結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課件

第一篇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

第一章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料的物理力學(xué)性能

鋼筋混凝土是由兩種力學(xué)性能不同的材料—鋼筋和混凝土結(jié)合成整體，共同發(fā)揮作用的一種建築材料?！斓谝还?jié)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念一：素混凝土構(gòu)件和鋼筋混凝土構(gòu)件受力和破壞形態(tài)比較：

1.梁：素混凝土梁鋼筋混凝土梁Pc即為梁的破壞荷載。P<Pc時，中性軸以上受壓，以下受拉；P=Pc時，出現(xiàn)豎向裂縫並迅速發(fā)展，梁突然斷裂。發(fā)生脆性破壞。在受拉區(qū)內(nèi)配置適量的鋼筋後，梁的破壞為：受拉鋼筋應(yīng)力達到屈服強度→受壓區(qū)混凝土被壓壞→梁破壞。以上分析說明：與素混凝土梁相比，鋼筋混凝土梁的承載能力和變形能力都有很大提高，並且鋼筋與混凝土兩種材料強度都能得到較充分的利用。2.柱：試驗表明，鋼筋混凝土柱與素混凝土柱相比，不僅承載力大為提高，而且受力性能也得到改善（下圖）

素混凝土和鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的受力性能比較二、鋼筋與混凝土能共同工作的原因

混凝土與鋼筋之間有良好的粘結(jié)力。鋼筋和混凝土的溫度線膨脹係數(shù)較為接近（鋼筋為1.2×10-5，混凝土為1.0×10-5～1.5×10-5）。鋼筋被混凝土包裹，免遭銹蝕。

耐久性好耐火性好整體性好可模性好取材容易自重大抗裂性較差施工受季節(jié)環(huán)境影響較大現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)範(fàn)本耗用木材較多

三、鋼筋混凝土優(yōu)缺點缺點優(yōu)點§第二節(jié)混凝土一：混凝土強度

1.立方體抗壓強度R（混凝土標(biāo)號）形狀：邊長為150mm的立方體

1）試件：溫度：20℃±3℃

相對濕度：90%以養(yǎng)護時間：28天.2）影響因素:

——

實驗方法（套箍作用）(圖1-3).——

試件尺寸（尺寸越小,摩阻力影響越大,強度越高）2軸心抗壓強度Ra0(棱柱體強度)1)試件:150mm×150mm×300mm,製作方法同立方體試件.2)影響因素:

試件高度h與邊長b之比,比值越大,軸心抗壓強度越小.(圖1-4)3)R0a與R的近似關(guān)係R0a=0.7R3.

抗拉強度

1)測試方法:採用圓柱體或立方體的劈裂試件來測定.(如下圖）

劈裂試驗

2)採用劈裂試驗測抗拉強度的原因

採用兩端預(yù)埋鋼筋的混凝土棱柱體測試軸心抗拉強度時（如下圖），保持試件軸心受拉是很重要的，也是不容易完全做到的?；炷羶?nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻，鋼筋的預(yù)埋和試件的安裝都難以對中，而偏心又對抗拉強度測試有很大的干擾。4.複合應(yīng)力狀態(tài)下的強度

1)雙向應(yīng)力兩個垂直平面上作用有法向應(yīng)力,第三個平面上應(yīng)力為零.

強度變化特點

3)三向應(yīng)力

混凝土三向受壓時，各個方向上的抗壓強度都有很大的提高（下圖）。軸心抗壓強度與側(cè)壓應(yīng)力

2的關(guān)係有如下線性經(jīng)驗式.

