受弯构件正截面的破坏形态
混凝土受弯构件正截面承载力计算
r As f y As a1 fcbx x a1 fc
bh0 bh0 f y bh0 f y h0 f y
令
x
h0
则
r
a1 fc
fy
令b为 = r max时的相对受压区高度，即
rmax
b
a1
f
fc
y
= r max时的破坏形态为受压区边缘混凝土达到极限压
c fc e0 e ecu
n
2
1 60
(
fcu,k
50)
2.0
各系数查表4-3
e0 0.002 0.5( fcu,k 50)105 0.002
ecu 0.0033 0.5( fcu,k 50)105 0.0033
4.钢筋应力—应变关系的假定（本构关系）
Ese e e y fy e ey
4.3钢筋混凝土受弯构件正截面试验研究
一、受弯构件正截面破坏过程
受弯构件正截面破坏分为三个阶段 • 第一阶段：裂缝开裂前 • 第二阶段：从开裂到钢筋屈服 • 第三阶段：从钢筋屈服到梁破坏
（1）第I阶段
当荷载比较小时，混凝土基本处 于弹性阶段，截面上应力分布为三 角形，荷载-挠度曲线或弯矩-曲率 曲线基本接近直线。截面抗弯刚度 较大，挠度和截面曲率很小，钢筋 的应力也很小，且都于弯矩近似成 正比。
My
Mu
Failure”，破坏前
可吸收较大的应变
能。
0
f
2．超筋梁(Over reinforced)破坏
钢筋配置过多，将发生这种破坏。 破坏特征：破坏时钢筋没有达到屈服强度，破坏是由 于压区混凝土被压碎引起，没有明显预兆，为脆性破 坏。
混凝土结构设计原理试卷之简答题题库
2、梁内设置箍筋的作用是什么？其主要构造要求有哪些？答：梁内设置箍筋的主要作用有：保证形成良好的钢筋骨架，保证钢筋的正确位置，满足斜截面抗剪，约束混凝土、提高混凝土的强度和延性。
箍筋的构造要求主要应从以下几个方面考虑：箍筋间距、箍筋直径、最小配箍率，箍筋的肢数、箍筋的封闭形式等。
3、对于弯剪扭构件承载力的计算，《规范》采用的实用计算方法是什么？参考答案：答：弯剪扭构件承载力计算，分别按受弯和受扭承载力计算的纵筋截面面积相叠加；分别按受剪和受扭计算的箍筋截面面积相叠加。
三、简答题1、在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土能够共同工作的基础是什么？答：(1)钢筋与混凝土之间的粘结力；(2)钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近(钢为1.2×10-5；混凝土为1.0×10-5～1.5×10-5)；(3)钢筋与构件边缘之间的混凝土保护层，保护钢筋不易发生锈蚀，不致因火灾使钢筋软化。
2、适筋梁从加载到破坏的全过程中梁截面经历了哪三个阶段？它们各对截面的设计及验算有何意义？参考答案：答：适筋梁从加载至破坏的全过程梁截面经历弹性工作、带裂缝工作和屈服三个阶段。
弹性工作阶段的极限状态是截面抗裂验算的依据；带裂缝工作阶段是构件变形及裂缝宽度极限状态验算的依据；屈服阶段的最终状态是截面承载能力极限状态计算的依据。
3、当V<V c 时，理论上是否需要设置弯起筋和箍筋？参考答案：答：理论上可不必设置抗剪箍筋，混凝土足以抵抗外部剪力，但考虑到一些没有估计到的因素(不均匀沉降、温度收缩应力等)有可能引起脆性破坏，为此应按构造要求设置一定量的箍筋。
4、什么是结构的可靠性，它包含几方面的含义？答：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的可靠性。
它包含结构的安全性、耐久性、适用性。
三、简答题1、什么叫钢筋的冷拔？ 冷拉和冷拔对钢筋的性能的改变有何不同？参考答案：答：冷拔是将钢筋用强力拔过比其直径小的硬质合金拔丝模。
受弯构件正截面的破坏形态
施工阶段的控制措施
01
