第二章-混凝土
第二章-钢筋混凝土材料的力学性能
第2章钢筋混凝土材料的力学性能知识点1. 钢筋的强度和变形, 钢筋的级别和品种, 混凝土结构对钢筋性能的要求；2. 单轴和复合受力状态下混凝土的强度；3. 混凝土在一次短期加荷以及重复荷载和长期荷载作用下的变形性能；4. 混凝土的弹性模量、混凝土的强度和强度等级；5. 钢筋和混凝土的粘结性能。
要点1. 混凝土材料的强度标准值与强度设计值二者的大小关系。
混凝土材料的强度标准值与强度设计值二者的大小关系为标准值大。
2. 有明显流幅的热轧钢筋屈服强度的依据。
有明显流幅的热轧钢筋屈服强度的依据是屈服下限。
3. 混凝土的徐变混凝土承受荷载不变, 而变形随时间增长的现象称为混凝土的徐变4. 混凝土的立方体抗压强度混凝土的立方强度是指按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%保证率的抗压强度。
5. 混凝土的轴心抗压强度混凝土的轴心强度是指按标准方法制作养护的边长为150 150 300mm的棱柱体作为标准试件, 试验所测得的具有95%保证率的抗压强度为轴心抗压强度。
6. 光圆钢筋与混凝土的粘结作用的组成光圆钢筋与混凝土的粘结作用由胶结力, 摩阻力, 咬合力三部分组成。
7. 钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求有哪些。
钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求有强度、塑性或变形能力、可焊性、温度要求及与混凝土的粘结力或称握裹力。
8. 混凝土在荷载作用下的应变包括哪些。
混凝土在荷载作用下的应变包括加载瞬间产生的瞬时应变, 和在长期荷载作用下的徐变。
9. 钢筋与混凝土这两种材料能结合在一起共同工作的原因。
钢筋与混凝土这两种材料能结合在一起共同工作, 其原因是二者之间具有相近的温度线膨胀系数和良好的粘结力。
10. 结构的极限状态分为哪两种。
结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
2024年混凝土工岗前培训内容(3篇)
2024年混凝土工岗前培训内容2024年混凝土工岗前培训内容，____字第一章：混凝土基础知识1.1 混凝土的定义和组成- 混凝土的定义及其与水泥、砂、石的比例关系- 混凝土的物理性质和化学性质- 混凝土的分类和用途1.2 混凝土材料的性能和要求- 水泥的种类、特点和掺合物- 砂、石的选取和要求- 添加剂的种类、作用和应用1.3 混凝土的配合比设计- 配合比设计的原则和方法- 配合比设计的步骤和注意事项- 配合比设计的实例分析1.4 混凝土的施工工艺- 混凝土的搅拌和搅拌机的选择- 混凝土的运输和泵送- 混凝土的浇筑和养护第二章：混凝土施工技术2.1 混凝土模板和支撑- 混凝土模板的种类和材料选择- 混凝土模板的安装和拆除- 混凝土支撑的施工工艺和措施2.2 混凝土的浇筑和振捣- 混凝土的浇筑和坍落度的控制- 混凝土的振捣和振捣机的选择- 混凝土的表面处理和养护2.3 混凝土的收养护- 混线果的测量和调整- 混凝土收养护的方法和时机- 混凝土的裂缝防治和修复第三章：混凝土质量控制3.1 混凝土试验和检验- 混凝土的常规试验和特殊试验方法- 混凝土试块的制备和养护- 混凝土的物理性质和强度试验3.2 混凝土施工质量检验- 施工前的质量检查和验收- 施工中的质量控制和监督- 施工后的质量评定和检测3.3 混凝土质量控制技术- 混凝土配合比和掺合剂的调整- 混凝土施工进度和质量的协调- 混凝土质量不合格处理和纠正措施第四章：混凝土施工安全4.1 混凝土施工现场的安全环保措施- 施工现场的准备和布局- 施工材料的储存和消防安全- 施工现场的交通管控和人员防护4.2 混凝土施工设备的安全操作- 混凝土搅拌机和振捣机的操作规程- 混凝土泵的操作注意事项- 混凝土运输车辆的安全驾驶要求4.3 混凝土施工过程中的危险防范- 混凝土浇注时的坍塌和垮塌风险- 混凝土施工中的高温、寒冷和湿热作业安全- 混凝土施工过程中的安全应急预案第五章：混凝土施工管理5.1 混凝土施工组织和进度管理- 施工流程的规划和施工计划制定- 