第1章 绪论 001
导言 002
引例 002
学习目标 003
1.1 混凝土结构的一般概念 003
1.1.1 混凝土结构的一般定义及分类 003
1.1.2 钢筋与混凝土结构共同工作的原理 004
1.1.3 钢筋混凝土结构的特点 005
随堂测试 006
1.2 混凝土材料及结构发展历程 006
1.2.1 混凝土材料 006
1.2.2 混凝土结构体系 013
1.2.3 混凝土结构设计计算方法 019
1.3 混凝土结构未来发展趋势 020
1.4 混凝土结构学科特点 021
思考题 022
案例分析题 023

第2章 钢筋和混凝土的物理力学性能 025
导言 026
引例 026
学习目标 026
2.1 钢筋的物理力学性能 027
2.1.1 钢筋的成分和类型 027
2.1.2 钢筋的品种和等级 027
2.1.3 钢筋的强度与变形 028
2.1.4 钢筋应力- 应变关系曲线的数学模型 029
2.1.5 钢筋的疲劳 031
2.1.6 钢筋的性能要求 032
随堂测试 033
2.2 混凝土的物理力学性能 033
2.2.1 混凝土的组成 033
2.2.2 混凝土的强度 033
2.2.3 混凝土的变形 039
随堂测试 048
2.3 钢筋与混凝土的黏结 048
2.3.1 黏结力的组成 048
2.3.2 光面钢筋的黏结性能 049
2.3.3 变形钢筋的黏结性能 049
2.3.4 影响黏结强度的因素 050
2.3.5 钢筋的锚固 051
随堂测试 053
思考题 053
计算题 053

第3章 混凝土结构设计的基本原则和方法 055
导言 056
引例 056
学习目标 056
3.1 概述 057
3.2 结构的可靠度 057
3.2.1 作用效应及结构抗力 057
3.2.2 结构的功能要求 058
3.2.3 结构的可靠性与可靠度 059
随堂测试 060
3.3 极限状态分类与设计 060
3.3.1 承载能力极限状态 061
3.3.2 正常使用极限状态 061
3.3.3 耐久性极限状态 061
3.3.4 结构的设计状况 061
3.3.5 极限状态设计 062
随堂测试 062
3.4 以概率理论为基础的极限状态设计方法 062
3.4.1 结构的功能函数和极限状态方程 062
3.4.2 失效概率与可靠指标 063
随堂测试 065
3.5 荷载代表值和材料代表值 065
3.5.1 荷载代表值 065
3.5.2 材料强度标准值 066
随堂测试 067
3.6 实用设计表达式 067
3.6.1 承载能力极限状态设计表达式 067
3.6.2 正常使用极限状态设计表达式 070
随堂测试 070
荷载效应组合专题讲解视频 071
3.7 结构智能优化设计方法 071
3.7.1 结构智能优化设计的基本概念 072
3.7.2 结构智能优化设计的关键技术 074
3.7.3 常见的智能优化算法 075
主要计算公式 079
思考题 079
计算题 079

第4章 受弯构件正截面承载力 081
导言 082
引例 082
学习目标 082
4.1 概述 082
4.2 受弯构件的受弯性能分析 083
4.2.1 适筋梁受弯性能试验 083
4.2.2 正截面受弯的三种破坏形态 086
随堂测试 087
4.3 单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 087
4.3.1 正截面受弯承载力计算基本假定 087
4.3.2 正截面受弯承载力计算原理 088
4.3.3 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算方法 091
随堂测试 094
单筋梁截面设计专题讲解视频 094
4.4 双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 097
4.4.1 概述 097
4.4.2 基本公式及适用条件 097
4.4.3 计算公式应用 099
随堂测试 101
双筋梁截面设计专题讲解视频 101
4.5 T 形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 105
4.5.1 T 形截面受弯构件工程应用 105
4.5.2 T 形截面分类及判别 106
4.5.3 计算公式和适用条件 107
4.5.4 计算公式的应用 108
随堂测试 109
4.6 梁、板一般构造 113
4.6.1 梁、板截面估算 113
4.6.2 材料强度 113
4.6.3 纵向钢筋 114
4.7 受弯构件正截面承载力智能优化算例 116
4.7.1 设计变量 116
4.7.2 目标函数 116
4.7.3 约束条件 117
4.7.4 优化设计数学表达式 117
4.7.5 智能优化设计算例 118
主要计算公式及适用条件 120
思考题 120
计算题 120
案例分析题 121

