【正文】 年建成的英國恒比爾懸索橋的跨徑為 1410米，是目前世界上跨徑最大的橋梁。懸索橋的主要缺點是剛度小，在荷載作用下容易產(chǎn)生較大的撓度和振動，需注意采取相應(yīng)的措施。 懸索的截面只承受拉力。簡陋的只供人、畜行走用的懸索橋常把橋面直接鋪在懸索上。通行現(xiàn)代交通工具的懸索橋則不行，為了保持橋面具有一定的平直度，是將橋面用吊索掛在懸索上。為了避免在車輛駛過時，橋面隨著懸索一起變形，現(xiàn)代懸索橋一般均設(shè)有剛性梁（又稱加勁梁）。橋面鋪在剛性梁上，剛性梁吊在懸索上?，F(xiàn)代懸索橋的懸索一般均支承在兩個塔柱上。塔頂設(shè)有支承懸索的鞍形支座。承受很大拉力的懸索的端部通過錨碇固定在地基中，個別也有固定在剛性梁的端部者，稱為自錨式懸索橋。 香港青馬大橋 主跨1377米， 1997年 世界最大跨懸索橋 日本明石海峽大橋，主跨 1990米， 1998年 第二章 建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計標準 和設(shè)計方法 第一節(jié) 設(shè)計基準期和設(shè)計使用年限 第二節(jié) 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用和抗力 第三節(jié) 結(jié)構(gòu)的可靠度理論和 極限狀態(tài)設(shè)計方法 第一節(jié) 設(shè)計基準期和設(shè)計使用年限 一、設(shè)計基準期 ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計取用統(tǒng)計數(shù)據(jù)時所采用的時間參數(shù)。 ? 我國采用的設(shè)計基準期為 50年。 二、設(shè)計使用年限 ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計所規(guī)定的一個時期。即在這一規(guī)定的時期內(nèi)，房屋建筑在正常設(shè)計、正常施工和正常使用維護下不需要進行大修就能按其預(yù)定的目的使用。 ? 設(shè)計使用年限對特別重要的建筑物為 100年，一般的建筑物與構(gòu)筑物為 50年，易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件為25年，臨時性的建筑物為 5年。 第二節(jié) 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用和抗力 一、結(jié)構(gòu)的功能要求 （一）結(jié)構(gòu)的安全性 （二）結(jié)構(gòu)的適用性 （三）結(jié)構(gòu)的耐久性 二、作用和作用效應(yīng) （一）作用、荷載、直接作用、間接作用 1. 作用：使結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力和變形的原因。 2. 荷載：施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力。 3. 直接作用：荷載屬于直接作用。 4. 間接作用：除荷載以外的引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。 （二）作用效應(yīng)、荷載效應(yīng) 作用效應(yīng)： 由作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的反應(yīng)，如內(nèi)力、變形和裂縫等。 荷載效應(yīng)： 由于荷載的作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的反應(yīng)。 S = (荷載和荷載效應(yīng)成線性關(guān)系） （舉例說明） （三）荷載的分類 按荷載隨時間的變異性分類： 永久作用、可變作用和偶然作用。 按荷載作用的空間位置的變異性分類： 固定作用和自由作用。 按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點分類： 靜態(tài)作用和自由作用。 三、抗力： 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力。與結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)和材料性能有關(guān)。 第三節(jié) 結(jié)構(gòu)的可靠度理論和極限狀態(tài)設(shè)計方法 一、結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度 （一） 結(jié)構(gòu)的可靠性定義 ：能力 （二） 結(jié)構(gòu)的可靠度定義 ：概率 二、可靠度理論 （一） 隨機變量的分析和處理 隨機事件定義：一個事件可能有多種結(jié)果，事先不能肯定哪一種結(jié)果一定發(fā)生，但事后有唯一結(jié)果。（如各種可變荷載） 隨機變量的統(tǒng)計參數(shù) ?