混凝土工程設計規範與解說(土木401-112)

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中國土木水利工程學會 混凝土工程委員會
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具体描述

  本書介紹:

  本版規範(土木401-112)係依據以美國ACI 318-19規範為基礎,另參酌國內最新研究成果及工程實務,以及考量擬納入下版ACI 318規範(ACI 318-25)之重要內容修訂而成。本版規範與新版國家「建築物混凝土結構設計規範」內容一致,同步發行。

  與前版規範(土木401-110),本版規範除整合前版規範迄今之勘誤修訂外,另有針對特殊結構牆、彎鉤與擴頭鋼筋受拉伸展長度、以及混凝土剪力強度尺寸效應之重大修訂。在特殊結構牆方面,簡化設計剪力計算方法 (第18.7.3節),因所計得之剪力一般較前版規範為低,因此將撓曲主控結構牆之強度折減因數由0.85改回0.75,意即將第21.2.4.4節內容恢復同ACI 318-19之內容;放寬特殊邊界構材配置區域之配筋細節,允許同為特殊抗彎矩構架柱之特殊邊界構材區域之繫筋採一端為135度、另一端為90度彎鉤之配置,另對於較無側向不穩定疑慮之邊界構材,允許其閉合箍筋長寬比可超過2.0(第18.7.6.4節(f))。在彎鉤鋼筋受拉伸展長度方面,允許混凝土抗壓強

  度不超過某限定值(與鋼筋號數有關)時,可沿用前版國家規範(同土木401-110) 計算伸展長度之方法(第25.4.3.5節);在擴頭鋼筋受拉伸展長度方面,用於特殊抗彎矩構架接頭時,其受拉伸展長度修訂為同錨定於接頭之彎鉤鋼筋受拉伸展長度(第18.5.5.2節),惟需注意擴頭鋼筋間中心距應至少3db,鋼筋淨保護層應至少2db(第25.4.4.1節),若錨定於接頭或圍束區時,擴頭鋼筋間最小中心距允許降低至2.5db,柱鋼筋最小淨保護層允許降低至1.5db(第18.5.5.2節)。在混凝土剪力強度尺寸效應方面,允許透過直接

