结构设计原理重点复习内容(合集)

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第一篇:结构设计原理重点复习内容

结构设计原理重点复习内容

1.复合应力状态下的混凝土强度(同时受压或一拉一压的情况)P8-9

2.什么叫混凝土的徐变?影响徐变有哪些主要原因?

答:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象称为混凝土的徐变。主要影响因素:

(1)混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小;

(2)加荷时混凝土的龄期;

(3)混凝土的组成成分和配合比;

(4)养护及使用条件下的温度与湿度。

3.钢筋和混泥土两者能共同工作的基础条件是什么?

答:(1)混泥土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。

(2)钢筋和混泥土的温度线膨胀系数也较为接近,温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。

(3)包围在钢筋外面的混泥土,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混泥土的共同作用。

4.什么叫极限状态?它包括的内容有哪些?我国《公路桥规》规定了哪两类结构的极限状态?P25-26

答: ①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,此特定状态成为该功能的极限状态。

②承载能力极限状态和正常使用极限状态。

我国《公路桥规》采用的是近似概率极限状态设计法。

①承载能力极限状态的计算以塑性理论为基础,设计的原则是作用效应最不利组合(基本组合)的设计值必须小于或等于结构抗力设计值,即0SdR。②正常使用状态是以结构弹性理论或弹塑性理论为基础,采用作用(或荷载)的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响,对构建的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算,并使各项计算值不超过《公路桥规》规定的各相应限值。设计表达式为SC1.5.什么叫钢筋混凝土少筋梁、适筋梁和超筋梁?各自有什么样的破坏形态? 答:实际配筋率小于最小配筋率的梁称为少筋梁;大于最小配筋率且小于最大配

筋率的梁称为适筋梁;大于最大配筋率的梁称为超筋梁。

少筋梁的受拉区混凝土开裂后,受拉钢筋达到屈服点,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁仅出现一条集中裂缝,不仅宽度较大,而且沿梁高延伸很高,此时受压区混凝土还未压坏,而裂缝宽度已经很宽,挠度过大,钢筋甚至被拉断。适筋梁受拉区钢筋首先达到屈服,其应力保持不变而应变显著增大,直到受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变时,受压区出现纵向水平裂缝,随之因混凝土压碎而破坏。

超筋梁的破坏是受压区混凝土被压坏,而受拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点,受拉区的裂缝开展不宽,破坏突然,没有明显预兆。

少筋梁和超筋梁的破坏都很突然,没有明显预兆,故称为脆性破坏。

P43-49 看看书理解P47页上图重点掌握 要会画

P142的M-N图会画,并文字说明

6.公式(3-13),(3-14),(3-15)的适用条件(X>=ρmin;X<=ρmin , X<=ξb h0 P54-55不满足说明什么问题(不满足说明该梁不处于适筋梁情况出现了超筋或少筋的情况,公式不能用于计算),怎么处理?(可采取提高混凝土级别,修改截面尺寸,或改为双筋截面等措施)

7.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轨迹向上延伸发展而成的斜裂缝。其中一条主要斜裂缝(又称临界斜裂缝)很快形成。并迅速延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,荷载等于或略高于主要斜裂缝出现的荷载,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。

8剪压破坏:随着荷载的增大,梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成为临界斜裂缝,临界斜裂缝出现后,梁承受的荷载还能继续增加,而斜裂缝伸展至荷载垫板下,直到斜裂缝顶端(剪压区)的混凝土在正压力sigema X、剪应力tao及荷载引起的竖向局部压应力sigema Y的共同作用下被压酥而破坏。破坏处可见到很多平行的斜向短裂缝和混凝土碎渣。这种破坏称为剪压破坏,多见于剪跨比为1至3的情况中。

9.斜压破坏:

10.P84页公式使用条件(上限值和下限值掌握)

11.钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段?各阶段受力主要特点是什么?

答:第Ⅰ阶段:混凝土全截面工作,混凝土的压应力和拉应力基本上都呈三角形分布。

第Ⅰ阶段末:混凝土受压区的应力基本上仍是三角形分布。但由于受拉区混凝土塑性变形的发展,拉应变增长较快,根据混凝土受拉时的应力—应变图曲线,拉区混凝土的应力图形为曲线形。这时,受拉边缘混凝土的拉应变临近极限拉应变,拉应力达到混凝土抗拉强度,表示裂缝即将出现,梁截面上作用的弯矩用Mcr表示。

第Ⅱ阶段:荷载作用弯矩到达Mcr后,在梁混凝土抗拉强度最弱截面上出现了第一批裂缝。这时,在有裂缝的截面上,拉区混凝土退出工作,把它原承担的拉力传递给钢筋,发生了明显的应力重分布,钢筋的拉应力随荷载的增加而增加;混凝土的压应力不再是三角形分布,而是形成微曲的曲线形,中和轴位置向上移动。

第Ⅱ阶段末:钢筋拉应变达到屈服值时的应变值,表示钢筋应力达到其屈服强度,第Ⅱ阶段结束。

第Ⅲ阶段:在这个阶段里,钢筋的拉应变增加的很快,但钢筋的拉应力一般仍维持在屈服强度不变。这时,裂缝急剧开展,中和轴继续上升,混凝土受压区不断缩小,压应力也不断增大,压应力图成为明显的丰满曲线形。

第Ⅲ阶段末:这时,截面受压上边缘的混凝土压应变达到其极限压应变值,压应力图呈明显曲线形,并且最大压应力已不在上边缘而是在距上边缘稍下处,这都是混凝土受压时的应力—应变图所决定的在第Ⅲ阶段末,压区混凝土的抗压强度耗尽,在临界裂缝两侧的一定区段内,压区混凝土出现纵向水平裂缝,随即混凝土被压碎,梁破坏,在这个阶段,纵向钢筋的拉应力仍维持在屈服强度。

12.大小偏心破坏定义,特点,判别,最小配筋率

13.计算图式简化为矩形的原则(两点,压应力的合力C大小不变,压应力的合力位置Yc不变。

14.腹筋及其设置弯矩包络图和抵抗弯矩图的关系 P88-89 及S>H。/2的原因P90

15.引起钢筋混凝土构件出现裂缝的主要因素有哪些?

答:作用效应,外加变形或约束变形,钢筋锈蚀。

减小裂缝宽度的措施有哪些?裂缝宽度的影响因素有哪些?

答:减小裂缝宽度的措施:

1)选择较细直径的钢筋及变形钢筋;

2)增大钢筋截面面积,从而增大截面配筋率;

3)采用改变截面形式及尺寸或提高混凝土强度等级。

影响因素:

1)土强度等级2)保护层厚度3)钢筋应力4)直径d5)钢筋配筋率6)外形7)作用的性质8)受力性质

16.什么是预应力损失?,预应力损失主要有哪些?引起各项预应力损失的主要原因是什么?如何减少各项预应力损失?

答:预应力损失:预应力钢筋的预应力随着张拉,锚固过程和时间推移而降低的现象。(1)预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失,只要由管道的弯曲和管道位置偏差引起的。措施:a 采用两端张拉,以减少si塔角值及管道长度X值 b 采用超张拉法(2)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失,主要由锚具受到巨大的压力引起的。措施;a 采用超张拉 b 注意选用∑△L值小的锚具对短小构件尤为重要(3)钢筋与台座间的温差引起的应力损失,主要由温度变化引起的。采用二次升温的养护方法减少预应力损失(4)混凝土弹性压缩引起的应力损失,主要由预应力产生压缩变形引起的。采用超张拉法减少预应力损失

(6)混凝土收缩和徐变引起的应力损失。采用超张拉法减少预应力损失。

17.受压钢筋的作用?

