混凝土結(jié)構(gòu)基本原理完整版課件全套ppt整本書電子講義全書ppt電子課件最全教學(xué)教程

1、第一章 緒 論混凝土結(jié)構(gòu)基本原理PPPP素混凝土梁承載力小，破壞突然鋼筋混凝土梁承載力大，變形性能好，破壞有預(yù)告一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點1. 一般概念一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點PP鋼筋（加筋）+混凝土鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）拉壓性能均好抗壓性能好利用混凝土抗壓，鋼筋受拉（亦可受壓）-各盡其能，相得益彰1. 一般概念* 混凝土和鋼筋之間有良好的工作性能，兩者可靠地結(jié)合在一起，可共同受力，共同變形 * 兩者的溫度線膨脹系數(shù)很接近，避免產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力破壞兩者的粘結(jié)力，混凝土：1.010-51.5 10-5，鋼筋： 1.2 10-5 * 混凝土包裹在鋼筋的外部，可使鋼筋免于腐蝕或高溫軟化 PP一、

2、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點2. 鋼筋和混凝土之間共同工作的原因PPPP預(yù)應(yīng)力鋼筋一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點3. 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念柱下基礎(chǔ)樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎(chǔ)地下室底板一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點4. 混凝土結(jié)構(gòu)的組成優(yōu)點： 耐久性好 耐火性好 整體性好 可模性好 就地取材 節(jié)約鋼材 阻止射線的穿透缺點： 自重大 易開裂 耗模板 施工受季節(jié)性影響 隔熱隔聲性能差隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，正逐漸被克服PP一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點5. 混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點* 1824年，英國人J. Aspdin 發(fā)明了波特蘭水泥，有了混凝土； * 1849年，法國人Joseph Louis Lambot 用水

3、泥砂漿涂在鋼絲網(wǎng)的兩面做成小船-最早的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)； * 1861年，法國花匠J. Monier 用鋼絲作為配筋制作了花盆并申請了專利，后由申請了鋼筋混凝土板、管道、拱橋等專利-盡管他不懂鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力原理，甚至將鋼筋配置在板的中部，他卻被認(rèn)為是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)明者； PP* 1884年，德國人Wayss, Bauschingger和Koenen等提出了鋼筋應(yīng)配置在構(gòu)件中受拉力的部位和鋼筋混凝土板的計算理論。后來，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)逐漸得到了推廣應(yīng)用。二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展1. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的誕生PP強(qiáng)度不斷提高 美國60年代混凝土抗壓強(qiáng)度平均值：28N/mm2，70年代 ：42N/mm

4、2，有特殊需要時： 40N/mm2100 N/mm2，試驗室中： 266 N/mm2輕質(zhì)混凝土的應(yīng)用 容重一般為：14kN/m318kN/m3(普通混凝土為24kN/m3)，加氣混凝土、陶?；炷?、火山巖混凝土、碎磚混凝土等無砂混凝土 只有粗骨料，無細(xì)骨料FRP筋的應(yīng)用 用FRP筋代替鋼筋二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展2. 材料方面的發(fā)展PPPP預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 在混凝土的受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)力，以提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂度，減輕構(gòu)件的自重結(jié)構(gòu)體系的豐富 不同用途、不同結(jié)構(gòu)功能具有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系：混凝土結(jié)構(gòu)、鋼與混凝土的組合結(jié)構(gòu)、FRP混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展3. 結(jié)構(gòu)方面的發(fā)展設(shè)計方

5、法允許應(yīng)力設(shè)計法破壞階段設(shè)計法極限狀態(tài)設(shè)計法半經(jīng)驗半概率法近似概率法全概率法生命全過程設(shè)計法（兼顧安全性、使用性和耐久性）材料力學(xué)的方法按經(jīng)驗法確定安全系數(shù)二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展4. 理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論-如何設(shè)計一個新結(jié)構(gòu)荷載的確定方法結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析：線性和非線性構(gòu)件的承載力計算、設(shè)計方法和構(gòu)造措施未來的方向：計算機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展，結(jié)構(gòu)非線性分析、結(jié)構(gòu)整體空間作用分析方法的完善與應(yīng)用二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展4. 理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論-如何評價一個既有結(jié)構(gòu)（80年代中期發(fā)展起來）安全性評定使用性評定耐久性評定損傷分析壽命預(yù)測災(zāi)害評估等二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展4. 理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)

6、基本理論-既有結(jié)構(gòu)的維護(hù)、改造與加固（80年代中期發(fā)展起來）基于既有結(jié)構(gòu)性能評定理論的結(jié)構(gòu)修復(fù)技術(shù)基于既有結(jié)構(gòu)性能評定理論的結(jié)構(gòu)改造技術(shù)基于既有結(jié)構(gòu)性能評定理論的加固技術(shù)二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展4. 理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論-計算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展4. 理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論-計算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展4. 理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論-計算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展4. 理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論-結(jié)構(gòu)試驗技術(shù)的完善二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展4. 理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論-結(jié)構(gòu)試驗技術(shù)的完善二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展4. 理論研究方面的發(fā)展

7、混凝土組合柱組合樓板鋼柱組合梁組合桁架鋼筋混凝土筒體我國超過100m高的高層建筑中絕大多數(shù)是混凝土結(jié)構(gòu)或為混凝土和鋼的組合結(jié)構(gòu)三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1. 建筑工程我國超過100m高的高層建筑中絕大多數(shù)是混凝土結(jié)構(gòu)或為混凝土和鋼的組合結(jié)構(gòu)三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1. 建筑工程我國超過100m高的高層建筑中絕大多數(shù)是混凝土結(jié)構(gòu)或為混凝土和鋼的組合結(jié)構(gòu)三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1. 建筑工程我國超過100m高的高層建筑中絕大多數(shù)是混凝土結(jié)構(gòu)或為混凝土和鋼的組合結(jié)構(gòu)三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1. 建筑工程國外高層建筑中大多數(shù)也是混凝土結(jié)構(gòu)或為混凝土和鋼的組合結(jié)構(gòu)三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1. 建筑工程公共建筑絕大多數(shù)是混凝土

8、結(jié)構(gòu)或為混凝土和鋼的組合結(jié)構(gòu)三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1. 建筑工程公共建筑絕大多數(shù)是混凝土結(jié)構(gòu)或為混凝土和鋼的組合結(jié)構(gòu)三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1. 建筑工程隧道、橋梁、高速公路、城市高架公路、地鐵大都采用混凝土結(jié)構(gòu)。如1994年建成的上海內(nèi)環(huán)線浦西段高架公路，以及與之相連的南浦大橋、楊浦大橋的塔架，1995年建成的地鐵一號線、延安東路隧道、英吉利海峽隧道等三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用2. 交通工程三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用2. 交通工程三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用2. 交通工程三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用2. 交通工程大壩、攔海閘墩、渡槽、港口等多用混凝土結(jié)構(gòu)瑞士大狄克桑期壩，1962年，高285m，世界最高的混凝土重力壩三、混凝

