混凝土结构设计原理复习资料(大纲重点)

混凝土结构设计原理复习资料(大纲重点)混凝土结构设计原理复资料第1章绪论钢筋与混凝土的共同工作原理钢筋与混凝土之间有着良好的粘结力，使它们能够结合成一个整体，在荷载作用下能够共同变形，完成其结构功能。

此外，钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，不会产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。

同时，包围在钢筋外面的混凝土还能保护钢筋免遭锈蚀，从而保证了钢筋与混凝土的共同作用。

混凝土的优缺点混凝土作为建筑结构材料具有以下优点：材料利用合理、可模性好、耐久性和耐火性较好、现浇混凝土结构的整体性好、刚度大、阻尼大、易于就地取材。

但混凝土也有缺点，主要表现在自重大、抗裂性差、承载力有限、施工复杂、施工周期较长、修复、加固、补强较困难等方面。

建筑结构的功能和荷载分类建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面。

荷载按时间的变异可分为永久作用、可变作用、偶然作用。

结构的极限状态包括承载力极限状态和正常使用极限状态。

结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。

荷载的标准值应小于荷载设计值，而材料强度的标准值应大于材料强度的设计值。

第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能混凝土的强度混凝土的立方体抗压强度（fcu,k是用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（2±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。

（fcu,k是确定混凝土强度等级的依据）。

混凝土的强度还包括强度轴心抗压强度（fc和轴心抗拉强度（ft其中，强度轴心抗压强度由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得。

（f ck0.67 fcu,k轴心抗拉强度相当于fcu,k的1/8～1/17，fcu,k越大，这个比值越低。

混凝土在复合应力下的强度表现为三向受压时，可以提高轴心抗压强度和轴心受压变形能力。

双向受力时，双向受压会使一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加；双向受拉时，混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样；一向受拉一向受压时，混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低，混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低。

混凝土的受力变形混凝土的受力变形表现为弹性变形和体积变形。

弹性变形是指材料抗弹性变形的能力，反映了材料的弹性模量。

而体积变形则是由温度和干湿变化引起的，包括收缩和徐变等。

Mathematical Models of Uniaxial Compressive Stress-Strain Curve for ConcreteXXX.Elastic Modulus。

n Modulus。

XXX ConcreteThe elastic modulus。

n modulus。

XXX.XXX.XXX.XXX.Creep of ConcreteXXX increases with time while the stress remains constant.XXX-term loading.Linear XXX the stress is small。

while XXX large.The factors affecting creep are stress。

XXX loading。

water-cement。

aggregate properties。

temperature。

humidity。

size。

XXX.XXX-term n of bending members。

XXX。

and the loss of prestress.XXX of ConcreteXXX is the phenomenon in which the volume of concrete decreases when it hardens in the air and expands when it XXX.XXX。

XXX。

water-cement。

aggregate properties。

curing ns。

concrete n methods。

environmental ns。

and the。

of volume to surface area of the structure.Shrinkage can cause surface or internal cracks in the structure and loss of prestress.XXX curing。

cing water-cement。

and cement content。

using aggregate with a high elastic modulus。

XXX.Fatigue of ConcreteXXX.rcing XXXRound steel bars are classified as HPB235.while deformed steel bars are classified as HRB335.HRB400.and RRB400.Steel bars with a clear yield point have four stages: elastic。

yield。

strengthening。

and failure。

and yield XXX index.Steel bars without a clear yield point use the "XXX" (0.85σb) in load-XXX.钢筋的疲劳是指在承受重复并带有周期性动荷载作用下，经过一定次数后，钢筋由原塑性破坏变成脆性突然断裂破坏的现象。