答:可以提高截面的延性并可减少长期荷载作用下受弯构件的变形。

18.影响抗剪强度的因素?(剪跨比、混凝土强度,纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等)

19.截面的延性是指:结构、构件或截面从开始屈服至达到最大承载力或达到以后而承载力还没有显著下降期间得变形能力。

反映结构后期变形的能力。延性差的结构,后期变形能力小,会突然破坏,必须避免

20.钢筋柱中各钢筋的作用:1.协助混凝土承受压力,可减少构件截面尺寸;2.承受可能存在的不大的弯矩;3.防止构件的突然脆性破坏。

普通箍筋的作用:是防止纵向钢筋局部压屈,并于纵向钢筋形成钢筋骨架,便于施工。

螺旋钢筋的作用:是使截面中间部分(核心)混凝土称为约束混凝土,从而提高构件的承载力和延性。

第二篇:06287-结构设计原理(二)(复习重点)

《结构设计原理》

(二)知识点整理

1、钢筋与混凝土之所以能共同工作,主要是由于:两者间有良好的粘结力、相近的温度线膨胀系数和混凝土对钢筋的保护作用。P52、我国国家标准中规定的混凝土立方体抗压强度试验条件是:边长为150mm立方体试件、在20°C±2°C的温度、相对湿度在95%以上的潮湿空气中、养护28天、按标准制作方法和试验方法测得。P63、在实际工程中,边长为200mm和边长为100mm的混凝土立方体试件,应分别乘以换算系数1.05和0.95,以考虑试件和试验机之间的接触摩阻力的影响。试件的养护环境、加载速率、试件尺寸和试件与加载板之间是否有润滑剂都将会影响试件的测试结果。P64、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。P6-75、复杂应力作用下混凝土强度的变化特点:当双向受压时,一向的混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加,当双向受拉时,双向受拉的混凝土抗拉强度均接近于单向抗拉强度,当一向受拉、一向受压时,混凝土的强度均低于单向(受拉或受压时)的强度。P8-96、徐变:在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长的现象。

影响因素有:长期荷载作用下产生的应力大小、加载时混凝土的龄期、混凝土的组成成分和配合比、养护及使用条件下的温度与湿度。

发生徐变的原因在于长期荷载作用下,混凝土凝胶体中的水份逐渐压出,水泥石逐渐粘性流动,微细空隙逐渐闭合,细晶体内部逐渐滑动,微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合结果。P12-137、收缩:在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间而减小的现象。引起的原因:初期是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化;后期主要是混凝土内自由水分蒸化引起干缩。P148、光面钢筋与混凝土之间的粘结力由:化学胶着力、摩擦力和机械咬合力组成。P199、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。结构的安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性。P2510、极限状态是指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,则此特定状态称这该功能的极限状态。P2511、承载能力极限状态:是指结构或结构构件达到最大承载力或不适于极限承载的变形或变位的状态。四个表现特征:

(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡,如滑动、倾覆等;

(2)结构构件或连接处因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不能继续承载;

(3)结构转变成机动体系;

(4)结构或结构构件丧失稳定,如柱的压屈失稳等。P2612、正常使用极限状态:是指结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项限值的状态。四个表现特征:

(1)影响正常使用或外观的变形;

(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏;

(3)影响正常使用的振动;

(4)影响正常使用的其它特定状态。P2613、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,主要进行应力计算,变形验算、裂缝宽度验算等三个方面的验算。P3414、掌握各种荷载的准确定义、荷载的代表值、标准值与设计值之间的关系和荷载组合情况。P38-3915、板中分布钢筋的作用是:将板面上的荷载作用更均匀地传布给受力钢筋,同时在施工中可以固定受力钢筋位置,而且用它来分担混凝土收缩和温度变化引起的应力。P4316、钢筋混凝土梁的受弯构件的破坏形态主要有少筋破坏、适筋破坏和超筋破坏,其中只要适筋破坏为延性破坏,其余为脆性破坏。P48-4917、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。P49

'

18、在进行双筋矩形正截面承载力计算时,需进行x2as,xbh0的验算。P6319、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。计算时,翼缘宽度的确定应综合考虑以下因素:简支梁的计算跨度、相邻梁的平均间距、受压翼缘的厚度和受压翼缘的实际宽度。P6720、对于无腹筋梁,斜裂缝出现前,剪力由梁全截面抵抗.但斜裂缝出现后,剪力仅由剪压面抵抗,后者的面积远小于前者。所以斜裂缝出现后,剪压区的剪应力显著增大;同时,剪压区的压应力也要增大.这是斜裂缝出现后应力重分布的一个表现。

斜裂缝出现前,截面纵筋拉应力由截面处的弯矩所决定,其值较小。在斜裂缝出现后,截面处的纵筋拉应力则由剪压面处弯矩决定。后者远大于前者,故纵筋拉应力显著增大,这是应力重分布的另一个表现。P7721、钢筋混凝土梁的受剪构件的破坏形态主要有斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏,均为脆性破坏。P78-7922、在斜裂缝出现后,腹筋的作用表现在:(1)把开裂拱体向上拉住,使沿纵向钢筋的撕裂裂缝不发生,从而使纵筋的销栓作用得以发挥,这样,开裂拱体就能更多地传递主压应力。(2)腹筋将开裂拱体传递过来的主压应力,传到基本拱体上断面尺寸较大还有潜力的部位上去,这就减轻了基本拱体上拱顶所承压的应力,从而提高了梁的抗剪承载力。(3)腹筋能有效地减小斜裂缝开展宽度,从而提高了斜截面上的骨料咬合力.P7923、剪跨比:是一个无量纲常数,用 m=M/(Qh0)来表示,此处M和Q分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,h0为截面有效高度。P8024、在混凝土的抗剪强度计算中,考虑了梁中剪压区混凝土、箍筋、弯起钢筋和剪跨比等的作用效应。P86-8725、对于己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。P9026、对钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪承载力复核时,应对下列部位进行复核:锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面、箍筋数量或间距有改变处的截面、梁的肋板宽度改变处的截面和距支座中心h/2处。P90-9127、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。P109。受扭构件的破坏形态有少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏和部分超筋破坏,除适筋破坏为延性破坏外,其余均为脆性破坏。P111-112。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。

28、我国《混凝土结构设计规范》规定的弯、剪、扭构件的配筋计算方法是:在弯矩、剪力和扭矩共同作用下,钢筋混凝土构件的受力状态十分复杂,目前多采用简化计算方法。我国 《 混凝土结构设计规范 》 规定当构件承受的扭矩小于开裂扭矩的 1/4 时,可以忽略扭矩的影响,按弯、剪共同作用构件计算;当构件承受的剪力小于无腹筋时构件抗剪强度的 l/2时,可忽略剪力的影响,按弯、扭共同作用构件计算。对于弯、剪、扭共同作用下的构件配筋计算,采取先按弯矩、剪力和扭矩各自单独作用下进行配筋量计算,然后按纵筋和箍筋进行叠加进行截面设计的方法。P11929、钢筋混凝土轴心受压构件的承载力主要由混凝土负担,设置纵向钢筋的目的是协助棍凝土承受压力,减少构件截面尺寸,承受可能存在的不大的弯矩,防止构件的突然脆性破坏。P12730、钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数是指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。P12931、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。在钢筋混凝土圆柱抗压承载力计算时,不考虑螺旋箍筋力学性能的情况有:构件长细比大于

12、计算所需的间接钢筋换算面积小于受压钢筋面积的25%、考虑螺旋箍筋时构件承载力小于不考虑螺旋箍筋情况时构件承载力。P135-13632、偏心压力的作用点离构件截面形心的距离称为偏心距。P138。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。

33、拱的整体“强度-稳定”验算是将拱换算为直杆,按直杆承载力计算公式验算拱的承载力。这种换算方法是近似的模拟直杆方法,在验算时考虑偏心距和长细比的双重影响。P17834、将受压区的混凝土面积和受拉区的钢筋换算面积所组成的截面称为钢筋混凝土构件开裂截面的换算截面。P18635、裂缝宽度的三种计算理论法:粘结滑移理论、无滑移理论和综合理论。P190-19236、梁的裂缝宽度计算有直接关系的因素包括:混凝土强度、保护层厚度、受拉钢筋应力、钢筋直径、受拉钢筋配筋率、钢筋外形和构件受力性能等因素的影响。P192-19337、钢筋混凝土梁设置预拱度的目的是为了消除结构自重这个长期荷载引起的变形,另外,希望构件在平时无活载作用时保持一定的拱度。当结构自重和汽车荷载(不计冲击力)产生的最大竖向挠度,不超过计算跨径的 1/1600 时,可不设预拱度,超过就要设预拱度。预拱度的设置值为按结构自重和 1/2 可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。P196-19738、预应力混凝土结构的优点:提高了构件的抗裂度和刚度;可以节省材料,减少自重,可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力;结构质量安全可靠;预应力可做为结构构件连接的手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。

缺点:工艺较复杂,对施工质量要求甚高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍;需要有一定的专门设备;预应力反拱度不易控制;预应力混凝土结构的开工费用较大,对于跨径小、构件数量少的工程,成本较高。P225-22639、预应力混凝土结构施工,后张法是靠工作锚具来传递和保持预加应力的;先张法则是靠粘结力来传递并保持预加应力的。P227。预应力混凝土受弯构件的挠度,是由偏心预加力引起的上挠度和外荷载所产生的下挠度两部分所组成。

