Contents

Preface .XI

CHAPTER 1 Introduction. 1

1.1 Development and features of reinforced concrete structure.1

1.2 Characteristics of this course.4

PART 1 MECHANICAL BEHAVIOR OF CONCRETE

CHAPTER 2 Basic Mechanical Behavior9

2.1 Material composition and characteristic10

2.1.1 Composition and internal structure10

2.1.2 Basic characteristics .13

2.1.3 General mechanism of failure process.17

2.2 Compressive strength.19

2.2.1 Cubic compressive strength19

2.2.2 Failure process of prism specimen.21

2.2.3 Main indices of mechanical behavior24

2.3 Complete compressive stressestrain curve.28

2.3.1 Testing method28

2.3.2 Equation for complete curve29

2.4Tensilestrengthanddeformation33

2.4.1Testingmethodandindexoftensilebehavior.33

2.4.2Tensilefailureprocessandcharacteristic39

2.4.3Equationofcompletestressestraincurve42

2.5Shearstrengthanddeformation.44

2.5.1Rationaltestingmethod44

2.5.2Failurecharacteristicandshearstrength48

2.5.3Shearstrainandmodulus.49

CHAPTER3BehaviorUnderIn.uenceofMainFactors.53

3.1Loadactedrepeatedly54

3.2Eccentriccompression.59

3.2.1Testingmethod59

3.2.2Mainexperimentalresults60

3.2.3Stressestrainrelation64

3.3Eccentricand.exuraltensions66

3.3.1Failureprocess66

3.3.2Ultimatetensilestrengthandplasticity-dependentcoef.cient67

3.3.3Themaximumtensilestrainatultimateload69

3.3.4Variationsofstrainandneutralaxisofsection69

3.3.5Equationsforcompletestressestraincurve.70

3.4 Age.71

3.4.1Compressivestrength72

3.4.2Modulusofelasticity74

3.5 Shrinkage75

3.5.1Kindandquantityofcement76

3.5.2Property,size,andquantityofaggregate.76

3.5.3Curingcondition.76

3.5.4Environmentalconditionofservicestage76

3.5.5Shapeandsizeofstructuralmember.76

3.5.6Otherfactors.76

3.6 Creep78

3.6.1Basicconcept78

3.6.2Mainin.uencefactors82

3.6.3Calculationformulas.85

CHAPTER4VariousStructuralConcrete89

4.1 High-strengthconcrete.90

4.1.1Applicationandpreparation.90

4.1.2Basicmechanicalbehavior.92

4.2 Light-weightconcrete99

4.2.1Classi.cation.99

4.2.2Basicmechanicalbehavior.101

4.3 Fiberconcrete.106

4.3.1Classi.cation.106

4.3.2Basicmechanicalbehavior.108

CHAPTER5MultiaxialStrengthandConstitutiveRelation113

5.1 Experimentalequipmentandmethod115

5.2 Generalregularitiesofmultiaxialstrengthanddeformation.118

5.2.1Biaxialstressstates.119

5.2.2Triaxialstressstates122

5.2.3Differentmaterialsandloadingpaths129

5.3 Typicalfailurepatternsandtheirboundaries132

5.3.1Breakingintension.132

5.3.2Columnarcrushing133

5.3.3Splittingintopieces134

5.3.4Inclinedshearing.134

5.3.5Extrudingandshifting135

5.4Failurecriterion137

5.4.1Shapeoffailureenvelopeanditsexpression.137

5.4.2Failurecriterion141

5.4.3Calculationchartsformultiaxialstrength146

5.5Constitutiverelation.147

5.5.1Modelsoflinearelasticity149

5.5.2Modelsofnon-linearelasticity.150

本书详细介绍结构混凝土的主要材料特点和各种受力和变形性能，以及混凝土和钢筋共同工作的特殊性能。进而以试验为基础，概括了基本构件在各种内力作用下的性能变化规律、工作机理和计算方法，从而揭示了钢筋混凝土用作一种组合结构材料的基本原理和分析方法。对于工程中可能遇到的一些极端工况，包括疲劳、地震、爆炸、高温(火灾)和耐久性损伤等，介绍了材料和构件的特殊性能及其分析方法。本书是以结构工程专业研究生编写的同名课程的教材，也适合相似专业本科生的教与学;对于从事结构工程有关的科学研究、设计和施工的技术人员，在处理工程问题时也可用作参考。

Principles of Reinforced Concrete 钢筋混凝土原理

作者:Zhenhai Guo·过镇海

ISBN:9787302385301

定价:138元

印次:1-1

装帧:精装

印刷日期:2014-12-9

《钢筋混凝土原理和分析》可作为建筑、水利、交通、地下、海洋工程等结构工程类专业研究生课程的专用教材，也可用作高等学校本科的教学参考书，并供从事钢筋混凝土结构科学研究、设计和施工管理的技术人员在工作中参考使用。

为适应课程教学，作为教材的本书第1版\于1999年出版，是以作者多年讲授该课程的讲稿为基础编写的。2001年底，北京市教育委员会开展“北京市高等教育精品教材建设”，该书经评审，选定为教材建设立项项目。原书经过修订，并增补2章后，更名为《钢筋混凝土原理和分析》\，于2003年出版，实为原书的第2版，合作编著者还有时旭东教授。

这两版教材发行至今，先后共印刷10次，近乎每年加印一次，表明每年都有新的读者群。且不时有高校教师、研究生和工程技术人员等通过多种途径来咨询或讨论书中的有关技术问题。似说明本书尚合新老读者所需，书中内容尚属可用。