9、土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用3. 水利工程大壩、攔海閘墩、渡槽、港口等多用混凝土結(jié)構(gòu)三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用3. 水利工程核電站的安全殼、熱電廠的冷卻塔、儲水池、儲氣灌、海洋石油平臺、電視塔等三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用4. 特種工程核電站的安全殼、熱電廠的冷卻塔、儲水池、儲氣灌、海洋石油平臺、電視塔等三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用4. 特種工程核電站的安全殼、熱電廠的冷卻塔、儲水池、儲氣灌、海洋石油平臺、電視塔等三、混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用4. 特種工程是土木工程專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能和力學(xué)分析方法混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計方法現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能評估四、本課程的目的和學(xué)習(xí)方法1. 目的注意本課程與相關(guān)課程尤其是

10、“材料力學(xué)”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程的異同點，正確運用已有的力學(xué)知識解決實際問題混凝土結(jié)構(gòu)理論大都建立在試驗研究的基礎(chǔ)之上，目前還缺乏完善的理論體系。很多公式不能由嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo)得出，只能由試驗結(jié)果回歸而成。學(xué)習(xí)和應(yīng)用時要注意思維方式的轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)設(shè)計單靠理論分析還不夠，還要輔以一定的構(gòu)造措施，才能保證安全可靠注意理論聯(lián)系實際，積累一定的感性認(rèn)識，對學(xué)習(xí)本課程十分有益四、本課程的目的和學(xué)習(xí)方法2. 學(xué)習(xí)方法謝謝！第二章 鋼筋和混凝土材料的基本性能混凝土結(jié)構(gòu)基本原理ABBCDE上屈服點不穩(wěn)定下屈服點出現(xiàn)頸縮拉斷BC段為屈服平臺CD段為強(qiáng)化段標(biāo)距有明顯流幅的鋼筋鋼筋受壓和受拉時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線幾乎相同一、鋼

11、筋的強(qiáng)度和變形1. 鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線0.2%0.2標(biāo)距無明顯流幅的鋼筋鋼筋受壓和受拉時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線幾乎相同一、鋼筋的強(qiáng)度和變形1. 鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線ABBCDE0.2%0.2強(qiáng)度指標(biāo)* 明顯流幅的鋼筋：下屈服點對應(yīng)的強(qiáng)度作為設(shè)計強(qiáng)度的依據(jù)，因為，鋼筋屈服后會產(chǎn)生大的塑性變形，鋼筋混凝土構(gòu)件會產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形和不可閉合的裂縫，以至不能使用 * 無明顯流幅的鋼筋：殘余應(yīng)變?yōu)?.2%時所對應(yīng)的應(yīng)力作為條件屈服強(qiáng)度,隨著冶金系統(tǒng)采用國際標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量的提高，在相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定屈服強(qiáng)度0.2不得小于極限抗拉強(qiáng)度b的85%（0.85b）。因此，實際應(yīng)用中可取極限抗拉強(qiáng)度b的85%作為條件

12、屈服點 一、鋼筋的強(qiáng)度和變形1. 鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線強(qiáng)度指標(biāo)的確定強(qiáng)度隨機(jī)變量強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)統(tǒng)計資料，運用數(shù)理統(tǒng)計方法確定的具有一定保證率（鋼筋為97.73%）的統(tǒng)計特征值：強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=強(qiáng)度平均值-2均方差概率密度材料強(qiáng)度強(qiáng)度平均值強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值一、鋼筋的強(qiáng)度和變形1. 鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線ABBCDE0.2%0.2變形指標(biāo)* 伸長率：鋼筋拉斷后的伸長與原長的比值* 冷彎要求：將直徑為d的鋼筋繞直徑為D的鋼輥彎成一定的角度而不發(fā)生斷裂 一、鋼筋的強(qiáng)度和變形1. 鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線按化學(xué)成分碳素鋼（鐵、碳、硅、錳、硫、磷等元素）低碳鋼（含碳量0.25%）中碳鋼（含碳量0.250.6%）高碳鋼（含

13、碳量0.61.4%）普通低合金鋼（另加硅、錳、鈦、釩、鉻等）錳系硅釩系硅鈦系硅錳系硅鉻系一、鋼筋的強(qiáng)度和變形2. 鋼筋的成分、級別和品種鋼筋熱軋鋼筋：熱軋光圓鋼筋HPB300（Hot rolled Plain Bars），熱軋帶肋鋼筋HRB335、HRB400，HRB500 (Hot rolled Ribbed Bars), 細(xì)晶粒熱軋鋼筋HRBF335、HRBF400，HRBF500 (Hot rolled Ribbed Bars of Fine grains), 冷拉鋼筋：由熱軋鋼筋在常溫下用機(jī)械拉伸而成余熱處理鋼筋RRB400：鋼筋通過加熱、淬火、預(yù)熱處理而成按加工鋼絲碳素鋼絲：高碳鎮(zhèn)靜

14、鋼通過多次冷拔、應(yīng)力消除、矯正、回火處理而成刻痕鋼絲：在鋼絲表面刻痕，以增強(qiáng)其與混凝土間的粘結(jié)力鋼絞線：若干根相同直徑的鋼絲成螺旋狀鉸繞在一起冷拔低碳鋼絲：由低碳鋼冷拔而成一、鋼筋的強(qiáng)度和變形2. 鋼筋的成分、級別和品種按表面形狀光圓鋼筋帶肋鋼筋鋼筋的應(yīng)用范圍非預(yù)應(yīng)力鋼筋：HPB300, HRB335，HRB400，RRB400，HRB500 HRBF335, HRBF400, HRBF500預(yù)應(yīng)力鋼筋：碳素鋼絲，刻痕鋼絲，鋼絞線，預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋一、鋼筋的強(qiáng)度和變形2. 鋼筋的成分、級別和品種光圓鋼筋：6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22帶肋鋼筋：6, 8, 10,

15、 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 50一、鋼筋的強(qiáng)度和變形3. 鋼筋的常用直徑冷拉BKZZK殘余變形冷拉伸長率無時效經(jīng)時效K點的選擇：應(yīng)力控制和應(yīng)變控制溫度的影響：溫度達(dá)700C時恢復(fù)到冷拉前的狀態(tài)，先焊后拉特性：只提高抗拉強(qiáng)度，不提高抗壓強(qiáng)度，強(qiáng)度提高，塑性下降一、鋼筋的強(qiáng)度和變形4. 鋼筋的冷加工和熱處理冷拔經(jīng)過冷拔后鋼筋沒有明顯的屈服點和流幅冷拔既能提高抗拉強(qiáng)度又能提高抗壓強(qiáng)度一、鋼筋的強(qiáng)度和變形4. 鋼筋的冷加工和熱處理熱處理對特定鋼號的鋼筋進(jìn)行淬火和回火處理強(qiáng)度提高，塑性降低不降低強(qiáng)度的前提下，消除由淬火產(chǎn)生的內(nèi)力，改善塑性和韌

