第七章-受扭构件

第七章 受扭构件〔94〕
判断题：
1 构件因为受扭而产生的裂缝，总体上呈螺旋形，与构件轴线的夹角大致为45º，螺旋形裂缝是连续贯穿的。

〔 〕
2 受扭构件扭曲截面承载力计算中。

ζ是变角空间模型混凝土斜压杆与构件纵轴线夹角α的余切，即αζcot =。

〔 〕 3 受扭构件扭曲截面承载力计算中，系数ξ是受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值，
cor sv yv stl y A f s A f μξ1/..=，ξ应满足大于1.7的要求。

〔 〕 4 stl A 是指受扭计算中取对称布置的全部纵向非预应力钢筋截面面积；1sv A 是指受扭计算中沿截面周边布置的箍筋单肢截面面积。

〔 〕
5 素混凝土纯扭构件的开裂扭矩与破坏扭矩基本相等。

〔 〕
6 受扭钢筋对钢筋混凝土纯扭构件开裂扭矩影响很大。

〔 〕
7 受扭钢筋的配筋量对钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态有很大影响。

〔 〕
8 对受扭起作用的钢筋主要是箍筋，纵筋对受扭构件不起作用。

〔 〕
9 箍筋和纵筋对受扭都有作用，因此在受扭构件的扭曲截面承载力计算中，可以既设置受扭箍筋又设置受扭纵筋，也可以只设置一种形式受扭钢筋。

〔 〕
10 变角度空间桁梁模型中没有考虑截面核心混凝土的作用。

〔 〕
11 我国《混凝土结构设计标准》和变角空间桁梁模型中都考虑了混凝土的抗扭作用。

〔 〕
12 弯剪扭构件的承载力配筋计算中，纵筋是由受弯承载力及受扭承载力所需纵筋叠加而得，这与弯扭构件的承载力计算结果是相同的。

〔 〕
13 t β称为一般剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数，〔1.5-t β〕可称为一般剪扭构件混凝土受剪承载力降低系数。

〔 〕
14 受扭纵向钢筋的布置要求是，沿截面周边均匀对称布置，间距不应大于200mm ，截面四角必须布置。

〔 〕 15 素混凝土开列扭矩一般也是其破坏扭矩。

〔 〕
16 当扭矩或剪力不超过混凝土部分所承受的扭矩或剪力的一半时，为简化计算，可不考虑其影响。

〔 〕 17 剪扭构件承载力计算中，混凝土的承载力考虑剪扭相关关系，而钢筋的承载力按纯扭和纯剪的承载力叠加。

〔 〕
18 工字形截面各部分所受的扭矩按其截面面积进行分配。

〔 〕
19 标准中剪扭承载力相关曲线由三条直线组成。

〔 〕
20 受扭构件规定的最小配筋率是为了防止构件发生少筋破坏。

〔 〕
21 钢筋混凝土剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数在各种情况下计算公式均一样。