40、钢筋混凝土结构施加预应力的主要目的主要有将混凝土变成弹性材料、实现荷载平衡、使高强度钢筋与混凝土能共同工作。P240-24241、在预应力混凝土构件施工阶段的设计计算应满足以下要求:(1)控制受弯构件上、下缘混凝土的最大拉应力和压应力,以及梁腹的主应力,都不应超出 《公路桥规》 的规定值;(2)控制预应力筋的最大张拉应力:(3)保证锚具下混凝土局部承压的容许承载能力,应大于实际承受的压力,并有足够的安全度,以保证梁体不出现水平纵向裂缝。P24542、掌握预应力施工中的各种预应力损失的种类,并分别属于先张发还是后张发。P254-26443、预应力钢束的布置原则:(1)钢束的布置,应使其重心线不超出束界范围。大部分钢束在靠近支点时,均须逐步弯起;(2)钢束弯起的角度,应与所承受的剪力变化规律相配合;(3)钢束的布置应符合构造要求,这对保证构件的耐久性和满足设计、施工的具体要求都是必不可少的。P28344、部分预应力混凝土结构的优点有:(1)节省预应力钢筋与锚具,与全预应力混凝土结构比较,可以减小预压力,因此,预应力钢筋用量可以大大减少;(2)改善结构性能,由于预加力的减少,使构件的弹性和徐变变形所引起的反拱度减小,锚下混凝土的局部应力降低,构件未裂前刚度较大,而开裂后刚度降低,但卸荷后,刚度部分恢复,裂缝闭合能力强,故综合使用性能优于普通钢筋混凝土,部分预应力混凝土构件,由于配置了非预应力钢筋,提高了结构的延性和反复荷载作用下结构的能量耗散能力,这对结构的抗震极为有利。P31545、砌体结构的主要特点有:自重大、施工机械化程度低、强度低、抗震性能差等方面。P339-34046、工程上依据石料的开采方法、形状、尺寸和表面粗糙程度不同,分为片石,块石和料石。砂浆按其胶结料的不同可分为水泥砂浆、混合砂浆和石灰砂浆。砂浆的物理力学性能指标是砂浆的强度、和易性和保水性。P341-34247、砌体的抗压强度的影响因素有:块材的强度、砌筑质量、砂浆的力学性能、块材形状和尺寸、砌缝厚度等。P344-345。试验研究结果表明,砌体局部承压大致有三种破坏形态:因纵向裂缝发展而引起的破坏,劈裂破坏、支座垫板直接接触的砌体局部破坏。

48、在 《公路桥规》 中,圬工结构的计算,系采用以概率理论为基础的极限状态设计方法。圬工结构的设计方法是属于半概率理论设计法。P34949、钢结构是用钢板和型钢作基本构件,采用焊接、铆接或螺栓连接等方法,按照一定的构造要求连接起来,承受规定荷载的结构物。P36650、钢材的主要化学成分是铁、碳、硅、锰、钒、硫、磷、氧、氮等,其中,硫和氧使钢材发生热脆,磷和氮使钢材发生冷脆。P374-37551、影响钢材疲劳强度的主要因素有:应力集中的程度、应力循环次数、应力循环特征值等。P377-37852、钢结构中目前常用的连接方法有焊接、铆钉连接、普通螺栓连接和高强螺栓连接。P38453、焊缝按构造可分为对接焊缝和角焊缝两种形式。焊缝质量等级可分为三级,对需要进行疲劳计算的构件,当其横向对接焊缝受拉时应采用一级焊缝,对承受静力荷载作用的一般构件,可采用三级焊缝,要求与母材等强的受拉焊缝,应采用二级或不低于二级的焊缝。P386-38754、角焊缝的焊脚尺寸,它是在角焊缝横截面中画出最大等腰三角形的等腰边长度。角焊缝的有效厚度,指在角焊缝横截面中所画出最大等腰三角形的等腰高度。P38955、焊脚尺寸确定的主要因素有:连接部位较薄钢板厚度、焊缝的强度要求和连接部位较厚钢板厚度。P39056、与侧面角焊缝相比,正面角焊缝具有强度高、刚度大、塑性差等特点。P39157、焊接应力是指钢结构在焊接过程中,由于构件局部受到高温作用,焊缝冷却时收缩又不一致,从而在构件内部引起内应力和初变形的这种内应力。P39758、螺栓的排列布置时,应重点考虑螺栓排列的最小间距要求、构件本身尺寸、螺栓的最大间距要求和螺栓孔的边距的影响。P400-40159、受剪螺栓连接可能出现的破坏形态有:螺栓剪断破坏、孔壁挤压破坏、钢板拉断破坏、端部钢板剪切破坏和螺栓本身受弯破坏。P40360、摩擦形高强度螺栓连接节点是通过紧固螺帽在螺栓内产生尽量大的预拉力以使被连接构件压紧,故在构件接触面产生很大的摩擦力来抗剪。而承压型高强度螺栓连接节点则通过螺杆和孔壁承压来承载。P410-41161、为了保证实腹式轴心受压构件的局部稳定,通常采用限制其板件宽(高)厚比的办法来实现。确定板件宽(高)厚比限值所采用的原则是使构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲,即局部屈曲临界应力不低于整体屈曲临界应力(常称作等稳定性准则)。P42862、在进行实腹式钢结构受弯构件时,应进行如下内容计算:强度验算、平面内稳定性验算、平面外稳定性验算、局部稳定性验算和刚度验算。P442-44363、钢板梁是由钢板、角钢等通过焊接或铆接而组成的工字形截面梁,适用于跨径较大或弯矩较大的场合,是一种应用很广的受弯构件。P45364、当荷载增加到某一数值,梁不能再继续保持其原来的稳定平衡状态,在这种情况之下,即使受到非常小的干扰力,也会使梁发生显著的侧向弯曲和扭转,而且当这种干扰力消失之后,它也不能再恢复原来的位置和形状,通常将这种弯扭屈曲现象称为梁的整体失稳。P45665、提高钢板梁整体稳定性有效的措施有:在梁的跨中增设受压翼缘的侧向支承点,以缩短其自由长度,或者增加受压翼缘的宽度以提高其侧向抗弯刚度,或者采用箱形截面、设置横隔、横联等以增加其抗扭刚度。P45766、钢板梁的局部失稳可能出现以下情况:梁的翼缘在均匀压力作用下发生局部失稳;靠近梁支座的腹板主要承受剪力,可能在剪应力作用下发生局部剪切失稳;跨中的腹板可能在弯曲应力作用下发生局部弯曲失稳;腹板还可能在局部竖向压应力作用下失稳。P45967、抗剪键是保证钢-混凝土组合梁整体工作的关键。机械结合的抗剪连接件常用的有以下三种:钢筋连接件,型钢连接件和栓钉。P47768、钢管混凝土构件常见的受力模式有三种:仅施加到核心混凝土上、钢管与混凝土共同受力、钢管先于核心混凝土承受预压应力。P48669、实腹式钢结构构件受压时整体失稳的破坏形态主要有:弯扭屈曲、弯曲屈曲、扭转屈曲。

70、影响钢管混凝土框架柱极限承载能力的主要因素有:长细比、偏心率、柱端的约束条件、沿柱身的弯矩梯度。P49081、结构计算:应重点掌握单筋矩形正截面承载力计算、受弯构件斜截面抗剪计算、轴心受压构件承载力计算、大偏心受压构件对称配筋计算、钢结构焊缝连接节点计算和螺栓连接节点计算的基本步骤和相关计算公式。

第三篇:结构设计原理 小结

一钢筋砼结构:筋或钢筋骨架的砼制成的结构。由配置受力的普通钢2.土的变形将随时间而增加,徐变:在荷载的长期作用下,混凝亦即在应力不变的情况下,间继续增长。3.混凝土的应变随时用下产生的应力大小②加荷时砼的徐变影响因素:①砼在长期荷载作龄期③砼的组成成分和配合比④养护及使用条件下的温度与湿度

4.化学过程中体积随时间推移而减小收缩:在混凝土凝结和硬化的物理的现象

5.部分超过某一特定状态而不能满足极限状态:当整个结构或结构的一设计规定的某一功能要求时,则此特定状态成为该功能的极限状态。6.构构件达到最大承载能力,承载力极限状态:对应于结构或结或不适于继续承载的变形或变位的状态。个结构或结构的一部分作为刚体失①整去平衡如滑动倾覆②结构构件或连接处因超过材料强度而破坏劳破坏)(包括疲继续承载③结构转变成机动体系④或因过度的塑性变形而不能结构或结构构件丧失稳定如柱的屈压失稳7.结构构件达到正常使用或耐久性能正常使用极限状态:对应于结构或的某项限值的状态。或外观的变形②影响正常使用或耐①影响正常使用久性的局部损坏③影响正常使用的振动④影响正常使用的其他特定状态

8.定的条件下,完成预定功能的概率可靠度:结构在规定时间内,在规9.全等级②砼构件破坏类型可靠度指标与什么有关:①结构安

一、1.来协助混凝土承担压力的截面双筋截面 名词解释:在截面受压区配置钢筋

2.My=Mu界限破坏/平衡破坏:当ρ增大到使 混凝土压碎几乎同时发生。时,受拉钢筋屈服与受压区3.界限破坏 梁的受拉区钢筋达到屈服应变/平衡破坏:当钢筋混凝土

εy缘也同时达到其极限压应变而开始屈服时,受压区混凝土边而破坏

εcu1.四章相对界限受压区高度 ξb: 1.力剪跨比:-名词解释 受弯构件斜截面破坏形态和抗剪能σ与剪应力剪跨比τ的相对比值,m反映了梁内正应是影响力的主要因素,2.配箍率: 六七章1.考虑纵向挠曲影响偏心距增大系数η:-名词