凝土強度提高的原因是由於側(cè)向約束了混凝土受壓後橫向變形，限制了混凝土內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，從而提高了混凝土在受壓方向上的抗壓強度

混凝土圓柱體抗壓強度三向受壓狀態(tài)下混凝土強度二.混凝土的變形1單調(diào)短期加載作用下

1)混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線（如圖）（1）

上升段

OA線性段—虎克定理

AB塑性，裂紋穩(wěn)定發(fā)展階段

BC塑性，裂紋非穩(wěn)定發(fā)展階段（2）

下降段（3）

收斂段2)影響混凝土應(yīng)變曲線的主要因素

—混凝土的強度。

上升段影響較小，下降段影響較大。強度越高，延性越差。延性是材料承受變形的能力）—應(yīng)變速率。

應(yīng)變速率小，峰值應(yīng)力R0a降低，

0增大。—測試技術(shù)和實驗條件3）混凝土的彈性模量，變形模量（如圖）原點彈性模量：切線模量：變形模量：

式中：時，時，。

根據(jù)試驗統(tǒng)計分析Eh的經(jīng)驗公式為:彈性特徵係數(shù)2.混凝土在長期荷載作用下的變形—徐變

1)徐變：混凝土在荷載長期作用下產(chǎn)生隨時間而增長的變形。2)徐變曲線3)影響徐變的因素：（1）混凝土長期荷載作用下的應(yīng)力

應(yīng)力

≤0.5R0a時，線性徐變；

0.5R0a≤

≤0.8R0a，時，非線性徐變

>0.8R0a，非穩(wěn)定徐變。（2）加載時混凝土的齡期加載時混凝土的齡期越短，則徐變變形越大（3）混凝土的組成成分和配合比水泥用量越多，徐變越大；水灰比越大，徐變越大；骨料的彈性模量愈大，骨料體積在混凝土中所占的比重愈高，則徐變愈小。

（4）養(yǎng)護及使用條件下的溫度與濕度養(yǎng)護時溫度高，濕度大，則水泥水化作用充分，徐變減小；受荷後所處環(huán)境的溫度越高，濕度越低，則徐變越大（5）構(gòu)件尺寸、體表比（圖1-17）尺寸越大，體表比越大，徐變越小4)徐變對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響：產(chǎn)生應(yīng)力重分佈結(jié)構(gòu)變形增大。在高應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致構(gòu)件破壞。3.混凝土的收縮

1)混凝土的收縮：

混凝土在空氣中結(jié)硬時其體積會縮小的現(xiàn)象。2)混凝土收縮的特點：結(jié)硬初期收縮變形發(fā)展很快，兩周可完成全部收縮的25%，一個月完成50%，三個月後增長緩慢，兩年後趨於穩(wěn)定。最終收縮值約為（2～6）×10-4（圖1-18）。3)影響因素：—水泥的用量：水泥越多，收縮越大；水灰比越大，收縮也越大?！橇闲再|(zhì)：骨料的級配好，密度大，彈性模量高，收縮小?！B(yǎng)護條件：結(jié)硬過程中，溫、濕度越大，收縮越小?！炷裂u作方法：混凝土越密實，收縮越小?！褂铆h(huán)境：環(huán)境溫、濕度大時，收縮小?！獦?gòu)件體表比：體表比大時，收縮小。4）混凝土收縮對結(jié)構(gòu)的影響：應(yīng)力裂縫。

§第三節(jié)鋼筋

一、鋼筋的強度與變形

-

關(guān)係曲線分兩大類

1.有明顯流幅的

-

曲線（圖1-19）（軟鋼）

2.無明顯流幅的

-

曲線（圖1-20）（硬鋼）

二、鋼筋的成份、級別、品種

1.成份碳素鋼：以鐵為主，加少量C、Mn等。按含C量又分為低碳鋼（C≤0.22%），中碳鋼（C=0.25～0.6%），高碳鋼（C>0.6%）.普通低合金鋼：在碳素鋼成分中加入少量的合金元素，如Si、Mn等。

2.等級

《公路橋規(guī)》對熱軋鋼筋按照強度分為五個等級，即I、II、III、IV及5號鋼。

3.品種按外形特徵分為：光圓鋼筋和變形鋼筋。變形鋼筋分為螺旋鋼筋、“人”字形鋼筋和月牙形鋼筋(圖1-21。)三鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能要求

強度高。塑性好?？珊感院?。與混凝土間粘結(jié)力好。

§第四節(jié)鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)