第5章 受弯构件斜截面承载力 123
导言 124
引例 124
学习目标 124
5.1 概述 124
5.2 受剪性能分析 125
5.2.1 斜裂缝形成及类型 125
5.2.2 斜截面破坏形态 127
随堂测试 128
5.3 斜截面受剪承载力计算 129
5.3.1 斜截面受剪承载力计算理论模型 129
5.3.2 影响斜截面受剪承载力的主要因素 130
5.3.3 斜截面受剪承载力计算公式及适用条件 132
5.3.4 斜截面受剪承载力计算公式的应用 134
随堂测试 135
梁斜截面腹筋设计专题讲解视频 135
5.4 斜截面受弯承载力 139
5.4.1 抵抗弯矩图（M R 图） 139
5.4.2 钢筋弯起 140
5.4.3 钢筋截断 141
随堂测试 142
5.5 箍筋、弯起钢筋一般构造 143
5.5.1 箍筋 143
5.5.2 弯起钢筋 145
5.6 钢筋混凝土构件施工图中配筋表示方法 146
5.6.1 详图法 146
5.6.2 平面整体表示法 147
5.7 受弯构件智能优化设计算例 147
5.7.1 设计变量 147
5.7.2 目标函数 147
5.7.3 约束条件 148
5.7.4 优化设计数学表达式 148
5.7.5 设计算例 149
主要计算公式及适用条件 149
思考题 150
计算题 150
案例分析题 151

第6章 受扭构件承载力 153
导言 154
引例 154
学习目标 154
6.1 概述 155
6.2 受扭性能分析 156
6.2.1 纯扭构件的性能和破坏形态 156
6.2.2 弯剪扭构件的性能和破坏形态 158
随堂测试 160
6.3 纯扭构件的受扭承载力计算 160
6.3.1 矩形截面纯扭构件的开裂扭矩 160
6.3.2 矩形截面受扭构件的承载力计算公式 161
随堂测试 166
6.4 弯剪扭构件的承载力计算 168
6.4.1 弯剪扭构件的承载力计算公式 169
6.4.2 计算公式的应用 171
随堂测试 171
6.5 受扭构件的构造要求 171
6.5.1 截面尺寸的限制条件 171
6.5.2 受扭纵向钢筋的构造要求 172
6.5.3 受扭箍筋的构造要求 172
6.5.4 按构造要求配置受扭钢筋的条件 172
随堂测试 173
弯剪扭构件设计专题讲解视频 173
6.6 受扭构件智能优化设计算例 175
6.6.1 设计变量 175
6.6.2 目标函数 175
6.6.3 约束条件 176
6.6.4 优化设计数学表达式 176
6.6.5 设计算例 177
主要计算公式及适用条件 177
思考题 178
计算题 178

