混凝土部分-第一、二章
混凝土结构设计原理第三版课后习题答案
李乔主编钢筋混凝土结构第三版课后习题答案一、第一章无二、第二章2.1结构中常用的钢筋品种有哪些？其适用范围有何不同？答：结构中常用钢筋包括：HPB300、HRB335、HRB400和HRB500级钢筋。
HPB300主要用于箍筋，也可以作为一般构件的纵向受力钢筋；HRB335过去是主要的纵向受力钢筋，现受限使用并准备逐步淘汰的品种；HRB400和HRB500是目前要推广使用的主要钢筋，主要用于梁、柱等重要构件的纵向受力钢筋和箍筋。
2.2简述混凝土立方体抗压强度、混凝土等级、轴心抗压强度、轴心抗拉强度的意义以及他们之间的区别。
答：混凝土立方体抗压强度可以用来确定混凝土等级，也可以用来计算轴心抗压强度；混凝土等级根据立方体抗压强度标准值并具有95%超值保证率来确定的，表征混凝土的等级；轴心抗压强度是混凝土结构最基本的强度，其值一般通过立方体抗压强度并根据折减系数来确定；轴心抗拉强度表征混凝土抵抗拉力的能力，用于计算混凝土构件在混凝土开裂之前的承载力，或者控制混凝土构件的开裂。
2.3简述混凝土应力-应变关系特征。
（2004年真题）答：混凝土应力应变特征：应力较小时（00.3c f ≤σ），曲线基本成直线变化，混凝土内部的微裂缝没有发展；随着应力的增加000.8~0.3c c f f =σ，开始出现越来越明显的非弹性性质，内部微裂缝开始发展，但处于稳定状态；当00 1.0~0.8c c f f =σ时，应力应变曲线斜率急剧减少，内部微裂缝进入非稳定状态；最终达到峰值应力点，但此点并不是应变最大点；随后应力应变曲线下降，直至最后达到最大应变处，构件破坏。
2.4混凝土收缩、徐变与哪些因素有关？（2004年真题）答：影响徐变与收缩的因素：（1）持续压应力的大小（2）混凝土组成成分和配合比（3）养护和使用时的温度、湿度（4）构件体表比（5）受荷载时混凝土的龄期2.5如何保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力？答：混凝土角度：（1）提高混凝土的强度；（2）考虑到混凝土浇筑时泌水下沉和气泡溢出而形成空隙层对黏粘结力的影响，规范规定，对高度超过300mm的梁，应分层浇注；（3）规定了混凝土保护层的最小厚度。
混凝土结构第2章
材料性能等取值而选用的时间参数，与结构的设计使
用年限是两个概念，不能混淆。
作用按随空间位置的变异可分为: 固定作用与自
由作用。
作用按结构的反应特点可分为：
(1)静态作用，使结构产生的加速度可以忽略不计的作 用，如自重、一般风荷载、雪荷载等，其作用效应 与结构的动力特性无关；
(2)动态作用，使结构产生的加速度不可忽略不计的作 用，如地震，其作用效应不仅与作用的大小有关， 而且与结构的动力特性（如刚度、质量分布、自振 周期等）有关。
2.2 两类极限状态 2.2.1 建筑结构的功能
结构的可靠性指的是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。
所谓的预定功能是指建筑结构必须满足安全性、 适用性、耐久性。 安全性：指结构在预定的使用期限内，应能承受正常 施工、正常使用时可能出现的各种荷载、外加变形、 约束变形等的作用。在设计规定的偶然事件发生时及 发生后，仍能保持整体稳定性，不发生倒塌或连续破 坏，应避免个别构件或局部破坏而导致整体破坏。
例题2-1
已知：板宽0.6m，板的计算跨度 l0 3.3m ， 板自重：1.62kN / m2 板面25mm水泥砂浆抹面： 0.025 20 0.5kN / m2
板底15mm纸筋石灰粉刷：0.01516 0.24kN / m2
合计：2.36kN / m2
在板宽0.6米内的均布线恒载的标准值为：
gk Gkb 2.36 0.6 1.42kN / m
在板宽0.6米内的均布线活载的标准值为：
qk Qkb 2.0 0.6 1.2kN / m
跨中弯矩设计值：
M
0S
0 ( G
1 8
4.61kN m
混凝土结构设计原理---绪论及第一、二章总结
1、钢筋和混凝土为什么能结合在一起工作：①粘结力是这两种性质不同的材料能够共同工作基础，混凝土结硬后能和钢筋牢固粘结在一起，相互传递内力②线膨胀系数接近，温度变化时钢筋和混凝土不会发生粘结破坏2、钢筋混凝土结构有哪些主要优缺点：优点：合理用材，就地取材节约钢材耐久耐火可模性好整体性好，刚度大；缺点：自重大抗裂性差性质较脆费工费模3、混凝土结构对钢筋性能的要求及其达到的目的：强度高（节省钢材获得较好的经济效益）；塑性好（给人以破坏的征兆）；可焊性好（保证焊接后的接头性良好）；与混凝土的粘结锚固性能好（使钢筋的强度能够被充分利用，保证焊接后的接头性能良好）；严寒地区低温性能好4、钢筋的品种与性能HPB235级(Ⅰ级) （Hot rolled Plain S teel Bars）钢筋多为光面钢筋，多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋。
HRB335级(Ⅱ级) （Hot rolled Ribbed Steel Bars）和HRB400级(Ⅲ级)钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋以增强与混凝土的粘结，外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋。
RRB400级(Ⅳ级) （Remained heat treatment Ribbed Steel Bars）钢筋强度太高，不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋，一般冷拉后作预应力筋HRB400级和HRB335级钢筋一般用于普通混凝土结构中的受力钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。
光面钢筋的截面面积按直径计算，变形钢筋根据标称直径按圆面积计算确定。
非热轧钢筋由强度的大小来反映它的用途，较高强度的钢筋常用语预应力混凝土构件中的预应力钢筋，一般强度的钢筋用作普通混凝土的受力钢筋或构造钢筋。
5、混凝土结构内力计算和截面承载力设计的方法：最初是弹性方法来计算，20世纪30年代，截面设计方法变为按破损阶段计算法；20世纪50年代，按照极限状态设计法。
混凝土课后答案解析
混凝⼟课后答案解析第⼆章混凝⼟结构材料的物理⼒学性能2.1 我国⽤于钢筋混凝⼟结构和预应⼒混凝⼟结构中的钢筋或钢丝有哪些种类？有明显屈服点钢筋和没有明显屈服点钢筋的应⼒—应变关系有什么不同？为什么将屈服强度作为强度设计指标？提⽰：我国混凝⼟结构⽤钢筋可分为热轧钢筋、冷加⼯钢筋、热处理钢筋及⾼强钢丝和钢绞线等。
有明显屈服点钢筋的应⼒—应变曲线有明显的屈服台阶，延伸率⼤，塑性好，破坏前有明显预兆；没有明显屈服点钢筋的应⼒—应变曲线⽆屈服台阶，延伸率⼩，塑性差，破坏前⽆明显预兆。
