1、 鄭州大學現代遠程教育混凝土結構理論課程學習指導書楚留聲 編n 課程內容與基本要求 混凝土結構理論課程介紹了土木工程專業中最常見的鋼筋混凝土結構基本概念和計算方法。根據該課程的特點，按模塊分別介紹了鋼筋混凝土基本概念和設計方法、受彎構件正截面承載力計算及梁板結構、受彎構件斜截面承載力計算、受扭構件承載力計算、鋼筋混凝土構件正常使用極限狀態和預應力概念等六個方面的內容。其中模塊二、模塊三和模塊五較為詳盡的介紹了鋼筋混凝土三類受力構件的基本原理、設計方法和構造要求等，牽扯到計算的內容較多，也是本課程的重點內容。其他三個模塊則更側重于從整體設計概念以和結構體系布置等方面對內容進行介紹，需要理解的基本

2、概念和設計原則較多。在學習過程中，要求學生通過課件、自測、習題等手段，掌握混凝土結構的基本理論，使其具有一般鋼筋混凝土結構的設計概念，能夠正確理解各類受力構件的設計方法和構造要求；自覺將混凝土理論應用于工程施工和管理中，并對于混凝土結構設計規范具有初步認知能力。其中，需要重點掌握工程中常見混凝土受力構件的設計原理和計算方法，對構件破壞破壞有整體的力學概念，并對工程中常見的鋼筋混凝土構件截面能正確進行設計計算。n 課程學習進度與指導教學模塊課程內容建議學時學習指導 模塊一鋼筋混凝土基本概念和設計方法8以課件學習為主，重點理解混凝土材料特性和設計理論* 模塊二受彎構件正截面承載力計算及梁板結構13

3、學習課件，做自測；結合習題掌握受彎構件計算過程* 模塊三受彎構件斜截面承載力計算4學習課件，做自測；結合習題掌握受剪構件計算過程模塊四受扭構件承載力計算4學習課件，重點掌握受扭構件破壞模式和設計方法* 模塊五 受壓和受拉構件承載力計算8學習課件，做自測；結合習題掌握受壓構件計算過程模塊六 鋼筋混凝土構件正常使用極限狀態和預應力概念7以課件學習為主，理解正常使用極限狀態和預應力的理論學習模塊 一： 鋼筋混凝土結構基本概念和設計方法一、學習目標： 了解鋼筋混凝土材料、構件和結構的基本概念和設計方法二、學習內容： （1）鋼筋混凝土結構基本材料性能；（2）鋼筋混凝土結構設計方法三、本章重點、難點：重點

4、：鋼筋的物理力學性質；混凝土力學性質；混凝土結構設計方法難點：兩種材料的承載能力和變形能力；概率設計方法四、建議學習策略：學習課件；做自測5、 習題：1.名詞解釋 結構的可靠性： 作用和作用效應: 結構抗力: 條件屈服強度: 徐變和收縮: 極限狀態:2. 簡答題（1）鋼筋和混凝土兩種不同材料能夠有效結合在一起共同工作的原因 ？ （2）鋼筋和混凝土之間的粘結力主要由哪幾部分組成？影響粘結強度的因素有哪些？（3）建筑結構應滿足哪些功能要求？為滿足這些功能要求，需要對結構進行什么驗算？ (4)什么是結構的設計狀況？工程結構設計的設計狀況可分為哪幾種？ (5)什么是徐變？徐變對鋼筋混凝土結構有何影響？

5、 (6)混凝土收縮變形有哪些特點？對混凝土結構有哪些影響？ (7)鋼筋的應力-應變關系分為哪兩類？為何將屈服強度作為強度設計指標？學習模塊 二：混凝土結構構件 一、學習目標： 學習混凝土受彎構件正截面承載力設計方法二、學習內容：混凝土受彎構件的正截面破壞形態、計算方法和基本構造要求三、本章重點、難點：重點：受彎構件正截面的計算方法和主要步驟難點：適筋梁的計算過程四、建議學習策略：聽課件；做自測、分析案例五、習題： 1.名詞解釋 梁截面有效高度；界限相對受壓區高度；單向板；雙向板；塑性內力重分布 2.簡答題 （1）鋼筋混凝土正截面受彎構件有哪幾種破壞形態？各有什么特征？ (2)簡述鋼筋混凝土塑性