一粘結(jié)力

1.粘結(jié)力：構(gòu)件中的鋼筋受到拉或壓後，混凝土與鋼筋之間存在水泥膠結(jié)力、摩擦力、機械咬合力，這些力統(tǒng)稱為粘結(jié)力。

2.粘結(jié)應(yīng)力：鋼筋與混凝土由於受變形差（相對滑移）沿鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力。3.平均粘結(jié)應(yīng)力鋼筋被拔出或者混凝土被劈裂時的最大平均粘結(jié)應(yīng)力。

4.鋼筋錨固長度確定錨固長度的原則：使鋼筋拉到屈服時，鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力未破壞。

二粘結(jié)機理分析1．光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)粘結(jié)力組成：①混凝土中水泥膠體與鋼筋表面的化學(xué)膠結(jié)力；②鋼筋與混凝土之間的摩擦力；③鋼筋表面粗糙不平產(chǎn)生的機械咬合力。光圓鋼筋拔出試驗的破壞形態(tài)是剪切破壞，破壞面是二者之間的接觸面。2．變形鋼筋與混凝土的粘結(jié)主要是變形鋼筋表面凸出的肋與混凝土之間的機械咬合作用，如圖1-25。變形鋼筋的肋對混凝土的擠壓如同一個楔，會產(chǎn)生很大的機械咬合力，從而提高了強變形鋼筋的粘結(jié)力。

光圓鋼筋和變形鋼筋的粘結(jié)機理的主要區(qū)別：光圓鋼筋粘結(jié)力主要自來膠結(jié)力和摩阻力變形鋼筋的粘結(jié)力主要來自機械咬合作用。三、影響粘結(jié)強度的因素

1．混凝土強度粘結(jié)強度與混凝土抗拉強度大約成正比關(guān)係

2．構(gòu)件中鋼筋的位置混凝土澆築後有下沉及泌水現(xiàn)象。處於水準(zhǔn)位置的鋼筋，其下的混凝土由於水分、氣泡的逸出及混凝土的下沉，並不與鋼筋緊密接觸，削弱了二者之間的粘結(jié)作用，比豎向位置的鋼筋的粘結(jié)強度要低。

3．鋼筋的佈置

4．混凝土保護層厚度第二章結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計原則

結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法發(fā)展過程：

1.容許應(yīng)力法：以彈性理論為基礎(chǔ)，但未考慮材料的塑性。2.破壞階段法：考慮了材料的塑性，但僅僅用一個籠統(tǒng)的安全係數(shù)考慮超載，材料的變異等。3.極限狀態(tài)法：用三個分項係數(shù)把不同的荷載、不同材料及不同構(gòu)件的受力性質(zhì)等用不同的安全係數(shù)區(qū)別開來。目前《公路橋規(guī)》採用該方法。第一節(jié)：極限狀態(tài)法設(shè)計的基本概念1結(jié)構(gòu)的功能要求：安全性，適用性，耐久性2結(jié)構(gòu)的可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成上述預(yù)定功能的概率3結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)（1）承載能力極限狀態(tài)

這種極限狀態(tài)對應(yīng)於結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到最大承載力或不適於繼續(xù)承載的變形。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了承載力極限狀態(tài)：①整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如滑動、傾覆等）；②結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接處因超過材料強度而破壞；③結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機動體系；④結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定；⑤由於材料的塑性或徐變變形過大，或由於截面開裂而引起過大的幾何變形等，致使結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)不再能繼續(xù)承載和使用。（2）正常使用極限狀態(tài)這種極限狀態(tài)對應(yīng)於結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定值。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：

①影響正常使用或外觀的變形；②影響正常使用或耐久性能的局部損壞（如過大的裂縫寬度）③影響正常使用的振動；④影響正常使用的其他特定狀態(tài)。4結(jié)構(gòu)的失效概率與可靠指標(biāo)（1）作用作用是指結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形、應(yīng)力、應(yīng)變的所有原因。

①直接作用系指施加在結(jié)構(gòu)上的集中荷載和分佈荷載。②間接作用指引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的因素。如地震，基礎(chǔ)沉降，混凝土收縮，溫度變化等。

