第8章正常使用

第8章?lián)隙?、裂縫寬度驗(yàn)算及延性和耐久性結(jié)構(gòu)的功能要求：結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)：第34567章第8章§8.1概述第8章1、正常使用的裂縫寬度計(jì)算2、正常使用的變形（撓度）計(jì)算3、耐久性設(shè)計(jì)的要求ωlim，flim如何決定？查附表。1、驗(yàn)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在正常使用條件下的變形、裂縫寬度，并控制它們不超過(guò)規(guī)范規(guī)定的限值，及進(jìn)行耐久性概念設(shè)計(jì)，以滿足適用性和耐久性要求。2、截面延性的概念。新規(guī)范中混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，荷載和材料強(qiáng)度按標(biāo)準(zhǔn)值取用。結(jié)構(gòu)構(gòu)件不滿足正常使用極限狀態(tài)對(duì)生命財(cái)產(chǎn)的危害性比不滿足承載能力極限狀態(tài)的要小。所以相應(yīng)的目標(biāo)可靠指標(biāo)[β]要小些。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般都是首先進(jìn)行承載力計(jì)算以確定構(gòu)件的截面尺寸與配筋，再進(jìn)行變形和裂縫驗(yàn)算。與承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)有何不同？變形、裂縫等正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算內(nèi)容屬于驗(yàn)算性質(zhì)。進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，不僅要考慮荷載短期效應(yīng)，還要考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)?？紤]到混凝土的徐變以及鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)滑移等，荷載短期效應(yīng)下的變形、裂縫值和長(zhǎng)期作用效應(yīng)下的值不同，所以分別計(jì)算。荷載短期作用效應(yīng)即荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值；荷載長(zhǎng)期作用效應(yīng)即荷載準(zhǔn)永久組合值。荷載標(biāo)準(zhǔn)組合：荷載準(zhǔn)永久組合：與承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)有何不同？§8.2裂縫寬度驗(yàn)算一、裂縫的成因和對(duì)策拉應(yīng)變超過(guò)混凝土的極限拉應(yīng)變裂縫由荷載引起開(kāi)裂由非荷載因素引起開(kāi)裂

一般總是與主拉應(yīng)力方向大致垂直，最先發(fā)生在荷載效應(yīng)較大和混凝土抗拉能力最薄弱處。僅受彎矩、軸拉、偏拉（壓）作用垂直裂縫或正截面裂縫斜裂縫適當(dāng)配筋溫度變化（熱脹冷縮）混凝土收縮基礎(chǔ)不均勻沉降冰凍鋼筋銹蝕……….預(yù)防措施開(kāi)裂的原因同時(shí)受剪力（扭矩）作用我國(guó)規(guī)范所謂的裂縫寬度計(jì)算是指計(jì)算垂直裂縫（正截面裂縫）。二、裂縫控制等級(jí)

根據(jù)結(jié)構(gòu)的使用功能要求不同，正常使用階段對(duì)裂縫的要求也不同。將鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫控制等級(jí)分為三級(jí)。裂縫控制等級(jí)一級(jí)裂縫控制等級(jí)二級(jí)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件

一般為壓力容器、水池、管道、核工作室等。不允許拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，所以截面尺寸必須做得很大，且受壓區(qū)混凝土遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到充分利用。實(shí)際可以采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。裂縫控制等級(jí)三級(jí)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件

