1、結構設計原理復習資料第一篇 鋼筋混凝土結構第一章 鋼筋混凝土結構的基本概念及材料的物理力學性能二、學習重點 在本章的學習中應注意以下幾個方面的問題：（1）混凝土的強度指標有哪些，以及獲得它們的方法；（2）混凝土的應力應變關系曲線，彈性模量的取值方法；（3）混凝土收縮、徐變的概念及特性；（4）兩類鋼材的變形及強度特征；（5）錨固長度的意義；（6）鋼筋混凝土結構對混凝土與鋼筋的基本要求。 三、復習題 （一）填空題1、在鋼筋混凝土構件中鋼筋的作用是 替混凝土受拉 或 協助混凝土受壓 。2、混凝土的強度指標有 混凝土的立方體強度 、 混凝土軸心抗壓強度 和 混凝土抗拉強度 。3、混凝土的變形可分為兩類

2、： 受力變形 和 體積變形 。4、鋼筋混凝土結構使用的鋼筋，不僅要 強度高 ，而且要具有良好的 塑性 、 可焊性 ，同時還要求與混凝土有較好的 粘結性能 。5、影響鋼筋與混凝土之間粘結強度的因素很多，其中主要為 混凝土強度 、 澆筑位置 、 保護層厚度 及 鋼筋凈間距 。6、鋼筋和混凝土這兩種力學性能不同的材料能夠有效地結合在一起共同工作，其主要原因是： 鋼筋和混凝土之間具有良好的粘結力 、 鋼筋和混凝土的溫度線膨脹系數接近 和 混凝土對鋼筋起保護作用 。7、混凝土的變形可分為混凝土的 受力變形 和混凝土的 體積變形 。其中混凝土的徐變屬于混凝土的 受力 變形，混凝土的收縮和膨脹屬于混凝土的

3、體積 變形。（二）判斷題1、素混凝土的承載能力是由混凝土的抗壓強度控制的。【×】2、混凝土強度愈高，應力應變曲線下降愈劇烈，延性就愈好。【×】3、線性徐變在加荷初期增長很快，一般在兩年左右趨以穩定，三年左右徐變即告基本終止。【】4、水泥的用量愈多，水灰比較大，收縮就越小。【×】5、鋼筋中含碳量愈高，鋼筋的強度愈高，但鋼筋的塑性和可焊性就愈差。【】（三）名詞解釋1、混凝土的立方體強度我國公路橋規規定以每邊邊長為150mm的立方體試件，在20±2的溫度和相對濕度在90%以上的潮濕空氣中養護28天，依照標準制作方法和試驗方法測得的抗壓極限強度值（以MPa計）作

4、為混凝土的立方體抗壓強度，用符號表示。2、混凝土的徐變在荷載的長期作用下，混凝土的變形將隨時間而增加，亦即在應力不變的情況下，混凝土的應變隨時間繼續增長，這種現象被稱為混凝土的徐變。3、混凝土的收縮混凝土在空氣中結硬時體積減小的現象稱為混凝土的收縮。（四）簡答題1、簡述混凝土應力應變曲線的三個階段？答：在上升段，當應力小于0.3倍的棱柱體強度時，應力應變關系接近直線變化，混凝土處于彈性工作階段。在應力大于等于0.3倍的棱柱體強度后，隨著應力增大，應力應變關系愈來愈偏離直線，任一點的應變可分為彈性應變和塑性應變兩部分。原有的混凝土內部微裂縫發展，并在孔隙等薄弱處產生新的個別的微裂縫。當應力達到0

5、.8倍的棱柱體強度后，混凝土塑性變形顯著增大，內部微裂縫不斷延伸擴展，并有幾條貫通，應力應變曲線斜率急劇減小。當應力達到棱柱體強度時，應力應變曲線的斜率已接近于水平，試件表面出現不連續的常見裂縫。在下降段，到達峰值應力后，混凝土的強度并不完全消失，隨著應力的減少，應變仍然增加，曲線下降坡度較陡，混凝土表面裂縫逐漸貫通。在收斂段，在反彎點之后，應力下降的速度減慢，趨向于穩定的殘余應力。表面縱向裂縫把混凝土棱柱體分成若干個小柱，荷載由裂縫處的摩擦咬合力及小柱體的殘余強度所承受。2、簡述混凝土發生徐變的原因？答：在長期荷載作用下，混凝土凝膠體中的水份逐漸壓出，水泥石逐漸粘性流動，微細空隙逐漸閉合，細

6、晶體內部逐漸滑動，微細裂縫逐漸發生等各種因素的綜合結果。第二章 結構按極限狀態法設計計算的原則一、學習目的本章主要介紹了關于公路橋規的計算原則，即承載能力極限狀態和正常使用極限狀態計算原則，這是公路橋涵設計的基本準則。計算理論發展階段：以彈性理論為基礎的容許應力計算法考慮鋼筋混凝土塑性性能的破壞階段計算法半經驗、半概率的“三系數”極限狀態設計法（荷載系數、材料系數、工作條件系數）以結構可靠性理論為基礎的概率極限狀態設計法（又分為三個水準：水準半概率設計法，水準近似概率設計方法，水準全概率設計法）。公路橋規采用的是以結構可靠性理論為基礎的近似概率極限狀態設計法，其概率反映在荷載組合與材料取值等方

7、面。學習本章的目的是為了使讀者了解設計規范的要求及原則。二、學習重點 本章的學習重點為設計方法的演變過程，從容許應力法到考慮塑性性能的破壞階段計算方法到極限狀態法；兩類極限狀態的基本含義；材料強度取值的方法，特別注意個類強度的區別與聯系；結合公路橋規了解荷載分類及荷載組合的形式。 三、復習題 （一）填空題1、結構設計的目的，就是要使所設計的結構，在規定的時間內能夠在具有足夠 可靠性 性的前提下，完成 全部功能 的要求。2、結構能夠滿足各項功能要求而良好地工作，稱為結構 可靠 ，反之則稱為 失效 ，結構工作狀態是處于可靠還是失效的標志用 極限狀態 來衡量。3、國際上一般將結構的極限狀態分為三類：