（2）作用效應(yīng)（s）作用作用於結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形。

(3)結(jié)構(gòu)抗力（R）指結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力。（4）結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程Z=g(R,S)=R-S=0

第二節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計原則（現(xiàn)行規(guī)範(fàn)）

一、承載能力極限狀態(tài)計算原則承載能力極限狀態(tài)的計算以塑性理論為基礎(chǔ)。設(shè)計計算原則是：作用效應(yīng)不利組合的設(shè)計值，不大於結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計值，即二、正常使用極限狀計算原則設(shè)計計算理論基礎(chǔ)：彈性理論或彈性性理論。正常使用極限狀態(tài)的計算主要進行下列三個方面的驗算：1．限制應(yīng)力2．短期荷載下的變形3．各種荷載組合作用下的裂縫寬度第三節(jié)材料的設(shè)計強度與荷載效應(yīng)組合

一、材料的設(shè)計強度

1．鋼筋的設(shè)計強度2．混凝土的設(shè)計強度（1）混凝土抗壓強度棱柱體抗壓強度平均值與立方體抗壓強度平均值近似為：（2）混凝土的抗拉強度二、荷載效應(yīng)組合

（一）荷載的分類

1．永久荷載：在設(shè)計使用期內(nèi)，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計的荷載。

2．可變荷載：在設(shè)計使用期內(nèi)，其值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可忽略的荷載。按其對橋函結(jié)構(gòu)的影響程度，又分為基本可變荷載（活載）和其他可變荷載。

3.偶然荷載：在設(shè)計使用期內(nèi)，不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的荷載（二）最常見的三種組合

組合I：基本可變荷載（平板掛車或履帶車除外）的一種或幾種與永久荷載的一種或幾種組合。組合II：基本可變荷載（平板掛車或履帶車除外）的一種或幾種與永久荷載的一種或幾種與其他可變荷載的一種或幾種相組合。組合III：平板掛車或履帶車與結(jié)構(gòu)重力、預(yù)應(yīng)力、土的重力及土側(cè)壓力中的一種或幾種相組合。1.當(dāng)結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)與汽車（或掛車或履帶車）荷載產(chǎn)生的效應(yīng)同號時：

（組合I）（組合II）

（組合III）2．當(dāng)結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)與汽車（或掛車或履帶車）荷載產(chǎn)生的效應(yīng)異號時：

（組合I）（組合II）

（組合III）

第三章受彎構(gòu)件正截面強度計算設(shè)計受彎構(gòu)件時，一般應(yīng)滿足下列兩方面要求：

（1）由於彎矩M的作用，構(gòu)件可能沿某個正截面（與梁的縱軸線或板的中面正交時的面）發(fā)生破壞，故需進行正截面強度計算（2）由於彎矩M和剪力Q的共同作用，構(gòu)件可能沿剪壓區(qū)段內(nèi)的某個斜截面發(fā)生破壞，故需進行斜截面強度計算

第一節(jié)截面的形式和構(gòu)造截面型式和尺寸（1）板混凝土板：現(xiàn)澆板預(yù)製板：b=1m（標(biāo)準(zhǔn)板），b=1.5m實心板；

空心板行車道板

人行道板（現(xiàn)澆）（預(yù)製）（2）梁現(xiàn)澆，預(yù)製截面形式：矩形，T行，I字型，∏（鐵路橋多用），箱型構(gòu)造要求：h,b滿足模數(shù)的要求。

受彎構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造

（1）板的鋼筋單向板、雙向板、懸臂板

單向板：單向傳遞彎矩，單向配主鋼筋，另一方向配分佈鋼筋。

雙向板：雙向傳遞彎矩，雙向配主鋼筋。

雙向板：四邊支承板，且長邊與短邊的比值小於2，在短邊方向配主筋，在長邊方向配細鋼筋。

（2）梁的鋼筋⑴鋼筋骨架：綁紮鋼筋骨架焊接鋼筋骨架：焊縫長度⑵梁內(nèi)鋼筋分類：主鋼筋：抵抗彎矩引起得拉、壓應(yīng)力。受拉主筋、受壓主筋彎起鋼筋：抗剪（斜筋）；箍筋：抗剪、聯(lián)結(jié)各種鋼筋、形成骨架；架立筋—（不是受力原因）構(gòu)成鋼筋骨架；水準(zhǔn)縱向鋼筋—抵抗混凝土收縮、溫度變化引起得應(yīng)力。

