砼结构设计原理(Word版)
混凝土结构设计原理
混凝土结构设计原理
混凝土结构设计原理是指在建筑或其他工程中，通过合理的构造、布置、计算和施工等方式，使混凝土结构在力学性能、使用寿命和安全性等方面达到预期的要求。
以下是混凝土结构设计原理的相关内容：
强度设计原理：混凝土结构的强度设计原理是根据结构受力状态和荷载特点，通过计算和分析确定混凝土的配筋率和尺寸，以使结构在正常使用和荷载作用下具有足够的强度和刚度。
稳定性设计原理：混凝土结构的稳定性设计原理是考虑结构在受力状态下的稳定性问题，根据结构的几何形状、材料性能和荷载作用特点等因素，确定结构的抗弯、抗剪稳定性能，以防止结构出现不稳定失效。
耐久性设计原理：混凝土结构的耐久性设计原理是要求结构在使用寿命内能够抵抗外界环境、荷载和其他因素的侵蚀和破坏，保持其设计性能和安全性。
通过正确选择混凝土配合比、保护层厚度、防水和防腐措施等手段，提高结构的耐久性。
变形控制设计原理：混凝土结构的变形控制设计原理是为了确保结构在使用和荷载作用下的稳定性和使用性能。
通过合理设计结构的刚度、布置构造物和减少局部应力集中等手段，控制结构的变形，避免超过规定的限值，确保结构的正常使用和安全性。
经济性设计原理：混凝土结构的经济性设计原理是要求在满足
结构强度和使用要求的前提下，尽量减少建筑材料的使用量和工程成本，实现经济效益最大化。
通过优化设计、合理选材和合理施工等方法，降低结构的造价，提高投资回报率。
综上所述，混凝土结构设计原理涉及强度、稳定性、耐久性、变形控制和经济性等方面，通过上述原理的合理应用，能够确保混凝土结构具有良好的力学性能、使用寿命和安全性。
混凝土结构设计原理简介
混凝土结构设计原理简介一、引言混凝土结构是现代建筑中广泛使用的一种结构体系，它具有耐久性、可靠性、经济性等优点。
混凝土结构的设计是建筑工程设计中不可或缺的一环，设计原理的正确性直接影响到结构的安全、可靠和经济性。
本文旨在详细介绍混凝土结构设计的原理。
二、基本概念1.混凝土混凝土是由水、水泥、细集料和粗集料按一定比例配合而成的一种复合材料。
水泥起到胶凝作用，细集料和粗集料起到骨料作用。
2.混凝土强度等级混凝土强度等级是指混凝土在标准试件上的抗压强度，常用的强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等。
3.配筋配筋是指在混凝土中加入钢筋，以提高混凝土的抗拉强度和承载力。
4.构件构件是指混凝土结构中的零件，如梁、柱、板等。
5.荷载荷载是指作用于混凝土结构上的外力，如自重、活荷载、风荷载、地震荷载等。
三、混凝土结构设计的基本原理1.安全性原则安全性原则是混凝土结构设计的基本原则之一。
在结构设计中，应当保证结构在荷载作用下具有足够的稳定性和承载力，以保证结构的安全性。
2.可靠性原则可靠性原则是指设计中应考虑结构的材料性能、施工质量、荷载的大小及其变化、环境因素等因素，以保证结构具有足够的可靠性。
3.经济性原则经济性原则是指在满足安全性和可靠性的前提下，应尽可能地降低结构的造价，以达到最优的经济效益。
4.合理性原则合理性原则是指结构设计应考虑结构的实际情况和使用要求，充分利用材料的性能和结构的几何形状，设计出合理的结构方案。
四、混凝土结构设计的基本步骤1.确定荷载混凝土结构设计的第一步是确定荷载，包括自重、活荷载、风荷载、地震荷载等。
荷载的大小和作用方式将直接影响结构设计的结果。
2.确定结构形式混凝土结构设计的第二步是确定结构形式，包括梁、柱、板、墙等。
结构形式的选择应根据结构的用途、空间形式和力学特性来确定。
3.确定混凝土强度等级混凝土结构设计的第三步是确定混凝土强度等级，强度等级的选择应考虑结构的承载能力和材料的经济性。
最新国家开放大学电大《混凝土结构设计原理》形考任务1试题及答案(Word最新版)
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题目1 关于素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的说法，错误的是（）。