16、性一、鋼筋的強(qiáng)度和變形4. 鋼筋的冷加工和熱處理徐變應(yīng)力不變，隨時間的增長應(yīng)變繼續(xù)增加松弛長度不變，隨時間的增長應(yīng)力降低對結(jié)構(gòu)，尤其是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生不利的影響，需采取必要的措施一、鋼筋的強(qiáng)度和變形5. 鋼筋的徐變和松弛重復(fù)荷載作用下，鋼筋的強(qiáng)度靜載作用下的強(qiáng)度規(guī)定的應(yīng)力幅度內(nèi)，經(jīng)一定次數(shù)的重復(fù)荷載后，發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值稱為疲勞強(qiáng)度。對鋼筋用疲勞應(yīng)力幅來表示其疲勞強(qiáng)度。試驗方法單根鋼筋的軸拉疲勞鋼筋埋入混凝土中重復(fù)受拉或受彎一、鋼筋的強(qiáng)度和變形6. 鋼筋的疲勞強(qiáng)度要求：屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度，抗震設(shè)計時還要求有一定的屈強(qiáng)比塑性要求：伸長率和冷彎要求可焊性與混凝土的粘結(jié)性一、鋼筋的強(qiáng)度和變形7

17、. 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的要求sss=Essys,hfysss=Essys,hfyfs,us,us,usss=Essyfys,hfs,u有明顯流幅的鋼筋無明顯流幅的鋼筋一、鋼筋的強(qiáng)度和變形8. 鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變曲線的數(shù)學(xué)模型立方體抗壓強(qiáng)度fcu承壓板試塊摩擦力不涂潤滑劑涂潤滑劑強(qiáng)度大于我國規(guī)范的方法：不涂潤滑劑壓力試件裂縫發(fā)展擴(kuò)張整個體系解體，喪失承載力另影響強(qiáng)度的因素還有：齡期、加載速率、試塊尺寸等二、混凝土的強(qiáng)度和變形1. 單軸受力狀態(tài)下混凝土的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)試塊：150150 150非標(biāo)準(zhǔn)試塊：100100 100 換算系數(shù) 0.95 200200 200 換算系數(shù) 1.05立方體抗壓強(qiáng)度是區(qū)分

18、混凝土強(qiáng)度等級的指標(biāo)，我國規(guī)范混凝土的強(qiáng)度等級有：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80表示混凝土Concrete立方體抗壓強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度fcu二、混凝土的強(qiáng)度和變形1. 單軸受力狀態(tài)下混凝土的抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度指標(biāo)的確定強(qiáng)度隨機(jī)變量強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)統(tǒng)計資料，運用數(shù)理統(tǒng)計方法確定的具有一定保證率（95%）的統(tǒng)計特征值：強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=強(qiáng)度平均值-1.645均方差概率密度材料強(qiáng)度強(qiáng)度平均值強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值二、混凝土的強(qiáng)度和變形1. 單軸受力狀態(tài)下混凝土的抗壓強(qiáng)度棱柱體抗壓強(qiáng)度fc承壓板試塊標(biāo)準(zhǔn)試塊：150150 300非標(biāo)準(zhǔn)試塊：1001

19、00 300 換算系數(shù) 0.95 200200 400 換算系數(shù) 1.05考慮到承壓板對試件的約束，立方體抗壓強(qiáng)度大于棱柱體抗壓強(qiáng)度，且有：fc=0.76fcu (試驗結(jié)果)考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)別，取fc=0.67fcu 對國外（美國、日本、歐洲混凝土協(xié)會等）采用的圓柱體試件（d=150, h=300），有fc=0.79fcu 圓柱體抗壓強(qiáng)度二、混凝土的強(qiáng)度和變形1. 單軸受力狀態(tài)下混凝土的抗壓強(qiáng)度直接受拉試驗ft100100150150500試驗結(jié)果：ft=0.395fcu 0.55考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)別，尺寸效應(yīng)，加荷速度等的影響，取ft=0.348fcu 0.55二、混凝土的強(qiáng)度和變形2

20、. 單軸受力狀態(tài)下混凝土的抗拉強(qiáng)度劈裂試驗ftsddftsFFFF我國根據(jù)100mm立方體的劈裂與抗壓試驗結(jié)果有：fts=0.19fcu 3/4二、混凝土的強(qiáng)度和變形2. 單軸受力狀態(tài)下混凝土的抗拉強(qiáng)度雙軸應(yīng)力下的強(qiáng)度/fc/fc0.20.1-0.10.00.61.0單軸抗拉強(qiáng)度單軸抗壓強(qiáng)度雙向正應(yīng)力下的強(qiáng)度曲線法向應(yīng)力和剪應(yīng)力下的強(qiáng)度曲線二、混凝土的強(qiáng)度和變形3. 復(fù)合受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度1.01.01.21.2-0.2-0.22/fc1/fc拉壓三向受壓時的混凝土強(qiáng)度1=fcc1=fcc2= 3= fLfL-側(cè)向約束壓應(yīng)力（加液壓）圓柱體試驗有側(cè)向約束時的抗壓強(qiáng)度無側(cè)向約束時圓柱體的單軸

21、抗壓強(qiáng)度二、混凝土的強(qiáng)度和變形3. 復(fù)合受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度破壞重復(fù)荷載下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線fcf321疲勞強(qiáng)度fcfcf的確定原則：100100 300或150150 450 的棱柱體試塊承受200萬次（或以上）循環(huán)荷載時發(fā)生破壞的最大壓應(yīng)力值二、混凝土的強(qiáng)度和變形4. 混凝土的疲勞強(qiáng)度(MPa)fco0(10-3)abcd225201510546810單軸受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系作用是：峰值應(yīng)力后，吸收試驗機(jī)的變形能，測出下降段二、混凝土的強(qiáng)度和變形5. 混凝土的變形性能(MPa)fco0(10-3)abcd225201510546810混凝土強(qiáng)度提高加載速度減慢單軸受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系作