（3）構(gòu)造要求主鋼筋：箍筋：架立筋：水準(zhǔn)縱向筋：當(dāng)

用Ⅰ、Ⅱ級不能用Ⅲ級以上的鋼筋。

時設(shè)置。

第二節(jié)受彎構(gòu)件正截面受力全過程和破壞特徵

試驗研究整體工作階段（階段Ⅰ）帶裂縫工作階段（階段Ⅱ）截面開裂破壞階段（階段Ⅲ）

鋼筋應(yīng)力混凝土壓應(yīng)力強度計算—以階段Ⅲ的應(yīng)力狀況計算；變形、裂縫、施工應(yīng)力計算—以階段Ⅱ的應(yīng)力狀況計算。受彎構(gòu)件正截面破壞特徵

⑴適筋梁破壞—塑性破壞（規(guī)範(fàn)要求設(shè)計範(fàn)圍）適筋梁：受拉鋼筋先屈服，受壓區(qū)混凝土後壓碎⑵超筋梁破壞—脆性破壞超筋梁：受壓區(qū)混凝土壓碎，受拉鋼筋未屈服。⑶少筋梁破壞—脆性破壞少筋梁：混凝土一開裂，受拉鋼筋立即屈服，梁斷裂。第三節(jié)受彎構(gòu)件正截面承載能力計算的基本原則

⒈基本假定⑴平截面假定⑵不計受拉區(qū)混凝土的抗拉強度⑶材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)係

混凝土：混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線有多種不同的計算圖式，較常用的是由一條二次拋物線及水平線組成的曲線。鋼筋：簡化的理想彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)係。

⒉受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形受壓區(qū)混凝土應(yīng)力合力：簡化原則：合力大小和作用位置不變。《橋規(guī)》規(guī)定：，

⒊混凝土受壓區(qū)高度界限係數(shù)適筋梁：，

超筋梁：，界限破壞：，的確定：界限破壞時截面高度。兩種材料應(yīng)力同時達到屈服極限。界限破壞時：

第四節(jié)單筋矩形截面受彎構(gòu)件

⒈基本公式及適用條件

（3-13）

（3-14）

（3-15）

適用條件：⑴或

⑵⒉計算方法截面設(shè)計

已知求：計算步驟：⑴設(shè)a，至少在3cm以上，但不能過大（4～5cm適中）則。

由解得⑵若，則增大截面h或b，再重求x；

⑶解得：⑷檢驗，若，則選擇鋼筋的直徑，根數(shù)，進行佈置滿足佈置淨(jìng)距要求的前提下，儘量選用細鋼筋（因為粗鋼筋產(chǎn)生的裂縫大）

截面強度復(fù)核已知：，檢驗計算步驟：

⑴檢查鋼筋是否符合構(gòu)造要求；⑵計算，檢驗⑶由得：，若，則?、扔傻茫?/p>

第五節(jié)雙筋矩形截面受彎構(gòu)件⒈雙筋截面適用範(fàn)圍：當(dāng)彎矩較大，h受到限制，按單筋設(shè)計（如立交橋）為超筋梁；截面承受異號彎矩。裝配式構(gòu)件，為減輕自重。

