河南城建学院 混凝土结构

混凝土结构：以混凝土为主要材料制作的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构 素混凝土结构中加入少量钢筋以后：承载力有很大提高；受力性能和破坏特征有明显改善。钢筋和混凝土为什么能共同工作：混凝土结硬后与钢筋牢固地粘结在一起，能相互传递应力，钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数，混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀 混凝土结构主要的优点、缺点：承载力大、就地取材、节约钢材、耐久、耐火、可模性好、整体性好刚度大；自重大、抗裂性差、性质较脆 钢筋产品分为：热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、预应力螺纹钢筋、冷加工钢筋 冷加工钢筋：指在常温下采用某种工艺对热轧钢筋进行加工得到的钢筋；工艺：冷拉、冷拔、冷轧、冷轧扭；目的：提高强度，节约钢材。塑性用伸长率和冷弯性能衡量 混凝土结构对钢筋性能要求：强度高、塑性好、可焊性好、与混凝土的粘结锚固性能好 徐变:在荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形。影响因素：加载时的混凝土龄期； 持续压力大小、混凝土的组成材料及配合比、混凝土的制作养护条件。 收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。影响因素：混凝土的组成及配合比，尤其是水灰比；养护条件；使用时的温度与湿度。 减少收缩的措施：限制水泥用量；减小水灰比；加强振捣和养护；构造钢筋数量加强；设置变形缝；掺膨胀剂。 粘结力的组成：化学胶结力、摩擦力、机械咬合力、钢筋端部锚固力 结构的可靠性：安全性、适用性、耐久性。结构的可靠度：指结构在规定时间内、规定条件下完成预定功能的概率，是结构可靠性的概率度量。 混凝土受弯构件按配筋率分为：少筋、适筋、超筋构件 双筋矩形截面适用情况： 结构构件承受应变作用时；弯矩设计值大于单筋截面的最大抵抗弯矩值而截面尺寸等因素又不宜改变时、受压区由于某种原因已布置受力钢筋时候。 影响斜截面承载力的主要因素：剪跨比和跨高比、腹筋数量、混凝土强度等级、纵筋配筋率、其他因素（截面形状） 斜截面的主要破坏型态：斜压破坏（中和轴附近出现斜裂缝，然后向支座和荷载作用点延伸，破坏时在支座与荷载作用点之间形成多条斜裂缝，斜裂缝间混凝土突然压碎，腹筋不屈服。）、剪压破坏（受拉区边缘先开裂，然后向受压区延伸。破坏时，与临界斜裂缝相交的腹筋屈服，受压区混凝土随后被压碎。）、斜拉破坏 结构扭转分：平衡扭转、协调扭转或附加扭转 剪扭相关性：剪力的存在会降低截面的抗扭能力；同样，扭矩的存在也会降低截面的抗剪能力。 偏心受压构件按偏心力作用位置分：单相、双向偏心受压构件 大偏心受压—受拉破坏，是由于受拉钢筋首先达到屈服，而导致受压区混凝土压坏，其承载力主要取决于受拉钢筋，故称受拉破坏，破坏具有明显的预兆，横向裂缝显著开展，变形急剧增大，具有塑性破坏的性质 小偏心受压—受压破坏，构件的破坏是由于受压区混凝土达到其抗压强度，距轴力较远一侧的钢筋无论受拉或受压，一般均未达到屈服，其承载力主要取决于受压区混凝土及受压钢筋，故称为受压破坏，破坏缺乏明显的预兆，具有脆性破坏性质 二阶效应——轴力在结构变形和位移时产生的附加内力。 构件的裂缝宽度和挠度验算属于正常使用极限状态。裂缝宽度和挠度一般可分别用控制最大钢筋直径和最大跨高比来控制。裂缝：荷载引起的裂缝、非荷载引起的裂缝（变形因素） 减小裂缝宽度的措施：优先选择带肋钢筋；选择直径较小的钢筋；增加钢筋用量。 Bs –荷载效应标准组合下的受弯构件的短期刚度B – 按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响的抗弯刚度 最小刚度原则：同号弯矩区段内弯矩最大截面的抗弯刚度作为该区段的抗弯刚度。提高刚度的有效措施提高h0、或As 增加' 普通混凝土的缺点：在使用荷载下带裂缝工作，影响使用功能、耐久、 刚度和抗疲劳性。预应力钢筋是改善构建抗裂性能的有效途径。 预应力混凝土结构：在混凝土构件承受外荷载之前，对其受拉区预先施加压应力、预应力混凝土是根据需要人为的引入某一数值与分布的内应力，用以全部或部分抵消外荷载应力的一种加筋混凝土