22、用是：峰值應(yīng)力后，吸收試驗機(jī)的變形能，測出下降段二、混凝土的強(qiáng)度和變形5. 混凝土的變形性能單軸受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)模型u=0.00380=0.002ocfcc0.15fcu=0.00350=0.002ocfcc美國Hognestad模型德國Rsch模型二、混凝土的強(qiáng)度和變形5. 混凝土的變形性能單軸受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)模型-中國規(guī)范u0ocfcc二、混凝土的強(qiáng)度和變形5. 混凝土的變形性能側(cè)向受約束時混凝土的變形特點cu約束混凝土非約束混凝土ccfccfcEsecEc c0 2c0 sp cco環(huán)箍斷裂二、混凝土的強(qiáng)度和變形5. 混凝土的變形性能軸向受拉時混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)

23、系tto t0 tu ftt(MPa)0 (mm)cr =0.00012試件：7619305mmfc = 44MPa43210.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06標(biāo)距83mm理論模型！二、混凝土的強(qiáng)度和變形5. 混凝土的變形性能重復(fù)荷載下混凝土的變形性能pe包羅線與一次性加載時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線相似二、混凝土的強(qiáng)度和變形5. 混凝土的變形性能混凝土的彈性模量ccccep01原點切線模量（彈性模量）：拉壓相同變形模量（割線模量、彈塑性模量）切線模量受壓時，為0.41.0；受拉破壞時，為1.0二、混凝土的強(qiáng)度和變形5. 混凝土的變形性能混凝土的彈性模量的試驗方法（150150 3

24、00標(biāo)準(zhǔn)試件）c/fcc0.5510次此線和原點切線基本平行，取其斜率作為Ec二、混凝土的強(qiáng)度和變形5. 混凝土的變形性能混凝土的泊松比和剪切模量混凝土的泊松比，在壓力較小時為0.150.18，接近破壞時可達(dá)0.5以上，一般可取0.2混凝土的剪切模量為二、混凝土的強(qiáng)度和變形5. 混凝土的變形性能長期荷載作用下混凝土的變形性能-徐變0.51.01.52.02.505101520253035(10-3)(月)c0.5fc，線性徐變c0.8fc，非線性徐變creeecrP原因之一，膠凝體的粘性流動原因之二，混凝土內(nèi)部微裂縫的不斷發(fā)展二、混凝土的強(qiáng)度和變形5. 混凝土的變形性能長期荷載作用下混凝土的變

25、形性能-影響徐變的因素應(yīng)力： c0.5fc，徐變變形與應(yīng)力成正比-線性徐變 0.5fcc0.8fc，造成混凝土破壞，不穩(wěn)定加荷時混凝土的齡期，越早，徐變越大水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大骨料越硬，徐變越小0.51.01.52.02.505101520253035(10-3)(月)c0.5fc，線性徐變c2d時，la的數(shù)值比上式的數(shù)值要小三、錨固、搭接長度1. 錨固長度的理論分析la基本錨固長度（GB50010）：錨固鋼筋的外形系數(shù)，見教材表3-1對不同的情況還要作修正對上式作修正可得搭接長度三、錨固、搭接長度2. 實用計算公式三、錨固、搭接長度3. 端部帶彎鉤鋼筋的錨固Bearingstr

26、essesT15d0.4 laGapTs謝謝！第四章 軸心受力構(gòu)件性能與計算混凝土結(jié)構(gòu)基本原理壓壓壓拉拉柱下基礎(chǔ)樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎(chǔ)地下室底板一、工程實例縱筋縱筋箍筋bh二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析1. 受拉構(gòu)件的配筋形式00.001 0.002 0.003 0.00420010050150N (kN)平均應(yīng)變 混凝土：fc=30.8MPa; ft=1.97MPa; Ec=25.1103MPa.鋼筋： fy=376MPa; fsu=681MPa; Es=205103MPa; As=284mm2.152NtNt915152鋼筋屈服混凝土開裂二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析2. 試驗研究NtNtNtc

27、rNtcrNtNt二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析2. 試驗研究NtNt結(jié)論三個工作階段：開裂前，線彈性；開裂至鋼筋屈服，裂縫不斷發(fā)展；鋼筋屈服后，Nt基本不增加首根裂縫出現(xiàn)后還會繼續(xù)出現(xiàn)裂縫，但裂縫增至一定數(shù)量后便不在增加極限承載力取決于鋼筋的用量和強(qiáng)度二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析2. 試驗研究sss=Essys,hfytto t0ftt=Ect混凝土鋼筋二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析3. 混凝土和鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系bhAsAAs/A3%時，A=bhllNtNtNttAs s二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析4. 混凝土開裂前拉力與變形關(guān)系Ntt=ftAs stto t0ftt=Ect二、軸心受拉構(gòu)件的受力分

28、析5. 混凝土開裂荷載sss=Essys,hfytto t0ftt=EctAss（As fy）Nt混凝土退出工作二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析6. 極限承載力sss=Essys,hfytto t0ftt=EctAss（As fy）Nt驗算Ntu Ntcr，若成立，可以；否則取Ntu=Ntcr三、極限承載力公式的應(yīng)用1. 既有構(gòu)件軸心抗拉承載力計算Ass（As fy）Nt設(shè)計原則是：NtNtu為了保證設(shè)計截面的極限承載力大于截面的開裂荷載，避免脆性破壞三、極限承載力公式的應(yīng)用2. 基于承載力的構(gòu)件截面設(shè)計Ass（As fy）Nt最小配筋率的確定原則是：Ntu= Ntcr不同規(guī)范可能還會對上述值進(jìn)行調(diào)

29、整，作為實例見附表4-1三、極限承載力公式的應(yīng)用2. 基于承載力的構(gòu)件截面設(shè)計bhAsANcNc混凝土壓碎鋼筋凸出oNcl混凝土壓碎鋼筋屈服第一階段：加載至鋼筋屈服第二階段：鋼筋屈服至混凝土壓碎四、軸心受壓短柱的受力分析1. 試驗研究NccAs ssss=Essys,hfy0=0.002ocfcc平衡方程變形協(xié)調(diào)方程物理方程(以fcu50Mpa為例)四、軸心受壓短柱的受力分析2. 截面分析的基本方程NccAs s第一階段非線性關(guān)系四、軸心受壓短柱的受力分析3. 荷載-變形關(guān)系NccAs fy第二階段當(dāng)0=0.002時，混凝土壓碎，柱達(dá)到最大承載力若 s=0=0.002，則軸心受壓短柱中，當(dāng)鋼筋

30、的強(qiáng)度超過400N/mm2時，其強(qiáng)度得不到充分發(fā)揮四、軸心受壓短柱的受力分析3. 荷載-變形關(guān)系Nc施加后的瞬時NcAslNcAs s1c1l i四、軸心受壓短柱的受力分析4. 長期荷載下徐變的影響NcAslNcAs s1c1l ic2As s2Ncl （i+ cr）經(jīng)歷徐變后四、軸心受壓短柱的受力分析4. 長期荷載下徐變的影響Nc撤去后NcAslNcAs s1c1l ic2As s2Ncl （i+ cr）NcAs s3c3l cr四、軸心受壓短柱的受力分析4. 長期荷載下徐變的影響長柱的承載力3%，則A=bh- As 六、軸心受壓承載力公式應(yīng)用1. 既有構(gòu)件軸心承載力計算由l0/b查表4-1

