学习项目三　混凝土结构课程的内容和学习方法

一、引文

本课程是一门理论性、实践性较强的专业基础课，是基础课和专业课之间的桥梁和纽带。本课程的先修课程主要为材料力学和建筑材料。

二、相关理论知识

（一）课程内容

课程主要学习混凝土受弯和受压基本构件的受力性能、计算方法和构造要求，包括钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。通过学习，应懂得结构计算的基本原理，掌握钢筋混凝土结构基本构件计算和构造要求，了解预应力混凝土结构的计算方法，理解各种结构构件的构造要求，为将来从事各种结构的施工、设计奠定基础。

（二）课程学习方法

想学好本课程，应注意以下几点：

（1）本课程与其他课程的区别。主要注意同力学知识的联系和区别，本课程讨论的是钢筋和混凝土两种材料组成的构件，构件不符合均质、连续、各项同性、弹性等条件，因此在应用力学原理和方法时，必须考虑上述特点，不可照搬照抄。

（2）材料的复杂性。因为混凝土材料本身的物理学特性十分复杂，不少公式非单纯由理论推导而来，而是以经验、试验为基础得到的半理论经验公式。学习过程中要了解试验中的规律性现象，在学习和运用这些方法和公式时，要注意它们的适用范围和限制条件。钢筋和混凝土两种材料在截面面积数量和材料强度大小上的比例匹配不同，会引起构件受力性能的改变。为了对钢筋混凝土的受力性能和破坏特性有较好的了解，一定要掌握好钢筋和混凝土材料的力学性能和影响因素。

（3）设计的综合性和多方案性。构件设计是一个综合性问题，包括选型、材料、配筋、造价、施工等多方面因素，既要做到安全、适用、耐久，又要做到技术先进、经济合理。设计过程是一个多次反复的过程，对同一问题，往往有多种可能的解决方案，要考虑诸多方案的合理性，从中选出最优的方案。所以在学习过程中，不能以数学、力学的思维模式和方法来学习本课程，要培养综合分析的能力。

（4）《混凝土结构设计规范》的权威性。本课程的内容多、计算公式及符号多、构造规定也多，要遵循教学大纲的要求，贯彻“少而精”的原则，突出重点，并注意难点的学习。学习并学会应用有关规范是学习本课程的重要任务之一。从某种意义上说，本课程的学习就是规范的学习。规范是国家颁布的关于结构计算和构造要求的技术规定和标准，具有一定的约束性和法规性，学生应注重对规范的学习，并在学习过程中逐步熟悉和正确运用我国颁布的一些设计规范和设计规程。《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）是本教材使用的基本规范。

（5）构造措施的重要性。构造措施是在施工方便、经济合理前提下，对结构计算中未能详细考虑或难定量计算的因素所采取的技术措施。构造措施是长期科学试验和工程实践经验的总结，是对计算必不可少的补充，两者是同样重要的。因此，学生要重视理解构造措施中的道理。

（6）课程的实践性。在学习过程中要有计划地到施工现场参观，细心观察结构构件的构造细节和受力情况，积累感性认识，这对于学好本课程将有较大的帮助。注重实践教学环节，扩大知识面。混凝土结构设计原理是以试验为基础的，因此除课堂学习以外，还要加强实践的教学环节，以进一步理解学习内容和实践的基本技能。结合课程设计等实践性教学环节，使学生初步具有运用理论知识正确进行混凝土结构设计和解决实际技术问题的能力。

知识拓展——绿色生态混凝土

对绿色生态混凝土的概念目前学术界还没有统一的定义。1990年，日本山本良一教授提出环境协调性材料（Eco-materials），之后又出现了许多类似的提法，如“生态材料”“生态环境材料”“绿色材料”“环境友好型材料”等，它们都是以保护地球环境和资源为出发点而提出的概念。1995年，日本混凝土协会与生态混凝土研究委员会在环境协调性材料概念的基础上，提出“生态混凝土”（Ecological Concrete）的概念，又称环保型混凝土、生态环境友好型混凝土（Environmentally Friendly Concrete）。

与生态混凝土相类似的一个概念是绿色混凝土（Green Concrete）。绿色混凝土是具有环境协调性和自适应特性的混凝土。其中，环境协调性是指对资源和能源消耗少，对环境污染小和循环再利用率高；自适应特性是指具有满意的使用性能，能够改善环境，具有感知、调节和修复等机敏特性。“绿色”的涵义可理解为：节约资源、能源；不破坏环境，更有利于环境；可持续发展，既满足当代人的需求，又不危害子孙后代，且能满足其需要。而“生态”更强调的是混凝土材料本身直接“有益”于生态环境。

绿色生态混凝土可以定义为：是通过材料研选采用特殊工艺制造出来的具有特殊结构与表面特性的混凝土，对资源和能源消耗少；与自然生态系统相协调，对环境的负荷小，能够主动改善环境；非再生资源的循环再利用率高；具有满意的使用性能，包括力学性能、耐久性能和功能性。绿色生态混凝土属于现代混凝土范畴，并且符合循环经济的理念。