结构设计原理复习资料总结02

第一章钢筋混凝土结构的力学性能1、基本构件变形分类：受拉构件、受压构件、受弯构件、受扭构件2、遵行适用、安全、经济、美观的原则设计3、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4、钢筋和混凝土在一起工作由于：1）两者之间有可靠的粘结力，能牢固的结成整体，在外荷载作用下能协调变形2）两者的温度线膨胀系数相近、温度变化时产生很下的温度应力3）钢筋被混凝土覆盖防止锈蚀5、钢筋混凝土结合优点：1）合理利用两者的受力特点，形成具有较高承载力的结构构件2）使用寿命长，耐久性好，不需要经常维护维修，耐火性好3）施工方法适应性强4）现浇钢筋混凝土结构的整体性好，抗震性较好5）大多数可以就地取材，节省运费，降低建筑成本（砂、石）6、钢筋混凝土结构缺点：1）自重大2）抗裂性差3）浇筑混凝土时需要模板支撑4）户外施工受季节条件限制7、钢筋按生产工艺和加工条件分为：热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋8、热轧钢筋分为：光圆钢筋、变形钢筋（螺纹钢筋、人字形钢筋、月牙纹钢筋）9、直径小于6mm为钢丝10、拉伸试验中没有明显流幅的钢筋其残余应变为0.2%时的应力δ0.2作为协定的屈服点(条件屈服强度),取残余应变的0.1%处应力作为弹性极限强度11、钢筋的强度指标：屈服强度、极限强度12、钢筋的塑性指标：伸长率、截面收缩率、冷弯性能13、14、粘结力：能承担由于变形差沿其接触面上产生的剪应力15、粘结力的作用：钢筋端部的锚固、裂缝间应力的传递16、粘结力的组成：钢筋与砼接触面上的化学吸附作用、砼收缩将钢筋紧紧握裹儿产生的摩擦力、钢筋与混凝土之间机械咬合作用力、附加咬合作用17、影响粘结力的主要因素：钢筋表面形状、砼强度等级、浇筑砼时钢筋的位置、保护层厚度和钢筋间距、横向钢筋及侧向压力等第二章钢筋混凝土结构的基本计算原则1、结构的作用：引起结构内力和变形的一切原因统称为结构的作用2、结构的作用分为两类：直接作用和间接作用3、作用在结构上产生的内力和变形称为作用效应4、结构的作用按时间的变异性和出现的可能性分为三类：永久作用（作用值在设计基准期内不随时间变化，或其变化值平均值相比可以忽略不计）、可变作用（作用值在设计基准期内随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略）、偶然作用（在设计基准期出现的概率很小，一旦出现，其持续时间很短，但其量值很大）5、作用代表值：结构或结构构件设计时，为了便于作用的统计和表达，简化设计共识，通常以一些确定的值来表达这些不确定的作用量，这些确定的值即称为作用的代表值6、作用的标准值：其量值应取结构设计规定期限内可能出现的最不利值，一般按照在设计基准期内最大概率分布FQT（x）的某一分位值确定7、作用的准永久值：（对可变作用而言）依据作用出现的累计时间而定，{公桥规}规定，可变作用准永久值为可变作用标准值乘以准永久系数ψ2得到8、作用的频遇值