〔 〕
22 受扭构件的截面限制条件是为了防止构件发生超筋破坏。

〔 〕
23 雨篷板是受弯构件，雨篷梁也是受弯构件。

〔 〕
24 部分超筋破坏属于延性破坏。

〔 〕
25 钢筋混凝土受扭构件，当受扭纵筋、箍筋均屈服时为延性破坏。

〔 〕
26 钢筋混凝土受扭构件当受扭纵筋与箍筋的强度比满足7.16.0≤≤ζ时可保证发生适筋破坏。

〔 〕 27 为防止少筋破坏，受扭构件应用最小配箍率保证即可。

〔 〕
28 受扭构件为防止超筋破坏，与受剪截面一样，应用截面限制条件保证。

〔 〕
29 受扭构件计算中，计算受扭钢筋时，无论采用《混凝土结构设计标准》还是采用变角度空间模型计算，均不考虑混凝土参加工作。

〔 〕
30 矩形截面的弯剪扭构件，利用弯扭计算纵筋，而利用剪力计算箍筋。

〔 〕
31 弯扭构件及弯剪构件中，纵筋均为受弯及受扭所需相应钢筋面积迭加。

〔 〕
32 最小受扭纵筋配筋率由强度比所得，因而与剪扭相互关系无关。

〔 〕
判断题答案：
1、√
2、√
3、⨯
4、 √
5、√
6、⨯
7、√
8、⨯
9、⨯ 10、√
11、√ 12、⨯ 13、√ 14、√ 15、√ 16、√ 17、√ 18、⨯ 19√
20、√ 21、⨯ 22、√ 23、⨯ 24、√ 25、√ 26、√ 27、√ 28、√
29、⨯ 30、⨯ 31、√ 32、 ⨯
选择题
1 受扭纵筋与箍筋的配筋强度比ζ在0.6～1.7之间时，〔 〕
A 均布纵筋、箍筋部分屈服；
B 均布纵筋、箍筋均屈服；
C 仅箍筋屈服；
D 不对称纵筋、箍筋均屈服；
2.受扭构件的配筋方式可为( )。

A 仅配置抗扭箍筋
B 配置抗扭箍筋和抗扭纵筋
C 仅配置抗扭纵筋
D 仅配置与裂缝方向垂直的45~方向的螺旋状钢筋
3.T 、工字形截面剪扭构件可分成矩形块计算，此时( )。

A 由各矩形块分担剪力
B 剪力全由腹板承担
C 剪力、扭矩全由腹板承担
D 扭矩全由腹板承担
4 设计剪扭构件时，时应〔 A 〕
A 增加尺寸；
B 增加受扭纵和筋；
C 增加受扭箍筋；
D 增加纵筋和箍筋配筋强度比ζ
5．在钢筋混凝土受扭构件设计时，《混凝土结构设计标准》要求，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应〔 〕。

不受限制； B 0.20.1<<ζ；C 0.15.0<<ζ；D 7
.16.0<<ζ。

6.《混凝土结构设计标准》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是：〔 〕。

A 混凝土和钢筋均考虑相关关系；
B 混凝土和钢筋均不考虑相关关系；
C 混凝土不考虑相关关系，钢筋考虑相关关系
D 混凝土考虑相关关系，钢筋不考虑相关关系。

7.钢筋混凝土T 形和I 形截面剪扭构件可划分为矩形块计算，此时〔 〕。

A 腹板承受全部的剪力和扭矩；
B 翼缘承受全部的剪力和扭矩；
C 剪力由腹板承受，扭矩由腹板和翼缘共同承受；
D 扭矩由腹板承受，剪力由腹板和翼缘共同承受。

8．矩形截面纯扭构件中，最大剪应力发生在〔 〕
A 短边中点
B 长边中点
C 角部
9．受扭裂缝的特点〔 〕
A 与构件轴线大致呈45︒的断断续续的螺旋裂缝
B 与构件轴线大致呈45︒的连续的螺旋形裂缝
C 与构件轴线大致呈45︒的斜裂缝
10．受扭构件的配筋方式可分为〔 〕
A 仅配置受扭箍筋
B 仅配置受扭纵筋
C 配置受扭纵筋和箍筋
11．对钢筋混凝土纯扭构件，其受扭的纵筋与箍筋的配筋强度比应符合〔 〕的要求。

A <0.5
B >1.7
C 0.6≤ξ≤1.7
12．b ，h 分别为矩形截面受扭构件的截面短边尺寸、长边尺寸，则截面的塑性抵抗矩Wt 应按以下〔 〕计算。

A )3(62h b b W t -= B )3(62b h b W t -= C )3(6
2
h b h W t -= 13．受扭构件的破坏形态与受扭纵筋和受扭箍筋配筋率的大小有关，大致可分为〔 〕。

A 适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏
B 适筋破坏、部分超筋破坏、超筋破坏和少筋破坏
C 适筋破坏、超筋破坏、部分少筋破坏和少筋破坏
14．素混凝土构件实际抗扭承载力〔 〕
A 等于按弹性分析方法确定的抗扭承载力
B 等于按塑性分析方法确定的抗扭承载力
C 大于按塑性分析方法确定的抗扭承载力而小于按弹性分析方法确定的抗扭承载力
D 小于按塑性分析方法确定的抗扭承载力而大于按弹性分析方法确定的抗扭承载力
15．计算素混凝土纯扭构件开裂扭矩的公式是〔 〕
A 根据弹性理论推导
B 根据截面各点剪应力都到达
t f 导出。