6、鉸的特點。 (3)正截面承載力計算的基本假定？ (4)簡述適筋梁破壞三個階段的受力特點及其與計算的聯系？ (5)什么情況下可以采用雙筋截面梁？配置受壓鋼筋有何有利作用？ 3.計算題 (1)已知矩形截面簡支梁，跨中彎矩設計值M=140KN.m。該梁的截面尺寸b×h=200mm×450mm,混凝土強度等級C30，鋼筋HRB400級。試確定該梁跨中縱筋配筋面積As。 （2）某鋼筋混凝土矩形截面梁，混凝土保護層厚為25mm(二a類環境)，b=250mm，h=500mm，承受彎矩設計值M=160KN.m，采用C20級混凝土，HRB400級鋼筋，箍筋直徑為8mm，截面配筋如圖所示。復核

7、該截面是否安全。已知：fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2，fy=360N/mm2，=1.0 ，h0=455mm學習模塊 三：受彎構件斜截面承載力計算 一、學習目標： 學習混凝土受剪構件的設計方法二、學習內容：混凝土受剪構件的破壞形態、計算方法和基本構造要求三、本章重點、難點：重點：混凝土受剪的計算方法和主要步驟難點：受剪構件剪壓破壞的計算過程四、建議學習策略：聽課件；做自測、分析案例五、習題： 1.名詞解釋抵抗彎矩圖；筋腹；無腹筋梁；配箍率；剪跨比 2.簡答題 （1）鋼筋混凝土斜截面受剪有哪幾種破壞形態？各有什么特征？ (2) 影響無腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？ (3)影響有腹筋

8、梁受剪承載力的因素有哪些？ (4)箍筋的作用有哪些？ (5)縱筋彎起需滿足什么條件？ 3.計算題（1）某簡支梁b×h=250mm×600mm,混凝土強度等級為C30（=1.43N/mm2 =14.3N/mm2），箍筋采用雙肢10HPB300級鋼筋 （Asv1=78.5mm2,fyv=270Mpa）, 承受均布荷載，剪力設計值為382kN。as。請按照僅配置箍筋對構件進行斜截面抗剪承載力設計。已知： ，。學習模塊 四：混凝土受扭構件承載力計算 一、學習目標： 了解各種混凝土受扭構件設計方法二、學習內容：（1）純扭構件的承載力計算；（2）彎剪扭構件的承載力計算三、本章重點、難點

9、：重點：純扭構件的主要破壞形態；彎剪扭構件的設計方法難點：受扭構件的主要計算過程四、建議學習策略：聽課件；做自測；討論交流五、習題：1.名詞解釋截面有效高度；受扭構件計算的bt；受扭構件計算的Wt；受扭構件配筋強度比2.簡答題 （1）純扭構件有哪些破壞形態？計算中如何保證出現希望的破壞模式。 (2) 簡述彎剪扭構件承載力計算原理？ (3)純扭構件有哪些破壞形態？破壞特征是什么？ (4)受扭構件與受彎構件的縱筋和箍筋配置要求有何不同？ (5)配筋強度比的含義是什么？有何作用？學習模塊 五：受壓和受拉構件承載力計算 一、學習目標： 學習軸心受壓構件、偏心受壓構件和受拉構件的設計、計算和主要構造二、

10、學習內容：（1）軸心受壓構件設計；（2）非對稱配筋偏心受壓構件；（3）對稱配筋偏心受壓構件三、本章重點、難點：重點：軸心受壓和偏心受壓構件的設計方法難點：偏心受壓構件設計過程五、習題： 1.名詞解釋N u-M u相關曲線；單向偏心受壓構件；雙向偏心受壓構件；穩定系數；附加偏心距： 2.簡答題 （1）偏心受壓構件正截面破壞形態有哪幾種？破壞特征各是什么？ (2) 非對稱配筋偏心受壓構件如何設計最經濟，為什么？ (3) 簡述配有螺旋箍筋的軸心受壓柱的破壞形態 。 (4) 軸心受壓構件中縱向鋼筋配筋率有何要求，為什么？ (5)配筋強度比的含義是什么？有何作用？ 3.計算題 (1)鋼筋混凝土偏心受壓柱

11、，截面尺寸×=400mm×600mm，軸向力設計值N=1400KN，柱兩端彎矩設計值分別為M1=280KN·m，=340KN·m，混凝土強度等級為C30（，1=1.0），縱筋采用HRB400（=360N/mm2）。其中，。按對稱配筋計算受壓鋼筋和受拉鋼筋面積。學習模塊 六：鋼筋混凝土構件的正常使用極限狀態一、學習目標： 學習鋼筋混凝土構件正常使用極限狀態的驗算內容和方法二、學習內容：（1）裂縫寬度驗算；（2）撓度驗算；（3）混凝土結構耐久性三、本章重點、難點：重點：裂縫的成因、計算和主要措施；撓度的影響因素、計算和主要措施難點：裂縫和撓度的計算過程四、建