施工队伍的组织和协调- 施工进度的监控和调整5.2 混凝土材料和设备的管理- 材料的采购和储存管理- 设备的申请、保养和维修- 材料和设备使用记录和台账管理5.3 混凝土施工质量和安全的管理- 施工质量的考核和奖惩制度- 施工安全的培训和督导- 施工现场的文明施工和整洁管理5.4 混凝土施工项目的质量验收和总结- 施工质量的验收标准和程序- 施工质量的评定和评价- 施工项目的经验总结和教训学习结语：通过对混凝土工岗前培训内容的学习，可以全面了解混凝土工作的基础知识、施工技术、质量控制、施工安全和施工管理等方面的要求和方法，提高对混凝土工作的理论和实践水平，为2024年的混凝土工作做好准备。
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课件第二章
3）轴心抗拉强度
混凝土的轴心抗拉强度可以采用直接轴心受拉的试 验方法来测定，但由于试验比较困难，目前国内外主要 采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测试混凝土的轴 心抗拉强度。
F
压
a
2020/2/20
拉
压
F
劈裂试验
f sp
2F
a2
6 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
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。
2020/2/20
8 2.1 混凝土的物理力学性能
上。e ×10-3
6
8
10 2.21 混凝土的物理力学性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
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-应变关系曲线
式中： k１为棱柱体强度与立方体强度之比，对不大
于C50级的混凝土取76，对C80取0.82，其间按线性
插值。k2为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。
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5 2.1 混凝土的物理力学性能
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 标准值的换算关系为：
第二章-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2.1 混凝土的物理力学性能2.1.1 单轴向应力状态下的混凝土强度虽然实际工程中的混凝土结构和构件一般处于复合应力状态，但是单轴向受力状态下混凝土的强度是复合应力状态下强度的基础和重要参数。
混凝土试件的大小和形状、试验方法和加载速率都影响混凝土强度的试验结果，因此各国对各种单轴向受力下的混凝土强度都规定了统一的标准试验方法。
1 混凝土的抗压强度(1) 混凝土的立方体抗压强度f cu,k和强度等级我国《混凝土结构设计规范》规定以边长为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抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，单位为“N/mm2”。
用上述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的强度等级。
《混凝土结构设计规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。
例如，C30表示立方体抗压强度标准值为30N/mm2。
其中，C50～C80属高强度混凝土范畴。
图2-1 混凝土立方体试块的破坏情况(a)不涂润滑剂；(b) 涂润滑剂(2) 混凝土的轴心抗压强度混凝土的抗压强度与试件的形状有关,采用棱柱体比立方体能更好地反映混凝土结构的实际抗压能力。
用混凝土棱柱体试件测得的抗压强度称为轴心抗压强度。