：根据在足够长观测期内作用任意点时点概率分布的分位值而定9、作用设计值：作用标准值乘以作用分项系数10、抗力：是结构构件抵抗作用效应的能力，即承载能力和抗变形能力11、引起抗力不定性的因素：材料性能的不定性、几何参数的不定性、计算模式的不定性12、结构的可靠性：安全性、适用性、耐久性13、结构可靠度：结构在规定时间内，规定条件下完成预定功能的概率14、结构设计目的：要使所设计的结构，在规定的时间内能够在具有足够可靠性的前提下，完成全部功能的要求15、极限状态：当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态16、承载能力极限状态：对应于桥涵及其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态17、正常使用极限状态：对应于桥涵及其构件达到正常使用或耐久性的某项限定值的状态18、作用效应组合：是结构上几种作用分别产生的效应的随机叠加第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算1、受弯构件:截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力可以忽略不计的构件2、单向板:当长边与短边之比大于等于2时,弯矩主要沿短边方向分配,长边方向受力很小,受力钢筋沿短边分布,其受力情况与两边支承板基本相同,故称单向板.3、双向板：当长边与短边之比小于2时,弯矩沿两个方向传递,受力钢筋在两方向布置,故称双向板4、钢筋混凝土板中的钢筋由主钢筋和分布钢筋组成5、主钢筋的作用:6、分布钢筋的作用:垂直于板内主钢筋方向布置的钢筋称为分布钢筋,其作用是将板上的荷载更均匀的传递给主钢筋,同时在施工中可通过绑扎或焊点分布钢筋来固定主钢筋的位置,也可以用它来抵抗温度应力和混凝土收缩应力.7、梁内钢筋种类:纵向受力钢筋,弯起钢筋,箍筋,架力钢筋,纵向水平钢筋8、纵向受力钢筋作用:布置在梁的受拉区的纵向受力钢筋是梁内的主要受力钢筋,一般又称为主钢筋9、斜钢筋:为满足斜截面抗剪承载力而设置的,大多由纵向受力钢筋弯起而成,故又称弯起钢筋10、箍筋的作用:通常垂直于梁轴线布置,除了满足斜截面抗剪承载力外,还起到连接受拉主钢筋和受压区混凝土使其动筒工作的作用,在构造上还起着固定钢筋位置使梁内各种钢筋构成钢筋骨架11、架力钢筋:主要是根据构造上的要求设置的,其作用是固定箍筋与主钢筋\等连成钢筋架.12、纵向水平钢筋:T形截面梁和箱形截面梁的腹板两侧设置纵向水平钢筋，以及抵抗温度应力及混凝土收缩应力，同时与箍筋动筒构成网格骨架有利于应力的扩散13、受弯构件的两种破坏形态：正截面破坏，斜截面破坏14、受弯构件的破坏类型：脆性破坏，塑性破坏15、根据受力钢筋用量多少，将钢筋混凝土梁分为：适筋梁，超筋梁，少筋梁16、适筋梁：配筋适中的梁称为适筋梁，ρmin≤ρ≤ρmax主要特点受拉钢筋的应力首先达到屈服强度，裂缝开展很大，然后受压区混凝土应力随之增大而达到抗压极限强度，梁即告破坏。