12、議學習策略：看課件；做自測；討論交流五、習題： 1.名詞解釋最小剛度原則；預應力混凝土；張拉控制應力；耐久性 2.簡答題 （1）混凝土結構常見的引起耐久性問題的原因有哪些? (2) 簡述減小鋼筋混凝土梁裂縫寬度的主要措施。 (3)影響混凝土耐久性主要因素? (4)混凝土結構為什么要進行正常使用極限狀態驗算？包括哪些內容？ (5)裂縫產生裂縫產生的原因？ （6）增大剛度或減小撓度的措施有哪些？ （7）預應力構件對預應力鋼筋的要求是什么？ （8）何為張拉控制應力？張拉控制應力為什么不能過低也不能過高？考試模擬題第一部分 客觀題一、單項選擇（每小題2分，共20分）1、下列哪種特性不是鋼筋混凝土的優點

13、（ ） A、耐久性好 B、可模型好 C、抗裂性好 D、耐火性好2、立方體抗壓強度測定采用的標準立方體試件邊長為（ ） A、100mm B、150mm C、180mm D、200mm3、受彎構件極限承載力驗算是以下列哪個狀態為依據的（ ） A、Ia B、II C、III D、IIIa4、影響無腹筋梁受剪破壞形態的主要因素是（ ） A、剪跨比 B、混凝土強度 C、縱筋配筋率 D、縱筋配筋強度5、部分超筋破壞的鋼筋混凝土受扭構件的破壞屬于（ ） A、延性破壞 B、受壓脆性破壞 C、受拉脆性破壞 D、有一定的延性 6、當N2< N1<Nb（界限軸力），M1> M2時，鋼筋混凝土受壓柱

14、采用對稱配筋，下面哪組內力計算的配筋最大（ ） A、 N1，M1 B、N1，M2 C、N2，M2 D、 N2，M17、提高鋼筋混凝土受彎構件彎曲剛度的有效方法有 （ ）A、增加截面高度 B、增加構件的配筋C、提高混凝土強度 D.增加箍筋數量8、有腹筋剪扭構件的剪扭承載力（ ）A、混凝土部分相關，鋼筋部分不相關 B、混凝土部分不相關，鋼筋部分相關 C、混凝土和鋼筋部分都相關 D、混凝土和鋼筋部分都不相關9、 受拉鋼筋應變不均勻系數越大，表明 （ ） A裂縫間受拉混凝土參加工作程度越大 B裂縫間受拉混凝土參加工作程度越小C裂縫間鋼筋平均應變越小 D與裂縫間受拉混凝土參加工作程度無關10、在長期荷載

15、作用下，引起受彎構件變形增大的主要原因是（ ） A、混凝土徐變和收縮 B、鋼筋與混凝土之間的滑移 C、裂縫寬度增大 D、構件中未設受壓鋼筋2、 是非題（每小題1分，共10分）（說明：正確的選“A”,錯誤選“B”）11.建筑結構需滿足安全性、適用性和耐久性等三方面的要求。（ ）12.如果梁受拉區鋼筋較多，鋼筋需要布置為兩排，則該梁截面稱為雙筋矩形截面。（ ）13.配置箍筋可以提高梁的抗剪承載力，防止斜壓破壞 （ )14.矩形截面純扭構件的第一條斜裂縫一般現在長邊中點出現（ ）15.對偏心受壓構件來說，軸壓力一定時，彎矩越大越不利 （ ）16.保護層厚度越大，構件裂縫寬度越大，因此設計中增加保護層

16、厚度對結構耐久性不利（ ）17.無明顯屈服點的鋼筋取殘余應變為0.2%時對應的應力作為強度設計指標。（ ）18.規范要求受扭構件的縱筋和箍筋配筋強度比0.61.7是為了防止超筋破壞（ ） 19.對混凝土施加預應力可提高構件的極限承載力 （ ）20.采用預應力混凝土受彎構件是因為普通受彎構件的承載力不能滿足要求 （ ）第二部分 主觀題一、名詞解釋：（每題3分，共18分）1、作用和作用效應：2、界限相對受壓區高度：3、腹筋：4、受扭構件計算的bt：5、穩定系數6、張拉控制應力：二、簡答題（每題5分，共30分）1、鋼筋和混凝土的粘結力主要由哪幾部分組成？影響粘結強度的因素有哪些？2、 鋼筋混凝土正截

