混凝土结构设计原理[熊丹安,吴建林]2012年版

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发布时间：2022-02-28

资料介绍

混凝土(concrete)是血水泥，砂、石、水等原材料，按定配合比经搅拌一成型一养
护硬化等过程面形成的人1石材。文字“砼”对其作了形象的表达。
混凝土是--种非匀质、非连续、非弹性的材料，其抗玉强度较高而抗拉强度很低(抗
抗强度:大致为相应抗压强度的1/10)，它的性能与石材类似，破坏早脆性。不仅如此，由
于混凝土中的水泥和水的化学物理反应过程要经历很长的时间并受周围环境的影响，所
以它的性能述与时向及环境因素(如温度、湿度等)有关。
钢筋( stee bar)则是较理想的匀质弹性材料。作为钢材的种，铡筋的材质均外，抗
拉强度和抗压强度都很高。
显然。混凝土和钢筋是两种性质不同的材料，它们又都是土木T程中的重要建筑
材料。
1.1.2泥凝上结构
巾混凝土和钢筋通过一- 定方式生产制作形成的结构称为混凝土结构( concrete struc-
ture)。混凝士结构广泛用于房犀建筑T程、大跨度结构工程、桥梁工程、港口汇程、大
坝工程、地下工程等。
混凝:土结构包括钢筋混凝土结构( reiniorced concrete structure)。预应力混凝土结构
( prestressed concre1e slructure).素混凝+结构( plain concrete structure)3种。其中，素
混凝上结构主要用于设备基础、道路路面、某些非承重结构和大休积的块体结构中，而一
般的混凝上结构则由钢筋和混凝土组成。
既然混凝士和钢筋是两种性质完全不同的材料。为什么一.着能结合在一起共同工作
呢?其主要原因有3个:①混凝上结硬后，能与钢筋牢周地粘结在一起，相互传递应力,
粘结力是这两种材料共同T.作的基础:②钢筋和混凝+:具有相近的线膨胀系数，因而在温
度变化时，它们之间不会发生较大的相对变形，其粘结力不政因温度变化而破坏(钢筋的
线膨胀系数为1.2X10“/心C，混凝土为1.0X10 9/C~1. 5X10-*/C);③混凝土提供的
碱性环境可以保护钢筋免遭锈蚀。锵筋在碱性环境F不会锈蚀，而水泥与水反应后生成的
Ca(OH):恰好提供了这种环境。
在钢筋混凝土结构构作中，混凝七主要承受压力，钢筋主要承受拉力(也可按儕要承
受构件受压区的部分压力)，二者各白发挥其特长。预应力混凝土结构则是-种特殊的钢
筋混凝土结构，其中的预应力钢筋在构件坻受荷载之前被施加拉应力，该拉应力反作用于
混凝土，使构件受拉区的混凝土受到预压，间接提高了混凝土的受执性能。
那么，钢筋和混凝土是如何共同工作的呢?下面看个简单的例子。
图1.1所示的简支梁，当其承受均布荷载q时，梁的夸矩图为-抛物线，沿梁跨长的