图2-2 混凝土棱柱体抗压试验和破坏情况我国《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的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件。
《混凝土结构设计规范》规定以上述棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值，用符号f ck表示，下标c表示受压，k表示标准值。
《混凝土结构设计原理》 教案大纲
《混凝土结构设计原理》教案大纲第一章：混凝土结构的基本概念1.1 混凝土结构的定义1.2 混凝土结构的分类1.3 混凝土结构的特点及应用范围1.4 混凝土结构设计的基本原则第二章：混凝土的基本性质2.1 混凝土的组成及材料性质2.2 混凝土的力学性能2.3 混凝土的耐久性2.4 混凝土的变形性能第三章：混凝土结构的受力分析3.1 概述3.2 单向板受力分析3.3 双向板受力分析3.4 梁、柱和节点受力分析3.5 框架结构受力分析第四章：混凝土结构的承载力计算4.1 概述4.2 抗拉、抗压承载力计算4.3 抗弯、抗剪承载力计算4.4 疲劳承载力计算4.5 极限状态设计方法第五章：混凝土结构的变形与裂缝控制5.1 混凝土结构的变形控制5.2 混凝土结构的裂缝控制5.3 钢筋的锚固、焊接与连接5.4 混凝土结构的施工缝处理第六章：混凝土结构的稳定性分析6.1 结构稳定性的基本概念6.2 压弯构件的稳定性分析6.3 受拉构件的稳定性分析6.4 钢筋混凝土构件的稳定性分析6.5 稳定性校核与提高稳定性的措施第七章：混凝土结构的抗震设计7.1 抗震设计的基本概念7.2 地震作用及地震反应7.3 抗震设计原则与要求7.4 混凝土结构的抗震设计方法7.5 抗震设计实例分析第八章：混凝土结构的耐久性设计8.1 耐久性的基本概念8.2 混凝土的侵蚀与碳化8.3 钢筋的腐蚀与防护8.4 混凝土结构的耐久性设计方法8.5 耐久性设计实例分析第九章：混凝土结构的设计实例9.1 工业与民用建筑混凝土结构设计实例9.2 桥梁混凝土结构设计实例9.3 港口与水利混凝土结构设计实例9.4 高层建筑混凝土结构设计实例9.5 特殊环境下的混凝土结构设计实例第十章：混凝土结构设计的软件应用10.1 结构设计软件的基本功能10.2 常见结构设计软件介绍10.3 混凝土结构设计软件操作实例10.4 结构设计软件在工程中的应用与优势10.5 结构设计软件的发展趋势与展望重点解析第一章：混凝土结构的基本概念重点：混凝土结构的定义、分类、特点及应用范围。
第二章 混凝土结构的基本计算原则
第二章 混凝土结构的基本计算原则第一节 概术结构设计的基本任和是正确合理地处理结构安全可靠与经济合理这一对矛盾。
总的来说，钢筯混凝土结构构件的基本计算方法按其发展先后，有下列几种：容许应力计算方法，破损阶段计算方法，极限状态计算方法。
材料的容许应力，是由材料的极限强度（混凝土）或者流限（钢筯）除以安全系数K 而得到的。
该法的主要优点是可沿用弹性匀质材料的《材料力学》概念计算，计算比较方便。
缺点是安全系数的确定比较主观。
这种方法的计算准则是：结构的最大内力不应大于结构的承载能力，其设计表达式为 K M M P /其中P M 是截面所能承受的破损内力。
K 是安全系数。
定值观点下的安全系数是人们对许多未知的无法了解和控制的因素的估计，以及对安全度的期望而经验地加以确定的。
它并不能从定量上度量结构的可靠程度，其要本原因在于它不能作为度理设计变量变异性的尺度。
第二节 几个基本概念结构上的作用可分为直接作用和间接作用。
按时间变异的特点，可以分为 永久作用，可变作用，偶然作用。
结构抗力的广义概念是指结构构件承受作的效应的各种能力。
对结构构件的变菜效应，相应地有结构的刚度，刚度也是一种广义的抗力。
第三节 概率极限状态设计方法安全，适用，耐久 总 为结构的可靠性。
结构的极限状态及分类：（1）承载能力极限状态 这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力，或达到不适于继续承载的变用。
当结构或构件出现下列状态之一时，即可认为超过了承载能力极限状态：1 整个结构或构件的一部分作为刚体失去平衡。
