钢筋混凝土受弯构件破坏形式
混凝土受弯破坏的原理
混凝土受弯破坏的原理一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域的材料。
在建筑工程中，混凝土的主要作用是承受结构的荷载并传递到地基中，因此混凝土的强度和耐久性是建筑工程的重要指标之一。
在混凝土中，受弯构件的破坏是一种常见的破坏形式，本文将介绍混凝土受弯破坏的原理。
二、混凝土受弯破坏的基本原理混凝土受弯破坏是指混凝土构件在受到弯矩作用下，发生破坏的过程。
在混凝土受弯破坏的过程中，主要存在以下三种破坏形式：1. 压缩破坏混凝土在受到弯矩作用下，顶部受到拉力，底部受到压力。
由于混凝土的抗拉强度远远低于抗压强度，因此混凝土发生破坏时通常是由底部开始，逐渐向上扩展。
当底部混凝土的压应力达到一定的极限值时，混凝土将发生破坏，这种破坏形式称为压缩破坏。
2. 弯曲破坏当混凝土受到较大的弯曲作用时，构件中心部位的混凝土将发生拉伸破坏，由于混凝土抗拉强度较低，中心部位将会发生裂缝，当裂缝扩展到一定程度时，混凝土将发生弯曲破坏。
3. 剪切破坏当混凝土受到剪切作用时，混凝土内部会发生剪切破坏，这种破坏形式称为剪切破坏。
在混凝土受弯破坏中，通常不会出现纯粹的剪切破坏，而是与压缩破坏和弯曲破坏共同出现。
三、混凝土受弯破坏的机理混凝土受弯破坏的机理主要与混凝土的本构关系有关。
混凝土的本构关系是描述混凝土应力应变关系的数学模型，包括弹性本构关系和破坏本构关系。
1. 弹性本构关系当混凝土受到轻微的载荷作用时，混凝土会发生弹性变形，即应力随应变线性变化，这种变形称为弹性变形。
在弹性变形阶段，混凝土的本构关系可以用胡克定律描述，即应力等于弹性模量与应变的乘积。
2. 破坏本构关系当混凝土受到较大的载荷作用时，混凝土会发生破坏变形，即应力与应变不再保持线性关系，这种变形称为破坏变形。
在破坏变形阶段，混凝土的本构关系可以用破坏本构关系描述。
破坏本构关系通常包括两个阶段：前破坏阶段和后破坏阶段。
前破坏阶段是指混凝土受到载荷作用时，混凝土内部产生微裂缝，但这些微裂缝并不会导致混凝土的整体破坏。
钢筋混凝土结构-复习题
一、判断题(每题2分，共10分)1.钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。
×2.适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服，然后混凝土受压破坏。
√3. 实际工程中没有真正的轴心受压构件。
√4.正常使用条件下的钢筋混凝土梁处于梁工作的第Ⅲ阶段。
×5.梁剪弯段区段内，如果剪力的作用比较明显，将会出现弯剪斜裂缝。
×6.小偏心受压破坏的的特点是，混凝土先被压碎，远端钢筋没有受拉屈服。
√7.当计算最大裂缝宽度超过允许值不大时，可以通过增加保护层厚度的方法来解决。
× 8.结构在正常使用和正常维护条件下，在规定的环境中在预定的使用年限内应有足够的耐久性。
√9.对于一类环境中，设计使用年限为100年的钢筋混混凝土结构和预应力混凝土结构的最低混凝土强度等级分别为C10和C20.×10.对于钢筋混凝土结构，在掌握钢筋混凝土构件的性能、分析和设计，必须注意决定构件破坏特征及计算公式使用范围的某些配筋率的数量界限问题。
√ 二、填空题(每题2分, 共20分)1.混凝土的抗压强度是混凝土各项力学性能的基础，它与水泥、骨料的品种、配比、硬化条件。
龄期等很多因素有关。
2.梁的受力存在着弹性工作阶段、带裂缝工作阶段和屈服阶段三个阶段。
3.长期以来工程人员习惯于采用基本变量的标准值和分项系数进行结构构件设计。
4.材料强度标准值的取值原则是在符合规定质量的材料强度实测值的总体中，标准强度应具有不小95%的保证率。
5.为了防止斜裂缝截面的强度破坏，梁中需要设置与梁轴垂直的箍筋，必要时还可以用由纵筋弯起而成的弯起钢筋。
6.梁剪切破坏的形式为斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏。
7.《规范》关于截断钢筋的规定，当V<0.7f t bh 0时，切断纲筋的实际切断点离理论切断点的距离为不小于20d 。
