混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)筆記

1、1、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、軸心抗拉強(qiáng)度及影響因 素？混凝土立方體抗壓強(qiáng)度：我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以每邊邊長為150mm勺立方體為 標(biāo)準(zhǔn)試件，在20C± 2C的溫度和相對濕度在 95%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù) 28d, 依照標(biāo)準(zhǔn)制作方法和試驗(yàn)方法測得的抗壓強(qiáng)度值（以MPa為單位）作為混凝土的 立方體抗壓強(qiáng)度，用符號feu表示。混凝土軸心抗壓強(qiáng)度：我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以150mrK 150mrK 300mm勺棱柱體 為標(biāo)準(zhǔn)試件，在20C± 2C的溫度和相對濕度在95%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d, 依照標(biāo)準(zhǔn)制作方法和試驗(yàn)方法測得的抗壓強(qiáng)度值（以MPa為單位）稱為混凝土軸 心抗壓強(qiáng)

2、度，用符號fe表示?；炷量估瓘?qiáng)度：采用100X 100X 500mmg凝土棱柱體軸心受拉試驗(yàn)，破壞 時(shí)試件在沒有鋼筋的中部截面被拉斷，其平均拉應(yīng)力即為混凝土的軸心抗拉強(qiáng) 度，目前國內(nèi)外常采用立方體或圓柱體的劈裂試驗(yàn)測得的混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度值 換算成軸心抗拉強(qiáng)度，換算時(shí)應(yīng)乘以換算系數(shù) 0.9，即ft=0.9f ts。影響因素：混凝土強(qiáng)度、應(yīng)變速率、測試技術(shù)和試驗(yàn)條件。2、混凝土的變形、應(yīng)力應(yīng)變曲線、徐變？砼的變形可分為兩類，一類是在荷載作用下的受力變形，如單調(diào)短期加載的變形、荷載長期作用下的變形；另一類與受力無關(guān)，稱為體積變形，如砼收縮以及溫度變化引起的變 形。徐變變形是在持久作用下混凝土結(jié)構(gòu)

3、隨時(shí)間推移而增加的應(yīng)變 收縮變形是混凝土在凝結(jié)和硬化的物理化學(xué)過程中體積隨時(shí)間推移而減小 的現(xiàn)象，是一種不受力情況下的自由變形。3、軟鋼和硬鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線、鋼筋強(qiáng)度的取值？有物理屈服點(diǎn)的鋼筋，稱為軟鋼，如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋；無物理屈服點(diǎn)的鋼筋，稱為硬鋼，如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。軟鋼有兩個強(qiáng)度指標(biāo)：一是屈服強(qiáng)度，這是鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù)， 因?yàn)殇摻钋螽a(chǎn)生了較大的塑性變形，這將使構(gòu)件變形和裂縫寬度大大增加以致無法使 用，所以在設(shè)計(jì)中采用屈服強(qiáng)度fy作為鋼筋的強(qiáng)度極限。另一個強(qiáng)度指標(biāo)是鋼筋極限強(qiáng)度fu，一般用作鋼筋的實(shí)際破壞強(qiáng)度。設(shè)計(jì)中硬鋼極限抗拉強(qiáng)度不能作為鋼筋強(qiáng)度取值

4、的依據(jù)，一般取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力00.2作為無明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度限值，通常稱為條件屈服強(qiáng)度。對于高強(qiáng)鋼絲，條件屈 服強(qiáng)度相當(dāng)于極限抗拉強(qiáng)度 0.85倍。對于熱處理鋼筋，則為 0.9倍。為了簡化運(yùn)算，混凝 土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范統(tǒng)一取0.2=0.85斷，其中為無明顯流幅鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度。4、結(jié)構(gòu)的功能，功能函數(shù)的意義？結(jié)構(gòu)的功能：結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用期間可能出現(xiàn)的各類荷載、外加變結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正形、約束變形等的作用； 結(jié)構(gòu)在正常使用條件下具有良好的工作性能。常施工和正常使用期間可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形、約束變形等的作用；（2 ）結(jié)構(gòu)在正常使用條件下具有良好的工作性能。（3）

5、結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，具有足夠的耐久性，（4）在偶然荷載（如地震、強(qiáng)風(fēng)）作用下或偶然事件（如爆炸）發(fā) 生時(shí)和發(fā)生后，橋梁結(jié)構(gòu)仍能保持整體穩(wěn)定性，不發(fā)生倒塌。結(jié)構(gòu)功能函數(shù) 是用來描述結(jié)構(gòu)完成功能狀況的、以基本變量為自變量的函數(shù)。對結(jié)構(gòu)功能函數(shù)Z=R-S作一次觀測，可能出現(xiàn)三種情況Z>0,機(jī)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；Z<0,結(jié)構(gòu)已失效或破壞；Z=0,結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。5、少筋梁、適筋梁和超筋梁的破壞特點(diǎn)？適筋梁：受拉鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變被壓碎，是塑性破壞。 少筋梁：構(gòu)件一旦開裂，很快破壞，脆性破壞。超筋梁：受壓區(qū)混凝土被壓碎，受拉鋼筋不能達(dá)到屈服