严格控制材料质量
02
规范施工操作
03加强Βιβλιοθήκη 量检测确保进场的材料质量符合设计要 求，防止因材料缺陷而导致破坏。
按照施工规范和操作规程进行施 工，确保构件的浇筑、养护和焊 接等工艺符合要求。
对施工过程中的关键工序进行质 量检测，及时发现并处理问题， 确保施工质量。
使用阶段的维护与管理
03 影响受弯构件正截面破坏 形态的因素
混凝土强度
混凝土强度等级
混凝土的抗压强度和抗拉强度决定了受 弯构件的正截面承载能力，混凝土强度 等级越高，其抗压和抗拉强度越大，正 截面承载能力越强。
VS
混凝土的弹性模量
混凝土的弹性模量越大，受弯构件的正截 面刚度越大，抵抗变形和破坏的能力越强 。
配筋率
详细描述
少筋破坏是由于受拉区钢筋过细或数量过少引起的，此时受压区混凝土尚未达到抗压强度。随着荷载 增加，受拉区钢筋迅速屈服并断裂，导致构件破坏。这种破坏形态也具有脆性特征，属于典型的拉伸 破坏。
弯曲破坏
总结词
当受弯构件的正截面承载力达到极限时，其破坏形态表现为弯曲破坏。
详细描述
弯曲破坏是由于受拉区和受压区的混凝土同时达到极限承载力引起的，此时受拉区钢筋和受压区混凝土同时达到 极限承载力，导致构件破坏。这种破坏形态具有明显的塑性变形和延性特征，属于典型的弯曲破坏。
超筋破坏
总结词
当受弯构件的正截面承载力超过极限时，其破坏形态表现为超筋破坏。
详细描述
超筋破坏是由于受压区混凝土先达到抗压强度引起的，此时受拉区钢筋尚未屈 服。随着荷载增加，受压区混凝土迅速破裂，导致构件破坏。这种破坏形态具 有脆性特征，属于典型的剪切破坏。
建筑结构答案重大2010年造价1221
一、填空题1.建筑结构应满足的三项功能要求是 安全性 、 适用性 、 耐久性 。
2.衡量有明显屈服点钢筋的力学性能指标有① 屈服强度 、 ② 极限强度 、 ③ 伸长率 、④ 冷弯性能 。
3.预加应力的方法有 先张 法和 后张 法 。
4.室内正常环境下，砼强度等级≥C 25时，梁的砼保护层最小厚度为 25 mm 。
5.砼的基本强度有：立方抗压强度、 轴心抗压强度 、 轴心抗拉强度 ， 6.《砼结构设计规范》根据 立方体抗压强度标准值 将砼划分为 14 个等级。
7.《建筑结构设计统一标准》将极限状态分为两类，即 承载力 极限状态和 正常使用 极限状态。
8.钢筋级别越高，强度越 高 ，塑性越 低 。
9. h=500 mm 的矩形截面梁中，常见的钢筋有：纵向受力钢筋、弯起钢筋、 侧向构造钢筋 、 箍筋 、 架立筋 。
10. 受弯构件斜截面破坏形态有斜压破坏、 剪压 破坏、 斜拉 破坏,斜截面抗剪承载力计算以 剪压 破坏为计算依据。
11. 受弯构件正截面计算要求b ξξ≤是为了防止 斜拉 破坏。
12. 钢筋冷加工的方法有 冷拉 和冷拔，冷加工后的钢筋 强度 提高，塑性降低 。
13. 钢筋砼轴心受压构件的b l 0越大，ϕ值越 小 。
14. 计算轴心受压构件正截面承载力时，其计算公式为 Nu=0.9Ψ（fc As+fy`As`） 。
15. 受弯构件正截面破坏形态有 适筋 破坏、 超筋 破坏、 少筋 破坏,16. 混凝土在荷载的长期作用下，随正常时间而增长的变形称为徐变。
17. 没有明显屈服点钢筋的条件屈服强度取残余应变为0.2%时所对应的应力σ0.2。
18. 受弯构件斜截面破坏形态有三种,即： 斜压 破坏、 剪压 破坏和 斜拉 破坏；验算ρsv ≥ρsvmin 则是为了防止 斜拉 破坏。
19. 钢筋砼大偏心受压构件破坏的特征是，先受拉一侧钢筋 先屈服 ，而后受压一侧砼___被压碎_。
20. 钢筋按其外表形状不同，可分为 光圆钢筋和 变形 钢筋两种。
混凝土结构设计原理考试试卷(附答案)
混凝土结构设计原理考试试卷（附答案）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（ ）。
