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1、混凝土结构原理知识点汇总1、混凝土结构基本概念1、掌握混凝土结构种类，了解各类混凝土结构的适用范围。素混凝土结构:适用于承载力低的结构 钢筋混凝土结构:适用于一般结构预应力混凝土结构:适用于变形裂缝控制较高的结构2、混凝土构件中配置钢筋的作用： 承载力提高受力性能得到改善混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。3、钢筋和混凝土两种不同材料共同工作的原因： 存在粘结力线性膨胀系数相近混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。4、钢筋混凝土结构的优缺点。 混凝土结构的优点： 就地取材节约钢材耐久、耐火可模性好现浇式或装配整体式钢筋混凝土结 构的整体性好、刚度大、变形小混凝土结构的缺点： 自重大抗裂性差性质较脆2、混凝土
2、结构用材料的性能21钢筋1、热轧钢筋种类及符号：HPB300-HRB335(HRBF335)-HRB400(HRBF400)-HRB500(HRBF500)-2、热轧钢筋表面与强度的关系：强度越高的钢筋要求与混凝土的粘结强度越高，提高粘结强度的办法是将钢筋表面轧成 有规律的突出花纹，也即带肋钢筋(我国为月牙纹)。HPB300级钢筋强度低，表面做成光面即可。3、热轧钢筋受拉应力-应变曲线的特点，理解其抗拉强度设计值的取值依据。热轧钢筋应力-应变特点：有明显的屈服点和屈服台阶，屈服后尚有较大的强度储备。全过程分弹性一屈服一强化一破坏四个阶段。抗拉强度设计值依据:钢筋下屈服点强度4、衡量热轧钢筋塑性
3、性能的两个指标： 伸长率伸长率越大，塑性越好。混凝土结构对钢筋在最大力下的总伸长率有明确要 求。 冷弯性能:在规定弯心直径D和冷弯角度a下冷弯后钢筋无裂纹、磷落或断裂现象。5、常见的预应力筋：预应力钢绞线、中高强钢丝和预应力螺纹钢筋。6、中强钢丝、钢绞线的受拉应力-应变曲线特点：均无明显屈服点和屈服台阶、抗拉强度高。7、条件屈服强度。02为对应于残余应变为0.2%的应力称为无明显屈服点的条件屈服点。8、混凝土对钢筋性能要求:强度高 塑性好 可焊性好 与混凝土的粘结锚固性能好。2.2混凝土1、（掌握）混凝土立方体抗压强度：规范规定以边长为150mm的立方体在（203）C 的温度和相对湿度在90%
4、以上的潮湿空气中养护28d,依照标准实验方法测得的具有95%保 证率的抗压强度（以N/mm2）作为混凝土的强度等级，并用符号fcuk表示，也即混凝土强度 等级的数值。轴心抗压强度：以150mmx150mmx300mm或150mmx150mmx450mm的棱柱体作为标 准试件，养护条件与立方体试件相同，用符号fck表示。试验量测到的fck比fcu,k值小，轴心抗压强度（棱柱体强度）标准值fck与立方体抗压强 度标准值fcuk之间存在折算关系f = 0.88a a fcu,k ckc1 c2 cu ,k总结：fcu,k fck fc ftk ft2、（掌握）试件高宽比越大强度越小；加载速度越快测得
5、的强度越高；当试件承受接触面 上不涂润滑剂时，混凝土的横向变形受到摩擦力的约束，形成“箍套”作用，因而强度比不涂 时高。3、（理解）混凝土抗拉强度测试方法:国内外多采用立方体或圆柱体劈裂试验测定混凝土 的抗拉强度，（在立方体或圆柱体上的垫条施加一条压力线荷载，这样试件中间垂直截面除 加力点附近很小的范围外，有均匀分布的水平拉应力。当拉应力达到混凝土的抗拉强度时， 试件被劈成两半。）4、（掌握）受压混凝土一次短期加载的应力-应变曲线（P20）第I阶段，混凝土变形主要是骨料和水泥结晶体的弹性变形第II阶段，稳定裂缝扩展，临界点B对应的应力可作为长期受压强度的依据第III阶段，弹性应变能始终保持大于