8、 承載能力極限狀態 、 正常使用極限狀態 和 “破壞一安全”極限狀態 。4、正常使用極限狀態的計算，是以彈性理論或塑性理論為基礎，主要進行以下三個方面的驗算： 應力計算 、 裂縫寬度驗算 和 變形驗算 。5、公路橋涵設計中所采用的荷載有如下幾類： 永久荷載 、 可變荷載 和 偶然荷載 。6、結構的 安全性 、 適用性 和 耐久性 通稱為結構的可靠性。7、作用是指使結構產生內力、變形、應力和應變的所有原因，它分為 直接 作用和 間接 作用兩種。 直接作用 是指施加在結構上的集中力或分布力如汽車、人群、結構自重等， 間接作用 是指引起結構外加變形和約束變形的原因，如地震、基礎不均勻沉降、混凝土收縮

9、、溫度變化等。8、結構上的作用按其隨時間的變異性和出現的可能性分為三類： 永久作用（恒載） 、可變作用 和 偶然作用 。9、我國公路橋規根據橋梁在施工和使用過程中面臨的不同情況，規定了結構設計的三種狀況： 持久 狀況、 短暫 狀況和 偶然 狀況。10、公路橋規根據混凝土立方體抗壓強度標準值進行了強度等級的劃分，稱為混凝土強度等級并冠以符號C來表示，規定公路橋梁受力構件的混凝土強度等級有13級，即C20C80，中間以5MPa進級。C50以下為普通強度混凝土，C50及以上混凝土為高強度混凝土。公路橋規規定受力構件的混凝土強度等級應按下列規定采用：鋼筋混凝土構件不應低于C20 ，用HRB400、KL

10、400級鋼筋配筋時，不應低于 C25 ；預應力混凝土構件不應低于 C40 。11、結構或結構構件設計時，針對不同設計目的所采用的各種作用規定值即稱為作用代表值。作用代表值包括作用 標準值 、 準永久值 和 頻遇值 。（二）名詞解釋1、結構的可靠度結構在規定的時間內，在規定的條件下，完成預定功能的概率。2、結構的極限狀態當整個結構或結構的一部分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，則此特定狀態稱為該功能的極限狀態。第三章 受彎構件正截面承載力計算一、學習重點 受彎構件正截面承載力計算是全書的重點之一。首先必須掌握受彎構件正截面三個工作階段各自的特點，以及不同配筋條件下的破壞形態，弄

11、清、的力學意義。單筋矩形、雙筋矩形、T形截面正截面承載力計算都應以掌握計算圖式為重點，三者的基本計算公式、區別與聯系均表現在計算圖式中。計算方法上應以靈活運用基本公式為前提，同時注意基本公式的適用條件。構造與計算同等重要，必須結合例題與習題掌握梁（板）構造的一些基本內容，如配筋原則、凈保護層、最小凈距等概念。 二、復習題 （一）填空題1、鋼筋混凝土受彎構件常用的截面型式有 矩形 、 T形 和 箱形 等。2、只在梁（板）的受拉區配置縱向受拉鋼筋，此種構件稱為 單筋受彎構件 ；如果同時在截面受壓區也配置受力鋼筋，則此種構件稱為 雙筋受彎構件 。3、梁內的鋼筋有 縱向受拉鋼筋（主鋼筋） 、 彎起鋼筋

12、 或 斜鋼筋 、 箍筋 、 架立鋼筋 和 水平縱向鋼筋 等。4、梁內的鋼筋常常采用骨架形式，一般分為 綁扎鋼筋骨架 和 焊接鋼筋骨架 兩種形式。5、鋼筋混凝土構件破壞有兩種類型： 塑性破壞 和 脆性破壞 。6、受彎構件正截面承載力計算的截面設計是根據截面上的 計算彎矩 ，選定 材料 、確定 截面尺寸 和 配筋 的計算。7、受壓鋼筋的存在可以提高截面的 延性 ，并可減少長期荷載作用下的 變形 。8、將空心板截面換算成等效的工字形截面的方法，是根據 面積 、 慣性矩 和 形心位置 不變的原則。9、T形截面按受壓區高度的不同可分為兩類： 第一類T形截面 和 第二類T形截面 。10、工字形、箱形截面以

13、及空心板截面，在正截面承載力計算中均按 T形截面 來處理。（二）判斷題1、判斷一個截面在計算時是否屬于T形截面，不是看截面本身形狀，而是要看其翼緣板是否參加抗壓作用。【】2、當梁截面承受異號彎矩作用時，可以采用單筋截面。【×】3、少筋梁破壞是屬于塑性破壞。【×】4、水平縱向鋼筋其作用主要是在梁側面發生裂縫后，可以減少混凝土裂縫寬度。【】5、當承受正彎矩時，分布鋼筋應放置在受力鋼筋的上側。【×】（三）名詞解釋1、控制截面所謂控制截面，在等截面構件中是指計算彎矩（荷載效應）最大的截面；在變截面構件中則是指截面尺寸相對較小，而計算彎矩相對較大的截面。2、最大配筋率當配筋