⒉受壓鋼筋應(yīng)力每根箍筋所箍受壓鋼筋每層不多於3根。當(dāng)時，Ⅰ級鋼筋：Ⅱ級鋼筋：高強鋼筋：

⒊基本公式及適用條件

（3-33）（3-34）適用條件：適筋梁當(dāng)時?、从嬎惴椒?/p>

截面設(shè)計

2）已知解：①判斷

②得

③：⑴增大截面高度，或增大⑵，直接算⑶

a）計入受壓鋼筋的作用，由（3-38）式得到b）不計受壓鋼筋的作用，令，由（3-13）、（3-14）解出一組和，

則：

強度復(fù)核已知計算步驟：①檢驗②由（3-33）得③若則取④直接求出⑤a）計入受壓鋼筋的作用，由式（3-38）得到b）不計受壓鋼筋的作用，令，解出和，取用第六節(jié)T形截面受彎構(gòu)件T形截面特點：減輕了自重，節(jié)省了材料，提高了承受活載彎矩的能力。缺點：施工複雜（與矩形截面梁比較）空心板：翼緣的計算寬度距腹板越近，應(yīng)力越大，翼緣端部應(yīng)力最小。有效分佈寬度：①簡支梁的；②兩梁軸間距；③計算厚度：⒈基本公式及適用條件第一類T型截面按寬度為的矩形截面計算：要求：

第二類T型截面要求：⒉設(shè)計方法設(shè)計中：⑴h由高跨比h/L＝1/11～1/16確定；⑵b由抗剪要求和構(gòu)造要求確定：14～18以上，(構(gòu)造要求）；⑶由懸臂板抗彎、抗剪要求確定；⑷由行車道寬度和T梁梁數(shù)確定。標(biāo)準(zhǔn)：1.6m截面設(shè)計已知：

1）判斷截面類型

，第一類T；，第二類T；2）當(dāng)為第一類時，由（3－42）式求x，式（3－41）求Ag3）當(dāng)為第二類時，由（3－45）式求x，且需滿足hi’<x<ζjgh0（若x>ζjgh0

，則增大h），再由式（3－44）求Ag強度復(fù)核已知：要求

⑴判斷截面類型

，第一類T；

，第二類T；

⑵當(dāng)為第一類T形截面時，由（3－41）和式（3－42）求

⑶當(dāng)為第二類T形截面時，由（3－44）和式（3－42）求

第四章受彎構(gòu)件斜截面強度計算第一節(jié)斜截面受力特點及破壞形態(tài)4.1.1鋼筋混凝土梁的剪應(yīng)力和主應(yīng)力主拉應(yīng)力：主壓應(yīng)力：時，出現(xiàn)斜裂縫，應(yīng)力產(chǎn)生重分佈。當(dāng)4.1.2無腹筋簡支梁斜截面破壞形態(tài)1）斜拉破壞

特點：斜裂縫出現(xiàn)後，梁很快被拉斷2）剪壓破壞特點：斜裂縫產(chǎn)生後存在剪壓區(qū)，最終剪壓破壞。3）斜壓破壞混凝土沿斜方向壓壞。4.1.3有腹筋簡支梁的破壞形態(tài)斜壓破壞—截面小，腹筋多；斜拉破壞—腹筋少；剪壓破壞—截面尺寸、腹筋都適中。腹筋的作用：1）增強了縱筋的銷拴作用2）提高了梁的抗剪能力；3）減小了斜裂縫的開展寬度

注意：彎起鋼筋（斜筋）不可單獨使用，和箍筋聯(lián)合使用。第二節(jié)影響受彎構(gòu)件斜截面抗剪能力的主要因素1)剪跨比越大，抗剪能力越小，時抗剪能力不再下降。

2）混凝土標(biāo)號越高，抗剪能力越強。3）縱筋配筋率越大，抗剪能力大。4）箍筋強度和配箍率箍筋配箍率，大，抗剪能力大；大，抗剪能力大。

第六節(jié)連續(xù)梁的斜截面抗剪強度P88，圖4－29第五章受扭構(gòu)件強度計算5.1.3強度計算理論1）變角度空間桁架基本假定：（1）混凝土只承受壓力，具有螺旋形裂縫；（2）縱筋和箍筋只承受拉力；（3）忽略核心混凝土和鋼筋銷栓作用。2）斜彎破壞理論螺旋裂縫—空間曲面基本假定：①鋼筋已達到屈服；②受壓區(qū)：③混凝土不計，只留鋼筋；④鋼筋對稱均勻、沿軸線等間距佈置⑤曲面—斜平面；⑥忽略鋼筋的銷栓作用，骨料。《公路橋規(guī)》中對受扭構(gòu)件的強度計算是建立在斜彎曲破壞理論上的第六章軸心受壓構(gòu)件的強度計算