C 经验公式 D 在弹性理论基础上考虑塑性影响
16．剪扭构件承载力降低系数1=t β时，〔 〕 A 混凝土受扭承载力为纯扭时的一半 B 混凝土受剪承载力不变
C 混凝土受剪及受扭承载力均不变
D 混凝土受剪承载力为纯剪时的一半
17．钢筋混凝土弯剪扭构件，当符合条件t t W f T 175.0≤时，仅按以下哪种进行承载力计算〔 〕
A 弯矩作用
B 弯矩和剪力作用下
C 弯矩和扭矩作用下
D 扭矩作用下
18．T 形和工字形截面剪扭构件可划分为假设干个矩形块计算，此时〔 〕
A 腹板承受截面的全部剪力和扭矩
B 翼缘承受截面的全部剪力和扭矩
C 截面的全部剪力由腹板承受，截面的全部扭矩由腹板和翼缘共同承受
D 截面的全部扭矩由腹板承受，截面的全部剪力由腹板和翼缘共同承受
19．抗扭纵筋布置延构件截面〔 〕
A 上面布置
B 下面布置
C 周边均匀布置
D 上下布置
20．矩形纯扭构件mm mm h b 500250⨯=⨯，则其受扭纵筋最少根数应为〔 〕。

A 4
B 6
C 8
D 只要面积够即可
21．纯扭构件受扭箍筋配置时，要求为〔 〕
A 双肢
B 单肢
C 复合箍筋
D 无确定要求
答案：
1 B
2 B
3 B
4 A
5 D
6 D
7 C
8 B
9 B 10 C
11 C 12 B 13B 14 D 15 B 16 D 17 B 18 C 19 C 20 B 21A
填空题
1． 钢筋混凝土受扭构件计算中应满足10.6 1.7stl y st yv cor A f s
A f u ζ⋅⋅≤=≤⋅⋅，其中0.6ζ≤的目的
是 ， 1.7ζ≤的目的是 。

2． 在实际工程中，常遇到一些承受扭矩的构件，例如〔 〕和 〔 〕。

3． 矩形截面素混凝土构件在扭矩作用下的破坏，首先在其〔 〕中点最薄弱处产生一条斜裂缝，然后
向两边延伸，形成一个〔 〕开裂、〔 〕受压的空间扭曲斜裂面，其破坏性质属于〔 〕。

