结构设计原理.doc

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1、第一篇钢筋混凝土结构第一章钢筋混泥土的基本概念及材料的物理力学性能钢筋混凝土结构是由配置手里的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构。钢筋和混凝土能有效地结合在一起共同工作主要的原因：1、混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载的作用下能够狠好地共同变形，完成其结构功能。2、钢筋和混凝土的温度线膨胀系数也较为接近。3、包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋避免锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。钢筋混凝土的优点：1、在钢筋混凝土结构只能够，混凝土强度是随时间而不断增长的，同时，钢筋被混凝土所包围而不致锈蚀，所以，钢筋混凝土结构的耐久性是较好的。2、赶紧混

2、凝土结构既可以整体现浇也可以预知装配，并且可以根据需要浇制成各种构件和形状和截面尺寸。3、钢筋混凝土结构所用的原材料中，砂、石所占的比例较大，而砂、石易于就地取材，故可以降低建筑成本。我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》规定以每边边长为150MM的立方体为标准试件在20℃正负5℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气养护28天，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值作为混凝土的立方体抗压强度。要是在承压板和试件上下表面之间涂以油脂润滑剂，则试验加压时摩阻力将大为减小，所测得的抗压强度较低。立方体试件尺寸愈小，摩阻力的影响愈大，测得的强度也愈高。轴心抗压强度：按照与立方体试

3、件相同条件下制作和试验方法所得的棱柱试件的抗压强度值。双向应力混凝土强度变化特点：1、当双向受压时，一向的混凝土随着另一向压应力的增加而增加2、当双向受压时，无论应力比值如何，实测破坏强度基本不变，双向受拉的混凝土抗拉强度均接近于单向抗拉强度。3、当一向受拉、一向受拉时，混凝土的强度均低于单向受力。混凝土的变形可分为两类，一类在荷载的作用下的受力变形如单调短期加载的变形、荷载长期作用下的变形以及多次重复加载的变形；另一类与受力无关，称为体积变形，如混凝土收缩以及温度变化引起的变形。混凝土的应力应变曲线：混凝土的应力应变曲线关系混凝土力学性能的一个重要方面，它是研究钢筋混凝土构件的截面应

4、力分布建立承载能力和变形计算理论所必不可少的依据。（峰值应变、峰值应力、反弯点、收敛点、残余应力）影响混凝土轴心受压应力应变曲线的主要因素：混凝土强度、应变速率、测试技术和试验条件混凝土弹性模量三种表示方法：原点弹性模量、切线模量、变形模量混凝土的徐变在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间的增加而增加，亦在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长的现象。徐变对结构的影响1、使结构变形增加2、静定结构，在界面中引起应力重分布3、超静定结构引起赘余力4、在预应力混凝土结构引起预应力损失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少的现象收缩对结构的影响：1、构件未受荷载之

5、前产生裂缝2、预应力构件中预应力损失（预应力筋混凝土一同回缩英气预应力损失）3、超静定结构产生次内力屈强比屈服强度与抗拉极限强度的比值。要求一般屈强比不大于0.8冷弯性能：钢材在冷弯的加工过程中产生塑性变形时对裂缝产生抵抗能力，通过冷弯试验(弯心直径和冷弯角度)检查试件表面是否有裂纹或者分层断裂来反映塑性。环氧树脂涂层钢筋：在工厂生产条件下，用普通热轧钢筋采用环氧树脂粉以静电喷涂方法生产的钢筋。钢筋的分类：按化学成分可分为碳素钢和普通低合金钢按外形特征可分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋粘结应力：在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土这两种材料之所以能共同工作的基本前提是具有足够的粘结强度，能承

6、受由于变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力，这种剪应力称为粘结应力。光圆钢筋与混凝土粘结作用：1、混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力2、钢筋与混凝土接触面的摩擦力3、钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合力粘结作用：1、抵抗钢筋滑动，保证两种材料共同作用基础2、对钢筋混凝土进行有限元分析，必须要有粘结-滑移关系3、粘结作用退化，对结构疲劳和抗震有很大影响破坏的形态:1、切型粘结破坏（保护层厚度较厚或有环向箍筋约束）2、劈裂型粘结破坏（保护层厚度较小或未配环向箍筋）3、防范措施：足够保护层厚度满足锚固长度，并设置弯钩影响粘结强度的因素：1、光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝

7、土强度等级的提高而提高，但并不与立方体成正比。2、粘结强度与教主混凝土使钢筋所处的位置有明显的关系3、钢筋混凝土构件截面上有很多根钢筋并列在一起时，钢筋之间的净距对粘结强度有重要的影响。4、带肋钢筋与混凝土的粘结强度比光圆钢筋时大。第二章结构按极限状态法设计计算的原则可靠度设计法：把影响结构可靠性的各种因素均视为随即变量，以大量现场实测资料和试验数据位基础，运用数据数学的方法，寻求各变量的统计规律，确定结构的失效概率来度量结构的可靠度性。结构概