【正文】 土被壓碎，受壓鋼筋達屈服強度。構件的承載力取決于受拉鋼筋的強度和數量受壓破壞—小偏心受壓破壞（脆性破壞）產生條件：1偏心距很小2偏心距較小，或偏心距較大而受拉鋼筋較多3偏心距很小，但離縱向壓力較遠一側鋼筋數量少，而靠近縱向力N一側鋼筋較多時。破壞特征：一般是靠近縱向力一側的混凝土首先達到極限壓應變而壓碎，該側的鋼筋達到屈服強度，遠離縱向力一側的鋼筋不論受拉還是受壓，一般達不到屈服強度。構件的承載力取決于受壓區(qū)混凝土強度和受壓鋼筋強度受彎構件產生裂縫的原因：1由作用效應引起的裂縫，（彎矩剪力扭矩以及拉力等）主要通過設計計算進行驗算和構造措施加以控制2由外加變形或約束變形引起的裂縫，如混凝土收縮、溫度變化、基礎不均勻沉降等外加變形或約束變形引起開裂，主要通過采用構造措施和施工工藝加以控制3 筋銹蝕裂縫：由于保護層混凝土碳化，冬季施工時摻氯鹽過多導致鋼筋銹蝕所至。計算裂縫寬度的三種理論：1粘結滑移理論：裂縫控制主要取決于鋼筋和混凝土之間的粘結性能2無滑移理論：表面裂縫寬度是由鋼筋至構件表面的應變梯度控制的，即裂縫寬度隨著離鋼筋距離的增大而增大，鋼筋的混凝土保護層厚度是影響裂縫寬度的主要因素3綜合理論：考慮了混凝土保護層厚度對裂縫寬度的影響，也考慮了鋼筋和砼之間可能出現的滑移。受彎構件變形（撓度）演算的原因：撓度過大，損壞使用功能：如簡支梁跨中撓度過大，將使梁端部轉角大，引起行車對該處產生沖擊，破壞伸縮縫和橋面；連續(xù)梁的撓度過大，將使橋面不平順，行車時引起顛簸和沖擊等問題。預應力混凝土結構優(yōu)缺點：優(yōu)點1提高了構件的抗裂度和剛度2節(jié)約材料，降低造價3結構質量安全可靠4增強結構耐久性5能促進橋梁新體系的發(fā)展 缺點1工藝較復雜，對質量要求高2需要有一定的專門設備3預應力反拱不易控制4設計要求高預應力混凝土結構的三種概念：1預加應力的目的是將混凝變變脆性為彈性材料2施加預應力的目的是使高強度鋼筋和混凝土能夠共同工作3預加應力的目的是實現荷載平衡鋼筋預應力損失的估算：1預應力筋與管道壁間摩擦引起的應力損失2錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應力損失3鋼筋與臺座間的溫差引起的應力損失4混凝土彈性壓縮引起的應力損失5鋼筋松弛引起的應力損失6混凝土收縮和徐變引起的應力損失預拱度的設置：預應力混凝土受彎構件由預加應力產生的長期反拱值大于按荷載短期效應組合計算的長期撓度時，可不設預拱度；當預加應力的長期反拱小于按荷載短期組合計算的長期撓度時應設預拱度，預拱度值按該項荷載的撓度值與預加應力長期反拱值之差采用，即設置預拱度時，按最大的預拱值沿順橋向做成平順的曲線部分預應力鋼筋的特點：1充分發(fā)揮預應力鋼筋的作用，利用普通鋼筋的作用，節(jié)省預應力鋼筋與錨具2改善結構性能，允許在使用期間出現裂縫，擴大了應用范圍。3設計人員可以根據結構使用要求來選擇預應力度的高低第三篇：東南大學結構設計原理基礎總結:以混凝土為主制成的結構稱為混凝土結構。：鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構。1）、鋼筋混凝土結構——由配置受力的普通鋼筋、鋼筋網或鋼筋骨架的混凝土制成的結構稱為鋼筋混凝土結構；2）、預應力混凝土結構——由配置受力的預應力鋼筋通過張拉或其他方法建立預加應力的混凝土制成的結構稱為預應力混凝土結構；鋼筋和混凝土協(xié)同工作的主要原因1）、粘結力：混凝土硬化后與鋼筋之間有良好的粘結力，從面可靠地結合在一起，共同變形、共同受力。2)、鋼筋和混凝土兩種材料的溫度線脹系數相近當溫度變化時，鋼筋與混凝土之間不會產生由溫度引起的較大的相對變形造成的粘結破壞。3)、防銹 混凝土包裹鋼筋，防止鋼筋銹蝕，耐久性好。