向力偏心距增大系数(二阶效应)偏心受压构件的轴2.构件计算中,稳定系数φ:附加效应使构件承载力降低的计算考虑构建长细比增大的钢筋混凝土轴心受压系数成为轴心受压构件的稳定系数。九章1.-名词

境、耐久性:指混凝土结构在自然环下,使用环境及材料内部因素的作用需要花费大量资金加固处理而保持

在设计要求的目标使用期内,不

安全、使用功能和外观要求的能力二篇1.-名词 凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,预应力混凝土:

是事先人为地在混且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土2.混凝土的方法先张法:先张拉钢筋,后浇筑构件

3.混凝土结硬后,后张法:先先浇筑构件混凝土,待锚固的方法

再张拉预应力钢筋并4.随着张拉、预应力损失:预应力钢筋的预应力低的现象 锚固过程和时间推移而降

一章1.-简答题的材料,钢筋和混凝土两种力学性能不同作的理由????能结合在一起有效的共同工答:1:混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力,个整体,使两者能可靠的结合成一同变形,完成其结构功能在荷载作用下能够很好的共

2也较为接近,钢筋(:钢筋和混凝土的温度线膨胀系数度,混凝土(1.0*10-5~1.2*10-51.2*10-5)/)摄氏,因此,温度应力而破坏两者之间的粘结,当温度变化时,不致产生较大的3保护钢筋免遭锈蚀的作用,:包围在钢筋外面的混凝土,起着 筋和混凝土的共同作用保证了钢

三章1.-简答题

筋,其作用是什么?钢筋混凝土梁和板内配置哪些钢在板的受拉区的主钢筋答:主钢筋:沿板的跨度方向布置

分布钢筋: 钢筋垂直于板受力钢筋的分布时也起着固定受力钢筋位置、作用:使主钢筋受力更均匀同凝土收缩和温度应力的作用。分担混 纵向受拉钢筋弯起钢筋: 斜钢筋:: 梁内箍筋

且在构造上起着固定纵向钢筋位置:作用:帮助混凝土抗剪而的作用并与纵向钢筋、架立钢筋等组成骨架,架立钢筋 设置的纵向钢筋:为构成钢筋骨架用而附加 抗裂钢筋后,可以减小混凝土裂缝宽度:在梁侧面发生混凝土裂缝2.<=x<=在双筋截面中,为什么要求2a’s 筋答:A’s2aξb h0 ?达到抗压强度设计值’s <=x因为为了保证受压钢f’sd梁情况x<=ξb h0为了防止出现超筋3些基本假定?.受弯构件正截面承载力计算有哪

抗拉强度答:平截面假定材料应力应变的应力不考虑混凝土的 4.为哪几个阶段?每个阶段的特点适筋梁正截面破坏受力全过程分答:Ⅰ弹性工作阶段Ⅱ塑性变形阶段 Ⅲ破坏阶段Ⅰ阶段

有裂缝:梁混凝土全截面工作,梁没

Ⅱ阶段上,力随荷载的增加而增加,拉区混凝土退出工作,:出现裂缝,再有裂缝的界面

钢筋拉应Ⅲ阶段筋的拉应力一般仍维持在屈服强度:钢筋的拉应变增加很快但钢不变,裂缝急剧开展,中和轴继续上升,不断增大混凝土受压区不断缩小,压应力5.答:如何判断

度中和轴在受压翼板内,T形的种类

受压区高果中和轴在梁肋部,受压区高度x<=h’f则为第一类T形截面,如x>h6.’f则为第二类T形截面答:混凝土结构的优缺点 优点:混凝土可模型较好,结构造型灵活,形状的构件,可以根据需要浇筑成各种好,缺点:自重较大,抗裂性较差,结构整体性、耐久性较四章修补困难1.-简答 么情况下发生?斜截面破坏形态有几类?各在什

答:

大(斜拉破坏,m>3)

往往发生于剪跨比较减压破坏,剪跨比为下易发生1<=m<=3情况斜压破坏,剪跨比较小(m<1)2.素有哪些?影响斜截面受剪承载力的主要因答:剪跨比m,混凝土抗压强度fcu,纵向钢筋配筋率配箍率和箍筋强度

3.上、下限,实质是什么斜截面抗剪承载力为什么要规定载力公式的使用条件?)?(即抗剪承答:时,当梁的截面尺寸较小而剪力过大 就可能在梁的肋部产生过大的主压应力,板压坏)使梁发生斜压破坏(或梁肋小尺寸。所以要设置上限值即截面最

钢筋混凝土梁出现斜裂缝后,处原来由混凝土承受的拉力全部传斜裂缝给箍筋承担,使箍筋的拉应力突然增大,应力很快达到其屈服强度,为了不至于斜裂缝一出现,地抑制斜裂缝发展,甚至箍筋被拉断不能有效箍筋而导致发生斜拉破坏就要设置下限值4.弯矩包络图?两者之间的关系如什么叫材料抵抗弯矩图?什么叫何?答:材料抵抗弯矩图

:是沿梁长各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,面所具有的抗弯承载力即表示各正截 弯矩包络图矩组合设计值:是沿梁长度各截面上弯标表示该截面上作用的最大设计弯Md的分布图,其纵坐矩关系

图,保证了梁段内任一截面不会发生:抵抗弯矩图外包了弯矩包络正截面破坏饿斜截面抗弯破坏,梁的抵抗弯矩图应覆盖计算弯矩包采用络图的原则可以解决纵向钢筋在弯

起钢筋弯起点是否可以弯起的问题。六七章-简答 1.轴心受压构件设计时,纵向受力钢筋和箍筋的作用分别是什么? 答:纵向受力钢筋:①协助混凝土承担压力,可减小构件截面尺寸②承受可能存在的不大的弯矩 ③ 防止构件的突然脆性破坏,箍筋: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 2.进行螺旋筋柱正截面受压承载力计算时,有哪些限制条件?为什么要做出这些限制条件? 答:满足0.9(fcd A cor+kfsdAs0+f’sdA’s)<=1.35υ(fcdA+f’cdA’s)否则保护层会过早剥落P1353.写出桥梁工程中,矩形截面大、小偏心受压构件承载力的计算公式 P146~147 二篇-简答 1.公路桥规规定的先(后)张预应力混凝土梁中预应力损失为几项? 答:先张:钢筋与台座间的温差引起的应力损失 后张:预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失

先后:钢筋与台座间的温度差引起的应力损失,混凝土弹性压缩引起的应力损失,钢筋松弛引起的应力损失,混凝土收缩和徐变引起的应力损失 2.预应力混凝土结构的优缺点? 答:优点:提高了构件的抗裂度和刚度,可以节省材料,减少自重,可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力,结构质量安全可靠,预应力可作为结构构件连接的手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展 缺点:工艺较复杂,对施工质量要求甚高,需要有专门设备,如张拉机具、灌浆设备等。预应力上拱度不易控制,预应力混凝土结构的开工费较大,对于跨径小、构件数量少的工程,成本较高

第四篇:结构设计原理小结

ec--混凝土弹性模量;

efc--混凝土疲劳变形模量;

es--钢筋弹性模量;

c20--表示立方体强度标准值为20n/mm2的混凝土强度等级;

f'cu--边长为150mm的施工阶段混凝土立方体抗压强度;

fcu,k--边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值;

fck,fc--混凝土轴心抗压强度标准值,设计值;

ftk,ft--混凝土轴心抗拉强度标准值,设计值;

f'ck,f'tk--施工阶段的混凝土轴心抗压,轴心抗压拉强度标准值;

fyk,fptk--普通钢筋,预应力钢筋强度标准值;

fy,f'y--普通钢筋的抗拉,抗压强度设计值;

fpy,f'py--预应力钢筋的抗拉,抗压强度设计值。

第2.2.2条 作用,作用效应及承载力

n--轴向力设计值;

nk,nq--按荷载效应的标准组合,准永久组合计算的轴向力值;

np--后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力;

np0--混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力;

nu0--构件的载面轴心受压或轴心受拉承载力设计值;

nux,nuy--轴向力作用于x轴,y轴的偏心受压或偏心受拉承载力设计值;

m--弯矩设计值;

mk,mq--按荷载效应的标准组合,准永久组合计算的弯矩值;

mu--构件的正截面受弯承载力设计值;

mcr--受弯构件的正截面开裂弯矩值;

t--扭矩设计值;

v--剪力设计值;

vcs--构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值;

fl--局部荷载设计值或集中反力设计值;

σck,σcq--荷载效应的标准组合,准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力;

σpc--由预加力产生的混凝土法向应力;

σtp,σcp--混凝土中的主拉应力,主压应力;

σfc,max,σfc,min--疲劳验算时受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最大应力,最小应力;

σs,σp--正载面承载力计算中纵向普通钢筋,预应力钢筋的应力;

σsk--按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋应力或等效应力;

σcon--预应力钢筋张拉控制应力;

σp0--预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋应力;

σpe--预应力钢筋的有效预应力;

