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第一章绪论
《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的核心课程之一,是连接专业课和基础课的桥梁。本章是课程的绪论部分,主要讲授混凝土结构的概念和特点,以及目前的应用及未来的发展;需要重点理解混凝土和钢筋两种材料协同工作的原因。
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●1.1绪论
本节主要讲授混凝土结构的概念和特点,以及混凝土结构目前的应用及未来的发展。
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第二章钢筋和混凝土材料的基本性能
掌握钢筋和混凝土材料的性能是进行混凝土结构设计的基础;本章包含4节内容,主要讲授钢筋和混凝土的基本力学性能,以及钢筋与混凝土粘结的相关内容。
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●2.1钢筋的基本性能
本节主要讲授钢筋的品种和级别,钢筋的强度、变形性能,以及混凝土结构对钢筋性能的要求。
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●2.2混凝土的强度
本节主要讲授混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心受拉强度,这三个强度指标的含义和测定方法。
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●2.3混凝土的变形性能
本节主要讲授混凝土在受力和非受力条件下的变形性能。
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●2.4钢筋与混凝土的粘结
本节主要讲授粘结应力的概念、粘结破坏机理以及影响粘结强度的因素。
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第三章结构设计基本原理
混凝土结构该如何设计?结构上的作用有哪些?结构的可靠度包含哪些方面?结构设计时荷载和材料强度如何取值?本章将为您解答上述问题。本章包含3节内容,主要讲授结构的可靠度及设计方法,荷载和材料强度的取值方法,以及概率极限状态设计的相关内容。
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●3.1结构的可靠度及设计方法
本节主要讲授结构上的作用与作用效应,结构的可靠度和安全等级,以及结构构件的设计方法。
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●3.2荷载和材料强度的取值
本节主要讲授荷载及材料强度标准值的确定方法。
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●3.3概率极限状态设计方法
本节主要讲授结构的极限状态,以及结构构件设计时所使用的极限状态设计表达式。
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第四章受弯构件正截面的性能与设计
受弯构件是混凝土结构中的主要构件,本章的内容是本课程的重点内容之一;本章包含6节内容,主要讲授受弯构件的变形破坏特性,以及单筋、双筋和T形截面梁的设计计算方法。
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●4.1受弯构件的概述和构造要求
本节主要讲授受弯构件的基本概念及一般构造要求。
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●4.2正截面受弯性能的试验研究
本节通过构件的弯曲试验讲授其正截面的抗弯性能,主要研究适筋梁的破坏阶段及受力性能。
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●4.3正截面受弯承载力分析
本节主要讲授受弯构件正截面计算时的四个基本假定,受弯构件承载力的基本计算公式及其应用范围。
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●4.4单筋矩形截面受弯承载力计算
本节主要讲授受弯构件承载力的计算公式在截面设计与截面复核中的应用方法。
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●4.5双筋矩形截面受弯承载力计算
本节主要讲授双筋截面梁的概念、基本公式和设计计算方法。
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●4.6T形截面受弯承载力计算
本节主要讲授T形截面梁的概述、分类以及设计计算方法。
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第五章受压构件正截面的性能与设计
受压构件是混凝土结构中的主要构件,本章的内容也是本课程的重点内容之一;本章包含5节内容,主要讲授轴心及偏心受压构件的破坏特征、基本公式、设计计算方法和相关构造要求。
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●5.1轴心受压构件承载力计算—普通箍筋柱
本节主要讲授轴心受压构件的概述、普通箍筋柱的破坏特征及设计计算方法。
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●5.2轴心受压构件承载力计算—螺旋箍筋柱
本节主要讲授螺旋箍筋柱的破坏特征及设计计算方法,学习过程中注意与普通箍筋柱作对比。
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●5.3偏心受压构件正截面的破坏形态
本节主要讲授偏心受压构件的相关概念,以及偏压构件正截面的破坏形态。
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●5.4矩形截面非对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算