本书第3版是前两版的修订本，保持了原书的编写体系和原则，主要修改的内容如下：

(1) 原书第2版的初次发行至今已有8年，最近3年正值结构工程各主要技术规范的新修订期。其中与本书内容密切相关的《混凝土结构设计规范》, 《建筑抗震设计规范》等都有较多修改，又新增了《混凝土结构耐久性设计规范》, 《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》等。这些规范中新增和修改的内容，多数属于设计工况、材料应用、构造措施、计算参数、限制条件等，涉及“原理”的极少。本来，归结为“原理”的就应该比较成熟和相对稳定，因此本书的主要内容并不受影响，只是对相关局部作出相应的修正。

(2) 第2版中曾增设了“第15章 构件分析的一般方法”，主要介绍有限元分析方法在钢筋混凝土结构分析中的应用。据了解，采用此书作为教材的各高校，都已经开设有专门的有限元分析课程。与之相比，本章的内容既重复，又过于单薄，因此予以撤除。作为补偿，在第10章中增加了（其实是恢复了第1版中的）一节： “截面分析的一般方法”. (3) 增设“分阶段制作和承载的构件”一章，介绍截面由不同材料组成，且存在先后应力史差的构件，在荷载作用下的特殊性能。涉及的主要构件有： 具我国试验研究特色的叠合梁，以及工程中时遇的加固构件。

(4) 全书正文后添设了符号表，将本书中引用的主要符号和工程中的常用符号大体按各章节的内容和顺序分类列出，以便查对。

(5) 原书（第2版）的多次加印过程中，虽然经过勘误，但图文中仍遗留一些错误。这一次修订，又仔细阅读全文，改正错误，并对部分词句作了修改。经过上述各方面的修改，全书中约有半数页面上有不同程度的订正和改动。

(6) 书名恢复为《钢筋混凝土原理》（第3版）.

钢筋混凝土原理（第3版）前言修订后的本书仍维持第2版的4篇20章。

第1篇在阐述混凝土材料的基本特点和受力破坏机理的基础上，比较详细地介绍了混凝土在基本受力状态下的强度和变形规律，以及多种因素的影响，并给出了多种结构混凝土的主要力学性能。还全面概括了混凝土在多轴应力状态下强度和变形的一般规律，简要介绍了混凝土的破坏准则和本构模型，为分析和设计二维和三维混凝土结构提供必要的依据。

第2篇首先介绍钢筋的基本力学性能，后着重分析和解决钢筋和混凝土共同作用的一些重要问题，包括相互粘结、共同受力、横向约束和变形差等。这是钢筋混凝土作为组合材料区别于单一结构材料的特殊问题。

第3篇给出钢筋混凝土基本受力构件（即压弯构件）的承载力、裂缝和变形，以及抗剪和抗扭构件等的一般性能规律、受力机理和分析方法等。还单设一章介绍分阶段制作和承载构件的特殊性能。

第4篇针对结构常遇的几种特殊受力状态，包括抗（地）震、疲劳、抗爆和抗高温等，介绍钢筋和混凝土的材料和基本构件的特殊性能反应及其分析方法。最后简要介绍混凝土结构耐久性失效的若干问题，及其机理分析和防治措施。

在高校结构工程类专业的本科学习期间，有关钢筋混凝土结构的课程中，一般先简要介绍钢筋和混凝土的材性，后以较大篇幅着重说明各种基本构件的性能、计算方法、设计和构造要求等，较多地遵循结构设计规范的体系和方法，以完成结构设计为主要目标。

本书和相应研究生课程是以研究和分析钢筋混凝土结构的性能及其一般规律，并以解决工程中出现的各种问题为目标。全书用很大篇幅系统地介绍主要材料--混凝土在单轴和多轴应力状态下，以及各种特殊条件下的强度和变形的一般规律，以此作为了解和分析构件性能的基础。在表述钢筋混凝土构件在各种工况受力条件下的性能时，强调以试验结果为依据，着重介绍其受力变形和破坏（或失效）的全过程、各种因素的影响、机理分析、重要技术指标的确定、计算原则和方法等。希望读者在阅读本书后，不仅能理解钢筋混凝土材料和构件受力性能的一般规律，还能对分析和解决钢筋混凝土结构工程问题的一般途径和合理方法有所了解。

本书除了作为结构工程类专业研究生教材之外，也可以用作本科生有关课程教学的参考书，以及从事钢筋混凝土结构的科研、设计和施工管理的技术人员作为研究、分析和处理工程问题之借鉴。

在本书完稿之时，作者特别感谢历年来在清华大学土木工程系工作的前辈教授们，他们严谨的治学精神和认真的工作态度为后人作出了榜样，他们在钢筋混凝土结构学科方面的教学经验和科研成果丰富了我的学识，在许多方面构成了本书的基础。作者还感谢多年来在研究工作中合作的同事们和研究生们，他们大力协作与辛勤劳动的研究成果充实、并不断地改进了本课程的内容。当然，本书的刊印和出版还有许多编辑和审校专家的努力，以及读者的关爱和支持，在此一并致谢。

限于作者的学术水平和分析表达能力，书中的错误或不足之处在所难免，敬请专家和读者批评指正。作者还真诚地欢迎与读者通过不同方式，就书中有关技术问题直接进行交流和讨论。

过镇海

2012年9月于清华园目录