σl,σ'l--受拉区,受压区预应力钢筋在相应阶段的预应力损失值;

τ--混凝土的剪应力;

ωmax--按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度。

第2.2.3条 几何参数

a,a'--纵向受拉钢筋合力点,纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离;

as,a's--纵向非预应力受拉钢筋合力点,纵向非预应力受压钢筋合力点至截面近边的距离;

ap,a'p--受拉区纵向预应力钢筋合力点,受压区纵向预应力钢筋合力点至截面近边的距离;

b--矩形截面宽度,t形,i形截面的腹板宽度;

bf,b'f--t形或i形截面受拉区,受压区的翼缘宽度;

d--钢筋直径或圆形截面的直径;

c--混凝土保护层厚度;

e,e'--轴向力作用点至纵向受拉钢筋合力点,纵向受压钢筋合力点的距离;

e0--轴向力对截面重心的偏心距;

ea--附加偏心距;

ei--初始偏心距;

h--截面高度;

h0--截面有效高度;

hf,h'f--t形或i形截面受拉区,受压区的翼缘高度;

i--截面的回转半径;

rc--曲率半径;

la--纵向受拉钢筋的锚固长度;

l0--梁板的计算跨度或柱的计算长度;

s--沿构件轴线方向上横向钢筋的间距,螺旋筋的间距或箍筋的间距;

x--混凝土受压区高度;

第五篇:结构设计原理 总结

结构:一般把构造物的承重骨架组成部分统称为结构

常用的结构一般可分为:混凝土结构 钢结构 圬工结构 木结构

钢筋混凝土结构:是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构 混凝土:是用水泥,砂子,石子三种材料经水拌合凝固硬化后制成的人工材料 钢筋混凝土的产生:将钢筋和混凝土结合在一起共同工作,混凝土承受压力,钢筋承受拉力,将可以充分发挥各自的优势。钢筋分类:按加工方式不同分为 热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋、冷拔钢丝,冷加工方法有 冷轧、冷拉、冷拔,预应力钢筋分为 高强钢筋、钢绞线、高高强钢丝及钢丝束 徐变:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象被称为徐变。

徐舒:钢筋在一定拉应力值下,将其长度固定不变,则钢筋中的应力将随时间延长而降低 混凝土立方体抗压强度:以变长是150mm立方体标准试件中在20摄氏度正负2度,强度和温度95%以上潮湿空气中养护28d,依照标准制作方法和实验方法测得的抗压强度值。混凝土轴心抗压强度:按照立方体试件相同条件下制作和试验方法所得的棱柱体试件的抗压强度值 混凝土抗拉强度:用两端预埋钢筋的混凝土棱柱体做试件,试验时用试验机夹具夹紧两外伸的钢筋施加拉力,破坏在没有钢筋中部截面被拉断,其平均应力。混凝土劈裂抗拉强度:由立方体或圆柱体的劈裂试验测定的抗拉强度

设计:在预定的作用及材料性能条件下,确定构建按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求目标可靠指标:用作公路桥梁结构设计依据的可靠指标

可靠性:结构在规定的时间(设计基准期)内,在规定的条件(结构设计时所确定的正常设计、正常施工和正常使用条件)下,完成预定功能的能力,安全性、适用性、耐久性称为结构的可靠性可靠度: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。设计基准期:进行结构可靠性分析时,考虑持久设计状况下各项变量与时间关系所采用的基准时间参数极限状态: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结构的极限状态

结构抗力:结构构件承受内力和变形的能力。它是结构材料性能扣几何参数等的函数 作用:施加在结构上的集中力或分布力,或引起结构外加变形或约束变形的原因,它分为直接作用和间接作用作用标准值:结构或结构构件设计时,采用的各种作用的基本代表值 可变作用准永久值:在设计基准期间,可变作用超越的总时间约为设计基准期一半的作用值 可变作用频遇值:在设计基准期间,可变作用超越的总时间为规定的较小比率或超越次数为规定次数的作用值梁内钢筋组成: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绑扎钢筋骨架:将纵向钢筋与横向钢筋通过绑扎而成的空间钢筋骨架一般用于整体现浇

焊接钢筋骨架:先将纵向受拉钢筋(主钢筋)弯起钢筋或斜筋和架立钢筋焊接成平面骨架,然后用箍筋将数片焊接的平面骨架组成空间骨架。

塑性破坏(延性破坏):结构或构件在破坏前有明显变形或其他征兆 脆性破坏:结构或构件在破坏前无明显变形或其他征兆

配筋率:所有配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值

腹筋:把箍筋和弯起(斜)钢筋统称为梁的腹筋

剪跨比:剪跨比是一个无量纲常数,用来表示,此处M和V分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,h0为截面有效高度。广义剪跨比:m=M/Vh0 狭义剪跨比:m=a/h0 配箍率:=Asv/bsv,Asv表示斜截面内配置在延梁长方向上一个箍筋间距sv范围内的箍筋各肢总截面积b表示截面宽度sv表示延梁长方向的箍筋的间距 剪压破坏:随着荷载的增大梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成为临界斜裂缝,它出现后梁承受的荷载还能继续增加,而斜裂缝伸展至荷载垫板下直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力剪应力及荷载引起的竖向局部正应力的共同作用下被压酥而破坏

斜截面投影长度:自纵向构件与斜裂缝低端而橡胶至斜裂缝顶端距离水平投影长度 充分利用点:在结构中钢筋的长度被充分利用的点

弯矩包络图:沿梁长度各截面上弯矩组合设计值Md的分布图,其纵坐标表示该截面上作用的最大设计弯矩

抵抗弯矩图:以各截面实际的纵向受拉钢筋所能承受的弯矩为纵坐标,以相应的截面位置为横坐标,所作出的弯矩图形。即表示各正截面所具有的抗弯承载能力。

钢筋混凝土构件抗扭性能的两个重要衡量指标:1构件的开裂扭矩2构件的破坏扭矩 轴心受压构件:当构件受到位于截面形心的轴向压力作用时的构件

纵向稳定系数 :考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低的计算系数。

长细比:杆件的计算长度与杆件截面的回转半径之比

偏心受压构件:当轴向压力N的作用线偏离受压构件的轴线时。

压弯构件:截面上同时承受轴心压力和弯矩的构件。

界限破坏:受拉钢筋达到屈服应变时,受压区混凝土也刚好达到极限压应变而压碎。

对称配筋:截面的两侧所用钢筋的等级和数量均相同的配筋。

受拉构件:当纵向拉力作用线与构件截面形心轴线重合时成为受拉构件

换算截面:将钢筋和混土两种材料组成的实际截面换算成为一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面裂缝宽度的影响因素:1混凝土强度等级2钢筋保护层厚度3受拉钢筋应力4钢筋直径5受拉钢筋配筋率6钢筋外形7直接作用性质8构件受力性质

预拱度:施工时预设的反向挠度挠度:结构构件的轴线或中面由于弯曲引起垂直于轴线或中面方向的线位移抗弯刚度:构件截面抵抗弯曲变形的能力

混凝土结构耐久性:混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持安全、使用功能和外观要求的能力。影响混凝土结构耐久性的主要因素:1混凝土冻融破坏2混凝土的碱骨料反应3侵蚀性介质的腐蚀4机械磨损5混凝土的碳化6钢筋锈蚀

预应力混凝土结构:事先人为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内力抵消到一个合适程度的混凝土。

预应力度:由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩Ms的比值。

预应力损失:混凝土的收缩和徐变,使预应力混凝土构件缩短,因而将引起预应力钢筋中的预拉应力下降,成为预应力损失消压弯矩:也就是构件抗裂边缘预压应力抵消到0时的弯矩 先张法:先张法是先张拉钢筋,后浇筑构件混凝土的方法。先张法所用的预应力钢筋,一般可用高强钢丝、直径较小的钢铰线和小直径的冷拉钢筋

后张法:先浇筑混凝土后张拉钢筋的方法。张拉钢筋的同时,构件混凝土受到预压 A类部分预应力混凝土:允许出现拉应力且加以限制不允许开裂,拉而有限

B类部分预应力混凝土:允许出现裂缝,裂缝宽度不超过规定值,裂而有限 部分预应力混凝土:介于全预应力混凝土与普通钢筋混凝土之间的结构,根据要求施加适量的预应力,配置普通钢筋以保证承载力要求

无粘结预应力混凝土梁:配置主筋为无粘结预应力钢筋的后张法预应力混凝土梁

无粘结预应力钢筋:由单根或多跟刚强钢丝、钢绞线或钢筋,沿其全长涂有专用仿佛油脂涂料层和有外包层,使之与周围混凝土不建立粘结力,张拉时可沿纵向发生相对滑动

部分预应力混凝土受弯构件的设计内容:以确定所需的预应力钢筋、非预应力钢筋的面积及其布置为主要计算目标的截面设计,对初步设计的梁进行承载能力极限状态计算(截面复核)和正常使用极限状态计算(截面验算)

