混凝土结构
Concrete Structure
主讲教师,刘正保 副教授 Tel,13803774929
熊辉霞 讲师 Tel,13703774155
张建文 讲师 Tel,3373451
E-mail,lzhb@mail.nyist.net
xhuix0670@sina.com
hnnyzjw@126.com
土木工程系工程结构教研室
1 绪 论
主要以混凝土材料，并根据需要配置 钢筋、预
应力筋、钢骨、钢管 等，作为主要承重材料的结构，
均可称为 混凝土结构 (Concrete Structure)。
1.1 混凝土结构的一般概念和特点
素混凝土结构
钢筋混凝土结构
预应力混凝土结构
钢骨混凝土结构
钢管混凝土结构
FRP筋混凝土
第一章 绪论
钢 -混凝土混合结构
纤维混凝土
第一章 绪论
素混凝土结构 （ Plain Concrete)
Foundation
Masonry wall
?? ?? ?ì ?y íá áo
第一章 绪论
钢筋混凝土结构 （ Reinforced Concrete Structure)
Reinforcement
Stirrup
Support
第一章 绪论
预应力混凝土结构 （ Pre-stressed Concrete Structure)
Pre-stress rebar
Concrete
Hollow
tube
Pre-stressed concrete hollow floor
?? 1? ?ì ?y íá ?ù
第一章 绪论
钢骨混凝土结构 （ Steel Reinforced Concrete)
(Encased Concrete)
Steel Reinforcement
Stirrup
Steel reinforced
Concrete column
第一章 绪论
钢管混凝土结构 （ Concrete Filled Tube)
Steel tube
Concrete
Concrete filled
tube column
第一章 绪论
FRP混凝土 （ Fiber Reinforced Polymer(Plastic) Concrete )
第一章 绪论
钢 -混凝土组合（混合）结构
(Composite Structure or Hybrid Structure)
◆ 混凝土 (Concrete),
◎ 抗压强度高，而抗拉强度却很低
High compressive strength,but lower tensile strength
◎ 一般抗拉强度只有抗压强度的 1/8~1/20
◎ 破坏时具有明显的 脆性性质 ( Brittle)
第一章 绪论
因此，素混凝土构件在实际工程的应用很
有限，主要用于以受压为主的基础、柱墩
和一些非承重结构。
基本材料性能 Basic Materials Properties
素混凝土梁试验 Test of Plain Concrete Beam
第一章 绪论
Pcr = 9.7kN
150
300
fc=13.4N/mm2
ft=1.54N/mm2
ft
sc= ft
2500
素混凝土梁受力性能
Pu ≈ Pcr
sc= ft
ft
破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近，远未达到
混凝土的抗压强度，破坏表现为脆性断裂，无明显预兆。
第一章 绪论
◆ 钢 材 (Steel),
◎ 抗拉和抗压强度都很高
◎ 具有屈服现象，破坏时表现出较好的延性 Ductile
◎ 但细长的钢筋受压时极易压曲，仅能作为受拉构件
而纯钢构件的承载力也往往取决于钢材的压曲，材料强度
一般得不到充分地发挥。
Advantage,
将 混凝土 和 钢材 这两种材料有机地结合在一起，可以
取长补短，充分利用材料的性能。
第一章 绪论
Pcr = 9.7kN
fc=13.4N/mm2
ft=1.54N/mm2
fy=335N/mm2
ft
sc= ft 150
300
2500
钢筋混凝土梁
Pu ≈ 52.5kN
sc= ft
ft ss
sc
2f16 fy
配置钢筋后,RC梁的承载力比素混凝土梁大大提高，钢筋的抗
拉强度和混凝土的抗压强度均得到充分利用，且破坏过程有明
显预兆。
Py ≈ 50.0kN
第一章 绪论
f
Pcr = 9.7kN
fc=13.4N/mm2
ft=1.54N/mm2
fy=335N/mm2
ft
sc= ft 150
300
2500
钢筋混凝土梁
Pu ≈ 52.5kN
sc= ft
ft ss
sc
2f16 fy
Py ≈ 50.0kN
第一章 绪论
f
★ 但从开裂荷载到屈服荷载，在很长的过程带裂缝工作；
★ 通常裂缝宽度很小，不致影响正常使用。
★ 但裂缝导致梁的刚度显著降低，使得钢筋混凝土梁不能应用
于大跨度结构。如何解决？
◆ 钢筋混凝土 —— Reinforced Concrete
◆ 除在构件的受拉区配筋外，还有许多其他配筋方式
◆ 可以在构件的受压区配置钢筋协助混凝土承受压力
◆ 在复杂应力区域（如梁在受剪区段、受扭构件、节点
区、剪力墙等），可以配置箍筋或纵横交错的钢筋
◆ 当构件受力很大时，可以直接配置钢骨
◆ 还可以利用箍筋约束混凝土来提高混凝土的抗压强度，
甚至直接采用钢管
◆ 采用纤维（钢纤维、玻璃纤维等）与混凝土一起搅拌
形成的纤维混凝土，其抗拉强度可以达到提高
★ 因此，两种 (或两种以上 )材料的有机组合，可充分发
挥各自的长处，创造出多种形式的复合材料，适应
各种不同受力的要求，取得很好的综合经济效益
第一章 绪论
êü ?1 1 ?t ?D ?? ?? êü ?1 ?? ??
