混凝土结构设计复习笔记

1、1、混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度及影响因 素？混凝土立方体抗压强度：我国国家标准规定以每边边长为150mm勺立方体为 标准试件，在20C± 2C的温度和相对湿度在 95%以上的潮湿空气中养护 28d, 依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa为单位）作为混凝土的 立方体抗压强度，用符号feu表示。混凝土轴心抗压强度：我国国家标准规定以150mrK 150mrK 300mm勺棱柱体 为标准试件，在20C± 2C的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d, 依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa为单位）称为混凝土轴 心抗压强

2、度，用符号fe表示。混凝土抗拉强度：采用100X 100X 500mmg凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏 时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强 度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值 换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数 0.9，即ft=0.9f ts。影响因素：混凝土强度、应变速率、测试技术和试验条件。2、混凝土的变形、应力应变曲线、徐变？砼的变形可分为两类，一类是在荷载作用下的受力变形，如单调短期加载的变形、荷载长期作用下的变形；另一类与受力无关，称为体积变形，如砼收缩以及温度变化引起的变 形。徐变变形是在持久作用下混凝土结构

3、随时间推移而增加的应变 收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小 的现象，是一种不受力情况下的自由变形。3、软钢和硬钢的应力应变曲线、钢筋强度的取值？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法使 用，所以在设计中采用屈服强度fy作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度fu，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

4、的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力00.2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=0.85断，其中为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。4、结构的功能，功能函数的意义？结构的功能：结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各类荷载、外加变结构应能承受在正形、约束变形等的作用； 结构在正常使用条件下具有良好的工作性能。常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等的作用；（2 ）结构在正常使用条件下具有良好的工作性能。（3）

5、结构在正常使用和正常维护条件下，在规定的时间内，具有足够的耐久性，（4）在偶然荷载（如地震、强风）作用下或偶然事件（如爆炸）发 生时和发生后，桥梁结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌。结构功能函数 是用来描述结构完成功能状况的、以基本变量为自变量的函数。对结构功能函数Z=R-S作一次观测，可能出现三种情况Z>0,机构处于可靠状态；Z<0,结构已失效或破坏；Z=0,结构处于极限状态。5、少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特点？适筋梁：受拉钢筋首先屈服，然后受压区混凝土达到极限压应变被压碎，是塑性破坏。 少筋梁：构件一旦开裂，很快破坏，脆性破坏。超筋梁：受压区混凝土被压碎，受拉钢筋不能达到屈服

6、强度，脆性破坏。配筋率破坏特点裂缝承载力适筋梁适中受拉钢筋首先屈服，然后 受压区混凝土达到极限压 应变被压碎，是塑性破坏有至少一条主裂 缝，并发展为临 界裂缝适中。配筋率 越大，承载力 越高超筋梁太多受压区混凝土被压碎，受 拉钢筋不能达到屈服强 度，脆性破坏多而密，但没有主裂缝高。与配筋率 无关，取决于 混凝土抗压 强度少筋梁太少构件一旦开裂，很快破坏， 脆性破坏只有一条裂缝低。取决于混 凝土的抗拉 强度6、梁和板的钢筋布置？板：单向板内主钢筋沿板的跨度方向布置在板的受拉区，钢筋数量由计算决定。受力主钢筋的直径不宜小于 10mm（行车道板）或 8mm（人行道板）。近梁肋处的板内主钢筋，可 沿板

7、高中心纵轴线的（1/41/6 ）计算跨径处按（30°45°）弯起，但通过支承而不弯起 的主钢筋，每米板宽内不应少于 3根，并不少于主钢筋截面积的 1/4。在简支板的跨中和连续梁的支点处，板内主钢筋间距不大于200mm行车道板受力钢筋的最小混凝土保护层厚度c应不小于钢筋的公称直径且同时满足附表1-8的要求。在板内应设置垂直于板受力钢筋的分布钢筋，分布钢筋是在主筋上按一定间距设置的横向钢筋，属于构造配置钢筋，即其数量不通过计算，而是按照设计规范规定选择的。梁：梁内的钢筋常常采用骨架形式，一般分为绑扎钢筋骨架和焊接钢筋骨架两种形式。梁内纵向受拉钢筋的数量由数量决定。可选择的钢筋数

