水工混凝土結構設計手冊

     目 錄
   序
   前言
   主要術語與符號
    上篇 水工混凝土結構構件設計
   第一章 材料
    第一節(jié) 水泥
    一、常用水泥（1）二、特種水泥（3）
    第二節(jié) 集料
    一、細集（骨）料（4）二、粗集（骨）料（5）
    第三節(jié) 外加劑與摻合料
    一、外加劑（7）二、摻合料（11）
    第四節(jié) 混凝土
    一、混凝土的定義與分類（13） 二、水工混凝土的特點（14） 三、混凝土配合比設計（16）
    第五節(jié) 鋼筋
    一、熱軋鋼筋（23） 二、余熱處理鋼筋（23） 三、冷加工鋼筋（24）四、熱處理鋼筋（28）五、鋼
    線（28）
   第二章 水工混凝土結構設計基本規(guī)定
    第一節(jié) 極限狀態(tài)及設計狀況
    一、極限狀態(tài)（32） 二、設計狀況（32） 三、結構安全等級（32）
    第二節(jié) 材料強度和作用（荷載）值
    一、混凝土的強度與其他特性（34）二、鋼筋的強度與彈性模量（37） 三、作用（荷載）值（40）
    第三節(jié) 設計表達式
    一、承載能力極限狀態(tài)設計表達式（43）二、正常使用極限狀態(tài)設計表達式（47）
    第四節(jié) 結構耐久性要求
    一、環(huán)境條件類別（51） 二、對混凝土材料的耐久性要求（51）三、混凝土保護層厚度（54）四、結構形
    式、表層防護及配筋方式（54）
    第五節(jié) 鋼筋混凝土結構的一般構造規(guī)定
    一、建筑物的分縫（55）二、鋼筋的錨固和接頭（55） 三、鋼筋的彎鉤和彎折（58）四、鋼筋混凝土構件
    的最小配筋率（59）
   第三章 素混凝土結構構件設計
    第一節(jié) 素混凝土結構構件的設計要求
    一、一般設計原則（62）二、構造要求（62）
    第二節(jié) 素混凝土結構構件承載力計算
    一、受壓構件（62）二、受彎構件（66）三、局部受壓（67）
   第四章 鋼筋混凝土受彎構件承載力計算及構造規(guī)定
    第一節(jié) 板、梁的構造尺寸
    一、板的構造尺寸（69）二、梁的構造尺寸（70）
    第二節(jié) 受彎構件正截面受彎承載力計算公式
    一、基本公式及其應用（73） 二、計算公式及計算表格（75）
    第三節(jié) 板、梁正截面受彎承載力配筋計算用表
    一、板和單筋矩形截面梁正截面受彎承載力配筋計算用表（79）二、單筋T形截面梁正截面受彎承載力
    配筋計算用表（150）三、雙筋矩形截面梁正截面受彎承載力配筋計算用表（156）
    第四節(jié) 局部（集中）荷載作用時板的承載力計算
    一、局部（集中）荷載作用時單向板和懸臂板正截面受彎承載力計算（161）二、板的受沖切承載力計算
    （164）
    第五節(jié) 梁的斜截面受剪承載力計算
    一、計算公式（168）二、梁的斜截面受剪承載力計算用表（169）三、間接加載時的附加橫向鋼筋計算
    （182）
    第六節(jié) 受扭構件承載力計算
    一、矩形截面純扭構件受扭承載力計算（184）二、矩形截面剪扭構件受剪扭承載力計算（189）三、彎
    剪、扭共同作用下的矩形截面梁設計（196）四、T形（I形）截面純扭構件受扭承載力計算（197）
    第七節(jié) 板、梁的配筋構造
    一、板的配筋構造（197）二、梁的配筋構造（207）
    第八節(jié) 短梁、深梁與厚板的設計計算
    一、概述（213） 二、深受彎構件正截面受彎承載力計算（214） 三、深受彎構件斜截面受剪承載力計算
    （214） 四、深受彎構件的配筋構造（218）
    第九節(jié) 疊合式受彎構件的設計計算
    一、施工階段不加支撐的疊合式受彎構件承載力計算（221）二、施工階段有可靠支撐的疊合式受彎構件
    承載力計算（224）三、構造要求（224）
   第五章 鋼筋混凝土受壓構件承載力計算及構造規(guī)定
    第一節(jié) 鋼筋混凝土受壓構件的截面形式與尺寸
    一、受壓構件的截面形式與尺寸（228） 二、受壓構件的計算長度l↓0（229）
    第二節(jié) 軸心受壓構件受壓承載力計算