钢筋和混凝土两种有效结合原因:1混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在和在作用下能够很好的共同变形,完成其结构功能2他们的温度线膨胀系数比较接近,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结3包围在钢筋外面的混凝土起着保护钢筋避免锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用钢筋混凝土的优缺点:优点1在钢筋混凝土结构中,混凝土强度是随时间而不断增长的,同时钢筋被混凝土所包裹而不致锈蚀,所以钢筋混凝土结构的耐久性较好,其刚度较大,在使用荷载用下的变形较小2可以整体现浇也可以预制装配,并且可以根据需要浇制成各种构件形状和截面尺寸3钢筋混凝土结构所用材料中砂石所占的比例较大,砂石易就地取材,可以降低建筑成本。缺点:1自重大2抗裂性能差,带裂缝工作3施工受气候条件影响,建造期长4费较多的模具和木料5加固和改建较困难,隔热和隔声性能较差三个状况:1持久状况:桥涵建成后承受自重、车辆荷载等作用持续时间很长的状况。该状况是指桥梁的使用阶段。进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计2短暂状况:桥涵施工过程中承受临时性(或荷载)的状况,该状况对应的是桥梁的施工阶段,一般只进行承载能力极限状态设计3偶然状况:在桥涵使用过程中偶然出现的状况。(可能遇到地震等作用的状况。只进行承载能力极限状态设计作用分类:1永久作用:在结构使用期内,其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的作用(结构重力 土的重力 土侧压力 水的浮力 基础变位作用)2可变作用:在结构使用期内,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用(汽车荷载 汽车冲击力 汽车离心力 汽车引起的土侧压力 人群荷载 汽车制动力 风力 流水压力 冰压力 温度作用 支座摩阻力)3偶然作用:在结构使用期间出现的概率小,一旦出现其值很大且持续时间很短的作用(地震作用 船舶或漂流物的撞击作用 汽车撞击作用)受弯正截面破坏形态:1适筋梁破坏(塑性破坏):a破坏特征:受拉区钢筋先达到屈服强度,后压区凝土被压碎而破坏b破坏性质:梁破坏前产生较大的挠度和塑性变形,有明显破坏预兆,属塑性破坏。c承载能力:取决于配筋率、钢筋的强度等级和混凝土的强度等级。2超筋梁破坏(脆性破坏)a破坏特征:破坏时压区混凝土被压碎,而拉区钢筋应力未达到屈服强度b破坏性质:裂缝比较密宽度较细,破坏前没有明显征兆c承载能力:取决于混凝土的抗压强度3少筋梁破坏(脆性):a破坏特征:拉区混凝土一开裂.受拉钢筋到屈服强度梁很快破坏b破坏性质:梁破坏前出现一条集中裂缝,宽度较大但很突然,属脆性破坏。c承载能力:取决于混凝土的抗拉强度单筋矩形截面四个基本假定:1平截面假定2受压区混凝土应力图形采用等效矩形,其压力强度取fcd 3不考虑截面受拉混凝土的抗拉强度4.受拉区钢筋应力取fsd斜截面破坏形态:1斜拉破坏(脆性破坏):a产生条件:一般发生在剪跨比较大(m >3)的无腹筋梁b破坏特征:当斜裂缝一出现,很快形成一条主要斜裂缝(临界斜裂缝),并迅速延伸至荷载作用点,使梁斜向被拉断成两部分。破坏面较整齐,无压碎痕迹,同时,沿纵向钢筋往往伴随产生水平撕裂裂缝。这种破坏即为斜拉破坏。c抗剪能力:斜拉破坏主要是由于主拉应力超过混凝土的抗拉强度,因此梁的受剪承载力很低,破坏荷载等于或略高于主要斜缝出现的荷载。2 剪压破坏a产生条件:一般发生在剪跨比适中即1≤m≤3的无腹筋梁b破坏特征:梁在剪弯区段内出现斜裂缝,随着荷载的增大,陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成为临界斜裂缝。临界斜裂缝出现后,梁还能继续增加荷载,斜裂缝延伸至荷载垫板下,直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力和剪应力共同作用下被压碎而破坏,这种破坏称为剪压破坏。c抗剪能力:主要与混凝土强度有关,其受剪承载力比斜拉破坏高。3斜压破坏:a当剪跨比较小(m<1)b破坏特征:在加载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,即破坏时斜裂缝多而密,但没有主裂缝,故称为斜压破坏。c抗剪能力:斜截面受剪承载力主要取决于构件截面尺寸和混凝土抗压强度,受剪承载力比剪压破坏高。

矩形截面纯扭构件的破坏特征:1少筋破坏—一开裂,钢筋马上屈服,结构立即破坏2适筋破坏—纵筋、箍筋先屈服,混凝土受压面压碎3超筋破坏—纵筋、箍筋未屈服,混凝土受压面先压碎4部分超筋破坏—纵筋一部分钢筋先屈服,混凝土受压面被压碎变角度空间桁架模型基本假定:1混凝土只承受压力具有螺旋形裂缝2纵筋和箍筋只承受拉力3忽略核心混凝土和钢筋销栓作用斜弯曲破坏理论基本假定:1通过扭曲裂面的纵向钢筋、箍筋在构件破坏时均已达到其屈服强度2受压区高度近似地取为两倍的保护层厚度,假定受压区的合力近似地作用于受压区的形心3混凝土的抗扭能力忽略不计,扭矩全部由抗扭纵筋和箍筋承担4抗扭纵筋沿构件核心周边对称、均匀布置,抗扭箍筋沿构件轴线方向等距离布置,且均锚固可靠。弯剪扭构件的破坏类型 1弯型破坏 :弯矩作用比扭矩显著,构件破坏时体现为先是与螺旋形裂缝相交的纵筋和箍筋受拉达到屈服强度,最终截面上边缘的混凝土受压破坏 2扭型破坏:扭矩作用显著,顶部纵筋先于构件底部纵筋达到受拉屈服强度,破坏面始于构件顶面发展到两个侧面 3剪扭型破坏:剪力和扭矩都较大 ,破坏时与螺旋形裂缝相交的钢筋受拉并达到屈服强度,受压区靠近另一侧面 受拉破坏—大偏心受压破坏(塑性破坏)产生条件:相对偏心距较大,且受拉钢筋配置得不太多时。破坏特征:部分受拉、部分受压,受拉钢筋应力先达到屈服强度,随后混凝土被压碎,受压钢筋达屈服强度。构件的承载力取决于受拉钢筋的强度和数量受压破坏—小偏心受压破坏(脆性破坏)产生条件:1偏心距很小2偏心距较小,或偏心距较大而受拉钢筋较多3偏心距很小,但离纵向压力较远一侧钢筋数量少,而靠近纵向力N一侧钢筋较多时。破坏特征:一般是靠近纵向力一侧的混凝土首先达到极限压应变而压碎,该侧的钢筋达到屈服强度,远离纵向力一侧的钢筋不论受拉还是受压,一般达不到屈服强度。构件的承载力取决于受压区混凝土强度和受压钢筋强度受弯构件产生裂缝的原因:1由作用效应引起的裂缝,(弯矩剪力扭矩以及拉力等)主要通过设计计算进行验算和构造措施加以控制2由外加变形或约束变形引起的裂缝,如混凝土收缩、温度变化、基础不均匀沉降等外加变形或约束变形引起开裂,主要通过采用构造措施和施工工艺加以控制3 筋锈蚀裂缝:由于保护层混凝土碳化,冬季施工时掺氯盐过多导致钢筋锈蚀所至。计算裂缝宽度的三种理论:1粘结滑移理论:裂缝控制主要取决于钢筋和混凝土之间的粘结性能2无滑移理论:表面裂缝宽度是由钢筋至构件表面的应变梯度控制的,即裂缝宽度随着离钢筋距离的增大而增大,钢筋的混凝土保护层厚度是影响裂缝宽度的主要因素3综合理论:考虑了混凝土保护层厚度对裂缝宽度的影响,也考虑了钢筋和砼之间可能出现的滑移。受弯构件变形(挠度)演算的原因:挠度过大,损坏使用功能:如简支梁跨中挠度过大,将使梁端部转角大,引起行车对该处产生冲击,破坏伸缩缝和桥面;连续梁的挠度过大,将使桥面不平顺,行车时引起颠簸和冲击等问题。预应力混凝土结构优缺点:优点1提高了构件的抗裂度和刚度2节约材料,降低造价3结构质量安全可靠4增强结构耐久性5能促进桥梁新体系的发展 缺点1工艺较复杂,对质量要求高2需要有一定的专门设备3预应力反拱不易控制4设计要求高预应力混凝土结构的三种概念:1预加应力的目的是将混凝变变脆性为弹性材料2施加预应力的目的是使高强度钢筋和混凝土能够共同工作3预加应力的目的是实现荷载平衡钢筋预应力损失的估算:1预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失2锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失3钢筋与台座间的温差引起的应力损失4混凝土弹性压缩引起的应力损失5钢筋松弛引起的应力损失6混凝土收缩和徐变引起的应力损失预拱度的设置:预应力混凝土受弯构件由预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时,可不设预拱度;当预加应力的长期反拱小于按荷载短期组合计算的长期挠度时应设预拱度,预拱度值按该项荷载的挠度值与预加应力长期反拱值之差采用,即设置预拱度时,按最大的预拱值沿顺桥向做成平顺的曲线部分预应力钢筋的特点:1充分发挥预应力钢筋的作用,利用普通钢筋的作用,节省预应力钢筋与锚具2改善结构性能,允许在使用期间出现裂缝,扩大了应用范围;3设计人员可以根据结构使用要求来选择预应力度的高低 结构:一般把构造物的承重骨架组成部分统称为结构 常用的结构一般可分为:混凝土结构 钢结构 圬工结构 木结构

