【正文】 ： 從 20世紀 20年代到第二次世界大戰(zhàn)前后 混凝土和鋼筋強度的不斷提高 1928年法國杰出的土木工程師 弗耐耐西涅 發(fā)明了 預應力混凝土 ，使得混凝土結構可以用來建造大跨度結構。 預應力混凝土 ⑶ 承載力有限：在重載結構和高層建筑底部結構，構件尺寸太大，減小使用空間。 3) The surface property of the reinforcement. 混凝土結構的組成 柱下基礎 樓板 柱 梁 梁 墻 樓梯 墻下基礎 地下室底板 混凝土結構的優(yōu)點： ⑴ 材料利用合理：鋼筋和混凝土的材料強度可以得到充分發(fā)揮 ， 結構承載力與剛度比例合適 ， 基本無局部穩(wěn)定問題 ， 單位價格低 ， 對于 一般工程結構 ， 經濟指標優(yōu)于鋼結構 。 learn from others39。 基本材料性能 Basic Materials Properties 素混凝土梁試驗 Test of Plain Concrete Beam Pcr = 150 300 fc=ft= ft sc= ft 2500 素混凝土梁受力性能 Pu ≈ Pcr sc= ft ft 破壞時跨中截面受壓邊緣的壓應力與抗拉強度相近，遠未達到混凝土的抗壓強度，破壞表現(xiàn)為脆性斷裂，無明顯預兆。 如何解決？ ◆ 鋼筋混凝土 —— Reinforced Concrete ◆ 除在構件的受拉區(qū)配筋外，還有許多其他配筋方式 ? 可以在構件的受壓區(qū)配置鋼筋協(xié)助混凝土承受壓力 ? 在復雜應力區(qū)域（如梁在受剪區(qū)段、受扭構件、節(jié)點區(qū)、剪力墻等），可以配置箍筋或縱橫交錯的鋼筋 ? 當構件受力很大時，可以直接配置鋼骨 ? 還可以利用箍筋約束混凝土來提高混凝土的抗壓強度，甚至直接采用鋼管 ? 采用纖維（鋼纖維、玻璃纖維等）與混凝土一起攪拌形成的纖維混凝土，其抗拉強度可以得到提高 ★ 因此，兩種 (或兩種以上 )材料的有機組合，可充分發(fā)揮各自的長處，創(chuàng)造出多種形式的復合材料，適應各種不同受力的要求，取得很好的綜合經濟效益 受壓構件中配置受壓鋼筋受扭構件配筋 螺旋箍筋約束混凝土梁中配置箍筋圖 13 常見配筋方式鋼筋與混凝土共同工作的條件 (The conditions for the reinforcement and concrete working together) 鋼筋（材）和混凝土兩種材料的物理力學性能(physical mechanics performance)很不相同，它們可以結合在一起共同工作，是因為： ⑴ 鋼筋與混凝土之間存在良好的粘結力 (Bond)，在荷載作用下，保證兩種材料變形協(xié)調 (Same Deformation under load)，共同受力； 粘結力 —— Bond ⑵ 鋼材與混凝土具有基本相同的溫度線膨脹系數(shù)(Temperature linear expanding index)（ 鋼材為 105，混凝土為 (~) 105）， 因此當溫度變化時，兩種材料不會產生過大的變形差而導致兩者間的粘結力破壞。 ⑹ 易于就地取材：混凝土所用的大量砂 、 石 ， 易于就地取材 ， 近年來 ， 已有利用工業(yè)廢料來制造人工骨料 ， 或作為水泥的外加成分 ， 改善混凝土的性能 。 ? 與磚石結構、鋼木結構相比，混凝土結構的歷史并不長，但發(fā)展非常迅速，目前混凝土結構已成為大量土木工程結構中最主要的結構，而且 高性能混凝土 和新型混凝土結構 形式還在不斷發(fā)展。 混凝土結構的發(fā)展 材料方面的發(fā)展 P P 強度不斷提高 美國 60年代混凝土抗壓強度平均值： 28N/mm2， 70年代 ：42N/mm2，有特殊需要時： 40N/mm2—— 100 N/mm2，試驗室中： 266 N/mm2 輕質混凝土的應用 容重一般為： 14kN/m3—— 18kN/m3(普通混凝土為 24kN/m3)，加氣混凝土、陶粒混凝土、火山巖混凝土、碎磚混凝土等 FRP筋的應用 用 FRP筋代替鋼筋，纖維混凝土因改善了混凝土的抗裂性、耐磨性及延性，在一些有特殊要求的結構中已經開始采用。 理論研究方面的發(fā)展 設計方法 允許應力設計法 破壞階段設計法 極限狀態(tài)設計法 半經驗半概率法 近似概率法 全概率法 生命全過程設計法 材料力學的方法 按經驗法確定安全系數(shù) 20世紀 60年代以來 ， 隨著電子計算機的普及與計算力學的發(fā)展 ， 將 有限元法 用于鋼筋混凝土的理論研究與設計計算 ， 大大促進了鋼筋混凝土理論及設計方法的發(fā)展 。 以數(shù)字“ 8”作為設計單元，每 8層樓為一個結構單元，層層相迭，構筑竹節(jié)的整體意含。如 1994年建成的上海內環(huán)線浦西段高架公路，以及與之相連的南浦大橋、楊浦大橋的塔架， 1995年建成的地鐵一號線、延安東路隧道、英吉利海峽隧道等 交通工程 上海莘莊大型立交工程 該工程由 15條線路， 6條主線、 20個定向匝道構成；占地面積 ，整個立交橋梁結構長度 、面積 m2。 二、課程特點及學習應注意的事項： (1)混凝土結構通常是由鋼筋和混凝土結合而成