(整理)正截面受弯的三种破坏形态
正截面受弯的三种破坏形态•（4）试验过程分析• A.三阶段的划分原则：•第Ⅰ阶段：弯矩从零到受拉区边缘即将开裂，结束时称为Ⅰa点，其标志为受拉区边缘混凝土达到其抗拉强度ft （或其极限拉伸应变εtu ）；•第Ⅱ阶段：弯矩从开裂弯矩到受拉钢筋即将屈服，结束时称为Ⅱa点，其标志为纵向受拉钢筋应力达到fy ；••第Ⅲ阶段：弯矩从屈服弯矩到受压区边缘混凝土即将压碎，结束时称为Ⅲa点，其标志为受压区边缘混凝土达到其非均匀受压时的极限压应变εcu 。
• B.各阶段受力分析：见图3-10。
• C.三阶段划分的理论意义：是今后推导相关计算公式的理论基础，例如：•Ⅰa ：抗裂验算的依据；•第Ⅱ阶段：裂缝宽度及变形验算的依据；•Ⅲa ：正截面受弯承载力计算的依据。
•第一阶段——截面开裂前阶段•第二阶段——从截面开裂到纵向受拉钢筋屈服前的裂•缝阶段•第三阶段——钢筋屈服到破坏阶段••钢筋混凝土梁正截面受力过程三个阶段的应力状态与设计有何关系•加荷初期，梁截面承担的弯矩较小，材料近似处于弹性阶段，在第一阶段末即Ⅰa 阶段，由于受拉边缘应变已经达到了混凝土的极限拉应变，构件截面处于将要开裂而还没有开裂的极限状态。
此时的截面应力分布图形是计算开裂弯矩的依据。
第Ⅱ阶段是构件带裂缝工作阶段，在这个阶段由于裂缝不断出现和开展，相应截面的混凝土不断退出工作，引起截面刚度明显降低。
其应力分布图形是受弯构件正常使用极限状态验算的依据。
当弯矩增大到一定程度时，裂缝截面中的钢筋将首先达到屈服强度，其后应变在弯矩基本不增大的情况下持续增长，带动裂缝急剧开展，受压混凝土高度不断减小，当受压区边缘混凝土纤维达•到极限压应变时，被压碎而失去承载能力。
所以第三阶段末截面应力分布图形则是受弯构件正截面受弯承载力计算的依据。
•随着配筋率不同，钢筋混凝土梁可能出现下面三种不同的破坏形态：•（1）适筋破坏形态•当配筋适中时---- 适筋梁的破坏••发生条件：ρmin.h/h0≤ρ≤ρb••适筋梁从开始加荷直至破坏，截面的受力过程经历了三个阶段。
混凝土简答题
混凝土的简答题大家好好贝贝2．钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？其破坏特征有何不同？答：钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。
梁配筋适中会发生适筋破坏。
受拉钢筋首先屈服，钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长，受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，混凝土压碎，构件破坏。
梁破坏前，挠度较大，产生较大的塑性变形，有明显的破坏预兆，属于塑性破坏。
梁配筋过多会发生超筋破坏。
破坏时压区混凝土被压坏，而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。
破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点，拉区的裂缝宽度较小，破坏是突然的，没有明显预兆，属于脆性破坏，称为超筋破坏。
梁配筋过少会发生少筋破坏。
拉区混凝土一旦开裂，受拉钢筋即达到屈服，并迅速经历整个流幅而进入强化阶段，梁即断裂，破坏很突然，无明显预兆，故属于脆性破坏。
1．受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏，经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？各个阶段是哪种极限状态的计算依据？答：适筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。