钢筋混凝土结构:是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构 混凝土:是用水泥,砂子,石子三种材料经水拌合凝固硬化后制成的人工材料 钢筋混凝土的产生:将钢筋和混凝土结合在一起共同工作,混凝土承受压力,钢筋承受拉力,将可以充分发挥各自的优势。钢筋分类:按加工方式不同分为 热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋、冷拔钢丝,冷加工方法有 冷轧、冷拉、冷拔,预应力钢筋分为 高强钢筋、钢绞线、高高强钢丝及钢丝束 徐变:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象被称为徐变。

徐舒:钢筋在一定拉应力值下,将其长度固定不变,则钢筋中的应力将随时间延长而降低 混凝土立方体抗压强度:以变长是150mm立方体标准试件中在20摄氏度正负2度,强度和温度95%以上潮湿空气中养护28d,依照标准制作方法和实验方法测得的抗压强度值。混凝土轴心抗压强度:按照立方体试件相同条件下制作和试验方法所得的棱柱体试件的抗压强度值 混凝土抗拉强度:用两端预埋钢筋的混凝土棱柱体做试件,试验时用试验机夹具夹紧两外伸的钢筋施加拉力,破坏在没有钢筋中部截面被拉断,其平均应力。

混凝土劈裂抗拉强度:由立方体或圆柱体的劈裂试验测定的抗拉强度

设计:在预定的作用及材料性能条件下,确定构建按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求目标可靠指标:用作公路桥梁结构设计依据的可靠指标

可靠性:结构在规定的时间(设计基准期)内,在规定的条件(结构设计时所确定的正常设计、正常施工和正常使用条件)下,完成预定功能的能力,安全性、适用性、耐久性称为结构的可靠性可靠度: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。设计基准期:进行结构可靠性分析时,考虑持久设计状况下各项变量与时间关系所采用的基准时间参数极限状态: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结构的极限状态

结构抗力:结构构件承受内力和变形的能力。它是结构材料性能扣几何参数等的函数

作用:施加在结构上的集中力或分布力,或引起结构外加变形或约束变形的原因,它分为直接作用和间接作用作用标准值:结构或结构构件设计时,采用的各种作用的基本代表值 可变作用准永久值:在设计基准期间,可变作用超越的总时间约为设计基准期一半的作用值 可变作用频遇值:在设计基准期间,可变作用超越的总时间为规定的较小比率或超越次数为规定次数的作用值梁内钢筋组成: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绑扎钢筋骨架:将纵向钢筋与横向钢筋通过绑扎而成的空间钢筋骨架一般用于整体现浇

焊接钢筋骨架:先将纵向受拉钢筋(主钢筋)弯起钢筋或斜筋和架立钢筋焊接成平面骨架,然后用箍筋将数片焊接的平面骨架组成空间骨架。塑性破坏(延性破坏):结构或构件在破坏前有明显变形或其他征兆 脆性破坏:结构或构件在破坏前无明显变形或其他征兆

配筋率:所有配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值 腹筋:把箍筋和弯起(斜)钢筋统称为梁的腹筋

剪跨比:剪跨比是一个无量纲常数,用来表示,此处M和V分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,h0为截面有效高度。广义剪跨比:m=M/Vh0 狭义剪跨比:m=a/h0 配箍率:=Asv/bsv,Asv表示斜截面内配置在延梁长方向上一个箍筋间距sv范围内的箍筋各肢总截面积b表示截面宽度sv表示延梁长方向的箍筋的间距

剪压破坏:随着荷载的增大梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成为临界斜裂缝,它出现后梁承受的荷载还能继续增加,而斜裂缝伸展至荷载垫板下直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力剪应力及荷载引起的竖向局部正应力的共同作用下被压酥而破坏 斜截面投影长度:自纵向构件与斜裂缝低端而橡胶至斜裂缝顶端距离水平投影长度 充分利用点:在结构中钢筋的长度被充分利用的点

弯矩包络图:沿梁长度各截面上弯矩组合设计值Md的分布图,其纵坐标表示该截面上作用的最大设计弯矩

抵抗弯矩图:以各截面实际的纵向受拉钢筋所能承受的弯矩为纵坐标,以相应的截面位置为横坐标,所作出的弯矩图形。即表示各正截面所具有的抗弯承载能力。

钢筋混凝土构件抗扭性能的两个重要衡量指标:1构件的开裂扭矩2构件的破坏扭矩 轴心受压构件:当构件受到位于截面形心的轴向压力作用时的构件

纵向稳定系数 :考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低的计算系数。

长细比:杆件的计算长度与杆件截面的回转半径之比

偏心受压构件:当轴向压力N的作用线偏离受压构件的轴线时。压弯构件:截面上同时承受轴心压力和弯矩的构件。

界限破坏:受拉钢筋达到屈服应变时,受压区混凝土也刚好达到极限压应变而压碎。

对称配筋:截面的两侧所用钢筋的等级和数量均相同的配筋。

受拉构件:当纵向拉力作用线与构件截面形心轴线重合时成为受拉构件 换算截面:将钢筋和混土两种材料组成的实际截面换算成为一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面裂缝宽度的影响因素:1混凝土强度等级2钢筋保护层厚度3受拉钢筋应力4钢筋直径5受拉钢筋配筋率6钢筋外形7直接作用性质8构件受力性质 预拱度:施工时预设的反向挠度挠度:结构构件的轴线或中面由于弯曲引起垂直于轴线或中面方向的线位移抗弯刚度:构件截面抵抗弯曲变形的能力

混凝土结构耐久性:混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持安全、使用功能和外观要求的能力。影响混凝土结构耐久性的主要因素:1混凝土冻融破坏2混凝土的碱骨料反应3侵蚀性介质的腐蚀4机械磨损5混凝土的碳化6钢筋锈蚀 预应力混凝土结构:事先人为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内力抵消到一个合适程度的混凝土。

预应力度:由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩Ms的比值。预应力损失:混凝土的收缩和徐变,使预应力混凝土构件缩短,因而将引起预应力钢筋中的预拉应力下降,成为预应力损失消压弯矩:也就是构件抗裂边缘预压应力抵消到0时的弯矩 先张法:先张法是先张拉钢筋,后浇筑构件混凝土的方法。先张法所用的预应力钢筋,一般可用高强钢丝、直径较小的钢铰线和小直径的冷拉钢筋

后张法:先浇筑混凝土后张拉钢筋的方法。张拉钢筋的同时,构件混凝土受到预压 A类部分预应力混凝土:允许出现拉应力且加以限制不允许开裂,拉而有限

B类部分预应力混凝土:允许出现裂缝,裂缝宽度不超过规定值,裂而有限 部分预应力混凝土:介于全预应力混凝土与普通钢筋混凝土之间的结构,根据要求施加适量的预应力,配置普通钢筋以保证承载力要求

无粘结预应力混凝土梁:配置主筋为无粘结预应力钢筋的后张法预应力混凝土梁

无粘结预应力钢筋:由单根或多跟刚强钢丝、钢绞线或钢筋,沿其全长涂有专用仿佛油脂涂料层和有外包层,使之与周围混凝土不建立粘结力,张拉时可沿纵向发生相对滑动 部分预应力混凝土受弯构件的设计内容:以确定所需的预应力钢筋、非预应力钢筋的面积及其布置为主要计算目标的截面设计,对初步设计的梁进行承载能力极限状态计算(截面复核)和正常使用极限状态计算(截面验算)