14、率增大到使鋼筋屈服彎矩約等于梁破壞時的彎矩時，受拉鋼筋屈服與壓區混凝土壓碎幾乎同時發生，這種破壞稱為平衡破壞或界限破壞，相應的配筋率稱為最大配筋率。3、最小配筋率當配筋率減少，混凝土的開裂彎矩等于拉區鋼筋屈服時的彎矩時，裂縫一旦出現，應力立即達到屈服強度，這時的配筋率稱為最小配筋率。備注：最小配筋率是少筋梁與適筋梁的界限。當梁的配筋率由逐漸減小，梁的工作特性也從鋼筋混凝土結構逐漸向素混凝土結構過渡，所以，可按采用最小配筋率的鋼筋混凝土梁在破壞時，正截面承載力等于同樣截面尺寸、同樣材料的素混凝土梁正截面開裂彎矩標準值的原則確定。（四）簡答題1、設計受彎構件時，一般應滿足哪兩方面的要求？答：由于彎

15、矩的作用，構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）發生破壞，故需進行正截面承載力計算；由于彎矩和剪力的共同作用，構件可能沿剪壓區段內的某個斜截面發生破壞，故還需進行斜截面承載力計算。2、簡述分布鋼筋的作用？答：分布鋼筋的作用是將板面上的荷載作用更均勻的傳布給受力鋼筋，同時在施工中可以固定受力鋼筋的位置，而且用它來分擔混凝土收縮和溫度變化引起的應力。3、簡述受彎構件正截面工作的三個階段？答：在第一階段梁沒有裂縫，在第二階段梁帶裂縫工作，在第三階段裂縫急劇開展，縱向受力鋼筋應力維持在屈服強度不變。4、簡述鋼筋混凝土梁的受力特點？答：鋼筋混凝土梁的截面正應力狀態隨著荷載的增大不僅有數

16、量上的變化，而且有性質上的改變，即應力分布圖形的改變。不同的受力階段，中和軸的位置及內力偶臂是不同的。因此，無論壓區混凝土的應力或是縱向受拉鋼筋的應力，不像彈性勻質材料梁那樣完全與彎矩成比例。梁的大部分工作階段中，受拉區混凝土已開裂。隨著裂縫的開展，壓區混凝土塑性變形的發展，以及粘結力的逐漸破壞，均使梁的剛度不斷降低。因此梁的撓度、轉角與彎矩的關系也不完全服從彈性勻質梁所具有的比例關系。5、簡述適筋梁、超筋梁、少筋梁的破壞特征？答：適筋梁的破壞特征是：受拉區鋼筋首先達到屈服強度，其應力保持不變而產生顯著的塑性伸長，直到受壓邊緣混凝土的應變達到混凝土的極限壓應變時，受壓區出現縱向水平裂縫，隨之壓

17、碎而破壞。這種梁破壞前，梁的裂縫急劇開展，撓度較大，梁截面產生較大的塑性變形，因而有明顯的破壞預兆。超筋梁的破壞特征是；破壞時受壓區混凝土被壓壞，而拉區鋼筋應力遠未達到屈服強度。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉折點，拉區的裂縫開展不寬，延伸不高，破壞是突然的，沒有明顯的預兆。少筋梁的破壞特征是：梁拉區混凝土一開裂，受拉鋼筋達到屈服，并迅速經歷整個流幅二進入強化階段，梁僅出現一條集中裂縫，不僅寬度較大，而且沿梁高延伸很高，此時受壓區混凝土還未壓壞，裂縫寬度已很寬，撓度過大，鋼筋甚至被拉斷。破壞很突然，少筋梁在橋梁工程中不允許采用。（五）計算題1、已知一鋼筋混凝土單筋矩形截面梁，截面尺寸b

18、×h=250mm×500mm（h0=455mm），截面處彎矩組合設計值Md=115KN·m，采用C20混凝土（）和HRB335級鋼筋（）。類環境條件，安全等級為二級（），。計算所需要的受拉鋼筋的截面面積。解：本題為單筋矩形截面梁截面設計類型題，請按照以下三個步驟進行計算：第一步：計算截面抵抗矩系數第二步：計算混凝土受壓區相對高度<第三步：求受拉鋼筋的截面面積mm2>其中：=0.2%于是，所需要的受拉鋼筋的截面面積=1054mm22、已知一鋼筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸限定為b×h=200mm×400mm，采用C20混凝土（）和HRB

19、335級鋼筋（，），彎矩組合設計值Md=80KN·m。類環境條件，安全等級為一級（），。試進行配筋計算。解：本題為雙筋矩形截面梁截面設計的第一種類型題，請按照以下步驟進行計算：說明：在不允許增加梁的截面尺寸和提高混凝土強度等級的情況下，如單筋梁出現超筋，則可采用按雙筋梁進行設計。受壓鋼筋按一層布置，假設；受拉鋼筋按二層布置，假設，h0=400-65=335mm，彎矩計算值為。第一步：驗算是否需要采用雙筋截面。單筋矩形截面的最大正截面承載力為=9.2×200×3352×0.56×(1-0.5×0.56)=83.26KN·m&l

20、t;88 KN·m故需要采用雙筋截面。第二步：首先計算單筋梁部分，讓單筋梁充分發揮作用（即令），求受壓鋼筋的面積 第三步：根據平衡條件，求受拉鋼筋的截面面積于是，受拉區所需要的受拉鋼筋總面積是1289mm2。 受壓區所需要的受壓鋼筋總面積是56.4mm2。3、已知一鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁，其截面尺寸為b×h=200mm×400mm，采用C30混凝土（）和HRB335級鋼筋（，），承受的彎矩組合設計值，受壓區已經配置了2根直徑為16mm的受壓鋼筋。類環境條件，安全等級為二級（），。試求受拉鋼筋的面積。解：本題為雙筋矩形截面梁截面設計的第二種類型題，請按照以下步驟進

