结构设计原理复习资料教学提纲

混凝土结构设计原理复习资料
1 钢筋与混凝土能结合在一起良好的工作的原因是什么？
答：二者存在粘着力传递应力，线膨胀系数较为接近，混凝土包围钢筋避免锈蚀 2 立方体抗压强度cu f 、轴心抗压强度c f 、轴心抗拉强度t f 三者大小关系怎样？混凝土的强
度等级如何确定？
答：cu f >c f >t f ，由立方体抗压强度标准值cu f 确定混凝土强度等级
3 混凝土复合应力状态下的强度和单向强度相比有何变化？
答：1、当双向受压，一向混凝土强度随另一向压应力增加而增加，大于单向抗压强度；
2、双向受压，双向混凝土抗拉强度均接近单向抗拉强度；
3、一向受拉一项受压，混凝土强度均低于单向受力强度；
4、三向受压，混凝土轴心抗压强度随另外两向压应力增加而增加。

4 什么是混凝土的徐变？
答：在荷载长期作用下，混凝土变形随时间增加而增加，应力不变情况下，应变随时间继续增加。

5 绘软钢和硬钢的应力-应变曲线（并标明特征点），软钢、硬钢各有什么特点？热轧钢筋分为哪几种？其代表符合是什么？各级钢筋的强度与变形性能有何差别？
答：？
6 承载能力极限状态、正常使用极限状态各有什么不同？
答：承载能力极限状态：通过此状态，造成后果严重，设计时应很可靠。

此状态的设计保
证结构安全。

正常使用极限状态：超过此状态造成的后果没有前者严重，设计可靠度较低，此状态
的设计保证结构耐久适用。

7 安全级别不同、破坏性质不同对目标可靠指标有何影响？
答：破坏性质相同时，安全级别越高，目标可靠指标越大；同一安全级别，延性破坏的目
标可靠指标比脆性目标可靠指标小。

8 何谓单向板、双向板？在单向板和双向板中，受力钢筋应怎样布置？分布钢筋的作用，分布钢筋的布置方向和位置（相对于受力钢筋）。

答：1、对于周边支撑的桥面板，其长边/短边>=2时受力以短边方向为主，称为单向板，反
之称为双向。

2、单向：沿板的跨度方向布置在办得受拉区，受力钢筋直径不宜小于10mm 或8mm ，双向板：板的两个方向同时承受弯矩，所以双向都应设置主筋。

3、作用：使主筋受力更均匀，并固定受力钢筋位置、分担混凝土收缩和温度应力的作用。

4、分布钢筋与受力钢筋垂直，放在受力钢筋内侧。

9 记住梁绑扎钢筋骨架的主筋净距（三层以下），主筋的布置原则。

会布置主筋，并能验算净距能否满足要求。

答：三层以下n s >30mm ，布置：上细下粗，上疏下密，上下层对齐，注意对称
10 适筋梁的荷载-挠度曲线分为三个阶段，正截面抗弯承载能力、正常使用的裂缝和挠度验算各依据哪个阶段的应力图式？
答：正截面抗弯承载力依据第三阶段末；正常使用的裂缝依据第二阶段；挠度验算依据第
二阶段。

11 适筋梁、超筋梁、少筋梁的破坏特征，承载能力大小、破坏性质有何不同？ 答：承载能力：超筋（脆性）>适筋（延性）>少筋（脆性）
适筋：梁的受拉区钢筋首先达到屈服强度，应力保持不变，应变显著增大，直到受压
区边缘混凝土应变达到极限压应变，受压区出现纵向水平裂缝，随之因混凝土
压碎而破坏。

超筋：实际配筋率ρ>ρmax 时，梁的破坏是受拉区混凝土被压坏，而受拉区钢筋应力
尚未达到屈服强度。

少筋：梁中配筋率小于ρmin 时，梁受拉区混凝土一开裂，受拉钢筋达到屈服点，迅
速经历整个流副而进入强化阶段，梁仅出现一条集中裂缝，不仅宽度较大，且
沿梁高延伸很高，此时受压区混凝土还未破坏，而裂缝宽度已经很宽，挠度过
大，钢筋甚至被拉断。

13 双筋截面适用条件的意义？
答：适用条件2x as ，为了充分发挥受压钢筋的作用并确保其达到屈服强度。

14 T 形截面的截面设计和复核公式。

T 形截面的判别公式
答：判别公式：M<=Fcd.Bf.Hf(h0-hf/2)，即弯矩设计值M 小于或等于全部翼板高度hf 受压混凝土合力产生的力矩，则x<=hf ，属于第一类，反之属于第二类
15 腹筋有哪几种？梁斜截面破坏形态有哪几种？它们之间斜截面抗剪承载能力的大小关系怎样？它们的破坏性质是什么？
答：腹筋：箍筋、弯起钢筋
斜截面破坏形式：斜压>剪压>斜拉
破坏性质：都是脆性破坏斜拉>斜压>剪压
16 影响梁斜截面抗剪承载能力的主要因素有哪些？
答：剪跨比m ↑Vu ↓、混凝土强度Fcu ↑Vu ↓、纵向受拉钢筋配筋率↑Vu ↓和箍筋数量及
强度↑Vu ↓
17斜截面抗剪承载能力公式依据哪种破坏形态建立公式？如何避免其他破坏形态的发生？
答：斜截面抗剪承载能力公式根据剪压破坏形态建立公式。