钢筋和混凝土两种有效结合原因:1混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在和在作用下能够很好的共同变形,完成其结构功能2他们的温度线膨胀系数比较接近,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结3包围在钢筋外面的混凝土起着保护钢筋避免锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用钢筋混凝土的优缺点:优点1在钢筋混凝土结构中,混凝土强度是随时间而不断增长的,同时钢筋被混凝土所包裹而不致锈蚀,所以钢筋混凝土结构的耐久性较好,其刚度较大,在使用荷载用下的变形较小2可以整体现浇也可以预制装配,并且可以根据需要浇制成各种构件形状和截面尺寸3钢筋混凝土结构所用材料中砂石所占的比例较大,砂石易就地取材,可以降低建筑成本。缺点:1自重大2抗裂性能差,带裂缝工作3施工受气候条件影响,建造期长4费较多的模具和木料5加固和改建较困难,隔热和隔声性能较差三个状况:1持久状况:桥涵建成后承受自重、车辆荷载等作用持续时间很长的状况。该状况是指桥梁的使用阶段。进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计2短暂状况:桥涵施工过程中承受临时性(或荷载)的状况,该状况对应的是桥梁的施工阶段,一般只进行承载能力极限状态设计3偶然状况:在桥涵使用过程中偶然出现的状况。(可能遇到地震等作用的状况。只进行承载能力极限状态设计作用分类:1永久作用:在结构使用期内,其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的作用(结构重力 土的重力 土侧压力 水的浮力 基础变位作用)2可变作用:在结构使用期内,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用(汽车荷载 汽车冲击力 汽车离心力 汽车引起的土侧压力 人群荷载 汽车制动力 风力 流水压力 冰压力 温度作用 支座摩阻力)3偶然作用:在结构使用期间出现的概率小,一旦出现其值很大且持续时间很短的作用(地震作用 船舶或漂流物的撞击作用 汽车撞击作用)受弯正截面破坏形态:1适筋梁破坏(塑性破坏):a破坏特征:受拉区钢筋先达到屈服强度,后压区凝土被压碎而破坏b破坏性质:梁破坏前产生较大的挠度和塑性变形,有明显破坏预兆,属塑性破坏。c承载能力:取决于配筋率、钢筋的强度等级和混凝土的强度等级。2超筋梁破坏(脆性破坏)a破坏特征:破坏时压区混凝土被压碎,而拉区钢筋应力未达到屈服强度b破坏性质:裂缝比较密宽度较细,破坏前没有明显征兆c承载能力:取决于混凝土的抗压强度3少筋梁破坏(脆性):a破坏特征:拉区混凝土一开裂.受拉钢筋到屈服强度梁很快破坏b破坏性质:梁破坏前出现一条集中裂缝,宽度较大但很突然,属脆性破坏。c承载能力:取决于混凝土的抗拉强度单筋矩形截面四个基本假定:1平截面假定2受压区混凝土应力图形采用等效矩形,其压力强度取fcd 3不考虑截面受拉混凝土的抗拉强度4.受拉区钢筋应力取fsd斜截面破坏形态:1斜拉破坏(脆性破坏):a产生条件:一般发生在剪跨比较大(m >3)的无腹筋梁b破坏特征:当斜裂缝一出现,很快形成一条主要斜裂缝(临界斜裂缝),并迅速延伸至荷载作用点,使梁斜向被拉断成两部分。破坏面较整齐,无压碎痕迹,同时,沿纵向钢筋往往伴随产生水平撕裂裂缝。这种破坏即为斜拉破坏。c抗剪能力:斜拉破坏主要是由于主拉应力超过混凝土的抗拉强度,因此梁的受剪承载力很低,破坏荷载等于或略高于主要斜缝出现的荷载。2 剪压破坏a产生条件:一般发生在剪跨比适中即1≤m≤3的无腹筋梁b破坏特征:梁在剪弯区段内出现斜裂缝,随着荷载的增大,陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成为临界斜裂缝。临界斜裂缝出现后,梁还能继续增加荷载,斜裂缝延伸至荷载垫板下,直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力和剪应力共同作用下被压碎而破坏,这种破坏称为剪压破坏。c抗剪能力:主要与混凝土强度有关,其受剪承载力比斜拉破坏高。3斜压破坏:a当剪跨比较小(m<1)b破坏特征:在加载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,即破坏时斜裂缝多而密,但没有主裂缝,故称为斜压破坏。c抗剪能力:斜截面受剪承载力主要取决于构件截面尺寸和混凝土抗压强度,受剪承载力比剪压破坏高。

矩形截面纯扭构件的破坏特征:1少筋破坏—一开裂,钢筋马上屈服,结构立即破坏2适筋破坏—纵筋、箍筋先屈服,混凝土受压面压碎3超筋破坏—纵筋、箍筋未屈服,混凝土受压面先压碎4部分超筋破坏—纵筋一部分钢筋先屈服,混凝土受压面被压碎变角度空间桁架模型基本假定:1混凝土只承受压力具有螺旋形裂缝2纵筋和箍筋只承受拉力3忽略核心混凝土和钢筋销栓作用斜弯曲破坏理论基本假定:1通过扭曲裂面的纵向钢筋、箍筋在构件破坏时均已达到其屈服强度2受压区高度近似地取为两倍的保护层厚度,假定受压区的合力近似地作用于受压区的形心3混凝土的抗扭能力忽略不计,扭矩全部由抗扭纵筋和箍筋承担4抗扭纵筋沿构件核心周边对称、均匀布置,抗扭箍筋沿构件轴线方向等距离布置,且均锚固可靠。弯剪扭构件的破坏类型 1弯型破坏 :弯矩作用比扭矩显著,构件破坏时体现为先是与螺旋形裂缝相交的纵筋和箍筋受拉达到屈服强度,最终截面上边缘的混凝土受压破坏 2扭型破坏:扭矩作用显著,顶部纵筋先于构件底部纵筋达到受拉屈服强度,破坏面始于构件顶面发展到两个侧面 3剪扭型破坏:剪力和扭矩都较大 ,破坏时与螺旋形裂缝相交的钢筋受拉并达到屈服强度,受压区靠近另一侧面 受拉破坏—大偏心受压破坏(塑性破坏)产生条件:相对偏心距较大,且受拉钢筋配置得不太多时。破坏特征:部分受拉、部分受压,受拉钢筋应力先达到屈服强度,随后混凝土被压碎,受压钢筋达屈服强度。构件的承载力取决于受拉钢筋的强度和数量受压破坏—小偏心受压破坏(脆性破坏)产生条件:1偏心距很小2偏心距较小,或偏心距较大而受拉钢筋较多3偏心距很小,但离纵向压力较远一侧钢筋数量少,而靠近纵向力N一侧钢筋较多时。破坏特征:一般是靠近纵向力一侧的混凝土首先达到极限压应变而压碎,该侧的钢筋达到屈服强度,远离纵向力一侧的钢筋不论受拉还是受压,一般达不到屈服强度。构件的承载力取决于受压区混凝土强度和受压钢筋强度受弯构件产生裂缝的原因:1由作用效应引起的裂缝,(弯矩剪力扭矩以及拉力等)主要通过设计计算进行验算和构造措施加以控制2由外加变形或约束变形引起的裂缝,如混凝土收缩、温度变化、基础不均匀沉降等外加变形或约束变形引起开裂,主要通过采用构造措施和施工工艺加以控制3 筋锈蚀裂缝:由于保护层混凝土碳化,冬季施工时掺氯盐过多导致钢筋锈蚀所至。计算裂缝宽度的三种理论:1粘结滑移理论:裂缝控制主要取决于钢筋和混凝土之间的粘结性能2无滑移理论:表面裂缝宽度是由钢筋至构件表面的应变梯度控制的,即裂缝宽度随着离钢筋距离的增大而增大,钢筋的混凝土保护层厚度是影响裂缝宽度的主要因素3综合理论:考虑了混凝土保护层厚度对裂缝宽度的影响,也考虑了钢筋和砼之间可能出现的滑移。受弯构件变形(挠度)演算的原因:挠度过大,损坏使用功能:如简支梁跨中挠度过大,将使梁端部转角大,引起行车对该处产生冲击,破坏伸缩缝和桥面;连续梁的挠度过大,将使桥面不平顺,行车时引起颠簸和冲击等问题。预应力混凝土结构优缺点:优点1提高了构件的抗裂度和刚度2节约材料,降低造价3结构质量安全可靠4增强结构耐久性5能促进桥梁新体系的发展 缺点1工艺较复杂,对质量要求高2需要有一定的专门设备3预应力反拱不易控制4设计要求高预应力混凝土结构的三种概念:1预加应力的目的是将混凝变变脆性为弹性材料2施加预应力的目的是使高强度钢筋和混凝土能够共同工作3预加应力的目的是实现荷载平衡钢筋预应力损失的估算:1预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失2锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失3钢筋与台座间的温差引起的应力损失4混凝土弹性压缩引起的应力损失5钢筋松弛引起的应力损失6混凝土收缩和徐变引起的应力损失预拱度的设置:预应力混凝土受弯构件由预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时,可不设预拱度;当预加应力的长期反拱小于按荷载短期组合计算的长期挠度时应设预拱度,预拱度值按该项荷载的挠度值与预加应力长期反拱值之差采用,即设置预拱度时,按最大的预拱值沿顺桥向做成平顺的曲线部分预应力钢筋的特点:1充分发挥预应力钢筋的作用,利用普通钢筋的作用,节省预应力钢筋与锚具2改善结构性能,允许在使用期间出现裂缝,扩大了应用范围;3设计人员可以根据结构使用要求来选择预应力度的高低

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