一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)都屬于裂縫控制等級(jí)為三級(jí)的構(gòu)件，通常都帶裂縫工作。所以應(yīng)控制裂縫寬度，使其在人們心理能承受的范圍內(nèi)，不影響正常使用，且保證鋼筋不會(huì)銹蝕。按荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長(zhǎng)期作用影響計(jì)算時(shí)，構(gòu)件的最大裂縫寬度不超過(guò)規(guī)范規(guī)定的最大裂縫寬度限值。二、裂縫控制等級(jí)平均裂縫間距平均裂縫寬度最大裂縫寬度我國(guó)規(guī)范最大裂縫寬度計(jì)算：各國(guó)規(guī)范裂縫寬度控制（驗(yàn)算）的方法：（1）給出裂縫寬度計(jì)算公式和裂縫寬度限值（2）無(wú)計(jì)算公式、無(wú)裂縫寬度限值，僅有以限值裂縫為目的的構(gòu)造要求。（3）限制鋼筋應(yīng)力等。裂縫寬度計(jì)算的理論（方法）：（1）粘結(jié)滑移理論（2）無(wú)粘結(jié)滑移理論（3）綜合理論我國(guó)規(guī)范GB500010-2010中裂縫寬度的計(jì)算方法采用粘結(jié)滑移理論平均裂縫間距平均裂縫寬度最大裂縫寬度平均裂縫間距平均裂縫間距范圍內(nèi)的鋼筋伸長(zhǎng)量大于混凝土伸長(zhǎng)量平均裂縫寬度=平均裂縫間距范圍內(nèi)的鋼筋伸長(zhǎng)量—混凝土伸長(zhǎng)量三、裂縫的出現(xiàn)、分布和開(kāi)展

以純彎段鋼筋混凝土梁為例，研究裂縫的出現(xiàn)和分布等情況。

荷載很小時(shí)，未出現(xiàn)裂縫，在純彎段各個(gè)截面的拉應(yīng)力大致相同。當(dāng)達(dá)到混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，達(dá)到將裂未裂的狀態(tài)。第一階段末。

在混凝土最薄弱截面處出現(xiàn)第一批裂縫。（一條或幾條）a

裂縫處受拉混凝土退出工作，鋼筋應(yīng)力驟增。裂縫處原來(lái)張緊的混凝土向兩側(cè)回縮。但回縮受到了鋼筋的約束，兩者之間有相對(duì)滑移，直到共同變形。設(shè)回縮的長(zhǎng)度為l。則l范圍內(nèi)，通過(guò)粘結(jié)應(yīng)力的作用,混凝土又逐漸承受拉力。拉力從零到最大。l

超過(guò)l后，混凝土拉應(yīng)力又達(dá)到最大，又可能產(chǎn)生新的裂縫。b

裂縫穩(wěn)定后，裂縫之間的間距l(xiāng)m在l和2l之間。即l≤lm≤2l。取1.5l。σctσsl≤lm≤2l1.5ll：粘結(jié)應(yīng)力作用長(zhǎng)度，傳遞長(zhǎng)度。ftkl四、平均裂縫間距l(xiāng)m=1.5lAte：有效受拉混凝土截面面積。對(duì)軸心受拉構(gòu)件，取全截面面積對(duì)受彎、偏拉（壓）構(gòu)件，取中和軸以下截面面積。即：

Ate=0.5bh+(bf-b)hf（圖8-5）：有效配筋率lβ：系數(shù)。受彎、偏心受壓、偏心受拉構(gòu)件取1.0軸心受拉構(gòu)件取1.1cs：最外層縱筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離。20mm≤cs≤65mmdeq：縱向受拉鋼筋的等效直徑。ν：縱向受拉鋼筋的相對(duì)粘結(jié)特征系數(shù)。對(duì)變形鋼筋取1.0。對(duì)光面鋼筋取0.7。ρte：有效配筋率，ρte≥0.01Ate：有效受拉混凝土截面面積。按圖8-5取用。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)理論表達(dá)式進(jìn)行修正。得出半經(jīng)驗(yàn)半理論的平均裂縫間距公式。五、平均裂縫寬度ωm平均裂縫寬度=鋼筋的平均伸長(zhǎng)-砼的平均伸長(zhǎng)：lm范圍內(nèi)鋼筋的平均應(yīng)變

Ψ：鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)：lm范圍內(nèi)鋼筋的平均應(yīng)力：lm范圍內(nèi)砼的平均應(yīng)變：裂縫間砼自身伸長(zhǎng)對(duì)裂縫寬度的影響系數(shù)σsq：裂縫處鋼筋的應(yīng)力

0≤Ψ≤1Ψ越大，鋼筋受力越均勻，混凝土參與受拉作用越小隨著荷載增大，Ψ值越來(lái)越大五、平均裂縫寬度ωm裂縫截面處鋼筋應(yīng)力σsq軸心受拉偏心受拉受彎偏心受壓平均裂縫寬度=鋼筋的平均伸長(zhǎng)-砼的平均伸長(zhǎng)六、最大裂縫寬度ωmax

