简述受弯构件正截面破坏形态及特征。
结构设计原理 期末复习
1.试述钢筋混凝土梁内钢筋的种类、作用答：（1)纵向受力钢筋:承受拉力或压力.（2)箍筋：箍筋除了帮助混凝土抗剪外，在构造上起着固定纵向钢筋位置的作用，并与纵向钢筋、架立钢筋等组成钢筋骨架。
(3）弯起钢筋：抗剪。
（4)架立钢筋:架立箍筋、固定箍筋的位置，形成钢筋骨架。
(5）水平纵向钢筋：主要是在梁侧面发生裂缝后，减小混凝土裂缝宽度。
（其中纵向钢筋、箍筋、架立钢筋、水平纵向钢筋具有抗扭作用.）2.钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形态有哪些？有何特征？答：(1）适筋梁破坏的特点是当荷载增加到一定程度后,受拉钢筋首先屈服，然后受压混凝土被压碎，属塑性破坏。
（2）少筋梁破坏的特点是裂缝一旦出现,即很快形成临界斜裂缝，并迅速延伸至梁顶使混凝土裂通，梁被拉断而破坏，属脆性破坏。
（3）超筋梁破话的特点是随着荷载的增加,受压混凝土首先被压碎，受拉钢筋未屈服,属脆性破坏。
3。
钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段？每个阶段受力主要特点是什么？答：钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为三个阶段：（1） 第Ⅰ阶段：整体工作阶段：梁混凝土全截面工作,混凝土的压应力都基本程三角形分布。
纵向钢筋承受拉应力。
混凝土处于弹性工作阶段,即应力与应变成正比。
第Ⅰ阶段末：混凝土的压应力基本上仍是三角形分布。
受拉边缘混凝土的拉应变临近抗拉极限应变，拉应力达到混凝土抗拉强度，表示裂缝即将出现。
（2） 第Ⅱ阶段：荷载作用弯矩达到开裂弯矩后，在梁混凝土抗压强度最弱界面上出现了第一批裂缝。
这时,在有裂缝的截面上,拉区混凝土推出工作，把它原承担的拉力转给了钢筋，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，而形成微曲的曲线形，中性轴位置向上升高.第Ⅱ阶段末：钢筋拉应变达到屈服时的应变值，钢筋屈服。
（3） 第Ⅲ阶段：钢筋的拉应变增加很快，但钢筋的拉应力一般维持在屈服强度不变（对具有明显流幅的钢筋）。
石家庄铁道大学混凝土结构设计原理2010年上半年土木期末试卷AB及答案
石家庄铁道学院2010-2011学年第2学期2008 级本科班期末考试试卷(A)课程名称：混凝土结构设计原理任课教师：考试时间：120 分钟学号：姓名：班级：考试性质(学生填写)：正常考试( )缓考( )补考( )重修( )提前修读( )题号一二三四五六七总分满分20 10 10 30 30 100 得分阅卷人一、单项选择题：(每小题2分，共20分)1.与素混凝土梁相比，适量配筋的钢筋混凝土梁的承载力和抵抗开裂的能力( )A．均提高很多B．承载力提高很多，抗裂能力提高不多C．抗裂能力提高很多，承载力提高不多 D. 均提高不多2．下图为一矩形截面梁正截面的抵抗弯矩图和弯矩包络图，只有纵筋N1提供弯起，则N1的不需要点为( )3．下列选项为结构或构件在使用中出现的几种情况,其中属于超过了正常使用极限状态的为( )A．水池结构因开裂引起渗漏；B．梁因配筋不足造成断裂破坏；C ．施工中过早拆模造成结构倒塌；D ．偏心受压柱失稳破坏。
4．正常使用极限状态设计进行荷载效应的短期效应组合时，对可变荷载应采用( )A ．标准值B ．代表值C ．频遇值D ．准永久值5．对于钢筋混凝土无腹筋梁，当剪跨比m<1时，常发生的斜截面受剪破坏形态为( )A ．弯曲破坏B ．剪压破坏C ．斜拉破坏D ．斜压破坏 6．下列对于钢筋混凝土剪扭构件的承载力，说法不正确的是( )A ．抗剪承载力比不受扭矩时的小；B ．抗扭承载力比纯扭时的小；C ．加大箍筋间距，对两种承载力没有影响；D ．提高混凝土强度，承载力会提高。
7．矩形截面小偏心受压构件截面设计时，离轴向力较远一侧钢筋s A 可按最小配筋率配置，这是为了( )A ．保证构件破坏时，s A 的应力能达到受拉屈服强度B ．保证构件破坏时，s A 的应力能达到受压屈服强度C ．保证构件破坏时，从s A 一侧先被压坏D ．节约钢材用量，因为构件破坏时s A 的应力一般达不到屈服强度。
混凝土结构设计重点
钢筋和混凝土能结合在一起的原因：1.混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间存在黏结力，使钢筋和混凝土在荷载作用下能够协调变形，共同受力。
2.钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数相近。
3.钢筋至构件边缘的混凝土保护层对钢筋起到保护作用。
混凝土结构的特点：1.优点：取材容易，合理用材，整体性好，耐久性好，耐火性好，可塑性好。
2.缺点：自重大，抗裂性差立方体抗压强度标准值是混凝土各种力学指标的基本代表值，采用fcu,k表示，单位N/mm2，按标准方法制作、养护的边长为150mm的立方体试件，在相对湿度伟95%以上，28d或设计规定的龄期以标准试验方法测得具有95%保证率的抗压强度值。
混凝土强度等级由符号C和混凝土立方体抗压强度标准值表示。
混凝土强度等级有14个C15到C80，C50以下为普通混凝土，以上为高强度等级混凝土，C80以上为高强度混凝土。
混凝土在符合应力作用下的强度：1.混凝土的双向受力程度2.混凝土在法向应力和切应力作用下的复合程度3.混凝土的三轴受压强度徐变：混凝土结构或材料承受的荷载或应力不变，而变形或应变随时间增长的现象。