2因其材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏），或因过度塑性变形而不适于继椟 承载。
3结构转变为机动体系。
4结构或构件丧失稳定性。
（2）正常使用极限状态 这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值1影响正常使用和外观变形。
2影响正常使用或耐久性能的局部受到损坏3造成不舒或对设备发生影响过大的振动。
其实可以理解为结构或结构构件使用功能的破坏或受损害 ，或结构质量的恶化。
混凝土设计原理第2章答案
思 考 题－答案2.1 混凝土的立方体抗压强度标准值f cu ，k 、轴心抗压强度标准值f ck 和轴心抗拉强度标准值f tk 是如何确定的?答:混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k 的确定：以标准方法制作的边长150mm 的立方体试块，在标准条件下（温度20±2℃，相对湿度不低于95％)养护28d ，按标准试验方法加载至破坏,测得的具有95％以上保证率的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度的标准值,用f cu,k 表示,单位为N/mm 2。
轴心抗压强度标准值f ck 的确定:是根据150mm×150mm×300mm 的棱柱体标准试件，在与立方体标准试件相同的养护条件下，按照棱柱体试件试验测得的具有95％保证率的抗压强度确定的。
具体按下式计算：k cu,c2c1ck 88.0f f αα=式中 αc1－棱柱体强度与立方体强度之比值,当混凝土强度等级≤C50时取αc1＝0。
76， C80取αc1＝0。
82，其间按线性内插法确定。
αc2－混凝土的脆性折减系数，当混凝土强度等级≤C40时取αc2＝1。
0， C80取αc2＝0。
87,其间按线性内插法确定。
轴心抗拉强度标准值f tk 的确定：可采用轴心抗拉试验（试件尺寸100mm×100mm×500mm)直接测试或通过圆柱体（或立方体）的劈裂试验间接测试，测得的具有95％保证率的轴心抗拉强度确定的。
具体按下式计算:()c245.00.55k cu,tk 645.11395.088.0αδ-⨯=f f2。
2 混凝土的强度等级是如何划分的?我国《规范》GB50010规定的混凝土强度等级有哪些？对于同一强度等级的混凝土,试比较立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度的大小并说明理由.答：混凝土的强度等级是依据立方体抗压强度标准值f cu,k 确定的。
我国《规范》GB50010规定的混凝土强度等级有：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。
结构设计原理-第二章-混凝土-习题及答案
第二章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、当结构出现或或或状态时即认为其超过了承载力极限状态。
3、当结构出现或或或状态时即认为其超过了正常使用极限状态。
4、结构的可靠度是结构在、、完成的概率。
5、可靠指标 = ，安全等级为二级的构件延性破坏和脆性破坏时的目标可靠指标分别是和。
6、结构功能的极限状态分为和两类。
7、我国规定的设计基准期是年。
8、结构完成预定功能的规定条件是、、。
9、可变荷载的准永久值是指。
10、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。
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、偶然作用发生的概率很小，持续的时间很短，但一旦发生，其量值可能很大。
3、钢筋强度标准值的保证率为97.73%。
HPB235级钢筋设计强度210N/mm2，意味着尚有2.27%的钢筋强度低于210N/mm2。
4、可变荷载准永久值：是正常使用极限状态按长期效应组合设计时采用的可变荷载代表值。
5、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。
6、构件只要在正常使用中变形及裂缝不超过《标准》规定的允许值，承载力计算就没问题。