17、面受彎構件有哪幾種破壞形態？各有什么特征？3、影響有腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？4、純扭構件有哪些破壞形態？破壞特征是什么？5、非對稱配筋偏心受壓構件如何設計最經濟，為什么?6、簡述減小鋼筋混凝土梁裂縫寬度的主要措施。三、計算題（第1小題：10分；第2小題：12分，共22分）1、已知矩形截面簡支梁，跨中彎矩設計值M=140KN.m。該梁的截面尺寸b×h=200mm×450mm,混凝土強度等級C30，鋼筋HRB400級。試確定該梁跨中縱筋配筋面積As。附：fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，fy=360N/mm2，=1.0， ，h0=450-45=405mm

18、2、某簡支梁b×h=250mm×600mm,混凝土強度等級為C30（=1.43N/mm2 =14.3N/mm2），箍筋采用雙肢10HPB300級鋼筋 （Asv1=78.5mm2,fyv=270Mpa）, 承受均布荷載，剪力設計值為382kN。as。請按照僅配置箍筋對構件進行斜截面抗剪承載力設計。已知： ，。 附模擬題答案要點客觀題答案1、 單項選擇 1.C 2.B 3.D 4.A 5.D 6.C 7.A 8.A 9.B 10.A2、 是非題 11.A 2.B 3.B 4.A 5.A 6.B 7.A 8.B 9.B 10.B主觀題答案1、 名詞解釋1、作用和作用效應：作用是使

19、結構產生內力或變形的各種原因，作用效應：結構上各種作用對結構產生的效應的總稱。2、界限相對受壓區高度：受拉鋼筋屈服的同時受壓區混凝土被壓碎，即適筋梁和超筋梁的界限破壞狀態時的相對受壓區高度。3、腹筋：箍筋和彎起鋼筋統稱腹筋。4、受扭構件計算的bt：剪扭構件混凝土強度降低系數。5、穩定系數：表示因長細比較大而引起的長柱承載力降低程度的系數。6、張拉控制應力：是指張拉鋼筋時，張拉設備的測力裝置顯示的總張拉力除以預應力鋼筋橫截面面積得出的應力值二、簡答題：1、鋼筋和混凝土的粘結力主要由哪幾部分組成？影響粘結強度的因素有哪些？答：化學膠著力、摩阻力、和機械咬合力三種。影響因素有：鋼筋表面形狀、混凝土強

20、度、保護層厚度、鋼筋澆筑位置、鋼筋凈間距、橫向鋼筋和橫向壓力等。2、鋼筋混凝土正截面受彎構件有哪幾種破壞形態？各有什么特征？答：1）適筋梁：破壞特征為受拉鋼筋首先屈服，然后受壓區混凝土被壓碎。從鋼筋屈服到受彎構件破壞，屈服彎矩My到極限彎矩Mu變化不大，但構件曲率或撓度f變形很大，破壞前有明顯預兆，表現為延性破壞。 2）超筋梁：破壞特征表現為受壓混凝土先壓碎，受拉鋼筋未屈服。超筋梁的破壞取決于受壓區混凝土的抗壓強度，受拉鋼筋的強度未得到充分發揮，破壞為沒有明顯預兆的脆性破壞，實際工程中應避免采用。 3）少筋梁：破壞特征是混凝土一開裂就破壞。梁的強度取決于混凝土的抗拉強度，混凝土的受壓強度未得到

21、充分發揮，極限彎矩很小，屬于受拉脆性破壞特征，且承載能力低，應用不經濟，實際工程中應避免采用。 3、影響有腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？答：剪跨比、混凝土強度、配箍率、箍筋強度、縱筋配筋率等。4、純扭構件有哪些破壞形態？破壞特征是什么？ 答：（1）少筋破壞：箍筋和縱筋數量過少時，鋼筋不足以承擔混凝土開裂后釋放的拉應力，一旦開裂，受扭變形迅速增大至破壞，變現為明顯的脆性； （2）超筋破壞：縱筋和箍筋都過多時，受扭構件在破壞前出現較多細而密的螺旋形裂縫，在鋼筋屈服前混凝土先壓壞，變現為受壓脆性破壞； （3）部分超筋破壞：箍筋和縱筋配筋比例相差過大時，會出現兩者中配筋率較小的鋼筋屈服，而另一種鋼筋未