（影响因素：内在，坏境，应力因素）徐变对混凝土结构和构建的受力性能有重要影响：使结构变形增大；使受弯构件挠度加大；使长细比较大柱的附加偏心距增大；使预应力混凝土构件产生预应力损失混凝土的收缩：混凝土在空气中硬化时体积缩小的现象。
钢筋的分类：混凝土结构所采用的钢筋按化学成分的不同分为碳素结构钢和普通低合金钢，钢筋按外形的不同，分为光圆钢筋和带肋钢筋根据含碳量的不同，碳素结构钢又可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。
随着含碳量的增加，钢材的强度随之提高，但钢材的塑性和可焊性降低。
硬钢软钢的判别：有物理屈服点的钢筋称为软钢（热轧钢筋），无物理屈服点的钢筋成为硬钢（钢绞线，钢丝）。
设计时有物理屈服点的钢筋去钢筋的屈服强度作为钢筋强度的设计依据。
衡量钢筋塑性性能的基本指标是伸张率和冷弯性能。
简述受弯构件正截面的三个阶段
简述受弯构件正截面的三个阶段
一、弯曲阶段
在受弯构件正截面的受力过程中，首先经历的是弯曲阶段。
当外力作用在受弯构件上时，构件会发生弯曲变形。
这是由于构件上的上部受力产生了压应力，而下部受力产生了拉应力，导致构件发生弯曲。
在这个阶段，构件上的纤维受到不同的应力，最大应力出现在上表面的纤维，而最小应力则出现在下表面的纤维。
二、弯曲破坏阶段
弯曲阶段过后，受弯构件进入了弯曲破坏阶段。
在这个阶段，由于外力的作用，构件上的应力达到了最大值，超过了构件的强度极限，导致构件发生破坏。
弯曲破坏通常是由于构件的上表面产生拉应力，超过了材料的抗拉强度，导致构件发生拉裂断裂。
而下表面则产生了压应力，但一般不会导致破坏。
三、弯曲变形阶段
弯曲破坏阶段之后，受弯构件进入了弯曲变形阶段。
在这个阶段，构件已经发生了破坏，但由于外力作用的持续，构件仍然会继续产生弯曲变形。
在这个阶段，构件的变形主要表现为弯曲角度的增大和弯曲轴线的移动。
弯曲角度的增大是由于构件的上部纤维继续发生拉伸变形，而下部纤维继续发生压缩变形。
弯曲轴线的移动则是由于构件的上部纤维断裂，导致弯曲轴线向上移动。
受弯构件正截面的受力过程可以分为弯曲阶段、弯曲破坏阶段和弯曲变形阶段。
在弯曲阶段，构件发生弯曲变形，产生不同的应力分布。
在弯曲破坏阶段，构件达到最大应力，发生破坏。
而在弯曲变形阶段，构件已经破坏，但仍然会继续发生弯曲变形。
了解受弯构件正截面的这三个阶段，有助于我们对构件的受力行为有更深入的理解，从而进行合理的设计和分析。
钢筋混凝土结构复习资料3
2 钢筋强度等级及常用直径 (1)梁的钢筋强度等级和常用直径 1)梁内纵向受力钢筋。 梁中纵向受力钢筋宜采用HRB400级和 HRB500级，常用直径为12mm、14mm、 16mm、18mm、20mm、22mm和25mm。
纵向受力钢筋的直径，当梁高大于等于 300mm时，不应小于10mm；当梁高小于 300mm时，不应小于8mm。
级
500MPa
≦C50 C60 C70 C80 0.576 0.556 0.537 0.518 0.550 0.531 0.512 0.493
0.518 0.499 0.481 0.463
0.482 0.464 0.447 0.429
当相对受压区高度ξ＞ξb时，属于超筋梁。 当ξ=ξb时，属于界限情况，与此对应的纵向受拉 钢筋的配筋率，称为界限配筋率，记作ρb，此时 考虑截面上力的平衡条件，有
1 截面形式
图3-1 常用梁、板截面形式 (a)单筋矩形梁；(b)双筋矩形梁；(c)T形梁；(d)I形梁；
(e)槽形板；(f)空心板；(g)环形截面梁
2 梁、板的截面尺寸
现浇梁、板的截面尺寸宜按下述采用： （1）矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～3.5；T形截面梁的 h/b一般取2.5～4.0（此处b为梁肋宽）。矩形截面的宽度或T 形截面的肋宽b一般取为100mm、120mm、150mm、 (180mm)、200mm、（220mm）、250mm和300mm， 300mm以上的级差为50mm；括号中的数值仅用于木模。
考虑到混凝土抗拉强度的离散性，以及收缩等因素的影响， 所以在实用上，最小配筋率ρmin往往是根据传统经验得出的。 规范规定的纵向受力钢筋最小配筋率见附表4-5。为了防止梁 “一裂就坏”，适筋梁的配筋率应大于ρminh/h0。
混凝土结构设计原理第五版复习重点详解
混凝土结构设计第五版复习重点第 1 章绪论1.钢筋与混凝土为什么能共同工作：（1）钢筋与混凝土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）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，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，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。
1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态：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。
荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值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一、混凝土立方体抗压强度（f cu,k）：用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（20±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。
（f cu,k为确定混凝土强度等级的依据）1.强度轴心抗压强度（f c）：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的。
（f ck=0.67 f cu,k）轴心抗拉强度（f t）：相当于f cu,k的1/8～1/17, f cu,k越大，这个比值越低。
复合应力下的强度：三向受压时，可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。
双向受力时，（双向受压：一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加；双向受拉：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：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）受力变形：（弹性模量：通过曲线上的原点O引切线，此切线的斜率即为弹性模量。
混凝土及砌体结构复习要点
学习必备 欢迎下载混凝土及砌体结构复习要点 第一章 绪论1.配筋的主要作用：提高结构和构件的承载能力及变形能力2.配筋的基本要求：①钢筋与混凝土两者变形一致；②钢筋的位置和数量等也必须正确。
3.砌体结构的主要特点：①主要用于受压的结构和构件；②砌体结构的尺寸应与块体尺寸相匹配；③砌体结构除了满足承载力要求外，还要满足耐久性的要求；④受力性能的离散性比较大；⑤整体性比较差，对抗震不利。
第二章 混凝土及砌体结构设计方法概述 一、结构上的作用1.作用的定义：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。
作用包括：直接作用（直接作用在结构上的力）和间接作用（使结构产生外加变形或约束变形，但不是直接以力的形式出现的）2.作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用。
永久作用：在设计基准期内量值不随时间变化的作用，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。
可变作用：在设计基准期内量值随时间变化的作用，或其变化与平均值相比不可以忽略不计的作用。
偶然作用：在设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间较短的作用。
二、两类极限状态1.建筑结构的功能（*）（安全性、适用性、耐久性） （1）能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种作用； （2）在正常使用时有良好的工作性能； （3）在正常维护下具有足够的耐久性；（4）在偶然事件，例如罕遇地震等发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性，即结构只产生局部损坏而不发生连续倒塌。
结构的可靠性：结构在设计使用年限内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。
结构的设计使用年限：指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限。
普通房屋和构筑物的设计使用年限为50年。
建筑结构的安全等级分为三级。
2.两类极限状态（结构的可靠性用结构的极限状态来判断） （1）极限状态：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足某一功能要求。
混凝土结构设计最新试题
混凝土结构设计原理复习资料第 1 章绪论1.钢筋与混凝土为什么能共同工作：（1）钢筋与混凝土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）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，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，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。
1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态：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。
荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值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一、混凝土立方体抗压强度（f cu,k）：用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（20±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。
