钢筋混凝土结构设计原理

钢筋混凝土结构设计原理复习资料第一章混凝土结构用材料的性能1、在钢筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉或 协助混凝土受压。2、混凝土的强度指标有 混凝土的立方体强度 、 混凝土轴心抗压强度 和 混凝土抗拉强度 。3、混凝土的变形可分为两类：受力变形和 体积变形。4、钢筋混凝土结构使用的钢筋，不仅要 强度高 ，而且要具有良好的 塑性 、可焊性 ，同时还要求与混凝土有较好的 粘结性能 。5、影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多，其中主要为 混凝土强度 、浇筑位置 、 保护层厚度 及 钢筋净间距 。6、钢筋和混凝土这两种力学性能不同的材料能够有效地结合在一起共同工作，其主要原因是： 钢筋和混凝土之间具有良好的粘结力 、 钢筋和混凝土的温度线膨胀系数接近 和 混凝土对钢筋起保护作用 。7、混凝土的变形可分为混凝土的 受力变形 和混凝土的 体积变形 。其中混凝土的徐变属于混凝土的 受力 变形，混凝土的收缩和膨胀属于混凝土的 体积变形。第二章混凝土结构的设计方法1、结构设计的目的，就是要使所设计的结构，在规定的时间内能够在具有足够的前提下，完成 全部功能 的要求。2、结构能够满足各项功能要求而良好地工作，称为结构，反之则称为，结构工作状态是处于可靠还是失效的标志用 极限状态 来衡量。3、国际上一般将结构的极限状态分为三类：“破坏一安全”极限状态。4、正常使用极限状态的计算，是以弹性理论或塑性理论为基础，主要进行以下三个方面的验算： 应力计算 、 裂缝宽度验算 和 变形验算 。5、公路桥涵设计中所采用的荷载有如下几类：和6、结构的7、作用是指使结构产生内力、变形、应力和应变的所有原因，它分为作用和用两种。 直接作用 是指施加在结构上的集中力或分布力如汽车、人群、结构自重等， 间接作用 是指引起结构外加变形和约束变形的原因，如地震、基础不均匀沉降、混凝土收缩、温度变化等。8、结构上的作用按其随时间的变异性和出现的可能性分为三类：变作用然作用 。和 偶9、我国公路桥规根据桥梁在施工和使用过程中面临的不同情况，规定了结构设计的三种状况： 持久 状况、 短暂 状况和 偶然 状况。10、公路桥规根据混凝土立方体抗压强度标准值进行了强度等级的划分，称为混凝土强度等级并冠以符号 C 来表示，规定公路桥梁受力构件的混凝土强度等级有 13 级，即 C20C80，中间以 5MPa进级。 C50 以下为普通强度混凝土， C50及以上混凝土为高强度混凝土。公路桥规规定受力构件的混凝土强度等级应按下列规定采用：钢筋混凝土构件不应低于，用HRB400、KL400 级钢筋配筋时，不应低于；预应力混凝土构件不应低于。11、结构或结构构件设计时，针对不同设计目的所采用的各种作用规定值即称为作用代表值。作用代表值包括作用 标准值 、 准永久值 和 频遇值 。（二）名词解释1、结构的可靠度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。2、结构的极限状态当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态。第三章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算（一）填空题1、钢筋混凝土受弯构件常用的截面型式有矩形 、 T 形 和 箱形 等。2、只在梁（板）的受拉区配置纵向受拉钢筋，此种构件称为单筋受弯构件；如果同时在截面受压区也配置受力钢筋，则此种构件称为双筋受弯构件。3、梁内的钢筋有纵向受拉钢筋（主钢筋）、 弯起钢筋或 斜钢筋 、 箍筋 、 架立钢筋和 水平纵向钢筋等。4、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。5、钢筋混凝土构件破坏有两种类型：塑性破坏和 脆性破坏。6、受弯构件正截面承载力计算的截面设计是根据截面上的 计算弯矩 ，选定材料 、确定 截面尺寸 和 配筋 的计算。