结构力学知识点.doc

双筋计算方法：
一As与As'
1、截面计算
1） 假设as=65mm，as'=35mm，求得h0=h-as
2） 验算是否需要双筋。Mu= fcdbh02§b（1-0.5§b）
3） 取§=§b，求As'=【M- fcdbh02§（1-0.5§）】/【fsd'（h0- as'）】
4） 求As=【fcdbx+fsd'As'】/ fsd 其中x=§b h0
下面选钢筋，钢筋层净距，钢筋间净距（大于30mm和直径d），保护层厚度，再计算as和as'
二、已知As'，求As
5） 假设as，求得h0=h-as
6） 求受压区高度x= h0-√h02-2【M- fsd'As'（h0- as'）】/fcdb
7） 当x﹤§b h0且x﹤2 as'时，As=M/【fsd（h0- as'）】
当x≤§b h0且x≥2 as'时，As=【fcdbx+fsd'As'】/ fsd
8）选择受拉钢筋直径的数量，布置截面钢筋（同上）
2、截面复核
1）检查钢筋布置是否符合规范要求
2）将As=？As'=？h0=？fcd fsd' fsd 若带入x=【fsdAs- fsd'As'】/fcdb ≤§b h0
﹤2 as'
用 Mu= fsd As（h0- as'）计算正截面承载力
若2 as'≤x≤§b h0，矩形截面抗弯承载力
Mu= fcdbx（h0-x/2）+ fsd'As'（h0- as'）

偏心受压非对称配筋计算
一、 As与As'均未知
1、 截面设计
1） 求偏心距e0=M/N 长细比l0/h﹥5，考虑偏心增大系数η（l0/h≤5时，取η=1）假设as= as'=45.当ηe0﹥0.3 h0时，为大偏心，反之，
ξ1=0.27+2.7 e0/ h0 ξ2=1.15-0.01l0/h
η=1+1/【1400（e0/ h0）】（l0/h）2ξ1ξ2
2） 令§=§b，求As'=【Nes- fcdbh02§b（1-0.5§b）】/ fsd'（h0- as'）
≥ρminbh （ρmin=0.2%）
取σs= fsd 求As=【fcdbh0§b+ fsd'As'-N】/ fsd≥ρminbh
二、已知As'，求As
1）求偏心距e0=M/N 长细比l0/h﹥5，考虑偏心增大系数η（l0/h≤5时，取η=1）假设as= as'=45.当ηe0﹥0.3 h0时，为大偏心，反之，
2）计算受压区高度x= h0-√h02-2【Nes - fsd'As'（h0- as'）】/fcdb
当2 as'﹤x≤§b h0时，取σs= fsd 求As=【fcdbx+ fsd'As'-N】/ fsd
当x≤§b h0 x≤2 as'时，As=Nes'/ fsd（h0- as'）
3）选钢筋，看配筋率是否符合ρ+ρ'≥0.5%，纵筋最小净距（一般为30mm），重取as= as'=？，计算保护层厚度是否满足要求，最小截面宽度bmin
2、 截面复核
1） 垂直于弯矩作用平面
长细比l0/b﹥8，查表得φ，则Nu=0.9φ【fcdbh+ fsd'（As+ As'）】
2） 弯矩作用平面
看前后η是否有变化，求出η、ηe0 则
es=ηe0 +h/2- as es'=ηe0 - h/2+ as'
假定为大偏心受压，取σs= fsd
则x=（h0- es）+√（h0- es）2-2【fsdAses- fsd'As'es'】/ fcdb
当2 as'≤x≤§b h0时，为大偏心，Nu=fcdbx+ fsd'As'-σsAs
当x﹤2 as'时，为大偏心，Nu=【fsdAs（h0- as'）】/ es'
偏心受压对称配筋计算
一、大偏心
1、截面设计
1）求偏心距，长细比，大于5时，假设as= as'=45mm，求η和ηe0
判断大小偏心受压§=N/ fcdbh0﹤§b时，为大偏心，反之
2）求纵筋面积
受压区高度x=§b h0，当2 as'≤x≤§b h0时，
As=As'=【Nes- fcdbh02§（1-0.5§）】/ fsd（h0- as'）
X＜2 as'时，As=As'= Nes '/ fsd（h0- as'）
配筋，检查配筋率，最小宽度bmin
二、小偏心
1）求偏心距，长细比，大于5时，假设as= as'=45mm，求η和ηe0
判断大小偏心受压§=N/ fcdbh0﹥§b时，为小偏心
2）求纵筋面积
求出es和es'，再求§，带入
As=As'=【Nes- fcdbh02§（1-0.5§）】/ fsd'（h0- as'）
配筋，检查配筋率，最小宽度bmin

2、截面复核
与非对称配筋截面复核方法一样
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重点一：斜截面抗剪承载力公式：
上限值——截面最小尺寸
r0Vd≤（0.51*10-3）√fcu，k*bh0 （KN）
下限值——按构造要求配筋
r0Vd≤（0.51*10-3）α2ftdbh0 （KN）
重点二：抗扭配筋上下限：
上限值，在弯、剪、扭共同作用下，矩形截面构建的尺寸必须符合条件