8、量直径一般为（1232）mm通常不得超过 40mm在同一根梁内主钢筋宜用相同直径的钢筋，当采用两种以上直径的钢筋时，为了便于施工识别，直径间应相差2mm以上7、正截面受弯承载力计算的假设？平截面假定平截面假定，即截面内任意点的应变与该点到中和轴的距离成正比，钢筋与外围混凝土的应变相同.不考虑混凝土的抗压强度，即认为拉力全部由受拉钢筋承担 在裂缝截面处，受拉区混凝土己大部分退出工作，但在靠近中和轴附近，仍有一部分混凝 土承担着拉应力。由于其拉应力较小，且内力偶臂也不大，因此，所承担的内力矩是不大的， 故在计算中可忽略不计。材料应力应变物理关系 混凝土受压时的应力-应变关系。较常采用的是一条二次抛

9、物线及水平线组成的曲线。 钢筋的应力-应变曲线，多采用简化的简单弹塑性应力一应变关系。&双筋梁的优缺点？优点：提高截面的延性(变形能力)； 长期作用下挠度较小；提高了截面承受弯矩的能力。缺点:计算更简单，构造更复杂钢筋用量增多，不经济。9、对普通钢筋混凝土结构，为何限定受压钢筋的设计强度值不得超过 400MP ？为了提高截面的延性并减少长期荷载作用下受弯构件的变形。10、双筋梁受弯构件公式的适用条件？(1) 为了防止出现超筋梁情况，计算受压区高度 x应满足：X< E bh°(2) 为了保证受压钢筋A's达到抗压强度设计值f'sd，计算受压区高度x应满 足

10、: X>2氏在实际设计中，若求得 X v 2as,则表明受压钢筋A's可能达不到其抗压强 度设计值。对于受压钢筋保护层混凝上厚度不大的情况，公路桥规规定这时可取“X=2a/。即假设混凝土压应力合力作用点与受压区钢筋 A's合力作用点相 重合，对受压钢筋合力作用点取矩，可得到正截面抗弯承载力的近似表达式为： Mu=fsdAs(h0-a's)11、两类T型梁的特点及判断？第一类T形截面：中和轴在受压翼板内，受压区高度x< h' f。受压区形状为矩形，受拉区截面形状与截面抗弯承载力无关，以宽度为b' f的矩形截面进行抗弯承载力计算。第二类T形截面：

11、中和轴在梁肋部，受压区高度x>h' f，受压区为T形。12、无腹筋梁斜截面斜拉破坏、斜压破坏的破坏特点?斜拉破坏：在荷载作用下，梁的剪跨段产生由梁底竖向裂缝沿主压应力轨迹线向上延伸 发展而成的斜裂缝。其中有一条主要斜裂缝(又称临界斜裂缝)很快形成，并迅速伸展至荷载垫板边缘而使梁体混凝土裂通，梁被撕裂成两部分而丧失承载力；同时，沿纵向钢筋往往伴随产生水平撕裂裂缝。这种破坏称为斜拉破坏。这种破坏发生突然，破坏荷载等于或略高于 主要斜裂缝出现时的荷载， 破坏面较整齐，无混凝土压碎现象。 这种破坏往往发生于剪跨比 较大(m> 3)时。斜压破坏：当剪垮比较小(M v 1)时，首先是荷

12、载作用点和支座之间出现一条斜裂缝， 然后出现若干条大体相平行的斜裂缝，梁腹被分割成若干个倾斜的小柱体。随着荷载增大， 梁腹发生类似混凝土棱柱体被压坏的情况，破坏时斜裂缝多而密， 但没有主裂缝，故称为斜压破坏。13、腹筋(抗剪钢筋)的设置？一般把箍筋和弯起(斜)钢筋统称为梁的腹筋。箍筋一般是沿梁剪跨布置的，在梁的 剪跨范围内只要出现斜裂缝，相应部位的钢筋就发挥作用。弯起钢筋或斜筋只有与临界斜裂 缝相交后才能发挥作用， 可以提高梁的抗剪承载力。 弯筋不宜单独使用， 而总是与箍筋联合 使用。14、影响受弯构件斜截面抗剪强度的主要因素有哪些？影响有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素有剪跨比、混凝土强度、纵