31、求 驗算fy400N/mm2 若As/bh3%，則A=bh；若As/bh3%，則A=bh- As ，重新計算驗算最小配筋率六、軸心受壓承載力公式應(yīng)用2. 基于承載力的構(gòu)件截面設(shè)計ssdcordcor七、配有螺旋筋柱的受力分析1. 配筋形式Nc素混凝土柱普通鋼筋混凝土柱螺旋箍筋鋼筋混凝土柱荷載不大時螺旋箍柱和普通箍柱的性能幾乎相同保護(hù)層剝落使柱的承載力降低螺旋箍筋的約束使柱的承載力提高標(biāo)距NcNc七、配有螺旋筋柱的受力分析2. 試驗研究dcorrfyAss1fyAss1約束混凝土的抗壓強(qiáng)度當(dāng)箍筋屈服時r達(dá)最大值核心區(qū)混凝土的截面積間接鋼筋的換算面積七、配有螺旋筋柱的受力分析3. 承載力計算dco

32、rrfyAss1fyAss1采用高強(qiáng)混凝土?xí)r混凝土強(qiáng)度不超過50MPa時，=1.0；混凝土強(qiáng)度為80MPa時，=0.85；其間按線性插值。七、配有螺旋筋柱的受力分析3. 承載力計算dcorrfyAss1fyAss1算得的承載力不宜大于普通箍柱承載力的1.5倍，以免保護(hù)層過早脫落當(dāng)l0/dc12時，不考慮箍筋的有利作用當(dāng)按上式算得的承載力小于普通箍柱承載力時，取后者Ass0 小于As的25%時，不考慮箍筋的有利作用40s 80和dcor/5不同規(guī)范還會對上式做必要的調(diào)整。如混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范就在上式的右端乘以0.9的系數(shù)七、配有螺旋筋柱的受力分析3. 承載力計算謝謝！第五章 受彎構(gòu)件正截面性能與

33、計算混凝土結(jié)構(gòu)基本原理梁板結(jié)構(gòu)擋土墻板梁式橋柱下基礎(chǔ)樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎(chǔ)地下室底板一、工程實例主要截面形式歸納為箱形截面 T形截面 倒L形截面 I形截面多孔板截面槽形板截面T形截面一、工程實例彎筋箍筋PP剪力引起的斜裂縫彎矩引起的垂直裂縫架立縱筋二、受彎構(gòu)件的配筋形式凈距25mm 鋼筋直徑dcccbhc25mm dh0bhh0凈距30mm 1.5鋼筋直徑d凈距25mm 鋼筋直徑d三、截面尺寸和配筋構(gòu)造1. 梁板厚的模數(shù)為10mm分布鋼筋hh0c15mm d70mmh150mm時， 200mmh150mm時， 250mm 1.5h三、截面尺寸和配筋構(gòu)造2. 板P荷載分配梁L數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外加荷

34、載L/3L/3試驗梁位移計應(yīng)變計hAsbh0四、受彎構(gòu)件的試驗研究1. 試驗裝置LPL/3L/3MIctsAstbftMcrctsAstb=ft(tb =tu)當(dāng)配筋適中時-適筋梁的破壞過程syfyAsMIIIct(ct=cu)(Mu)四、受彎構(gòu)件的試驗研究2. 試驗結(jié)果適筋破壞四、受彎構(gòu)件的試驗研究2. 試驗結(jié)果LPL/3L/3MIctsAstbftMcrctsAstb=ft(tb=tu)s ysAsct(ct=cu)Mu當(dāng)配筋很多時-超筋梁的破壞過程MIIctsAssy四、受彎構(gòu)件的試驗研究2. 試驗結(jié)果超筋破壞四、受彎構(gòu)件的試驗研究2. 試驗結(jié)果LPL/3L/3MIcbsAstbftMc

35、r=MycbsAstb=ft(t b=tu)當(dāng)配筋很少時-少筋梁的破壞過程四、受彎構(gòu)件的試驗研究2. 試驗結(jié)果少筋破壞四、受彎構(gòu)件的試驗研究2. 試驗結(jié)果四、受彎構(gòu)件的試驗研究2. 試驗結(jié)果少筋破壞適筋破壞超筋破壞LPL/3L/3IIIIIIOM適筋超筋少筋結(jié)論一IIIIIIOP適筋超筋少筋適筋梁具有較好的變形能力(受力過程表現(xiàn)出明顯的三階段)，超筋梁和少筋梁的破壞具有突然性，設(shè)計時應(yīng)予避免四、受彎構(gòu)件的試驗研究2. 試驗結(jié)果平衡破壞（界限破壞，界限配筋率）結(jié)論二在適筋和超筋破壞之間存在一種平衡破壞。其破壞特征是鋼筋屈服的同時，混凝土壓碎，是區(qū)分適筋破壞和超筋破壞的定量指標(biāo)四、受彎構(gòu)件的試驗研

36、究2. 試驗結(jié)果最小配筋率結(jié)論三在適筋和少筋破壞之間也存在一種“界限”破壞。其破壞特征是屈服彎矩和開裂彎矩相等，是區(qū)分適筋破壞和少筋破壞的定量指標(biāo)四、受彎構(gòu)件的試驗研究2. 試驗結(jié)果LPL/3L/3IIIIIIOM適筋超筋少筋平衡最小配筋率荷載-位移關(guān)系IIIIIIOP適筋超筋少筋平衡最小配筋率配置最小配筋率的梁的變形能力最好！四、受彎構(gòu)件的試驗研究2. 試驗結(jié)果平截面假定-平均應(yīng)變意義上LPL/3L/3asAsctbhAsasydytbsscnh0(1-n)h0h0五、受彎構(gòu)件正截面受力分析1. 基本假定鋼筋的應(yīng)變和相同位置處混凝土的應(yīng)變相同-假定混凝土與鋼筋之間粘結(jié)可靠LPL/3L/3五、

37、受彎構(gòu)件正截面受力分析1. 基本假定混凝土受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系cu0ocfcc五、受彎構(gòu)件正截面受力分析1. 基本假定混凝土受拉時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系tto t0ftt=Ecttu五、受彎構(gòu)件正截面受力分析1. 基本假定鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系sss=Essysufy五、受彎構(gòu)件正截面受力分析1. 基本假定tbctsAsbhh0McsAsxn采用線形的物理關(guān)系五、受彎構(gòu)件正截面受力分析2. 彈性階段的受力分析（E-1）As將鋼筋等效成混凝土用材料力學(xué)的方法求解tbctsbhh0McsAsxnAs五、受彎構(gòu)件正截面受力分析2. 彈性階段的受力分析當(dāng)tb =tu時，認(rèn)為拉區(qū)混凝土開裂并退出工作（約束受拉