在設計和施工中，鋼筋的端部要留有一定的錨固長度，有的還要做彎鉤，以保證可靠地錨固，防止鋼筋受力后被拔出或產生較大的滑移；鋼筋的布置和數量應由計算和構造要求確定。鋼筋混凝土結構的主要優(yōu)點：(1)取材容易：混凝土所用的砂、石一般易于就地取材。另外，還可有效利用礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢料。(2)合理用材：鋼筋混凝土結構合理地發(fā)揮了鋼筋和混凝土兩種材料的性能，與鋼結構相比，可以降低造價。(3)耐久性：密實的混凝土有較高的強度，同時由于鋼筋被混凝土包裹，不易銹蝕，維修費用也很少，所以鋼筋混凝土結構的耐久性比較好。(4)耐火性：混凝土包裹在鋼筋外面，火災時鋼筋不會很快達到軟化溫度而導致結構整體破壞。與裸露的木結構、鋼結構相比耐火性要好(5)可模性：根據需要，可以較容易地澆筑成各種形狀和尺寸的鋼筋混凝土結構。(6)整體性：整澆或裝配整體式鋼筋混凝土結構有很好的整體性，有利于抗震、抵抗振動和爆炸沖擊波。:(1)自身重力較大: 這對大跨度結構、高層建筑結構以及抗震不利，也給運輸和施工吊裝帶來困難。(2)抗裂性較差: 受拉和受彎等構件在正常使用時往往帶裂縫工作，對一些不允許出現裂縫或對裂縫寬度有嚴格限制的結構，要滿足這些要求就需要提高工程造價。(3)隔熱隔聲性能也較差。預應力混凝土的優(yōu)點：由于采用高強材料比鋼筋混凝土輕巧，自重減輕使之在使用階段不出現拉應力，避免在腐蝕條件下的侵蝕，還能很好的將部件裝配成整體構件，缺點是由于使用高強材料造價 1 高，施工工序復雜，還要經驗豐富的施工人員施工，還要嚴格的監(jiān)督管理制度。預應力上拱度不易控制。開工費用大，對于跨徑小，構件少的工程成本高 測定的方法我國國家標準《普通混凝土力學性能試驗方法》(GBJ8185)規(guī)定以邊長為150mm的立方體為標準試件，標準立方體試件在(20177。3)℃的溫度和相對濕度95％以上的潮濕空氣中養(yǎng)護28d，按照標準試驗方法測得的抗壓強度作為混凝土的立方體抗壓強度，單位為N/mm2。復合應力狀態(tài)下的混凝土強度(1)雙向受拉:抗壓降低，抗拉不變。(2)雙向受壓:強度提高。(3)拉壓狀態(tài)：混凝土的強度均低于單向拉伸或壓縮時的強度。混 凝 土 的 變 形(1)混凝土受壓時的應力應變關系（σε關系曲線）1)上升段（OC），又可分為三段：OA段(σ≤ ～ )：從加載至A點為第1階段，混凝土的變形主要是彈性變形，應力一應變關系接近直線，稱A點為比例極限點；AB段(σ＝～)：超過A點，進人裂縫穩(wěn)定擴展的第2階段，混凝土的變形為彈塑性變形，臨界點B的應力可以作為長期抗壓強度的依據；BC段(σ＝～)：裂縫快速發(fā)展的不穩(wěn)定狀態(tài)直至峰點C，這一階段為第3階段，這時的峰值應力σmax通常作為混凝土棱柱體的抗壓強度fc，相應的應變稱為峰值應變ε0，～，通常取ε0=。2)下降段（CE）：在峰值應力以后，混凝土強度并不完全消失，隨著應力σ的減小，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。3）收斂段：在反彎點D之后，應力下降速率減慢，趨于穩(wěn)定的殘余應力。表面縱向裂縫把混凝土陵柱分成若干個小柱，外載力有裂縫處的摩擦咬合力及小柱的殘余應力所承受。（2）.荷載長期作用下混凝土的變形性能(徐變)1）徐變的概念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(xù)增長，這種現象被稱為混凝土的徐變。2)線性徐變和非線性徐變混凝土的徐變與混凝土的應力大小有著密切的關系。應力越大徐變也越大，隨著混凝土應力的增加，混凝土徐變將發(fā)生不同的情況: 1)線性徐變當混凝土應力σc≤，徐變與應力成正比，曲線接近等間距分布，這種情況稱為線性徐變。