混凝土结构设计原理总结精华

《混凝土结构设计原理总结精华》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土结构设计原理总结精华（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1. 和易性：指混凝土拌合物在一定的施工条件下，便于施工操作（拌和，运输，浇筑，振捣）并能获得质量均匀，成型密实的混凝土的性能，包括流动性、粘聚性和保水性。2. 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面，简称“三性”。安全性是指建筑结构承载能力的可靠性；适用性要求结构在正常使用过程中不产生影响使用的过大变形以及不发生过宽的裂缝等；耐久性要求在正常维护条件下结构不发生严重风化、腐蚀、脱落、碳化，钢筋不发生锈蚀等3. 混凝土延性条件：不同强度的混凝土的应力-应变曲线有着相似的形状，但也有实质性区别，随着混凝土强度的提高尽管上升段和峰值应变的变卦不是很明显，但是下降段的形状有较大的差异蒙混泥

2、土强度越高下降段的坡度越陡，即应力下降相同幅度时变形越小，延性越差。4. 混凝土的三相受力状态：混凝土在三相受压的情况下，由于受到侧向压力的约束作用，最大主压应力轴的抗压强度有较大程度的增大，其变化规律随两侧向压应力的比值和大小而不同。5. 徐变：结构或材料承受的应力不变，而应变随时间增长的现象称为徐变线性徐变：徐变与应力成正比，曲线接近等间距分布；非线性徐变：徐变与应力不成正比，徐变变形比应力增长要快5什么是混凝土徐变？引起徐变的原因有哪些？答：混凝土在荷载长期作用下，它的应变随时间继续增长的现象称为混凝土的徐变。原因有两个方面： （1）在应力不大的情况下，认为是水泥凝胶体向水泥结晶体应力重

3、分布的结果；（2）在应力较大的情况下，认为是混凝土内部微裂缝在荷载长期作用下不断发展的结果。6. 混凝土结构对钢筋的性能要求：1）钢筋的强度：是指钢筋的屈服强度及极限强度2）钢筋的塑性：为了使钢筋在断裂前有足够的变形3）钢筋的可焊接性：评定钢筋焊接后的的持久性能的指标4）钢筋与混凝土的粘结力：为了保证钢筋与混凝土共同工作7. 钢筋与混凝土的粘结作用主要有以下三部分：1）钢筋与混凝土接触面的胶结力，这种胶结力一般很小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用，当接触面发生相对滑移时即消失2）混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩擦力。混凝土凝固时收缩，对钢筋产生垂直与摩擦力的压应力，这种压应力越大，接触面的粗糙

4、程度越大，摩擦力就越大3）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力8. 三种破坏形态：1）适筋破坏形态：特点：破坏始自受拉区钢筋的屈服，受压区边缘混凝土随后压碎，属于延性破坏2）超筋破坏形态：混凝土受压区边缘先压碎，纵向受拉钢筋不屈服，在没有明显预兆的情况下由于受压区混凝土呗压碎而突然破坏，属于脆性破坏类型3）少筋破坏形态：受拉区混凝土一裂就坏9. 荷载条件：1）混凝土压应力的合力C大小相等2）两图形中受压区合力C的作用点不变10. 双筋截面适用情况：1）弯矩很大，按单筋矩形截面计算所得的大于b，而梁截面尺寸收到限制，混凝土强度等级又不能提高时2）在不同荷载组合情况下，梁截面承受异号弯矩1

5、1. 剪跨比：在承受集中荷载的简支梁中，最外侧集中力到邻近支座的距离与梁截面有效高度的比值12. 斜截面受剪破坏的三种主要形态：1）斜压破坏：破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而压坏，因此受剪承载力取决与混凝土的抗压强度，是斜截面受剪承载力中最大的2）剪压破坏：在弯剪区段的受拉区边缘先出现一些竖向裂缝，它们沿竖向延伸一小段长度后，就斜向延伸形成一些斜裂缝，而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区的高度缩小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使斜截面丧失承载力3）斜拉破坏：当竖向裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失13. 影响斜截面