  承壓受土壤連續支撐之淺基礎以及具較大寬厚比之擋土牆之混凝土剪力強度計算,可不考慮尺寸效應(第13.2.6.2 節與第13.3.6.1.1節)。

 
好的,这是一份关于“混凝土工程設計規範與解說(土木401-112)”之外的其他土木工程相关书籍的详细简介,内容聚焦于结构工程、材料学、施工技术等领域,旨在提供一个全面且深入的视角。 --- 精选土木工程技术文集:结构设计、材料科学与施工实践前沿探索 本套文集汇集了当前土木工程领域中,除国家标准《混凝土工程設計規範與解說(土木401-112)》之外,涵盖结构力学、钢结构设计、地基基础工程、高分子材料应用以及现代施工技术等多个关键维度的专业著作与研究报告。这套精选的文献旨在为结构工程师、岩土工程专家、材料科学家以及项目管理人员提供深入的理论基础、前沿的设计方法与丰富的工程案例分析。 第一部分:钢结构设计与抗震理论深化 1. 《现代钢结构设计与分析:极限状态设计法详解》 本书是针对当前国际和国内钢结构设计规范(如GB 50017等)的深化应用与理论探讨。它着重阐述了基于性能的钢结构设计理念,超越了传统的容许应力法,详细讲解了极限承载力状态(塑性铰形成、梁柱失稳)和使用极限状态(挠度、裂缝控制)的计算模型。 核心内容: 重点剖析了冷弯薄壁型钢构件的稳定性问题,包括局部屈曲和整体屈曲的交互影响分析。书中提供了大量关于梁、柱、节点详图的简化计算方法与精确有限元分析(FEA)的对比研究。特别关注了焊接节点和螺栓连接的疲劳寿命评估,并结合实例演示了如何利用Pushover分析方法评估复杂框架结构的抗震性能。 特色章节: 深入探讨了高强度钢材在复杂应力状态下的本构关系模型,以及如何应对极端荷载事件(如强风、雪载和地震)下的结构冗余度设计。 2. 《土木工程抗震设计前沿:非线性动力响应与隔减震技术》 本书聚焦于土木工程结构在地震作用下的实际响应机制,以及如何通过先进的隔震、消能减震技术提高结构韧性。 结构动力学基础: 首先回顾了结构的基本模态分析与响应谱方法,随后转向更高阶的非线性动力分析。详细介绍了Newmark-β法、中心差分法等数值积分方法在时间域分析中的应用。 先进隔减震技术: 全面介绍了橡胶支座(如LRB、HDRB)和摩擦摆支座的工作原理、设计参数选取与疲劳寿命评估。在消能减震方面,详述了粘滞阻尼器、屈服型阻尼器(如屈曲约束支撑BRB)的布置策略、耗能能力计算及与主体结构的耦合分析。书中包含了大量基于OpenSEES等专业软件的模拟案例,展示了如何通过优化阻尼布置实现结构多目标性能控制。 第二部分:地基基础工程与岩土相互作用 3. 《深基坑工程支护结构设计与监测:土力学在复杂环境中的应用》 本书侧重于城市复杂地质条件下的深基坑开挖工程。它将理论土力学与实际施工风险管理紧密结合。 土压力理论更新: 详细对比了经典朗金土压力理论与太沙戈理论在不同工况下的适用性,并引入了基于应力场和应变场的数值模拟结果来修正传统土压力系数。 支护结构优化: 深入分析了地下连续墙(SMW工法、钻孔灌注桩)的结构刚度要求,以及锚杆、内支撑的设计与预应力控制。重点讨论了基坑变形控制的“刚度控制”与“预应力控制”策略的平衡选择。 实时监测与反馈: 强调了在开挖过程中,如何利用地表沉降、支撑轴力、孔隙水压力等数据,结合有限元反分析技术,对支护结构进行动态安全评估与实时优化。 4. 《特殊土体与软土地基处理技术大全》 本书专注于解决工程中遇到的挑战性土层,如软黏土、膨胀土、液化土及黄土等。 软土固结理论进阶: 摒弃了传统的泰勒固结理论,引入了更符合实际的非饱和土力学模型和多阶段固结模型。详尽阐述了真空预压法、堆载预压法的效率评估与施工控制要点。 非饱和土与膨胀土: 探讨了降雨入渗对边坡稳定性的影响,并介绍了在膨胀土地区应用“换填法”与“深层水泥搅拌法”的适用边界条件。 液化防治策略: 详细介绍了深层振动压实法、高压喷射灌浆法(JGP)的适用范围、工艺控制参数及其对周围结构的影响评估。 第三部分:先进结构材料与耐久性工程 5. 《高性能混凝土与新型胶凝材料应用指南》 本书将研究视角从常规C40混凝土扩展到高性能、超高性能混凝土(UHPC)及可持续性材料。 UHPC的微观结构与宏观性能: 深入解析了UHPC中纤维(钢纤维、聚合物纤维)的随机取向对裂缝闭合、韧性提升的作用机制。书中提供了UHPC的配合比设计原则,特别强调了其在抗冲击、耐磨损应用中的优势。 新型胶凝材料: 详述了地聚合物混凝土(Geopolymer Concrete)的化学反应机理、早期强度发展规律,以及其在低碳环保背景下的工程应用潜力。 耐久性与寿命预测: 聚焦于氯离子侵蚀、碳化、碱骨料反应(ASR)的加速测试方法。提供了基于电化学加速测试的混凝土结构寿命预测模型,指导工程师制定合理的维护周期。 6. 《预应力结构设计与施工:后张预应力体系精讲》 本书专注于后张预应力技术在桥梁、大跨结构和超高层建筑中的应用。 预应力损失精确计算: 详细分析了锚具滑移、钢绞线松弛、混凝土应力重分布等多种因素对预应力损失的累积影响,提供了多阶段加载下的精确计算流程。 后张法施工控制: 详尽阐述了灌浆质量的重要性,包括浆体的流动性、充盈度测试标准,以及防止钢绞线锈蚀的措施。书中包含了对异形截面(如箱型梁)的应力损失修正系数的推导。 预应力构件的抗裂与抗疲劳: 讨论了在重复荷载下,预应力结构疲劳寿命的评估方法,以及如何通过优化预应力束的布置来有效控制构件的裂缝扩展。 第四部分:施工技术与项目管理集成 7. 《大型结构工程风险管理与质量控制实务》 本书超越了技术规范层面,聚焦于大型复杂工程的建造过程中的组织管理与风险规避。 施工模拟与BIM集成: 探讨了如何利用四维(4D)施工模拟技术,提前识别空间冲突、工序干扰,并将BIM模型数据无缝对接至现场质量检测系统。 关键节点质量控制: 针对大体积混凝土浇筑的温度控制、高墩柱的垂直度控制、复杂钢结构的分片吊装等高风险环节,提出了详细的SOP(标准作业程序)与应急预案。 合同与索赔管理基础: 概述了土木工程合同分类(如FIDIC条款)对工程范围界定和风险分配的影响,为工程师在变更管理和潜在索赔发生时的应对提供理论支持。 通过研习本套文集,读者将能够系统性地掌握从材料本构关系、结构动力学分析到复杂地基处理和施工过程控制的完整知识链条,从而提升工程实践中的决策能力和创新水平。