22、達到屈服的情況。具有一定的延性，但小于適筋構件； （4）適筋破壞：箍筋和縱筋配置都合適時，與裂縫相交的縱筋和箍筋均能達到屈服，然后混凝土壓壞，屬于延性破壞。5、 非對稱配筋偏心受壓構件如何設計最經濟，為什么?答：（1）大偏心受壓構件：取。原因：充分利用受壓區混凝土承受壓力，可使總用鋼量（）最少。（1） 小偏心受壓構件：取 。原因：遠離偏心壓力一側的縱向受力鋼筋不論受拉還是受壓，其應力均不能達到屈服強度，因此取其等于最小配筋梁一般最為經濟。6、簡述減小鋼筋混凝土梁裂縫寬度的主要措施。答： （1）減小鋼筋直徑 （2）提高混凝土強度 （3）增減配筋率或配筋面積（4）采用變形鋼筋 （5）采用預應力三、

23、計算題1、解： （1）計算x，并判斷是否超筋 不屬于超筋。 （2）計算As，并判斷是否少筋 不屬于少筋。因此，縱向受力鋼筋面積As取1174mm2滿足適筋梁要求。2、 解:（1）計算截面有效高度.=560mm （2）驗算截面尺寸=560mm, , =1.0=0.25×1.0×14.3×250×560=500500N=500.5kN>382kN截面尺寸滿足要求. （3）驗算是否需要計算配箍 =0.7×1.0×1.43×250×560 =140140N=140.14kN<V=382kN 需要按計算配箍（4）

24、計算配箍 =1.6mm2/mm因210箍筋 =78.5mm2, =2，可得 98mm, 取s=90mm.（5） 驗算最小配箍率 因此，箍箍筋選用雙肢1090滿足要求. 附 模塊習題答案要點模塊一答案要點：1、 名詞解釋1、 結構的可靠性：結構在規定時間內，在規定條件下，完成預定功能的能力（或者安全性、耐久性、適用性）。2、 作用和作用效應：作用是使結構產生內力或變形的各種原因；作用效應是結構上各種作用對結構產生的效應的總稱。3、 結構抗力：結構或構件承受作用效應的能力，即結構或結構。4、 條件屈服強度：對于無明顯屈服點的鋼筋取殘余應變為0.2%時對應的應力作為強度設計指標，成為條件屈服強度。5

25、、 徐變和收縮：混凝土在荷載的長期作用下隨時間增長而增長的變形稱為徐變；混凝土在空氣中硬化時體積收縮的現象稱為收縮。6、 極限狀態：當結構超過某一特定狀態而不能滿足設計規定的某一功能要求時，稱為極限狀態。2、 簡答題1、鋼筋和混凝土兩種不同材料能夠有效結合在一起共同工作的原因 ？ 答：一：鋼筋和混凝土之間存在粘結力，使兩者之間能傳遞力和變形；二：鋼筋和混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數接近。 2、鋼筋和混凝土之間的粘結力主要由哪幾部分組成？影響粘結強度的因素有哪些？答：化學膠著力、摩阻力、和機械咬合力三種。影響因素有：鋼筋表面形狀、混凝土強度、保護層厚度、鋼筋澆筑位置、鋼筋凈間距、橫向鋼筋和橫向壓

26、力等。 3、建筑結構應滿足哪些功能要求？為滿足這些功能要求，需要對結構進行什么驗算？答：安全性，適用性，耐久性。滿足安全性需進行承載能力極限狀態驗算；滿足適用性和耐久性需進行正常使用極限狀態驗算。4、 什么是結構的設計狀況？工程結構設計的設計狀況可分為哪幾種？答：設計狀況是代表一定時段內實際情況的一組設計條件，設計應做到在該組條件下結構不超越有關的極限狀態； 分為：持久設計狀況、短暫設計狀況、偶然設計狀況和地震設計狀況。5、 什么是徐變？徐變對鋼筋混凝土結構有何影響？答：混凝土在荷載的長期作用下隨時間增長而增長的變形稱為徐變； 徐變使構件變形增加；在鋼筋混凝土截面內引起應力重分布；在預應力混凝

27、土構件中引起預應力損失；某些情況下可減少由于支座不均勻沉降而產生的應力，延緩收縮裂縫出現。6、 混凝土收縮變形有哪些特點？對混凝土結構有哪些影響？答：混凝土收縮是一種隨時間增長而增長的變形；凝結初期收縮變形發展較快，二個月達50%；三個月后趨于逐漸緩慢，一般兩年后趨于穩定。混凝土收縮收到約束時將產生收縮拉力，加速裂縫的出現和開展；預應力混凝土結構中，混凝土收縮將導致預應力損失。7、鋼筋的應力-應變關系分為哪兩類？為何將屈服強度作為強度設計指標？答：分為有明顯屈服點鋼筋和無明顯屈服點鋼筋，習慣上也分別稱為軟鋼和硬鋼。因為當構件某一截面的鋼筋應力達到屈服強度后，將在荷載基本不變情況下產生持續的塑性