êü ?¤11 ?t ?? ?? ?Y Dy 1? ?? ?? ê? ?ì ?y íá
áo ?D ?? ?? 1? ??
í? 1- 3 3￡ ?? ?? ?? 2ê?
第一章 绪论
钢筋与混凝土共同工作的条件
钢筋（材）和混凝土两种材料的物理力学性能
(physical mechanics performance)很不相同，它们
可以结合在一起共同工作，是因为,
⑴ 钢筋与混凝土之间存在良好的粘结力 (Bond)，在荷
载作用下，保证两种材料变形协调 (Same Deformation
under load)，共同受力；
第一章 绪论
粘结力 —— Bond
⑵ 钢材与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系
数 (Temperature linear expanding index)
（ 钢材为 1.23 10-5，混凝土为 (1.0~1.5)3 10-5），
因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的
变形差而导致两者间的粘结力破坏。
混凝土结构的优点,
⑴ 材料利用合理：钢筋和混凝土的材料强度可以得
到充分发挥, 结构承载力与刚度比例合适, 基本无局
部稳定问题, 单位应力价格低, 对于一般工程结构,
经济指标优于钢结构 。
⑵ 可模性好：混凝土可根据需要浇筑成各种性质和
尺寸, 适用于各种形状复杂的结构, 如空间薄壳, 箱
形结构等 。
⑶ 耐久性和耐火性较好, 维护费用低：钢筋有混凝
土的保护层, 不易产生锈蚀, 而混凝土的强度随时间
而增长；混凝土是不良热导体, 30mm厚混凝土保护
层 可耐火 2小时, 使钢筋不致因升温过快而丧失强度 。
第一章 绪论
⑷ 现浇混凝土结构的整体性好, 且通过 合适的配
筋, 可获得较好的延性, 适用于抗震, 抗爆结构；
同时防振性和防辐射性能较好, 适用于防护结构 。
⑸ 刚度大, 阻尼大, 有利于结构的变形控制 。
⑹ 易于就地取材：混凝土所用的大量砂, 石, 易
于就地取材, 近年来, 已有利用工业废料来制造人
工骨料, 或作为水泥的外加成分, 改善混凝土的性
能 。
第一章 绪论
混凝土结构的缺点,
⑴ 自重大：不适用于大跨、高层结构。
第一章 绪论
轻质、高强和预应力
⑵ 抗裂性差：普通 RC结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，
环境较差 (露天、沿海、化学侵蚀 )时会影响耐久性；也限制了
普通 RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。 预应力混凝土
⑶ 承载力有限：在重载结构和高层建筑底部结构，构件尺寸太
大，减小使用空间。 高强、钢骨、钢管混凝土
⑷ 施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），工期长，
施工受季节、天气的影响较大。
⑸ 混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。
钢模、飞模、滑模等,
泵送、早强、商品、高性能、免振自密实混凝土等
混凝土结构加固技术 不断得到发展，如最近研究开发的采用碳
纤维布加固混凝土结构技术，快速简便。
1.2 混凝土结构的发展简况及其应用
? 1824年英国人阿斯普丁 (J.Aspdin)发明硅酸盐水泥
? 1849年法国人朗波 (L.Lambot)制造了第一只钢筋混
凝土小船
? 1872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋
? 混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅 150多年。
? 与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并
不长，但发展非常迅速，目前混凝土结构已成为大量
土木工程结构中最主要的结构，而且 高性能混凝土 和
新型混凝土结构 形式还在不断发展。
第一章 绪论
第一阶段 (The first stage),
从钢筋混凝土的发明至本世纪初
钢筋和混凝土的强度都比较低
主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构
件。
计算理论,结构内力和构件截面计算均套用弹性理
论 (Elastic theory)，采用容许应力设计方法
(Allowable stress design method)。
第一章 绪论
混凝土结构的发展
混凝土结构的发展
第一章 绪论
第二阶段 (The second stage),
从本世纪 20年代到第二次世界大战前后
混凝土和钢筋强度的不断提高
1928年法国杰出的土木工程师 E.Freyssnet发明了预
应力混凝土，使得混凝土结构可以用来建造大跨度
计算理论,前苏联著名的混凝土结构专家格沃兹捷夫
（ Α.Α.Гвоздев ）开始考虑混凝土塑性性能
的破损阶段设计法 (Failure stage design method),50
年代又提出更为合理的极限状态设计法 (limit state
design method)，奠定了现代钢筋混凝土结构的基本
计算理论。
第一章 绪论
第三阶段 (The third stage),二战以后到现在
随着建设速度加快，对材料性能和施工技术提出更
高要求，出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混
凝土等工业化生产技术。
高强混凝土和高强钢筋的发展、计算机的采用和先
进施工机械设备的发明，建造了一大批超高层建筑、
大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程，
成为现代土木工程的标志。
设计计算理论,发展了以概率理论为基础的极限状
态设计法，基础理论问题大都得到解决，而新型混
凝土材料及其复合结构形式的出现又不断提出新的
课题，并不断促进混凝土结构的发展。
混凝土结构的发展
第一章 绪论
第一章 绪论
第一章 绪论
第一章 绪论
上海莘庄大型立交工程
该工程由 15条线路,6条主线,20个定向匝道构成；占地面积 45.8公顷，
整个立交桥梁结构长度 11.1公里、面积 8.4万 m2。
第一章 绪论
1.3 混凝土结构课程学习中应注意的问题
钢筋混凝土结构基本构件和基本理论（上册）
混凝土结构设计（下册）
êü ?1 1 ?t
êü ?¤1 ?t
êü í? 1 ?t
êü à- 1 ?t
êü í? 1 ?t
êü ?1 1 ?t
第一章 绪论
截面的基本受力形态有,
正截面受力 斜截面受剪 扭曲截面受扭
基本构件的受力往往是基本受力形态的复合
?ù ±? 1 ?t êü á| D? ì?
êü í? 1 ?t —
°?
áo
êü í? ?￠ êü ??
êü ?1 1 ?t —
êü ?1 ?ò ??
?ù ?￠ ??
êü ?1 í?
êü ?1 ??
?? ?ò êü ?1 í?
êü ?¤11 ?t — óê ?? áo
?ù
êü ?¤
êü í? ?￠ ?? ?￠ ?¤
êü ?1 ?￠ í? ?￠ ?? ?￠ ?¤
êü à- 1 ?t — êü à- ?ò ?? êü à- í?
áo ?ù ?ú μ? êü ??