选择一项或多项： A. 相同截面尺寸的素混凝土梁和钢筋混凝土梁，前者的受弯承载力更高 B. 适筋钢筋混凝土梁的破坏形态属延性破坏 C. 素混凝土梁的破坏形态属延性破坏 D. 相同截面尺寸的素混凝土梁和钢筋混凝土梁，后者的受弯承载力更高题目2 关于钢筋混凝土结构的优点，下列说法正确的是（）。
选择一项或多项：A. 承载力高B. 耐火性好 C. 自重轻D. 耐久性佳题目3 关于钢筋混凝土结构的缺点，下列说法正确的是（）。
选择一项或多项：A. 施工受季节性影响 B. 取材不便利C. 抗裂性差 D. 需用大量模板题目4 钢筋与混凝土之所以能够有效地结合在一起共同工作，主要基于（）。
选择一项或多项：A. 接近的抗拉和抗压强度B. 接近的温度线膨胀系数 C. 钢筋和混凝土之间良好的黏结力 D. 混凝土对钢筋的爱护作用不定项选择题，每题0.4分，共2分。
题目5 我国《混凝土规范》规定：钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（）。
选择一项：A. C15 B. C20 C. C10 D. C25 题目6 关于高强混凝土的强度和变形性能，下列说法正确的是（）。
选择一项或多项：A. 高强混凝土的极限应变比一般混凝土高。
B. 与一般混凝土相比，高强混凝土的弹性极限较高；C. 与一般混凝土相比，高强混凝土与峰值应力对应的应变值较高；D. 与一般混凝土相比，高强混凝土在荷载长期作用下的强度以及与钢筋的粘结强度均较高；题目7 影响混凝土徐变的主要因素有（）。
选择一项或多项： A. 养护和运用条件下的温湿度 B. 加荷龄期C. 混凝土组成成分以及构件的尺寸。
混凝土结构设计原理——第一章绪论
该工程由15条线路，6条主线、20个定向匝道构成；占地面积45.8公顷， 整个立交桥梁结构长度11.1公里、面积8.4万平方米。
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混凝土结构设计原理——第一章绪论
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第1章 绪论
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混凝土结构设计原理——第一章绪论
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第1章 绪论
1.3 混凝土结构课程学习中应注意的问题
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混凝土结构设计原理——第一章绪论
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第1章 绪论
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混凝土结构设计原理——第一章绪论
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第1章 绪论
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Байду номын сангаас
混凝土结构设计原理——第一章绪论
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第1章 绪论
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混凝土结构设计原理——第一章绪论
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第1章 绪论
上海莘庄大型立交桥工程
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混凝土结构设计原理——第一章绪论
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第1章 绪论
混凝土结构的发展
