(大綱重點)

1、0混凝土結構設計原理復習資料混凝土結構設計原理復習資料第1章緒論1.鋼筋與混凝土為什么能共同工作：（1）鋼筋與混凝土間有著良好的粘結力良好的粘結力，使兩者能可靠地結合成一個整體，在荷載作用下能夠很好地共同變形，完成其結構功能。（2）鋼筋與混凝土的溫度線膨脹系數(shù)度線膨脹系數(shù)也較為接近，因此，當溫度變化時，不致產生較大的溫度應力而破壞兩者之間的粘結。（3）包圍在鋼筋外面的混凝土，起著保護鋼筋免遭銹蝕保護鋼筋免遭銹蝕的作用，保證了鋼筋與混凝土

2、的共同作用。1、混凝土的主要優(yōu)點：1)材料利用合理2)可模性好3)耐久性和耐火性較好4)現(xiàn)澆混凝土結構的整體性好5)剛度大、阻尼大6)易于就地取材2、混凝土的主要缺點：1)自重大2)抗裂性差3)承載力有限4)施工復雜、施工周期較長5)修復、加固、補強較困難建筑結構的功能建筑結構的功能包括安全性、適用性和耐久性三個方面作用的分類：按時間的變異，分為永久作用、可變作用、偶然作用永久作用、可變作用、偶然作用結構的極限狀態(tài)：結構的極限狀態(tài)：承載

3、力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)結構的目標可靠度指標目標可靠度指標與結構的安全等級和破壞形式有關。荷載的標準值小于荷載設計值；材料強度的標準值大于材料強度的設計值第2章鋼筋與混凝土材料物理力學性能鋼筋與混凝土材料物理力學性能一、混凝土立方體抗壓強度（立方體抗壓強度（fcuk）：用150mm150mm150mm的立方體試件作為標準試件，在溫度為（203）℃，相對濕度在90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護28d，按照標準試驗方法加壓到破壞，所測得的具有9

4、5%保證率的抗壓強度。（fcuk為確定混凝土強度等級的依據）1.強度軸心抗壓強度（軸心抗壓強度（fc）：由150mm150mm300mm的棱柱體標準試件經標準養(yǎng)護后用標準試驗方法測得的。（fck=0.67fcuk）軸心抗拉強度（軸心抗拉強度（ft）：相當于fcuk的18～117fcuk越大，這個比值越低。復合應力下的強度復合應力下的強度：三向受壓時，可以使軸心抗壓強度與軸心受壓變形能力都得到提高。雙向受力時，（雙向受壓：一向抗壓強度隨另

5、一向壓應力的增加而增加；雙向受拉：混凝土的抗拉強度與單向受拉的基本一樣；一向受拉一向受壓：混凝土的抗拉強度隨另一向壓應力的增加而降低，混凝土的抗壓強度隨另一向拉應力的增加而降低）受力變形受力變形：（彈性模量：通過曲線上的原點O引切線，此切線的斜率即為彈性模量。反映材料抵2.變形抗彈性變形的能力）體積變形體積變形（溫度和干濕變化引起的）：收縮收縮和徐變徐變等。混凝土單軸向受壓應力應變曲線數(shù)學模型1、美國E.Hognestad建議的模型2、

6、德國Rusch建議的模型混凝土的彈性模量、變形模量和剪變模量混凝土的彈性模量、變形模量和剪變模量彈性模量彈性模量變形模量變形模量切線模量切線模量3、（1）徐變：）徐變：混凝土的應力不變，應變隨時間而增長的現(xiàn)象?；炷廉a生徐變的原因原因：1、填充在結晶體間尚未水化的凝膠體具有粘性流動性質2、混凝土內部的微裂縫在載荷長期作用下不斷發(fā)展和增加的結果線性徐變線性徐變：當應力較小時，徐變變形與應力成正比；非線性徐變非線性徐變：當混凝土應力較大時，

7、徐變變形與應力不成正比，徐變比應力增長更快。影響因素影響因素：應力越大，徐變越大；初始加載時混凝土的齡期混凝土的齡期愈小，徐變愈大；混凝土組成成分混凝土組成成分水灰比大、水泥用量大，徐變大；骨料愈堅硬、彈性模量高，徐變??；溫度愈高、濕度愈低，徐變愈大；尺寸大小，尺寸大的構件，徐變減小。養(yǎng)護和使用條件養(yǎng)護和使用條件對結構的影響對結構的影響：受彎構件的長期撓度為短期撓度的兩倍或更多；長細比較大的偏心受壓構件，側向撓度增大，承載力下降；由于徐

