南昌大学混凝土结构设计原理

1、混凝土重点知识（必背） 钢筋与混凝土相互结合工作的主要原因是：粘结力线膨胀系数相近混凝土对钢筋有保护作用HRB335,HRB400,HRB500 是热轧带肋钢筋 HPB300 热轧光面钢筋 HRBF335-400-500 细 晶粒带肋钢筋RRB400余热处理钢筋钢筋的塑形性能通过：伸长率，冷弯性能 混凝土结构对钢筋性能的要求：强度高塑性好可焊性好与混凝土的粘 结锚固性能好为对应于残余应变为0.2%的应力，称之为无明显屈服点钢筋的条件屈服点 立方体的抗压强度 ：规范规定以边长为150mm的立方体在（203C ）的温度和 相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28天，依照标准试验方法测得的具有95%

2、保证率的 抗压强度作为混凝土的强度等级，并用符号 表示 试验方法对混凝土的值有较大影响：是否涂润滑剂试件尺寸试验加载速速混凝土的龄期轴心抗压强度采用：150mmX 150mmX 300mm 或 150mmX 150mmX 450mm轴心抗拉强度:试件尺寸为100X100X500的柱体，两端埋有伸长长度为150mm的变形钢筋。 国外多采用立方体或圆柱体劈裂实验。对于纵向受压的混凝土，如果约束混凝土的侧向变形，也可使混凝土的抗压强度有较大 提高，如采用钢管混凝土柱等，能有效约束混凝土的侧向变形，使混凝土的抗压强度、延性 有相应的提高。混凝土双向受压强度比单向受压强度高，如果约束混凝土的侧向变形，也

3、可使混凝土的 抗压强度有较大提高，如采用箍筋，混凝土的抗压强度、延性有相应的提高徐变：在荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形称为徐变（线性徐变，非线性徐变， 。0.8时，徐变的发展是非收敛的）粘结力组成：化学胶结力摩擦力机械咬合力（是变形钢筋粘结强度的主要来源）钢筋端部的锚固力14.结构上的作用：是指施加在结构上的集中力或分布力，以及引起结构外加变形或约束变形的 各种因素（如地震，基础差异沉降，温度变化，混凝土收缩等）结构上的作用按随时间的变异，分为：永久作用 可变作用 偶然作用结构抗力：是指整个结构或结构构件承受作用效应的能力，如承载能力，刚度等设计基准期：为确定可变作用及于时间有关的材料

4、性能等取值而选用的时间参数。（房屋 建筑结构的为50年）结构可靠度是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设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需要进行大修即可按其预定目的使用的 时期，不等同于建筑结构的实际寿命或耐久年限结构的极限状态：承载能力极限状态正常使用极限状态结构的设计状况：持久设计状况短暂设计状况偶然设计状况地震设计 状况B（可靠指标）越大，越小，即结构越可靠可变荷载有四种代表值：标准值，组合值，频遇值和准永久值；永久荷载采用标准值作 为代表值不同配筋率构件的破坏特征：少筋破坏：一裂即坏适筋破坏：受拉区受力钢筋屈 服，受压区

5、混凝土被压碎，有明显的塑性变形和裂缝预兆（塑形性质）超筋破坏：受压区混凝土被压碎，钢筋不屈服（脆性）截面抗裂验算是建立在第I阶段的基础上，构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算是建立 在第II阶段的基础之上，截面的承载力计算是建立在第III阶段“等效”是指两个图形不但压应力合力的大小相等，而且合力的作用位置完全相同相对界限受压区高度E b是适筋构件与超筋构件受压区高度的界限值x沱2as 的验算可防止受压区纵向钢筋在构件破坏时达不到抗压强度设计值对于现浇楼盖的连续梁，支座处承受负弯矩按矩形截面计算，跨中按T形截面计算影响斜截面受力性能的主要因素：剪跨比和跨高比腹筋的数量混凝土强度等级纵筋配筋率 其他因

