混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

結(jié)構(gòu)設(shè)計原理第-章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料的物理力學(xué)性能p4混凝土的強(qiáng)度p6(1)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度我國國家規(guī)定以每邊邊長為150mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件，在20。(±2。(的溫度和相對濕度在95%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d，依照標(biāo)準(zhǔn)制作方法和試驗方法測得的抗壓強(qiáng)度值(以MPa為單位)作為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度，用符號fcu表示混凝土軸心抗壓強(qiáng)度(棱柱體抗壓強(qiáng)度)我國國家規(guī)定以150mm*150mm*300mm的試件為標(biāo)準(zhǔn)試件，在20。(±2。(的溫度和相對濕度在95%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d，依照標(biāo)準(zhǔn)制作方法和試驗方法測得的抗壓強(qiáng)度值(以MPa為單位)作為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度，用符號fc表示(3)混凝土抗拉強(qiáng)度混凝土徐變的概念p13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(yīng)力不變的情況下，混凝土的應(yīng)變隨時間繼續(xù)增加，這種現(xiàn)象被稱為混凝土的徐變光圓鋼筋、帶肋鋼筋p16普通熱軋鋼筋按外形分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋。第二章結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計計算的原則p23結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分類p26(1)承載能力極限狀態(tài)這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形或變位的狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項限值的狀態(tài)破壞一安全"極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)上的作用分類p36(1)永久作用(恒載)(2)可變作用(3)偶然作用正常使用極限狀態(tài)計算時作用效應(yīng)組合，選用以下一種或兩種效應(yīng)組合p39(1)作用短期效應(yīng)組合是永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇到值效應(yīng)的組合(2)作用長期效應(yīng)組合是永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合

第三章受彎構(gòu)件正截面承載力計算p41配筋率p42截面上配置鋼筋的多少，通常用配筋率來衡量，所謂配筋率是指所配置的鋼筋截面面積與規(guī)定的混凝土截面面積的比值(化為百分?jǐn)?shù)表達(dá))對于矩形截面和T形截面，其受拉鋼筋的配筋率p(%)表示為P=As/(bh0)式中A——截面縱向受拉鋼筋全部截面積sb——矩形截面寬度或T形截面粱肋寬度h0——截面的有效高度，h0=h-as，這里h為截面高度，氣為縱向受拉鋼筋全部截面的重心至受拉邊緣的距離粱的鋼筋的種類和作用p43粱內(nèi)的鋼筋有縱向受拉鋼筋(主鋼筋)彎起鋼筋或斜拉鋼筋、箍筋、架立鋼筋和水平縱向鋼筋等(1)縱向受拉鋼筋：承受拉力或壓力(2)彎起鋼筋：抗剪箍筋：抗剪、固定縱向鋼筋位置、與縱向鋼筋、架立鋼筋等組成骨架架立鋼筋：固定箍筋與架立鋼筋形成穩(wěn)定的鋼筋骨架水平縱向箍筋：減小混凝土裂縫寬度受彎構(gòu)件正截面破壞形態(tài)p48(1)適筋粱破壞一一塑性破壞(2)超筋量破壞一一脆性破壞(3)少筋量破壞一一脆性破壞受彎構(gòu)件達(dá)到抗彎承載能力極限狀態(tài)，其正截面承載力計算采用的基本假定p49(1)平截面假定：混凝土受彎構(gòu)件截面受力前為平面，受力后仍為平面，其應(yīng)變是線性的不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度材料應(yīng)力應(yīng)變物理關(guān)系混凝土受壓時的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系鋼筋的應(yīng)力一應(yīng)變曲線圖3-】5圖3-】5CEB-FIP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范采用的混凝土