第二阶段：从本世纪20年代到第二次世界大战前 后混凝土和钢筋强度的不断提高。 1928年法国杰出的土木工程师E.Freyssnet发明 了预应力混凝土，使得混凝土结构可以用来建造 大跨度。 计算理论：前苏联著名的混凝土结构专家格沃兹 捷夫开始考虑混凝土塑性性能的破损阶段设计法， 50年代又提出更为合理的极限状态设计法，奠定 了现代钢筋混凝土结构的基本计算理论。
混凝土结构设计原理——第一章绪论
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第1章 绪论
钢筋混凝土结构
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混凝土结构设计原理——第一章绪论
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第1章 绪论
混凝土结构设计原理,简答题(可编辑修改word版)
1.试分析素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的差异。
答：素混凝土梁的承载力很低，变形发展不充分，属脆性破坏。
钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁有很大的提高，在钢筋混凝土梁中，混凝土的抗压能力和钢筋的抗拉能力都得到了充分利用，而且在梁破坏前，其裂缝充分发展，变形明显增大，有明显的破坏预兆，属延性破坏，结构的受力特性得到显著改善。
2.什么叫做混凝土的强度？工程中常用的混凝土的强度指标有哪些？混凝土强度等级是按哪一种强度指标值确定的？答：混凝土的强度是其受力性能的基本指标，是指外力作用下，混凝土材料达到极限破坏状态时所承受的应力。
工程中常用的混凝土强度主要有立方体抗压强度、棱柱体轴心抗压强度、轴心抗拉强度等。
混凝土强度等级是按立方体抗压强度标准值确定的。
3.混凝土一般会产生哪两种变形？混凝土的变形模量有哪些表示方法？答：混凝土的变形一般有两种。
一种是受力变形，另一种是体积变形。
混凝土的变形模量有三种表示方法：混凝土的弹性模量、混凝土的割线模量、混凝土的切线模量。
4.与普通混凝土相比，高强混凝土的强度和变形性能有何特点？答：与普通混凝土相比，高强混凝土的弹性极限、与峰值应力对应的应变值、荷载长期作用下的强度以及与钢筋的粘结强度等均比较高。
但高强混凝土在达到峰值应力以后，应力－应变曲线下降很快，表现出很大的脆性，其极限应变也比普通混凝土低。
5.何谓徐变？徐变对结构有何影响？影响混凝土徐变的主要因素有哪些？答：结构在荷载或应力保持不变的情况下，变形或应变随时间增长的现象称为徐变。
混凝土的徐变会使构件的变形增加，会引起结构构件的内力重新分布，会造成预应力混凝土结构中的预应力损失。
影响混凝土徐变的主要因素有施加的初应力水平、加荷龄期、养护和使用条件下的温湿度、混凝土组成成分以及构件的尺寸。
6.混凝土结构用的钢筋可分为哪两大类？钢筋的强度和塑性指标各有哪些？答：混凝土结构用的钢筋主要有两大类：一类是有明显屈服点（流幅）的钢筋；另一类是无明显屈服点（流幅）的钢筋。
混凝土设计基本原理
混凝土设计基本原理(一)轴力设计混凝土结构中，轴力是设计要考虑的主要受力方式之一、轴力设计的基本原理是根据应力和应变的关系，通过施加预应力或提供足够的截面面积，以使得成员在设计工作状态下不会出现过大的拉应变或压应变。
其中，混凝土的拉应变较小，因此混凝土的承载能力主要取决于其抗拉强度。
轴向拉应变的预先考虑和控制对混凝土结构的安全性和可靠性具有重要意义。
(二)弯曲设计弯曲是混凝土结构中常见的受力方式。
弯曲设计的基本原理是根据弯矩、截面惯性矩和截面模量等参数，确定所需的截面面积和钢筋配筋，使得结构能够承受设计工况下的弯曲力矩。
在弯曲设计中，需要考虑相对变形和刚度的影响，以确保结构的正常使用和较小的挠度。
(三)剪切设计混凝土结构在受到横向力作用时，会发生剪切破坏。
剪切设计的基本原理是通过合理的剪切钢筋配置和足够的截面面积，以满足设计工作状态下的剪切强度要求。
剪切设计的主要目标是确保结构在工作状态下不会因剪切力而失效，同时考虑结构的刚度和变形。