第一章 绪论
基本理论 工程应用
问题的复杂性 问题的综合性
?问题不是单一的
?解答是不唯一的
受力性能 理论分析 构件设计 结构设计
?材料的力学性能
?两种材料的配比
?两种材料的共同工作
第一章 绪论
第一章 绪论
科学方法论,
分解论 —— 各种受力形态
整体论 —— 构件：各种受力形态的组合
系统论 —— 工程：各种构件、结构、材料、施工、管理
学习中应注意的问题,
1、构件和结构设计是一个综合性问题
设计过程包括 结构方案, 构件选型, 材料选择,
配筋构造, 施工方案 等
还需要考虑 安全适用 和 经济合理 。
设计中许多数据可能有多种选择方案，因此设计
结果不是唯一的。
最终设计结果应经过各种方案的比较，综合考虑
使用、材料、造价、施工等各项指标的可行性，
才能确定较为合适的一个设计结果。
第一章 绪论
学习中应注意的问题,
第一章 绪论
2、工程项目的建设是国家的重要工作，必须依照国
家颁布的法规进行
设计人员必须遵照各种结构类型的 设计规范或规程
进行设计。
各种设计规范或规程是具有约束性和立法性的文件，
其目的是使工程结构的设计在符合国家经济政策的
条件下，保证设计的质量和工程项目的安全可靠。
注意在学习中，有关基本理论的应用最终都要落实
到规范的具体规定。
学习中应注意的问题,
第一章 绪论
由于工程结构类型很多，不同的结构类型有不同的
设计规范或规程，但混凝土结构的基本理论是一致
的，应重点学好基本理论。
本学期以基本理论为主，并结合主要用于建筑结构
的, 混凝土结构设计规范 GB500010,学习。后续课
程将结合各种结构类型，介绍有关的设计方法和设
计规范。
学习中应注意的问题,
第一章 绪论
3、设计工作是一项创造性工作
一方面在设计工作中必须按照规范进行
另一方面只有深刻理解规范的理论依据，才能更好
地应用规范，充分发挥设计者的 主动性和创造性 。
规范是给傻瓜设计师编写的
注意学习中的创造性。
本学科还在不断的发展和更新，因此 设计工作不应
被规范束缚,在经过各方面的可靠性论证后，应积
极采用先进的理论和技术。规范一般十年左右修订
一次，就是为了反映学科最新发展的成果。
美国 ACI混凝土结构设计规范的第一章、第一句话,
“本规范提供设计与施工 …… 的最低要求”，言外
之意就是设计人员需要从具体出发采用不同于规范
的要求 。
美国公路部门的 ASSHTO桥梁设计规程写的更清楚，
在其第一章第一节写道,
本规程无意取代设计人所具有的专门教育和工程判
断的训练，仅在规程中规定为保证公共安全的最低
要求。业主或设计人可能需要在设计中采用新的先
进技术，或需对材料及施工质量提出更高的要求 。
第一章 绪论
Concrete Structure
主讲教师,刘正保 副教授 Tel,13803774929
熊辉霞 讲师 Tel,13703774155
张建文 讲师 Tel,3373451
E-mail,lzhb@mail.nyist.net
xhuix0670@sina.com
hnnyzjw@126.com
土木工程系工程结构教研室
1 绪 论
主要以混凝土材料，并根据需要配置 钢筋、预
应力筋、钢骨、钢管 等，作为主要承重材料的结构，
均可称为 混凝土结构 (Concrete Structure)。
1.1 混凝土结构的一般概念和特点
素混凝土结构
钢筋混凝土结构
预应力混凝土结构
钢骨混凝土结构
钢管混凝土结构
FRP筋混凝土
第一章 绪论
钢 -混凝土混合结构
纤维混凝土
第一章 绪论
素混凝土结构 （ Plain Concrete)
Foundation
Masonry wall
?? ?? ?ì ?y íá áo
第一章 绪论
钢筋混凝土结构 （ Reinforced Concrete Structure)
Reinforcement
Stirrup
Support
第一章 绪论
预应力混凝土结构 （ Pre-stressed Concrete Structure)
Pre-stress rebar
Concrete
Hollow
tube
Pre-stressed concrete hollow floor
?? 1? ?ì ?y íá ?ù
第一章 绪论
钢骨混凝土结构 （ Steel Reinforced Concrete)