6、強(qiáng)度，脆性破壞。配筋率破壞特點(diǎn)裂縫承載力適筋梁適中受拉鋼筋首先屈服，然后 受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓 應(yīng)變被壓碎，是塑性破壞有至少一條主裂 縫，并發(fā)展為臨 界裂縫適中。配筋率 越大，承載力 越高超筋梁太多受壓區(qū)混凝土被壓碎，受 拉鋼筋不能達(dá)到屈服強(qiáng) 度，脆性破壞多而密，但沒有主裂縫高。與配筋率 無關(guān)，取決于 混凝土抗壓 強(qiáng)度少筋梁太少構(gòu)件一旦開裂，很快破壞， 脆性破壞只有一條裂縫低。取決于混 凝土的抗拉 強(qiáng)度6、梁和板的鋼筋布置？板：單向板內(nèi)主鋼筋沿板的跨度方向布置在板的受拉區(qū)，鋼筋數(shù)量由計(jì)算決定。受力主鋼筋的直徑不宜小于 10mm（行車道板）或 8mm（人行道板）。近梁肋處的板內(nèi)主鋼筋，可 沿板

7、高中心縱軸線的（1/41/6 ）計(jì)算跨徑處按（30°45°）彎起，但通過支承而不彎起 的主鋼筋，每米板寬內(nèi)不應(yīng)少于 3根，并不少于主鋼筋截面積的 1/4。在簡支板的跨中和連續(xù)梁的支點(diǎn)處，板內(nèi)主鋼筋間距不大于200mm行車道板受力鋼筋的最小混凝土保護(hù)層厚度c應(yīng)不小于鋼筋的公稱直徑且同時(shí)滿足附表1-8的要求。在板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于板受力鋼筋的分布鋼筋，分布鋼筋是在主筋上按一定間距設(shè)置的橫向鋼筋，屬于構(gòu)造配置鋼筋，即其數(shù)量不通過計(jì)算，而是按照設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定選擇的。梁：梁內(nèi)的鋼筋常常采用骨架形式，一般分為綁扎鋼筋骨架和焊接鋼筋骨架兩種形式。梁內(nèi)縱向受拉鋼筋的數(shù)量由數(shù)量決定。可選擇的鋼筋數(shù)

8、量直徑一般為（1232）mm通常不得超過 40mm在同一根梁內(nèi)主鋼筋宜用相同直徑的鋼筋，當(dāng)采用兩種以上直徑的鋼筋時(shí)，為了便于施工識別，直徑間應(yīng)相差2mm以上7、正截面受彎承載力計(jì)算的假設(shè)？平截面假定平截面假定，即截面內(nèi)任意點(diǎn)的應(yīng)變與該點(diǎn)到中和軸的距離成正比，鋼筋與外圍混凝土的應(yīng)變相同.不考慮混凝土的抗壓強(qiáng)度，即認(rèn)為拉力全部由受拉鋼筋承擔(dān) 在裂縫截面處，受拉區(qū)混凝土己大部分退出工作，但在靠近中和軸附近，仍有一部分混凝 土承擔(dān)著拉應(yīng)力。由于其拉應(yīng)力較小，且內(nèi)力偶臂也不大，因此，所承擔(dān)的內(nèi)力矩是不大的， 故在計(jì)算中可忽略不計(jì)。材料應(yīng)力應(yīng)變物理關(guān)系 混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。較常采用的是一條二次拋

9、物線及水平線組成的曲線。 鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，多采用簡化的簡單彈塑性應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系。&雙筋梁的優(yōu)缺點(diǎn)？優(yōu)點(diǎn)：提高截面的延性(變形能力)； 長期作用下?lián)隙容^??；提高了截面承受彎矩的能力。缺點(diǎn):計(jì)算更簡單，構(gòu)造更復(fù)雜鋼筋用量增多，不經(jīng)濟(jì)。9、對普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為何限定受壓鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度值不得超過 400MP ？為了提高截面的延性并減少長期荷載作用下受彎構(gòu)件的變形。10、雙筋梁受彎構(gòu)件公式的適用條件？(1) 為了防止出現(xiàn)超筋梁情況，計(jì)算受壓區(qū)高度 x應(yīng)滿足：X< E bh°(2) 為了保證受壓鋼筋A(yù)'s達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f'sd，計(jì)算受壓區(qū)高度x應(yīng)滿 足