38、）bhh0Asxn=nh0cttb= tusct0為了計算方便用矩形應(yīng)力分布代替原來的應(yīng)力分布xn=xcrMctsAsCTcfttto t0ft2t0五、受彎構(gòu)件正截面受力分析2. 彈性階段的受力分析bhh0Asxn=nh0cttb= tusct0 xn=xcrMctsAsCTc五、受彎構(gòu)件正截面受力分析2. 彈性階段的受力分析bhh0Asxn=nh0cttb= tusct0 xn=xcrMctsAsCTc五、受彎構(gòu)件正截面受力分析2. 彈性階段的受力分析應(yīng)彈性理論用構(gòu)件截面抵抗矩塑性影響系數(shù)，具體計算方法將在第十章中討論構(gòu)件截面抵抗矩Mcrctcttb= tuxn=xcrCTc（E-1）As

39、ft五、受彎構(gòu)件正截面受力分析2. 彈性階段的受力分析ctcbscyxnMctsAsCycM較小時， c可以認(rèn)為是按線性分布，忽略拉區(qū)混凝土的作用bhh0Asxn=nh0壓區(qū)混凝土處于彈性階段五、受彎構(gòu)件正截面受力分析3. 開裂階段的受力分析bhh0Asxn=nh0cttbscyxnMctsAsCyc壓區(qū)混凝土處于彈性階段五、受彎構(gòu)件正截面受力分析3. 開裂階段的受力分析壓區(qū)混凝土處于彈塑性階段，但ct0(以混凝土強(qiáng)度等級不大于C50的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件為例 )xn=nh0bhh0AsTs=sAsctxnCMycctcbscy五、受彎構(gòu)件正截面受力分析3. 開裂階段的受力分析壓區(qū)混凝土處于彈塑

40、性階段，但ct0(以混凝土強(qiáng)度等級不大于C50的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件為例 )xn=nh0bhh0AsTs=sAsctxnCMycctcbscy五、受彎構(gòu)件正截面受力分析3. 開裂階段的受力分析壓區(qū)混凝土處于彈塑性階段，但0 ct cu (以混凝土強(qiáng)度等級不大于C50的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件為例 )xn=nh0bhh0AsTs=sAsxnfcCMycc0yctcbsy0五、受彎構(gòu)件正截面受力分析3. 開裂階段的受力分析壓區(qū)混凝土處于彈塑性階段，但0 ct cu (以混凝土強(qiáng)度等級不大于C50的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件為例 )xn=nh0bhh0AsTs=sAsxnfcCMycc0yctcbsy0五、受彎構(gòu)件

41、正截面受力分析3. 開裂階段的受力分析應(yīng)用前面公式xn=nh0bhh0AsTs=sAsxnfcCMycc0yctcbsy0五、受彎構(gòu)件正截面受力分析4. 破壞階段的受力分析對適筋梁，達(dá)極限狀態(tài)時，xn=nh0bhh0AsTs=sAsxnfcCMuycc0yctcbsy0五、受彎構(gòu)件正截面受力分析4. 破壞階段的受力分析sAsMu fcCycxn=nh0Muxn=nh0bhh0AscussAsCxn=nh01 fcMuCycxn=nh0sAsx=1xn引入?yún)?shù)1、1進(jìn)行簡化原則：C的大小和作用點位置不變六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析1. 壓區(qū)混凝土等效矩形應(yīng)力圖形（極限狀態(tài)）sAsMu fcCycx

42、n=nh01 fcMuCycxn=nh0sAsx=1xn由C的大小不變由C的位置不變六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析1. 壓區(qū)混凝土等效矩形應(yīng)力圖形（極限狀態(tài)）sAsMu fcCycxn=nh01 fcMuCycxn=nh0sAsx=1xn線性插值（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010 ）六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析1. 壓區(qū)混凝土等效矩形應(yīng)力圖形（極限狀態(tài)）cuyxnbh0平衡破壞適筋破壞超筋破壞六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析2. 界限受壓區(qū)高度cuyxnbh0平衡破壞適筋破壞超筋破壞適筋梁平衡配筋梁超筋梁六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析2. 界限受壓區(qū)高度基本公式Mu1fcx/2CsAsxh0六、受彎構(gòu)件正截面

43、簡化分析3. 極限受彎承載力的計算適筋梁fyAsMu1fcx/2Cxh0截面抵抗矩系數(shù)截面內(nèi)力臂系數(shù)將、s、s制成表格，知道其中一個可查得另外兩個六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析3. 極限受彎承載力的計算適筋梁的最大配筋率（平衡配筋梁的配筋率）fyAsMu1fcx/2Cxh0保證不發(fā)生超筋破壞六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析3. 極限受彎承載力的計算適筋梁的最小配筋率鋼筋混凝土梁的My=素混凝土梁的受彎承載力Mcr混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010中?。篈smin=sminbhxnxn/3fyAsMuCh0配筋較少壓區(qū)混凝土為線性分布偏于安全地具體應(yīng)用時，應(yīng)根據(jù)不同情況，進(jìn)行調(diào)整六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析3

44、. 極限受彎承載力的計算超筋梁的極限承載力h0cusxn=x/1sih0i關(guān)鍵在于求出鋼筋的應(yīng)力任意位置處鋼筋的應(yīng)變和應(yīng)力只有一排鋼筋fcu50Mpa六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析3. 極限受彎承載力的計算sAsMu1fcx/2Cxh0超筋梁的極限承載力避免求解高次方程作簡化解方程可求出Mu六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析3. 極限受彎承載力的計算超筋梁的極限承載力s（N/mm2） = x/h0400300200100-100-200-300-4000.40.50.60.70.80.91.01.1 試驗結(jié)果fy = 300MPab = 0.550六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析3. 極限受彎承載力的計算既有構(gòu)

45、件正截面抗彎承載力（已知b、h0、fy、As，求Mu）fyAsMu1fcx/2Cxh0bmin b素混凝土梁的受彎承載力Mcr適筋梁的受彎承載力Mu超筋梁的受彎承載力Mu六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析4. 承載力公式的應(yīng)用既有構(gòu)件正截面抗彎承載力（已知b、h0、fy、As，求Mu）fyAsMu1fcx/2Cxh0當(dāng)采用單排鋼筋時當(dāng)采用雙排鋼筋時bhh0bh0h六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析4. 承載力公式的應(yīng)用基于承載力的截面設(shè)計（已知b、h0、fy、 M ，求As ）fyAsMu1fcx/2Cxh0先求x再求As bmin bOK！加大截面尺寸重新進(jìn)行設(shè)計(或先求出Mumax，若M Mumax，加大