(Encased Concrete)
Steel Reinforcement
Stirrup
Steel reinforced
Concrete column
第一章 绪论
钢管混凝土结构 （ Concrete Filled Tube)
Steel tube
Concrete
Concrete filled
tube column
第一章 绪论
FRP混凝土 （ Fiber Reinforced Polymer(Plastic) Concrete )
第一章 绪论
钢 -混凝土组合（混合）结构
(Composite Structure or Hybrid Structure)
◆ 混凝土 (Concrete),
◎ 抗压强度高，而抗拉强度却很低
High compressive strength,but lower tensile strength
◎ 一般抗拉强度只有抗压强度的 1/8~1/20
◎ 破坏时具有明显的 脆性性质 ( Brittle)
第一章 绪论
因此，素混凝土构件在实际工程的应用很
有限，主要用于以受压为主的基础、柱墩
和一些非承重结构。
基本材料性能 Basic Materials Properties
素混凝土梁试验 Test of Plain Concrete Beam
第一章 绪论
Pcr = 9.7kN
150
300
fc=13.4N/mm2
ft=1.54N/mm2
ft
sc= ft
2500
素混凝土梁受力性能
Pu ≈ Pcr
sc= ft
ft
破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近，远未达到
混凝土的抗压强度，破坏表现为脆性断裂，无明显预兆。
第一章 绪论
◆ 钢 材 (Steel),
◎ 抗拉和抗压强度都很高
◎ 具有屈服现象，破坏时表现出较好的延性 Ductile
◎ 但细长的钢筋受压时极易压曲，仅能作为受拉构件
而纯钢构件的承载力也往往取决于钢材的压曲，材料强度
一般得不到充分地发挥。
Advantage,
将 混凝土 和 钢材 这两种材料有机地结合在一起，可以
取长补短，充分利用材料的性能。
第一章 绪论
Pcr = 9.7kN
fc=13.4N/mm2
ft=1.54N/mm2
fy=335N/mm2
ft
sc= ft 150
300
2500
钢筋混凝土梁
Pu ≈ 52.5kN
sc= ft
ft ss
sc
2f16 fy
配置钢筋后,RC梁的承载力比素混凝土梁大大提高，钢筋的抗
拉强度和混凝土的抗压强度均得到充分利用，且破坏过程有明
显预兆。
Py ≈ 50.0kN
第一章 绪论
f
Pcr = 9.7kN
fc=13.4N/mm2
ft=1.54N/mm2
fy=335N/mm2
ft
sc= ft 150
300
2500
钢筋混凝土梁
Pu ≈ 52.5kN
sc= ft
ft ss
sc
2f16 fy
Py ≈ 50.0kN
第一章 绪论
f
★ 但从开裂荷载到屈服荷载，在很长的过程带裂缝工作；
★ 通常裂缝宽度很小，不致影响正常使用。
★ 但裂缝导致梁的刚度显著降低，使得钢筋混凝土梁不能应用
于大跨度结构。如何解决？
◆ 钢筋混凝土 —— Reinforced Concrete
◆ 除在构件的受拉区配筋外，还有许多其他配筋方式
◆ 可以在构件的受压区配置钢筋协助混凝土承受压力
◆ 在复杂应力区域（如梁在受剪区段、受扭构件、节点
区、剪力墙等），可以配置箍筋或纵横交错的钢筋
◆ 当构件受力很大时，可以直接配置钢骨
◆ 还可以利用箍筋约束混凝土来提高混凝土的抗压强度，
甚至直接采用钢管
◆ 采用纤维（钢纤维、玻璃纤维等）与混凝土一起搅拌
形成的纤维混凝土，其抗拉强度可以达到提高
★ 因此，两种 (或两种以上 )材料的有机组合，可充分发
挥各自的长处，创造出多种形式的复合材料，适应
各种不同受力的要求，取得很好的综合经济效益
第一章 绪论
êü ?1 1 ?t ?D ?? ?? êü ?1 ?? ??
êü ?¤11 ?t ?? ?? ?Y Dy 1? ?? ?? ê? ?ì ?y íá
áo ?D ?? ?? 1? ??
í? 1- 3 3￡ ?? ?? ?? 2ê?