2.2 钢筋的⼒学性能指标有哪些？混凝⼟结构对钢筋性能有哪些基本要求？提⽰：钢筋的⼒学性能指标有强度和变形。
对有明显屈服点钢筋，以屈服强度作为钢筋设计强度的取值依据。
对⽆屈服点钢筋，通常取其条件屈服强度作为设计强度的依据。
钢筋除了要有⾜够的强度外，还应具有⼀定的塑性变形能⼒，反映钢筋塑性性能的⼀个指标是伸长率。
钢筋的冷弯性能是检验钢筋韧性、内部质量和加⼯可适性的有效⽅法。
混凝⼟结构对钢筋性能的要求：①强度⾼：强度越⾼，⽤量越少；⽤⾼强钢筋作预应⼒钢筋，预应⼒效果⽐低强钢筋好。
②塑性好：钢筋塑性性能好，破坏前构件就有明显的预兆。
③可焊性好：要求在⼀定的⼯艺条件下，钢筋焊接后不产⽣裂纹及过⼤的变形，保证焊接后的接头性能良好。
④为了保证钢筋与混凝⼟共同⼯作，要求钢筋与混凝⼟之间必须有⾜够的粘结⼒。
2.3 混凝⼟的⽴⽅体抗压强度是如何确定的？与试件尺⼨、试验⽅法和养护条件有什么关系？提⽰：我国规范采⽤⽴⽅体抗压强度作为评定混凝⼟强度等级的标准，规定按标准⽅法制作、养护的边长为150mm的⽴⽅体试件，在28d或规定期龄⽤标准试验⽅法测得的具有95%保证率的抗压强度值（以N/mm2计）作为混凝⼟的强度等级。
试件尺⼨：考虑尺⼨效应影响，试件截⾯尺⼨越⼩，承压⾯对其约束越强，测得的承载⼒越⾼，因此，采⽤边长为200mm的⽴⽅体试件的换算系数为 1.05，采⽤边长为100mm的⽴⽅体试件的换算系数为0.95。
《混凝土结构设计原理》第2章
0
1.1
1.0
二、承载能力极限状态设计表达式 建规 0 S R 桥规 0 Sud R
第二章
混凝土结构基本设计原则
三、建规承载能力极限状态的 荷载效应组合设计值S
▲基本组合-由可变荷载效应控制
S G SGK Q1SQ1K Qi Ci SQi k
i 2
2.1.2 结构的功能
（包括安全性、适应性和耐久性）
一、 结构的安全等级
根据结构破坏后果的影响程度分为三级。
建筑结构的安全等级
安全等级 一级 二级 三级 破坏后果 很严重 严 重 不严重 建筑物类型 重要的建筑物 一般的建筑物 次要的建筑物
3.1 结构的功能
第二章
混凝土结构基本设计原则
桥梁结构的安全等级
第二章
混凝土结构基本设计原则
三、 结构的功能
（包括安全性、适应性和耐久性）
1、 安全性
结构在设计规定的使用年限内，能承受在正常施工和 正常使用时可能出现的各种作用。在设计规定的偶然事件 发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。
▲设计使用年限：一般为50年。 ▲各种作用：指荷载、外加变形和约束变形（如温度和收缩变形受 到约束时）； ▲偶然事件：如地震、爆炸、火灾、撞击等；
第二章
混凝土结构基本设计原则
2.2 按近似概率的极限状态设计法 2.2.1结构的可靠度 一、可靠性
结构在设计规定的使用年限内，在规定的条件 下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完 成预定功能（安全性、适用性和耐久性）的能力。 即是安全性、适用性和耐久性的总称。
二、可靠度
结构可靠度：是结构可靠性的概率度量。
因（混凝土收缩、温度变化、基础差异
混凝土结构基本原理答案吕晓寅版 第一二三章
第一章1.钢筋和混凝土共同工作的条件是什么？答：(1)钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力。
(2)钢材与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数（钢材为1.2×10−5，混凝土为1.0×10−5～1.5×10−5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间粘结力的破坏。
(3)混凝土包裹在钢筋的外面，可以是钢筋免于腐蚀和高温软化。
2.与其他结构材料相比，混凝土结构有哪些特点？答:优点:（1）材料利用合理；（2）可模性好；（3）耐久性和耐火性好；（4）现浇混凝土结构的整体性好；（5）刚度大阻尼大；（6）防振性和防辐射性能较好；（7）易于就地取材缺点：（1）自重大；（2）抗裂性大；（3）承载力低；（4）模板用量大3.学习本课程应注意哪些问题？答：（1）注意建立工程概念，多参加实践活动，如认识实习、课程设计等；（2）注意学科的特殊性。
混凝土材料物理力学性能复杂，结构理论大多建立在试验研究上，缺乏完善的理论体系，很多公式是由试验并经过工程实践检测得到；（3）关注混凝土学科的发展方向。
混凝土材料的主要发展方向是高强、轻质、耐久、提高抗裂性和易于成型，钢筋的发展方向是高强、较好的延性和较好的粘结锚固性能，钢混组合结构应用越来越广。
第二章1.热轧钢筋有哪些品种，分别用什么符号表示？有明显屈服点的钢筋拉伸时分哪几个阶段？答：热轧钢筋根据其强度的高低，分为四个级别，每个级别又多一个或多个牌号。
各钢筋级别为：①I级筋：HPB300级（符号φ）；②II级筋：HRB335级（符号）和HRBF335级（符号）；③III级筋：HRB400级（符号）、HRBF400级（符号）和RRB400级（符号，余热处理III级筋）④IV级筋:HRB500级（符号）和HRBF500级（符号）。
HPB表示热轧光圆钢筋；HRB表示热轧带肋钢筋；HRBF表示细晶粒热轧带肋钢筋；RRB表示余热处理的带肋钢筋。
钢筋混凝土原理课程-各章参考词汇
CHAPTER1Plain Concrete素混凝土，Reinforced Concrete钢筋混凝土，Prestressed Concrete预应力混凝土，reinforcement steel bar钢筋（也有人直接用bar,fiber），Portland cement波特兰水泥Light-weight concrete轻质混凝土，high-strength concrete高强混凝土，Fiber reinforced concrete（FRC）纤维混凝土load荷载，span跨径，strain应变，stress应力，compression压力，tension拉力，moment弯矩，torsion扭矩，扭转thermal expansion coefficients热膨胀系数，corrosion protection防腐蚀，Fire resistance 耐火，hollow floor空心楼板，wall墙面，girder主梁，beam横梁，column柱，footing基础allowable stress design method允许应力法，ultimate strength design method极限强度设计法，limit state design method极限状态设计法，composite structure混合结构CHAPTER2smooth bar光圆钢筋，deformed bar螺纹钢筋，hot rolled