由于混凝土的非均勻性，裂縫并非均勻分布，具有一定離散性，而要求的也不是平均裂縫寬度，而是最大的裂縫寬度ωmax。最大的裂縫寬度ωmax=平均裂縫寬度ωm×擴(kuò)大系數(shù)τ短期效應(yīng)擴(kuò)大系數(shù)τs長(zhǎng)期效應(yīng)擴(kuò)大系數(shù)τl1、短期效應(yīng)下的最大裂縫寬度軸拉、偏拉構(gòu)件取τs=1.9受彎、偏壓構(gòu)件取τs=1.662、長(zhǎng)期效應(yīng)下的最大裂縫寬度（考慮混凝土應(yīng)力松弛、收縮、徐變等因素）令αcr：軸拉2.7，偏拉2.4，受彎和偏壓1.9σsq：裂縫處鋼筋的應(yīng)力cs：最外層縱筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離。20mm≤cs≤65mmdeq：縱向受拉鋼筋的等效直徑。有效配筋率，ρte≥0.01Ate：有效受拉混凝土截面面積。按圖8-5取用。

新舊規(guī)范的公式的主要不同：

1、在舊規(guī)范中，對(duì)受彎、偏壓構(gòu)件，取αc=0.85，即αcr=2.1。

2、舊規(guī)范中，σsq由荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算。αcr：軸拉2.7，偏拉2.4，受彎和偏壓1.9σsq：裂縫處鋼筋的應(yīng)力cs：最外層縱筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離。20mm≤cs≤65mmdeq：縱向受拉鋼筋的等效直徑。有效配筋率，ρte≥0.01Ate：有效受拉混凝土截面面積。按圖8-5取用。控制及減小裂縫寬度的措施：合理布置鋼筋：相同面積情況下，盡量采用小直徑、多根數(shù)的配筋方式適當(dāng)增加鋼筋面積采用帶肋鋼筋等

已知某鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，計(jì)算跨度l0=6m，承受恒載標(biāo)準(zhǔn)值gk=3kN/m，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=7kN/m，截面尺寸b×h=200mm×500mm，已配有3根直徑18mm的HRB335級(jí)受力鋼筋，As=763mm2，箍筋直徑8mm?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C20，保護(hù)層厚度c=25mm，h0=458mm，樓面活荷載的組合值系數(shù)ψc=0.7，準(zhǔn)永久值系數(shù)ψq=0.5。ωlim=0.3mm。試驗(yàn)算最大裂縫寬度是否滿足要求。αcr：軸拉2.7，偏拉2.4，受彎和偏壓1.9受彎構(gòu)件ν：變形鋼筋取1.0。光面鋼筋取0.7。相關(guān)系數(shù)計(jì)算：ρte≥0.01§8.3受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算fmaxE：材料彈性模量，I：截面慣性矩EI：截面彎曲剛度（抗彎剛度）對(duì)于勻質(zhì)彈性材料梁，抗彎剛度B=EI是一個(gè)常數(shù)，M-f成正比。對(duì)于鋼筋混凝土材料梁，仍用上述公式計(jì)算撓度，但抗彎剛度B=EI不再是常量。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度f(wàn)max計(jì)算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件截面彎曲剛度B計(jì)算1、對(duì)于試驗(yàn)梁，其M-f圖為：2、長(zhǎng)期荷載下，由于徐變、粘結(jié)滑移、裂縫不斷發(fā)展等原因，使構(gòu)件撓度進(jìn)一步加大。B隨彎矩（荷載）增大如何變化？B隨時(shí)間變化如何變化？一、截面抗彎剛度及特點(diǎn)1、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的抗彎剛度B=EI隨彎矩M增大而減小。故構(gòu)件不同截面其抗彎剛度B是不同的，彎矩最大的地方抗彎剛度B最小。（即使在彎矩相同的純彎段，抗彎剛度B也不同，裂縫截面處小些，裂縫間截面大些。）2、由于混凝土徐變等因素影響，長(zhǎng)期荷載下構(gòu)件變形會(huì)不斷增大，抗彎剛度B隨時(shí)間增大而減小。所以既要考慮荷載短期效應(yīng)，還要考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)，其抗彎剛度分別用短期剛度Bs和長(zhǎng)期剛度B來(lái)表示。鋼筋混凝土梁抗彎剛度B=EI的特點(diǎn)短期剛度Bs長(zhǎng)期剛度B

