重慶大學(xué)混凝土基本原理復(fù)習(xí)提綱(原創(chuàng)歸納)

1、混凝土提綱?第一章緒論? 混凝土結(jié)構(gòu)包括：素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。? 鋼筋混凝土發(fā)揮作用的前提：一、受力鋼筋與混凝土必須 可靠地粘結(jié)，以保證兩者共同變形，共同受力。二、兩種材料的溫度膨脹系數(shù)十分接近。三、符合構(gòu)造和計(jì)算要求，保證施工正確。? 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：一、取材容易二、合理用材三、耐久性較好四、耐火性好五、可模型好六、整體性好建筑結(jié)構(gòu)的功能包括：安全性（承載能力）、適用性（正常使用）、耐久性（設(shè) 計(jì)使用年限）結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到 最大承載能力或者變形達(dá)到不適于 繼續(xù)承載 的狀態(tài)。安全性正常使用極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到 正常使用或

2、耐久性能中，某項(xiàng)規(guī)定限度的狀 態(tài)。適用性和耐久性荷載設(shè)計(jì)值等于標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)，設(shè)計(jì)值大于標(biāo)準(zhǔn)值。材料設(shè)計(jì)值小于標(biāo)準(zhǔn)值。（材料是我，荷載是敵人。要把敵人想的強(qiáng)一點(diǎn)，自己 想的弱一點(diǎn)，這樣才能準(zhǔn)備的更好去打敗對方）第二章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能頁腳補(bǔ)充：材料的力學(xué)性能，混凝土的強(qiáng)度等級：用立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)測得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。（150mm的立方體）高強(qiáng)混凝土： C50C80影響混凝土抗壓強(qiáng)度的4個因素：一、試驗(yàn)方法：接觸面摩擦力的影響二、加載速度：裂縫未發(fā)展完全三、齡期：28d四、尺寸大小軸心抗壓強(qiáng)度：150*150*300ftvfcvfckvfcuk（材料抗壓強(qiáng)

3、度，設(shè)計(jì)值小于標(biāo)準(zhǔn)值）雙向應(yīng)力狀態(tài)（變化規(guī)律）：第一象限（雙向受拉）：接近單向受拉。第二、四 象限（一邊受拉，一邊受壓）：強(qiáng)度均低于單向受拉和受壓的狀態(tài)。第三象限（雙向受壓）：互相增強(qiáng)。剪應(yīng)力存在對于抗壓抗拉強(qiáng)度的影響：都降低?；炷恋淖冃危ㄒ唬┒唐诩虞d一、單軸受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系注意5個點(diǎn)：比例極限點(diǎn)（彈性階段）、臨界點(diǎn)B （第二階段，長期抗壓強(qiáng)度依據(jù)）、峰點(diǎn)C （第三階段，不穩(wěn)定階段，混凝土棱柱體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值 Fc=0.002，峰值應(yīng)變）、拐點(diǎn)D （裂縫迅速發(fā)展）、收斂點(diǎn)E （破壞階段 =0.0033，極限應(yīng)變）通過應(yīng)力應(yīng)變曲線得出的一個結(jié)論：混凝土的強(qiáng)度越大，延性越差。二、混凝土的變

4、形模量：1. 混凝土的彈性模量（即原點(diǎn)模量）Ec：過原點(diǎn)做應(yīng)力-應(yīng)變曲線的切線， 其斜率。重復(fù)加載2. 混凝土的變形模量（即割線模量或彈塑性模量）E：從原點(diǎn)到任意一點(diǎn) 的應(yīng)力的割線的斜率；【E=vEc，v受破壞為0.11.0，受拉破壞為 1.0】3. 切線模量：任意一點(diǎn)做切線的斜率【隨著混凝土應(yīng)力的增大而減小】（二）荷載長期作用1. 徐變的定義：應(yīng)力不變，應(yīng)變隨時間增長的現(xiàn)象。2. 線性徐變：應(yīng)力v 0.5fc ;非線性徐變：應(yīng)力大于0.5fc一般取0.75fc0.8fc作為混凝土的長期極限強(qiáng)度。3. 影響徐變得因素：加載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