第Ⅰ阶段荷载较小，梁基本上处于弹性工作阶段，随着荷载增加，弯矩加大，拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。
第Ⅱ阶段弯矩超过开裂弯矩M cr sh，梁出现裂缝，裂缝截面的混凝土退出工作，拉力由纵向受拉钢筋承担，随着弯矩的增加，受压区混凝土也表现出塑性性质，当梁处于第Ⅱ阶段末Ⅱa时，受拉钢筋开始屈服。
第Ⅲ阶段钢筋屈服后，梁的刚度迅速下降，挠度急剧增大，中和轴不断上升，受压区高度不断减小。
受拉钢筋应力不再增加，经过一个塑性转动构成，压区混凝土被压碎，构件丧失承载力。
第Ⅰ阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。
第Ⅱ阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。
第Ⅲ阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据2,预应力混凝土结构的优缺点：优点：预应力混凝土构件可延缓混凝土构件的开裂，提高构件抗裂度和刚度，并取得节约钢筋，减轻自重的效果，克服了钢筋混凝土的主要缺点。
受弯构件的破坏有正截面受弯破坏和斜截面破坏两种
受弯构件的破坏有正截面受弯破坏和斜截面破坏两种。
正截面是指与混凝土构件纵轴线相垂直的计算截面，为了保证正截面有足够的受弯承载力，不产生受弯破坏，由承载力极限状态知应满足M ≤ M uM ----正截面的弯矩设计值，M----正截面的受弯承载力设u计值，M相当于荷载效应组合S，是由内力计算得到的，M u 相当于截面的抗力R。
从截面受力性能看，可归纳为单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形（I形、箱形）截面等三种主要截面形式。
1)梁的截面尺寸梁高和跨度之比h/l称为高跨比，《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)规定框架结构主梁的高跨比为1/10~1/18。
梁高与梁宽（T形梁为肋宽）之比h/b，对矩形截面梁取2~3.5，对T形截面梁取2.5~4.0。
梁高h在200mm以上，按50mm模数递增，达到800mm以上，按100mm模数递增。
梁宽b通常取150、180、200、250mm，其后按50mm模数递增。
2)梁中钢筋的布置梁中的钢筋有纵向钢筋、弯起钢筋、纵向构造钢筋（腰筋）、架立钢筋和箍筋，箍筋、纵筋和架立钢筋绑扎（或焊）在一起，形成钢筋骨架，使各种钢筋得以在施工时维持正确的位置。
纵向受力钢筋主要是指受弯构件在受拉区承受拉力的钢筋，或在受压区承受压力的钢筋。
梁内纵向受力钢筋宜采用HRB400或RRB400级和HRB335级钢筋为了保证钢筋和混凝土有良好的握裹能力，构件的外缘应当保证保护层的厚度大于钢筋直径，并满足表4-1的规定。
构件的内部钢筋的间距4.2.1 配筋率对构件破坏特征的影响假设受弯构件的截面宽度为b，截面高度为h，纵向受力钢筋截面面积为A s，从受压边缘至纵向受力钢筋截面重心的距离h o为截面的有效高度，截面宽度与截面有效高度的乘积bh o为截面的有效面积（图4-6）。
构件的截面配筋率是指纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积的百分比，即(4-1)图4-6 矩形截面受弯构件构件的破坏特征取决于配筋率、混凝土的强度等级、截面形式等诸多因素，但是以配筋率对构件破坏特征的影响最为明显。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