(四)托里拆计算混凝土结构在受到偏心压力作用时，会产生托里拆（倾覆）破坏。
托里拆计算的基本原理是根据结构的几何形状、材料的力学特性和设计荷载等参数，确定结构的承载能力和稳定性。
通过合理的托里拆计算，可以保证结构在工作状态下具有足够的抗侧稳定性，防止结构的倾覆。
(五)孔洞设计在混凝土结构中的孔洞设计是指为了满足结构的使用要求和功能要求，在结构中预留和设计适当的孔洞。
孔洞设计的基本原理是保证结构在满足强度和稳定性要求的同时，还能充分发挥结构的功能和使用效果。
这需要在孔洞的数量和大小、布置和加固等方面进行合理的设计和计算。
综上所述，混凝土设计基本原理是通过合理的轴力设计、弯曲设计、剪切设计、托里拆计算和孔洞设计等手段，确保混凝土结构在设计工况下满足强度、稳定性、耐久性等一系列设计要求。
混凝土结构的设计需要考虑多种受力方式的综合作用，注重结构的整体性和合理性，以确保结构的安全性和可靠性。
混凝土结构设计原理
（1）斜截面受剪承载力的组成： Vu= Vc +Vsv+Vsb
Vc
Vu
Vs Vsb
受剪承载力的组成
与斜裂缝相交的弯起钢筋的抗剪能力
与斜裂缝相交的箍筋的抗剪能力
斜裂缝上剪压区混凝土的抗剪能力
（2）与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋基本能屈服； （3）斜裂缝处的骨料咬合力和纵筋的销栓力作为安全储 备，计算时忽略不计；
§5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破
坏形态
5 .2 .1 腹剪斜裂缝与弯剪斜裂缝 斜裂缝是因梁中弯矩和剪力产生的主拉应变超过混凝土的
极限拉应变而出现的。斜裂缝主要有两类：腹剪斜裂缝和
弯剪斜裂缝。
如图所示，简支梁 在两个对称荷载作 用下产生的效应是 弯矩和剪力。在梁 开裂前可将梁视为 匀质弹性体，按材
为了满足的要求，Mu图必须包住M图，才能保证梁的各个正 截面受弯承载力。
正截面受弯承载力图的作法；
（1）当梁的截面尺寸，材料强度及钢筋截面面积确定 后，其抵抗弯矩值，可由下式确定
Mu
As
f y (h0
f y As )
21 fcb
（5-20）
（2）设计算求得的纵向钢筋截面面积为 As 且与实际
所配置的钢筋截面面积相同；设所选钢筋每一根的截
1..
a) 1
tp
2
1
cp >45°
45° c)
剪弯型
力公式分析。
3
<45°
腹剪型
b)
d)
在弯剪区段，由于M和V的存在产生正应力和
剪应力。 My0
I0
Vs0
bI0 将弯剪区段的典型微元进行应力分析，可以由 、求得主拉应力和主压应力。
混凝土结构设计原理
混凝土结构设计原理混凝土结构设计是指根据工程要求和设计标准，合理选用混凝土材料，并设计出具有安全可靠、经济合理、施工技术可行的建筑结构。
混凝土结构设计的原理包括结构力学原理、材料力学原理、结构可靠性原理和经济性原理等。
一、结构力学原理结构力学原理是混凝土结构设计的基础，主要包括平衡条件、受力分析和构件设计三个方面。
1.平衡条件：混凝土结构设计中，结构的每一个构件都必须满足平衡条件，即力的合力和合力矩为零。
根据平衡条件，结构的受力分析和构件设计才能进行。
2.受力分析：混凝土结构的受力分析是确定结构中每个构件的受力大小和作用方向，以及受力形式的转化和传递关系。
常用的受力分析方法有静力分析、动力分析和非线性分析等。
3.构件设计：根据受力分析，确定结构中每个构件的强度和刚度要求，进行构件的尺寸、形状和布置设计。
构件设计要满足受力性能和使用性能的要求，例如承载力、变形、稳定性等。
二、材料力学原理材料力学原理是混凝土结构设计的基础，主要包括混凝土抗力和钢筋的应力-应变关系。
1.混凝土抗力：混凝土的抗压强度是设计混凝土结构的重要基础，可以通过试验获得。
混凝土在受压时会发生应力-应变关系，设计中需要考虑混凝土的极限抗压强度、受压变形和应力分布等。
2.钢筋的应力-应变关系：钢筋是混凝土结构中用来承受拉力的主要材料。
钢筋的应力-应变关系是设计钢筋混凝土结构的依据，常用的弹性模量和屈服强度可以通过试验获得。