抗彎剛度B值與M值有關(guān)，而梁各截面彎矩大小不一，應(yīng)取何截面的彎矩M計(jì)算？

如試驗(yàn)梁，各處M不同，因此全長(zhǎng)范圍內(nèi)的抗彎剛度也不同，支座處的彎矩小，抗彎剛度大。純彎段彎矩最大，抗彎剛度最小。二、受彎構(gòu)件剛度的確定如果都用純彎段的抗彎剛度，則會(huì)使計(jì)算值偏大？最小剛度原則

在梁全長(zhǎng)范圍內(nèi)，可按照彎矩最大處的“最小截面抗彎剛度”，用材料力學(xué)方法中不考慮剪切變形影響的公式來(lái)計(jì)算撓度，如果構(gòu)件上存在正負(fù)彎矩時(shí)，可分別取同號(hào)彎矩段|Mmax|處截面的最小剛度計(jì)算撓度。

但實(shí)際計(jì)算撓度時(shí)，僅考慮了彎矩引起的撓度，而忽略了剪力的影響。由于剪力的存在，使梁發(fā)生剪切變形，可能出現(xiàn)少量裂縫。這些因素都會(huì)使梁撓度增大。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，近似采用純彎段的最小截面抗彎剛度計(jì)算撓度。這就是“最小剛度原則?！盨：與荷載形式、支承條件有關(guān)的參數(shù)。如均載作用下簡(jiǎn)支梁S=5/48。均載作用下簡(jiǎn)支梁三、截面的短期剛度Bs未開(kāi)裂

接近于勻質(zhì)彈性材料梁，實(shí)際撓度比按彈性公式算得的數(shù)值偏大。這是因?yàn)槭芾瓍^(qū)發(fā)生塑性，實(shí)際彈性模量E有所降低，而截面并未削弱。所以將換算截面的EI稍加修正即可。開(kāi)裂后

受拉區(qū)混凝土逐步退出工作，抗彎剛度明顯下降。根據(jù)材料力學(xué)，截面曲率

裂縫出現(xiàn)后，受壓混凝土壓應(yīng)變和受拉鋼筋拉應(yīng)變沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向的分布并不均勻，曲率分布也不均勻。為簡(jiǎn)化計(jì)算，截面上的應(yīng)變、中和軸位置、曲率等都用平均值。開(kāi)裂后鋼筋伸長(zhǎng)混凝土縮短由三角形相似：rΔcΔslmh0截面曲率：彎曲剛度：（同裂縫計(jì)算）其中：確定受壓邊緣混凝土平均應(yīng)變的抵抗矩系數(shù)，綜合反映受壓區(qū)混凝土塑性、應(yīng)力圖形完整性、內(nèi)力臂系數(shù)及裂縫間混凝土應(yīng)變不均勻性等因素，又稱綜合系數(shù)。：混凝土應(yīng)變不均勻系數(shù)混凝土受壓區(qū)面積：：受壓翼緣的加強(qiáng)系數(shù)：裂縫截面處受壓區(qū)高度系數(shù)