8.小偏心受压构件的破坏时由于受压区混凝土到达其抗压强度，距轴力较远一侧的钢筋， 无论受拉或受压，一般均未达到屈服，其承载力主要取决于压区混凝土及受压钢筋，故称为受压破坏。
混凝土受弯构件
少筋梁： 受拉混凝土一裂就坏， 脆性破坏类型
混凝土受弯构件
适筋梁破坏过程
混凝土受弯构件
适筋梁破坏过程
弹性阶段（Ⅰ阶段）
混凝土受弯构件
适筋梁破坏过程
带裂缝工作阶段（ Ⅱ阶段 ）
混凝土受弯构件
适筋梁破坏过程
破坏阶段（ Ⅲ阶段 ）
混凝土受弯构件
混凝土受弯构件
受弯构件的截面形式
单筋矩形梁
双筋矩形梁
T形梁
I形梁
混凝土受弯构件
环形梁
受弯构件的破坏形态
正截面破坏：沿弯矩最大截面发生 的破坏，破坏截面与轴线垂直，因 而称为正截面破坏。
斜截面破坏：沿剪力最大截面发生 的破坏，破坏截面与轴线斜交，因 而称为斜截面破坏。
还可能发生粘结锚固破坏。
受压区高度进一步减小，混
受压区高度减小，混凝土 凝土压应力图形为较丰满的曲
直线
压应力图形为上升段的曲 线，后期为有上升段和下降段
线，应力峰值在受压区边缘 的曲线，应力峰值不在受压区
边缘而在边缘的内侧
前期为直线，后期 为有上升段的直线， 应力峰值不在受拉区 边缘
大部分退出工作
s20~30N /m m 2 20~30N /m m 2sfy
（3）当 b 时，用基本公式直接计算 A s；
（4）如果 As minbh，说明是少筋梁， 取 As minbh。
混凝土受弯构件
例题 1
混凝土受弯构件
截面复核
已知：b 、h 、A s 、f y 、f c 、M u、 s 求： M u 未知数： x 、M u
基本公式： 1fcbxfyA s MM u1fcbx(h02 x)fyA s(h02 x)
钢筋混凝土受弯构件
As
1 fcbx 1.0 9.6 200 178
fy 300
1139mm2
(4)验算条件
最小配筋率经过计算比较取ρ min ＝0.2%
minbh 0.002 200 500 200mm2 AS 1139mm2
由以上验算，截面符合适要求。 (5)选配钢筋
Ac
分布钢筋
受力钢筋 分布钢筋
@
2. 板的配筋
a. 受力钢筋 计算确定
As
承受拉力
h 150mm , @ 200mm h 150mm , @ 1.5h& 250mm & @ 70mm
受力钢筋
b. 分布钢筋
s 15 % As 且 0 .15 % Ac , & 6 @ 250
fsA Ts= yA s s
b. 适用条件 a) 防止超筋破坏
x b h0
b) 防止少筋破坏 b As minbh max M M u ,max 1 f cbh02 b 1 - 0.5 b
min
5、设计计算方法 截面复核
没有唯一解
设计人员应根据受力性能、材料供应、施工条件、使用 要求等因素综合分析，确定较为经济合理的设计。
查表法：
令：s (1 0.5 ) M 则：M 1 f cbh a as 1 1 2 as 2 1 f cbh0
2 0 s
令： s 1 0.5 M 则：M AS f y h0 s As f y h0 s 设计过程：as s As
g k 25 0.008 2.0kn / m2 , 1 1 2 M ( G g k Q qk )l (1.2 2 1.4 3) 2.342 4.52kn.m 8 8
混凝土结构设计原理题库和答案
《混凝土结构设计原理》一．选择题（1分×10=10分）1．混凝土的弹性模量是指（ ）。
A ．原点弹性模量；B ．切线模量；C ．割线模量；D ．变形模量；2．属于有明显屈服点的钢筋有（ ）。
A ．冷拉钢筋；B ．钢丝 ；C ．热处理钢筋；D ．钢绞线；3．对于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱，以支承条件为（ ）时，其轴心受压承载力最大。
A ．两端嵌固；B ．一端嵌固，一端不动铰支；C ．两端不动铰支；D ．一端嵌固，一端自由；4．（ ）作为受弯构件抗裂计算的依据。
A ．Ⅰa 状态；B ．Ⅱa 状态；C ．Ⅲa 状态；D ．第Ⅱ阶段；5．对于无腹筋梁，当1<λ时，常发生什么破坏（ ）。
A ． 斜压破坏；B ． 剪压破坏；C ． 斜拉破坏；D ． 弯曲破坏；6．判别大偏心受压破坏的本质条件是：（ ）。