10、: X>2氏在實(shí)際設(shè)計(jì)中，若求得 X v 2as,則表明受壓鋼筋A(yù)'s可能達(dá)不到其抗壓強(qiáng) 度設(shè)計(jì)值。對于受壓鋼筋保護(hù)層混凝上厚度不大的情況，公路橋規(guī)規(guī)定這時(shí)可取“X=2a/。即假設(shè)混凝土壓應(yīng)力合力作用點(diǎn)與受壓區(qū)鋼筋 A's合力作用點(diǎn)相 重合，對受壓鋼筋合力作用點(diǎn)取矩，可得到正截面抗彎承載力的近似表達(dá)式為： Mu=fsdAs(h0-a's)11、兩類T型梁的特點(diǎn)及判斷？第一類T形截面：中和軸在受壓翼板內(nèi)，受壓區(qū)高度x< h' f。受壓區(qū)形狀為矩形，受拉區(qū)截面形狀與截面抗彎承載力無關(guān)，以寬度為b' f的矩形截面進(jìn)行抗彎承載力計(jì)算。第二類T形截面：

11、中和軸在梁肋部，受壓區(qū)高度x>h' f，受壓區(qū)為T形。12、無腹筋梁斜截面斜拉破壞、斜壓破壞的破壞特點(diǎn)?斜拉破壞：在荷載作用下，梁的剪跨段產(chǎn)生由梁底豎向裂縫沿主壓應(yīng)力軌跡線向上延伸 發(fā)展而成的斜裂縫。其中有一條主要斜裂縫(又稱臨界斜裂縫)很快形成，并迅速伸展至荷載墊板邊緣而使梁體混凝土裂通，梁被撕裂成兩部分而喪失承載力；同時(shí)，沿縱向鋼筋往往伴隨產(chǎn)生水平撕裂裂縫。這種破壞稱為斜拉破壞。這種破壞發(fā)生突然，破壞荷載等于或略高于 主要斜裂縫出現(xiàn)時(shí)的荷載， 破壞面較整齊，無混凝土壓碎現(xiàn)象。 這種破壞往往發(fā)生于剪跨比 較大(m> 3)時(shí)。斜壓破壞：當(dāng)剪垮比較小(M v 1)時(shí)，首先是荷

12、載作用點(diǎn)和支座之間出現(xiàn)一條斜裂縫， 然后出現(xiàn)若干條大體相平行的斜裂縫，梁腹被分割成若干個傾斜的小柱體。隨著荷載增大， 梁腹發(fā)生類似混凝土棱柱體被壓壞的情況，破壞時(shí)斜裂縫多而密， 但沒有主裂縫，故稱為斜壓破壞。13、腹筋(抗剪鋼筋)的設(shè)置？一般把箍筋和彎起(斜)鋼筋統(tǒng)稱為梁的腹筋。箍筋一般是沿梁剪跨布置的，在梁的 剪跨范圍內(nèi)只要出現(xiàn)斜裂縫，相應(yīng)部位的鋼筋就發(fā)揮作用。彎起鋼筋或斜筋只有與臨界斜裂 縫相交后才能發(fā)揮作用， 可以提高梁的抗剪承載力。 彎筋不宜單獨(dú)使用， 而總是與箍筋聯(lián)合 使用。14、影響受彎構(gòu)件斜截面抗剪強(qiáng)度的主要因素有哪些？影響有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素有剪跨比、混凝土強(qiáng)度、縱

13、向受拉鋼筋配筋率和箍筋數(shù)量及強(qiáng)度等。15、斜截面計(jì)算公式的適用條件？(1) 、上限值截面最小尺寸當(dāng)梁的截面尺寸較小而剪力過大時(shí)，就可能在梁的肋部產(chǎn)生過大的主壓應(yīng)力，使梁發(fā) 生斜壓破壞。截面尺寸應(yīng)該滿足：丫 oVd<( 0.51 X 10-3)仏,嚴(yán) bho (KN)(2) 、下限值一一按構(gòu)造要求配置鋼筋若符合下式，則不需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力的計(jì)算，而僅按構(gòu)造要求配置鋼筋：3丫 oVdW( 0.5 X 10- ) a 2ftd bho (KN)16、梁的抵抗彎矩圖與彎矩包絡(luò)圖的關(guān)系？抵抗彎矩圖：又稱材料圖，就是沿梁長各個正截面按實(shí)際配置的總受拉鋼筋面積能產(chǎn)生 的抵抗彎矩圖，即表示各個正截