將曲線分布的混凝土壓應(yīng)力轉(zhuǎn)換為均布，平均壓應(yīng)力大小為：：壓應(yīng)力圖形完整系數(shù)混凝土平均壓應(yīng)變：wscqscqx0

h0ssAsChh0Mq合力矩平衡：混凝土平均壓應(yīng)變：令：得：確定受壓邊緣混凝土平均應(yīng)變的抵抗矩系數(shù)，綜合反映受壓區(qū)混凝土塑性、應(yīng)力圖形完整性、內(nèi)力臂系數(shù)及裂縫間混凝土應(yīng)變不均勻性等因素，又稱綜合系數(shù)。wscqscqx0

h0ssAsChh0Mq的計(jì)算過(guò)程（8-15）三、截面的長(zhǎng)期剛度B

構(gòu)件在長(zhǎng)期持續(xù)荷載作用下，撓度隨時(shí)間不斷緩慢增長(zhǎng)，抗彎剛度隨時(shí)間不斷降低。主要原因：（1）受壓混凝土的徐變，受壓區(qū)混凝土塑性發(fā)展（2）受拉區(qū)鋼筋和混凝土間的粘結(jié)滑移。（3）裂縫的不斷發(fā)展。

長(zhǎng)期荷載作用下受彎構(gòu)件撓度的增大，用考慮荷載長(zhǎng)期作用對(duì)撓度增大的影響系數(shù)θ來(lái)反映。

對(duì)矩形、T形、倒T形、工形截面受彎構(gòu)件的長(zhǎng)期剛度B：。為受壓鋼筋配筋率，其中對(duì)翼緣位于受拉區(qū)的倒T形截面，θ應(yīng)增加20％。受壓鋼筋對(duì)混凝土受壓徐變和收縮起到一定約束作用，能夠減少構(gòu)件在長(zhǎng)期荷載作用下的變形。荷載標(biāo)準(zhǔn)組合為Mk，準(zhǔn)永久組合為Mq，Mk＞Mq。僅需對(duì)Mq作用下產(chǎn)生的撓度乘以放大系數(shù)θ，而（Mk-Mq）作用下的撓度是不必增大的。所以：老規(guī)范：（8-19）新規(guī)范中，上式適用于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件！鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度計(jì)算過(guò)程：：鋼筋彈性模量：受拉鋼筋截面面積：截面有效高度：鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)：混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ρte≥0.01有效配筋率σsq：裂縫處鋼筋的應(yīng)力四、受彎構(gòu)件撓度的計(jì)算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度計(jì)算過(guò)程：：鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值：縱向受拉鋼筋配筋率：受壓翼緣的加強(qiáng)系數(shù)（受壓翼緣面積與腹板有效面積之比）：考慮長(zhǎng)期作用對(duì)撓度增大的影響系數(shù)θ在1.6和2.0之間取值。影響抗彎剛度的因素：截面高度（影響最顯著）彎矩M（M對(duì)Bs如何影響）配筋率（ρ大，Bs也略有增大）截面形狀（有受壓翼緣，

Bs

略大）混凝土等級(jí)（提高等級(jí)對(duì)提高Bs影響不大）受壓鋼筋（提高長(zhǎng)期剛度）鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度計(jì)算過(guò)程：如果最大撓度超過(guò)規(guī)范的限值，則可采取：增加截面高度（最有效）增加縱向鋼筋的面積（效果有限）提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)（效果有限）配置一定受壓鋼筋選用合理截面（T、工形）等鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度計(jì)算過(guò)程：

簡(jiǎn)支矩形截面梁截面尺寸b×h=200mm×550mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，配置HRB335，418鋼筋，混凝土保護(hù)層厚度c=20mm，h0=515mm，承受均布荷載，按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的跨中彎矩Mk=75kN·m，按荷載的準(zhǔn)永久組合計(jì)算的跨中彎矩Mq=65kN·m，梁的計(jì)算跨度l0=6m，撓度允許值為l0/250。試驗(yàn)算撓度是否符合要求。解:

簡(jiǎn)支矩形截面梁截面尺寸b×h=200mm×550mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，配置HRB335，418鋼筋，混凝土保護(hù)層厚度c=20mm，h0=515mm，承受均布荷載，按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的跨中彎矩Mk=75kN·m，按荷載的準(zhǔn)永久組合計(jì)算的跨中彎矩Mq=65kN·m，梁的計(jì)算跨度l0=6m，撓度允許值為l0/250。試驗(yàn)算撓度是否符合要求。§8.4混凝土構(gòu)件的截面延性一、延性的概念