4． 素混凝土梁纯扭构件矩形截面的抗扭塑性抵抗矩为〔 〕，其开裂扭矩表达式为〔 〕。

5． 在钢筋混凝土受扭构件中一般采用〔 〕钢筋和〔 〕组成的空间骨架来提高构件的抗扭承载力。

6． 抗扭纵筋一般沿着界面周边〔 〕布置。

7． 配筋适当的钢筋混凝土纯扭构件，破坏时纵筋和箍筋都能到达其〔 〕。

8． 钢筋混凝土纯扭构件根据其所配箍筋和纵筋的多少，有四类破坏类型：〔 〕、〔 〕 〔 〕和〔 〕。

9． 剪扭的相关性表达在由于扭矩的存在，截面的抗剪承载力〔 〕；由于剪力的存在，截面抗扭承载
力〔 〕。

10．为了使抗扭纵筋和抗扭箍筋的应力在构件受扭破坏时均能到达屈服强度，纵筋与箍筋的配筋强度比值应满足的条件为〔 〕，其表达式为〔 〕，最正确比为〔 〕。

11．为了使受扭构件有效地承受扭矩应力，所配置的抗扭箍筋必须采用〔 〕的形式，其末端应作成不小于135º的〔 〕。

12．匀质弹性材料的纯扭构件在构件中产生〔 〕应力，而且该应力有如下特点：〔 〕。

13．素混凝土纯扭构件的破坏为〔 〕破坏。

14．通过对素混凝土纯扭构件破坏形态的实验分析可知，对于受扭构件，最好的配筋方式为〔 〕。

15．匀质理想弹性材料纯扭破坏实质是〔 〕。

16．工程实际中受扭钢筋常配置成〔 〕和〔 〕，而且有如下要求：〔 〕。

17．适筋纯扭构件是指〔 〕的构件，其破坏属于〔 〕破坏。

18．少筋纯扭构件破坏为〔 〕破坏，其破坏扭矩近似等于〔 〕扭矩。

19．研究钢筋混凝土构件受扭破坏的主要理论有〔 〕和〔 〕。

20．纯扭构件要求截面尺寸限制条件是为了〔 〕，规定最小配筋率是为了〔 〕，《混凝土结构设计标准》规定，其最小配筋率为〔 〕。

21．对于同时承受扭矩和剪力作用的钢筋混凝土构件，计算中引入一个系数t β称为 〔 〕。

1． 答案：
1 保证受扭箍筋在极限状态时屈服；保证受扭纵筋在极限状态时屈服。

2 雨篷梁 吊车梁
3 长边 三面 一面 脆性破坏
4 )3(6
2
b h b W t -= t t u W f T 7.0= 5 抗扭纵向钢筋 抗扭箍筋
6 均匀对称
7 屈服强度
8 少筋破坏 适筋破坏 完全超筋破坏 部分超筋破坏
9 降低 降低 10
7.16.0≤≤ζ cor st yv stl y u A f s A f 1=ζ 2.1=ζ 11 封闭 弯钩
12 剪 由于剪应力的作用 在45º斜向产生主拉应力tp σ和主压应力cp σ 而且τσ=tp
13 脆性 14 螺旋筋 即与主拉应力方向平行或与裂缝方向垂直
15 斜45º方向平面上主拉应力到达材料抗拉强度而被破坏
16 受扭纵筋 受扭箍筋 受扭纵筋沿周边均匀布置，间距不大于300mm 或梁宽中较小值，箍筋是封闭的，沿周边布置且不得为复合箍筋
17 纵筋和箍筋配筋数量适当时 延性
18 脆性 开裂 19 斜向弯曲理论 变角空间理论
20 防止发生超筋破坏 防止发生少筋破坏 yv c
f f /55.0
21 弯剪扭构件混凝土承载力降低系数
思考题
1、 受扭斜裂缝是否与受剪斜裂缝相同？
答：不相同，受扭斜裂缝是空间螺旋裂缝，构件四面均有剪应力。

2、 在纯扭构件中是否可以只配受扭箍筋？
答：不可以，还需要与受扭纵筋组成整体共同承受扭矩。

3、 纯扭构件有哪些破坏形态？
答：少筋破坏、适筋破坏、部分超筋破坏和完全超筋破坏。

4、 在什么条件下，纯扭构件破坏时纵向钢筋和箍筋都会同时到达抗拉屈服强度，然后混凝土压碎？ 答：当受扭纵筋与受扭箍筋的配筋强度比在0.6和1.7之间时。

5、 系数ζ意义？
答：是抗扭纵筋与抗扭箍筋配筋的强度比乘以面积比，反应了两种钢筋配置对受扭承载力的影响程度。

6、 系数βt 意义？
答：βt 剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数，反应了混凝土材料剪扭的相关性。

7、 剪扭构件扭曲截面承载力的计算步骤？
答：按受弯构件单独计算在弯矩作用下所需的受弯纵向钢筋截面面积; 按抗剪承载力计算需要的抗剪箍筋;按抗扭承载力计算需要的抗扭箍筋;按抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比关系，确定抗扭纵筋;叠加相应种类的的钢筋
8、 受扭构件中，受扭纵向钢筋为什么沿截面周边均匀布置，四角必须布置？
答:由受扭构件受力分析可以知道，扭曲截面是螺旋形裂缝，至少在三个面上都有，所以这样布置就是利用纵向钢筋的抗拉作用。

9、 我国《混凝土结构设计标准》中规定的受扭构件扭曲截面承载力计算公式与按变角度空间模型导得的
扭曲截面承载力公式有什么不同？
答:我国标准对变角度空间模型导得的扭曲截面承载力公式进行了一些实用简化，减小了繁琐程度。

10受扭构件的截面尺寸和截面配筋构造有哪些主要要求？
答：受扭纵筋在构件四角必须设置，并沿截面周边均匀对称布置,受扭纵筋的间距不应大于200mm 和截面
短边长度。