（这种梁在完全破坏前，由于钢筋要经历较大的塑性伸长，随之引起的裂缝急剧变宽和挠度的剧增，将给人明显的破坏征兆，破坏过程比较缓慢，一般陈这种破坏为塑性破坏。

）钢筋和混凝土的强度均得到充分发挥17、超筋梁：配筋率过大的梁，ρ＞ρmax称为超筋梁。

其破坏特点是在受拉区钢筋应力未达到屈服强度之前，受压区混凝土边缘纤维的应力已达到抗压极限强度，压应变达到抗压极限应变值，因而受压区混凝土将鲜贝压碎而导致量的破坏（这种梁是在没有明显破坏预兆的情况下，由于受压区混凝土突然被压碎二破坏，一般呈这种破坏为脆性破坏）18、界限破坏：适筋梁与超筋梁破坏的分界称为界限破坏，其特征是钢筋屈服与混凝土压碎同时发生19、少筋梁：配筋率过小的梁称为少筋梁。

其破坏特点是受拉区混凝土一旦出现裂缝，其受拉钢筋的应力立即达到屈服强度，裂缝迅速沿梁高延伸，裂缝宽度迅速增大，即受压区混凝土尚未压碎，由于裂缝宽度过大，标志梁已破坏。

20、钢筋混凝土梁的三个工作阶段：整体工作阶段，带裂缝工作阶段，破坏阶段21、整体工作阶段：从加载开始到受拉区混凝土将要出现裂缝为止22、带裂缝工作阶段：从受拉区混凝土开始开裂到受拉钢筋应力达到屈服强度为止23、破坏阶段：从受拉钢筋应力达到屈服强度到受压混凝土被压碎24、钢筋混凝土受弯构件正截面强度计算假设：1构建变形符合平面假定，即混凝土和钢筋的应变沿截面高度符合线性分布2.截面受压区混凝土的应力图形采用等效矩形，其压力强度取混凝土的轴心抗压强度计算值，截面受拉混凝土的抗拉强度不予考虑3不考虑受压区混凝土的作用，拉力全部由钢筋承担4钢筋应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值，受拉钢筋的极限应变取0.01，极限状态时，受拉钢筋应力取其抗拉强度设计值，fsd,受压区取其抗压强度设计值f”sd,25、计算公式：后面26、界限破坏：存在特定的配筋率，使钢筋的应力达到屈服强度的同时，受压区的混凝土边缘纤维的应变也恰好达到混凝土抗压极限应变值，通常将这种梁的破坏称为界限破坏27、相对界限受压区高度：发生界限破坏时，由矩形应力图形计算得出的界限受压区高度xb,xb的相对高度（xb\h0）称为截面相对界限受压区高度，用表示28、《公桥规》规定混凝土结构中的纵向受拉钢筋的最小配筋率取 45ftd/fsd,,且不小于0.2，ftd指混凝土轴心抗拉强度设计值29、双筋截面：除受拉钢筋外，在截面受压区亦布置受压钢筋的截面。

30、双筋矩形截面承载力计算公式适用条件：1）x小于等于 2）x大于等于2as” 1)是为了保证梁的破坏始自受拉钢筋的屈服，防止梁发生脆性破坏，2)是为了保证在极限状态破坏时，受压钢筋的应力达到抗压强度设计值，如果x<2as”,表明受压钢筋力中性轴太近，梁破坏时，受压钢筋的应力不大其应力达不到抗压极限强度设计值31、受压区有效宽度：根据等效受力原则，将翼缘宽度限制在一定范围内，称为受压翼缘的计算宽度或有效宽度，并用符号表示32、第一类T形截面梁中性轴位于翼缘内，受压区为矩形，第二类T形截面梁中性轴位于梁肋内，受压区网T形第四章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算1、为什么进行斜截面承载力计算？钢筋混凝土在荷载作用下，横截面产生弯曲正应力和剪应力，在弯曲正应力和剪应力的共同作用下，受弯构件会产生与纵轴斜交的主拉应力与主压应力。

因为混凝土的抗压强度较高，所以一般受弯构件当其尺寸不是太小时，将不会由于主压应力而引起梁的破坏。

由于混凝土的抗拉强度很低，当主拉应力达到抗拉极限强度时，就会出现垂直于主拉应力方向的斜向裂缝，并导致沿斜截面发生破坏，因此需对弯矩剪力同时作用的区段进行斜截面承载力计算2、受弯构件斜截面承载力计算：斜截面抗剪承载力计算与斜截面抗弯承载力计算3、影响斜截面抗剪承载力的主要因素:剪跨比，混凝土强度等级，箍筋，纵向钢筋的配筋率4、剪跨比：梁承受集中荷载的作用时集中力作用点到支点的距离a与梁的有效高度h0之比，即m=a\h0,剪跨比越大，抗剪能力越小，剪跨比》3后，抗剪能力基本不再变化5、梁的斜截面受剪破坏主要有以下三种破坏形态：斜拉破坏，剪压破坏，斜压破坏6、斜拉破坏：一般发生在无腹筋或腹筋配的很少的有腹筋梁中，一般出现在剪夸比>3的情况属脆性破坏7、剪压破坏：当腹筋配置适当或无腹筋梁剪跨比大致在1<m<3的情况，属塑性破坏8、斜压破坏：当剪跨比较小（m≤1）或腹筋配置过多时，腹板很薄时，会由于主压应力过大而造成腹板斜向压坏9、斜截面承载力计算公式是针对剪压破坏建立的10、上限值：《公桥规》规定了截面尺寸的限制条件，截面最小尺寸，r0vd11、下限值：《公桥规》规定，矩形T形和工字形截面的受弯构件，若符合下列公式要求时，则不需要进行斜截面抗剪承载力计算，而仅按构造要求配置箍筋12、抗剪配筋设计：1）绘出剪力设计值包络图2）计算第一排弯起钢筋Asb1 。