結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或截面的延性是指從屈服開(kāi)始至達(dá)到最大承載能力或達(dá)到以后而承載力還沒(méi)有顯著下降期間的變形能力。即延性反映結(jié)構(gòu)構(gòu)件的后期變形能力（破壞前的變形能力）。構(gòu)件達(dá)到最大承載力后突然喪失承載能力，在沒(méi)有預(yù)兆的情況下發(fā)生破壞。構(gòu)件承載力沒(méi)有顯著降低的情況下，經(jīng)歷很大非線性變形后所發(fā)生的破壞，在破壞前能給人以警示。脆性破壞延性破壞結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞

對(duì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或截面除了要求其滿足強(qiáng)度、剛度等要求外，還要求其具有一定的延性：延緩破壞過(guò)程，防止脆性破壞超靜定結(jié)構(gòu)中，能更好地適應(yīng)偶然超載、基礎(chǔ)沉降、溫度變化、收縮等情況變化產(chǎn)生的附加內(nèi)力和變形使超靜定結(jié)構(gòu)能充分地進(jìn)行內(nèi)力重分布吸收和耗散地震能量，降低動(dòng)力反應(yīng)，減輕地震破壞延性可分為材料延性、截面延性、構(gòu)件延性和結(jié)構(gòu)延性。材料延性混凝土或鋼材在沒(méi)有明顯應(yīng)力下降情況下維持變形的能力，可以用應(yīng)力-應(yīng)變曲線表示。截面延性構(gòu)件單位長(zhǎng)度上截面的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，用截面曲率表示。構(gòu)件延性可用構(gòu)件的轉(zhuǎn)角或位移表示。結(jié)構(gòu)延性整個(gè)結(jié)構(gòu)體系承受變形的能力，多用位移表示。二、受彎構(gòu)件的截面曲率延性系數(shù)

基于平截面假定，定義截面破壞時(shí)的截面曲率與鋼筋屈服時(shí)截面曲率的比值為截面曲率延性系數(shù)。

影響截面曲率延性系數(shù)的主要因素：

縱向鋼筋（受拉、受壓）配筋率、混凝土極限壓應(yīng)變、鋼筋屈服強(qiáng)度及混凝土強(qiáng)度等級(jí)等。三、提高截面曲率延性系數(shù)的主要措施1、限制縱向受拉鋼筋的配筋率，一般不應(yīng)大于2.5%；受壓區(qū)高度x≤（0.25～0.35）h0；2、規(guī)定受壓鋼筋和受拉鋼筋的最小比例，一般As’/As保持為0.3~0.5；3、在彎矩較大的區(qū)段適當(dāng)加密箍筋。四、偏心受壓構(gòu)件截面曲率延性分析1、偏心受壓構(gòu)件存在軸向壓力，使構(gòu)件受壓區(qū)高度增大，截面曲率延性系數(shù)降低許多。2、對(duì)偏心受壓構(gòu)件，應(yīng)限制其軸壓比μN(yùn)=N/（fcA）（規(guī)范規(guī)定偏心受壓構(gòu)件的軸壓比限值）。3、偏心受壓構(gòu)件配箍率的越大，對(duì)混凝土的約束越大，使截面曲率延性系數(shù)提高。4、還可采用密排封閉箍筋，或附加其他形式的箍筋，采用螺旋箍筋等，有效提高受壓區(qū)混凝土的極限壓應(yīng)變，增大截面曲率延性?！?.5混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性一、耐久性的概念