28、變形，使構件的變形和裂縫寬度顯著增大以致無法使用，因此一般結構計算中通常取屈服強度作為設計強度的依據。模塊二答案要點：一、名詞解釋1、 梁截面有效高度:鋼筋截面形心至梁頂面受壓邊緣的距離。2、 界限相對受壓區高度：受拉鋼筋屈服的同時受壓區混凝土被壓碎，即適筋梁和超筋梁的界限破壞狀態時的相對受壓區高度。3、 單向板：當l2/l1>2時，板主要沿短跨方向受彎，設計中可僅考慮短邊方向受彎，長邊可僅按構造處理的板。4、 雙向板：當l2/l12時，沿板長邊傳遞的荷載以及長跨方向的彎矩均不能忽略，設計中需考慮雙向受彎的板。5、 塑性內力重分布：由于超靜定結構的塑性變形而使結構內力重新分布的現象。二、

29、簡答題 1、 鋼筋混凝土正截面受彎構件有哪幾種破壞形態？各有什么特征？答：1）適筋梁：破壞特征為受拉鋼筋首先屈服，然后受壓區混凝土被壓碎。從鋼筋屈服到受彎構件破壞，屈服彎矩My到極限彎矩Mu變化不大，但構件曲率或撓度f變形很大，破壞前有明顯預兆，表現為延性破壞。 2）超筋梁：破壞特征表現為受壓混凝土先壓碎，受拉鋼筋未屈服。超筋梁的破壞取決于受壓區混凝土的抗壓強度，受拉鋼筋的強度未得到充分發揮，破壞為沒有明顯預兆的脆性破壞，實際工程中應避免采用。 3）少筋梁：破壞特征是混凝土一開裂就破壞。梁的強度取決于混凝土的抗拉強度，混凝土的受壓強度未得到充分發揮，極限彎矩很小，屬于受拉脆性破壞特征，且承載能

30、力低，應用不經濟，實際工程中應避免采用。 2、簡述鋼筋混凝土塑性鉸的特點。 答：A). 僅沿彎矩方向轉動； B). 轉動能力有限； C). 能承擔一定彎矩 Mu；D). 形成塑性變形區域。3、正截面承載力計算的基本假定？答：（1）截面保持平面；（2）不考慮混凝土的抗拉強度；（3）采用簡化的混凝土的應力應變關系曲線;(4)縱向鋼筋的應力等于鋼筋應變與起彈性模量的乘積，但絕對值不大于其強度設計值。4、簡述適筋梁破壞三個階段的受力特點及其與計算的聯系？答：（1）第I階段，彈性工作階段，其階段末Ia為抗裂驗算的依據；（2）第II階段，帶裂縫工作階段，為裂縫跨度和撓度計算依據；（3）第III階段，破壞階

31、段，其階段末IIIa為承載力計算依據。5、什么情況下可以采用雙筋截面梁？配置受壓鋼筋有何有利作用？答：（1）梁承受的彎矩很大，構件截面尺寸和材料受使用和施工限制不能增加，同時計算無法滿足單筋截面最大配筋率限制條件而出現超筋梁；（2）不同荷載組合下，截面承受正、負彎矩作用時；配置受壓鋼筋有利于提高截面的延性。三、計算題1、已知矩形截面簡支梁，跨中彎矩設計值M=140KN.m。該梁的截面尺寸b×h=200mm×450mm,混凝土強度等級C30，鋼筋HRB400級。試確定該梁跨中縱筋配筋面積As。附：fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，fy=360N/mm2，=1

32、.0， ，h0=450-45=405mm解： （1）計算x，并判斷是否超筋 不屬于超筋。 （2）計算As，并判斷是否少筋 不屬于少筋。因此，縱向受力鋼筋面積As取1174mm2滿足適筋梁要求。2、某鋼筋混凝土矩形截面梁，混凝土保護層厚為25mm(二a類環境)，b=250mm，h=500mm，承受彎矩設計值M=160KN.m，采用C20級混凝土，HRB400級鋼筋，箍筋直徑為8mm，截面配筋如圖所示(As為1256mm2)。復核該截面是否安全。已知：fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2，fy=360N/mm2，=1.0， ，h0=455mm解：（1）計算配筋率 故不屬于少筋破壞（2）計

