混凝土第七章第九章思考题答案

思考题

7.1变角度空间桁架模型的基本思路是：在裂缝充分发展且钢筋应力达到屈

服强度时，截面核心混凝土退出工作，从而实心截面的钢筋混凝土受扭构件可以用一个空心箱型受扭构件代替，它是由螺旋形裂缝的混凝土外壳、纵筋、箍筋三者组成的变角度空间桁架以抵抗扭矩。变角

度空间桁架模型的基本假定：（1 ）混凝土只承受压力，具有螺旋形裂缝外壳的混凝土组成桁架的斜压杆。

（2 ）纵筋和箍筋只承受拉力，分别为桁架的弦杆和腹杆。（3）忽略核心混凝土的受扭作用和钢筋的销栓作用。计算公式看书

7.2简述钢筋混凝土纯扭和剪扭构件的扭转截面承载力的计算步骤看书

7.3含义：纵向钢筋与箍筋的配筋强度比表示受扭构件中

所配置的受扭纵筋沿截面核心周长单位长度上的拉力与受扭箍筋沿构件纵向单位长度上的拉力的比值，其表达式为：

f yv A sti u cor

作用：控制好的值就可以使受扭构件中的纵筋和箍筋在构件破坏时均能达到屈服强度，从而避免发生部

分超筋破坏。

限制：我国《混凝土结构设计规范》取的限制条件为:

0.6 < < 1.7，且当 > 1.7时，按 =1.7进行计算。

7.4钢筋混凝土纯扭构件的适筋破坏是在扭矩的作用下，纵筋和箍筋先到达屈服强度，然后混凝土被压碎而破坏，属于延性破坏类型；部分超筋破坏主要发生在纵筋与箍筋不匹配，两者配筋率相差较大时，当纵筋配筋率比箍筋配筋率小得多时，则破坏时仅纵筋屈服，而箍筋不屈服；反之，则箍筋屈服，纵筋不屈服，这种破坏亦具有一定是延性，但较适筋受扭构件破坏时的截面延性小；超筋破坏主要发生在纵筋和箍

筋的配筋率都过高时，破坏时纵筋和箍筋都没有达到屈服强 度而混凝土先行压坏，属于脆性破坏类型；少筋破坏主要发 生在纵筋和箍筋配置均过少时，此时一旦裂缝出现，构件会 立即发生破坏，破坏时纵筋和箍筋不仅达到屈服强度而且可 能进入强化阶段，属于脆性破坏类型。

在受扭计算中，为了避免少筋破坏，受扭构件的配筋应有最 小配筋量的要求，受扭构件的最小纵筋和箍筋配筋量，可根 据钢筋混凝土构件所能承受的扭矩

T 不低于相同截面素混凝 土构件的开裂扭矩 T er 的原则确定；为了避免发生超筋破坏， 构件的截面尺

寸应满足一定的要求，即：

当 h w /b （或 h w /t w ） < 4 时，— T 0.25 e f e ； bh 0 0.8W t

当 h w / b （或 h w /t w ） =

6 时， 0.2 e f e

bh 0 0.8W 当4 V h w / b （或h w /t w ）V 6时，按线性内插法确定。

7.5在剪扭构件承载力计算中，如符合 0.7f t < v/bh 0 T/W t 的 条件，则说明必须进行构件截面受剪扭承载力计算，来配置 钢筋。如符合0.25 e f e V/bh 。T/0.8W t 的条件，则说明构件截面 尺寸不符合要求，剪扭构件发生超筋破坏。

7.6为满足受扭构件受扭承载力计算和构造规定要求，配置

式中当T/Vb 2时，取T/Vb = 2 ； 2 ）受扭纵筋的间距不应 大于200mm 和梁的截面宽度；3 ）在截面四周必须设置 受扭纵筋，其余纵筋沿截面周边均匀对称布置； 4）当支 座边作用有较大扭矩时，受扭纵筋应按受拉钢筋锚固在 支座累；5）在弯剪扭构件中，弯曲受拉边纵向受拉钢筋 的最小配筋量，不应小于按弯曲受拉钢筋最小配筋率计 算出的钢筋截面面积，与按受扭纵向受力钢筋最小配筋 率计算并分配到弯曲受拉边钢筋截面面积之和。

配置受剪扭箍筋应注意以下问题：

1 ）受剪扭箍筋的配筋 率不应小于0.28f t /f yv ，即：

受扭纵筋应注意以下问题： stl ,min

1）受扭纵筋的最小配筋率应取为:

2）箍筋必须做成封闭式，且应沿截面周边布置；

3 ）当 采用复合箍筋时，位于截面内部的箍筋不应计入；

4）受 扭所需箍筋的末端应做成 135。弯钩，弯钩端头平直段

长度不应小于10d （ d 为箍筋直径）。

7.7我国规范受扭承载力计算公式中的系数

t 为剪扭构件混 凝土受扭承载力降低系数，它反映了剪力对剪扭构件混凝土 受扭承载力的影响程度。其表达式有两种，一般剪扭构件的

t 值为： 1.5

V W t 1 0.5 L T bh o

集中荷载作用下独立的钢筋混凝土剪扭构件的

1.5 V W t 。 这两个表达式都表示了剪力 V 与扭矩T 之间相互影响的关

系，即剪扭相关性。此表达式的取值考虑了剪扭比

V/T 和截 面尺寸的影响，对于集中荷载作用下的剪扭构件还考虑了

计算截面的剪跨比 的影响，且t 的取值范围为：0.5 < t < 1.0 ,当计算得出的t 小于0.5时，取t = 0.5 ,若大于1.0 时，取 t = 1.0 。

10.1 为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，避免因

满足变形和裂缝控制的要求而导致构件自重过大所 造成的不经济和不能应用于大跨度结构，也为了能充 分利用高强度钢筋及高强度混凝土，可以采用对构件 施加预应力的方法来解决，即设法在结构构件受荷载 作用前，使它产生预压应力来减小或抵消荷载所引起 的混凝土拉应力，从而使结构构件的拉应力不大，甚 至处于受压状

态。

预应力混凝土结构的优点是可以延缓混凝土构件的开 裂，提高构件的抗裂度和刚度，并取得节约钢筋，减轻 自重的效果，克服了钢筋混凝土的主要缺点。其缺点是

构造、施工和计算均较钢筋混凝土构件复杂，且延性也

SV nA sv1

bs 0呻；

yv

t 值为:

t = ----------------

1 0.2( 1) T bh 。