著者信息

图书目录

第一章 總則 / 1
1.1 依據 / 1
1.2 範圍 / 1
1.3 通則 / 1
1.4 目的 / 2
1.5 適用範圍 / 2
1.6 解釋 / 4
1.7 設計圖說與設計紀錄 / 4
1.8 試驗與檢驗 / 4
1.9 特殊設計、施工或替代施工材料系統之認可 / 4

第二章 符號與名詞定義 / 5
2.1 範圍 / 5
2.2 符號 / 5
2.3 名詞定義 / 19

第三章 參考標準 / 39
3.1 範圍 / 39
3.2 參考標準 / 39

第四章 結構系統要求 / 43
4.1 範圍 / 43
4.2 材料 / 43
4.3 設計載重 / 43
4.4 結構系統與載重傳力路徑 / 44
4.5 結構分析 / 46
4.7 使用性 / 47
4.8 耐久性 / 47
4.9 永續性 / 47
4.10 結構整體性 / 48
4.11 防火 / 48
4.12 特定施工類型之要求 / 48
4.13 施工及檢驗 / 50
4.14 既有結構物之評估 / 50

第五章 載重 / 51
5.1 範圍 / 51
5.2 通則 / 51
5.3 載重因數及其組合 / 51

第六章 結構分析 / 55
6.1 範圍 / 55
6.2 通則 / 55
6.3 分析模型假設 / 58
6.4 活載重之分布 / 60
6.5 非預力連續梁及單向板之簡易分析方法 / 60
6.6 線彈性一階分析 / 61
6.7 線彈性二階分析 / 70
6.8 非彈性分析 / 71
6.9 有限元素分析可接受 / 71

第七章 單向板 / 73
7.1 範圍 / 73
7.2 通則 / 73
7.3 設計限制 / 73
7.4 需求 / 74
7.5 設計 / 75
7.6 鋼筋限制 / 75
7.7 鋼筋細則 / 78

第八章 雙向板 / 81
8.1 範圍 / 81
8.2 通則 / 81
8.3 設計限制 / 82
8.4 需求 / 85
8.5 設計 / 90
8.6 鋼筋限制 / 91
8.7 鋼筋細則 / 94
8.8 非預力雙向格柵小梁系統 / 103
8.9 昇板構造 / 104

