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第八章 受拉构件的承载力计算
一、学习重点
受拉构件在工程中应用并不太多，主要是由于钢筋混凝土构件抗裂性太差。
受拉构件计算仍以掌握计算图式为重点。轴心受拉、小偏心受拉构件计算简单，可直接使用基本公式。大偏心受拉构件计算可参照大偏心受压构件的计算方法，二者的区别主要在于力的作用方向不同。 二、复习题
（一）填空题
1、当纵向拉力作用线与构件截面形心轴线相重合时，此构件称为 轴心受拉构件 。 2、当纵向拉力作用线偏离构件截面形心轴线时，或者构件上既作用有拉力，同时又作用有弯矩时，则为 偏心受拉构件 。
3、可对受拉构件施加一定的 预应力 ，以改善受拉构件的抗裂性能。 （二）计算题
1、已知某钢筋混凝土偏心受拉构件，截面尺寸b×h=250mm×450mm，
'Ⅰ类环境条件，结构安全等级为二级，采用C25混凝土，纵筋采用HRB335as?as?35mm，
级，箍筋采用R235级，已知Nd?500KN，e0?150mm。求不对称配筋时的钢筋面积。
第九章 钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算
一、学习重点
本章介绍了钢筋混凝土受弯构件在施工阶段的钢筋、混凝土应力计算，使用阶段的挠度计算以及裂缝宽度的计算，这些内容均为正常使用极限状态的范畴。本章的重点和难点在：承载能力极限状态与正常使用极限状态在计算方面的差异；正常使用极限状态验算法的基本内容及其运用；影响裂缝宽度的主要因素；熟练应用所学力学知识求解静定、超静定结构的挠度。
二、复习题 （一）填空题
1、对于所有的钢筋混凝土构件都要求进行强度计算，而对某些构件，还要根据使用条件进行 正常使用阶段 计算。
2、对于钢筋混凝土受弯构件，《公路桥规》规定必须进行使用阶段的 变形 和 弯曲裂缝最大裂缝宽度 验算。
3、在进行施工阶段验算时，应根据 可能出现的施工荷载 进行内力组合。
4、钢筋混凝土结构的裂缝，按其产生的原因可分为以下几类： 由荷载效应引起的裂缝 、 由外加变形或约束变形引起的裂缝 和 钢筋锈蚀裂缝 。
5、裂缝宽度的三种计算理论法： 粘结滑移理论法 、 无滑移理论 和 综合理论 。 6、对于结构重力引起的变形是长期性的变形，一般采用 设置预拱度 来加以消除。
7、影响裂缝宽度的主要因素有： 钢筋应力 、 钢筋直径 、 配筋率 、 保护层厚度 、钢筋外形 、 荷载作用性质 和 构件受力性质 等。 （二）判断题
1、在使用阶段，钢筋混凝土受弯构件是不带裂缝工作的。???????????【×】 2、对于钢筋混凝土构件在荷载作用下产生的裂缝宽度，主要是在设计计算和构造上加以控制。???????????????????????????????????【√】
3、设置预拱度的目的是为了线型美观。???????????????????【×】
（三）简答题
1、简述钢筋混凝土受弯构件在使用阶段计算的特点？
答：钢筋混凝土受弯构件的承载能力极限状态是取构件破坏阶段，而使用阶段一般是指梁带裂缝工作阶段。
在钢筋混凝土受弯构件的设计中，其强度计算决定了构件设计尺寸、材料、配筋量及钢筋布置，以保证截面承载能力要大于荷载效应；计算方法分截面设计和截面复核两种方法。使用阶段计算是按照构件使用条件对已设计的构件进行计算，以保证在使用情况下的应力、裂缝和变形小于正常使用极限状态的限值，这种计算称为“验算”。
钢筋混凝土受弯构件的强度计算必须满足荷载效应小于等于截面承载能力，其中荷载效应为所考虑荷载组合系的效应值，且承载能力要考虑材料安全系数及工作条件系数。
2、简述设置预拱度的目的及如何设置预拱度？
答：设置预拱度的目的是为了消除结构重力这个长期荷载引起的变形，另外，希望构件在平时无静活载作用时保持一定的拱度。《公路桥规》规定：当由作用（或荷载）短期效应组合并考虑作用（或荷载）长期效应影响产生的长期挠度不超过l/1600（l为计算跨径）时，可不设预拱度；当不符合上述规定时则应设预拱度。钢筋混凝土受弯构件预拱度值按结构自重和
1可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。 2第十章 局部承压
一、学习重点
局部承压的概念，局部承压的特点，局部承压的破坏形态和破坏机理，局部承压的计算方法。
二、复习题
（一）填空题