21、行計算：受壓鋼筋按一層布置，；受拉鋼筋按二層布置，假設，h0=400-65=335mm，彎矩計算值為。第一步：計算單筋矩形截面的最大正截面承載力為=13.8×200×3352×0.56×(1-0.5×0.56)=124.89KN·m<150 KN·m故需要采用雙筋截面。第二步：首先計算“鋼筋”梁部分（又稱第二部分截面），求受拉鋼筋的截面面積第三步：計算單筋梁部分（實質上為單筋矩形截面截面設計），求受拉鋼筋截面面積<于是，所需要的受拉鋼筋的總面積為4、已知翼緣位于受壓區的鋼筋混凝土單筋T形簡支梁，其截面尺寸b

22、15;h=160mm×1000mm，承受的跨中截面彎矩組合設計值，采用C25混凝土（）和HRB335級鋼筋（，），類環境條件，安全等級為一級（），。求受拉鋼筋截面面積。解：本題為第二類T形截面截面設計類型題，請按照以下步驟進行計算。設T形截面受拉鋼筋為兩排，取，則。第一步：判別T形截面的類型。 <故屬于第二類T形截面。第二步：首先計算“翼緣”梁部分（也稱第二部分截面），求受拉鋼筋面積。第三步：計算單筋梁部分（實質上為單筋矩形截面截面設計），求受拉鋼筋截面面積 <于是，所需要的受拉鋼筋的總面積為第四章 受彎構件斜截面承載力計算一、學習重點 通過本章的學習，應了解簡支梁剪彎區

23、的應力狀態，斜截面可能出現的破壞形態及影響斜截面抗剪承載力的主要因素，掌握斜截面抗剪承載力計算圖式及其計算原理，能運用公路橋規公式并進行腹筋設計，進而結合前面幾章所學的內容能完整地設計各類截面的鋼筋混凝土簡支梁。 二、復習題 （一）填空題1、一般把箍筋和彎起（斜）鋼筋統稱為梁的 腹筋 ，把配有縱向受力鋼筋和腹筋的梁稱為 有腹筋梁 ，而把僅有縱向受力鋼筋而不設腹筋的梁稱為無腹筋梁。2、鋼筋混凝土受彎構件沿斜截面的主要破壞形態有 斜壓破壞 、 斜拉破壞 和 剪壓破壞 等。3、影響有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素有： 剪跨比 、 混凝土強度 、 縱向受拉鋼筋配筋率 、 配箍率和箍筋強度 。4、鋼筋混

24、凝土梁沿斜截面的主要破壞形態有斜壓破壞、斜拉破壞和剪壓破壞等。在設計時，對于斜壓和斜拉破壞，一般是采用 截面限制條件 和 一定的構造措施 予以避免，對于常見的剪壓破壞形態，梁的斜截面抗剪能力變化幅度較大，故必須進行斜截面抗剪承載力的計算。公路橋規規定，對于配有腹筋的鋼筋混凝土梁斜截面抗剪承載力的計算采用下屬半經驗半理論的公式：5、對于已經設計好的等高度鋼筋混凝土簡支梁進行全梁承載能力校核，就是進一步檢查梁沿長度上的截面的 正截面抗彎承載力 、 斜截面抗剪承載力 和 斜截面抗彎承載力 是否滿足要求。（二）判斷題1、在斜裂縫出現前，箍筋中的應力就很大，斜裂縫出現后，與斜裂縫相交的箍筋中的應力突然減

25、小，起到抵抗梁剪切破壞的作用。【×】2、箍筋能把剪力直接傳遞到支座上。【×】3、配置箍筋是提高梁抗剪承載力的有效措施。【】4、梁的抗剪承載力隨彎筋面積的加大而提高，兩者呈線性關系。【】5、彎筋不宜單獨使用，而總是與箍筋聯合使用。【】6、試驗表明，梁的抗剪能力隨縱向鋼筋配筋率的提高而減小。【×】7、連續梁的抗剪承載力比相同廣義剪跨比的簡支梁抗剪承載力要低。【】（三）名詞解釋1、剪跨比剪跨比是一個無量綱常數，用來表示，此處M和V分別為剪壓區段中某個豎直截面的彎矩和剪力，h0為截面有效高度。2、抵抗彎矩圖抵抗彎矩圖又稱材料圖，就是沿梁長各個正截面按實際配置的總受拉鋼筋面

26、積能產生的抵抗彎矩圖，即表示個正截面所具有的抗彎承載力。（四）簡答題1、對于無腹筋梁，斜裂縫出現后，梁內的應力狀態有哪些變化？答：斜裂縫出現前，剪力由梁全截面抵抗。但斜裂縫出現后，剪力僅由剪壓面抵抗，后者的面積遠小于前者。所以斜裂縫出現后，剪壓區的剪應力顯著增大；同時，剪壓區的壓應力也要增大。這是斜裂縫出現后應力重分布的一個表現。斜裂縫出現前，截面縱筋拉應力由截面處的彎矩所決定，其值較小。在斜裂縫出現后，截面處的縱筋拉應力則由剪壓面處彎矩決定。后者遠大于前者，故縱筋拉應力顯著增大，這是應力重分布的另一個表現。2、簡述無腹筋簡支梁沿斜截面破壞的三種主要形態？答：斜拉破壞：在荷載作用下，梁的剪跨段

27、產生由梁底豎直裂縫沿主壓應力軌跡線向上延伸發展而成斜裂縫。其中有一條主要斜裂縫（又稱臨界斜裂縫）很快形成，并迅速伸展至荷載墊板邊緣而使混凝土裂通，梁被撕裂成兩部分而喪失承載力，同時，沿縱向鋼筋往往伴隨產生水平撕裂裂縫。這種破壞發生突然，破壞面較整齊，無壓碎現象。剪壓破壞：梁在彎剪區段內出現斜裂縫，隨著荷載的增大，陸續出現幾條斜裂縫，其中一條發展成為臨界裂縫。臨界斜裂縫出現后，梁還能繼續增加荷載，斜裂縫伸展至荷載墊板下，直到斜裂縫頂端（剪壓區）的混凝土在正應力、剪應力和荷載引起的豎向局部壓應力的共同作用下被壓酥而破壞，破壞處可見到很多平行的斜向短裂縫和混凝土碎渣。斜壓破壞：當剪跨比較小時，首先是