r0Vd/ bh0+ r0Td/Wt≤0.51*10-3√fcu，k （KN/mm2）
下限值，规定，剪扭构件配筋率应满足：
ρsv≥ρsv，min=【（2βt-1）（0.055fcd/fsv-c）+c】
1.钢筋混凝土优点：耐久性较好、变性较小、既可以整体现浇也可以预制装配，并且可以根据需要浇制成各种构件形状和截面尺寸、易于就地取材。缺点：抗裂性能较差、自重较大、施工受气候条件影响较大；修补拆除较困难等。
2、混凝土立方体抗压强度：以每边边长150mm的立方体为标准试件，在20+—2℃的温度和相对湿度在95％以上的潮湿空气中养护28天，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（mp）为单位作为~
3、标准实验法：试件上下表面与试验机承压板之间不涂润滑剂。
4、轴心抗压强度：按照与立方体试件相同条件下制作和试验方法所得的棱柱体试件的抗压强度值称~
5、混凝土受压应力应变-曲线三个特征值：最大应力值f（c）及相应的应变值-峰值应变、极限压应变值（d点）。
6、有明显流幅的钢筋（软钢）应力-应变曲线五个阶段：弹性、屈服、强化、颈缩、破坏。
1． 钢筋混凝土结构：有配置手里的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构
2． 混凝土强度：混凝土抵抗外力产生的某种应力的能力，即混凝土材料达到破坏或开裂极限状态时所能承受的力
3． 混凝土变形分为：受力变形 体积变形
4． 徐变：在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长，这中现象叫混凝土徐变
5． 混凝土收缩：在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象
6． 粘结应力：能承受由于变形差沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力，这种剪应力就叫
7． 粘结强度：实际工程中，通常以拔出实验中粘结失效时的最大平均粘结应力作为钢筋和混凝土的粘结强度。
8． 光圆钢筋与混凝土的粘结作用有三部分组成：化学胶着力、摩擦力、机械咬合力。
9． 结构的功能：适用性 耐久性 安全性（稳定性 承载能力）
10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，则此功能状态成为该功能的~
10． 极限状态分类：承载能力极限状态 、正常适用极限状态
11． 三种设计状况：持久状况 短暂状况 偶然状况
12． 桥梁结构设计原则：作用效应最不利组合的设计值必须小于或等于结构抗力设计值
13． 材料强度标准值：是材料强度的一种特征值，也是设计结构或构件时采用的材料强度的基本代表值。其应具有不小于95％保证率。
14． 混凝土抗压强度标准值：按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度称
15． 公路桥涵结构上的作用分类：永久作用 可变作用 偶然作用
16． 作用的代表值：标准值、准永久值、频遇值
17． 分布钢筋的作用：使主钢筋受力更均匀，起着固定受力钢筋位置，分担混凝土收缩和温度的应力。分布钢筋应放置在受力钢筋上侧
18． 架立钢筋作用：为构成钢筋骨架而附加设置的纵向钢筋
19． 水平纵向钢筋作用：在梁侧面发生混凝土裂缝后，可以减小混凝土裂缝宽度
20． 受弯构件正截面工作的三个阶段：1）梁没有裂缝2）带裂缝工作3）裂缝急剧开展，阶段末梁截面破坏
21． 梁受力变形三阶段：1整体工作阶段 2带裂缝工作阶段 3破坏阶段 各阶段末特点：1裂缝即将出现 2纵向受力钢筋屈服 3梁受压区混凝土被压碎，整个梁截面破坏
22． 受弯构件正截面破坏形态：适筋梁破坏—塑性破坏 ：开始于受拉钢筋屈服终于受压区混凝土被破坏； 超筋梁破坏——脆性破坏 ：混凝土被压碎钢筋未达到屈服；少筋梁破坏——脆性破坏：混凝土还未被压坏构件以破坏
23． 基本假定：1）平截面假定2）不考虑混凝土的抗拉强度3）材料应力应变物理关系
24． 防止出现超筋梁破坏 x≤§b h0
25． 防止出现少筋梁破坏 ρ≥ρmin
26． 为了保证受压钢筋面积达到抗压强度设计值 x≥2 as'
27． 判断一个截面在计算时是否属于T型截面，时看翼缘板是否受压
28． 剪跨比m=M/Vh0 随着剪跨比m变化，无腹筋梁破坏形态：斜拉破坏 m大于3 剪压破坏 m小于等于3大于等于1 斜压破坏 m小于1
29． 裂缝出现后腹筋的作用：1起销栓作用，传递主压应力 2提高梁的抗剪承载力 3减小裂缝宽度，从而提高截面上混凝土骨料咬合力
30． 受弯构件斜截面抗剪能力影响因素：1剪跨比m 2混凝土抗压强度 3纵筋配筋率 4箍筋数量和箍筋强度
31． 可不进行斜截面抗弯承载力计算条件：弯起钢筋弯起点至弯起钢筋充分利用截面距离（s1）满足s1≥0.5h0
32． 弯矩包络图：沿梁长渡个截面上弯矩组合设计值的分布图，其纵坐标表示该截面上作用的最大设计弯矩。