6、受剪承载力的主要因素：1）剪跨比：随着的增加，梁 破坏形态按斜压，剪压，斜拉的顺序演变2）混凝土强度：混凝土强度对梁的受剪陈在理影响很大3）箍筋的配筋率：梁的斜截面受剪承载力随箍筋的配筋率增大而提高4）纵筋的配筋率：纵筋的配筋率越大，梁的受剪承载力也就提高5）斜截面上的骨料咬合力：对无腹筋梁的斜截面受剪承载力影响较大6）截面的尺寸和形状：尺寸大的构件，破坏时的平均剪应力比尺寸小的构件要低14. 斜截面计算截面：1）支座边缘处的截面2）受拉区弯起钢筋弯起处的斜截面3）箍筋截面面积或间距改变处的斜截面4）腹板宽度改变处的斜截面15. 弯起钢筋：弯起点的位置：应在该钢筋充分利用截面以外，大于或等于0

7、.5h处 弯终点的位置：弯终点到支座边或到前一排弯起钢筋弯起点之间的距离，都不应该大于箍筋的最大距离16. 轴压柱纵筋，箍筋的作用：1）与混凝土共同承受压力，不宜采用高强度钢筋2）为了能箍住纵筋，防止纵筋压曲，箍筋应做成封闭式17. 稳定系数：等于长柱承载力与短柱承载力的比值18. 轴压螺旋柱间接钢筋的作用：约束核心混凝土在纵向受压时产生的横向变形，从而提高混凝土的抗压强度和变形能力19. 螺旋箍筋柱承载力有三部分构成：核心混凝土的承载力；间接钢筋的承载力；纵向钢筋承载力20. 大偏心受压破坏受拉破坏：发生在相对偏心距较大，且受拉钢筋配置得不多时小偏心受压破坏：1）相对偏心距较小时，构件截面全

8、部受压或大部分受压2）相对偏心距虽然较大，但却配置了特别多的受拉钢筋，致使受拉钢筋始终不屈服。梁内箍筋的主要作用：（1）提供斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力，抑制斜裂缝的开展；（2）连系梁的受压区和受拉区，构成整体；（3）防止纵向受压钢筋的压屈（4）与纵向钢筋构成钢筋骨架。1软钢和硬钢的区别是什么？设计时分别采用什么值作为依据？答：有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增加以致无

9、法使用，所以在设计中采用屈服强度作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度，一般用作钢筋的实际破坏强度。设计中硬钢极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，则为0.9倍。为了简化运算，混凝土结构设计规范统一取0.2=0.85b，其中b为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。2我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？答：目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和

10、加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。热轧钢筋分为热轧光面钢筋HPB235、热轧带肋钢筋HRB335、HRB400、余热处理钢筋RRB400（K 20MnSi，符号，级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。6.混凝土的强度等级是如何确定的。答：混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，混凝土立方体抗压强度标准值fcu，k，我国混凝土结构设计规范规定，立方体抗压强度标准值系指按上述标准方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度，根据立方体抗压强度标准值划分为C15、C20、 C25、C30、C35、C40、C45、C50、 C55、

11、C60、C65、 C70、 C75、 C80十四个等级。9什么叫混凝土徐变？混凝土徐变对结构有什么影响？答：在不变的应力长期持续作用下，混凝土的变形随时间而缓慢增长的现象称为混凝土的徐变。徐变对钢筋混凝土结构的影响既有有利方面又有不利方面。有利影响，在某种情况下，徐变有利于防止结构物裂缝形成；有利于结构或构件的内力重分布，减少应力集中现象及减少温度应力等。不利影响，由于混凝土的徐变使构件变形增大；在预应力混凝土构件中，徐变会导致预应力损失；徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大，故而使受弯构件挠度增加，使偏压构件的附加偏心距增大而导致构件承载力的降低。10钢筋与混凝土之间的粘结力是如何组成的