46、截面尺寸重新進(jìn)行設(shè)計)六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析4. 承載力公式的應(yīng)用fyAsMu1fcx/2Cxh0當(dāng)采用單排鋼筋時當(dāng)采用雙排鋼筋時基于承載力的截面設(shè)計（已知b、h0、fy、 M ，求As ）對鋼筋混凝土板bh0hbhh0hh0六、受彎構(gòu)件正截面簡化分析4. 承載力公式的應(yīng)用截面的彎矩較大，高度不能無限制地增加截面承受正、負(fù)變化的彎矩對箍筋有一定要求防止縱向凸出bh0hAsAs七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件1. 應(yīng)用情況不會發(fā)生少筋破壞和單筋矩形截面受彎構(gòu)件類似分三個工作階段bh0hAsAs七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件2. 試驗研究彈性階段（E-1）As（E-1）As用材料力學(xué)的方法按換算截面進(jìn)行求解

47、sAsAscbctsbhh0MctxnAssAs七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件2. 試驗研究彈性階段-開裂彎矩(考慮sAs的作用)xcrbhh0AsAsctcb= tusct0sMcrxn=xcrctsAsCTcsAs七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件3. 正截面受力性能分析帶裂縫工作階段xnbhh0AsAsctcbsct0sMxnctsAsCsAsMxnctsAsCsAs荷載較小時，混凝土的應(yīng)力可簡化為直線型分布荷載增大時，混凝土的應(yīng)力由為直線型分布轉(zhuǎn)化為曲線型分布和單筋矩形截面梁類似七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件3. 正截面受力性能分析破壞階段（標(biāo)志ct= cu）壓區(qū)混凝土的壓力CC的作用位置yc和單筋矩形截面

48、梁的受壓區(qū)相同xnbhh0AsAsctcbsct0sMxnctsAsCsAs MxnctsAsCsAsMuct=cuct= c0sAs（fyAs）Cyc0 xn=nh0sAs七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件3. 正截面受力性能分析破壞階段（標(biāo)志ct= cu）當(dāng)fcu50Mpa時，根據(jù)平截面假定有：Muct=cuct= c0sAs（fyAs）Cyc0 xn=nh0fyAs以Es=2105Mpa，as=0.5 0.8xn代入上式，則有： s=-396Mpa結(jié)論：當(dāng)xn2 as/0.8 時，HPB300、HRB335、HRB400及RRB400鋼均能受壓屈服七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件3. 正截面受力性能分析破

49、壞階段（標(biāo)志ct= cu）當(dāng)fcu50Mpa時，根據(jù)平衡條件則有：Muct=cuct= c0fyAs（sAs）Cyc0 xn=nh0fyAs七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件3. 正截面受力性能分析Muct=cufcfyAs（sAs）Cyc0 xn=nh0fyAsMu1fcfyAs（sAs）Cycxn=nh0fyAsx1、1的計算方法和單筋矩形截面梁相同七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件4. 正截面受彎承載力的簡化計算方法MufyAs1fcCfyAsxbhh0AsAsfyAs1As1Mu11fcCxbhh0fyAs2As2MufyAsbAs七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件4. 正截面受彎承載力的簡化計算方法fyAs1As

50、1Mu11fcCxbhh0fyAs2As2MufyAsbAs承載力公式的適用條件1. 保證不發(fā)生少筋破壞: min (可自動滿足)2. 保證不發(fā)生超筋破壞:七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件4. 正截面受彎承載力的簡化計算方法承載力公式的適用條件3. 保證受壓鋼筋屈服: x2as ，當(dāng)該條件不滿足時，應(yīng)按下式求承載力或近似取 x=2as 則，MufyAs1fcCfyAsxbhh0AsAs七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件4. 正截面受彎承載力的簡化計算方法既有構(gòu)件正截面抗彎承載力fyAs1As1Mu11fcCxbhh0fyAs2As2MufyAsbAs求x bh02asx bh0適筋梁的受彎承載力Mu1超筋梁的受

51、彎承載力Mu1七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件5. 承載力公式的應(yīng)用基于承載力的構(gòu)件截面設(shè)計I-As未知fyAs1As1M11fcCxbhh0fyAs2As2MfyAsbAs七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件5. 承載力公式的應(yīng)用基于承載力的構(gòu)件截面設(shè)計II-As已知fyAs1As1M11fcCxbhh0fyAs2As2MfyAsbAs bh02asx bh0按適筋梁求As1按As未知重新求As和As按單筋截面適筋梁求As,但應(yīng)進(jìn)行最小配筋率驗算七、雙筋矩形截面受彎構(gòu)件5. 承載力公式的應(yīng)用1fcbf見教材表5-1八、T形截面受彎構(gòu)件1. 翼緣的計算寬度中和軸位于翼緣fyAsMu1fcx/2Cxh0Asbfbh

52、fhh0as兩類T形截面判別I類否則II類中和軸位于腹板八、T形截面受彎構(gòu)件2. 正截面承載力的簡化計算方法I類T形截面T形截面開裂彎矩同截面為腹板的矩形截面的開裂彎矩幾乎相同xfyAsMu1fch0Asbfbhfh0as按bfh的矩形截面計算八、T形截面受彎構(gòu)件2. 正截面承載力的簡化計算方法II類T形截面-和雙筋矩形截面類似xfyAsMuh01fcAsh0bfbhfasfyAs1Mu1xh01fcAs1h0basxfyAs2h0As2(bf-b)/2bhfas(bf-b)/2hfMfuh01fc八、T形截面受彎構(gòu)件2. 正截面承載力的簡化計算方法II類T形截面-和雙筋矩形截面類似fyAs1

53、Mu1xh01fcAs1h0basxfyAs2h0As2(bf-b)/2bhfas(bf-b)/2hfMfuh01fc八、T形截面受彎構(gòu)件2. 正截面承載力的簡化計算方法II類T形截面-和雙筋矩形截面類似fyAs1Mu1xh01fcAs1h0basxfyAs2h0As2(bf-b)/2bhfas(bf-b)/2hfMfh01fc八、T形截面受彎構(gòu)件2. 正截面承載力的簡化計算方法既有構(gòu)件正截面抗彎承載力xfyAsMu1fch0Asbfbhfh0as按bfh的矩形截面計算構(gòu)件的承載力I類T形截面按bh的矩形截面的開裂彎矩計算構(gòu)件的承載力八、T形截面受彎構(gòu)件3. 承載力計算公式的應(yīng)用fyAs1Mu