、 ?、 ? 正態(tài)分布曲線 1）曲線方程 2）曲線特征 （二） 結(jié)構(gòu)的可靠概率和失效概率 結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)： Z=RS 可靠概率和失效概率 （三）荷載和材料強度的取值 永久荷載的標準值 可變荷載 （ 1）標準值： 具有一定概率的最大荷載值。確定方法：荷載標準值為其平均值加上 ，此時所對應(yīng)的出現(xiàn)概率為 95%。 （ 2）組合值： 標準值乘以組合值系數(shù) ?c。 （ 3）頻遇值： 在設(shè)計基準期內(nèi)荷載達到或超過該值的總時間與設(shè)計基準期的比值小于 。 （ 4）準永久值： 在設(shè)計基準期內(nèi)荷載達到或超過該值的總時間與設(shè)計基準期的比值為 。 荷載的代表值 （ 1）永久荷載： 標準值 （ 2）可變荷載： 標準值，組合值，頻遇值，準永久值 材料強度的標準值：材料強度標準值等于其均值減去 標準差；由概率論知，保證率為 95%； (鋼筋與砼不同） （四） 按可靠指標的設(shè)計準則 可靠指標 ?： 按可靠指標的設(shè)計準則 （ 1）定義： 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，根據(jù)建筑物的安全等級，按規(guī)定的可靠指標進行設(shè)計的設(shè)計準則，稱為按可靠指標的設(shè)計準則。 （ 2） 結(jié)構(gòu)的安全等級及相應(yīng)的可靠指標、結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù) ? o 三、概率極限狀態(tài)設(shè)計法 （一）極限狀態(tài)的定義和分類 極限狀態(tài)定義 極限狀態(tài)的分類 （ 1） 承載能力極限狀態(tài) （ 2） 正常使用極限狀態(tài) （二）承載能力極限狀態(tài)設(shè)計： ?oS≤R 基本組合 （ 1） 由可變荷載效應(yīng)控制的組合 （ 2） 由永久荷載控制的組合 基本組合的簡化規(guī)則 （三）正常使用極限狀態(tài)設(shè)計： S≤C 荷載組合 （ 1） 標準組合 （ 2） 頻遇組合 （ 3） 準永久組合 具體設(shè)計內(nèi)容（以受彎構(gòu)件為例） （ 1） 裂縫控制驗算 （ 2） 撓度驗算 第三章 結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能及選用 第一節(jié) 建筑鋼材 第二節(jié) 混凝土 第三節(jié) 鋼筋遇混凝土的相互作用 －－粘結(jié)力 第一節(jié) 建筑鋼材 一、鋼材的力學(xué)性能 （一） 應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線 1. 有明顯屈服臺階的鋼材 : 圖 3 1 2. 無明顯屈服臺階的鋼材 : 圖 3 3 （二） 強度 1. 極限抗拉強度 2. 屈服強度 （ 1） 有明顯屈服臺階的鋼材 （ 2）無明顯屈服臺階的鋼材 （三） 塑性 1. 伸長率 2. 冷彎性能 （四） 彈性模量 二、鋼材的冷加工 （一）鋼筋的冷拉 1. 加工方法：在常溫下將鋼筋拉伸至屈服， 然后卸載； 2. 力學(xué)性質(zhì)：經(jīng)過一段時間后，再次拉伸時，其屈服強度將增 大，但塑性降低； 3. 時效硬化：被拉伸至屈服點，經(jīng)過一段時間后，屈服強度增 加的現(xiàn)象。 （二）鋼筋的冷拔 1. 加工方法：在常溫下將鋼筋拔過比其自身直徑還小的硬質(zhì)合金拔絲模拉伸至屈服； 2. 力學(xué)性質(zhì)：經(jīng)過一段時間后，再次拉伸或壓縮時，其屈服強度將增大，但塑 性降低。 三、建筑鋼材的品種 （一） 鋼筋 1. 熱軋鋼筋； Ⅰ 級鋼， HPB235，強度標準值為 235 N/mm178。 ； Ⅱ 級鋼， HRB335，強度標準值為 335 N/mm178。 ； Ⅲ 級鋼， HRB400，強度標準值為 400 N/mm178。 ； RRB400,強度標準值為 400 N/mm178。 （二） 型鋼和鋼板 2. 鋼鉸線、刻痕鋼絲、消除應(yīng)力鋼絲、螺旋肋鋼絲、熱處理鋼筋 四、鋼材的選用 （一） 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的要求： 較高的強度；良好的塑性；良好的可焊性；鋼筋與混凝土良好的粘結(jié)力。 （二） 鋼筋的選用原則 1. 普通鋼筋－板 HPB235,梁、柱 HPB235， HRB335， HRB400； 2. 預(yù)應(yīng)力鋼筋－鋼鉸線、鋼絲和熱處理鋼筋。 第二節(jié) 混凝土 一、混凝土的強度 （一）混凝土的抗壓強度 1. 立方體抗壓強度和立方體抗壓強度標準值 （ 1）立方體抗壓強度的測試方法 （ 2）立方體抗壓強度標準值和混凝土的強度等級 2. 