5、越堅(jiān)硬，彈性模量越高，徐變越小。4. 徐變產(chǎn)生的原因：一是凝膠體具有 黏性流動的性質(zhì)，在加載的瞬間結(jié) 晶體與 凝膠體共同承受荷載。二是混凝土內(nèi)部 微裂縫在荷載長期作用下 不斷發(fā)展和增加。5. 徐變對結(jié)構(gòu)的影響：使構(gòu)件的 變形增加，引起應(yīng)力重分布；在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu) 造成預(yù)應(yīng)力損失。混凝土的疲勞破壞定義：混凝土在重復(fù)荷載作用下的破壞。鋼筋的物理力學(xué)性能：鋼筋符號，熱軋鋼筋。（硬鋼、軟鋼）鋼筋的強(qiáng)度-流幅：屈服平臺。有明顯流幅的熱軋鋼筋屈服強(qiáng)度是按屈服下限確定 的。有明顯流幅的鋼筋，在計(jì)算承載力時以 屈服點(diǎn)作為鋼筋強(qiáng)度極限。無明顯流幅的 鋼筋，取殘余應(yīng)變0.2%所對應(yīng)的應(yīng)力作為屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。鋼筋的塑性

6、：伸長率和冷彎性能伸長率：鋼筋拉斷后的伸長值與原長的比率冷彎：將直徑為d的鋼筋繞直徑為D的彎芯彎曲到規(guī)定的角度后，無裂紋斷裂及 起層現(xiàn)象。彎芯D越小，彎轉(zhuǎn)角越大，鋼筋塑性越好。鋼筋的疲勞：鋼筋在承受重復(fù)、周期性的動荷載作用下，經(jīng)過一定次數(shù)后，忽然 脆性斷裂的現(xiàn)象?；炷两Y(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求：1.鋼筋的強(qiáng)度2.鋼筋的延性3.鋼筋的可焊性4.機(jī) 械連接性能5施工適應(yīng)性6.鋼筋與混凝土的粘結(jié)力粘結(jié)應(yīng)力分為裂縫間的局部粘結(jié)應(yīng)力和鋼筋端部的錨固粘結(jié)應(yīng)力兩種。鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用：（1）鋼筋與混凝土接觸面上的 膠結(jié)力（光圓）（2）混凝土收縮握裹鋼筋而產(chǎn)生 摩阻力（光圓）（3） 鋼筋表面凹凸不平與混凝土之

7、間產(chǎn)生的 機(jī)械咬合力（肋紋）。（主要） 鋼筋的錨固：Lab= ay/ft d (P32)影響錨固的因素第三章 受彎構(gòu)件正截面受彎承載力（梁、板）縱向受拉鋼筋的配筋率：縱向受拉鋼筋的縱截面面積 As 與正截面有效面積 bh0 的比值。（百分?jǐn)?shù)計(jì)量）P=As/bhO混凝土保護(hù)層厚度：定義：從最外層鋼筋 的外表面到 截面邊緣的垂直距離。作用： 1）防止縱向 鋼筋銹蝕；2）防火，使鋼筋溫度上升緩慢； 3）使縱向鋼筋與 混凝土有較好的 粘結(jié) 。適筋梁破壞的三個階段的特征及可作為什么的依據(jù)：第一階段（未裂階段） ：1）混凝土沒有開裂； 2） 受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖為直線，受 拉區(qū)在第一階段前期是直線，后期為曲

8、線； 3）彎矩與截面曲率基本上是直線關(guān) 系。*可作為受彎構(gòu)件 抗裂度 的計(jì)算依據(jù)。第二階段（開裂后至鋼筋屈服前）： 1）受拉區(qū)混凝土大部分退出工作，拉力大部 分由鋼筋承擔(dān)，鋼筋未屈服； 2）受壓區(qū)混凝土有塑性變形，應(yīng)力圖形只有上升段 曲線； 3）彎矩與截面曲率是曲線關(guān)系，截面曲率與撓度增長加快。* 可作為正常使用階段驗(yàn)算 變形和裂縫開展寬度 的依據(jù)。 第三階段（鋼筋屈服至截面破壞）： 1）縱向受拉鋼筋屈服，混凝土退出工作； 2）受壓區(qū)混凝土合壓力作用點(diǎn)外移，使內(nèi)力臂增大，故彎矩還略有增加。3 ）受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變，混凝土被壓碎；4）彎矩 -曲率接近水平的曲線。* 可作為正截