第九章 梁 / 105
9.1 範圍 / 105
9.2 通則 / 105
9.3 設計限制 / 106
9.4 需求 / 108
9.5 設計 / 110
9.6 鋼筋限制 / 112
9.7 鋼筋細則. / 115
9.8 非預力單向格柵小梁系統 / 126
9.9 深梁 / 126

第十章 柱 .. / 129
10.1 範圍 / 129
10.2 通則. / 129
10.3 設計限制 / 129
10.4 需求 / 130
10.5 設計 / 130
10.6 鋼筋限制 / 131
10.7 鋼筋細則 / 132

第十一章 牆 / 139
11.1 範圍 / 139
11.2 通則. / 139
11.3 設計限制 / 140
11.4 需求 / 140
11.5 設計 / 141
11.6 鋼筋限制 / 144
11.7 鋼筋細則 / 145
11.8 面外長細牆分析替代方法 / 145

第十二章 橫隔板 / 149
12.1 範圍 / 149
12.2 通則. / 149
12.3 設計限制 / 151
12.4 需求 / 151
12.5 設計 / 154
12.6 鋼筋規定 / 161
12.7 鋼筋細則 / 161

第十三章 基礎 / 163
13.1 範圍 / 163
13.2 通則. / 165
13.3 淺基礎 / 168
13.4 深基礎 / 170

第十四章 純混凝土 / 175
14.1 範圍 / 175
14.2 通則 / 176
14.3 設計限制 / 176
14.4 需求 / 177
14.5 設計 / 179
14.6 鋼筋細則. / 182

第十五章 梁柱與板柱接頭 / 183
15.1 範圍 / 183
15.2 通則. / 183
15.3 接頭細部設計 / 184
15.4 梁柱接頭 要求 / 185
15.5 傳遞柱軸力通過樓板系統 / 186

第十六章 構材間之接合部 / 187
16.1 範圍 / 187
16.2 預鑄混凝土構材接合部 / 187
16.3 基礎接合部 / 193
16.4 合成混凝土撓曲構材水平剪力傳遞 / 196
16.5 托架及梁托 / 198

第十七章 混凝土結構用錯桂 / 205
17.1 範圍 / 205
17.2 一般需求 / 206
17.3 設計限制 / 208
17.4 需求 / 209
17.5 設計 / 209
17.6 拉力 / 218
17.7 剪力 / 231
17.8 拉力和剪力互制作用 / 240
17.9 避兔劈裂破壞之邊臣、間臣和厚 需求 / 241
17.10 錯桂耐震設計需求 / 243
17.11 具剪力樟之基板 / 248

第十八章 耐震結構物 / 255
18.1 範圍 / 255
18.2 通則. / 255
18.3 特殊抗彎矩構架之梁 / 260
18.4 特殊抗彎矩構架之柱 / 266
18.5 特殊抗彎矩構架之接頭 / 271
18.6 預鑄特殊抗彎矩構架 / 275
18.7 特殊結構牆 / 278
18.8 預鑄特殊結構牆 / 300
18.9 橫隔板與相架 / 300
18.10 基礎 / 306
18.11 非抵抗地震力系統之構材 / 312

第十九章 混凝土:設計與耐久性要求 / 317
19.1 範圍 / 317
19.2 混凝土設計性質 / 317
19.3 混凝土耐久性要求 / 320
19.4 灌漿材料之耐久性要求 / 329

第二十章 鋼筋性質、耐久性及埋置物 / 331
20.1 範圍 / 331
20.2 非預力鋼筋及鋼線 / 331
20.3 預力鋼絞線、鋼線、鋼棒 / 335
20.4 合成柱用結構鋼、鋼管及鋼筒 / 341
20.5 鋼筋之耐久性規定 / 342
20.6 埋置物 / 347