軸心抗壓強度 （二）混凝土的抗拉強度 二、混凝土的變形 （一） 混凝土在短期加荷下的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系 應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系 變形模量 （二） 混凝土在荷載長期作用下的變形－徐變 徐變的定義 徐變對結(jié)構(gòu)的影響 影響徐變的因素 （三） 混凝土的收縮 收縮的定義 收縮對結(jié)構(gòu)的影響 三、混凝土強度等級的選用原則 第三節(jié) 鋼筋遇混凝土的相互作用－粘結(jié)力 一、粘結(jié)力的概念 （一）定義 （二）組成 二、保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施 足夠的錨固長度 一定的搭接長度 鋼筋周圍的混凝土應(yīng)有足夠的厚度 鋼筋末端做彎鉤 配置箍筋 澆注混凝土?xí)r鋼筋的位置 第二篇 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件 軸心受力構(gòu)件（軸拉、軸壓； N） 受彎構(gòu)件（ M,V） 偏心受力構(gòu)件（偏拉、偏壓； N,M,V） 受扭構(gòu)件（ T,M,V） 第四章 混凝土軸心受拉構(gòu)件 第一節(jié) 軸心受拉構(gòu)件的受力特點 一、混凝土開裂前 （一）彈性狀態(tài) （二）彈塑性狀態(tài) （三）即將開裂狀態(tài) N As?s AC?C As?s Ncr ACftk N=?cAc+ ?sAs ?c=?s ?s=Es?s ?c=Ec?c N=(?EAs+Ac)?c ?E= Es/Ec Ncr=(2?EAs+Ac)?c N=(?E?As+Ac)?c ?E?= Es/Ec? 二、混凝土開裂后 開裂處混凝土退出工作，為開裂處混凝土和鋼筋共同受力。 當裂縫間混凝土的拉應(yīng)力無法達到抗拉強度時，裂縫間距基本穩(wěn)定，隨外力的增大，裂縫寬度加大。 三、破壞階段 ?鋼筋承擔所有的拉力。 Nu= fykAs 第二節(jié) 軸心受拉構(gòu)件的承載力計算 一、計算公式 N ≤ fy As 式中 N－軸向拉力設(shè)計值； fy－鋼筋抗拉強度設(shè)計值； As－縱向受拉鋼筋截面面積 二、構(gòu)造要求 1. 縱向受力鋼筋的配置 2. 箍筋 第三節(jié) 軸心受拉構(gòu)件的裂縫寬度驗算 一、裂縫寬度計算公式 二、裂縫寬度驗算 wmax ≤ wlim ?????????teeqsskdcEw??? a x第五章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件 ?受彎構(gòu)件： 截面上承受彎矩和剪力的構(gòu)件； ?破壞的可能性： 正截面破壞、斜截面破壞 ?正 截 面： 與構(gòu)件軸線垂直且僅有正應(yīng)力的截面； ?正截面受彎承載力計算目的： 確定縱向鋼筋； ?實際工程中的受彎構(gòu)件： 梁、板、雨蓬及樓梯。 次梁主梁板主梁次梁板第一節(jié) 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造規(guī)定 第二節(jié) 受彎構(gòu)件正截面性能的試驗研究 第三節(jié) 受彎構(gòu)件正截面承載力計算 第四節(jié) 受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的設(shè)計 第五節(jié) 受彎構(gòu)件剪彎段的受力特點及斜截面受剪承載力 第六節(jié) 受彎構(gòu)件斜截面的受剪承載力計算 第七節(jié) 受彎構(gòu)件斜截面受彎承載力及有關(guān)構(gòu)造要求 第一節(jié) 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的 一般構(gòu)造規(guī)定 一、板的構(gòu)造規(guī)定 （一）截面尺寸 （ 1）最小截面高度；（ 2）最小高跨比 （二）板的配筋 （ 1） 受力鋼筋；（ 2）分布鋼筋；（ 3）保護層厚度 二、梁的構(gòu)造規(guī)定 （一）截面尺寸 （ 1）符合模數(shù)；（ 2)高跨比。 （二）保護層厚度和鋼筋間凈距 （三）縱向鋼筋 （ 1）受力鋼筋；（ 2）架立鋼筋 （四）箍筋和彎起鋼筋 第二節(jié) 受彎構(gòu)件正截面性能的試驗研究 一、梁受力的三個階段 （一）三階段的劃分原則： ?第 Ⅰ 階段： 彎矩從零到受拉區(qū)邊緣即 將開裂，結(jié)束時稱為 Ⅰ a階段，其標志為受拉區(qū) 邊緣混凝土達到其抗拉強度（或其極限拉伸應(yīng)變 ） ； ?第 Ⅱ 階段： 彎矩從開裂彎矩到受拉鋼筋即將屈服，結(jié)束時稱為 Ⅱ a階段，其標志為縱向受拉鋼筋應(yīng)力達到 屈服強度； ?第 Ⅲ 階段： 彎矩從屈服彎矩到受壓區(qū)邊緣混凝土即將壓碎，結(jié)束時稱為 Ⅲ a階段，其標志為受壓區(qū)邊緣混凝土達到其非均勻受壓時的極限壓應(yīng)變。 （二）三個階段的應(yīng)力狀態(tài) p p M圖 sA0crMs0s A?aI階段0tfsyAf0000 uy MMM ??0tu?sAa?階段sy Af00cu?0y??sA階段