根据钢筋的应力-应变关系，可以确定钢筋的配筋率和受拉构件的尺寸。
三、结构可靠性原理结构可靠性原理是指结构的抗弯承载能力应大于工作受力的大小，从而保证结构的安全可靠性。
结构可靠性的判断需要考虑荷载的大小和组合，结构的几何形状和尺寸，材料的性能和不确定性等。
1.荷载：荷载是指作用在结构上的外部力量，包括永久荷载和可变荷载。
永久荷载是指结构自身的重力和永久性的荷载，可变荷载是指结构受到的短期性荷载。
2.系数：结构设计中引入系数是为了考虑结构荷载的不确定性和结构的可靠性要求。
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选择题
二、判断改错题（题意正确者，打√即可；题意错误者，先打×，然后将错误处改正确）
1．通过合理设计，可以避免钢筋混凝土小偏心受压构件的脆性破坏。
×（不能避免）2．钢筋混凝土双筋梁不会出现超筋梁。
×（有可能）
3. 与矩形截面梁相比，T形截面梁既节省拉区混凝土，又减轻自重，所以，任何情况都比
矩形截面好。
×（但施工麻烦）
4. 分批张拉的后张法预应力混凝土构件中，最后张拉批钢筋因混凝土弹性压缩引起的预应力损失最大。
×（第一批）
三、简答题
1．轴心受压普通箍筋柱中，箍筋的作用是什么？
2. 梁式板配置哪几种钢筋？各自的上下位置关系如何？各自的作用是什么？
3. 为什么大偏心受压构件随弯矩增加，纵向力抵抗能力不但不减少反而增加？
4.什么叫预应力度？普通钢筋混凝土、部分预应力混凝土、全预应力混凝土各自的预应力度值（范围）为多少？
四、计算题
1. 已知某钢筋混凝土T 形截面梁，承受荷载弯矩设计值M=290kN.m ，混凝土截面尺寸为mm h mm h mm b mm b f f 600,80,250,500'
'
====，安全等级为二级，混凝土强度等级为
C30，配置HRB400级纵向受拉钢筋（21571mm A s =），mm a s 35=。
要求：复核该T 形截面梁的正截面承载力。
【已知：22/43.1,/3.14mm N f mm N f t c ==，0.11=α，
2/360mm N f y =，ξb =0.518，)45.0%,2.0max(min y
t f f =ρ】
2. 某对称配筋混凝土偏心受压构件，计算长度l0=4m，截面尺寸为b×h=250mm×350mm ，
a s=a’s=40mm，承受轴心压力设计值N=250kN，弯矩设计值M=130kN.m，混凝土强度等级为C25，钢筋为HRB335。
（结构重要性系数γ0=1.0）
要求设计钢筋面积A s、A s’。
【已知：f t=1.27N/mm2、f c=11.9N/mm2，f y=f y’=300N/mm2，
α1=1,ξb=0.550,经计算ηe i=569mm】。
四、计算题
1. 已知某钢筋混凝土双筋矩形截面梁，承受荷载弯矩设计值M=125kN-m ，混凝土截面尺寸为mm mm h b 400200⨯=⨯，安全等级为二级，混凝土强度等级为C25，配置HRB335级纵向受拉钢筋3ф25（21473mm A s =），HPB235级纵向受压钢筋2ф16（2'402mm A s =）。
mm a mm a s s 33,38'==。
要求：该验算该梁的正截面承载力。
【已知：2
11.9/c f N mm =，0.11=α，ξb =0.550，2
300/y f N mm =，'2
210/y f N mm =】
2. 已知某承集中荷载的钢筋混凝土矩形截面简支梁,L=
3.2m ，集中荷载设计值P=200kN,荷载作用位置、混凝土截面尺寸、配筋情况如下图所示.已知:mm a s 35=,安全等级为二级，环境类别为一类,混凝土强度等级为C30，箍筋采用HPB235级,双肢ф8。
要求：设计箍筋间距。
计算题2附图 【22/3.14,/43.1mm N f mm N f c t ==，0
.1=c β，2/210mm N f yv =，216.1003.502mm nA A sv sv =⨯==，,min 0.24t sv yv f f ρ=，max 00.25c c V f bh β=】
1.2m。