28、加載點和支座之間出現一條斜裂縫，然后出現若干條大體相平行的斜裂縫，梁腹被分割成若干傾斜的小柱體。隨著荷載的增大，梁腹發生類似混凝土棱柱體被壓壞的情況，即破壞時斜裂縫多而密，但沒有主裂縫。3、在斜裂縫出現后，腹筋的作用表現在哪些方面？答：把開裂拱體向上拉住，使沿縱向鋼筋的撕裂裂縫不發生，從而使縱筋的銷栓作用得以發揮，這樣，開裂拱體就能更多地傳遞主壓應力；腹筋將開裂拱體傳遞過來的主壓應力傳到基本拱體上斷面尺寸較大還有潛力的部位上去，這就減輕了基本拱體上拱頂所承壓的應里，從而提高了梁的抗剪承載力；腹筋能有效地減小斜裂縫開展寬度，從而提高了斜截面上的骨料咬合力。第五章 受扭構件承載力計算一、學習重點

29、本章簡要介紹了鋼筋混凝土純扭構件的破壞特征和公路橋規關于受扭構件的承載力計算公式及其適用條件。并舉例說明了公路橋規關于彎、扭、剪復合受力時所采用的簡單“疊加”方法。 二、復習題 （一）填空題1、鋼筋混凝土構件抗扭性能的兩個重要衡量指標是： 構件的開裂扭矩 和 構件的破壞扭矩 。2、在純扭作用下，構件的裂縫總是與構件縱軸成 45度 方向發展。3、矩形截面鋼筋混凝土受扭構件的開裂扭矩，只能近似地采用 理想塑性 材料的剪應力圖形進行計算，同時通過試驗來加以校正。4、實際工程中通常都采用由 箍筋 和 縱向鋼筋 組成的空間骨架來承擔扭矩，并盡可能地在保證必要的保護層厚度下，沿截面周邊布置鋼筋，以增強 抗

30、扭能力 。5、在抗扭鋼筋骨架中，箍筋的作用是直接抵抗 主拉應力 ，限制裂縫的發展；縱筋用來平衡構件中的 縱向分力 ，且在斜裂縫處縱筋可產生銷栓作用，抵抗部分扭矩并可抑制斜裂縫的開展。6、極限扭矩和抗扭剛度的大小在很大程度上取決于 抗扭鋼筋 的數量。7、根據抗扭配筋率的多少，鋼筋混凝土矩形截面受扭構件的破壞形態一般可分為以下幾種： 少筋破壞 、 適筋破壞 、 超筋破壞 和 部分超筋破壞 。8、 縱筋的數量、強度 和 箍筋的數量、強度 的比例對抗扭強度有一定的影響。9、T形、形截面可看成是由簡單矩形截面所組成的復雜截面，每個矩形截面所受的扭矩，可根據各自的 抗扭剛度 按正比例進行分配。10、由于箱

31、形截面具有 抗扭剛度大 、 能承受異號彎矩 且 底部平整美觀 等優點，因此在連續梁橋、曲線梁橋和城市高架橋中得以廣泛采用。（二）判斷題1、對于彎、剪扭共同作用下的構件配筋計算，采取先按彎矩、剪力、扭矩各自單獨作用下進行配筋計算，然后按縱筋和箍筋進行疊加進行截面設計的方法。【】2、T形截面可以看成是由簡單矩形截面所組成的復雜截面，受扭時各個矩形截面的扭轉角不同。【×】3、當扭剪比較大時，出現剪型破壞。【×】4、對不同的配筋強度比，少筋和適筋，適筋和超筋的界限位置相同。【×】5、鋼筋混凝土受扭構件在開裂前鋼筋中的應力較小，鋼筋對開裂扭矩的影響不大，可以忽略鋼筋對開裂扭

32、矩的影響。【】6、抗扭鋼筋越少，裂縫出現引起的鋼筋的應力突變就越小。【×】（三）簡答題1、簡述受扭構件的幾種破壞形態？答：少筋破壞：當抗扭鋼筋數量過少時，在構件受扭開裂后，由于鋼筋沒有足夠的能力承受混凝土開裂后卸給它的那部分外扭矩。因而構件立即破壞，其破壞性質與素混凝土構件無異。適筋破壞：在正常配筋的條件下，隨著外扭矩的不斷增加，抗扭箍筋和縱筋首先達到屈服強度，然后主裂縫迅速開展，最后促使混凝土受壓面被壓碎，構件破壞。這種破壞的發生是延續的、可預見的，與受彎構件適筋梁相類似。超筋破壞：當抗扭鋼筋配置過多，或混凝土強度過低時，隨著外扭矩的增加，構件混凝土先被壓碎，從而導致構件破壞，而此

33、時抗扭箍筋和縱筋還均未達到屈服強度。這種破壞的特征與受彎構件超筋梁相類似，屬于脆性破壞的范疇。在設計時必須予以避免。部分超筋破壞：當抗扭箍筋或縱筋中的一種配置過多時，構件破壞只有部分縱筋或箍筋屈服，而另一部分抗扭鋼筋（箍筋或縱筋）尚未達到屈服強度。這種破壞具有一定的脆性破壞性質。2、簡述彎、剪、扭構件的配筋計算方法？答：在彎矩、剪力和扭矩共同作用下，鋼筋混凝土構件的受力狀態十分復雜，目前多采用簡化計算方法。我國混凝土結構設計規范（GB50010-2002）規定當構件承受的扭矩小于開裂扭矩的1/4時，可以忽略扭矩的影響，按彎、剪共同作用構件計算；當構件承受的剪力小于無腹筋時構件抗剪承載力的1/2