6、裂缝发展所需的能量，形成裂缝快速发展的不稳定 状态，直至C点，应力达到最高点fck，峰值应变平均值 0=0.0025、（理解）混凝土受压弹性模量与混凝土立方体抗压强度的定性关系（式中 fcu 为立方体cu抗压强度设计值，其值为fcu,k除以大于1的材料分项系数）1052.2 +34.7cu6、掌握混凝土双法向受力时的强度特点。压一压：强度提高 拉一拉：强度不变 拉一压：抗拉抗压强度都低7、了解混凝土在法向应力和剪应力作用下的强度性能拉一剪：抗拉，抗剪强度都低 压一剪：当。/ fc0.6时，内部裂缝增加，抗剪抗压强度均降低。8、理解混凝土三向受压时抗压强度提高的原因。混凝土在三向受压的情况下，其
7、最大主压应力方向的抗压强度取决于侧向压应力的约束 程度。实验证明，随着侧向压应力的增加，微裂缝的发展收到极大的限制，大大的提高了混 凝土纵向抗压强度，此时混凝土的变形性能接近理想的弹塑性体。最高强度值不宜超过单轴 抗压强度的5 倍。9、掌握混凝土徐变的定义，掌握影响徐变的主要因素及影响规律。混凝土在荷载保持不变的情况下，随时间而增长的变形，称为徐变。 混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素。水泥用料越多和水灰比越大，徐变也 越大。骨料越坚硬、弹性模量越高，徐变就越小。骨料的相对体积越大，徐变越小。 养护及使用条件下的温湿度是影响徐变的环境因素。养护时温度高、湿度大、水泥水 化作用充分，徐变就
8、小。 混凝土的应力条件是影响徐变的非常重要因素。加荷时，混凝土的龄期越长，徐变越 小。混凝土的应力越大，徐变越大。10、理解混凝土徐变随时间变化的规律。 徐变开始半年内增长较快，以后逐渐减慢，经过一定时间后，徐变趋于稳定。11、掌握混凝土收缩的定义、随时间的变化规律。 混凝土在空气中结硬时体积减小的现象，称为收缩。一个月大约可完成1/2 的收缩，三个月后增长缓慢，一般两年后趋于稳定。12、掌握混凝土收缩的主要原因和影响因素。干燥失水是引起收缩的重要因素。 构件的养护条件、使用环境的温湿度及影响混凝土水分保持的因素，都对收缩有影响。 使用环境的温度越高、湿度越低，收缩越大。水泥用料越多、水灰比越
9、大，收缩越大。骨料 的级配好、弹性模量大，收缩小。构件的体积与表面积比值大时，收缩小。13、理解收缩对混凝土结构的影响。 混凝土具有收缩的性质，而钢筋并没有这种性质，钢筋的存在限制了混凝土的自由收缩，使混凝土受拉、钢筋受压，如果截面的配筋率较高时会导致混凝土开裂。14、了解混凝土选用的原则。建筑工程中，钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20,当采用400MPa及以上 钢筋时，混凝土强度等级不应低于C25。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30。 承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土的强度等级不应低于C30。2.3钢筋与混凝土的粘结1、粘结力的定义：钢筋和混凝土有
10、相对变形（滑移），就会在钢筋和混凝土交界面上，产生 沿钢筋轴线方向的相互作用力，这种力称为钢筋和混凝土的粘结力。粘结应力：单位面积上的粘结力。粘结应力主要分布在构件两端，距离端部超过7/后的 各个截面上的粘结应力为02、理解粘结强度的定义：粘结破坏时的最大平均粘结应力代表钢筋与混凝土的粘结强度。3、粘结力的组成： 1:化学胶结力；2:摩擦力； 3:机械咬合力；4:钢筋端部的锚固力。 /4、4、影响钢筋和混凝土之间粘结强度的因素（p29）： 钢筋的粘结强度均随混凝土的强度提高而提高。 混凝土保护层厚度 c 和钢筋之间净距离越大，劈裂抗力越大，因而粘结强度越高。 横向钢筋限制了纵向裂缝的发展，可使