2)非線性徐變當混凝土應力σc＞，徐變變形與應力不成正比，徐變變形比應力增長要快，稱為非線性徐變。一般地, 混凝土長期抗壓強度取(～)fc。熱軋鋼筋根據其力學指標的高低，分為以下四個種類：HPB235級（Ⅰ級，符號φ）HRB335級（Ⅱ級，符號φ）HRB400級（Ⅲ級，符號φ）RRB400級（余熱處理Ⅲ級，符號φ）Ⅰ級鋼筋的強度最低，Ⅱ級鋼筋的次之，Ⅲ級鋼筋的最高。鋼筋混凝土結構中的縱向受力鋼筋宜優(yōu)先采用HRB400級鋼筋。第二章、受彎構件正截面承載力計算結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率稱為結構的可靠度。結構的安全性、實用性和耐久性這三者總稱為結構的可靠性。當整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)而不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求時，則此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。結構或構件達到最大承載能力或者達到不適于繼續(xù)承載的變形狀態(tài)，稱為承載能力極限狀態(tài)。超過承載能力極限狀態(tài)后，結構或構件就不能滿足安全性的要求。如：(1)整個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡；(2)結構構件或連接處因超過材料強度而破壞；(3)產生過大的塑性變形而不能繼續(xù)承載；(4)結構或構件喪失穩(wěn)定；（5）結構轉變?yōu)闄C動體系。結構或構件達到正常使用或耐久性能中某項規(guī)定限度的狀態(tài)稱為正常使用極限狀態(tài)。超過了正常使用極限狀態(tài)，結構或構件就不能保證適用性和耐久性的功能要求。例如：影響正常使用或外觀的變形；影響正常使用或耐久性能的局部損壞；影響正常使用的震動；影響正常使用的其他特定狀態(tài)。使結構產生內力或變形的原因稱為“作用”，分直接作用和間接作用兩種。結構抗力是指結構構件承受內力和變形的能力。作用效應S是指結果對所收作用的反應。結果抗力R是指結構構件承受內力和變形的能力。結構設計的三種狀況：持久狀況；短暫狀況和偶然狀況。第三章、受彎構件正截面承載力計算（ρmin≤ρ≤ρb）塑性破壞其特點是縱向受拉鋼筋先屈服，受壓區(qū)混凝土隨后壓碎。破壞始自受拉區(qū)鋼筋的屈服，由于鋼筋要經歷較大的塑性變形，隨之引起裂縫急劇開展和梁撓度的激增，它將給人以明顯的破壞預兆，屬于延性破壞類型。（ρ＞ρb）破壞始自混凝土受壓區(qū)先壓碎，縱向受拉鋼筋應力尚小于屈服強度，但此時梁已告破壞。鋼筋在梁破壞前仍處于彈性工作階段，裂縫開展不寬，延伸不高，梁的撓度亦不大，總之，它在沒有明顯預兆的情況下由于受壓區(qū)混凝土被壓碎而突然破壞，故屬于脆性破壞類型。3，少筋破壞形態(tài)(ρ＜ρmin)其特點是受拉區(qū)混混凝土一裂就環(huán)。破壞始自受拉區(qū)混凝土拉裂，少筋梁一旦開裂，受拉鋼筋立即達到屈服強度，有時可迅速經歷整個流幅而進人強化階段，在個別情況下，鋼筋甚至可能被拉斷。少筋梁破壞時，裂縫往往只有一條，不僅開展寬度很大，且沿梁高延伸較高。同時它的承載力取決于混凝土的抗拉強度，屬于脆性破壞類型，(1)定義：縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離，稱為混凝土保護層厚度，用c表示。(2)混凝土保護層有三個作用：① 保護縱向鋼筋不被銹蝕（防銹）；② 在火災等情況下，使鋼筋的溫度上升緩慢（防火）；③ 使縱向鋼筋與混凝土有較好的粘結（粘結力）。