34、時，可忽略剪力的影響，按彎、扭共同作用構件計算。對于彎、剪、扭共同作用下的構件配筋計算，采取先按彎矩、剪力和扭矩各自“單獨”作用進行配筋計算，然后再把各種相應配筋按縱筋和箍筋進行疊加進行截面設計的方法。第六章 軸心受壓構件的正截面承載力計算一、學習重點 本章介紹了普通箍筋柱與螺旋箍筋柱的承載力計算方法和基本構造要求。本章的重點和難點在螺旋箍筋柱方面，特別要注意公路橋規對螺旋箍筋柱計算的有關規定。 二、復習題 （一）填空題1、鋼筋混凝土軸心受壓構件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分為兩種： 普通箍筋柱 和 螺旋箍筋柱 。2、普通箍筋的作用是： 防止縱向鋼筋局部壓屈、并與縱向鋼筋形成鋼筋骨架，便于

35、施工 。3、螺旋筋的作用是使截面中間部分（核心）混凝土成為約束混凝土，從而提高構件的 強度 和 延性 。4、按照構件的長細比不同，軸心受壓構件可分為 短柱 和 長柱 兩種。5、在長柱破壞前，橫向撓度增加得很快，使長柱的破壞來得比較突然，導致 失穩破壞 。6、縱向彎曲系數主要與構件的 長細比 有關。（二）判斷題1、長柱的承載能力要大于相同截面、配筋、材料的短柱的承載能力。【×】2、在軸心受壓構件配筋設計中，縱向受壓鋼筋的配筋率越大越好。【×】3、相同截面的螺旋箍筋柱比普通箍筋柱的承載力高。【】（三）名詞解釋1、縱向彎曲系數對于鋼筋混凝土軸心受壓構件，把長柱失穩破壞時的臨界壓力

36、與短柱壓壞時的軸心壓力的比值稱為縱向彎曲系數。（四）簡答題1、軸心受壓構件的承載力主要由混凝土負擔，設置縱向鋼筋的目的是什么？答：協助混凝土承受壓力，減小構件截面尺寸；承受可能存在的不大的彎矩；防止構件的突然脆性破壞。第七章 偏心受壓構件的正截面承載力計算一、學習重點 本章重點介紹了矩形截面和圓形截面偏心受壓構件的正截面承載力計算。對T形、I形截面的偏心受壓構件計算原理與矩形截面相似。箱形截面偏心受壓構件可按I形截面計算。對矩形截面偏心受壓構件，應重點掌握其計算圖式、基本計算公式及適用條件，同時應注意以下問題：矩形截面偏心受壓與受彎的異同；大小偏心受壓的判別，截面設計時與截面復核時的判別方法是

37、完全不同的；小偏心受壓時，達不到，甚至可能是壓應力；偏心距很小時，應注意縱向力作用點遠側破壞的可能性；承載力復核時要考慮彎矩作用面與其垂直面兩種情況，特別注意二個方向的長細比可能不同。對圓形截面偏心受壓構件，應掌握其計算的基本假定，了解計算原理及計算圖式，能運用試算法進行截面設計與截面復核。二、復習題（一）填空題1、鋼筋混凝土偏心受壓構件隨著偏心距的大小及縱向鋼筋配筋情況不同，有以下兩種主要破壞形態： 大偏心受壓破壞（受拉破壞） 和 小偏心受壓破壞（受壓破壞） 。2、可用 受壓區界限高度 或 受壓區高度界限系數 來判別兩種不同偏心受壓破壞形態，當時，截面為 大偏心受壓 破壞；當>時，截面

38、為 小偏心受壓 破壞。3、鋼筋混凝土偏心受壓構件按長細比可分為 短柱 、 長柱 和 細長柱 。4、實際工程中最常遇到的是長柱，由于最終破壞是材料破壞，因此，在設計計算中需考慮由于構件側向撓度而引起的 二階彎矩 的影響。5、試驗研究表明，鋼筋混凝土圓形截面偏心受壓構件的破壞，最終表現為 受壓區混凝土壓碎 。（二）判斷題1、在鋼筋混凝土偏心受壓構件中，布置有縱向受力鋼筋和箍筋。對于圓形截面，縱向受力鋼筋常采用沿周邊均勻配筋的方式。【】2、偏心受壓構件在荷載作用下，構件截面上只存在軸心壓力。【×】3、大偏心受壓破壞又稱為受壓破壞。【×】4、小偏心受壓構件破壞時，受壓鋼筋和受拉鋼筋

39、同時屈服。【×】5、當縱向偏心壓力偏心距很小時，構件截面將全部受壓，中性軸會位于截面以外。【】 （三）簡答題1、簡述小偏心受壓構件的破壞特征？答：小偏心受壓構件的破壞特征一般是首先受壓區邊緣混凝土壓應變達到極限壓應變，受壓區混凝土被壓碎；同一側的鋼筋壓應力達到屈服強度，而另一側鋼筋，不論受拉還是受壓，其應力均達不到屈服強度；破壞前，構件橫向變形無明顯的急劇增長。其正截面承載力取決于受壓區混凝土強度和受壓鋼筋強度。2、簡述形成受拉破壞和受壓破壞的條件？答：形成受拉破壞的條件是偏心距較大且受拉鋼筋量不多的情況，這類構件稱之為大偏心受壓構件；形成受壓破壞的條件是偏心距較小，或偏心距較大而受