54、1xh01fcAs1h0basxfyAs2h0As2(bf-b)/2bhfas(bf-b)/2hfMufh01fc既有構(gòu)件正截面抗彎承載力II類T形截面按bh的單筋矩形截面計算Mu1八、T形截面受彎構(gòu)件3. 承載力計算公式的應(yīng)用基于承載力的截面設(shè)計xfyAsM1fch0Asbfbhfh0as按bfh單筋矩形截面進(jìn)行設(shè)計I類T形截面八、T形截面受彎構(gòu)件3. 承載力計算公式的應(yīng)用fyAs1Mu1xh01fcAs1h0basxfyAs2h0As2(bf-b)/2bhfas(bf-b)/2hfMufh01fcII類T形截面與As已知的bh雙筋矩形截面類似進(jìn)行設(shè)計基于承載力的截面設(shè)計八、T形截面受彎構(gòu)件

55、3. 承載力計算公式的應(yīng)用深受彎構(gòu)件PPhl0九、深受彎構(gòu)件的彎曲性能1. 基本概念和應(yīng)用轉(zhuǎn)換層片筏基礎(chǔ)梁倉筒側(cè)壁bh箍筋水平分布筋拉結(jié)筋縱向受力筋九、深受彎構(gòu)件的彎曲性能1. 基本概念和應(yīng)用平截面假定不再適用梁的彎曲理論不適用受力機(jī)理拱機(jī)理破壞形態(tài)彎曲破壞和剪切破壞(不是此處討論的內(nèi)容)PPPP正截面彎曲破壞斜截面剪切破壞九、深受彎構(gòu)件的彎曲性能2. 深梁的受力性能和破壞形態(tài)bm時剪切破壞(此處略)=bm時彎剪界限破壞九、深受彎構(gòu)件的彎曲性能2. 深梁的受力性能和破壞形態(tài)PP計算剪跨比：集中荷載：=a/h 均布荷載： =a/h（ a =l0/4）由統(tǒng)計回歸得出:簡支梁約束梁連續(xù)梁支座彎矩與跨

56、中最大彎矩的比值絕對值的最大值九、深受彎構(gòu)件的彎曲性能3. 深梁的彎剪界限配筋率PP深梁發(fā)生彎曲破壞時，截面下部h/3范圍內(nèi)的多排鋼筋均屈服。由統(tǒng)計回歸得出:折算內(nèi)力臂水平分布筋的配筋率水平分布筋的豎向間距sv范圍內(nèi)水平分布筋的全部截面積九、深受彎構(gòu)件的彎曲性能4. 深梁的受彎承載力PP“鋼筋混凝土深梁設(shè)計規(guī)程”（CECS39：92）簡化公式深梁的內(nèi)力臂，取受拉鋼筋合力作用點和混凝土受壓合力作用點間的距離簡支梁和連續(xù)梁的跨中截面連續(xù)梁的支座截面計算跨度九、深受彎構(gòu)件的彎曲性能4. 深梁的受彎承載力PP和一般梁比較接近，平截面假定適用破壞類型：少筋、適筋、超筋適筋梁的受彎承載力九、深受彎構(gòu)件的彎

57、曲性能5. 短梁的受彎承載力PP深梁、短梁和一般梁相銜接深受彎構(gòu)件的內(nèi)力臂修正系數(shù)截面有效高度九、深受彎構(gòu)件的彎曲性能6. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2010）公式延性MuMyyMOu反映截面、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)鋼筋屈服以后的變形能力以截面為例：用延性系數(shù)表示截面的延性十、受彎構(gòu)件延性的基本概念ycuu1u2As1As2cuyAs1As2y1y2結(jié)構(gòu)的延性取決于構(gòu)件的延性取決于截面的延性取決于配筋量十、受彎構(gòu)件延性的基本概念謝謝！第六章 偏心受力構(gòu)件正截面性能與計算混凝土結(jié)構(gòu)基本原理偏心受力MNcNte0=M/NcNce0=M/NtNt轉(zhuǎn)化為Nce0一、工程實例及配筋形式縱筋箍筋：側(cè)向約束縱

58、筋、抗剪內(nèi)折角處！bh一、工程實例及配筋形式二、理論Ncu-Mu相關(guān)曲線Nc=Ncu0=AfcfcNt=-AftftfcNcMftNt/Ntu0Nc/Ncu0M/Mu01.00.80.60.40.2-0.2-0.4-0.6-0.8-1.00.2 0.4 0.6 0.8 1.0Mft對線彈性材料，當(dāng)fc =ft時Nc=Ncu0=AfcfcNt=-AftftfcNcMftNc/Ncu0M/Mu0Nt/Ntu01.00.80.60.40.2-0.2-0.4-0.6-0.8-1.00.2 0.4 0.6 0.8 1.0Mft對線彈性材料，當(dāng)ft =0.1fc時0.450.55二、理論Ncu-Mu相關(guān)曲

59、線混凝土為彈塑性材料，且其中有鋼筋？Nfe0混凝土開裂混凝土全部受壓不開裂構(gòu)件破壞破壞形態(tài)與e0、As、 As有關(guān)三、偏心受壓構(gòu)件的試驗研究Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0很小 As適中 Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0較小Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0較大 As較多 e0e0NNfcAsfyAs fyh0e0較大 As適中受壓破壞（小偏心受壓破壞）受拉破壞（大偏心受壓破壞）界限破壞接近軸壓接近受彎As1.0，取 1=1.0四、偏心受壓計算中的兩個問題鐵路和公路混凝土橋梁等結(jié)構(gòu)中，如何考慮二次彎矩的影響可參見有關(guān)規(guī)范，但其基本原理是一致的2. 考慮P-效應(yīng)的彎矩增大系

60、數(shù)s大偏壓構(gòu)件類似于雙筋適筋梁小偏壓構(gòu)件類似于雙筋超筋梁類似梁的方法進(jìn)行分析重點講承載力五、偏心受壓構(gòu)件受力分析xnbhh0AsAseNcuxnfcfyAsfyAsCeseis= ycu受壓鋼筋的應(yīng)力對偏壓構(gòu)件，這一條件一般均能滿足。故認(rèn)為As屈服五、偏心受壓構(gòu)件受力分析1. 大偏心受壓構(gòu)件的承載力對偏壓構(gòu)件，對彎矩放大就等于將偏心距放大，且兩者的放大系數(shù)相等eNcuxnfcfyAsfyAsCeseifc已知截面的幾何物理性能及偏心距e，由上述方程便可求出Ncu五、偏心受壓構(gòu)件受力分析1. 大偏心受壓構(gòu)件的承載力基本特征As不屈服（特殊情況例外）受力形式部分截面受壓全截面受壓五、偏心受壓構(gòu)件受