7、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。
8、请判别以下两种说法的正误：(1)永久作用是一种固定作用；(2)固定作用是一种永久作用。
9、计算构件承载力时，荷载应取设计值。
10、结构使用年限超过设计基准期后，其可靠性减小。
11、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。
12、没有绝对安全的结构，因为抗力和荷载效应都是随机的。
13、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=。
14、在进行正常使用极限状态的验算中，荷载采用标准值。
15、钢筋强度标准值应具有不少于95%的保证率。
16、结构设计的目的不仅要保证结构的可靠性，也要保证结构的经济性。
《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
第二章 混凝土结构材料的物理力学性能2
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℃ ， ≥ 95% 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
双轴应力状态（Biaxial Stress State）
• 混凝土的双向
受力强度
双向受拉：强度接近 单向 受拉强度 双向受压：抗压强度和极 限压应变均有 所提高
一拉一压：强度降低
k=0.82，其间按线性插值。
f c k f cu
对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。
轴心抗拉强度
16
150
500
也是混凝土的基本力学性能，用符 号 ft 表示。 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。
100
150
á Ä Ü Ô é Ö Ð Ê À Ê Ñ
抗压强度，用符号C表示，C30表示 fcu,k=30N/mm2
f cc
F A
非标准试块强度换算系数： • 200mm×200mm×200mm:1.05； • 100mm×100mm×100mm:0.95。 • 6〞×12〞圆柱体：1.20 （1〞=2.54cm） • 6〞×12〞棱柱体：1.32 分级：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50, C55, C60,C65,C70,C75,C80 (高强混凝土），共14个等级 • C—Concrete,单位：N/mm2或MPa 与原《规范GBJ10-89》相比，混凝土强度等级范围由C60 提高到C80，C50以上为高强混凝土。
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
(沈蒲生第四版)第二章：混凝土结构设计方法
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混凝土结构设计原理
第2章
§2.1 结构可靠度
2.1.1结构上的作用、作用效应与结构抗力
结构上的作用与时间有关，结构抗力也随时 间变化。
设计基准期：为确定可变作用及与时间有关 的材料性能等取值而选用的时间参数。
GB 50153-2008《工程结构可靠性设计统 一标准》规定的设计基准期为50年。
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混凝土结构设计原理
第2章
§2.3 极限状态设计法
2.3.1 结构的极限状态
极限状态分为两类： 承载能力极限状态 —— 安全性
正常使用极限状态 —— 适用性、耐久性
通常对结构构件先按承载能力极限状态进行承 载能力计算，然后根据使用要求按正常使用极 限状态进行变形、裂缝宽度或抗裂等验算。
以忽略不计的作用。
如结构自重、土
—— 压力、预应力、
地基沉降等。
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在设计基准期内其量值随时间变