第一章 绪论
钢筋与混凝土共同工作的条件
钢筋（材）和混凝土两种材料的物理力学性能
(physical mechanics performance)很不相同，它们
可以结合在一起共同工作，是因为,
⑴ 钢筋与混凝土之间存在良好的粘结力 (Bond)，在荷
载作用下，保证两种材料变形协调 (Same Deformation
under load)，共同受力；
第一章 绪论
粘结力 —— Bond
⑵ 钢材与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系
数 (Temperature linear expanding index)
（ 钢材为 1.23 10-5，混凝土为 (1.0~1.5)3 10-5），
因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的
变形差而导致两者间的粘结力破坏。
混凝土结构的优点,
⑴ 材料利用合理：钢筋和混凝土的材料强度可以得
到充分发挥, 结构承载力与刚度比例合适, 基本无局
部稳定问题, 单位应力价格低, 对于一般工程结构,
经济指标优于钢结构 。
⑵ 可模性好：混凝土可根据需要浇筑成各种性质和
尺寸, 适用于各种形状复杂的结构, 如空间薄壳, 箱
形结构等 。
⑶ 耐久性和耐火性较好, 维护费用低：钢筋有混凝
土的保护层, 不易产生锈蚀, 而混凝土的强度随时间
而增长；混凝土是不良热导体, 30mm厚混凝土保护
层 可耐火 2小时, 使钢筋不致因升温过快而丧失强度 。
第一章 绪论
⑷ 现浇混凝土结构的整体性好, 且通过 合适的配
筋, 可获得较好的延性, 适用于抗震, 抗爆结构；
同时防振性和防辐射性能较好, 适用于防护结构 。
⑸ 刚度大, 阻尼大, 有利于结构的变形控制 。
⑹ 易于就地取材：混凝土所用的大量砂, 石, 易
于就地取材, 近年来, 已有利用工业废料来制造人
工骨料, 或作为水泥的外加成分, 改善混凝土的性
能 。
第一章 绪论
混凝土结构的缺点,
⑴ 自重大：不适用于大跨、高层结构。
第一章 绪论
轻质、高强和预应力
⑵ 抗裂性差：普通 RC结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，
环境较差 (露天、沿海、化学侵蚀 )时会影响耐久性；也限制了
普通 RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。 预应力混凝土
⑶ 承载力有限：在重载结构和高层建筑底部结构，构件尺寸太
大，减小使用空间。 高强、钢骨、钢管混凝土
⑷ 施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），工期长，
施工受季节、天气的影响较大。
⑸ 混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。
钢模、飞模、滑模等,
泵送、早强、商品、高性能、免振自密实混凝土等
混凝土结构加固技术 不断得到发展，如最近研究开发的采用碳
纤维布加固混凝土结构技术，快速简便。
1.2 混凝土结构的发展简况及其应用
? 1824年英国人阿斯普丁 (J.Aspdin)发明硅酸盐水泥
? 1849年法国人朗波 (L.Lambot)制造了第一只钢筋混
凝土小船
? 1872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋
? 混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅 150多年。
? 与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并
不长，但发展非常迅速，目前混凝土结构已成为大量
土木工程结构中最主要的结构，而且 高性能混凝土 和
新型混凝土结构 形式还在不断发展。
第一章 绪论
第一阶段 (The first stage),
从钢筋混凝土的发明至本世纪初
钢筋和混凝土的强度都比较低
主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构
件。
计算理论,结构内力和构件截面计算均套用弹性理
论 (Elastic theory)，采用容许应力设计方法
(Allowable stress design method)。
第一章 绪论
混凝土结构的发展
混凝土结构的发展
第一章 绪论
第二阶段 (The second stage),
从本世纪 20年代到第二次世界大战前后
混凝土和钢筋强度的不断提高
1928年法国杰出的土木工程师 E.Freyssnet发明了预
应力混凝土，使得混凝土结构可以用来建造大跨度
计算理论,前苏联著名的混凝土结构专家格沃兹捷夫
（ Α.Α.Гвоздев ）开始考虑混凝土塑性性能
的破损阶段设计法 (Failure stage design method),50
年代又提出更为合理的极限状态设计法 (limit state
design method)，奠定了现代钢筋混凝土结构的基本
计算理论。
第一章 绪论
第三阶段 (The third stage),二战以后到现在
随着建设速度加快，对材料性能和施工技术提出更
高要求，出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混
凝土等工业化生产技术。
高强混凝土和高强钢筋的发展、计算机的采用和先
进施工机械设备的发明，建造了一大批超高层建筑、
大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程，
成为现代土木工程的标志。
设计计算理论,发展了以概率理论为基础的极限状
态设计法，基础理论问题大都得到解决，而新型混
凝土材料及其复合结构形式的出现又不断提出新的
课题，并不断促进混凝土结构的发展。
混凝土结构的发展
第一章 绪论
第一章 绪论
第一章 绪论
第一章 绪论
上海莘庄大型立交工程
该工程由 15条线路,6条主线,20个定向匝道构成；占地面积 45.8公顷，
整个立交桥梁结构长度 11.1公里、面积 8.4万 m2。
第一章 绪论
1.3 混凝土结构课程学习中应注意的问题
钢筋混凝土结构基本构件和基本理论（上册）
混凝土结构设计（下册）
êü ?1 1 ?t
êü ?¤1 ?t
êü í? 1 ?t
êü à- 1 ?t
êü í? 1 ?t
êü ?1 1 ?t
第一章 绪论
截面的基本受力形态有,
正截面受力 斜截面受剪 扭曲截面受扭
基本构件的受力往往是基本受力形态的复合
?ù ±? 1 ?t êü á| D? ì?