7、受压钢筋的存在可以提高截面的延性 ，并可减少长期荷载作用下的变形 。8、将空心板截面换算成等效的工字形截面的方法，是根据形心位置 不变的原则。面积、惯性矩和9、T 形截面按受压区高度的不同可分为两类：第一类T 形截面 和 第二类T形截面。10、工字形、箱形截面以及空心板截面，在正截面承载力计算中均按T 形截面来处理。（二）判断题1、判断一个截面在计算时是否属于T 形截面，不是看截面本身形状，而是要看其翼缘板是否参加抗压作用。,【】2、当梁截面承受异号弯矩作用时，可以采用单筋截面。,【】3、少筋梁破坏是属于塑性破坏。,【】4、水平纵向钢筋其作用主要是在梁侧面发生裂缝后，可以减少混凝土裂缝宽度。 , 【】5、当承受正弯矩时，分布钢筋应放置在受力钢筋的上侧。,【】（三）名词解释1、控制截面所谓控制截面，在等截面构件中是指计算弯矩（荷载效应）最大的截面；在变截面构件中则是指截面尺寸相对较小，而计算弯矩相对较大的截面。max当配筋率增大到使钢筋屈服弯矩约等于梁破坏时的弯矩时，受拉钢筋屈服与压区混凝土压碎几乎同时发生，这种破坏称为平衡破坏或界限破坏，相应的配筋率称为最大配筋率。 2、最大配筋率min当配筋率减少，混凝土的开裂弯矩等于拉区钢筋屈服时的弯矩时，裂缝一旦出现，应力立即达到屈服强度，这时的配筋率称为最小配筋率。 3、最小配筋率min 逐渐减小，梁的工min 是少筋梁与适筋梁的界限。当梁的配筋率由备注：最小配筋率min 作特性也从钢筋混凝土结构逐渐向素混凝土结构过渡，所以，min 可按采用最小配筋率的钢筋混凝土梁在破坏时，正截面承载力截面开裂弯矩标准值的原则确定。 Mu 等于同样截面尺寸、同样材料的素混凝土梁正第四章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算（一）填空题1、一般把箍筋和弯起（斜）钢筋统称为梁的 腹筋 ，把配有纵向受力钢筋和腹筋的梁称为 有腹筋梁 ，而把仅有纵向受力钢筋而不设腹筋的梁称为无腹筋梁。2、钢筋混凝土受弯构件沿斜截面的主要破坏形态有斜压破坏、 斜拉破坏和剪压破坏等。3、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、纵向受拉钢筋配筋率、 配箍率和箍筋强度。4、钢筋混凝土梁沿斜截面的主要破坏形态有斜压破坏、斜拉破坏和剪压破坏等。在设计时，对于斜压和斜拉破坏，一般是采用 截面限制条件 和 一定的构造措施 予以避免，对于常见的剪压破坏形态，梁的斜截面抗剪能力变化幅度较大，故必须进行斜截面抗剪承载力的计算。 公路桥规规定，对于配有腹筋的钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力的计算采用下属半经验半理论的公式：s Asbsin 3)fsd 10 (0.75 svfsv 0.6p)fcu,k 3)bh0(2 10 3(0.45 2 1 Vu 0Vd5、对于已经设计好的等高度钢筋混凝土简支梁进行全梁承载能力校核，就是进一步检查梁沿长度上的截面的 正截面抗弯承载力 、 斜截面抗剪承载力 和 斜截面抗弯承载力 是否满足要求。（二）判断题1、在斜裂缝出现前，箍筋中的应力就很大，斜裂缝出现后，与斜裂缝相交的箍筋中的应力突然减小，起到抵抗梁剪切破坏的作用。 ,【】2、箍筋能把剪力直接传递到支座上。,【】3、配置箍筋是提高梁抗剪承载力的有效措施。,【】4、梁的抗剪承载力随弯筋面积的加大而提高，两者呈线性关系。,【】5、弯筋不宜单独使用，而总是与箍筋联合使用。,【】6、试验表明，梁的抗剪能力随纵向钢筋配筋率的提高而减小。 , 【】7、连续梁的抗剪承载力比相同广义剪跨比的简支梁抗剪承载力要低。,【】（三）名词解释MVh0来表示，此处 M和 V 分别为剪压区段中某个竖直截面的弯矩和剪力， h0 为截面有效高度。 1、剪跨比 m剪跨比 m是一个无量纲常数，用 m2、抵抗弯矩图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，即表示个正截面所具有的抗弯承载力。第五章钢筋混凝土受扭构件承载力计算（一）填空题1、钢筋混凝土构件抗扭性能的两个重要衡量指标是：构件的开裂扭矩和 构件的破坏扭矩。