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在設(shè)計(jì)使用年限（一般建筑結(jié)構(gòu)為50年，紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)為100年）內(nèi)，在正常維護(hù)條件下，不需要進(jìn)行大修就可滿足正常使用和安全功能要求的能力。二、影響耐久性的因素內(nèi)因外因混凝土強(qiáng)度、密實(shí)性、水泥用量、水灰比、氯離子含量、堿含量、外加劑用量、保護(hù)層厚度等溫度、濕度、CO2含量、侵蝕性介質(zhì)等綜合作用其中，混凝土碳化、鋼筋銹蝕是最主要的綜合因素三、混凝土的碳化碳化碳化是指大氣中的CO2不斷向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散，并與混凝土中的堿性物質(zhì)Ca(OH)2發(fā)生中和反應(yīng)，使混凝土的堿性下降（PH值降低）的現(xiàn)象。碳化是混凝土的中性化。危害混凝土呈堿性，在鋼筋表面生成致密的氧化膜，保護(hù)鋼筋不銹蝕。當(dāng)碳化至鋼筋表面時(shí)，將會(huì)破壞氧化膜，使鋼筋有銹蝕的危險(xiǎn)。此外，碳化會(huì)加劇混凝土收縮，導(dǎo)致其開(kāi)裂，影響耐久性環(huán)境因素：CO2的濃度、濕度、溫度等自身因素：CaO含量、強(qiáng)度等級(jí)、內(nèi)部密實(shí)度、孔隙率、孔徑、水灰比、保護(hù)層厚度等影響因素三、混凝土的碳化碳化碳化是指大氣中的CO2不斷向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散，并與混凝土中的堿性物質(zhì)Ca(OH)2發(fā)生中和反應(yīng)，使混凝土的堿性下降（PH值降低）的現(xiàn)象。碳化是混凝土的中性化。減小碳化的措施合理確定配合比，規(guī)定水泥用量的低限值和水灰比的高限值，合理采用摻合料提高混凝土的密實(shí)性、抗?jié)B性規(guī)定保護(hù)層的最小厚度采用覆蓋面層（水泥砂漿或涂料）碳酸試液測(cè)定。碳化深度與時(shí)間相關(guān)表達(dá)式，可預(yù)測(cè)碳化深度。碳化深度測(cè)定四、鋼筋的銹蝕銹蝕

銹蝕是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的關(guān)鍵問(wèn)題之一。鋼筋表面氧化膜被破壞形成鋼筋銹蝕的必要條件，含氧水份侵入是鋼筋銹蝕的充分條件。銹蝕機(jī)理是電化學(xué)腐蝕。過(guò)程：“坑蝕”、“環(huán)蝕”形成銹蝕面、“暴筋”危害

鋼筋銹蝕，體積膨脹，導(dǎo)致沿鋼筋長(zhǎng)度出現(xiàn)縱向裂縫，使保護(hù)層剝落，使鋼筋截面削弱，承載力降低，最終使結(jié)構(gòu)破壞或失效。環(huán)境因素：周圍環(huán)境腐蝕性成分的含量自身因素：密實(shí)度、保護(hù)層厚度、氯離子含量等影響因素四、鋼筋的銹蝕銹蝕

銹蝕是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的關(guān)鍵問(wèn)題之一。鋼筋表面氧化膜被破壞形成鋼筋銹蝕的必要條件，含氧水份侵入是鋼筋銹蝕的充分條件。銹蝕機(jī)理是電化學(xué)腐蝕。過(guò)程：“坑蝕”、“環(huán)蝕”形成銹蝕面、“暴筋”防止鋼筋銹蝕措施降低水灰比，增加水泥用量，提高混凝土的密實(shí)度要有足夠的混凝土保護(hù)層厚度嚴(yán)格控制氯離子含量采用覆蓋層，防止CO2、O2、CL－的滲入。五、耐久性設(shè)計(jì)1、耐久性設(shè)計(jì)的必要性“五倍定律”：設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)鋼筋防護(hù)少花1元錢，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)就需要花5元錢補(bǔ)救。1998年美國(guó)土木工程學(xué)會(huì)的一份材料估計(jì)，他們需要1.3萬(wàn)億美元來(lái)處理國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施工程存在的問(wèn)題，僅維修與更換橋面板就需800億美元；加拿大蒙特利爾一座水電站由于耐久性問(wèn)題需15億加元修補(bǔ)維修；湛江港建成后不到20年就由于鋼筋銹蝕全面進(jìn)行大修；1980年建成的寧波北侖港10萬(wàn)噸級(jí)礦石碼頭，使用不到10年上部結(jié)構(gòu)就因鋼筋嚴(yán)重銹蝕而破損；我國(guó)第一座城市大型立交橋北京西直門立交橋1980年建成，19年后拆除重建；濟(jì)南黃河公路大橋1990年建成，10年后因吊桿損壞發(fā)生局部橋面坍塌；大量的工程實(shí)踐表明，耐久性問(wèn)題不容忽視，否則后患無(wú)窮。3、耐久性概念設(shè)計(jì)2、耐久性設(shè)計(jì)的目標(biāo)