40、拉鋼筋數量過多的情況，這類構件稱之為小偏心受壓構件。3、簡述偏心受壓構件的正截面承載力計算采用了哪些基本假定？答：截面應變分布符合平截面假定；不考慮混凝土的抗拉強度；受壓區混凝土的極限壓應變為0.0033；混凝土的壓應力圖形為矩形，應力集度為軸心抗壓設計強度，矩形應力圖的高度取等于按平截面確定的中和軸高度乘以系數0.9。4、簡述沿周邊均勻配筋的圓形截面偏心受壓構件其正截面承載力計算采用了哪些基本假定？答：截面應變分布符合平截面假定；構件達到破壞時，受壓邊緣混凝土的極限壓應變為0.0033；受壓區混凝土應力分布采用等效矩形應力圖，應力集度為軸心抗壓設計強度；不考慮受拉區混凝土參加工作，拉力由鋼筋

41、承受；鋼筋視為理想的彈塑性體。第八章 受拉構件的承載力計算一、學習重點受拉構件在工程中應用并不太多，主要是由于鋼筋混凝土構件抗裂性太差。受拉構件計算仍以掌握計算圖式為重點。軸心受拉、小偏心受拉構件計算簡單，可直接使用基本公式。大偏心受拉構件計算可參照大偏心受壓構件的計算方法，二者的區別主要在于力的作用方向不同。 二、復習題（一）填空題1、當縱向拉力作用線與構件截面形心軸線相重合時，此構件稱為 軸心受拉構件 。2、當縱向拉力作用線偏離構件截面形心軸線時，或者構件上既作用有拉力，同時又作用有彎矩時，則為 偏心受拉構件 。3、可對受拉構件施加一定的 預應力 ，以改善受拉構件的抗裂性能。第九章 鋼筋混

42、凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算一、學習重點 本章介紹了鋼筋混凝土受彎構件在施工階段的鋼筋、混凝土應力計算，使用階段的撓度計算以及裂縫寬度的計算，這些內容均為正常使用極限狀態的范疇。本章的重點和難點在：承載能力極限狀態與正常使用極限狀態在計算方面的差異；正常使用極限狀態驗算法的基本內容及其運用；影響裂縫寬度的主要因素；熟練應用所學力學知識求解靜定、超靜定結構的撓度。 二、復習題 （一）填空題1、對于所有的鋼筋混凝土構件都要求進行強度計算，而對某些構件，還要根據使用條件進行 正常使用階段 計算。2、對于鋼筋混凝土受彎構件，公路橋規規定必須進行使用階段的 變形 和 彎曲裂縫最大裂縫寬度 驗算。3

43、、在進行施工階段驗算時，應根據 可能出現的施工荷載 進行內力組合。4、鋼筋混凝土結構的裂縫，按其產生的原因可分為以下幾類： 由荷載效應引起的裂縫 、 由外加變形或約束變形引起的裂縫 和 鋼筋銹蝕裂縫 。5、裂縫寬度的三種計算理論法： 粘結滑移理論法 、 無滑移理論 和 綜合理論 。6、對于結構重力引起的變形是長期性的變形，一般采用 設置預拱度 來加以消除。7、影響裂縫寬度的主要因素有： 鋼筋應力 、 鋼筋直徑 、 配筋率 、 保護層厚度 、鋼筋外形 、 荷載作用性質 和 構件受力性質 等。 （二）判斷題1、在使用階段，鋼筋混凝土受彎構件是不帶裂縫工作的。【×】2、對于鋼筋混凝土構件在

44、荷載作用下產生的裂縫寬度，主要是在設計計算和構造上加以控制。【】3、設置預拱度的目的是為了線型美觀。【×】（三）簡答題1、簡述鋼筋混凝土受彎構件在使用階段計算的特點？答：鋼筋混凝土受彎構件的承載能力極限狀態是取構件破壞階段，而使用階段一般是指梁帶裂縫工作階段。在鋼筋混凝土受彎構件的設計中，其強度計算決定了構件設計尺寸、材料、配筋量及鋼筋布置，以保證截面承載能力要大于荷載效應；計算方法分截面設計和截面復核兩種方法。使用階段計算是按照構件使用條件對已設計的構件進行計算，以保證在使用情況下的應力、裂縫和變形小于正常使用極限狀態的限值，這種計算稱為“驗算”。鋼筋混凝土受彎構件的強度計算必須滿

45、足荷載效應小于等于截面承載能力，其中荷載效應為所考慮荷載組合系的效應值，且承載能力要考慮材料安全系數及工作條件系數。2、簡述設置預拱度的目的及如何設置預拱度？答：設置預拱度的目的是為了消除結構重力這個長期荷載引起的變形，另外，希望構件在平時無靜活載作用時保持一定的拱度。公路橋規規定：當由作用（或荷載）短期效應組合并考慮作用（或荷載）長期效應影響產生的長期撓度不超過（為計算跨徑）時，可不設預拱度；當不符合上述規定時則應設預拱度。鋼筋混凝土受彎構件預拱度值按結構自重和可變荷載頻遇值計算的長期撓度值之和采用。第二篇 預應力混凝土結構第十二章 預應力混凝土結構的基本概念及其材料一、學習重點 預應力混凝

46、土能夠有效、合理地利用高強度材料，減小截面尺寸，減輕了結構自重，從而可大大提高結構的抗裂性、剛度、耐久性，從本質上改善了鋼筋混凝土結構，使混凝土結構得到廣泛的應用。施加預應力的方法主要有先張法和后張法。施工工藝不同，建立預應力的方法也就不同。先張法主要是靠粘結力傳遞并保持預加應力的。預應力混凝土結構中，預壓應力的大小主要取決于鋼筋的張拉應力。要能有效地建立預應力，則必須采用高強度鋼材和較高等級的混凝土。 二、復習題 （一）填空題1、鋼筋混凝土結構在使用中存在如下兩個問題： 需要帶裂縫工作 和 無法充分利用高強材料的強度 。2、將配筋混凝土按預加應力的大小可劃分為如下四級： 全預應力 、 有限預