2、在纯扭作用下，构件的裂缝总是与构件纵轴成45 度 方向发展。3、矩形截面钢筋混凝土受扭构件的开裂扭矩，只能近似地采用理想塑性材料的剪应力图形进行计算，同时通过试验来加以校正。钢筋混凝土结构设计原理复习资料4、实际工程中通常都采用由箍筋 和 纵向钢筋组成的空间骨架来承担扭矩，并尽可能地在保证必要的保护层厚度下，沿截面周边布置钢筋，以增强 抗扭能力 。5、在抗扭钢筋骨架中，箍筋的作用是直接抵抗 主拉应力 ，限制裂缝的发展；纵筋用来平衡构件中的 纵向分力 ，且在斜裂缝处纵筋可产生销栓作用，抵抗部分扭矩并可抑制斜裂缝的开展。6、极限扭矩和抗扭刚度的大小在很大程度上取决于抗扭钢筋的数量。7、根据抗扭配筋率的多少，钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态一般可分为以下几种： 少筋破坏 、 适筋破坏 、 超筋破坏 和 部分超筋破坏 。8、 纵筋的数量、强度 和 箍筋的数量、强度 的比例对抗扭强度有一定的影响。9、T 形、形截面可看成是由简单矩形截面所组成的复杂截面，每个矩形截面所受的扭矩，可根据各自的 抗扭刚度 按正比例进行分配。10、由于箱形截面具有 抗扭刚度大 、 能承受异号弯矩 且 底部平整美观 等优点，因此在连续梁桥、曲线梁桥和城市高架桥中得以广泛采用。公路桥规规定，矩形截面构件抗扭承载力计算公式如下：1.2Sv 0.35ftdWtTu 0Td fsvAsv1Acor（二）判断题1、对于弯、剪扭共同作用下的构件配筋计算，采取先按弯矩、剪力、扭矩各自单独作用下进行配筋计算，然后按纵筋和箍筋进行叠加进行截面设计的方法。,【】2、T 形截面可以看成是由简单矩形截面所组成的复杂截面，受扭时各个矩形截面的扭转角不同。 ,【】3、当扭剪比较大时，出现剪型破坏。,【】4、对不同的配筋强度比，少筋和适筋，适筋和超筋的界限位置相同。,【】5、钢筋混凝土受扭构件在开裂前钢筋中的应力较小，钢筋对开裂扭矩的影响不大，可以忽略钢筋对开裂扭矩的影响。,【】6、抗扭钢筋越少，裂缝出现引起的钢筋的应力突变就越小。,【】第六章轴心受压构件的正截面承载力计算（一）填空题1、钢筋混凝土轴心受压构件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分为两种：普通箍筋柱和 螺旋箍筋柱。2、普通箍筋的作用是： 防止纵向钢筋局部压屈、并与纵向钢筋形成钢筋骨架，便于施工 。3、螺旋筋的作用是使截面中间部分（核心）混凝土成为约束混凝土，从而提高构件的强度和延性。4、按照构件的长细比不同，轴心受压构件可分为短柱 和 长柱 两种。5、在长柱破坏前，横向挠度增加得很快，使长柱的破坏来得比较突然，导致失稳破坏 。6、纵向弯曲系数主要与构件的长细比 有关。公路桥规规定配有纵向受力钢筋和普通箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算公式如下：fsdAs)(fcdA0.9Nu 0Nd 公路桥规规定配有纵向受力钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算公式如下：fsdAs)kfsdAso0.9(fcdAcorNu 0Nd （二）判断题1、长柱的承载能力要大于相同截面、配筋、材料的短柱的承载能力。,【】2、在轴心受压构件配筋设计中，纵向受压钢筋的配筋率越大越好。,【】3、相同截面的螺旋箍筋柱比普通箍筋柱的承载力高。,【】（三）名词解释1、纵向弯曲系数对于钢筋混凝土轴心受压构件，把长柱失稳破坏时的临界压力与短柱压坏时的轴心压力的比值称为纵向弯曲系数。第七章偏心受压构件的正截面承载力计算（一）填空题1、钢筋混凝土偏心受压构件随着偏心距的大小及纵向钢筋配筋情况不同，有以下两种主要破坏形态： 大偏心受压破坏（受拉破坏） 和 小偏心受压破坏（受压破坏） 。b 时，截面为 大偏心受压 破坏；当 2、可用 受压区界限高度 或 受压区高度界限系数 来判别两种不同偏心受压破坏形态，当 b 时，截面为 小偏心受压 破坏。3、钢筋混凝土偏心受压构件按长细比可分为短柱、长柱和细长柱。