斜压和斜拉破坏，采用截面限制条件和一定的构造措施予以避免。

上限值--截面最小尺寸（避免斜压破坏防止使用阶段斜裂缝开展过大）；
下限值--按构造要求配置箍筋（避免斜拉破坏，最小配筋率）。

17 什么是梁的抵抗弯矩图？它与弯矩包络图应是什么关系？第一排弯起钢筋怎样布置？第二排弯起钢筋与第一排弯起钢筋之间的位置有什么要求？（能绘出）
答：抵抗弯矩图：沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图，
即表示各正截面所具有的最大抗弯承载力。

弯矩包络图：沿梁长度各截面上弯矩组合设计值d M 的分布图，其纵坐标表示该截面上
作用的最大设计弯矩。

18 钢筋混凝土轴心受压构件中，纵筋的主要作用是什么？
答：协助混凝土受压减小截面尺寸，承担可能存在的横向弯矩作用，减小持续压应力下混
凝土收缩和徐变影响，防止构件的突然脆性破坏
19 钢筋混凝土轴心受压构件在长期荷载作用下产生应力重分布，钢筋和混凝土的应力各发生什么变化？
答：随着何在持续时间的增加，混凝土的压应力逐渐减小，钢筋的压应力逐渐增大，造成
实际上混凝土受拉，而钢筋受压。

20 大偏心破坏特征，小偏心破坏特征。

答：大偏压：（e0较大，As不多时）远离一侧混凝土出现横向裂缝，受拉筋先屈服，受压区高度减小，最后压区筋受压屈服，压区混凝土被压碎，破坏形态与双筋截面相似。

小偏压：(e0/ho较小，或者e0/h0较大但是As数量过多)受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，受压区混凝土被压碎，同一侧的钢筋压应力达到屈服强度，而另一侧的钢筋，无论受拉还是受压其应力均达不到屈服强度，破坏形态与超筋梁相似。

22 轴心受压构件的长细比、偏心受压构件的长细比表达式有何不同？
答：轴心受长细比=L0/b（短柱L0/b<=8）
偏心受压长细比=L0/h（长柱8<L0/h<=30,细长柱L0/h>30）
23 简述先张法、后张法的施工工序。

两者各有何特点？
答：先张：张拉台座上，帮扎钢筋控制拉力张拉预应力钢筋并进行临时锚固，浇筑混凝土，养护达到强度后，放张，通过预应力钢筋与混凝土的粘结作用，传递给混凝土，
使其获得预压应力
后张：帮扎钢筋并预留孔道，浇注混凝土，养护达到其强度要求，将预应力钢筋穿入孔道，张拉钢筋到控制拉力后用特制锚具锚固，最后在孔道注入水泥浆，是预
应力钢筋与混凝土粘结成整体
先张法靠粘结力传递并保持预加应力，后张法靠工作锚具来传递和保持预加应力
24 什么是张拉控制应力？为什么张拉控制应力定得不能过高、也不能太低？
答：张拉控制应力σcon指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面面积所求得的钢筋应力值σcon=Ncon/Ap
为什么：过高使得预应力筋可能被拉断，钢筋的应力松弛损失过大，降低构件的延性，过低：不能充分利用钢筋，构件的抗裂性不能提高。

25 什么是预应力混凝土？施加预压力的目的是什么？
答：预应力混凝土：事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将其使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。

目的：使混凝土构件在使用荷载作用下不至开裂，或推迟开裂，或者使裂缝宽度减小。

26 什么是预应力度？根据预应力度的不同，我国对加筋混凝土如何分类？
答：预应力度：由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩Ms的比值，即预应力度λ=M0/Ms
分类：全预应力混凝土构件λ>=1,部分预应力构件1>λ>0,钢筋混凝土构件λ=0
27 预应力混凝土有哪些优缺点？预应力混凝土普遍应用于什么结构？
答：缺点：工艺复杂，施工质量要求高，需要设备一流技术娴熟的专业队伍，预应力上拱度不易控制，预应力混凝土结构开工费用大，对于小跨进，构件数量少的工程
成本高，
优点：提高构件抗裂度和刚度，节省材料，减少自重，减小混凝土梁的竖向剪力和主控应力，结构质量安全可靠，作为结构构件链接手段，促进桥梁结构新体系与
施工方法的发展
适用：普遍用于大跨度、重型结构。