14、面所具有的抗彎承載力。彎矩包絡(luò)圖：是沿梁長度各個截面上彎矩組合設(shè)計(jì)值的分布圖，其縱坐標(biāo)表示該截面上 作用的最大設(shè)計(jì)彎矩。17、大小偏心受壓構(gòu)件的破壞特點(diǎn)、界限破壞的破壞特點(diǎn)？(1) E w E b ,大偏心受壓破壞； E > E b ,小偏心受壓破壞；(2)破壞特征：大偏心受壓破壞：破壞始自于遠(yuǎn)端鋼筋的受拉屈服，然后近端混凝土受壓破壞；小偏心受壓破壞：構(gòu)件破壞時(shí)，混凝土受壓破壞，但遠(yuǎn)端的鋼筋并未屈服；(3) 、界限破壞：受拉側(cè)有較明顯的裂縫，受壓側(cè)破壞面處有縱向裂縫，混凝土壓 碎區(qū)間介于大、小偏壓破壞狀態(tài)之間。18、公式使用條件及計(jì)算方法?19、非對稱配筋、對稱配筋的鋼筋混凝土受壓構(gòu)件、

15、 大小偏心受壓構(gòu)件的判別條件？對稱配筋受壓構(gòu)件，大小偏心受壓構(gòu)件判斷條件：當(dāng) 二x/ho _ b時(shí)，構(gòu)件屬于大偏心受壓構(gòu)件，取6二fsd當(dāng)匚-x/hg b時(shí)，構(gòu)件屬于小偏心受壓構(gòu)件，6二；cuEs（嘰j/x-1）非對稱配筋受壓構(gòu)件，大小偏心受壓構(gòu)件判斷條件：eo 0.3ho時(shí)，按大偏心受壓構(gòu)件初步設(shè)計(jì)e° mo.3h°時(shí)，按小偏心受壓構(gòu)件初步設(shè)計(jì)（偏心距增大系數(shù)n =1+u/ e）20、預(yù)應(yīng)力混凝土的定義？預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)？定義：地在混凝土或鋼筋混凝土中引入內(nèi)部應(yīng)力，且其數(shù)值和分布恰好能將使用荷載產(chǎn)生的應(yīng)力抵消到事先認(rèn)為一個合適程度的配筋混凝土。優(yōu)點(diǎn)：1.提高了構(gòu)件的抗

16、裂度和剛度。2可以節(jié)省材料，減少自重。3可以減少混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力。4結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。5促進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu)新體系和施工方法的發(fā)展 缺點(diǎn)：1工藝較復(fù)雜。2需要有專門設(shè)備，如張拉機(jī)具，灌漿設(shè)備。3預(yù)應(yīng)力上拱度不易控制。4開工費(fèi)用較大，對于跨徑小，構(gòu)件數(shù)量少的工程，成本較高。21、為什么普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不適合采用高強(qiáng)材料？1、在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中， 使用高強(qiáng)度鋼筋發(fā)揮不了其本身的材料強(qiáng)度，只能將其作為低強(qiáng)度鋼筋來用，因而也就失去了采用高強(qiáng)度鋼筋的意義， 達(dá)不到節(jié)約鋼筋的目的， 反而 造成了浪費(fèi)。2、由于鋼筋強(qiáng)度高，所需截面面積小，就導(dǎo)致構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下鋼筋的應(yīng)力提高， 使得構(gòu)件的裂縫寬

17、度加大。3、 所用鋼筋強(qiáng)度太高，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的剛度會隨鋼筋的面積減小而降低，從而使 構(gòu)件不能正常使用。22、先后張法構(gòu)件的施工工序及特點(diǎn)？先張法施工工序：先在張拉臺座上按設(shè)計(jì)規(guī)定的拉力張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，并進(jìn)行臨時(shí)錨固， 在澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度后；放張，讓預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮，通過預(yù)應(yīng)力鋼筋間的粘結(jié)作用，傳遞給混凝土，使混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。特點(diǎn)：1 一般可用高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線。2不專設(shè)永久錨具 3施工工序簡單，臨時(shí)固定所用的錨具可以重復(fù)使用。后張法施工工序：1澆筑構(gòu)件混凝土，預(yù)留孔道，穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋。2千斤頂支于混凝土構(gòu)件上，張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。3用錨具將預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固后進(jìn)行孔道壓漿。特點(diǎn)：穩(wěn)定性好，流動性好，無收縮性能，充盈度高，強(qiáng)度高，防腐性能，耐久性，施工方便性23、預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算及其組合?；pe（有效預(yù)應(yīng)力）-；沏（初始張拉預(yù)應(yīng)力）_（有效預(yù)應(yīng)力）六項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值：1