可变作用 —— 化，且其变化与平均值相比不可
忽略的作用。
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 很短的作用。
如楼面活荷载、吊车
—— 荷载、风荷载、雪荷 下一章
钢筋强度某—钢—厂钢正材态屈分服强布度统计资料
混凝土强度 —— 正'态分布
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某预制构件厂对某工程所作使块的统计资料
混凝土结构设计原理
第2章
2.2.2 材料强度标准值的确定
2.材料强度标准值 钢筋和混凝土的强度标准值是钢筋混凝土结构 按极限状态设计时采用的材料强度基本代表值。 材料强度标准值应根据符合规定质量的材料强 度的概率分布的某一分位值确定。
第二章 混凝土简支梁桥-3
盆式橡胶支座
第二章 混凝土简支梁桥 3. 四氟滑板橡胶支座
桥梁工程
四氟板式橡胶支座是在普通板式橡胶支座的表面粘 贴一层聚四氟乙烯板（厚2～4mm）而成。它除具有普 通板式橡胶支座的优点外，还能利用聚四氟乙烯板与梁 底不锈钢板之间的低摩擦系数，使得桥梁上部构造的水 平位移不受限制。
第二章 混凝土简支梁桥
压支座的形式。
第二章 混凝土简支梁桥
桥梁工程
(五)客运专线支座
第二章 混凝土简支梁桥
桥梁工程
(六)支座抗震措施
（1）墩台顶部沿梁轴方向的预留宽度 设计宽度S（mm）： 当L≤100m时，S=200+5L 当L＜100m时，S=300+4L 式中：L—桥梁跨度（m） （二）搭接长度 悬臂梁与挂梁在支座处的搭接 长度S 宜大于600mm；但对软 弱地基上的桥梁，其值应大于 700mm。
1. 弧形钢板支座
弧形钢板支座常用于跨径10m~20m，支承反力不超过 600KN的简支梁桥上。弧形钢板支座由上、下两块支座垫 板以及齿板或销钉组成，上支座垫板是一平板（或弧面）， 下支座垫板的顶面是一曲率很大的弧面，如下图所示。
第二章 混凝土简支梁桥
桥梁工程
弧形支座
第二章 混凝土简支梁桥 2. 摇轴支座
桥梁工程
盆式橡胶支座是由氯丁橡胶板、钢盆、聚四氟乙烯 板、不锈钢板、中间衬板、钢紧箍圈、橡胶密封圈等组
成。如下图所示
第二章 混凝土简支梁桥
桥梁工程
盆式橡胶支座组成
第二章 混凝土简支梁桥
桥梁工程
第二章 混凝土简支梁桥 固定与滑动盆式橡胶支座
桥梁工程
多向活动支座（DX）
第二章 混凝土简支梁桥 纵向活动支座（ZX）
第二章 混凝土受力本构关系
单轴抗拉强度和应力-应变关系
2）裂缝和破坏过程
试件达到最大荷载后，首先在最大拉应变一侧出现横向裂缝，垂直于拉应
力。继续拉伸、承载力下降，裂缝不断扩展，并向截面另一侧延伸，最终将试
件断裂成两段。
偏心受拉试件的截面最大拉应变与混凝土强度等级、试件截面高度和偏心
距有关。偏心受拉试件：（140 ~ 180）106 ；受弯试件：（180 ~ 320）106；统计
三、规范中的抗压强度指标
1.材料强度的统计分析 统计特征值：
1）平均值
1 n
1 i 1
Xi
2）标准（均方）差
n
1 1
n i1XiFra bibliotek 23）离差系数
单轴抗压强度
2.轴心抗压强度标准值
1）立方体抗压强度标准值
fcu,k 1 1.645 fcu,m
2）混凝土轴心抗压强度标准值 fc,k 0.88c1c2 1 1.645 fcu,m
ft f t,sp
1.369
f 0.0833 cu
国外试验结果：
ft 0.9 ft,sp
单轴抗拉强度和应力-应变关系
3.破坏过程和特征
单轴抗拉强度和应力-应变关系
4.受拉与受压破坏特征的比较 1）受拉和受压主要力学性能指标
2）混凝土受压应力-应变曲线的下降段是由于试件上出现众多的纵向裂缝，以 致形成斜裂缝等原因使得全截面上各处的承载力普遍降低。而受拉曲线的下降
混凝土和箍筋同时屈服时的约束 指标为： t 0.32
受压性能的主要影响因素
5）约束混凝土的性能指标与约束指标的关系
受压性能的主要影响因素
四、龄期和承载时间
1.龄期对混凝土性能的影响规律 规范一般采用28天龄期的强度 作为设计依据，后期强度作为 安全储备。
第二章 混凝土矿物外加剂
混凝土矿物外加 剂种类