（f cu,k为确定混凝土强度等级的依据）1.强度轴心抗压强度（f c）：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的。
（f ck=0.67 f cu,k）轴心抗拉强度（f t）：相当于f cu,k的1/8～1/17, f cu,k越大，这个比值越低。
复合应力下的强度：三向受压时，可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。
双向受力时，（双向受压：一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加；双向受拉：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：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）受力变形：（弹性模量：通过曲线上的原点O引切线，此切线的斜率即为弹性模量。
第四章 钢筋混凝土受弯构件
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方法二 查表法
第一步：求ξ。
ξ=fyAs/(α1fcbh0) 第二步：由附表3-2查得αs。 第三步：求Mu。当ξ≤ξb时，则 Mu=αsα1fcbh02
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当ξ＞ξb时，说明超筋，此时的正截面受 弯承载力根据公式求得
Mu,max=α1fcbh02ξb(1-0.5ξb) 或 Mu,max=αs,maxα1fcbh02 第四步：验算最小配筋率条件ρ≥ρmin。
受 弯 构 件
截面类型
Ｍ
正常使用极限状态
斜截面破坏:主要由剪力引起 变形验算： f max ≤f lim 双筋截面 裂缝宽度验算：ｗmax ωlim 同时在受拉区配置 Ｖ 纵向受力钢筋的截面
设计内容
构造措施
构件各连接部位均应满足
4.1 受弯构件基本构造要求
一、钢筋混凝土板
板厚度h
施工要求
现浇板 hmin≦60mm
屈服→压碎 对应极限弯矩Mu
Ⅰa状态：计算Mcr的依据 应力状态与 Ⅱ阶段：计算裂缝、刚度的依据 Ⅲa状态：计算Mu的依据
计算关系
钢筋混凝土梁受力特点
1、截面应变仍呈直线分布，中和位置随M增大而上升
第Ⅰ阶段：σs 小而慢， Ⅰa有突变 2、钢筋应力
第Ⅱ阶段： σs 增长快， Ⅱa达fy
第Ⅲ阶段： σs=fy，产生流幅至混凝土压碎 第Ⅰ阶段：f 增长慢
x = h0 h0 2M a1 f cb
•
第二步：求纵向钢筋AS。
a1 f c bx ， fy
若x ? xb h0 , 则As
若x > xb h0 , 属于超筋，截面小重新设计
•
第三步：选筋。除满足计算外，还应满足 构造要求。
项目四：受弯构件正截面的性能和设计
4.2 受弯构件的基本构造要求
二、梁的一般构造要求
梁的截面尺寸 截面最小高度:h=(1/16~1/10) l0 截面宽高比: b/h=(1/3~1/2) 梁内钢筋布置 受力钢筋直径：10~30mm 构造钢筋: 架立钢筋直径 每侧纵向构造钢筋面积 纵向构造钢筋间距: 不大于200mm 梁内箍筋: 按规定选用
e0— 对应于砼压应力刚达到fc时砼压应变, e0<0.002
时,取0.002. ecu—正截面砼极限压应变,处非均匀受压时, ecu>0.0033时,取0.0033. n—系数, n>2时, 取2. fcu,k—砼标准立方体抗压强度标准值。
4.4 受弯构件正截面承载力计算 的基本理论
二、受压区砼应力图形的简化 极限状态时受弯构件受压区砼的应力图形呈曲线形, 为使砼应力计算简单,可简化为矩形应力图形.
4.3 单筋矩形截面钢筋混凝土梁 受力状态
适筋梁破坏 (受拉破坏)
受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土压坏，中间有 一个较长的破坏过程，有明显预兆，“塑性破坏”， 破坏前可吸收较大的应变能。 min ≤ ≤ max
4.3 单筋矩形截面钢筋混凝土梁 受力状态
超筋梁破坏 (受压破坏) 如果 > max，则在钢筋没有达到屈服前，压区混凝 土就会压坏，表现为没有明显预兆的混凝土受压脆 性破坏的特征。这种梁称为“ 超筋梁 ”。工程实践 中严禁使用.
图4-2a 梁第Ⅰ阶段应力及应变图
4.3 单筋矩形截面钢筋混凝土梁 受力状态
第Ⅱ阶段——带裂缝工作阶段 从梁受拉区出现第一条裂缝开始，到梁受拉区钢筋 即将屈服时的整个工作阶段。
图4-2b 梁第Ⅱ阶段应力及应变图
4.3 单筋矩形截面钢筋混凝土梁 受力状态
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受弯构件正截面的破坏形态主要有以下三种：
1. 适筋梁破坏：这种破坏的特点是，当荷载增加到一定程度后，受拉钢筋首先屈服，然后受压混凝土被压碎，属于塑性破坏。
2. 少筋梁破坏：这种破坏的特点是，裂缝一旦出现，即很快形成临界斜裂缝并迅速延伸至梁顶，使混凝土裂通，梁被拉断而破坏，属于脆性破坏。
3. 超筋梁破坏：这种破坏的特点是，随着荷载的增加，受压混凝土首先被压碎，受拉钢筋末屈服，属于脆性破坏。
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