第7章 受压构件承载力 181
导言 182
引例 182
学习目标 182
7.1 概述 183
7.2 轴心受压构件正截面承载力 183
7.2.1 受力性能 183
随堂测试 185
7.2.2 正截面受压承载力计算 186
7.3 偏心受压构件承载力 190
7.3.1 正截面受力性能 190
随堂测试 193
7.3.2 矩形截面正截面承载力计算 194
小偏心受压构件非对称配筋设计专题讲解视频 199
7.3.3 I 形截面正截面承载力计算 204
7.3.4 斜截面受力性能 209
7.3.5 斜截面受剪承载力 210
随堂测试 211
7.4 偏心受压构件正截面承载力Nu-Mu 相关曲线及应用 212
7.4.1 矩形截面大偏心受压构件对称配筋N u-M u 相关曲线 212
1817.4.2 矩形截面小偏心受压构件对称配筋N u-M u 相关曲线 212
7.4.3 N u-M u 相关曲线特点 213
随堂测试 213
7.5 双向偏心受压构件正截面承载力 213
7.6 受压构件一般构造要求 214
7.6.1 截面形式及尺寸 214
7.6.2 配筋构造要求 214
7.7 受压构件智能优化设计算例 216
7.7.1 设计变量 216
7.7.2 目标函数 216
7.7.3 约束条件 217
7.7.4 优化设计数学表达式 217
7.7.5 智能优化设计算例 218
主要计算公式及适用条件 220
思考题 220
计算题 220
案例分析题 221

第8章 受拉构件承载力 224
导言 224
引例 224
学习目标 224
8.1 概述 224
8.2 轴心受拉构件正截面承载力 225
8.2.1 受力性能 225
8.2.2 轴心受拉构件正截面承载力计算 226
随堂测试 226
8.3 矩形截面偏心受拉构件正截面承载力 226
8.3.1 受力性能 226
8.3.2 正截面承载力计算公式及适用条件 227
8.3.3 正截面承载力计算方法 228
随堂测试 229
8.4 偏心受拉构件斜截面受剪承载力 230
8.4.1 受力性能 230
8.4.2 斜截面受剪承载力计算公式 230
随堂测试 231
8.5 受拉构件智能优化设计算例 232
8.5.1 设计变量 232
8.5.2 目标函数 232
8.5.3 约束条件 233
8.5.4 优化设计数学表达式 233
8.5.5 设计算例 234
主要计算公式及适用条件 235
思考题 235
计算题 235
案例分析题 235

第9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性分析 237
导言 238
引例 238
学习目标 238
9.1 概述 238
9.2 混凝土受弯构件挠度验算 239
9.2.1 均质弹性材料梁挠度 239
9.2.2 混凝土受弯构件挠度 239
随堂测试 244
9.3 混凝土构件的裂缝宽度验算 245
9.3.1 裂缝成因、危害及裂缝控制等级 245
9.3.2 裂缝宽度计算理论 246
9.3.3 最大裂缝宽度计算方法与验算 248
随堂测试 250
9.4 混凝土结构的耐久性分析 251
9.4.1 耐久性的概念及环境分类 251
9.4.2 混凝土结构耐久性的影响因素及其对策 251
9.4.3 混凝土结构的耐久性设计规定 255
9.5 受弯构件挠度和裂缝宽度智能优化算例 257
9.5.1 设计变量 257
9.5.2 目标函数 257
9.5.3 约束条件 258
9.5.4 优化设计数学表达式 258
9.5.5 设计算例 259
主要计算公式及适用条件 260
思考题 260
计算题 261
案例分析题 261

第10章 梁板结构及其智能优化设计 263
导言 264
引例 264
学习目标 264
10.1 概述 264
10.1.1 单向板与双向板的定义 265
10.1.2 楼盖的结构类型 266
10.2 现浇单向板肋梁楼盖 267
10.2.1 结构平面布置 267
10.2.2 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造 268
随堂测试 272
10.3 现浇双向板肋梁楼盖 273
10.3.1 四边支承双向板的受力特点和破坏形态 273
10.3.2 双向板的截面设计与构造要求 274
随堂测试 275
10.4 楼盖智能优化设计算例 276
10.4.1 工程案例介绍 276
10.4.2 Y-GAMA 楼盖智能设计软件介绍 277
10.4.3 参数化建模 277
10.4.4 自动计算 281
10.4.5 智能寻优 284
思考题 287
案例分析题 287

附录 《混凝土结构设计标准（2024 版）》（GB/T 50010—2010） 材料指标与有关规定 289

参考文献 297