粉煤灰、磨细水淬矿渣微粉（简称矿粉）、 硅灰、磨细沸石粉 偏高岭土、硅藻土、烧页岩、沸腾炉渣 磨细石灰石粉、磨细石英砂粉、硅灰石粉 等非活性矿物外加剂 复合矿物外加剂
第一节 粉煤灰
全国火力发电厂每年需燃烧8亿多吨煤
郑州热电厂粉煤灰分选系统
比面粉还要细的粉煤灰
粉煤灰吹到邻近的地里会使庄稼减产
第二章
混凝土矿物外加剂
概
混凝土的 优点
述
耐火性好(特别是与木材相比) 不需要维修(与钢相比) 使用灵活(与石料比较） 可制成多种形状构件 施工简便、价格较便宜
有什么不 足呢？
耐久性问题
切尔诺贝利核电站惨案
碱骨料反应
北京的三元立交桥 个别地方发生“人字形”的裂纹
碱骨料反应产生的网ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ裂纹
抗冻融问题
混凝土矿物外加剂的主要功能
改善混凝土的和易性 降低混凝土水化温升 提高早期强度或增进后期强度 改善内部结构,提高抗腐蚀能力 提高混凝土的抗裂能力 提高混凝土的耐久性
一种材料单独调水后本身并不硬化，但与石灰或 与水泥水化生成的Ca(OH)2作用生成水化硅酸钙 和水化铝酸钙，这种性能称为火山灰活性。 一种材料单独调水本身就能硬化，且能与石灰或与 水泥水化生成的Ca(OH)2作用生成水化硅酸钙和 水化铝酸钙，这种性能称为潜在水硬性。
SO3含量 火山灰活性指数： 在测得相应龄期基准胶砂和试验胶砂抗压强度 后，按下式计算矿物外加剂的相应龄期的活性 指数。
Rt A＝ × 100 R0
粉煤灰质量 等级
低钙粉煤灰的密度一般为1.8～2.6g/cm3，松 散容重为600～1000kg/m3，GB1596－91《用于水 泥和混凝土中的粉煤灰》规定了粉煤灰成品根据 细度、需水量比、烧失量、含水量和三氧化硫含 量划分为I、II、III个级别，各项物理性能指标 应满足下表的要求。作为活性掺合料的粉煤灰还 有火山灰活性指数要求。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能习题答案
第2章 混凝土结构材料的物理力学性能2.1选择题1．混凝土若处于三向应力作用下，当（ D ）。
A. 横向受拉，纵向受压，可提高抗压强度；B. 横向受压，纵向受拉，可提高抗压强度；C. 三向受压会降低抗压强度；D. 三向受压能提高抗压强度；2．混凝土的弹性模量是指（ A ）。
A. 原点弹性模量；B. 切线模量；C. 割线模量；D. 变形模量；3．混凝土强度等级由150mm 立方体抗压试验，按（ B ）确定。
A. 平均值fcu μ；B. σμ645.1-fcu ；C. σμ2-fcu ；D. σμ-fcu ；4．规范规定的受拉钢筋锚固长度a l 为（ C ）。
A ．随混凝土强度等级的提高而增大；B ．随钢筋等级提高而降低；C ．随混凝土等级提高而减少，随钢筋等级提高而增大；D ．随混凝土及钢筋等级提高而减小；5．属于有明显屈服点的钢筋有（ A ）。
A ．冷拉钢筋 ；B ．钢丝；C ．热处理钢筋；D ．钢绞线；6．钢材的含碳量越低，则（ B ）。
A ．屈服台阶越短，伸长率也越短，塑性越差；B ．屈服台阶越长，伸长率越大，塑性越好；C ．强度越高，塑性越好；D ．强度越低，塑性越差；7．钢筋的屈服强度是指（ D ）。
A. 比例极限；B. 弹性极限；C. 屈服上限；D. 屈服下限；8．能同时提高钢筋的抗拉和抗压强度的冷加工方法是（ B ）。
A. 冷拉；B. 冷拔；9．规范确定k cu f ,所用试块的边长是（ A ）。
A ．150 mm ；B ．200 mm ；C ．100mm ；D ．250 mm ；10．混凝土强度等级是由（ A ）确定的。
A ．k cu f ,；B ．ck f ；C ．cm f ；D ．tk f ；11．边长为100mm 的非标准立方体试块的强度换算成标准试块的强度，则需乘以换算系数（ C ）。
A ．1.05 ；B ．1.0 ；C ．0.95 ；D ．0.90 ；12．c c c E εσ='指的是混凝土的（ B ）。
《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 。
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第二章-混凝土