影响钢筋疲劳的因素有：1）疲劳应力幅；2）钢筋外表面几何尺寸和形状；3）钢筋直径、钢筋强度等级；4）钢筋轧制工艺和试验方法。

钢材在常温下经过剪切、冷弯、辊压、冷拉、冷拔等冷加工过程，会使其性能发生显著改变，强度提高、塑性降低，使钢材产生硬化，有增加钢结构脆性的危险。

钢筋的冷拉特性只能提高抗拉强度，而不能提高抗压强度，强度提高的同时，塑性会下降。

冷拔则能提高抗拉和抗压强度。

混凝土结构对钢筋的要求包括强度、塑性、可焊性和与混凝土的粘结。

钢筋的力学指标有强度，塑性指标有伸长率，冷弯钢筋的强度指标有屈服强度和极限强度。

钢筋与混凝土的粘结是指钢筋与其周围混凝土之间的相互作用，包括沿钢筋长度的粘结和钢筋端部的粘结。

粘结的组成包括胶着力、摩擦力和机械咬合力。

变形钢筋的粘结力最主要的是机械咬合力。

保证可靠粘结的构造措施包括锚固长度的影响因素：钢筋直径、钢筋抗拉强度设计值、混凝土抗拉强度设计值和外形系数。

任何情况下，纵向受拉钢筋的锚固长度不应小于250mm。

变形钢筋及焊接骨架中的光圆钢筋、轴心受压构件中的光圆钢筋可不做弯钩。

在梁、板的一般构造中，板的厚度与跨度、荷载有关，以10mm为模数；梁的宽度一般为100、120、150、（180）、200、（220）、250、300，以下级差为50mm；高度一般为250、300、…、800mm，级差为50mm，800以上级差为100mm。

截面形式与尺寸的选择需要根据实际情况进行。

钢筋的选择和配筋率也需要根据实际情况进行，纵向受力钢筋配筋率为纵向受力钢筋截面面积As与截面有效面积bh0的百分比。

混凝土保护层厚度也需要根据实际情况进行确定。

混凝土保护层厚度指的是纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离，通常用c表示。

混凝土保护层有三个作用：防止纵向钢筋锈蚀、在火灾等情况下使钢筋的温度上升缓慢、以及使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。

根据环境和混凝土强度等级，梁和板的混凝土保护层最小厚度分别为25mm和15mm。

在适筋梁的正截面受弯过程中，可以分为三个受力阶段，即混凝土开裂前的未裂阶段、混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段、以及钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段。

在混凝土开裂前的未裂阶段，受拉区混凝土没有开裂，受压区混凝土的压应力图形是直线，而受拉区混凝土的拉应力图形在第Ⅰ阶段前期是直线，后期是曲线。

弯矩与截面曲率基本上是直线关系。

在混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段，裂缝截面处的受拉区大部分混凝土退出工作，拉力由纵向受拉钢筋承担，但钢筋没有屈服；受压区混凝土已有塑性变形，但不充分，压应力图形为只有上升段的曲线，最大压应力在受压区边缘。

弯矩与截面曲率是曲线关系，截面曲率与挠度的增长加快了。

在钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段，受拉区绝大部分混凝土退出工作，钢筋屈服；受压区混凝土的压应力图形为有上升段与下降段的曲线，最大压应力不在受压区边缘，而在边缘的内侧，最终受压区混凝土被压碎使截面破坏。

弯矩与截面曲率为接近水平的曲线关系。

适筋梁、少筋梁和超筋梁的配筋率和受压区高度决定了它们的正截面承载力。

少筋梁的截面破坏形态为一裂就坏，具有脆性破坏特点。

适筋梁的截面破坏形态为钢筋先屈服，混凝土后压碎，具有延性破坏特点。

在适筋范围内，梁的承载力随配筋率的增大而增大。

超筋梁的截面破坏形态为混凝土先压碎，钢筋不屈服，具有脆性破坏特点。

超筋梁的承载能力最大。

最终的界限破坏是当钢筋的应力达到屈服强度的同时，处于受压区的边缘的纤维的应力也恰好达到了混凝土的极限压应变值。

计算假设：在计算中，假设截面应变保持平面，不考虑混凝土的抗拉强度，已知混凝土受压的应力与应变关系，以及纵向钢筋的应力-应变关系方程。

其中，纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其绝对值不应大于其强度设计值，极限应变为0.01.等效矩形应力图形的等效条件：等效条件包括两点，一是两图形的面积相等，即压应力的合力C的大小不变；二是图形的形心位置相同，即压应力合力C的作用点不变。

相对受压区高度：相对界限受压区高度（ξb）是指界限受压区计算高度与截面有效高度的比值，而相对受压区高度ξ是指受压区计算高度与截面有效高度的比值。

最小配筋率的确定原则：最小配筋率的确定原则是由素混凝土截面计算得的受弯承载力（即开裂弯矩Mcr）与相应的钢筋混凝土截面按Ⅲa阶段计算得到的受弯承载力相等，最小配筋率为0.2%或0.45%。

单筋矩形截面正截面受弯承载力的基本计算公式及其适用条件：单筋矩形截面正截面受弯承载力的计算公式包括两种，一是受弯承载力的初步计算公式，适用于无限制的截面；二是受弯承载力的详细计算公式，适用于有限制的截面。

双筋矩形截面梁受弯承载力的计算公式及其适用条件：双筋矩形截面梁受弯承载力的计算公式包括两种，一是受弯承载力的初步计算公式，适用于无限制的截面；二是受弯承载力的详细计算公式，适用于有限制的截面。

T形截面梁受弯承载力的计算：T形截面梁受弯承载力的计算需要根据不同的情况进行分类讨论。