第二十一章 折減因數 / 349
21.1 範圍 / 349
21.2 結構混凝土構材及接頭之折減因數 / 349

第二十二章 斷面 / 355
22.1 範圍 / 355
22.2 彎矩與軸力之設計假設 / 355
22.3 撓曲 / 357
22.4 軸力或撓曲與軸力組合 / 358
22.5 單向剪力 / 359
22.6 雙向剪力 / 369
22.7 扭力 / 376
22.8 支承 / 386
22.9 剪力摩擦 / 388

第二十三章 壓拉桿方法 / 393
23.1 範圍 / 393
23.2 通則 / 394
23.3 設計 / 399
23.4 壓桿 / 399
23.5 最少分布鋼筋 / 401
23.6 壓桿鋼筋細則 / 402
23.7 拉桿 / 403
23.8 拉桿鋼筋細則 / 403
23.9 節點區 / 404
23.10 彎曲鋼筋節點 / 405
23.11 採壓拉桿方法之耐震設計 / 408

第二十四章 使用性要求 / 411
24.1 範圍 / 411
24.2 使用等級重力載重引致之撓 / 411
24.3 單向板及梁中撓曲鋼筋之分布 / 416
24.4 收縮與溫 鋼筋 / 419
24.5 預力混凝土受撓構材之容許應力 / 420

第二十五章/鋼筋細節 425
25.1 範圍 / 425
25.2 鋼筋最小間臣 / 425
25.3 標準彎甜、耐震彎甜、繫筋及最小彎曲內直徑 / 427
25.4 鋼筋之伸展 / 429
25.5 鋼筋續接 / 449
25.6 束筋 / 455
25.7 橫向鋼筋 / 456
25.8 後拉預力之錯定器與續接器 / 466
25.9 後拉預力鋼腿錯定區 / 466

第二十六章 設計圖說及檢驗 / 477
26.1 範圍 / 477
26.2 設計標準/ 478
26.3 構材資料/ 478
26.4 混凝土材料及拌成物要求/ 479
26.5 混凝土生產與施工/ 489
26.6 鋼筋材料和施工要求/ 495
26.7 混凝土錯定/ 504
26.8 埋置物/ 505
26.9 預鑄混凝土附加要求/ 506
26.10 預力混凝土附加要求/ 507
26.11 模板 / 508
26.12 硬固混凝土評估與驗收/ 510
26.13 檢驗 / 515

第二十七章 既有結構物 評估 / 517
27.1 範圍 / 517
27.2 通則 / 517
27.3 分析法評估 / 518
27.4 載重試驗法評估 / 519
27.5 單向載重試驗程序 / 521
27.6 往復載重試驗程序 / 523

解說之參考文獻 / 525

附篇A 使用非線性反應歷時分析進行設計驗證 / 561

A.1 符號與專有名詞/ 561
A.2 範圍 / 561
A.3 總則 / 562
A.4 地震歷時 / 562
A.5 載重因數與組合 / 563
A.6 建模與分析/ 563
A.7 行為分類與臨界狀態/ 563
A.8 有效勁/ 564
A.9 預期材料/ 567
A.10 位移控制行為之接受準則 / 567
A.11 控制行為之預期/ 569
A.12 加強之細部配置要求/ 570
A.13 特殊結構審查/ 571

图书序言

  • ISBN:9789576555701
  • 規格:平裝 / 588頁 / 19 x 26 x 2.94 cm / 普通級 / 部份全彩 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

用户评价

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这本书的行文风格极其平实,没有故作高深的术语堆砌,也没有空泛的理论陈述,读起来有一种与老前辈面对面交流的感觉,语气诚恳,讲解到位。作者在阐释一些高难度概念时,非常善于使用生活化的比喻和直观的物理图像来辅助理解,这大大降低了学习曲线的陡峭程度。我尤其喜欢它对那些“经验值”和“系数选取”背后的逻辑解释。很多规范参数的选取标准都是基于长期的经验累积,但很少有书会去探究其历史渊源和适用范围的边界。这本书却很耐心地把这些“黑箱”打开,解释了为什么在某些情况下需要增加安全系数,或者为什么某些简化假设在特定工况下会失效。这种坦诚的写作态度,让读者在掌握规范的同时,也学会了如何批判性地看待和应用这些设计准则,而不是盲目地照搬照套。