③荷载：不同的应变、挠度所对应的不同加荷的大 小通过荷载传感器测得 ④裂缝的发展和裂宽的测得
§3.2 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态
主要内容： 受弯构件的受力阶段、截面正应力分布以及破坏形态 3.2.1试验研究 •理想匀弹体的受弯件 正截面： （1）平截面：ε直线分布 （2）沿高度σ直线分布边缘至σmax破坏 （3）M/Mu～ω直线关系
•RC受弯构件,由两种不同材料组成,且砼非匀质,非 弹性材料,其工作特性如何? 即σ-ε分布情况,ω变 化规律,裂缝开展情况如何?途径通过试验
1、适筋梁破坏—塑性破坏（图3-13b） • 梁的受拉钢筋首先屈服，应力不变而应变显著增 大，直到受压区边缘混凝土达极限压应变，裂缝 急剧展开。有明显的破坏预兆，塑性破坏 • 受弯构件的截面曲率Φ是一项综合表达构件的刚 度、变形能力的指标。
i h0 εc为截面边缘混凝土应变；ho为截面有效高度 • 结构的延性：在截面承载能力没有明显的变化的 情况下，结构耐受变形（转角、挠度）的能力， 衡量土建结构优劣的破坏一个重要技术指标
(3)第Ⅲ段——破坏阶段
σs→fS，钢筋屈服,M→My
砼受压区高度不断减小， 中和轴上移，压应力曲线 更趋丰满。裂宽增加。形 成主裂缝。εc→εcu，受 压区形成一些压破坏的纵 向缝，砼压碎而破坏,
M→Mu。
整体工作阶段末期的应力状态（Ia）为计算构件 抗裂性的依据。带裂缝工作阶段的应力状态Ⅱ为 普通RC构件是带裂缝的条件下工作的，故为使用 阶段裂缝宽度和变形计算之依据。破坏瞬间的状 态是计算构件强度。 3.2.2受弯构件正截面的破坏形态 受弯构件的破坏性质与配筋率、钢筋强度等级、 混凝土强度等有关。对常用的钢筋和砼而言，主 要与配筋率有关，按其破坏特征的不同，可将正 截面破坏形态分三类：
3、少筋梁破坏——脆性破坏（图3-13a) 配筋率很小，开裂后，Mu-ω直线关系，开裂后 挠度急剧增加，钢筋屈服，构件破坏。此时配筋 率ρmin为最小配筋率。 必须控制最小配筋率，避免此种破坏 受弯构件正截面强度试验（1）， （2）， （3）， （ 4）坏—脆性破坏（图3-13c） 配筋很多时，破坏时受拉钢筋未达到其屈服强度。 受压区边缘纤维的应变达到受弯时的极限压应变 破坏。裂缝细，无主裂缝，挠度小，为脆性破坏。 不经济，且破坏无明显预兆，工程中不准许采用。 界限破坏：适筋梁破坏始于受拉钢筋屈服，而后 受压区破坏，超筋梁始于混凝土受压破坏。若砼 强度、钢筋强度、截面尺寸合适时，必存在一特 定状态，在钢筋屈服的同时，受压区混凝土达到 极限强度，此特定状态即界限破坏，此时配筋率 ρmax为最大配筋率。
1）正截面工作的三个阶段F～ω关系 建研院试验结果 （1）Ｆ较小时，ω～Ｆ接近直线变化，梁尚未开裂， 第Ⅰ阶段;Ⅰa，裂缝即将开裂 （2）F＞Ff,裂缝发生且不断再现新裂缝，ω随F增 大较快，F～ω出现第一个转折点带裂缝工作阶段， 第Ⅱ阶段；Ⅱa，纵向受力钢筋屈服 （3）σS →fs,裂缝急剧开展，挠度急剧增加，F ～ ω出现第二个转折点，εs有较大的增长。F→Fus， 梁发生破坏，第Ⅲ阶段如图3-10,Ⅲa,受压区混凝土 压碎，截面破坏
2）三阶段的正截面上应力和应变 的变化规律 (1)第Ⅰ阶段—整体工作阶段 Ｍ很小 ε沿截面高度直线分布 σc（拉压区）均接近三角形分布 σs 很小 如左图： Ⅰa—第一阶段末 ε直线分布 σs＜fs,σc三角形分布 σct曲线形分布σct=fct
Mcr
(2)第Ⅱ阶段—带裂缝工 作阶段 M＞Mcr，出现裂缝 ε仍符合平截面假定 σs急剧增加 σct＞fct，受拉区退出 工作，应力重分布， 中性轴附近残存 σc应力图形平缓及曲 线形σs＜fS σs→fS此阶段末为Ⅱa