12、？答：试验表明，钢筋和混凝土之间的粘结力或者抗滑移力，由三部分组成：（1）化学胶结力：混凝土在结硬过程中，水泥胶体和钢筋间产生吸附胶着作用。混凝土强度等级越高，胶着力也越高。（2）摩擦力：由于混凝土的收缩使钢筋周围的混凝土裹压在钢筋上，当钢筋和混凝土间出现相对滑动的趋势，则此接触面上将出现摩擦阻力。（3）机械咬合力：由于钢筋表面粗糙不平所产生的机械咬合作用。影响因素：（1）混凝土强度等级（2）钢筋的形式（3）混凝土保护成厚度和钢筋净间距（4）横向配筋（5）侧向压应力（6）受力状态第二章 混凝土结构基本计算原则1.结构可靠性，结构可靠度答：结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下（正常设计，正

13、常施工，正常使用和维修），完成预定功能的能力，称为结构可靠性。结构在规定时间内和规定条件下完成预定功能的概率，称为架构可靠度。结构预定功能要求：安全性，适用性，耐久性。2.荷载标准值，荷载设计值，荷载准永久值：荷载标准值指结构在使用期间正常情况下可能出现的最大荷载荷载准永久值指可变荷载在结构设计基准试用期内经常遇到或超过的荷载值，是考虑荷载的长期作用效应时，对荷载标准值的一种折减荷载设计值指荷载标准值乘以荷载分项系数rG，rQ以后的荷载值3失效概率和可靠指标失效概率指结构不能完成预定功能的概率，记为Pf可靠指标第3章 轴心受力构件承载力2.轴心受压构件设计时，纵向受力钢筋和箍筋的作用分别是什么

14、？答：纵筋的作用：与混凝土共同承受压力，提高构件与截面受压承载力；提高构件的变形能力，改善受压破坏的脆性；承受可能产生的偏心弯矩、混凝土收缩及温度变化引起的拉应力；减少混凝土的徐变变形。横向箍筋的作用：防止纵向钢筋受力后压屈和固定纵向钢筋位置；改善构件破坏的脆性；当采用密排箍筋时还能约束核芯内混凝土，提高其极限变形值。3.简述轴心受压构件徐变引起应力重分布？（轴心受压柱在恒定荷载的作用下会产生什么现象？对截面中纵向钢筋和混凝土的应力将产生什么影响？）答：当柱子在荷载长期持续作用下，使混凝土发生徐变而引起应力重分布。此时，如果构件在持续荷载过程中突然卸载，则混凝土只能恢复其全部压缩变形中的弹性变

15、形部分，其徐变变形大部分不能恢复，而钢筋将能恢复其全部压缩变形，这就引起二者之间变形的差异。当构件中纵向钢筋的配筋率愈高，混凝土的徐变较大时，二者变形的差异也愈大。此时由于钢筋的弹性恢复，有可能使混凝土内的应力达到抗拉强度而立即断裂，产生脆性破坏。6.简述轴心受拉构件的受力过程和破坏过程？答：第阶段加载到开裂前 此阶段钢筋和混凝土共同工作，应力与应变大致成正比。在这一阶段末，混凝土拉应变达到极限拉应变，裂缝即将产生。第阶段混凝土开裂后至钢筋屈服前 裂缝产生后，混凝土不再承受拉力，所有的拉力均由钢筋来承担，这种应力间的调整称为截面上的应力重分布。第阶段是构件的正常使用阶段，此时构件受到的使用荷载大约为构件破坏时荷载的50%70%，构件的裂缝宽度和变形的验算是以此阶段为依据的。第阶段钢筋屈服到构件破坏当加载达到某点时，某一截面处的个别钢筋首先达到屈服，裂缝迅速发展，这时荷载稍稍增加，甚至不增加都会导致截面上的钢筋全部达到屈服（即荷载达到屈服荷载Ny时）。评判轴心受拉破坏的标准并不是构件拉断，而是钢筋屈服。正截面强度计算是以此阶段为依据的。第4章 受弯构件正截面承载力1受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏，经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？各个阶段是哪种极限状态的计算依据？答：适筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。