第四节混凝土
6.砼拌合物的和易性概念：是指砼拌合物在各工序施工中易于操作，并能获得质量均匀、成型密实的砼的性能
（1）和易性包括流动性、黏聚性和保水性。
（2）混凝土拌合物的流动性通常采用坍落度法和维勃稠度法来测定。
（3）影响和易性的主要因素：
①水泥品种
②单位用水量
③水泥浆的数量砂率
④水灰比
⑤骨料性质的影响
⑥掺合料
⑦外加剂
⑧环境条件，如时间和温度
7.混凝土的强度等级评定是以边长为150mm的立方体试件，在标准养护条件下（温度20℃±2℃, 相对湿度大于95%）养护28d进行抗压强度试验所测得的抗压强度值，称为混凝土的立方体抗压强度，以式f cu表示。
8.混凝土的养护：
①混凝土浇筑完毕后，应在12h以内加以覆盖并保湿养护；
②混凝土浇水养护的时间，对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d;对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不得少于14d, 浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态；
③日平均气温低于5℃时，不得浇水。
9.水胶比W/C、单位用水量m w、砂率βs是混凝土配合比设计的三个重要参数。
【例-2016年真题】（多选题）混凝土的和易性包括（）。
A.流动性
B.黏聚性
C.保水性
D.耐久性
网校答案：ABC
【例-单选题】已知混凝土的砂石比为0.54，则砂率为（）。
A.0.35
B.0.30
C.0.54
D.1.86
网校答案：A
【例-单选题】能减少水的用量，改善混凝土性能，提高混凝土强度的外加剂是（）。
A.引气剂
B.早强剂
C.减水剂
D.缓凝剂
网校答案：C
第五节建筑砂浆
1.砂浆的种类很多，根据用途不同，建筑砂浆可分为砌筑砂浆、抹面砂浆（普通抹面砂浆、装饰砂浆）、特种砂浆（防水砂浆、隔热砂浆、耐腐蚀砂浆、吸声砂浆等）。
根据所用的胶凝材料不同，建筑砂浆分为水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆和聚合物水泥砂浆等。
2.砂浆的和易性是指砂浆易于施工操作，又能保证质量的综合性质，包括流动性（稠度）和保水性两方面的含义。
（1）流动性（稠度）是指砂浆在自重或外力作用下产生流动的性质。
稠度用砂浆稠度测定仪测定，以沉入度（mm）表示。
（2）保水性是指新拌砂浆保持其内部水分不泌出的能力。
砂浆的保水性用砂浆分层度测量仪测定，以分层度（mm）表示。
3.砂浆应具有一定的强度。
以抗压强度作为其强度指标。
砂浆的强度等级是以尺寸为70.7mm ×70.7mm×70.7mm 的立方体试块,在标准条件（水泥砂浆为温度为20℃士2℃，相对湿度90%以上，水泥混合砂浆为20℃士2℃，相对湿度60%～80%）下养护28d，由标准试验方法测得的抗压强度来确定的。
4.普通抹面砂浆
通常抹面砂浆分底层、中层和面层三层施工。
各层抹面的作用和要求不同，底层抹灰的作用是使砂浆与基面能牢固地黏结，中层抹灰主要是为了找平，有时可省略，面层抹灰是为了获得平整光洁的表面效果。
水泥砂浆不得涂抹在石灰砂浆层上。
在容易碰撞或有防水、防潮部位，应采用水泥砂浆，如墙裙、踢脚板、地面、雨篷、窗台，以及水池、水井等处。
【例-2016年真题】砂浆中加石灰膏的作用是提高其（）。
A.黏聚性
B.强度
C.保水性
D.流动性
网校答案：C
【例-单选题】砂浆的流动性指标为（）。
A.坍落度
B.分层度
C.沉入度
D.维勃稠度
网校答案：C
第六节建筑钢材
1.钢的分类：
（1）钢材按脱氧程度不同，又可分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。
（2）按化学成分分为：碳素钢与合金钢
碳素钢又分为低碳钢（碳含量＜0.25%）、中碳钢（碳含量为0.25%～0.60%）和高碳钢（碳含量＞0.60%）。
合金钢按合金元素含量不同，分为低合金钢（合金元素总含量小于5%）、中合金钢（合金元素总含量5%～10%）、高合金钢（合金元素总含量大于10%）。