理论力学复习资料

1.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算为什么要规定x?2a'‘s？当x＜2as应如何

计算？

答：为了使受压钢筋能达到抗压强度设计值，应满足x?2a's， 其含义为受压钢筋

位置不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足条件时，则表明受压钢筋的位置离中和轴太近，受压钢筋的应变太小，以致其应力达不到抗压强度设计值。

此时对受压钢筋取矩

M')??xu?fyAs(h0?as1fcbx(a's?2)x<2a's时，公式中的右边第二项相对很小，可忽略不计，近似取x?2a's，即近似认为受压

混凝土合力点与受压钢筋合力点重合，从而使受压区混凝土合力对受压钢筋合力点所产生

的力矩等于零，因此

A?Msf y?h0?a's?2.受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏，经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？各个阶段是哪种极限状态的计算依据？

答：适筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。

第Ⅰ阶段荷载较小，梁基本上处于弹性工作阶段，随着荷载增加，弯矩加大，拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。

第Ⅱ阶段弯矩超过开裂弯矩Mcrsh，梁出现裂缝，裂缝截面的混凝土退出工作，拉力由纵向受拉钢筋承担，随着弯矩的增加，受压区混凝土也表现出塑性性质，当梁处于第Ⅱ阶段末Ⅱa时，受拉钢筋开始屈服。

第Ⅲ阶段钢筋屈服后，梁的刚度迅速下降，挠度急剧增大，中和轴不断上升，受压区高度不断减小。受拉钢筋应力不再增加，经过一个塑性转动构成，压区混凝土被压碎，构件丧失承载力。

第Ⅰ阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。

第Ⅱ阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。

第Ⅲ阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据。

3.钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？其破坏特征有何不同？

答：钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。

梁配筋适中会发生适筋破坏。受拉钢筋首先屈服，钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长，受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，混凝土压碎，构件破坏。梁破坏前，挠度较大，产生较大的塑性变形，有明显的破坏预兆，属于塑性破坏。

梁配筋过多会发生超筋破坏。破坏时压区混凝土被压坏，而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点，拉区的裂缝宽度较小，破坏是突然的，没有明显预兆，属于脆性破坏，称为超筋破坏。

梁配筋过少会发生少筋破坏。拉区混凝土一旦开裂，受拉钢筋即达到屈服，并迅速经历整个流幅而进入强化阶段，梁即断裂，破坏很突然，无明显预兆，故属于脆性破坏。

4．什么叫最小配筋率？它是如何确定的？在计算中作用是什么？

答：最小配筋率是指，当梁的配筋率ρ很小，梁拉区开裂后，钢筋应力趋近于屈服强度，这时的配筋率称为最小配筋率ρmin。是根据

Mu=Mcy时确定最小配筋率。

控制最小配筋率是防止构件发生少筋破坏，少筋破坏是脆性破坏，设计时应当避免。

5．单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是什么？

答：单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是（1）平截面假定；（2）混凝土应力—应变关系曲线的规定；（3）钢筋应力—应变关系的规定；（4）不考虑混凝土抗拉强度,钢筋拉伸应变值不超过0.01。以上规定的作用是确定钢筋、混凝土在承载力极限状态下的受力状态，并作适当简化，从而可以确定承载力的平衡方程或表达式。

6.确定等效矩形应力图的原则是什么？ 《混凝土结构设计规范》规定，将实际应

力图形换算为等效矩形应力图形时必须满足以下两个条件：（1） 受压区混凝土压应力合力C值的大小不变，即两个应力图形的面积应相等；（2） 合力C作用点位置不变，即两个应力图形的形心位置应相同。等效矩形应力图的采用使简化计算成为可能。