13、向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。15、斜截面计算公式的适用条件？(1) 、上限值截面最小尺寸当梁的截面尺寸较小而剪力过大时，就可能在梁的肋部产生过大的主压应力，使梁发 生斜压破坏。截面尺寸应该满足：丫 oVd<( 0.51 X 10-3)仏,严 bho (KN)(2) 、下限值一一按构造要求配置钢筋若符合下式，则不需要进行斜截面抗剪承载力的计算，而仅按构造要求配置钢筋：3丫 oVdW( 0.5 X 10- ) a 2ftd bho (KN)16、梁的抵抗弯矩图与弯矩包络图的关系？抵抗弯矩图：又称材料图，就是沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生 的抵抗弯矩图，即表示各个正截

14、面所具有的抗弯承载力。弯矩包络图：是沿梁长度各个截面上弯矩组合设计值的分布图，其纵坐标表示该截面上 作用的最大设计弯矩。17、大小偏心受压构件的破坏特点、界限破坏的破坏特点？(1) E w E b ,大偏心受压破坏； E > E b ,小偏心受压破坏；(2)破坏特征：大偏心受压破坏：破坏始自于远端钢筋的受拉屈服，然后近端混凝土受压破坏；小偏心受压破坏：构件破坏时，混凝土受压破坏，但远端的钢筋并未屈服；(3) 、界限破坏：受拉侧有较明显的裂缝，受压侧破坏面处有纵向裂缝，混凝土压 碎区间介于大、小偏压破坏状态之间。18、公式使用条件及计算方法?19、非对称配筋、对称配筋的钢筋混凝土受压构件、

15、 大小偏心受压构件的判别条件？对称配筋受压构件，大小偏心受压构件判断条件：当 二x/ho _ b时，构件属于大偏心受压构件，取6二fsd当匚-x/hg b时，构件属于小偏心受压构件，6二；cuEs（叽j/x-1）非对称配筋受压构件，大小偏心受压构件判断条件：eo 0.3ho时，按大偏心受压构件初步设计e° mo.3h°时，按小偏心受压构件初步设计（偏心距增大系数n =1+u/ e）20、预应力混凝土的定义？预应力混凝土的优缺点？定义：地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到事先认为一个合适程度的配筋混凝土。优点：1.提高了构件的抗

16、裂度和刚度。2可以节省材料，减少自重。3可以减少混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。4结构质量安全可靠。5促进桥梁结构新体系和施工方法的发展 缺点：1工艺较复杂。2需要有专门设备，如张拉机具，灌浆设备。3预应力上拱度不易控制。4开工费用较大，对于跨径小，构件数量少的工程，成本较高。21、为什么普通钢筋混凝土结构不适合采用高强材料？1、在普通钢筋混凝土结构中， 使用高强度钢筋发挥不了其本身的材料强度，只能将其作为低强度钢筋来用，因而也就失去了采用高强度钢筋的意义， 达不到节约钢筋的目的， 反而 造成了浪费。2、由于钢筋强度高，所需截面面积小，就导致构件在标准荷载作用下钢筋的应力提高， 使得构件的裂缝宽

17、度加大。3、 所用钢筋强度太高，钢筋混凝土受弯构件的刚度会随钢筋的面积减小而降低，从而使 构件不能正常使用。22、先后张法构件的施工工序及特点？先张法施工工序：先在张拉台座上按设计规定的拉力张拉预应力钢筋，并进行临时锚固， 在浇筑混凝土，待混凝土达到要求强度后；放张，让预应力钢筋回缩，通过预应力钢筋间的粘结作用，传递给混凝土，使混凝土获得预压应力。特点：1 一般可用高强钢丝、钢绞线。2不专设永久锚具 3施工工序简单，临时固定所用的锚具可以重复使用。后张法施工工序：1浇筑构件混凝土，预留孔道，穿入预应力钢筋。2千斤顶支于混凝土构件上，张拉预应力钢筋。3用锚具将预应力钢筋锚固后进行孔道压浆。特点：稳定性好，流动性好，无收缩性能，充盈度高，强度高，防腐性能，耐久性，施工方便性23、预应力损失的计算及其组合?；pe（有效预应力）-；沏（初始张拉预应力）_（有效预应力）六项预应力损失值：1