33． 抵抗弯矩图：沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图，即表示各个正截面虽具有的抗弯承载力
34． 钢筋混凝土构件抗扭性能的2个指标：1构件的开裂扭矩 2构建的破坏扭矩
35． 在抗扭骨架中：箍筋作用：直接抵抗主拉应力，限制裂缝发展
纵筋作用：1平衡构建中部分分力 2肖栓作用 3抵抗部分扭矩
4抑制斜裂缝发展
36． 受扭构件破坏形态：少筋破坏 适筋破坏 超筋破坏 部分超筋破坏
37． 配筋强度比:纵筋的数量强度与箍筋的强度数量的比例
38． 抗扭构件承载力计算理论：变角度空间桁架模型 斜弯曲破坏理论
39． 弯剪扭构件的配筋计算原则及步骤：部分相关部分叠加原则；1）抗弯纵筋按受弯构件正截面承载力计算配置在受拉区边缘2）抗剪扭构件计算纵筋和箍筋有抗扭承载力计算公式计算纵筋并均匀布置在截面周边间距不大于300，在矩形截面四角配置纵筋；箍筋为按抗剪和抗扭承载力计算所需截面面积并进行布置。
40． 钢筋混凝土轴心受压构件按箍筋的功能和配置方式不同分为：普通箍筋柱、螺旋箍筋柱
41． 轴心受压构件设置纵筋的目的：协助混凝土受压，可以减小构件尺寸、承受可能存在的不大的弯矩、防止构件突然脆性破坏
42． 普通箍筋柱作用：防止纵向钢筋局部压屈，并与纵筋形成骨架，便于施工。
43． 螺旋箍筋作用：是核心混凝土成为约束混凝土，从而提高构件承载力和延性
44． 稳定系数：考虑构件长细比增大的附加效应使构建承载力降低的计算系数成为轴心受压构件的~
45． 偏心受压构件破坏形态：大偏心受拉破坏：靠近偏心压力的一侧受压，另一侧受拉，受拉区先达屈服 受压混凝土达极限压应变被压碎；小偏心受压:受压区混凝土被压碎同侧钢筋达到屈服，另一侧钢筋其应力达不到屈服
46． 钢筋混凝土偏心受压构件按长细比可分为：短柱、长柱、细长柱
47． 换算截面：如果能将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉亚性能相同的假象材料组成的匀质截面称为换算截面
48． 钢筋混凝土结构的裂缝，按其原因分为：1作用效应引起的裂缝 2外加变形或约束变形引起的裂缝 3钢筋锈蚀裂缝
49． 受弯构件裂缝计算理论方法：粘结滑移理论、无滑移理论、综合理论
50． 欲建立的裂缝宽度计算公式考虑因素：1混凝土强度等级 2钢筋保护层厚度 3受拉钢筋应力 4钢筋直径 5受拉钢筋配筋率 6钢筋外形 7直接作用性质 8构建受力性质
51． 预应力混凝土：就是事先认为的在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布加好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土
52． 预应力混凝土结构的原理：由于预先给混凝土梁施加了预应力，使混凝土梁在均部荷载作用时下边缘所产生的拉应力全部抵消，因而避免混凝土出现裂缝，混凝土梁可以全截面参加工作，这就相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强钢筋材料的目的
53． 配筋混凝土按预应力分为：全部预应力混凝土，部分预应力混凝土，，钢筋混凝土
54． 预应力度：由由预加应力大小确定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值
55． 钢筋预应力损失包括：1）预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失（只有后张法构件有） 2）锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 3）钢筋与台座间的温差引起的应力损失（只有先张法有） 4）混凝土弹性压缩引起的应力损失 5）钢筋松弛引起的应力损失 6）混凝土收缩和徐变引起的损失
56． 砌体受压的重要特征：单块材料先开裂，在受压破坏时，砌体的抗压强度低于所使用的块材的抗压强度
57． 砌体中的单块块材内产生复杂应力状态的原因：1）砂浆层的非均匀性及块材表面的不平整 2）块材和砂浆横向变形差异 3）弹性地基梁的作用 4）竖向灰缝上应力集中 因此，在均匀压力作用下砌体中的块材处于受弯、受剪、局部受压及横向受拉等的复杂应力状态

重点一：斜截面抗剪承载力公式：
上限值——截面最小尺寸
r0Vd≤（0.51*10-3）√fcu，k*bh0 （KN）
下限值——按构造要求配筋
r0Vd≤（0.51*10-3）α2ftdbh0 （KN）
重点二：抗扭配筋上下限：
上限值，在弯、剪、扭共同作用下，矩形截面构建的尺寸必须符合条件
r0Vd/ bh0+ r0Td/Wt≤0.51*10-3√fcu，k （KN/mm2）
下限值，规定，剪扭构件配筋率应满足：
ρsv≥ρsv，min=【（2βt-1）（0.055fcd/fsv-c）+c】
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