7.斜截面破坏形态有几类？分别采用什么方法加以控制？

答：（1）斜截面破坏形态有三类：斜压破坏，剪压破坏，斜拉破坏

（2）斜压破坏通过限制最小截面尺寸来控制；剪压破坏通过抗剪承载力计算来控制；斜拉破坏通过限制最小配箍率来控制；

8.影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？

答：（1）剪跨比的影响，随着剪跨比的增加，抗剪承载力逐渐降低； （2）混凝土的抗压强度的影响，当剪跨比一定时，随着混凝土强度的提高，抗剪承载力增加；

（3）纵筋配筋率的影响，随着纵筋配筋率的增加，抗剪承载力略有增加； （4）箍筋的配箍率及箍筋强度的影响，随着箍筋的配箍率及箍筋强度的增加，抗剪承载力增加；

（5）斜裂缝的骨料咬合力和钢筋的销栓作用；

（6）加载方式的影响； （7）截面尺寸和形状的影响； 9.判别大、小偏心受压破坏的条件是什么？大、小偏心受压的破坏特征分别是什么？

答：（1）???b，大偏心受压破坏；

???b，小偏心受压破坏；

（2）破坏特征：大偏心受压破坏：破坏始自于远端钢筋的受拉屈服，然后近端混凝土受压破坏；

小偏心受压破坏：构件破坏时，混凝土受压破坏，但远端的钢筋并未屈服；

10.偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么？大、小偏心破坏的受力特点和破坏特

征各有何不同？

答：（1）当N作用在纵向钢筋As合力点和A's合力点范围以外时，为大偏心受拉；当

N作用在纵向钢筋As合力点和A's合力点范

围之间时，为小偏心受拉；

（2）大偏心受拉有混凝土受压区，钢筋先达到屈服强度，然后混凝土受压破坏；小偏心受拉破坏时，混凝土完全退出工作，由纵筋来承担所有的外力。

11.何为预应力？预应力混凝土结构的优缺点是什么？

答：①预应力：在结构构件使用前，通过先张法或后张法预先对构件混凝土施加的压应力。

②优点：提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性，能够充分发挥材料的性能，节约钢材。

③缺点：构件的施工、计算及构造较复杂，且延性较差。

12.预应力损失包括哪些？如何减少各项预应力损失值？

答：预应力损失包括：①锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失。可通过选择变形小锚具或增加台座长度、少用垫板等措施减小该项预应力损失；

②预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。可通过两端张拉或超张拉减小该项预应力损失；

③预应力钢筋与承受拉力设备之间的温度差引起的预应力损失。可通过二次升温措施减小该项预应力损失；

④预应力钢筋松弛引起的预应力损失。可通过超张拉减小该项预应力损失；

⑤混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。可通过减小水泥用量、降低水灰比、保证密实性、加强养互等措施减小该项预应力损失；

⑥螺旋式预应力钢筋构件，由于混凝土局部受挤压引起的预应力损失。为减小该损失可适当增大构件直径。

填空：

1．防止少筋破坏的条件是___ρ≥ρmin_______，防止超筋破坏的条件是__ρ≤ρmax____。

2．受弯构件的最大配筋率是__适筋_________构件与___超筋________构件的界限配筋率。

3．双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是

(1)x??bh0，保证____防止超筋破坏____________；

(2) ____x?2as________，保证____受压钢筋达到屈服____________。

4．受弯构件正截面计算假定的受压区混凝土压应力应变分布图形中，ε0＝__0.002，εcu＝__0.0033___。

5．受弯构件ρ≥ρmin是为了__防止少筋破坏;ρ≤ρmax是为了__防止超筋破坏______。 6．第一种T形截面梁的适用条件及第二种T形截面梁的适用条件中，不必验算的条件分别是_超筋破坏_____及__少筋破坏_____。 8．界限相对受压区高度ξb需要根据__平截面假定___等假定求出。

9．单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为

_M2u,max??1fcbh0?b(1?0.5?b)，否则应

____采用双筋截面_。

10．在理论上，T形截面梁，在M作用下，b’

f越大则受压区高度x的内力臂_愈大__，因而可__减少______受拉钢筋截面面积。 11.梁下部钢筋的最小净距为__25__mm及≥d，从上部钢筋的最小净距为___30_mm及≥1.5d。

12．受弯构件正截面破坏形态有__少筋破坏、超筋破坏_、___适筋破坏______。 13．板内分布筋的作用是：①在施工中固定受力钢筋的位置；②板面的荷载更均匀地传递给受力钢筋；③抵抗该方向温度和混凝土的收缩应力。 14．图中为受弯构件正截面破坏时钢筋混凝土应变图

图中①为___适筋___破坏，呈_延性_____

性；

图中②为___界限_____破坏，呈__延性______性。

图中③为_超筋___破坏，呈__脆____性，未被充分利用。

15．适筋梁的三个受力阶段是计算受弯构件的依据：其中受弯构件正截面抗裂验算的依据是____Ⅰa_____阶段，第Ⅱ阶段是__变形和裂缝计算_______的依据；Ⅲa阶段是_极限状态承载力计算__________ 的依据。 16.T形截面连续梁,跨中按___T形__ _____截面,而支座边按__矩形_________截面计算。

17.适筋截面的破坏属于_延性__破坏类型。超筋截面破坏属于___脆性破坏。少筋截面破坏属于___脆性_________破坏类型。 18.单筋矩形截面受弯计算基本公式的适用条件为：①____ρ≥ρ

min

_②x??bh0。

19．T形截面的配筋率是对___受拉区___宽度计算的。

20．梁内下部钢筋竖向净距不小于钢筋直径，也不小于__25_____mm。

21.混凝土结构设计规范要求V≤0.25β

c

fcbh0的目的是防止斜压破坏.