bar热轧钢筋，cold drawn bar 冷拉钢筋，steel wires钢绞线，heat treated steel bar热处理钢筋stress-strain curve应力应变曲线，yield plateau屈服平台deformation变形，deflection挠度，yield strength屈服强度，ultimate strength极限强度，ductility韧性，hardening强化，cold drawn冷拉，tempering treatment回火，quenching treatment淬火fatigue疲劳，shrinkage收缩，creep徐变，crack开裂,crush压溃water-cement ratio水灰比cubic compressive strength立方体抗压强度，prismatic compressive strength棱柱体抗压强度elasticity modulus弹性模量（杨氏模量），secant modulus割线模量，tangent modulus切线模量，shear modulus剪切模量，poisson’s ratio泊松比uniaxial tension单轴拉伸，biaxial loading双轴加载，triaxial loading三轴加载CHAPTER3bond粘结，anchorage锚固，bar splicing钢筋搭接，splitting撕裂，crush压溃，pull-out failure刮出式破坏splice length搭接长度，embedded length埋置长度，development length锚固长度shape coefficient外形系数ribs钢筋肋CHAPTER4axial load轴向加载，axial tension轴向拉伸，axial compression轴向压力elasticity弹性，plasticity塑性longitudinal bars主筋（纵向钢筋），stirrup箍筋，hanger bar架立筋，bent bar弯起钢筋brittle failure脆性破坏，load carrying capacity承载能力short column短柱，slender column长柱，stability coefficient稳定系数cross section截面，cross-sectional dimension截面尺寸spiral stirrup螺旋箍筋CHAPTER5box section箱形截面，hollow slab空心板，T-section T形截面over-reinforced beam超筋梁，under-reinforced beam少筋梁，balanced-reinforced beam 适筋梁brittle failure脆性破坏concrete cover混凝土保护层minimum reinforcement ratio最小配筋率flexure theory弯曲理论，plane section assumption平截面假定neutral axis中性轴，coefficient系数，parameter参数，constant常数stress distribution应力分布，shear span ratio剪跨比stress block depth应力区高度（受压区高度），relative stress block depth相对应力区高度（相对受压区高度），nominal stress block depth名义应力区高度（名义受压区高度），flexural capacity抗弯承载能力symmetry reinforcement对称配筋effective flange width有效翼缘宽度，flange翼缘，web腹板shear-lag effect剪力滞效应simple-supported beam简支梁，continuous beam连续梁deep-bending member深受弯构件，deep beam深梁，transfer girder转换梁，tie-reinforcement拉结筋，horizontal distributing reinforcement水平分布钢筋spacing间距CHAPTER6eccentricity偏心率，second-order effect二阶效应ultimate limit state使用极限状态additional eccentricity附加偏心距eccentricity magnifying coefficient偏心距放大系数tensile failure受拉破坏，compressive failure受压破坏larger eccentricity大偏心，small eccentricity小偏心out-plane strength片面外强度geometric central axis几何中心轴CHAPTER7shear failure剪切破坏diagonal tension斜向拉应力shear flow剪力流diagonal cracks斜裂缝，flexural crack弯曲裂缝，compression strut受压杆web reinforcement腹筋（抗剪钢筋）truss model桁架模型slope angle倾角upper end of the crack裂缝上端maximum spacing of stirrup箍筋最大间距concentrated load集中荷载，uniform load均布荷载detailing requirement构造要求moment envelope弯矩包络图，moment diagram弯矩图embedded length锚固长度points of bend弯起点CHAPTER8equilibrium torsion均衡扭转，compatibility torsion协调扭转static equilibrium静力平衡principal stress主应力cracking torque开裂弯曲transverse reinforcement横向钢筋elasto-plastic mode弹塑性模型Plastic space truss design method塑性空间桁架设计方法，Skew bending design method 斜弯设计方法hollow section空心截面perimeter周长hook弯钩minimum stirrup ratio最小配箍率distribution of reinforcement钢筋分布CHAPTER9punching shear冲切，local compression局部受压two way shear双向剪切slab-column joint板柱交接点column cap柱帽，drop panel托板linear interpolation线形内插effective depth有效高度critical