9、面 受彎承載力 計(jì)算的依據(jù)。 適筋梁破壞特征：受拉鋼筋先屈服，壓區(qū)混凝土被壓碎。 超筋破壞：受壓區(qū)混凝土先碎，鋼筋不屈服。少筋破壞：受拉區(qū)混凝土一開裂就壞。界限破壞也屬于適筋破壞?？捎玫刃Ь匦螒?yīng)力圖 來代替理論圖，須滿足兩個等效條件：1） 混凝土壓應(yīng)力的 合力大小相等 ；2）混凝土壓應(yīng)力合力 作用點(diǎn)位置不變 。如何推導(dǎo)界限相對受壓區(qū)高度 P51 雙筋矩形截面的適用情況：1）彎矩很大，按單筋矩形計(jì)算大于 最大配筋率 ，而梁截面 尺寸限制，混凝土 強(qiáng)度等級 又不能提高時；2） 在不同荷載組合情況下，梁截面承受彎矩 異號。T形截面梁不適用的情況：1）翼緣在梁的受拉區(qū)；2）承受負(fù)彎矩（受拉） 如何區(qū)分

10、T形截面梁的兩種類型：（1）中和軸在翼緣內(nèi)，即xhf（hf是T形梁的翼緣高度）第四章 受彎構(gòu)件的斜截面承載力斜截面受剪承載力是由 計(jì)算和構(gòu)造來滿足的；斜截面受彎承載力則是通過對縱向 鋼筋和箍筋的構(gòu)造要求來保證。腹筋：箍筋、彎起鋼筋（斜筋）實(shí)驗(yàn)研究表明，箍筋對抑制斜裂縫開展的效果比彎起鋼筋要好，所以在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)優(yōu)先使用箍筋。腹剪斜裂縫：沿主壓應(yīng)力跡線產(chǎn)生的腹部的斜裂縫。彎剪斜裂縫：由豎向裂縫發(fā)展而成的斜裂縫。剪跨比概念：入=a/ho,a=最外側(cè)集中力到支座的距離。（重要）廣義剪跨比：QM/Vho承受集中荷載的簡支梁，以上兩者相等。剪跨比的物理意義：1）反映了截面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對比值；2

11、 ）反映了截 面上彎矩與剪力的相對比值；3）對于無腹筋梁有決定性的影響；4）斜截面的受 剪承載力也有極為重要的影響。斜截面受剪破壞的三種主要形態(tài)：1. 無腹筋梁（1）斜壓破壞：入1時，取決于抗壓強(qiáng)度。破壞時，混凝土被腹剪斜裂縫分 割成若干個斜向短柱而破壞。（2）剪壓破壞：1X3，豎向裂縫一出現(xiàn)，就迅速向受壓區(qū) 斜向延伸。以上三種形式都屬于脆性破壞，其中脆性由大到小排列是斜拉破壞、斜壓破 壞、剪壓破壞，受剪承載力由大到小是斜壓破壞、剪壓破壞、斜拉破壞。2. 有腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài)斜截面受剪承載力的主要影響因素：1剪跨比2.混凝土強(qiáng)度3. 箍筋的配筋率定義：沿梁長，在箍筋一個間距范圍內(nèi)，箍筋

12、各肢的全部截面面積與混凝土水 平截面面積的比值。ISv=Asv/bs=n Asv1/bs4. 縱筋配筋率5.斜截面上的骨料咬合力 6.截面尺寸和形狀防止斜截面破壞的方法，即計(jì)算公式的適用范圍（防止斜壓和斜拉破壞）（P87）材料抵抗圖Mu （P99）對于斜壓破壞通常用控制截面的 最小尺寸來防止；斜拉，最小配筋率及構(gòu)造要 求；剪壓，計(jì)算。P87受剪計(jì)算。彎起點(diǎn)距離“按計(jì)算充分利用該鋼筋截面”的長度不小于0.5ho縱筋的截?cái)啵菏芾摻畈灰私財(cái)?。滿足兩個控制條件：（1）從該鋼筋充分利用截面到截?cái)帱c(diǎn)的長度。稱為“伸出長 度”，為了可靠錨固，縱筋截?cái)啾仨殱M足“伸出長度”的要求。（2）從不需要該鋼筋的截面

13、到截?cái)帱c(diǎn)的長度，稱為“延伸長度”，為了保證斜截 面受彎承載力，負(fù)鋼筋截?cái)鄷r還必須滿足延伸長度要求。架立鋼筋及縱向構(gòu)造鋼筋1縱向構(gòu)造鋼筋又稱 腰筋，為了抑制梁腹板高度范圍內(nèi)，由 荷載作用或混凝土收縮 引起的垂直裂縫的開展。第五章受壓構(gòu)件的截面承載力二階效應(yīng)的影響、徐變的影響（很重要）徐變的影響：在荷載忽然卸載時，構(gòu)件回彈，由于 混凝土徐變變形大部分不能恢 復(fù)，故當(dāng)荷載為0時，會使柱中鋼筋受壓而混凝土受拉；若配筋率過大，還可能 將混凝土拉裂，若柱中縱筋和混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力很大時，則能同時產(chǎn)生縱向 裂縫。為了防止出現(xiàn)這種情況，故要控制柱中縱筋的配筋率，要求全部縱筋配筋 率不宜超過5%。全部縱向鋼筋