8、變產生預應力損失。（不利）截面應力重分布或結構內力重分布，使構件截面應力分布或結構內力分布趨于均勻。（有利）（2）收縮收縮：混凝土在空氣中結硬時體積減小的現(xiàn)象，在水中體積膨脹。2筋與混凝土有較好的粘結。環(huán)境為一類，混凝土強度等級為C25～C45，混凝土保護層最小厚度，梁為25mm，板為15mm。二適筋梁正截面受彎的三個受力階段二適筋梁正截面受彎的三個受力階段1.兩個轉折點：受拉區(qū)混凝土開裂點，縱向受拉鋼筋開始屈服的點。（1）混凝土開裂前

9、的未裂階段（混凝土開裂前的未裂階段（Ⅰ）：→Ⅰa是受彎構件正截面抗裂驗算的依據。特點特點：①受拉區(qū)混凝土沒有開裂；②受壓區(qū)混凝土的壓應力圖形是直線，受拉區(qū)混凝土的拉應力圖形在第Ⅰ階段前期是直線，后期是曲線；③彎矩與截面曲率基本上是直線關系。（2）混凝土開裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段（混凝土開裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段（Ⅱ）：→Ⅱ是裂縫寬度與變形驗算的依據。特點特點：①在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土退出工作，拉力由縱向受拉鋼筋承擔，但鋼筋

10、沒有屈服；②受壓區(qū)混凝土已有塑性變形，但不充分，壓應力圖形為只有上升段的曲線，最大壓應力在受壓區(qū)邊緣；③彎矩與截面曲率是曲線關系，截面曲率與撓度的增長加快了。（3）鋼筋開始屈服至截面破壞的破壞階段（鋼筋開始屈服至截面破壞的破壞階段（Ⅲ）：→Ⅲa是正截面受彎承載力計算的依據。特點特點：①受拉區(qū)絕大部分混凝土退出工作，鋼筋屈服；②受壓區(qū)混凝土的壓應力圖形為有上升段與下降段的曲線，最大壓應力不在受壓區(qū)邊緣，而在邊緣的內側，最終受壓區(qū)混凝土被壓

11、碎使截面破壞；③彎矩與截面曲率為接近水平的曲線關系。2.正截面受彎破壞形態(tài)適筋梁，少筋梁，超筋梁適筋梁，少筋梁，超筋梁：實際配筋率小于最小配筋率的梁稱為少筋梁；大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁稱為適筋梁；大于最大配筋率的梁稱為超筋梁。（1）少筋截面破壞形態(tài)：一裂就壞。（脆性破壞）min0???hh（2）適筋截面破壞形態(tài)：鋼筋先屈服，混凝土后壓碎。（延性破壞），且min0???hhb???在適筋范圍內，梁的承載力隨配筋率的增大而增大。（

12、3）超筋截面破壞形態(tài)：混凝土先壓碎，鋼筋不屈服。（脆性破壞）超筋梁的承載能力最大。b???3.界限破壞：當鋼筋的應力達到屈服強度的同時，處于受壓區(qū)的邊緣的纖維的應力也恰好達到了混凝土的極限壓應變值（用于比較適筋梁和超筋梁的破壞）適筋梁，超筋梁，少筋梁的界限：配筋率配筋率和受壓區(qū)高度受壓區(qū)高度三、正截面承載力計算正截面承載力計算（1）計算假定計算假定：①截面應變保持平面；②不考慮混凝土的抗拉強度；③已知混凝土受壓的應力與應變關系；④已知縱

13、向鋼筋的應力應變關系方程：縱向鋼筋的應力取等于鋼筋應變與其彈性模量的乘積，但其絕對值不應大于其強度設計值，極限應變?yōu)?.01。（2）等效矩形應力圖形的等效條件等效矩形應力圖形的等效條件：1）兩圖形的面積相等，即壓應力的合力C的大小不變；2）圖形的形心位置相同，即壓應力合力C的作用點不變。（3）相對界限受壓區(qū)高度相對界限受壓區(qū)高度（）：與混凝土及鋼筋強度b?：界限受壓區(qū)計算高度與截面有效高度的比值。0bhxb??相對受壓區(qū)高度相對受壓區(qū)高