    一、軸心受壓構件受壓承載力計算公式（232）二、軸心受壓構件配筋計算用表（233）
    第三節(jié) 偏心受壓構件受壓承載力計算
    一、不對稱配筋矩形截面偏心受壓構件受壓承載力計算（233）二、對稱配筋矩形截面偏心受壓構件受壓
    承載力計算（242）三、I形截面偏心受壓構件受壓承載力計算（243）
    第四節(jié) 偏心受壓構件配筋計算用表
    一、偏心距增大系數(shù)η值計算用表（245）二、對稱配筋矩形截面偏心受壓構件配筋計算用表（246）三
    不對稱配筋矩形截面小偏心受壓構件配筋計算圖表（271）
    第五節(jié) 偏心受壓構件斜截面受剪承載力計算
    一、偏心受壓構件斜截面受剪承載力計算公式（274）二、設計步驟（275）
    第六節(jié) 雙向偏心受壓構件受壓承載力計算
    一、雙向偏心受壓構件受壓承載力驗算公式（275）二、對稱配筋矩形截面雙向偏壓構件受壓承載力近似
    計算（276）
    第七節(jié) 偏心受壓柱的配筋構造
    一、柱中縱向鋼筋（279） 二、柱中箍筋（279） 三、縱向受力鋼筋的接頭（280）四、框架柱節(jié)點的配筋構
    造（282）
   第六章 鋼筋混凝土受拉構件承載力計算及構造規(guī)定
    第一節(jié) 受拉構件正截面受拉承載力計算
    一、軸心受拉構件（283）二、小偏心受拉構件（283）三、矩形截面大偏心受拉構件（285）四、對稱配筋
    受拉構件（287）
    第二節(jié) 受拉構件斜截面受剪承載力計算
    一、截面尺寸要求（287）二、受剪承載力計算（287）
   第七章 鋼筋混凝土構件正常使用極限狀態(tài)驗算
    第一節(jié) 正常使用極限狀態(tài)驗算的原則
    第二節(jié) 正截面抗裂驗算
    一、抗裂驗算的范圍（290）二、正截面抗裂驗算公式（290）三、截面的幾何特征計算（293）
    第三節(jié) 正截面裂縫寬度驗算
    一、裂縫寬度驗算的原則（297）二、最大裂縫寬度的計算（298） 三、正截面裂縫寬度計算用表（300）
    第四節(jié) 受彎構件撓度驗算
    一、受彎構件撓度驗算的原則（320）二、鋼筋混凝土受彎構件剛度計算公式（320）三、鋼筋混凝土受彎
    構件剛度計算用表（322）四、懸臂梁、簡支梁的撓度計算（323）
   第八章 預應力混凝土構件設計
    第一節(jié) 概述
    一、預應力混凝土的基本概念（329） 二、施加預應力的方法（329）三、材料（329）
    第二節(jié) 預應力鋼筋張拉控制應力及預應力損失
    一、預應力鋼筋張拉控制應力（330）二、預應力損失及其組合（330）
    第三節(jié) 預應力構件的計算內(nèi)容與截面應力計算
    一、預應力混凝土構件的計算內(nèi)容（335）二、截面應力計算（335）
    第四節(jié) 預應力構件承載力計算
    一、軸心受拉構件（338）二、受彎構件（338）三、偏心受拉構件（341）
    第五節(jié) 預應力混凝土構件的抗裂、裂縫寬度及撓度計算
    一、預應力混凝土構件裂縫控制的一般規(guī)定（342） 二、預應力混凝土構件抗裂驗算（342）三、預應力混
    凝土構件正截面裂縫寬度驗算（347）四、預應力受彎構件的撓度驗算（348）
    第六節(jié) 預應力混凝土構件的施工階段驗算
    一、施工階段截面應力驗算（349）二、后張法構件錨區(qū)局部受壓驗算（351）
    第七節(jié) 預應力混凝土構件的構造規(guī)定
    一、一般規(guī)定（353） 二、先張法構件的構造規(guī)定（353）三、后張法構件的構造規(guī)定（355）四、框架結構
    中預應力筋的布置（358）
    第八節(jié) 設計實例
    一、先張法預應力混凝土梁設計（360）二、后張法預應力混凝土屋架下弦桿設計（367）
    第九節(jié) 預應力混凝土閘墩設計概要
    一、概述（370）二、弧門預應力閘墩的設計原則（372）
   第九章 鋼筋混凝土結構的抗震設計
    第一節(jié) 工程結構抗震設計的基本原則
    一、地震的概念（375） 二、抗震設防的原則（382）三、結構抗震的概念設計（383）