14、的配筋率不宜大于 5%，一側(cè)縱筋的配筋率不應(yīng)小于0.2% 長細(xì)比很大的細(xì)長柱，還可能發(fā)生失穩(wěn)破壞。長細(xì)比的概念：構(gòu)件的計(jì)算長度10與其截面的回轉(zhuǎn)半徑i之比；對于矩形截面， 為 lo/b.穩(wěn)定系數(shù)=長柱承載力/短柱承載力承載力計(jì)算公式：Nu=0.9fai （ ）螺旋箍筋柱：在柱的橫向采用螺旋箍筋或焊接環(huán)筋也能像直接配置縱向鋼筋那樣 起到提高承載力和變形能力 的作用，“間接配筋”。適用條件：（1當(dāng)lo/d12時，此時因長細(xì)比較大，有可能因縱筋的彎曲使得螺 旋筋不起作用；（2）當(dāng)按式小于（3）當(dāng)間接鋼筋換算 截面面積Asso小于 縱筋全部截面面積的25%，可以認(rèn)為間接鋼筋配的太少，約束混凝土的效果不

15、明 顯。偏心受壓構(gòu)件：（一）界限破壞：在受拉破壞狀態(tài)和受壓破壞之間，特征是：在手拉鋼筋的達(dá)到 屈服強(qiáng)度的同時，受壓區(qū)邊緣的混凝土被壓碎。界限破壞也屬于受拉破壞形態(tài)。（二）（什么是二階效應(yīng)，什么情況下不考慮這兩種效應(yīng)）二階效應(yīng)的定義：軸向壓力對偏心受壓構(gòu)件的 側(cè)移（大）和撓曲（小）產(chǎn) 生附加彎矩和附加曲率的荷載效應(yīng)，成為偏心受壓構(gòu)件的二階效應(yīng)。當(dāng)桿端彎矩異號時，不考慮二階效應(yīng)。（三）考慮P-二階效應(yīng)的前提：（四）大偏壓和小偏壓的區(qū)別，各自的破壞特征（1大偏壓：軸向壓力偏心距相對較大，受拉鋼筋配置的不太多。特點(diǎn)：受拉鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度，最終導(dǎo)致受壓區(qū)邊緣混凝土壓碎截面破 壞。屬于延性破壞。（2）小

16、偏壓：N的相對偏心距較小，全截面或大部分受壓。軸向力N雖然 偏心距較大，但是受拉鋼筋配置的特別多。特點(diǎn)：混凝土先被壓碎，遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能受拉也可能受壓，受拉時不屈服，受壓時可能屈服也可能不屈服，屬于脆性破壞。計(jì)算題主要掌握大偏壓破壞、雙筋配筋Nu-Mu相關(guān)曲線的特種（ppt）:M的存在總是不利的，N在大偏心有利，在小偏心不利?！緋pt有例題】壓力對承載能力的提高：壓力對側(cè)向 建立的抗力起有利作用。N 0.3fcA時，取 N=0.3fcA ;（過大會產(chǎn)生裂縫第六章 受拉構(gòu)件的截面承載力大偏心受拉：拉力作用在 As合力點(diǎn)及As合力點(diǎn)以外時，截面雖開裂，但還有 受 壓區(qū)，截面不會通裂。小偏心受拉：拉力完

17、全由 鋼筋承擔(dān)，產(chǎn)生 通裂。（軸心受拉和小偏心混凝土都退 出了工作， ppt ）第十章 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則和方法直接作用：僅與 外部因素 有關(guān)，與結(jié)構(gòu)本身的力學(xué)特性無關(guān)，如：各種荷載（重 力、風(fēng)力）作用間接作用：不僅與外部因素有關(guān)，還與 結(jié)構(gòu)本身的力學(xué)特性 有關(guān)，如：地震、徐 變、；收縮、溫度變化、沉降、侵蝕、凍融等。荷載分類：a. 永久荷載：不隨時間變化、與平均值相比可忽略、變化單調(diào)且趨于無窮。（機(jī)構(gòu) 自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力）b. 可變荷載：值、作用位置隨時間變化，變化程度與平均值相比不可忽略（樓面活 荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載）c. 偶然荷載：不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)持續(xù)時間也很短。（