4、实际工程中最常遇到的是长柱，由于最终破坏是材料破坏，因此，在设计计算中需考虑由于构件侧向挠度而引起的 二阶弯矩 的影响。5、试验研究表明，钢筋混凝土圆形截面偏心受压构件的破坏，最终表现为 受压区混凝土压碎 。（二）判断题1、在钢筋混凝土偏心受压构件中，布置有纵向受力钢筋和箍筋。对于圆形截面，纵向受力钢筋常采用沿周边均匀配筋的方式。 ,【】2、偏心受压构件在荷载作用下，构件截面上只存在轴心压力。 , 【】3、大偏心受压破坏又称为受压破坏。,【】4、小偏心受压构件破坏时，受压钢筋和受拉钢筋同时屈服。,【】5、当纵向偏心压力偏心距很小时，构件截面将全部受压，中性轴会位于截面以外。 , 【】第八章受拉构件的承载力计算（一）填空题1、当纵向拉力作用线与构件截面形心轴线相重合时，此构件称为 轴心受拉构件 。2、当纵向拉力作用线偏离构件截面形心轴线时，或者构件上既作用有拉力，同时又作用有弯矩时，则为 偏心受拉构件 。3、可对受拉构件施加一定的预应力，以改善受拉构件的抗裂性能。第九章钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算（一）填空题1、对于所有的钢筋混凝土构件都要求进行强度计算，而对某些构件，还要根据使用条件进行 正常使用阶段 计算。2、对于钢筋混凝土受弯构件，公路桥规规定必须进行使用阶段的弯曲裂缝最大裂缝宽度验算。变形 和3、在进行施工阶段验算时，应根据可能出现的施工荷载进行内力组合。4、钢筋混凝土结构的裂缝，按其产生的原因可分为以下几类： 由荷载效应引起的裂缝 、 由外加变形或约束变形引起的裂缝 和 钢筋锈蚀裂缝 。5、裂缝宽度的三种计算理论法： 粘结滑移理论法 、 无滑移理论 和 综合理论 。6、对于结构重力引起的变形是长期性的变形，一般采用 设置预拱度 来加以消除。7、影响裂缝宽度的主要因素有： 钢筋应力 、 钢筋直径 、 配筋率 、 保护层厚度 、钢筋外形 、 荷载作用性质 和 构件受力性质 等。（二）判断题1、在使用阶段，钢筋混凝土受弯构件是不带裂缝工作的。,【】2、对于钢筋混凝土构件在荷载作用下产生的裂缝宽度，主要是在设计计算和构造上加以控制。,【】3、设置预拱度的目的是为了线型美观。,【】第十章局部承压（一）填空题1、局部承压是指在构件的表面上仅有部分面积承受压力的受力状态。局部承压试件的抗压强度 远高于 同样承压面积的棱柱体抗压强度（全截面受压）。2土下陷。3、混凝土局部承压的工作机理主要有两种：和4、为了提高混凝土局部承压强度，可以在混凝土局部承压区内配置 间接钢筋 ，局部承压区内配置间接钢筋可采用 方格钢筋网 或 螺旋式钢筋 两种。5、公路桥规规定，混凝土局部承压必须进行和裂性计算。那是心与心的交汇，是相视的莞尔一笑，是一杯饮了半盏的酒，沉香在喉，甜润在心。我无所谓成功不成功，但我在乎我自己的成长；我无法掌握别人，但我可以掌握自己。我唯一能把握的，是我会一直尽力走下去，不为了别人，为了给自己一个交代。这个世界上有太多的事情是我们无法掌握的，你不知道谁明天会离开，你不知道意外和你等的人谁先到来。最可怕的是因为怕失去而放弃拥有的权利。我们都会遇到很多人，会告别很多人，会继续往前走，也许还会爱上那么几个人，弄丢那么几个人。关键在于，谁愿意为你停下脚步？对于生命中每一个这样的人，一千一万个感激。有一些人、一些事是不需要理由的：比如天空的颜色；比如连你自己都不知道为什么会喜欢上的那个人；比如昨天擦肩而过的人变成了你今天的知己。梦想这东西，最美妙的在于你可以制造它，重温它。看一本书，听一首歌，去一个地方，梦想就能重新发芽，那个在你体内扎根的与生俱来的梦想。我们唯一能把握的事情是，成为最好的自己，我们可以不成功，但是我们不能不成长，没有什么比背叛自己更可怕。你唯一能把握的，是变成最好的自己。也许你最后也没能牵到那个人的手，但是你付出了就不会有遗憾；也许最后你也只是默默无闻，但你曾经为了将来努力地奋斗了一把；也许你最后也没能环游世界，可是你在实现梦想的途中找到了自己。那是能够为了一个目标默默努力的自己，不抱怨，不浮躁，不害怕孤单，沉默却又努力的自己。说不定你想要苦苦追寻的梦想，已经握在你手中了。