width临界宽度punching shear cone冲压椎体polar moment of inertia极惯性矩net area净面积spiral stirrup螺旋箍筋，mat reinforcement钢筋网splitting劈裂，chipping崩裂CHAPTER10prestressed concrete预应力混凝土pretensioning system先张法，post-tensioning system后张法wire钢丝，strand钢绞线，tendon钢束bottom台座，casting-yard预制场duct孔道，jack张拉，grout灌浆，bond粘结，unbond无粘结friction摩擦full prestressing全预应力，partial prestressing部分预应力creep徐变，shrinkage收缩stress loss应力损失grippers夹具，anchorage锚具permissible stress容许应力，stretching stress拉伸应力，effective prestress有效预应力loss of prestress预应力损失，loss due to friction摩擦损失，anchorage-sections锚具滑移，elastic shortening of concrete混凝土塑性回缩，steel stress relaxation钢筋应力松弛，creep loss徐变损失，shrinkageloss收缩损失tendon profile钢束形状，deviation force偏向力，curvature effect曲率效应，wobble effect抖动效应fixed end固定端，tension end张拉端overstretching超张拉curvature friction coefficient曲率摩擦系数transfer length传递长度，bond stress粘结应力concrete depositing混凝土浇注service stage使用阶段，construction stage施工阶段Transformed area换算面积，moment of inertia惯性矩hoisting吊装，transporting运输dynamic factor动力系数ordinary reinforced steel普通钢筋normal section正截面，oblique section斜截面CHAPTER11serviceability使用性能reliability可靠性：safety安全，applicability实用，durability耐久deflection挠度，crack width裂缝宽度transverse crack横向裂缝，plastic crack塑性裂缝，temperature crack温度裂缝，shrinkage crack收缩裂缝，cracks due to rust锈蚀引起的裂缝，cracks due to differential settlement不均匀沉降引起的裂缝，load-induced crack荷载引起的裂缝freezing-thawing冻容，alkali-aggregate reaction碱骨料反应standard value标准值，frequent value频遇值，quasi-permanent value准永久值maximum crack width最大裂缝宽度crack control开裂控制bond-slip theory粘结滑移理论，non-slipping theory无滑移理论flexural stiffness弯曲刚度。
混凝土第六版第一、二章课后习题
第一章1.1什么是钢筋混凝土结构？配筋的主要作用和要求是什么？以混凝土为主要材料的结构。
在混凝土中配置适量的受力钢筋，并使得混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，就能起到充分利用材料，提高结构承载力和变形能力的作用。
要求：受力钢筋与混凝土之间必须可靠地粘结在一起，以保证两者共同变形、共同受力。
同时受力钢筋的布置和数量都应由计算和构造要求确定，施工也要正确。
保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力的构造措施有：1）对不同等级的混凝土和钢筋，要保证最小搭接长度和锚固长度；2）为了保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结，必须满足钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度的要求；3）在钢筋的搭接接头范围内应加密箍筋；4）为了保证足够的粘结在钢筋端部应设臵弯钩。
1.2 钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。
缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。
1.3结构有哪些功能要求？简述承载能力极限状态和正常使用能力极限状态的概念。
（1）结构的安全性（Safety）:在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用；在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍然能保持必要的整体稳定性。
（2）结构的适用性(Serviceability):结构在正常使用时具有良好的工作性能，不致产生过大的变形以及过宽的裂缝等。
（3）结构的耐久性(Durability):结构在正常的维护下具有足够的耐久性。
（即结构能正常使用到规定的设计使用年限）。
它根据环境类别和设计使用年限进行设计。
承载力极限状态(ultimate limit state)：结构或构件达到最大承载能力或变形达到不适于继续承载的状态；其主要表现为材料破坏、丧失稳定或结构机动。
正常使用极限状态(serviceability limit state)：结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限值的状态；其主要表现为过大变形、裂缝过宽或较大振动。
混凝土结构设计原理第2章混凝土结构材料的物理力学性能2
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
1）混凝土的双向（法向）受力强度
第一象限：双拉 第三象限：双压 第二、四象限：拉压 结论： 结论： 强度接近于单拉强度； 双拉强度接近于单拉强度 双拉强度接近于单拉强度； 双压强度比单压强度有很大 双压强度比单压强度有很大 提高（最多可提高27 27％ 提高（最多可提高27％）； 双向拉压异号应力使强度 双向拉压异号应力使强度 拉压 降低。 降低。