本章主要介紹軸向荷載作用在構(gòu)件截面重心時，構(gòu)件的破壞特徵及強度計算、構(gòu)造要求，並對螺旋箍筋構(gòu)件的核心混凝土強度分析及強度計算作詳細介紹。第一節(jié)配有縱向鋼筋和普通箍筋的

軸心受壓構(gòu)件二、普通箍筋柱的應(yīng)力分佈和破壞形態(tài)。第二節(jié)配有縱向鋼筋和螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件

第三節(jié)矩形截面偏心受壓構(gòu)件一、偏壓柱強度計算的內(nèi)容正截面斜截面（短柱才計算，套用梁的斜截面強度計算公式，偏於安全）注意：偏柱構(gòu)件不能套用梁的斜截面強度計算公式。二、正截面強度計算的基本假定（6條）第八章受拉構(gòu)件的強度計算§第一節(jié)概述§第二節(jié)軸心受拉構(gòu)件的強度計算§第三節(jié)偏心受拉構(gòu)件的強度計算

一、小偏心受拉構(gòu)件的強度計算二、大偏心受拉構(gòu)件的強度計算2.計算圖式見圖8－4

第九章鋼筋砼受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計算第一節(jié)概述

第二節(jié)換算截面第三節(jié)應(yīng)力驗算

第四節(jié)裂縫寬度驗算

裂縫的危害：裂縫的種類：正常裂縫—使用荷載引起的。非正常裂縫—混凝土收縮、溫度、拆模、吊裝、運輸不當(dāng)引起的。措施：非正常裂縫：施工中採取措施、杜絕。正常裂縫：通過計算加以限制寬度或在構(gòu)造上控制。9.4.1計算理論和方法9.4.2計算公式和裂縫寬度限值1）計算公式鋼筋重心處：（9－24）2）裂縫寬度限值第五節(jié)受彎構(gòu)件的變形驗算

第十章局部承壓·本章學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容及基本要求1．局部承壓的破壞形式和機理。2．局部承壓強度提高係數(shù)及計算方法?！ぁぶ攸c：掌握局部承壓的強度提高係數(shù)及計算方法。概述第一節(jié)破壞形態(tài)和破壞機理二、破壞機理：1．套箍理論：將局部承壓區(qū)的砼看作承受側(cè)壓力作用的砼芯塊。2．剪切理論：局部承壓區(qū)受力特性猶如一個滯多根抗桿的拱結(jié)構(gòu)。第二節(jié)砼局部承壓提高係數(shù)第三節(jié)局部承壓區(qū)的計算計算內(nèi)容包括：1．局部承壓區(qū)承載能力計算。2．局部承壓區(qū)抗裂性計算。一、局部承壓區(qū)的承載力計算：二、局部承壓區(qū)的抗裂性計算：

第二篇預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)概述：預(yù)應(yīng)力砼預(yù)先建立一個與使用荷載產(chǎn)生的應(yīng)力效應(yīng)大致相反的應(yīng)力效應(yīng)，從而能非常有效地改善結(jié)構(gòu)在正常使用階段的工作性能（砼不開裂或晚開裂）。預(yù)應(yīng)力技術(shù)使結(jié)構(gòu)施工技術(shù)產(chǎn)生了飛躍的發(fā)展（如懸澆、懸拼）；同時使砼的應(yīng)用範(fàn)圍大為拓展。預(yù)應(yīng)力砼可採用高強材料，大幅度的提高了構(gòu)件的承載能力及跨越能力。第十二章預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料