    第二節(jié) 場地和地基
    一、場地（385）二、地基（385）
    第三節(jié) 地震作用效應的計算
    一、底部剪力法（388）二、振型分解反應譜法（394）三、擬靜力法（395）四、豎向地震作用的計算
    第四節(jié) 鋼筋混凝土結構構件抗震設計的一般規(guī)定
    一、抗震設防要求（397）二、抗震結構的材料（397）三、抗震時鋼筋的錨固與連接（397）四、抗震承載
    力設計表達式（398）
    第五節(jié) 鋼筋混凝土框架及鉸接排架的抗震設防
    一、框架結構（398）二、鉸接排架柱（404）三、抗震變形驗算（405）
    第六節(jié) 橋跨結構的抗震設防
    一、橋跨結構抗震設防的一般規(guī)定（407）二、梁式橋跨結構的抗震措施（407）三、拱式橋跨結構的抗震
    措施（408）四、豎向支承結構的抗震設防（408）
   第十章 水工混凝土結構溫度作用設計
    第一節(jié) 溫度作用設計的原則及參數(shù)確定
    一、溫度作用設計的原則（410） 二、溫度作用的有關參數(shù)確定（411）三、混凝土熱學特性指標（413）
    第二節(jié) 混凝土的徐變度及應力松弛系數(shù)
    一、徐變度計算（416） 二應力松弛系數(shù)的計算（418）
    第三節(jié) 大體積混凝土結構溫度計算
    一、熱傳導方程及邊值條件（420）二、溫度場計算（422）
    第四節(jié) 大體積混凝土溫度應力計算
    一、自由板的溫度應力（435） 二、澆筑塊溫度應力的近似計算（438） 三、溫度應力的有限元計算（441）
    第五節(jié) 大體積混凝土溫度抗裂驗算及溫控標準
    一、大體積混凝土溫度抗裂驗算（443） 二、大體積混凝土溫度控制標準（443）
    第六節(jié) 溫度鋼筋的配置
    一、溫度配筋的計算（445）二、溫度鋼筋的構造配置（447）
    第七節(jié) 框架結構的溫度作用設計
    一、框架結構溫度作用設計的一般概念（448）二、框架非線性矩陣位移分析法（449）三、等效剛度法
    （449）
   第十一章 非桿件體系結構的配筋計算
    第一節(jié) 概述
    一、水工建筑物中的非桿件體系結構（464）二、非桿件體系結構的配筋計算方法（465）
    第二節(jié) 按彈性應力圖形配筋
    一、按彈性應力圖形配筋的設計方法（466）二、按彈性應力圖形配筋方法存在的問題（467）
    第三節(jié) 按鋼筋混凝土有限單元法配筋
    一、有限單元法的一般分析過程（467）二、鋼筋混凝土有限單元法的特點（469） 三、按鋼筋混凝土有限
    單元法分析結構時的一般原則（473）
    第四節(jié) 混凝土的多軸向強度及強度準則
    一、混凝土的多軸向強度（474）二、混凝土強度準則（478）
    第五節(jié) 混凝土的本構關系
    一、單軸受力時的混凝土本構關系（484）二、復雜應力狀態(tài)下的非線性彈性本構關系（486）三、Drucker
    彈塑性模型（490）
    第六節(jié) 鋼筋與混凝土的粘結滑移
    一、鋼筋與混凝土間粘結滑移的一般概念（491）二、粘結—滑移關系式（491）
   第十二章 牛腿與弧門支座
    第一節(jié) 牛腿
    一、牛腿的作用與分類（494）二、立柱獨立牛腿（494）三、壁式連續(xù)牛腿（506）
    第二節(jié) 弧形閘門支座
    一、弧門支座的配筋設計（508）二、弧門支座附近的閘墩受拉區(qū)配筋設計（509）
   第十三章 預埋件與支座
    第一節(jié) 傳力預埋件
    一、傳力預埋件的分類（511）二、傳力預埋件的一般構造要求（511）三、傳力預埋件的計算（514）
    第二節(jié) 吊環(huán)
    一、吊環(huán)的型式與材料（521）二、吊環(huán)的計算規(guī)定及承載力選用表（522）
    第三節(jié) 水工建筑物的止水
    一、止水的類型（522）二、止水塞（523）三、止水片與止水帶（524）四、瀝青止水井（529）五、渡槽接
    縫止水（531）六、閘門止水（533）
    第四節(jié) 接縫灌漿預埋件