1、局部承压是指在构件的表面上仅有部分面积承受压力的受力状态。局部承压试件的抗压强度 远高于 同样承压面积的棱柱体抗压强度（全截面受压）。
2、混凝土局部承压的破坏形态主要有三种： 先开裂后破坏 、 一开裂即破坏 、 局部混凝土下陷 。
3、混凝土局部承压的工作机理主要有两种： 套箍理论 和 剪切理论 。
4、为了提高混凝土局部承压强度，可以在混凝土局部承压区内配置 间接钢筋 ，局部承压区内配置间接钢筋可采用 方格钢筋网 或 螺旋式钢筋 两种。
5、《公路桥规》规定，混凝土局部承压必须进行 局部承压区承载力计算 和 局部承压区抗裂性计算 。
（二）简答题
1、简述混凝土构件局部承压的特点？
答：①构件表面受压面积小于构件截面积；②局部承压面积部分的混凝土抗压强度比全截面受压时混凝土抗压强度高；③在局部承压区的中部有横向拉应力?x，这种横向拉应力可使混凝土产生裂缝。
2、局部承压区段混凝土内设置间接钢筋的作用是什么？常用的间接钢筋有哪几种配筋形式？
答：间接钢筋的作用是：提高局部承压区的抗裂性和极限承载能力。 间接钢筋常用的配筋形式有两种：方格钢筋网和螺旋式钢筋。
第十一章 深受弯构件
一、学习重点
深受弯构件的概念，深梁的破坏形态，短梁的破坏形态，了解深受弯构件的计算方法。 二、复习题
（一）填空题
1、钢筋混凝土深受弯构件是指跨度与其截面高度之比较小的梁。《公路桥规》规定，梁的计算跨径l与梁的高度h之比l/h?5的受弯构件称为 深受弯构件 。深受弯构件又可分为短梁和深梁：l/h?2的简支梁和l/h?2.5的连续梁定义为 深梁 ；2 2、简支深梁的破坏形态主要有三种： 弯曲破坏 、 剪切破坏 、 局部承压破坏和锚固破坏 。 3、钢筋混凝土短梁的破坏形态主要有 弯曲破坏 、 剪切破坏 两种形态，也可能发生局部受压和锚固破坏。其中短梁发生弯曲破坏时，随其纵向钢筋配筋率不同，会发生 超筋破坏、 适筋破坏 、 少筋破坏 。根据斜裂缝发展的特征，钢筋混凝土短梁会发生 斜压破坏 、 剪压破坏 和 斜拉破坏 三种破坏形态。短梁的破坏特征基本上介于深梁和普通梁之间。 4、《公路桥规》规定：当钢筋混凝土盖梁计算跨径l与盖梁高度h之比l/h>5时，按 钢筋混凝土一般受弯构件 进行承载力计算；当盖梁的跨高比l/h为：简支梁2 （二）简答题 1、简述深受弯构件的设计计算一般都包括哪些内容？ 答：一般包括正截面抗弯承载力计算、斜截面抗剪承载力计算和最大裂缝宽度的计算等三个方面的内容。 第二篇 预应力混凝土结构 第十二章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料 一、学习重点 预应力混凝土能够有效、合理地利用高强度材料，减小截面尺寸，减轻了结构自重，从而可大大提高结构的抗裂性、刚度、耐久性，从本质上改善了钢筋混凝土结构，使混凝土结构得到广泛的应用。 施加预应力的方法主要有先张法和后张法。施工工艺不同，建立预应力的方法也就不 同。先张法主要是靠粘结力传递并保持预加应力的。 预应力混凝土结构中，预压应力的大小主要取决于钢筋的张拉应力。要能有效地建立预应力，则必须采用高强度钢材和较高等级的混凝土。 二、复习题 （一）填空题 1、钢筋混凝土结构在使用中存在如下两个问题： 需要带裂缝工作 和 无法充分利用高强材料的强度 。 2、将配筋混凝土按预加应力的大小可划分为如下四级： 全预应力 、 有限预应力 、 部分预应力 和 普通钢筋混凝土结构 。 3、预加应力的主要方法有 先张法 和 后张法 。 4、后张法主要是靠 工作锚具 来传递和保持预加应力的；先张法则主要是靠 粘结力 来传递并保持预加应力的。 5、锚具的型式繁多，按其传力锚固的受力原理，可分为： 依靠摩阻力锚固的锚具 、 依靠承压锚固的锚具 和 依靠粘结力锚固的锚具 。 6、夹片锚具体系主要作为锚固 钢绞线筋束 之用。 7、国内桥梁构件预留孔道所用的制孔器主要有两种： 抽拔橡胶管 和 螺旋金属波纹管 。 8、预应力混凝土结构的混凝土，不仅要求高强度，而且还要求能 快硬 、 早强 ，以便能及早施加预应力，加快施工进度，提高设备、模板等利用率。 9、影响混凝土徐变值大小的主要因素有 荷载集度 、 持荷时间 、 混凝土的品质 与 加载龄期 以及 构件尺寸 和 工作环境 等。 10、国内常用的预应力筋有： 冷拉热轧钢筋 、 热处理钢筋 、 高强度钢丝 、 钢绞线 、 冷拔低碳钢丝 。 （二）名词解释 1、预应力混凝土────所谓预应力混凝土，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰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。 2、预应力度?────《公路桥规》将预应力度定义为由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩Ms的比值。 3、预应力混凝土结构────由配置预应力钢筋再通过张拉或其他方法建立预应力的结构，就称为预应力混凝土结构。 （三）简答题 1、简述预应力混凝土结构的优缺点？ 答：优点：提高了构件的抗裂度和刚度；可以节省材料，减小自重；可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力；结构质量安全可靠；预应力可做为结构构件连接的手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。 缺点：工艺较复杂，对施工质量要求甚高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍；需要有一定的专门设备；预应力反拱度不易控制；预应力混凝土结构的开工费用较大，对于跨径小、构件数量少的工程，成本较高。 2、为了获得强度高和收缩、徐变小的混凝土，应采取哪些措施？ 答：为了获得强度高和收缩、徐变小的混凝土，应尽可能地采用高标号水泥，减少水泥用量，降低水灰比，选用优质坚硬的骨料，并注意采取以下措施：严格控制水灰比；注意选用高标号水泥；注意选用优质活性掺合料；加强振捣与养护。 3、在预应力混凝土构件中，对预应力钢筋有什么样的要求？ 答：首先强度要高，预应力钢筋必须采用高强度钢材，这已从预应力混凝土结构本身的发展历史作了积好的说明；还要有较好的塑性和焊接性能，高强度钢材，其塑性性能一般较低，为了保证结构物在破坏之前有较大的变形能力，必须保证预应力钢筋有足够的塑性性能，而良好的焊接性能则是保证钢筋加工质量的重要条件；要具有良好的粘结性能；另外应力松弛损失要低。 第十三章 预应力混凝土受弯构件的设计与计算 一、学习重点 在预应力混凝土受弯构件设计时，由于施工阶段和使用阶段构件的应力状态不同，因此，必须掌握预应力混凝土受弯构件从张拉钢筋到加载直至破坏截面的受力过程。 预应力混凝土构件中，引起预应力损失的因素较多，不同的预应力损失发生和完成的时间不同，因此，在设计中应根据实际情况，正确地考虑预应力损失的组合及计算，同时应注意在设计施工中尽可能减少预应力损失。 预应力混凝土受弯构件与普通钢筋混凝土一样，也是按承载能力和正常使用极限状态法设计。为此，应掌握构件正截面、斜截面承载力计算以及施工、使用阶段的应力等验算。构件在施工和使用阶段材料处于弹性工作阶段，应力计算按《材料力学》公式进行，但应注意采用相应的截面几何特性。 先张法构件，预应力是通过钢筋和混凝土之间的粘结力传递的，其传递要有一定的长度即应力传递长度。而锚固长度则是使钢筋充分发挥强度所需的钢筋最短埋入长度。后张法构件，由于锚下混凝土要承受巨大的压力，因此，必须进行局部承压验算。 二、复习题 （一）填空题 1、预应力混凝土受弯构件，从预加应力到承受外荷载，直至最后破坏，可分为三个主要阶段，即 施工阶段 、 使用阶段 和 破坏阶段 。 2、摩擦损失，主要由于 管道的弯曲 和 管道的位置偏差 两部分影响所产生。 3、预应力混凝土构件应力计算的内容包括 混凝土正应力 、 剪应力与主应力 以及 钢筋的应力 。 4、验算主应力目的是 在于防止产生自受弯构件腹板中部开始的斜裂缝 。 5、主拉应力的验算实际上是 斜截面抗裂性 的验算。 6、预应力混凝土受弯构件的挠度，是由 偏心预加力引起的上挠度 和 外荷载所产生的下挠度 两部分所组成。 7、预应力混凝土梁的抵抗弯矩是由基本不变的 预加力 与随外弯矩变化而变化的 内力偶臂 的乘积所组成。 （二）判断题 1、预应力混凝土梁的破坏弯矩主要与是否在受拉钢筋中施加预拉应力有关。???【×】 2、张拉控制应力一般宜定在钢筋的比例极限之下。??????????????【√】 3、对应一次张拉完成的后张法构件，混凝土弹性压缩也会引起应力损失。????【×】 4、构件预加应力能在一定程度上提高其抗剪强度。??????????????【√】 5、先张法构件预应力钢筋的两端，一般不设置永久性锚具。??????????【√】