11、粘结强度提高，因而在钢筋锚固区和搭接长 度范围内，加强横向钢筋（如箍筋加密等）可提高混凝土的粘结强度。 钢筋端部的弯钩、弯折及附加锚固措施（如焊钢筋和焊钢板等）可以提高锚固粘结能力，锚固区内侧向压力的约束对粘结强度也有提高作用。5、保证钢筋与混凝土粘结强度的措施（p29） 钢筋之间的距离和混凝土保护层不能太小。 为了增加局部粘结作用和减小裂缝宽度，在同等钢筋面积的条件下，宜优先采用小 直径的变形钢筋。 为保证钢筋伸入支座的粘结力，应使钢筋伸入支座有足够的的锚固长度，如支座长 度不够时，可将钢筋弯折，弯折长度计入锚固长度内，也可在钢筋端部焊短钢筋、短角钢等 方法加强钢筋和混凝土的粘结能力。 钢筋
12、不宜在混凝土的受拉区截断，如必须截断，则应满足在理论上不需要钢筋点和 钢筋强度的充分利用点外伸一段长度才能截断。 横向钢筋的存在约束了径向裂缝的发展，使混凝土的粘结强度提高，故在大直径钢 筋的搭接和锚固区域内设置横向钢筋（箍筋加密等），可增大该区段的粘结能力。3、混凝土结构设计方法3.1 结构可靠度1、（1）直接作用：以力的形式作用于结构上，习惯上称为荷载。例如各类自重、楼面活 荷载、风荷载、雪荷载等（2）间接作用：以变形的形式作用在结构上。例如地震、基础差异沉降、温度变化、 混凝土收缩。2、结构上的作用按时间变异的分类：可分三类：（1）永久作用：在结构使用期间，其值不随时间变化、或变化与平均
13、值相比可以忽略 不计、或变化是单调的并能趋于限值的作用，例如结构的自身重力、土压力、预应力等，通 常称为永久荷载或恒荷载；（2）可变作用：在结构使用期间，其值随时间变化且变化与平均值相比不可忽略的作 用，例如楼面活荷载、桥面或路面的行车荷载、风荷载和雪荷载等，通常称为可变荷载或活 荷载；（3）偶然荷载：在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其量值很大且持续时间很短的作用，例如强烈地震、爆炸、撞击等引起的作用，这种作用多为间接作用，当为直接作用 时，通常称为偶然荷载。3、作用效应的定义：直接作用或间接作用作用在结构构件上，由此对结构产生内力和变形 （如轴力、剪力、弯矩、扭矩及挠度、转角和裂缝等），
14、称为作用效应。结构抗力的定义：指整个结构或结构构件承受作用效应（即内力和变形）的能力，如构 件的承载能力、刚度等。理解结构抗力和作用效应均为随机变量：结构抗力：影响抗力的主要因素有材料性能（强 度、变形模量等）、几何参数（构件尺寸等）和计算模式的精确性（抗力计算所采用的基本 假设和计算公式不够精确等）。这些因素都是随机变量，因此由这些因素综合而成的结构抗 力也是一个随机变量； 作用效应：也称荷载效应，荷载与荷载效应之间一般近似地按线 性关系考虑，二者均为随机变量或随机过程。4、结构预定功能包括： 在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用（包括荷载及外加变形或约束变形）； 在正常使用时保
15、持良好的使用性能，如不发生过大的变形或过宽的裂缝等。 在正常维护下具有足够的耐久性能，如结构材料的风化、腐蚀和老化不超过一定限 度等。 当发生火灾时，在规定时间内可保持足够的承载力； 当发生爆炸、撞击、认为错误等偶然事件时，结构能保持必需的整体稳固性，不出 现与起因不相称的破坏后果，防止出现结构的连续倒塌。上述要求、项属于结构的安全性。5、结构可靠性的定义：安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性；结构可靠度的定义：指结构在规定的时间内、在规定的条件下完成预定功能的概率，即 结构可靠度是结构可靠性的概率度量。6、理解结构安全等级的划分：为根据房屋的重要性采用不同的可靠度水准，统一标准将 结构的安全等级分为一级、二级、三级。重要的房屋为一级，大量的一般房屋为二级，次要 的房屋为三级。3.2 荷载和材料强度1、永久荷载标准值 Gk 的确定方法：按结构设计规定的尺寸和荷载规范规定的材料重 度（或单位面积的自重）平均值确定，一般相当于永久荷载概率分布的平均值。