    一、接縫灌漿系統(tǒng)設計的一般原則（538）二、埋管法灌漿預埋件（539） 三、拔管法灌漿預埋件（541）
    第五節(jié) 閘門埋件
    一、閘門埋件的種類（541） 二、閘門埋件的安裝（544）
    第六節(jié) 支座
    一、梁式橋跨的支座（546）二、拱的支座（548）
   第十四章 鋼筋混凝土基礎設計
    第一節(jié) 建筑地基設計的一般規(guī)定
    一、建筑物安全等級及地基設計規(guī)定（549）二、地基土（巖）的分類（550）三、地基土（巖）的工程特性指
    標（552） 四、基礎埋置深度（560）
    第二節(jié) 地基計算
    一、地基承載力計算（564）二、地基變形驗算（569）
    第三節(jié) 鋼筋混凝土擴展基礎
    一、柱下鋼筋混凝土獨立基礎（579）二、墻下鋼筋混凝土條形基礎（587）
    第四節(jié) 柱下鋼筋混凝土條形基礎
    一、柱下鋼筋混凝土條形基礎及其構造（589）二、柱下條形基礎的簡化計算方法（590）三、柱下鋼筋混
    凝土十字交叉基礎（592）
    第五節(jié) 筏板基礎
    一、筏板基礎的型式（595）二、筏板基礎的構造（595）三、筏板基礎的計算（596）
    下篇 結構構件內(nèi)力計算
    第三節(jié) 常用截面的幾何和力學特征
    一、截面幾何力學特征的定義及計算公式（609）二、平面圖形的幾何力學特征（611） 三、矩形截面的幾
    何特征（614）
    第四節(jié) 常用荷載
    一、建筑物常用材料自重（614） 二、水壓力（617） 三、樓面、屋面及平臺活載（619） 四、風荷載（622）
    五、雪荷載（629）六、車輛荷載（631）七、土壓力（634）八、冰壓力（644）九、橋機和門機荷載（645）
    第五節(jié) 摩擦系數(shù)
    一、擋土墻基底摩擦系數(shù)（649） 二、材料摩擦系數(shù)（650） 三、支座摩擦系數(shù)（650）
   第十六章 單跨梁內(nèi)力與變位計算
    第一節(jié) 等截面單跨梁的內(nèi)力與變位
    一、單跨靜定梁（652） 二、單跨超靜定梁（659） 三、帶懸臂的單跨梁（659）
    第二節(jié) 單跨梁的其他計算用表
    一、簡支梁各截面的彎矩（668）二、矩形截面直線加腋梁的形常數(shù)和載常數(shù)（669）
    第三節(jié) 水平曲梁的內(nèi)力計算表
    一、水平圓弧形及水平折線形梁（672）二、均布荷載下固端水平圓弧梁的實用計算（673） 三、連續(xù)水平
    圓弧梁在豎向均布荷載下的內(nèi)力（674）
   第十七章 連續(xù)梁內(nèi)力與變位計算
    第一節(jié) 連續(xù)梁內(nèi)力計算
    一、概述（675）二、彎矩分配法計算連續(xù)梁（675）三、三彎矩方程計算連續(xù)梁（683） 四、五彎矩方程計
    算柔性支座連續(xù)梁（688）
    第二節(jié) 等截面連續(xù)梁彈性內(nèi)力和撓度系數(shù)表
    一、等跨連續(xù)梁在常用荷載作用下彈性階段的內(nèi)力及撓度系數(shù)表（689） 二、等代均布荷載表（690）三、
    不等跨連續(xù)梁在均布荷載作用下的最大內(nèi)力系數(shù)表（690）四、等跨連續(xù)梁在支座沉陷時的支座彎矩系
    數(shù)表（690）
    第三節(jié) 連續(xù)梁的其他計算用表
    一、梁跨內(nèi)最大彎矩的計算公式（701）二、梁在均布荷載作用下的跨內(nèi)最大彎矩系數(shù)表（701） 三、梁在
    均布荷載作用下的最大撓度值（702）四、等跨連續(xù)梁在移動集中荷載作用下的內(nèi)力計算（706）
    第四節(jié) 考慮塑性內(nèi)力重分布的鋼筋混凝土連續(xù)梁（板）內(nèi)力計算
    一、計算原則（710）二、考慮塑性內(nèi)力重分布的連續(xù)梁內(nèi)力計算（710） 三、考慮塑性內(nèi)力重分布的單向
    連續(xù)板內(nèi)力計算（712）
    第五節(jié) 等截面連續(xù)梁影響線的縱標值