33、算受壓區高度 （3）計算受彎承載力 故承載力滿足要求，該截面安全。模塊三答案要點：一、 名詞解釋1、 抵抗彎矩圖：按截面實有縱筋的面積計算截面實際能夠抵抗彎矩的圖形2、 腹筋：箍筋和彎起鋼筋統稱腹筋。3、 無腹筋梁：僅有縱筋而未配置腹筋的梁稱為無腹筋梁。4、 配箍率：箍筋截面面積與相應混凝土面積的比值，即。5、剪跨比：指剪彎區段某垂直截面彎矩相對于剪力和有效高度的比值，即，對于集中荷載簡支梁，可簡化為。二、簡答題1、鋼筋混凝土斜截面受剪有哪幾種破壞形態？各有什么特征？答：斜拉破壞：若剪跨比過大(>3)，或配箍率太小，斜裂縫一出現，與斜裂縫相交的箍筋應力就很快達到屈服，箍筋不再限制斜裂縫的

34、開展，構件斜向拉裂為兩部分而破壞，具有很明顯的脆性。剪壓破壞：構件箍筋適量，且剪跨比適中（1 3），臨近破壞時在剪彎段受拉區出現一條臨界斜裂縫，箍筋應力達到屈服強度，最后剪壓區的剪應力和壓應力迅速增加而壓碎，屬于脆性破壞。斜壓破壞：箍筋過多或梁很小時，一般小于1，梁的彎剪段腹部混凝土被一系列近乎平行的斜裂縫分割成許多傾斜的受壓體，在正應力和剪應力共同作用下混凝土被壓碎導致，箍筋未屈服，屬脆性破壞。 2、影響無腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？答：剪跨比、混凝土強度、縱筋配筋率、尺寸效應、截面形狀等。 3、影響有腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？答：剪跨比、混凝土強度、配箍率、箍筋強度、縱筋配筋率等。

35、4、箍筋的作用有哪些？答：（1）斜裂縫出現后，斜裂縫間的拉應力由箍筋承擔，增強了梁的剪力傳遞能力； （2）箍筋限制了斜裂縫的發展，增加了剪壓區的面積； （3）減少斜裂縫寬度，提高裂縫間的骨料咬合力； （4）增強了縱筋的銷栓作用； （5）提高了構件斜截面的受彎能力。 5、縱筋彎起需滿足什么條件？ 答：（1）正截面受彎承載力； （2）斜截面受彎承載力； （3）斜截面受剪承載力和構造要求。三、計算題某簡支梁b×h=250mm×600mm,混凝土強度等級為C30（=1.43N/mm2 =14.3N/mm2），箍筋采用雙肢10HPB300級鋼筋 （Asv1=78.5mm2,fyv=2

36、70Mpa）, 承受均布荷載，剪力設計值為382kN。as。請按照僅配置箍筋對構件進行斜截面抗剪承載力設計。已知： ，。 解:（1）計算截面有效高度.=560mm （2）驗算截面尺寸=560mm, , =1.0=0.25×1.0×14.3×250×560=500500N=500.5kN>382kN截面尺寸滿足要求. （3）驗算是否需要計算配箍 =0.7×1.0×1.43×250×560 =140140N=140.14kN<V=382kN 需要按計算配箍（4）計算配箍 =1.6mm2/mm因210箍筋 =

37、78.5mm2, =2，可得 98mm, 取s=90mm.（6） 驗算最小配箍率 因此，箍箍筋選用雙肢1090滿足要求. 模塊四答案要點：一、名詞解釋1、剪扭相關性：構件上同時存在剪力和扭矩時，其受扭承載力和受剪承載力都會因另一種力的存在而減小的現象。2、受扭構件計算的bt：剪扭構件混凝土強度降低系數。3、受扭構件計算的Wt： 截面受扭塑性抵抗矩。4、受扭構件配筋強度比：受扭縱筋與箍筋的體積比和強度比的乘積。二、簡答題1、純扭構件有哪些破壞形態？計算中如何保證出現希望的破壞模式。 （1）少筋破壞：驗算縱筋和箍筋的最小配筋率，箍筋最小直徑和最大間距等構造要求； （2）超筋破壞：驗算構件最大截面尺

38、寸。 （3）部分超筋破壞：控制縱筋和箍筋配筋強度比。 （4）適筋破壞：目標破壞模式，通過承載力計算進行配筋。2、簡述彎剪扭構件承載力計算原理？對混凝土部分考慮剪扭相關性；對鋼筋貢獻的抗力采用簡單疊加方法，即縱筋按受彎與受扭分別計算后疊加，箍筋按受扭和受剪分別計算后疊加。 3、純扭構件有哪些破壞形態？破壞特征是什么？ （1）少筋破壞：箍筋和縱筋數量過少時，鋼筋不足以承擔混凝土開裂后釋放的拉應力，一旦開裂，受扭變形迅速增大至破壞，變現為明顯的脆性； （2）超筋破壞：縱筋和箍筋都過多時，受扭構件在破壞前出現較多細而密的螺旋形裂縫，在鋼筋屈服前混凝土先壓壞，變現為受壓脆性破壞； （3）部分超筋破壞：箍