受扭纵筋应按受拉钢筋锚固在支座内；箍筋要采用封闭式，沿截面周边布置，当采用复合箍筋时位于截面内部的箍筋不应计入受扭所需的箍筋面积。

受扭箍筋的间距不应超过受弯构件抗剪要求的箍筋最大间距，在超静定结构中，箍筋间距不宜大于0.75b ；截面尺寸要满足：
11 什么是平衡扭矩？
答：由荷载作用直接引起，并可利用结构静力平衡条件求得的扭矩，它是维持结构平衡不可缺少的主要内力之一。

12 什么是协调扭矩？
答：由于超静定结构构件之间的连续性而在某些构件中引起的扭矩，即由于变形协调使截面产生扭矩。

13 素混凝土纯扭构件的破坏特点？
答：在纯扭状态下，截面中产生剪应力，当主拉应力产生的拉应变超过混凝土极限拉应变时。

构件即开裂。

第一条裂缝出现在构件长边中点，与构件轴线成45º方向，斜裂缝出现后逐渐变宽以螺旋形发展到顶面和底面，形成三面受拉，一面受压的空间扭曲面，构件突然破坏为脆性破坏。

14 从受扭构件的合理性看，采用螺旋式配筋较合理，但实际上为什么采用封闭式箍筋加纵筋？
答：因为螺旋式配筋施工复杂，不能适应扭矩方向的改变，因此实际并不这样使用，而是采用沿构件截面周边均匀布置的纵筋和沿构件长度方向均匀布置的封闭箍筋作为抗扭钢筋，抗扭钢筋的这种布置形式与构件正截面抗弯承载力要求布置的钢筋形式一样。

15 《混凝土结构设计标准》是如何考虑弯矩、剪力、扭矩共同作用的？
答：由于构件受扭受剪受弯承载力之间是相互影响的，这种相互影响的性质称为复合受力相关性。

并且相关性过于复杂，采用统一的相关方程进行计算比较困难。

为了简化计算标准对弯剪扭构件的计算采用了对混凝土提供的抗力部分考虑相关性，而对钢筋部分采用叠加的方法，t β称为剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数。

16 简述弯剪扭构件承载力计算中纵向钢筋与箍筋配量的计算方法和布置原则？
答：对抗弯、抗扭纵筋及抗剪、抗扭箍筋则分别计算再叠加。

纵向钢筋应分别按着正截面受弯承载力计算和剪扭构件受扭承载力计算所需的钢筋面积进行配置；箍筋应分别按剪扭构件的受剪和受扭承载力计算，所得箍筋截面面积应叠加配置。

17 T 形、工字形截面剪扭构件的承载力如何计算？
答：首先将将截面划分为几块矩形截面分别计算，按照各部分的抗扭塑性抵抗矩与全截面抗扭抵抗矩的比值把总扭矩分配给各部分，计算腹板和翼缘分别承担的扭矩；对腹板按剪扭构件进行计算，剪力采用总设计剪力；对受压翼缘不考虑承受剪力，按纯扭构件进行计算。

18 简述适筋混凝土纯扭构件的破坏特点？
答：适筋纯扭构件破坏分三个阶段，为延性破坏。

开裂前ϑ-T 大致为线性关系。

开裂后钢筋尚未屈服，往往对裂缝发展有一定的限制作用，裂缝平行，交错发展，钢筋应力增加，构件抗扭刚度减小。

当钢筋到达屈服强度时，裂缝才贯穿，构件破坏。

19 超筋的纯扭构件包含哪两类问题？各自破坏特点怎样？
答：超筋构件大致有两种情况：〔1〕纵筋和箍筋配置过多或混凝土强度过低时，破坏时纵筋与箍筋均未屈服而混凝土先被压坏，为脆性破坏；〔2〕纵筋与箍筋比率不合适，破坏时有一种钢筋没有屈服，其破坏有一定的延性。

20 说明变角度空间理论的假定？
答：〔1〕矩形截面纯扭构件与同尺寸的箱形截面纯扭构件抗扭能力近似相等，核心区混凝土不参加工作；〔2〕开裂后纯扭构件工作如同一个变角度的空间模型。

答案：。