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这本书的排版实在是让人耳目一新,完全没有传统技术手册那种枯燥乏味的感觉。封面设计就透露着一种严谨又不失现代感的气息,拿到手里就能感觉到纸张的质感,很扎实,让人很放心。内页的字体选择和行距设计都经过了深思熟虑,阅读起来非常舒服,即便是长时间对着规范条文,眼睛也不会感到疲劳。更值得称赞的是,书中的图示和表格都做得极其精美和清晰。那些复杂的受力图、配筋示意图,线条流畅,标注准确无误,即便是初次接触混凝土结构设计的新手,也能通过这些图例快速领会抽象的力学概念。特别是那些复杂公式的推导过程,作者似乎有意地用了一种更具视觉引导性的方式来呈现,每一步的逻辑衔接都非常顺畅,仿佛有一位经验丰富的前辈在手把手地教你如何搭建思维框架。这种对细节的极致追求,使得这本书不仅仅是一本参考资料,更像是一件精心打磨的艺术品,让人在学习专业知识的同时,也享受到阅读的愉悦。

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从收藏价值和工具书的角度来看,这本书的厚度和内容的密度是成正比的。它显然是汇集了作者多年研究和实践的精华,不是短期内拼凑出来的应景之作。我在翻阅过程中,发现它对最新的研究成果和行业标准的变化保持了相当高的敏感度。每当涉及规范修订或技术前沿时,它都能提供一个清晰的对比分析,明确指出新旧标准的差异以及这些差异对实际设计的影响。这种时效性在快速迭代的土木工程领域是极其宝贵的。它不仅仅是一个静态的知识库,更像是一个动态的、与时俱进的参考指南。对于需要频繁参加资质考试、进行技术复核或者负责复杂项目审核的专业人士来说,这本书的价值在于它提供了一个高度可靠、信息完备的“决策支持系统”,而不是仅仅停留在理论层面。

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这本书的编写逻辑简直是教科书级别的流畅,它成功地将一个原本庞大且相互关联性极强的技术体系,拆解成了易于消化和检索的模块。我发现它在组织内容时,有一个非常巧妙的递进关系:从宏观的材料性能和基本假定开始,逐步深入到构件设计,最后过渡到结构整体的抗震分析。这种结构安排的好处在于,读者可以沿着知识的脉络自然前行,不会在中途因为遇到一个完全陌生的概念而卡住。我特别欣赏它在阐述每一个设计步骤时,都会同步提供相应的理论基础和实际应用案例的对比分析。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,极大地提升了知识的深度和应用性。它不像某些规范的解释性读物那样,只是简单地罗列条文,而是深入剖析了规范背后的工程哲学和安全冗余的考量,让人对“为什么”比“怎么办”更加了然于胸,这对于培养一个合格的工程师至关重要。

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老实说,我手里头堆了不少关于结构设计的参考书,但大多都流于表面,或者过于侧重某一特定的分析方法。这本却呈现出一种罕见的、面向实战的全面性。它不仅仅涵盖了常规的梁、板、柱、基础的设计,更对一些在实际工程中容易被忽略的关键节点——比如复杂节点的构造要求、现浇与预制构件的连接技术——做了详尽的论述。我尤其注意到了其中关于施工质量控制和材料替代方案的讨论部分,这部分内容在许多规范解读中都是一笔带过,但对于现场工程师来说,却是决定项目成败的关键。这本书将设计理论与施工的“不完美性”做了很好的结合,提供了许多在设计阶段就应预先考虑的“施工兼容性”建议。这种对设计全生命周期的关照,让这本书的实用价值远超出了单纯的“规范查询工具”的范畴,它更像是一个高阶工程师的经验总结集。

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