水钢中央电大期末复习资料09.12.26(本课)

2009年12月26日陈丽：大家好，欢迎参加今天的活动！今天的活动是期末答疑。期末考试题型单项选择、判断、简答、计算。简答题大约为40分，计算题大约为20分。提醒大家考试注意带计算器，咱们有计算题。第0章绪论了解钢筋混凝土结构受力性能的复杂性及配筋对其受力性能的影响。掌握混凝土结构的优、缺点及发展方向。同样截面形状、尺寸及混凝土强度的钢筋混凝土梁可比素混凝土梁承受大得多的外荷载，破坏性质也得到改善，即有明显的破坏预兆。钢筋混凝土结构的优点钢筋混凝土结构与其它结构相比，主要有如下优点：（1）合理用材。能充分合理的利用钢筋（高抗拉性能）和混凝土（高抗压性能）两种材料的受力性能。对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。（2）耐久性好。在一般环境下，钢筋受到混凝土保护而不易生锈，而混凝土的强度随着时间的增长还有所提高，所以其耐久性较好，不像钢结构那样需要经常的维修和保养。对处于侵蚀性气体或受海水浸泡的钢筋混凝土结构，经过合理地设计及采取特殊的措施，一般也可以满足工程需要。（3）耐火性好。混凝土是不良导热体，遭火灾时，钢筋因有混凝土包裹而不致于很快升温到失去承载力的程度，这是钢、木结构所不能比拟的。（4）可模性好。混凝土可根据设计需要支模浇筑成各种形状和尺寸的结构，因而适用于建造形状复杂的结构及空间薄壁结构，这一特点是砌体、钢、木等结构所不具备的。（5）整体性好。整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，再通过合适的配筋，可获得较好的延性，有利于抗震、防爆和防辐射，适用于防护结构。钢筋混凝土结构的缺点（1）自重偏大。相对于钢结构来说，混凝土结构自重偏大，这对于建造大跨度结构和高层建筑是不利的。（2）抗裂性差。由于混凝土的抗拉强度较低，在正常使用时，钢筋混凝土结构往往带裂缝工作，裂缝存在会降低抗渗和抗冻能力，影响使用性能。并会导致钢筋锈蚀，影响结构物的耐久性，这对水工钢筋混凝土结构尤为不利。（3）施工比较复杂，工序多。需要支模、绑钢筋、浇筑、养护，工期长。（4）施工受季节、天气的影响较大。冬季和雨天施工困难，为保证工程质量，需采取必要的措施。（5）新老混凝土不易形成整体。混凝土结构一旦破坏，修补和加固比较困难。第1章钢筋混凝土结构的材料掌握钢筋的种类及其物理力学特性，熟悉钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求和钢筋的选用原则。掌握混凝土各种强度的关系及其特性。了解混凝土的徐变和收缩现象及其对结构的影响。理解钢筋与混凝土粘结性能。硬钢的力学性能硬钢强度高，但塑性差，脆性大。从加载到突然拉断，不像软钢那样有明显的阶段，基本上不存在屈服阶段（流幅）。冷拉钢筋的力学性能钢筋经冷拉后，屈服强度提高，称冷拉硬化。钢筋冷拉后，屈服强度提高了，但伸长率减小，塑性性能降低，也就是钢材性质变硬变脆了。钢筋经冷拉后性质变脆，承受冲击荷载或重复荷载的构件及处于负温下的结构，一般不宜采用冷拉钢筋。混凝土极限压应变值随混凝土强度等级的提高而减小。规范规定具有95％保证率的立方体抗压强度称为混凝土抗压强度标准值，用fcuk表示，并以此划分混凝土的强度等级，以符号C表示，单位为N/mm2（也可记作MPa）。例如C20级混凝土，则表示混凝土立方体抗压强度为20N/mm2（即20MPa）。水利水电工程中所采用的混凝土强度分11个强度等级，即C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。弹性模量Ec的关系可用弹性系数ν表示Ec＇=νEc弹性系数ν是小于1的变数，随应力增大而减小。通常，当σ≤0.3fc时，ν=1.0；当σ=0.8fc时，ν=0.4～0.7。第2章钢筋混凝土结构设计计算原则了解结构设计的基本功能要求和设计目的。熟悉极限状态的定义及分类概念，掌握概率极限状态设计方法，熟练掌握荷载、材料强度与分项系数的取值。结构的极限状态是指整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态分为以下两大类。1．承载能力极限状态这种极限状态对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。当结构或构件出现下列状态之一时，就认为超过了承载能力极限状态。（1）整个结构或结构的一部分失去刚体平衡（如发生滑移或倾覆等）；（2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不适于继续承载；（3）结构变为机动体系；（4）结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）；2．正常使用极限状态这种极限状态对应于结构或构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值。当结构或构件出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态。