2.1 混凝土的物理力学性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
2）混凝土在剪应力和正应力共同作用下的复合强度 ）
混凝土的抗剪强度： 混凝土的抗剪强度：随拉应力增大而减小，随压应力增大而增 应力增大而减小， 当压应力在0.6fc左右时，抗剪强度达到最大；压应力继续 左右时，抗剪强度达到最大； 大；当压应力在 增大，由于内裂缝发展明显， 增大，由于内裂缝发展明显，抗剪强度将随压应力增大而减小 结论： 结论：剪＋压强度低于单压强度 剪应力使抗拉强度降低
A点以前，微裂缝没有明显发展，混凝土的变形主要是弹 点以前，微裂缝没有明显发展， 性变形，应力-应变关系近似直线 应变关系近似直线。 性变形，应力 应变关系近似直线。A点应力随混凝土强 度的提高而增加，对普通强度混凝土σ (0.3～ 度的提高而增加，对普通强度混凝土 A约为 (0.3～ 0.4)fc， 对高强混凝土σA可达(0.5～0.7)fc。 对高强混凝土 可达(0.5～ (0.5 A点以后，由于微裂缝处的应力集中，裂缝开始有所延伸 点以后，由于微裂缝处的应力集中， 发展，产生部分塑性变形，应变增长开始加快，应力发展，产生部分塑性变形，应变增长开始加快，应力-应 变曲线逐渐偏离直线。 变曲线逐渐偏离直线。微裂缝的发展导致混凝土的横向 变形增加。但该阶段微裂缝的发展是稳定扩展的。 变形增加。但该阶段微裂缝的发展是稳定扩展的。
混凝土结构设计原理复习重点(1到11章)
混凝土结构设计基本原理复习重点第 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。
混凝土结构原理各章知识点
1，混凝土结构包括素混凝土结构，钢筋混凝土结构，预应力混凝土结构，和其他形式的加劲混凝土结构。
2、素混凝土中加钢筋目的：在梁的底部受拉区配置抗拉强度较高的钢筋，形成钢筋混凝土梁，当荷载增加到一定值时，梁的受拉区混凝土仍会开裂，但钢筋可以代替混凝土承受拉力，裂缝不会迅速发展，且梁的承载能力还会继续提高。
如果配筋适当，梁可以在较大的荷载作用下才破坏，破坏时钢筋的应力达到屈服强度，受压区混凝土的抗压强度也能得到充分利用。
而且在破坏前，混凝土裂缝充分发展，梁的变形迅速增大，有明显的破坏预兆。
因此，在混凝土中配置一定形式和数量的钢筋形成钢筋混凝土构件后，可以使构件的承载力得到很大提高，构件的受力性能也得到显著改善。
3、混凝土和钢筋共同工作的条件是：(1)钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，使两者结合为整体。
(2)钢筋与混凝土两者之间线胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏。
(3)钢筋被混凝土所包裹，且混凝土具有弱碱性，从而防止了钢筋锈蚀，保证了结构的耐久性。
4、钢筋混凝土结构其主要优点：(1)材料利用合理钢筋和混凝土两种材料的强度均可得到充分发挥，对于一般工程结构，钢筋混凝土结构的经济指标优于钢结构。
(2)耐久性好在一般环境条件下，钢筋可以受到混凝土的保护不发生锈蚀，而且混凝土的强度随着时间的增长还会有所增长，并能减少维护费用。
(3)耐火性好混凝土是不良导热体，当发生火灾时，由于有混凝土作为保护层，混凝土内的钢筋不会像钢结构那样很快升温达到软化而丧失承载能力，在常温至300℃范围内，混凝土强度基本不降低。
(4)可模性好钢筋混凝土可以根据需要浇筑成各种形状和尺寸的结构，如空间结构、箱形结构等。
采用高性能混凝土可浇筑清水混凝土，具有很好的建筑效果。
(5)整体性好现浇式或装配整体式的钢筋混凝土结构整体性好，对抗震、抗爆有利。
(6)易于就地取材在混凝土结构中，钢筋和水泥这两种工业产品所占的比例较小，砂、石等材料所占比例虽然较大，但属于地方材料，可就地供应。
混凝土第2章
2. 混凝土的抗拉强度 (1) 轴心抗拉强度
16
150 500
混凝土的基本力学性能，用符号 ftk表示。
100
150
混凝土构件开裂、裂缝、变形，以及受 剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强 度有关。
Ö á Ð Ä Ê Ü À Ê Ô Ñ é
13
混凝土轴心抗拉强度和立方体抗压强度的关系
f tk 0.88 0.395 f
为棱柱体抗压强度与立方体抗压强度之比，对混凝土 强度等级为C50及以下的取0.76，对C80取0.82，两者 之间按直线规律变化取值。
为高强度混凝土的脆性折减系数，对C40及以下取1.00， 对C80取0.87，中间按直线规律变化取值。
0.88为考虑实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用 的折减系数。 12
0.55 cu,k
(1 1.645 )
0.45
c2
14
由于轴心受拉试验对中困难，也常常采用立方体或
圆柱体劈拉试验测定混凝土的抗拉强度。
2F ft dl
0
15
二、 复合应力状态下混凝土的强度
1. 双向正应力状态
双向受压区（图中第三象 限），一向的抗压强度随另 一向压应力的增大而增大 双向受拉区（图中第一象 限），一个方向的抗拉强度 受另一方向拉应力的影响不 明显，其抗拉强度接近于单 向抗拉强度。
混凝土单轴受压应力-应变关系曲线，常采用棱柱 体试件来测定。 在普通试验机上采用等应力速度加 载，达到轴心抗压强度fc时，试验机中集聚的弹性应 变能大于试件所能吸收的应变能，会导致试件产生 突然脆性破坏，只能测得应力-应变曲线的上升段。 采用等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件 与试件一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能， 可以测得应力-应变曲线的下降段。
混凝土结构设计原理答案
第2章-思考题混凝土立方体抗压强度f cu,k 、轴心抗压强度标准值f ck 和抗拉强度标准值f tk 是如何确定的？为什么f ck 低于f cu,k ？f tk 与f cu,k 有何关系？f ck 与f cu,k 有何关系？答：混凝土立方体抗压强度f cu,k ：以边长为150mm 的立方体为标准试件，标准立方体试件在〔20±3〕℃的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28d ，按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度作为混凝土立方体抗压强度标准值。
轴心抗压强度标准值f ck ：以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件，棱柱体试件与立方体试件的制作条件与养护条件相同，按照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土轴心抗压强度标准值。