6、素（截面形状，预应力，梁的连续性）斜拉破坏（入3），剪压破坏（1入三3），斜压破坏（入1）均为脆性破坏承载力大小：斜压剪压斜拉最小截面尺寸：只要保证构件截面尺寸不太小，就可以防止斜压破坏的发生；最小配箍率和 箍筋最大间距斜截面受剪承载力的计算位置：支座边缘截面处受拉区弯起钢筋弯起点处截面箍筋截面面积或间距改变处截面腹板宽度改变处截面所谓抵抗弯矩图是指按实际配置的纵向钢筋计算的梁上各正截面所能承受的弯矩图为了保证受力钢筋满足构造要求，即在梁的受拉区中，弯起点应设置按正截面抗弯承载 力计算该钢筋的强度充分被利用的截面以外，其距离si应大于或等于h0/2处扭矩作用下：平衡扭转:若结构的扭矩是由荷载产

7、生的，其扭矩可根据平衡条件求得， 与构件的抗扭刚度无关。协调扭转（附加扭转）:超静定结构中由于变形的协调使截面 产生的扭转，称为协调扭转或附加扭转受扭构件的实验研究:无筋矩形截面混凝土构件在扭矩作用下，首先在截面长边中点附近 最薄弱处产生一条呈45角方向的斜裂缝，然后迅速的以螺旋形向相邻两个面延伸，最后 形成一个三面开裂一面受压的空间扭曲破坏面，使结构立即破坏，破坏带有突然性，具有典 型脆性破坏性质。按配筋数：少筋构件适筋构件超筋构件 部分超筋构 件Z应满足0.6MZM 1.7的条件，原因是使均部纵筋和箍筋屈服。钢筋混凝土结构在弯矩、剪力和扭矩的作用下，其受力状态及破坏形态十分复杂，结构 的破

8、坏形态及其承载力，既与结构弯矩、剪力和扭矩的比值，即扭弯比m=T/M和扭剪 比v=T/Vb有关；还与结构的截面形状、尺寸、配筋形式、数量和材料强度等因素有关。 钢筋混凝土结构随弯矩、剪力和扭矩比值和配筋不同，有三种破坏类型弯型破坏剪扭型 破坏扭型破坏39.61:剪扭构件的混凝土受扭承载力降低系数大偏心受压：受拉钢筋先到达屈服，导致受压区混凝土压坏，其承载力主要取决于受拉 钢筋，受拉破坏（ZZb）受压破坏:构件的破坏是由于受压区混凝土到达其抗压强度，距轴力较远一侧的钢筋As， 无论受压或受拉，一般均未到达屈服，其承载力主要取决于受压区混凝土及受压钢筋As* 故称为受压破坏钢筋混凝土偏心受压构件的

9、轴向力在结构发生层间位移或挠曲变形时会引起附加内力， 即二阶效应。P-效应即为重力二阶效应，其计算属于结构整体层面问题，结构分析中考虑P5效应是钢筋混凝土构件中由轴向压力在产生了挠曲变形的杆件中引起的曲率和弯矩 增量。附加偏心距:由于工程中实际存在着荷载作用位置的不定性、混凝土质量不均匀性及施工 的偏差等因素，都有可能产生附加偏心距。结构可靠性:安全，适用，耐久是结构可靠的标志，总称为结构的可靠性裂缝按其形成的原因可分为两大种类:荷载引起的裂缝变形因素引起的裂缝;如材 料收缩、温度变化、混凝土碳化以及地基不均匀沉降等裂缝的控制等级分为三级:正常使用阶段严格要求不出现裂缝的构件，裂缝控制等级属一

10、 级，正常使用阶段一般要求不出现裂缝的构件，裂缝控制等级属二级，正常使用阶段允许出 现裂缝的构件，属三级。若要达到一二级要求，必须对其施加预应力，将构件做成预应力混 凝土结构构件裂缝宽度的验算主要是按荷载效应准永久组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度3 max的计算Cs最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离；Deq受拉区纵向钢筋的等效直径v纵向受拉钢筋相对粘结特征系数W为裂缝之间钢筋的平均应变与裂缝截面钢筋应变之比，系数W越小，裂缝之间的混凝 土协助钢筋抗拉作用愈强，其物理意义是：反映裂缝之间混凝土协助钢筋抗拉工作的程度对于带悬挑的简支梁、连续梁或框架梁，则取最大正弯矩截面和最小负弯矩截面的刚度， 分别作为相应弯矩区段的刚度，这就是挠度计算中通称的最小刚度原则。适筋梁截面第m应力阶段，截面在维持一定数值弯矩的情况下，发生较大幅度的转动， 犹如形成一个铰链，转动是材料塑性变形及混凝土裂缝开展的表现，故称为塑性铰塑性铰与理想铰不同，理想铰不能传递荷载，但可以