我國(guó)《混凝土結(jié)果設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)還不是定量設(shè)計(jì)，而是以混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別和設(shè)計(jì)使用年限為依據(jù)的概念設(shè)計(jì)。

使結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下，不需要進(jìn)行大修就能達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限。：混凝土完全碳化所需時(shí)間：鋼筋開(kāi)始銹蝕至保護(hù)層沿鋼筋開(kāi)裂所需時(shí)間：結(jié)構(gòu)預(yù)期使用年限目標(biāo)：（1）結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別新規(guī)范中結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別（2）耐久性的基本要求控制最大氯離子含量主要是為了避免游離的氯離子破壞鋼筋表面的氧化膜而促使鋼筋銹蝕，氯離子還會(huì)使混凝土的凍融破壞加劇?？刂茐A含量是為了防止堿骨料反應(yīng)造成混凝土破壞。堿骨料反應(yīng)是指水泥水化過(guò)程中釋放出來(lái)的堿與骨料中的堿活性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成一種在吸水后產(chǎn)生體積膨脹的混合物，從而使混凝土開(kāi)裂。新規(guī)范中結(jié)構(gòu)材料的耐久性基本要求（3）提高耐久性的對(duì)策把好規(guī)劃設(shè)計(jì)第一關(guān)：隨著耐久性問(wèn)題的突出及對(duì)耐久性認(rèn)識(shí)的提高，許多國(guó)家的規(guī)范已增加了耐久性的條文，雖然有些條文屬于“概念設(shè)計(jì)”，但畢竟有章可循，設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格遵守；把好材料關(guān)：材料是耐久性的基礎(chǔ)；優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)：優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)對(duì)于混凝土耐久性影響很大。優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)不但要達(dá)到混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，還要保證混凝土的和易性，特別是泵送混凝土要保證有很大的塌落度；適當(dāng)增加保護(hù)層厚度：在環(huán)境較差的環(huán)境中，保護(hù)層厚度對(duì)耐久性的影響十分顯著；引氣劑的使用：引氣劑可以降低混凝土的凍融破壞，提高抗凍性；混凝土面層保護(hù)：混凝土表面砌耐腐蝕性高的花崗巖、用水泥砂漿罩面、表面涂保護(hù)層；環(huán)氧涂層鋼筋的使用：環(huán)氧涂層具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性和不透水性，能夠阻止水、氧、氯離子等腐蝕介質(zhì)與鋼筋的接觸，避免生銹；鋼筋阻銹劑：鋼筋阻銹劑按化學(xué)成分分為有機(jī)型、無(wú)機(jī)型、混合型；按使用方法分為摻入型和滲透型；陰極保護(hù)：陰極保護(hù)是常用的、有效的電化學(xué)保護(hù)方法，已有近百年的歷史，多用于常規(guī)水下、地下金屬結(jié)構(gòu)中。正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí)，荷載應(yīng)取

值，材料強(qiáng)度應(yīng)取

值。

可以減小鋼筋混凝土受彎構(gòu)件裂縫寬度的措施為（）。A．增大鋼筋直徑B．提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)C．提高鋼筋強(qiáng)度等級(jí)D．增加鋼筋用量混凝土保護(hù)層的作用是

和

等。結(jié)構(gòu)的功能要求為：

。鋼筋混凝土梁在正常使用時(shí)，（）。A．通常是帶裂縫工作的B．一旦出現(xiàn)裂縫，裂縫貫通全截面C．一旦出現(xiàn)裂縫，沿全長(zhǎng)混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力喪盡D．由于配置了鋼筋，所以一般不會(huì)出現(xiàn)裂縫標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)D保護(hù)鋼筋不過(guò)早銹蝕保護(hù)鋼筋和混凝土的可靠粘結(jié)安全、適用、耐久A結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)包括：

和