轴心抗拉强度标准值f tk ：以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体作为混凝土轴心抗拉强度试验的标准试件，棱柱体试件与立方体试件的制作条件与养护条件相同，按照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗拉强度作为混凝土轴心抗拉强度标准值。
〔我国轴心抗拉强度标准值是以轴拉试验确定，美国和加拿大是以劈拉实验确定〕为什么f ck 低于f cu,k ：我国规定的标准试验方法是不涂润滑剂的，试件在加载过程中横向变形就会受到加载板的约束〔即“套箍作用”〕，而这种横向约束对于立方体试件而言可以到达试件的中部；由于棱柱体试件的高度较大，试验机压板与试件之间摩擦力对试件高度中部的横向变形的约束影响较小，所以棱柱体试件的抗压强度标准值f ck 都比立方体抗压强度标准值f cu,k 小，并且棱柱体试件高宽比越大，强度越小。
f tk 与f cu,k 的关系：()0.450.55,20.880.3951 1.645tk cu k c f f δα=⨯-⨯2c α-高强砼的脆性折减系数； δ-变异系数。
混凝土结构基本原理第二章
2）材料强度设计值是材料强度标准值除以对应的 材料分项系数。
HPB235级、HRB335级、HRB400级和RRB400级 钢筋的材料分项系数γS=1.1； 预应力钢丝、钢绞线和热处理钢筋的材料分项系数 γS=1.2， 混凝土的材料分项系数γC=1.4。
33
普通钢筋的抗拉强度设计值f’y及抗压强度设计 值fy‘按附表6采用； 预应力钢筋的抗拉强度设计值fpy及抗压强度设计 值fpy＇按附表7采用。 混凝土的轴心抗压强度设计值 fc 和轴心抗拉强度 设计值 ft 按附表2采用。 3）结构构件抗力设计值R的一般表达式为
11
fcu,k=fcu,m（1－1.645δf）
式中 fcu,m——混凝土立方体抗压强度平均值；
δf ——混凝土立方体抗压强度变异系数，对
C40级以下的混凝土δf =0.12；对
C60级，δf =0.10；对C80级，δf =0.08。 《规范》给出各级混凝土轴心抗压强度标准值fck 和轴心抗拉强度标准值ftk见表2-3。
1 2 C l0 8
结构抗力是指结构或构件承受作用效应的能力， 用 R 表示。例如，构件的承载力、刚度等。
9
影响结构抗力的因素：结构的材料性能、几何尺 寸、配筋情况和抗力的计算假定、计算公式等。通 常，结构抗力主要取决于材料性能。 材料强度标准值是材料性能的基本代表值。一般 取符合规定质量的具有不小于95%保证率的材料强 度下分位值作为材料强度标准值，即 fk=fm（1－1.645δf） 式中 fk——材料强度标准值； fm——材料强度平均值；
4
（3）偶然荷载是指在设计基准期内不一定出现， 而一旦出现，则其量值很大，且持续时间很短的荷载。 例如，地震荷载、爆炸力、撞击力等。 二、荷载的代表值 荷载代表值是在结构设计中采用的荷载数值，包 括：标准值、组合值、频遇值和准永久值 1.荷载标准值
混凝土结构设计原理1--3章教案
《混凝土结构基本原理》1~3章教案第一章绪论内容的分析和总结本章主要讲述了混凝土结构的一般涵义，结构中配置钢筋的作用和要求以及钢筋混凝土结构的优缺点。
另外介绍了混凝土结构的发展和应用前景。
使学习者对混凝土结构有一个总体概念，并且阐述了本课程的特点和学习本课程应注意的问题。
学习的目的和要求1.学习目的通过对本章的学习，主要理解钢筋混凝土中配筋的作用和对配筋的基本要求，了解钢筋混凝土结构的优缺点，理解钢筋和混凝土共同工作的机理，了解混凝土结构的发展状况和学习本课程应该注意的问题。
2.学习要求(1)理解配筋的主要作用及对配筋的基本要求。
(2)了解结构或构件脆性破坏类型和延性破坏类型。
(3)了解钢筋混凝土结构的主要优缺点及其发展简况。
(4)掌握本课程的主要内容、任务和学习方法。
§1-1 混凝土的一般概念和特点一、混凝土结构的一般概念（P2图1－1）混凝土：水泥、砂、碎石制作的人造石材，简写为砼。
1．混凝土结构concrete structure，以混凝土为主制成的结构，包括：·素混凝土结构plain concrete structure，由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制作的结构。
·钢筋混凝土结构reinforced concrete structure，由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制作的结构。
·预应力混凝土结构prestressed concrete structure由配置预应力钢筋，再通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。
2．钢筋混凝土结构reinforced concrete structure，·钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土按照一定方式结合而成的结构。
·混凝土的抗压强度高，抗拉强度却很低（f t≈f c/10），受拉时极易开裂。
·钢材的抗拉、抗压强度都很高。
·配筋的作用：不仅可以提高结构承载力，而且可以改善结构受力性能。
混凝土结构设计原理(第三版)第一章和第二章答案
混凝土结构的设计方法一、填空题1、结构的 、 、 统称为结构的可靠性。
2. 阳台的整体倾覆应为不满足 极限状态。
3、结构功能的极限状态分为 和 两类。
4、我国规定的设计基准期是 年。
5、结构完成预定功能的规定条件是、 、-----。
6、荷载效应S 和抗力R 之间的关系不同，结构构件将处于不同的状态，当 时，结构处于安全状态；当 时，结构处于极限状态；当S ＞R 时，结构处于 状态。
7、失效概率P f 的大小可以通过可靠指标β来度量，即β越大，P f 。
8、工程设计时，一般先按 极限状态设计结构构件，再按 极限状态验算。
9、现阶段建筑结构设计方法是 设计法.二、判断题1、结构的可靠度是指：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率值（ ）。
2、钢筋强度标准值的保证率为97.73%。
HPB235级钢筋设计强度210N/mm 2，意味着尚有2.27%的钢筋强度低于210N/mm 2。
（ ）3、结构设计的基准期一般为50年。
即在50年内，结构是可靠的，超过50年结构就失效。
（ ）4、构件只要在正常使用中变形及裂缝不超过《规范》规定的允许值，承载力计算就没问题。
（ ）5、某结构构件因过度的塑性变形而不适于继续承载，属于正常使用极限状态的问题。