概述：本章主要介紹預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的基本概念；預(yù)應(yīng)力建立的方法及施工設(shè)備，預(yù)應(yīng)力砼對材料的要求。第一節(jié)概述鋼筋砼的優(yōu)點：①就地取材，造價低；②耐久性好；③延性好。鋼筋砼的缺點：①開裂早（僅在自重下就會開裂）；②不宜採用高強材料（裂縫寬度受限）；③不適應(yīng)現(xiàn)代化大跨度的需要。一、預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的基本原理預(yù)應(yīng)力砼事先人為地在砼或鋼筋砼中引入內(nèi)部應(yīng)力，其數(shù)值和分佈恰好能將使用荷載產(chǎn)生的應(yīng)力抵消到一個合適程度的砼。原理：對比圖12-1由上可知，由於預(yù)壓力的存在避免混凝土開裂，使梁全截面參與工作，改善了梁中混凝土的抗拉性能，並且達到充分利用高強鋼材性能的目的。二、加筋砼結(jié)構(gòu)的分類使用荷載產(chǎn)生的控制截面彎矩消壓彎矩第二節(jié)預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備二、錨具

（一）對錨具的要求

①受力安全可靠②預(yù)應(yīng)力損失?、蹣?gòu)造簡單④用鋼量少⑤施工設(shè)備簡單，張拉錨固方便迅速

（二）分類按傳力錨固的受力原理來分1．摩阻型錨具——依靠摩阻力實現(xiàn)錨固2．承壓型錨具——依靠局部承壓實現(xiàn)錨固3．自錨——依靠粘結(jié)力實現(xiàn)錨固二、錨具（三）常用的錨具

三、千斤頂三作用兩作用主缸夏位時頂出卡楔的放鬆鋼絲主缸進油張拉鋼筋小缸進油頂緊錨塞四、預(yù)加應(yīng)力的其他設(shè)備（一）制孔器後張法構(gòu)件的預(yù)留孔道是由制孔器來形成的。1．橡膠抽撥管2．金屬波紋管穿束方法：先穿法——適合較短力筋，後穿法——適合較長力筋，較常用

（二）水泥漿作用——避免力筋銹蝕和錨具鬆動，並使力筋與具體砼結(jié)合為整體配合比——水灰比0.40～0.45；適量的減小劑；鋁粉強度等級：不低於構(gòu)件砼等級的80%；≥30MPa（三）張拉臺座張拉臺座需承受力筋的回縮力，設(shè)計時應(yīng)保證它具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性。第三節(jié)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的材料預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對材料的要求混凝土（三）砼的配製要求與措施

二、預(yù)應(yīng)力鋼筋（一）對預(yù)應(yīng)力鋼筋的要求（二）預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類

（三）鋼筋的冷加工和時效2．冷拔將盤園鋼條強拉過比原直徑小的硬質(zhì)合金拔絲模強度有所提高塑性和彈模下降3．冷軋——通過冷軋機把鋼筋冷軋成規(guī)律變形鋼筋目的：提高強度、增強粘結(jié)力第十三章預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件的設(shè)計與計算第一節(jié)預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件各階段的受力特點特點（1）預(yù)加力Ny是時間的函數(shù)；（2）施工到使用不同階段的截面積和特性不同；（3）荷載變化；（4）從施工到使用各個階段的材料強度在變化。一、施工階段三、開裂階段四、破壞階段裂縫出現(xiàn)後，若再繼續(xù)加載，受力如同鋼筋砼受彎構(gòu)件：①砼的受壓區(qū)進入塑性狀態(tài)，應(yīng)力分佈為曲線型②裂縫不斷向上延伸，受壓區(qū)越來越?、圩钺岙?dāng)和時宣告破壞試驗證實：預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件的破壞彎矩與同條件鋼筋砼大致相同第二節(jié)預(yù)應(yīng)力損失的估算一、力筋的張拉控制應(yīng)力第三節(jié)預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件的應(yīng)力計算

二、主應(yīng)力的計算與驗算第四節(jié)預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件的承載力計算

二、斜截面承載力計算與鋼筋砼受彎構(gòu)件一樣，預(yù)應(yīng)力砼受彎構(gòu)件的斜截面破壞同樣存在兩種類型，即剪切破壞