结构设计原理重点复习内容知识分享

结构设计原理重点复习内容

1.复合应力状态下的混凝土强度（同时受压或一拉一压的情况） P8-9

2.什么叫混凝土的徐变？影响徐变有哪些主要原因？

答：在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间而增加，亦即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长，这种现象称为混凝土的徐变。 主要影响因素：

（1）混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小；

（2）加荷时混凝土的龄期；

（3）混凝土的组成成分和配合比；

（4）养护及使用条件下的温度与湿度。

3.钢筋和混泥土两者能共同工作的基础条件是什么？

答：（1）混泥土和钢筋之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）钢筋和混泥土的温度线膨胀系数也较为接近，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泥土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混泥土的共同作用。

4. 什么叫极限状态？它包括的内容有哪些？我国《公路桥规》规定了哪两类结构的极限状态？ P25-26

答: ①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，此特定状态成为该功能的极限状态。

②承载能力极限状态和正常使用极限状态。

我国《公路桥规》采用的是近似概率极限状态设计法。

①承载能力极限状态的计算以塑性理论为基础，设计的原则是作用效应最不利组合（基本组合）的设计值必须小于或等于结构抗力设计值，即0d S R γ≤。 ②正常使用状态是以结构弹性理论或弹塑性理论为基础，采用作用（或荷载）的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响，对构建的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算，并使各项计算值不超过《公路桥规》规

定的各相应限值。设计表达式为1S C .

5. 什么叫钢筋混凝土少筋梁、适筋梁和超筋梁？各自有什么样的破坏形态？ 答：实际配筋率小于最小配筋率的梁称为少筋梁；大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁称为适筋梁；大于最大配筋率的梁称为超筋梁。

少筋梁的受拉区混凝土开裂后，受拉钢筋达到屈服点，并迅速经历整个流幅而进入强化阶段，梁仅出现一条集中裂缝，不仅宽度较大，而且沿梁高延伸很高，此时受压区混凝土还未压坏，而裂缝宽度已经很宽，挠度过大，钢筋甚至被拉断。 适筋梁受拉区钢筋首先达到屈服，其应力保持不变而应变显著增大，直到受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变时，受压区出现纵向水平裂缝，随之因混凝土压碎而破坏。

超筋梁的破坏是受压区混凝土被压坏，而受拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点，受拉区的裂缝开展不宽，破坏突然，没有明显预兆。

少筋梁和超筋梁的破坏都很突然，没有明显预兆，故称为脆性破坏。

P43-49 看看书理解 P47页上图重点掌握 要会画

P142的M-N 图会画，并文字说明

6.公式（3-13）,(3-14),(3-15)的适用条件（X ＞=ρmin ; X<=ρmin , X <=ξb h 0 P54-55 不满足说明什么问题(不满足说明该梁不处于适筋梁情况出现了超筋或少筋的情况，公式不能用于计算)，怎么处理？（可采取提高混凝土级别，修改截面尺寸，或改为双筋截面等措施）

7.斜拉破坏：在荷载作用下，梁的剪跨段产生由梁底竖向裂缝沿主压应力轨迹线轨迹向上延伸发展而成的斜裂缝。其中一条主要斜裂缝（又称临界斜裂缝）很快形成。并迅速延伸展至荷载垫板边缘而使梁体混凝土裂通，梁被撕裂成两部分而丧失承载力，同时沿纵向钢筋往往伴随产生水平撕裂裂缝，这种破坏称为斜拉破坏。这种破坏发生突然，荷载等于或略高于主要斜裂缝出现的荷载，破坏面较整齐，无混凝土压碎现象，这种破坏往往发生于剪跨比较大（m ＞3）时。

8剪压破坏:随着荷载的增大，梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝，其中一条发展成为临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后，梁承受的荷载还能继续增加，而斜裂缝伸展至荷载垫板下，直到斜裂缝顶端（剪压区）的混凝土在正压力sigema X 、剪应力tao 及荷载引起的竖向局部压应力sigema Y 的共同作用下被压酥而破坏。

破坏处可见到很多平行的斜向短裂缝和混凝土碎渣。这种破坏称为剪压破坏，多见于剪跨比为1至3的情况中。

9.斜压破坏：

10.P84页公式使用条件（上限值和下限值掌握）

11.钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段？各阶段受力主要特点是什么？

答：第Ⅰ阶段：混凝土全截面工作，混凝土的压应力和拉应力基本上都呈三角形分布。

第Ⅰ阶段末：混凝土受压区的应力基本上仍是三角形分布。但由于受拉区混凝土塑性变形的发展，拉应变增长较快，根据混凝土受拉时的应力—应变图曲线，拉区混凝土的应力图形为曲线形。这时，受拉边缘混凝土的拉应变临近极限拉应

M 变，拉应力达到混凝土抗拉强度，表示裂缝即将出现，梁截面上作用的弯矩用

cr 表示。

M后，在梁混凝土抗拉强度最弱截面上出现第Ⅱ阶段：荷载作用弯矩到达cr

了第一批裂缝。这时，在有裂缝的截面上，拉区混凝土退出工作，把它原承担的拉力传递给钢筋，发生了明显的应力重分布，钢筋的拉应力随荷载的增加而增加；混凝土的压应力不再是三角形分布，而是形成微曲的曲线形，中和轴位置向上移动。

第Ⅱ阶段末：钢筋拉应变达到屈服值时的应变值，表示钢筋应力达到其屈服强度，第Ⅱ阶段结束。

第Ⅲ阶段：在这个阶段里，钢筋的拉应变增加的很快，但钢筋的拉应力一般仍维持在屈服强度不变。这时，裂缝急剧开展，中和轴继续上升，混凝土受压区不断缩小，压应力也不断增大，压应力图成为明显的丰满曲线形。

第Ⅲ阶段末：这时，截面受压上边缘的混凝土压应变达到其极限压应变值，压应力图呈明显曲线形，并且最大压应力已不在上边缘而是在距上边缘稍下处，这都是混凝土受压时的应力—应变图所决定的在第Ⅲ阶段末，压区混凝土的抗压强度耗尽，在临界裂缝两侧的一定区段内，压区混凝土出现纵向水平裂缝，随即混凝土被压碎，梁破坏，在这个阶段，纵向钢筋的拉应力仍维持在屈服强度。

12.大小偏心破坏定义，特点，判别，最小配筋率

13.计算图式简化为矩形的原则（两点，压应力的合力C大小不变，压应力的合力位置Yc不变。