A ．03.0h e i >η；B ．03.0h e i <η；C ．B ξξ<；D ．B ξξ>；7．对于钢筋混凝土偏心受拉构件，下面说法错误的是（ ）。
A ．如果b ξξ>，说明是小偏心受拉破坏；B ．小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担；C ．大偏心构件存在混凝土受压区；D ．大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N 的作用点的位置；8．钢筋混凝土受扭构件，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比7.16.0<<ζ说明，当构件破坏时，（ ）。
A ．纵筋和箍筋都能达到屈服；B ．仅箍筋达到屈服；C ．仅纵筋达到屈服；D ．纵筋和箍筋都不能达到屈服；9．钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中关于荷载、材料强度取值说法正确的是（ ）。
A ．荷载、材料强度都取设计值；B ．荷载、材料强度都取标准值；C ．荷载取设计值，材料强度都取标准值；D ．荷载取标准值，材料强度都取设计值；10．预应力混凝土先张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为（ ）。
第五章 受弯构件正截面承载力答案
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！”2.老人们都笑了，自巨石上起身。
而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
第五章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算一、填空题：1、钢筋混凝土受弯构件，随配筋率的变化，可能出现 少筋、 超筋 和 适筋 等三种沿正截面的破坏形态。
2、受弯构件梁的最小配筋率应取 %2.0m i n =ρ 和 y t f f /45min =ρ 较大者。
3、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时，混凝土相对受压区高度b ξξ ，说明 该梁为超筋梁 。
4．受弯构件min ρρ≥是为了____防止产生少筋破坏_______________；max ρρ≤是为了___防止产生超筋破坏_。
5．第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的试用条件中，不必验算的条件分别是____b ξξ≤___及__min ρρ≥_______。
6．T 形截面连续梁，跨中按 T 形 截面，而支座边按 矩形 截面计算。
7、混凝土受弯构件的受力过程可分三个阶段，承载力计算以Ⅲa 阶段为依据，抗裂计算以Ⅰa 阶段为依据，变形和裂缝计算以Ⅱ阶段为依据。
8、对钢筋混凝土双筋梁进行截面设计时，如s A 与 's A 都未知，计算时引入的补充条件为 b ξξ=。
结构设计原理专升本考试题+参考答案
结构设计原理考试题+参考答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、下面不属于梁的截面形式的是( )A、空心矩形B、矩形C、T形D、箱形正确答案：D2、在外力作用下，板和梁均受( )的作用，因而，截面计算方法也基本相同。
A、剪力和弯矩B、剪力和内力C、剪力和外力D、弯矩和外力正确答案：A3、按照杆的长细比，又称压杆的（）A、细度B、柔度C、长度D、宽度正确答案：B4、混凝土轴心受压构件，由于徐变引起钢筋和混凝土之间出现应力重分布，随时间增加混凝土的应力会变（）A、不肯定B、大C、小D、不变正确答案：B5、（）为截面的最小回转半径A、rB、iC、BD、N正确答案：B6、纵向受力钢筋搭接范围内的箍筋间距，不应大于主钢筋直径的（），且不大于（）。
A、15倍 250mmB、10倍 200mmC、15倍 150mmD、10倍 100mm正确答案：B7、各种桥梁结构都是由桥面板、横梁、（）、桥墩、拱、索等基本构件所组成。