（1）产生过大的变形，影响正常使用或外观；（2）产生不良的局部破坏（如过宽的裂缝），对结构外形、耐久性及抗渗能力有影响，或者产生人们心理上不能接受的感觉；（3）产生过大的振动，影响正常使用；（4）产生影响正常使用的其它特定状态。结构的设计基准期是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。各类工程结构的设计使用年限是不统一的，重要性不同的建筑物使用年限应不同。结构的设计基准期虽与其使用寿命有联系，但不等同。超过设计使用年限的结构并不是不能使用，而是指它的可靠性降低了。概率极限状态设计方法概率极限状态设计方法是基于概率的极限状态设计方法，在结构达到不同极限状态的设计计算中应用了概率方法，来考虑结构安全级别、荷载和材料强度的变异性以及荷载效应和结构抗力计算模式的不确定性。一般可简单的把影响结构可靠性的因素归纳为荷载效应S和结构抗力R两个相互独立的随机变量，以荷载效应S和结构抗力R两个基本随机变量来描述结构的极限状态，则极限状态函数（或称功能函数）为Z=g（R，S）=R–S因R、S是随机变量，所以功能函数Z也是随机变量。显然，当Z＞0时，结构可靠；Z＜0时，结构失效；Z=0时，结构处于极限状态。则极限状态方程为Z=g（R，S）=R–S=0结构能够完成预定功能（R＞S）的概率即为“可靠概率”ps，它用来反映结构的可靠程度，即可靠度。结构的可靠度就是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。不能完成预定功能（R＜S）的概率为“失效概率”，失效概率与可靠概率互补。失效概率小，可靠概率就大，所以失效概率能够反映结构的可靠程度。承载能力极限状态是关系到结构构件是否安全的根本问题，而正常使用极限状态的验算则是在满足承载能力极限状态的前提下进行的，只影响到结构构件的正常适用性和耐久性。所以，承载能力极限状态下的目标可靠指标应高于正常使用极限状态下的目标可靠指标。正常使用极限状态的验算是要保证结构构件在正常使用条件下，抗裂度、裂缝宽度和变形满足规范的相应要求。由于正常使用极限状态的验算是在承载力已有保证的前提下进行的，其可靠度β要求较低。所以，与承载能力极限状态相比，各种参数的保证率可适当降低，材料强度采用标准值而不用设计值，即材料分项系数取为1.0；荷载也采用标准值，即荷载分项系数一律取为1.0，结构系数γd及设计状况系数ψ也均取为1.0。由于荷载的作用时间长短对抗裂验算的要求、裂缝宽度和变形的大小有影响，因此在正常使用极限状态验算时，应按荷载效应的短期组合及长期组合分别进行。短期组合所谓短期组合，即持久状况或短暂状况下，包括短期作用在内的全部可变荷载的效应与永久荷载的效应的组合。验算表达式见教材长期组合所谓长期组合，即持久状况下，可变荷载中长期作用的那部分荷载（即荷载准永久值）的效应与永久荷载的效应的组合。验算表达式见教材第3章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算了解钢筋混凝土受弯构件的截面形式和一般构造要求。熟悉钢筋混凝土梁正截面受力全过程的应力应变分布规律，掌握不同配筋率情况下正截面的破坏特征。熟练掌握钢筋混凝土受弯构件的正截面承载力设计与复核计算方法。期末复习思考题1．对用于钢筋混凝土结构中的钢筋有哪些原则性要求？2．试分析大偏心受压构件破坏时的破坏特征?3．钢筋混凝土受弯构件的抗裂验算、裂缝开展宽度验算和承载力计算各是根据什么应力阶段计算的?4．试述规范对预应力混凝土构件的裂缝控制的规定?5．抵抗弯矩图中钢筋的“理论切断点”和“充分利用点”意义是什么?6．什么是荷载的标准值和设计值？现行《水工混凝土结构设计规范》中是如何取值的？7．正常使用极限状态与承载能力极限状态的可靠度水准为何不同？在设计中如何体现？8．钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算时，为什么荷载和材料强度采用标准值而不是设计值？9．简述适筋梁正截面的破坏特征。10．简述正截面受弯构件界限破坏的概念。11．简述正截面受弯承载力计算方法的基本假定。12．普通预应力混凝土构件的基本工作原理是什么？13．什么叫剪跨比？其对无腹筋梁的斜截面承载力与斜截面破坏形态有何影响？14．腹筋的作用？计算题重难点计算类型1正截面受弯承载力计算。掌握单筋矩形、双筋矩形、T形。计算类型1例题教材例3－1，3－4，3－6，3－8、3-9。这些例题的计算方法、步骤教材写得很详细，大家自己看。计算类型2偏心受拉构件承载力计算。计算类型2例题教材例6-3。杨鹏飞：陈老师：您好！这学期的期末答疑获得何时开展？陈丽：抱歉，今天才看到。杨鹏飞：陈老师：本课程的概念性知识非常多，如何把握重点？陈丽：请看我们的答疑文本。您也可以看看往年的试题，我们期末考试的重点一直比较稳定。杨鹏飞：陈老师：第一章的知识点很多，宜主要抓住哪些内容？陈丽：请看我上面的答疑帖子。杨鹏飞：陈老师：计算题较难，能否给出重点章节的不同类型题及其解答？陈丽：好的。刘建召：陈老师，麻烦您给出形成考核的答案。陈丽：抱歉，目前没有。