    一、等跨連續(xù)梁彎矩及剪力影響線的縱標值（714） 二、不等跨連續(xù)梁彎矩影響線的縱標值（714）
   第十八章 板的內(nèi)力與變位計算
    第一節(jié) 按彈性理論計算矩形板和斜形板
    一、矩形板（718） 二、斜形板（736）
    第二節(jié) 按彈性理論計算圓形板和環(huán)形板
    一、計算公式（737）二、計算系數(shù)表（744）
    第三節(jié) 板按塑性極限平衡法計算時的內(nèi)力計算表
    一、均布荷載作用下的矩形板（752）二、均布荷載作用下的圓形板（754）
   第十九章 剛架及排架的內(nèi)力計算
    第一節(jié) 剛架的內(nèi)力分析
    一、彎矩分配法計算等截面剛架（755）二、迭代法計算剛架（759）三、等截面剛架內(nèi)力計算公式（766）
    第二節(jié) 用近似法計算多層剛架
    一、豎向荷載作用下的近似計算——分層法（775）二、水平荷載作用下的近似計算——反彎點法和D
    值法（775）
    第三節(jié) 考慮剛架剪切變形及節(jié)點剛性的剛架計算
    第四節(jié) 排架內(nèi)力計算
    一、單階柱柱頂?shù)姆戳拔灰疲?90）二、等高鉸接排架的內(nèi)力計算（791）三、不等高鉸接排架的內(nèi)力計
    算（798）
   第二十章 拱的內(nèi)力計算
    第一節(jié) 拱的軸線方程及截面變化
    一、拱的軸線（800）二、拱的截面變化（803）
    第二節(jié) 拱的內(nèi)力計算
    一、三鉸拱（804）二、兩鉸拱（805）三、無鉸拱（810）
    第三節(jié) 等截面多跨連續(xù)圓拱內(nèi)力計算
    一、多跨連續(xù)圓拱的數(shù)值計算方法（820）二、等截面多跨連續(xù)圓拱的內(nèi)力計算表（821）
   第二十一章 水池的內(nèi)力計算
    第一節(jié) 概述
    一、水池的結構型式（827）二、水池的荷載（827）
    第二節(jié) 矩形水池的內(nèi)力計算
    一、矩形水池的計算簡圖（828）二、擋土（水）墻式矩形水池的內(nèi)力計算（829）三、雙向板式矩形水池的
    內(nèi)力計算（831）四、水平框架式矩形水池的內(nèi)力計算（836）
    第三節(jié) 圓形水池的內(nèi)力計算
    一、圓形水池的尺寸及計算簡圖（836）二、池壁內(nèi)力計算公式（837）三、圓形水池池壁內(nèi)力系數(shù)表
    （839）四、計算實例（871）
   第二十二章 渡槽與涵管的內(nèi)力計算
    第一節(jié) 渡槽內(nèi)力計算
    一、渡槽的結構型式（879） 二、按梁理論計算渡槽槽身的縱向內(nèi)力（881）三、矩形斷面槽身橫向內(nèi)力計
    算（883）四、U形斷面槽身橫向內(nèi)力及支座內(nèi)力計算（889）
    第二節(jié) 涵管內(nèi)力計算
    一、概述（897）二、作用于圓管上的荷載（899）三、圓形涵管靜力計算（904）四、箱形涵管內(nèi)力計算
    （911）五、計算實例（912）
   第二十三章 常見水工結構的彈性理論計算
    第一節(jié) 水工結構中常用彈性理論計算公式
    一、無窮大平板中的圓孔（915）二、深孔圓洞（916） 三、厚壁圓筒（916） 四、壓力隧洞（917）五、各種
    力作用下的半無限平面體（917）
    第二節(jié) 深受彎構件的計算
    一、單跨簡支深（短）梁的應力分布（919）二、多跨連續(xù)深（短）梁的內(nèi)力計算表（920）三、多跨連續(xù)梁內(nèi)
    力計算表的編制說明（921）
   第二十四章 彈性地基梁
    第一節(jié) 彈性地基梁的計算公式
    一、概述（956）二、按地基反力為直線分布的模型計算地基梁（957） 三、按文克勒模型計算彈性地基梁
    （957）四、按彈性連續(xù)介質地基模型計算彈性地基梁（964）
    第二節(jié) 基礎梁常用計算用表
    一、郭氏表（975） 二、邊荷載作用下基礎梁計算表（979）三、文克勒假說的基礎梁計算表（979）四、基
    礎梁計算表（982）
   參考文獻