êü í? 1 ?t —
°?
áo
êü í? ?￠ êü ??
êü ?1 1 ?t —
êü ?1 ?ò ??
?ù ?￠ ??
êü ?1 í?
êü ?1 ??
?? ?ò êü ?1 í?
êü ?¤11 ?t — óê ?? áo
?ù
êü ?¤
êü í? ?￠ ?? ?￠ ?¤
êü ?1 ?￠ í? ?￠ ?? ?￠ ?¤
êü à- 1 ?t — êü à- ?ò ?? êü à- í?
áo ?ù ?ú μ? êü ??
第一章 绪论
基本理论 工程应用
问题的复杂性 问题的综合性
?问题不是单一的
?解答是不唯一的
受力性能 理论分析 构件设计 结构设计
?材料的力学性能
?两种材料的配比
?两种材料的共同工作
第一章 绪论
第一章 绪论
科学方法论,
分解论 —— 各种受力形态
整体论 —— 构件：各种受力形态的组合
系统论 —— 工程：各种构件、结构、材料、施工、管理
学习中应注意的问题,
1、构件和结构设计是一个综合性问题
设计过程包括 结构方案, 构件选型, 材料选择,
配筋构造, 施工方案 等
还需要考虑 安全适用 和 经济合理 。
设计中许多数据可能有多种选择方案，因此设计
结果不是唯一的。
最终设计结果应经过各种方案的比较，综合考虑
使用、材料、造价、施工等各项指标的可行性，
才能确定较为合适的一个设计结果。
第一章 绪论
学习中应注意的问题,
第一章 绪论
2、工程项目的建设是国家的重要工作，必须依照国
家颁布的法规进行
设计人员必须遵照各种结构类型的 设计规范或规程
进行设计。
各种设计规范或规程是具有约束性和立法性的文件，
其目的是使工程结构的设计在符合国家经济政策的
条件下，保证设计的质量和工程项目的安全可靠。
注意在学习中，有关基本理论的应用最终都要落实
到规范的具体规定。
学习中应注意的问题,
第一章 绪论
由于工程结构类型很多，不同的结构类型有不同的
设计规范或规程，但混凝土结构的基本理论是一致
的，应重点学好基本理论。
本学期以基本理论为主，并结合主要用于建筑结构
的, 混凝土结构设计规范 GB500010,学习。后续课
程将结合各种结构类型，介绍有关的设计方法和设
计规范。
学习中应注意的问题,
第一章 绪论
3、设计工作是一项创造性工作
一方面在设计工作中必须按照规范进行
另一方面只有深刻理解规范的理论依据，才能更好
地应用规范，充分发挥设计者的 主动性和创造性 。
规范是给傻瓜设计师编写的
注意学习中的创造性。
本学科还在不断的发展和更新，因此 设计工作不应
被规范束缚,在经过各方面的可靠性论证后，应积
极采用先进的理论和技术。规范一般十年左右修订
一次，就是为了反映学科最新发展的成果。
美国 ACI混凝土结构设计规范的第一章、第一句话,
“本规范提供设计与施工 …… 的最低要求”，言外
之意就是设计人员需要从具体出发采用不同于规范
的要求 。
美国公路部门的 ASSHTO桥梁设计规程写的更清楚，
在其第一章第一节写道,
本规程无意取代设计人所具有的专门教育和工程判
断的训练，仅在规程中规定为保证公共安全的最低
要求。业主或设计人可能需要在设计中采用新的先
进技术，或需对材料及施工质量提出更高的要求 。
第一章 绪论