39、筋和縱筋配筋比例相差過大時，會出現兩者中配筋率較小的鋼筋屈服，而另一種鋼筋未達到屈服的情況。具有一定的延性，但小于適筋構件； （4）適筋破壞：箍筋和縱筋配置都合適時，與裂縫相交的縱筋和箍筋均能達到屈服，然后混凝土壓壞，屬于延性破壞。 4、受扭構件與受彎構件的縱筋和箍筋配置要求有何不同？答：（1）縱筋：受扭縱筋應沿截面周邊均勻、對稱布置，截面四角必須布置受扭縱筋；受彎縱筋則根據受力情況可集中布置在受拉區或受壓區。（2）箍筋：由于受扭構件的箍筋在整個周邊上均受拉力，因此受扭的箍筋應做成封閉型沿外周邊布置；受剪構件箍筋在整個截面上均勻，可采用多肢箍筋，且不需要封閉。 5、配筋強度比的含義是什么？有何

40、作用？ 答：配筋強度比定義為受扭縱筋和箍筋的體積比和強度比的乘積。 限制配筋強度比合適的范圍，可以使受扭構件破壞時箍筋和縱筋基本上能達到屈服強度，從而使箍筋和縱筋均能有效發揮作用，避免出現部分超筋破壞。模塊五答案要點：一、名詞解釋1、 N u-M u相關曲線：對于給定截面、材料強度和配筋的偏心受壓構件，相關曲線是反映鋼筋混凝土截面壓力和彎矩共同作用下正截面承載力變化規律的曲線。2、單向偏心受壓構件：軸力作用線與截面的重心軸平行且沿某一主軸偏離重心的受壓構件。3、雙向偏心受壓構件：軸力作用線與截面的重心軸平行且偏離兩個主軸的受壓構件。4、穩定系數：表示因長細比較大而引起的長柱承載力降低程度的系數

41、。5、附加偏心距：工程中實際存在著荷載作用位置的不定性、混凝土質量的不均勻性及施工的偏差等因素，因此在偏心受壓構件正截面承載力計算時需考慮這種偏心距的影響，稱為附加偏心距。二、簡答題1、偏心受壓構件正截面破壞形態有哪幾種？破壞特征各是什么？大偏心受壓破壞：受拉鋼筋首先達到屈服，然后受壓鋼筋也能達到屈服，最后受壓區混凝土壓碎而導致構件破壞，這種破壞形態在破壞前有明顯的預兆，屬于塑性破壞。小偏心受壓破壞：受壓構件破壞時，受壓區混凝土的壓應變達到極限壓應變，混凝土被壓碎、受壓鋼筋達到屈服強度，而受拉鋼筋未達到受拉屈服。破壞具有脆性性質。2、非對稱配筋偏心受壓構件如何設計最經濟，為什么？（2） 大偏心

42、受壓構件：取。原因：充分利用受壓區混凝土承受壓力，可使總用鋼量（）最少。（3） 小偏心受壓構件：取 。原因：遠離偏心壓力一側的縱向受力鋼筋不論受拉還是受壓，其應力均不能達到屈服強度，因此取其等于最小配筋梁一般最為經濟。3、簡述配有螺旋箍筋的軸心受壓柱的破壞形態 。 荷載達到普通箍筋柱的極限狀態時，螺旋箍筋外的保護層開始開裂剝落；繼續增加荷載，螺旋箍筋達到受拉屈服強度，不能再約束核心混凝土橫向變形，核心混凝土將被壓碎，柱隨即破壞。4、軸心受壓構件中縱向鋼筋配筋率有何要求，為什么？（1）最小配筋率要求：由于混凝土在長期荷載作用下具有徐變的特性，鋼筋混凝土軸心受壓柱在長期荷載作用下，混凝土和鋼筋之間將產生應力重分布，混凝土壓應力將減小，鋼筋壓應力將增大。配筋率越小，鋼筋應力增加越大，所以為了防止在正常使用荷載作用下，鋼筋壓應力由于徐變而增大到屈服強度，需滿足最小配筋率要求；（2）最大配筋率要求：實際工程中存在受壓構件突然卸載的情況，如果配筋率太大，卸載后鋼筋回彈，可能造成混凝土受拉甚至