A、楼板B、柱子C、副梁D、主梁正确答案：D8、受弯构件斜截面抗剪配筋设计时计算剪力的取值规定，后一排弯起钢筋的计算剪力值取值为（）A、前一排弯起钢筋弯起点对应的剪力值B、0.4C、前一排弯起钢筋弯终点对应的剪力值D、0.6正确答案：A9、当混凝土的强度等级越高，梁的抗剪承载力也越（）A、起飞B、高C、低D、不变正确答案：B10、R235钢筋的抗拉强度标准值和抗拉强度设计值分别为（）A、400,330B、335,280C、235, 195D、235,205正确答案：C11、按照正常使用极限状态的要求，除了对钢筋混凝土构件在必要的情况下进行施工阶段的应力验算外，还需要对构件进行()和()进行验算。
A、挠度，变形量B、裂缝宽度，裂缝长度C、挠度，裂缝宽度D、挠度，裂缝长度正确答案：C12、下列关于结构按极限状态法设计的原则知识错误的是:（）A、计算的最大荷载是由规定的标准荷载除以单一的安全系数而得出的。
受弯构件斜截面破坏形式
受弯构件斜截面破坏形式
受弯构件的斜截面破坏形态有哪几种？分别如何防止其发生？
⑴受弯构件斜截面受剪破坏有斜压、剪压和斜拉三种破坏形式。
⑵各自的破坏特点是：
①斜压破坏的破坏特点是：梁的腹部出现若干条大体相互平行的斜裂缝，随着荷载的增加，梁腹部混凝土被斜裂缝分割成几个倾斜的受压柱体，在箍筋应力尚未达到屈服强度之前，斜压柱体混凝土已达极限强度而被压碎。
②斜拉破坏的破坏特点是：斜裂缝一旦出现，箍筋应力立即屈服，不能够限制斜裂缝的发展，立即形成临界斜裂缝，使梁沿斜向被拉裂为两部分而突然破坏。
③剪压破坏的破坏特点是：斜裂缝产生后，原来由混凝土承受的拉力转由与斜裂缝相交的箍筋承受，由箍筋限制和延缓了斜裂缝的开展，使荷载仍能有较大的增长，直至与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度，已不能再控制斜裂缝山西建筑职业技术学院的开展，从而导致斜截面末端剪压区不断缩小，剪压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下达到极限状态而破坏。
⑶《规范》通过限制截面（即最大配箍率）来防止发生斜压破坏；通过控制箍筋的最小配筋率来防止发生斜拉破坏。
而剪压破坏，则通过受剪承载力的计算配置箍筋来避免。
斜截面的三种破坏形态为：斜压破坏、斜拉破坏、剪压破坏。
斜压破坏：可以通过最小截面尺寸的限制防止其发生。
斜拉破坏：可以通过最小配箍率的限制防止其发生。
剪压破坏：为了防止剪压破坏的发生，可通过斜截面承载力计算配置适量的箍筋。
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适筋梁（延性）
适筋梁是指在生产实践中广泛应用的含有适量配筋的梁，它的破坏特点如前所述；钢筋首先进入屈服阶段，再继续增加荷载后，混凝土受压破坏，我们称这种破坏形式“适筋梁”。
适筋梁的破坏不是突然发生的，破坏前裂缝与扰度有明显的增长，故适筋破坏属延性破坏，适筋梁的钢筋与混凝土均能充分发挥作用，且破坏前有明显的预兆，古正截面承载力计算是建立在适筋梁基础上的。
超筋梁（脆性）
如果在梁内放置的纵向受拉钢筋过多，在荷载作用下，受压混凝土边缘已达到弯曲受压的极限变形，而受拉钢筋的应力远小于屈服强度。
此时混凝土已被压碎，不能再承担压力，虽然钢筋尚未屈服，但梁因不能继续承担弯矩而破坏，我们称此种破坏为超筋破坏。
超筋破坏是受拉钢筋未屈服，而混凝土是由于混凝土抗压强度，故破坏有一定的突然性，缺乏必要的预兆，具有脆性破坏的性质，梁的破坏是由于混凝土抗压强度的耗尽，钢筋强度没有得到充分利用，因此超筋梁的承载力与钢筋强度无关，仅取决与混凝土的抗压强度。
因为它破坏时缺乏足够的预兆，设计时不允许出现
少筋梁
如在受拉区配置的钢筋过少，开始加荷时，拉力由受拉的钢筋与混凝土共同承担，当继续增加荷载至构件开裂时，裂缝截面混凝土所承担的拉力几乎全部转移给钢筋，使钢筋应力突然剧增。
因此钢筋过少，其应力很快到达钢筋的屈服强度，甚至经过流富而进入强化阶段。
此
时梁的裂缝开展很大，扰度也不小于，而且这种裂缝与扰度是不可恢复的。
基于上述，配筋率低于的梁称为少筋梁，这种梁一旦开裂，及标志这破坏，尽管开裂后仍保留一定的承载力实际上是不能利用的。
少筋梁的强度取决于混凝土的抗拉强度，属于脆性破坏，因此是不安全的，故在建筑结构中不允许采用。