（ ）6、截面承载能力计算是从承载能力极限状态出发，裂缝和变形的计算是从正常使用极限状态出发的。
（ ）7、计算构件承载力时，荷载应取设计值。
（ ）8、正常使用极限状态与承载力极限状态相比，失效概率要小一些。
（ ）9、没有绝对安全的结构，因为抗力和荷载效应都是随机的。
（ ）10、实用设计表达式中的结构重要性系数，在安全等级为二级时，取00.9γ=。
（ ）三、选择题1、结构在规定的时间内、规定的条件下，完成预定功能的能力称为（ ）。
A. 安全性B. 适用性C. 耐久性D. 可靠性2、下列哪种状态应按正常使用极限状态设计？（ ）A 、结构作为刚体失去平衡；B 、因过度的塑性变形而不适于继续承载；C 、影响耐久性能的局部损坏；D 、构件丧失稳定。
《混凝土结构设计原理》1～3章课后习题参考答案
1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。
1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。
混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号cu f 表示。
混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号c f 表示。
混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算：20.637ts F Ff A ==πA 。
混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即0.9t ts f f =。
《混凝土结构设计原理》第二章_课堂笔记
《混凝土结构设计原理》第二章 材料的物理力学性能 课堂笔记◆ 学习要点：钢筋砼的组成为非匀质的，又由于混凝土材料组成的非均匀性以及具有显著的非弹性性能，因此其力学性能与匀质弹性材料有很大的差异。
对钢筋和砼材料力学性能的了解，包括其强度和变形性能，以及对二者相互作用的了解是掌握钢筋砼构件受力特点，确立计算方法，制定构造措施的基础。
◆ 主要内容混凝土及其力学性能混凝土的组成、强度指标及其换算关系、变形性能、其它性能(疲劳、收缩、徐变)、钢筋及其力学性能。
钢筋品种、级别和型号、力学性能及性能要求。
钢筋与混凝土的粘结◆ 学习要求1、掌握混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度的测定方法和换算关系。
2、了解影响硷强度的因素，掌握砼应力一应变曲线特点，理解复合应力下硷强度和变形特点。
3、了解混凝土收缩、徐变现象及其影响因素；理解收缩、徐变对钢筋混凝土结构的影响。
4、了解钢筋的品种级别和使用范围。
掌握钢筋的应力一应变曲线的特点和强度的取值标准:，◆ 重点难点混凝土的强度及其影响因素，复合应力状态下的强度。
混凝土受压应力一应变关系的特征值。
混 凝土的收缩与徐变及其影响因素，一、混凝土（一）混凝土的组成结构砼是由水泥石(水泥胶结料)和骨料（石料)组成的一种内部结构复杂的复合材料。
从微观看：砼是不均匀的多相材料，存在许多内部微裂缝，这与其物理力学性能有密切的关系。
从宏观看：混凝土是粗骨料均匀分散在连续的砂浆基材中的两相材料，可视为各向同性的。
（二）混凝土的强度混凝土的强度是混凝土力学.隆能中的主要指标。
在工程中常用的混凝土强度指标有： ·立方体抗压强度fcu ·轴心抗压强度fc ·轴心抗拉强度ft1、混凝土立方体抗压强度砼立方体抗压强度是其力学性能中最基本的指标，也是评定fc 强度等级的标准。
砼强度等级是指按照标准方法制作养护的边长为150mm ，的立方体试件，在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度标准值 。
- 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)。
将混凝土和钢材这两种材料有机地结合在一 起，可以取长补短，充分利用材料的性能。
钢筋混凝土梁
Pu ≈ 52.5kN Py ≈ 50.0kN Pcr = 9.7kN
fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2 fy=335N/mm2
150
300 216
sc= ft
sc= f s fc ct
ft s fys
sc= ft
sc= f s fc ct
ft s fys
ft
2500
但从开裂荷载到屈服荷载，在很长的过程带裂缝工作。 通常裂缝宽度很小，不致影响正常使用。 但裂缝导致梁的刚度显著降低，使得钢筋混凝土梁不能应用 于大跨度结构。如何解决？
钢筋混凝土梁试验
钢筋混凝土配筋形式： 除在构件的受拉区配筋外，还有许多其他配筋方式。 ◆可以在构件的受压区配置钢筋协助混凝土承受压力。 ◆在复杂应力区域（如梁在受剪区段、受扭构件、节点 区、剪力墙等），可以配置箍筋或纵横交错的钢筋。 ◆当构件受力很大时，可以直接配置钢骨。 ◆还可以利用箍筋约束混凝土来提高混凝土的抗压强度， 甚至直接采用钢管。 ◆采用纤维（钢纤维、玻璃纤维等）与混凝土一起搅拌 形成的纤维混凝土，其抗拉强度可以达到提高。
16
150 500
100
150
ftk 0.88 0.395 fcu,k 0.55 (11.645 )0.45 c 2
µ Ö Ã Ð Ü Ê ¿ Ô Ê é Ñ
试验录像
4.复合应力状态下混凝土的强度
•双向受压时，混凝土抗压强
度大于单向； •双向受拉时，混凝土抗拉强 度接近于单向； •一向受压和一向受拉时，其 抗拉（抗压）强度均低于相应 的单向强度；
αc1——棱柱体强度与立方体强度之比，对不大于C50级的 混凝土取0.76，对C80取0.82，其间按线性插值。 αc2——高强混凝土的脆性折减系数，对C40取1.0，对 C80取0.87，中间按直线规律变化取值。0.88为考虑实 际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的折减系数。
fcu,k——立方体强度标准值
《规范》根据混凝土立方体抗压强度标准值的数值，从 C15~C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。C50以上为 高强混凝土。
试验录像
承压板
摩擦力
试块
不涂润滑剂
强度大于
涂润滑剂
试验方法对立方体抗压强度的影响 a.试件表面是否涂润滑剂：不涂时强度高；涂后强度底，其 主要原因是由于“套箍”作用；且破坏形态不一样； b.加载速度：速度快强度高，速度慢强度低
素混凝土结构（Plain Concrete)
钢筋混凝土结构（Reinforced Concrete)
Ö ¼ · î º ë Ã ý Í À À ¹
预应力混凝土结构（Prestressed Concrete)