18、爆炸力、沖擊力）注意地震不是！荷載標(biāo)準(zhǔn)值：在結(jié)構(gòu)使用期間 可能出現(xiàn)的最大荷載值 ，是荷載的基本代表值。結(jié)構(gòu)的安全等級 ：破壞時可能產(chǎn)生后果的嚴(yán)重程度來劃分的等級。三級，很嚴(yán)重（ 1.1），嚴(yán)重（ 1.0），不嚴(yán)重（ 0.9 ）。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限：設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件 不需進(jìn)行大修 即可滿足預(yù)定功能的 使用年限。（ 普通房屋和建筑物， 3類， 50 年，調(diào)整系數(shù) 1.0） 結(jié)構(gòu)的 可靠性:在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的能力。結(jié)構(gòu)的可靠度Ps：在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成 預(yù)定功能的概率，是 可靠度的概率指標(biāo)。失效概率 =1-Ps失效概率不可能為 0，故不存在絕對安全

19、的結(jié)構(gòu)。PfPf, 允許失效概率?？煽慷戎笜?biāo)B：B值越大，失效概率Pf的值就越小；B值越小，Pf越大目標(biāo)可靠指標(biāo)：B 一級二級三級延性破壞3.73.22.7脆性破壞 4.2 3.7 3.2 實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式：R= yS,(把各種分項(xiàng)系數(shù)用重要性系數(shù)表示)(一)承載力計(jì)算狀態(tài)下，(1)可變荷載效應(yīng)控制的組合： S= (永久荷載) + (可變荷載) +第 i 個可變 荷載( 2)永久荷載效應(yīng)控制的組合： S =永久荷載 +活荷載 (二)正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：( 1)荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合：( 2 )荷載的頻遇組合：( 3 )荷載的準(zhǔn)永久組合：第八章 變形 裂縫及延性、耐久性截面彎曲 剛度 的物理意義：

20、使截面產(chǎn)生 單位曲率 需要施加的彎矩值。 混凝土未開裂時的截面彎曲剛度： B=0.85EcI 0* 換算截面面積 I= 鋼筋截面面積乘以鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值 不均勻系數(shù)：反映了受拉鋼筋應(yīng)變的不均勻性，其物理意義就是表明了裂縫間受 拉混凝土參加工作，對減小變形和裂縫寬度的貢獻(xiàn)。系數(shù) 越小 (越好) ，裂縫建 受拉混凝土幫助縱向受拉鋼筋承擔(dān)拉力的程度愈大，受壓區(qū)混凝土平均壓應(yīng)變降 低的越多，彎曲剛度越大，減小變形和裂縫的貢獻(xiàn)越大。不均勻系數(shù) =1 時，混凝 土全部退出工作。( 1)對于軸心受拉構(gòu)件，有效受拉混凝土截面面積 Ate 即為構(gòu)件的截面面積。( 2)對于受彎構(gòu)件， Ate=0

21、.5bh+(bf-b)hfP te為按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率。Pe=As/Ate影響短期剛度的因素：正因素：彈性模量Es有效受壓區(qū)高度ho反比例：不均勻系數(shù)、荷載長期作用下剛度降低的原因：長期作用發(fā)生 徐變，受拉混凝土不斷退出工 作；裂縫不斷向上發(fā)展，鋼筋應(yīng)力應(yīng)變增大。(以上兩個因素都會導(dǎo)致曲率增 大，剛度降低)受拉、壓區(qū)混凝土 收縮不一致，使梁發(fā)生翹曲。最小剛度原則（1）定義：簡支梁全跨長的范圍內(nèi)，可都按 彎矩最大處的截面彎曲剛度 ，也就是 按最小截面彎曲剛度 ，用材料力學(xué)方法中，不考慮 剪切變形 影響的公式來計(jì)算撓 度。（2）合理性：一方面，用 Bmin 計(jì)算的撓度值偏大；另一方面，不考慮剪切變形 的影響，會使得撓度計(jì)算值偏小。以上兩方面的影響大致可以相互抵消。影響撓度 的因素：跨高比。（配筋率可以增大承載力，但對撓度的影響不大。） 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形限制：（ 1）保證