在梁的受拉區(qū)配置受拉鋼筋為單頸受彎構件，同時在梁的受壓區(qū)配置受力鋼筋為雙頸受彎構件，作用的代表值為標準值，準永久值，頻遇值。四、受彎構件的斜截面承載廣義剪跨比λ = M / Vho狹義剪跨比 λ = a / ho 1)斜壓破壞 ←— λ＜1 破壞特征: 混凝土被腹剪斜裂縫分割成若干個斜向短柱而壓壞，破壞是突然發(fā)生的。多數發(fā)生在剪力大而彎矩小的區(qū)段，以及梁腹板很薄的T形截面或工字形截面梁內 2)剪壓破壞 ←— 1＜λ＜3 破壞特征: 在剪彎區(qū)段的受拉區(qū)邊緣先出現一些垂直裂縫，它們沿豎向延伸一小段長度后，就斜向延伸形成一些斜裂縫，而后又產生一條貫穿的較寬的主要斜裂縫，稱為臨界斜裂縫，臨界斜裂縫出現后迅速延伸，使斜截面剪壓區(qū)的高度縮小，最后導致剪壓區(qū)的混凝土破壞，使斜截面喪失承載力。屬脆性破壞。3)斜拉破壞 ←— λ＞3 破壞特征: 當垂直裂縫一出現，就迅速向受壓區(qū)斜向伸展，斜截面承載力隨之喪失。破壞荷載與出現斜裂縫時的荷載很接近，破壞過程急驟，破壞前梁變形亦小，具有很明顯的脆性。1，直接承擔部分剪力，1，增加縱筋的肖栓作用，2，抑制斜裂縫的的開展。4．混凝土強度斜截面破壞是因混凝土到達極限強度而發(fā)生的，故混凝土的強度對梁的受剪承載力影響很大。斜壓破壞 —→ 取決于混凝土的抗壓強度； 斜拉破壞 —→ 取決于混凝土的抗拉強度；剪壓破壞 —→ 混凝土強度的影響則居于上述兩者之間上限值是防止截面最小尺寸發(fā)生斜壓破壞，下限值是按要求配置箍筋，防止發(fā)生斜拉破壞。剪力的最大值是距支座h/2處，混凝土和箍筋共同承擔60%，’，彎起鋼筋承擔40%，’ 《混凝土設計規(guī)范》規(guī)定彎起點與按計算充分利用該鋼筋截面之間的距離，也即彎起點應在該鋼筋充分利用截面以外，(1)適筋破壞：對于正常配筋條件下的鋼筋混凝土構件，在扭矩作用下，縱筋和箍筋先屈服，然后混凝土被壓碎。屬延性破壞?！?稱為適筋受扭構件。(2)部分超筋破壞： 縱筋和箍筋不匹配，兩者配筋比率相差較大，則破壞時縱筋和箍筋只有一個屈服。也屬延性破壞，但較適筋破壞的截面延性小?！?稱為部分超筋受扭構件。5(3)超筋破壞：筋和箍筋配筋率都過高，縱筋和箍筋均不屈服，而混凝土先行壓壞。屬脆性破壞?！?稱為超筋受扭構件。(4)少筋破壞：縱筋和箍筋配置均過少，受扭一裂就壞。屬脆性破壞?！?稱為少筋受扭構件?？v筋的作用是提高柱的承載力，減小構件的截面尺寸，防止因偶然偏心產生的破壞，改善破壞時構件的延性和減小混凝土的徐變變形。箍筋能與縱筋形成骨架，并防止縱筋受力后外凸。普通箍筋柱1）.短柱：當軸向力P達到破壞荷載的90%左右時，柱中部四周混凝土表面出現縱向裂縫，部分混凝土保護層剝落，最后是箍筋間的縱向鋼筋發(fā)生屈曲，向外鼓出，混凝土被壓碎而整個實驗柱破壞。2）.長柱：破壞時，凹側的混凝土首先被壓碎，混凝土表面有縱向裂縫，縱向鋼筋被壓彎而向外鼓出，混凝土保護層脫落，凸側則由受壓突然轉變?yōu)槭芾霈F橫向裂縫 j考慮構件長細比增大的附加效應使構件承載力降低的計算系數j = Nlu / Nsu式中 Nlu、Nsu —— 分別為長柱和短柱的承載力。1）穩(wěn)定系數j值主要和構件的長細比有關。2）受長期荷載作用的影響和荷載初偏心影響 N u＝ j(fcA＋fy＇As＇)螺旋箍筋柱，而截面尺寸又受到限制，或采用普通箍筋柱，即使提高了混凝土強度等級和增加了縱筋配筋量也不足以承受該軸心壓力時，可考慮采用螺旋筋以提高承載 破壞形態(tài)：核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，其抗壓強度超過軸心抗壓強度，補償了剝落的外圍混凝土，壓力曲線回升。隨著軸力不斷增大，直至螺旋箍筋達到屈服，不能再約束核心混凝土橫向變形，混