钢骨混凝土结构（Steel Reinforced Concrete) (Encased Concrete)
ù ¡ Ö ¢ Æ ¼ Ü Ñ Ê ¸ Ï Ò · Ë
Ü Ä Ê ¤¸ þ » —Ó ê Ä î À ¹ ù Ö Ü ¿ Ê ¸ » þ —Ê Ü ¿ Ï Ò · Ë ¹ Ö À ù ¼ Ú µ ã
第二章
钢筋和混凝土的材料性能
2.1 混凝土
2.2 钢筋
2.3 钢筋与混凝土之间的粘结
2.1 混凝土
二、混凝土的变形
1、单轴（单调）受压应力-应变关系Stress- strain Relationship 混凝土单轴受力时的应力-应变关系反映了混凝土受力全过程 的重要力学特征。是分析混凝土构件应力、建立承载力和变形 计算理论的必要依据，也是利用计算机进行非线性分析的基础。 混凝土单轴受压应力-应变关系曲线，常采用棱柱体试件来 测定。 在普通试验机上采用等应力速度加载，达到轴心抗压 强度fc时，试验机中集聚的弹性应变能大于试件所能吸收的应 变能，会导致试件产生突然脆性破坏，只能测得应力-应变曲 线的上升段。 采用等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件一 同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得应力-应变 曲线的下降段。
Ü Ñ Ê ¸ ¸ » þ Ö Ð Ä ä Ö Â Ê Ü Ñ ¸ · Ö ¼ î
¹ Ö À Ð Ä ä Ö Â ¸ ¾ ¼ î
Ü Ä Ê ¤¸ » þ Ä ä ¼ î Í » 1-3 ³ £ » û Ä ä ¼ î ² ¼ Ê ¼
Ý Ð Á ý ¸ ¾ ¼ î Ô » Ê ø º ë Ã ý Í À
ft
2500
ft
破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近，远未达到 混凝土的抗压强度，破坏表现为脆性断裂，无明显预兆。
素混凝土梁试验
◆钢
材：
◎抗拉和抗压强度都很高。
◎具有屈服现象，破坏时表现出较好的延性。
◎但细长的钢筋受压时极易压曲，仅能作为 受拉构件。
而纯钢构件的承载力也往往取决于钢材的压曲，材料强 度一般得不到充分地发挥。
双向应力状态下混凝土的破坏包络图
•由于剪应力的存在，混凝 土抗压强度低于单向； •由于压应力的存在，混凝 土抗剪强度有限增加。
试验录像
构件受剪或受扭时常遇到剪应力t 和正应力s 共同作用下的 复合受力情况。
混凝土的抗剪强度：随拉应力增大而减小 随压应力增大而增大 当压应力在0.6fc左右时，抗剪强度达到最大， 压应力继续增大，则由于内裂缝发展明显，抗剪强度将随压应 力的增大而减小。te Structure
第一章 绪论 第二章 钢筋和混凝土材料的物理力学 性能
第一章
绪论
1.1 混凝土结构的一般概念和特点
主要以混凝土材料，并根据需要配置钢筋、预 应力筋、钢骨、钢管等，作为主要承重材料的结构， 均可称为混凝土结构(Concrete Structure)。 素混凝土结构 钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构 钢骨混凝土结构 钢管混凝土结构 纤维增强塑料混凝土 钢 -混凝土混合结构
三向受压时的混凝土强度 三轴应力状态有多种组合，实际工程遇到较多的螺旋箍筋柱和 钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。三向受压试验一般 采用圆柱体在等侧压条件进行。
s1=fcc’
s 2= s 3= fL
fL----侧向约束压 应力（加液压）
圆柱体试验
f cc ' f c '(4.5 ~ 7.0) f L
变形的分类：受力变形—荷载产生的； 体积变形—收缩、温差即湿差产生的。 1.一次短期加载下混凝土的变形性能
强度等级越高，线弹性段
越长，峰值应变也有所增
大。但高强混凝土中，砂 浆与骨料的粘结很强，密 实性好，微裂缝很少，最 后的破坏往往是骨料破坏，
破坏时脆性越显著，下降
段越陡。
不同强度混凝土的应力-应变曲线
◎一般抗拉强度只有抗压强度的1/8~1/20。 ◎破坏时具有明显的脆性性质。
因此，素混凝土构件在实际
工程的应用很有限，主要用
于以受压为主的基础、柱墩
和一些非承重结构。
素混凝土梁
Pu ≈ Pcr
fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2
Pcr = 9.7kN
sc= ft
sc= ft
300 150
无侧向约 束时圆柱 体的单轴 抗压强度
s1=fcc’
有侧向约 束时的抗 压强度
5、混凝土强度的标准值
《规范》规定材料强度的标准值 fk 应具有不小于95% 的保证率
混凝土强度标准值（N/mm2）
强度种类 轴心抗压强度 轴心抗拉强度 符号 fck f tk C15 10.0 1.27 混 凝 土 强 度 等 级 C20 C25 C30 13.4 16.7 20.1 1.54 1.78 2.01 等 级 C65 41.5 2.93 C35 23.4 2.20
承压板
随着高宽比的增加，混凝土的轴心抗 压强度会降低
试 块
h 2~3 为消除端部约束的影响 b
考虑到实际结构构件制作、养护和受力情况，实际构件强 度与试件强度之间存在差异，《规范》基于安全取偏低值，规 定轴心抗压强度标准值和立方体抗压强度标准值的换算关系：
f ck 0.88c1 c 2 f cu,k
1.2 混凝土结构课程学习中应注意的问题
混凝土结构设计（下册）
Ü ¿ Ê ¸ » þ
Ê Ü Í ä ¸ » þ
Ü Í Ê ä ¸ » þ Ü Ñ Ê ¸ ¸ » þ
Ü Ñ Ê ¸ ¸ » þ
Ü Ä Ê ¤¸ » þ
截面的基本受力形态有：
正截面受力
斜截面受剪
扭曲截面受扭
基本构件的受力往往是基本受力形态的复合
试验录像
◆《规范》应力-应变关系
s
70
c n 上升段： s c f c [1 (1 ) ] 0 0 下降段：s c f c 0 u
1 n 2 ( f cu ,k 50) 60 0 0.002 0.5( f cu ,k 50) 106
一、混凝土的强度
1、混凝土强度等级—立方体抗压强度（fcu） 混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混 凝土力学性能中最主要和最基本的指标。 混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的，其他强度可由它换 算得到。
混凝土强度等级：边长150mm立方体标准试件，在标准条件下 （20±3℃，≥90%湿度）养护28天，用标准试验方法（加载速 度0.15~0.3N/mm2/sec，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证 率的立方体抗压强度，用符号C表示，C30表示fcu,k=30N/mm2