本节主要讲授大、小偏心受压破坏的基本公式及适用条件,以及非对称配筋偏心受压构件的设计计算方法。
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●5.5矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算
本节主要讲授对称配筋偏心受压构件的基本公式、应用方法,以及N-M-ρ计算曲线的相关知识。
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第六章受拉构件正截面的性能与设计
受拉构件在混凝土结构中应用相对较少;本章包含1节内容,主要讲授凝土受拉构件正截面的性能与设计,重点是偏心受拉构件正截面承载力的计算。
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●6.1受拉构件正截面的性能与设计
本节主要讲授混凝土受拉构件的概述,及轴心和偏心受拉构件的设计计算方法。
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第七章构件斜截面受剪的性能与设计
混凝土构件的抗剪性能是主要的性能指标,本章的内容是本课程的重点内容之一;本章包含7节内容,主要讲授混凝土受弯构件的斜截面抗剪性能,学习构件受剪承载力计算公式的构建及应用方法,以及构件纵筋弯起和切断的相关构造要求;另外,本节还讲授混凝土结构冲切破坏和局部受压破坏的内容。
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●7.1受弯构件受剪性能的试验研究
本节主要讲授混凝土梁的受剪性能和破坏形态,以及影响梁斜截面受剪承载力的主要因素。
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●7.2受弯构件斜截面受剪承载力的计算公式
本节主要讲授混凝土梁斜截面受剪承载力计算公式的构建方法,及其适用范围。
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●7.3受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算
本节主要讲授有腹筋梁计算截面的确定方法,以及受剪承载力的设计计算步骤。
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●7.4受弯构件斜截面受弯承载力和钢筋的构造要求
本节主要讲授混凝土构件斜截面受弯的概念、抵抗弯矩图的绘制方法,以及纵筋弯起和截断的构造要求。
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●7.5构件的冲切性能与计算
本节将学习混凝土结构一种特殊的破坏模式—冲切破坏;主要讲授提高构件抗冲切承载力的措施,以及抗冲切承载力的计算方法。
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●7.6构件的局部受压性能与计算
本节主要讲授混凝土局部受压破坏的机理,以及局部受压承载力的计算方法。
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第八章受扭构件扭曲截面的受力性能与设计
扭转是结构构件受力的一种基本形式,混凝土结构中的吊车梁、雨篷梁、旋转楼梯等都是典型的受扭构件。本章包含3节内容,主要讲授受扭构件的分类,钢筋混凝土受扭构件的变形破坏特征,以及常见受扭构件的设计计算方法。
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●8.1纯扭构件的受力性能
本节主要讲授受扭构件的分类,纯扭构件的试验研究,以及混凝土构件开裂扭矩的计算方法。
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●8.2矩形截面纯扭构件的承载力计算
本节主要讲授混凝土纯扭构件承载力计算公式的构建方法、适用范围,以及矩形截面受扭构件的设计计算方法。
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●8.3复合受扭构件的承载力计算
本节主要讲授混凝土复合受扭构件的相关内容,要求掌握弯剪扭构件的设计计算方法。
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第九章正常使用极限状态验算
为保证结构安全可靠,结构设计时需满足安全、适用、耐久三方面的要求;在前面的内容中已学习了各类混凝土构件的设计计算方法,主要解决结构安全性问题;为满足结构适用性和耐久性要求,本章将介绍混凝土结构正常使用极限状态验算的相关内容;本章包含2节内容,主要讲授混凝土构件裂缝宽度和挠度的计算方法。
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●9.1混凝土构件的裂缝及其控制
本节主要讲授混凝土裂缝的分类和控制等级,以及裂缝宽度的计算方法。
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●9.2混凝土受弯构件的挠度计算
本节主要讲授构件变形控制的目的和要求,以及受弯构件挠度的计算方法。
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第十章预应力混凝土构件的性能与设计
预应力混凝土是改善构件抗裂性能的有效途径;本章包含2节内容,主要讲授预应力混凝土的一般概念、优缺点,以及预应力损失的分类及计算方法。
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●10.1预应力混凝土的基本知识
本节主要讲授预应力混凝土的一般概念、分类及优缺点,介绍预应力的施加方法,以及预应力混凝土对材料的要求。
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●10.2构件的预应力损失
本节主要讲授张拉控制应力的概念,以及预应力损失的分类及计算方法。