47、應力 、 部分預應力 和 普通鋼筋混凝土結構 。3、預加應力的主要方法有 先張法 和 后張法 。4、后張法主要是靠 工作錨具 來傳遞和保持預加應力的；先張法則主要是靠 粘結力 來傳遞并保持預加應力的。5、錨具的型式繁多，按其傳力錨固的受力原理，可分為： 依靠摩阻力錨固的錨具 、 依靠承壓錨固的錨具 和 依靠粘結力錨固的錨具 。6、夾片錨具體系主要作為錨固 鋼絞線筋束 之用。7、國內橋梁構件預留孔道所用的制孔器主要有兩種： 抽拔橡膠管 和 螺旋金屬波紋管 。8、預應力混凝土結構的混凝土，不僅要求高強度，而且還要求能 快硬 、 早強 ，以便能及早施加預應力，加快施工進度，提高設備、模板等利用率。9

48、、影響混凝土徐變值大小的主要因素有 荷載集度 、 持荷時間 、 混凝土的品質 與 加載齡期 以及 構件尺寸 和 工作環境 等。10、國內常用的預應力筋有： 冷拉熱軋鋼筋 、 熱處理鋼筋 、 高強度鋼絲 、 鋼絞線 、 冷拔低碳鋼絲 。 （二）名詞解釋1、預應力混凝土所謂預應力混凝土，就是事先人為地在混凝土或鋼筋混凝土中引入內部應力，且其數值和分布恰好能將使用荷載產生的應力抵消到一個合適程度的配筋混凝土。2、預應力度公路橋規將預應力度定義為由預加應力大小確定的消壓彎矩與外荷載產生的彎矩的比值。3、預應力混凝土結構由配置預應力鋼筋再通過張拉或其他方法建立預應力的結構，就稱為預應力混凝土結構。（三）

49、簡答題1、簡述預應力混凝土結構的優缺點？答：優點：提高了構件的抗裂度和剛度；可以節省材料，減小自重；可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應力；結構質量安全可靠；預應力可做為結構構件連接的手段，促進了橋梁結構新體系與施工方法的發展。缺點：工藝較復雜，對施工質量要求甚高，因而需要配備一支技術較熟練的專業隊伍；需要有一定的專門設備；預應力反拱度不易控制；預應力混凝土結構的開工費用較大，對于跨徑小、構件數量少的工程，成本較高。2、為了獲得強度高和收縮、徐變小的混凝土，應采取哪些措施？答：為了獲得強度高和收縮、徐變小的混凝土，應盡可能地采用高標號水泥，減少水泥用量，降低水灰比，選用優質堅硬的骨料，并注意采取

50、以下措施：嚴格控制水灰比；注意選用高標號水泥；注意選用優質活性摻合料；加強振搗與養護。3、在預應力混凝土構件中，對預應力鋼筋有什么樣的要求？答：首先強度要高，預應力鋼筋必須采用高強度鋼材，這已從預應力混凝土結構本身的發展歷史作了積好的說明；還要有較好的塑性和焊接性能，高強度鋼材，其塑性性能一般較低，為了保證結構物在破壞之前有較大的變形能力，必須保證預應力鋼筋有足夠的塑性性能，而良好的焊接性能則是保證鋼筋加工質量的重要條件；要具有良好的粘結性能；另外應力松弛損失要低。第十三章 預應力混凝土受彎構件的設計與計算一、學習重點在預應力混凝土受彎構件設計時，由于施工階段和使用階段構件的應力狀態不同，因此

51、，必須掌握預應力混凝土受彎構件從張拉鋼筋到加載直至破壞截面的受力過程。預應力混凝土構件中，引起預應力損失的因素較多，不同的預應力損失發生和完成的時間不同，因此，在設計中應根據實際情況，正確地考慮預應力損失的組合及計算，同時應注意在設計施工中盡可能減少預應力損失。 預應力混凝土受彎構件與普通鋼筋混凝土一樣，也是按承載能力和正常使用極限狀態法設計。為此，應掌握構件正截面、斜截面承載力計算以及施工、使用階段的應力等驗算。構件在施工和使用階段材料處于彈性工作階段，應力計算按材料力學公式進行，但應注意采用相應的截面幾何特性。 先張法構件，預應力是通過鋼筋和混凝土之間的粘結力傳遞的，其傳遞要有一定的長度即

52、應力傳遞長度。而錨固長度則是使鋼筋充分發揮強度所需的鋼筋最短埋入長度。后張法構件，由于錨下混凝土要承受巨大的壓力，因此，必須進行局部承壓驗算。 二、復習題 （一）填空題1、預應力混凝土受彎構件，從預加應力到承受外荷載，直至最后破壞，可分為三個主要階段，即 施工階段 、 使用階段 和 破壞階段 。2、摩擦損失，主要由于 管道的彎曲 和 管道的位置偏差 兩部分影響所產生。3、預應力混凝土構件應力計算的內容包括 混凝土正應力 、 剪應力與主應力 以及 鋼筋的應力 。4、驗算主應力目的是 在于防止產生自受彎構件腹板中部開始的斜裂縫 。5、主拉應力的驗算實際上是 斜截面抗裂性 的驗算。6、預應力混凝土受彎構件的撓度，是由 偏心預加力引起的上撓度 和 外荷載所產生的下撓度 兩部分所組成。7、預應力混凝土梁的抵抗彎矩是由基本不變的 預加力 與隨外彎矩變化而變化的 內力偶臂 的乘積所組成。 （二）判斷題1、預應力混凝土梁的破壞彎矩主要與是否在受拉鋼筋中施加預拉應力有關。【×】2、張拉控制應力一般宜定在鋼筋的比例極限之下。【】3、對應一次張拉完成的后張法構件，混凝土彈性壓縮也會引起應力損失。【×】4、構件預加應力能在一定程度上