應(yīng)力一應(yīng)變曲線模式圖圖3-16鋼筋應(yīng)力一應(yīng)變曲線模式圖5.單筋、雙筋截面計算p546.T形截面受彎構(gòu)件p65T形梁受壓翼緣有效寬度計算p67T型截面按受壓區(qū)高度分類p67第四章受彎構(gòu)件斜截面承載力計算p76腹筋、腹筋梁的概念p76一般把箍筋和彎起(斜)鋼筋統(tǒng)稱為粱的腹筋。配有縱向受力鋼筋和腹筋的梁稱為腹筋梁剪跨比的概念p78剪跨比是一個無量綱常數(shù)，用m=M/(Vh0)來表示，此處M和V分別為剪彎區(qū)段中某個豎直截面的彎矩和剪力，h0為截面有效高度。一般把m的這個表達(dá)式稱為廣義剪跨比。對于集中荷載作用下的簡支粱，則可用更為簡便的形式來表達(dá)，^m=a/h0，其中a為集中力作用點(diǎn)至簡支粱最近的支座之間的距離，稱為剪跨，有時稱m=a/h0為狹義剪跨比影響受彎構(gòu)件斜截面抗剪能力的主要因素p80剪跨比m混凝土抗壓強(qiáng)度fcu縱向鋼筋配筋率配箍率和箍筋強(qiáng)度配箍率的概念:箍筋用量一般用箍筋配筋率(工程上習(xí)慣稱配箍率)Psv(%)表示，即Psv=Asv/(bSv)式中Asv——斜截面內(nèi)配置在沿粱長度方向一個箍筋間距sv范圍內(nèi)的箍筋各肢總截面積b——截面寬度，對T形截面粱取b為肋寬S——沿粱長度方向箍筋的間距v無腹筋支粱沿斜截面破壞的主要形態(tài)(1)斜拉破壞:粱被斜向拉斷，屬脆性破壞發(fā)生條件:①腹筋過多②h>3(2)斜拉破壞:混凝土被斜向壓碎，屬脆性破壞發(fā)生條件:①腹筋過多②h<1颯寸過小(3)剪壓破壞:腹筋先受拉屈服，混凝土被壓碎，屬塑性破壞發(fā)生破壞:國腹筋適量②km$彎矩包絡(luò)圖的概念p88彎矩包絡(luò)圖是沿粱長度各截面上彎矩組合設(shè)計值Md的分布圖，其縱坐標(biāo)表示該截面上作用的最大設(shè)計彎矩充分利用點(diǎn):所有鋼筋強(qiáng)度被充分利用的點(diǎn)不需要點(diǎn):不需要設(shè)置鋼筋的點(diǎn)斜截面投影長度c是自縱向鋼筋與斜裂縫底端相交點(diǎn)至斜裂縫頂端距離的水平投影長度，其大小與有效高度h0和剪跨比M/Vh0有關(guān)

第六章軸心受壓構(gòu)件的正截面承載力計算p1271.鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件按照箍筋的功能和配置方式的不同分為兩種p127（1） 普通鋼筋柱:配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件。普通箍筋的作用是，防止縱向鋼筋局部壓屈，并與縱向鋼筋形成鋼筋骨架，便于施工（2） 螺旋鋼筋柱:配有縱向鋼筋和螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件。螺旋鋼筋的作用是，使截面中間部分（核心）混凝土成為約束混凝土，從而提高構(gòu)件的承載力和延性穩(wěn)定系數(shù)<pp129鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件計算中，考慮長細(xì)比增大的附加效應(yīng)使構(gòu)件承載力降低的計算系數(shù)稱為軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，用符號（P表示正截面承載力計算p130《公路橋規(guī)》規(guī)定配有縱向受力鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計算式為YN<N=0.9（p（fA+f'A'）0du cdsds'式中Nd一一軸向力組合設(shè)計值<p一一軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，按附表1-10取用A一一構(gòu)件毛截面面積A'一一全部縱向鋼筋截面面積sf』一一混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值cdf'』一一縱向普通鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計值sd箍筋的構(gòu)造要求p132（1） 普通箍筋柱中的箍筋必須做成封閉式，箍筋直徑應(yīng)不小于縱向鋼筋直徑的1/4，且不小于8mm（2） 箍筋的間距應(yīng)不大于縱向受力鋼筋直徑的15倍、且不大于構(gòu)件截面的較小尺寸（圓形截面采用0.8倍直徑）并不大于400mm（3） 在縱向鋼筋搭接范圍內(nèi)，箍筋的間距應(yīng)不大于縱向鋼筋直徑的10倍且不大于200mm（4）當(dāng)縱向鋼筋截面積超過混凝土截面面積3%時，箍筋間距應(yīng)不大于縱向鋼筋直徑的10倍，且不大于200mm5.軸心受壓柱的軸力一應(yīng)變曲線p134由圖中所示的螺旋箍筋柱混凝土軸力一壓應(yīng)變曲線可見，在混凝土壓應(yīng)變￡c=0.002以前，螺旋箍筋柱的混凝土軸力一應(yīng)變變化曲線與普通箍筋混凝土柱基本相同。當(dāng)軸力繼續(xù)增加，直至混凝土和縱筋的壓應(yīng)變￡達(dá)到0.003-0.0035時，縱筋已經(jīng)開始屈服，箍筋外面的混凝土保護(hù)層開始崩裂剝落，混凝土的截面積減小，軸力略有下降。這時，核心部分混凝土由于受到螺旋箍筋的約束，仍能繼續(xù)受壓。核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度超過了軸心抗壓強(qiáng)度匕，補(bǔ)償了剝落的外圍混凝土，壓力曲線逐漸回升。隨著軸力不斷增大，螺旋箍筋中的環(huán)向拉力也不斷增大，直至螺旋箍筋達(dá)到屈服，不能再約束核心混凝土橫向變形，混凝土被壓碎，構(gòu)件即告破壞。這時，荷載達(dá)到第二次峰值，柱的縱向壓應(yīng)變可達(dá)到0.01以上。由圖也可以見到，螺旋箍筋柱具有很好的延性，在承載力不降低情況下，其變形能力比普通箍筋柱提高很多

第七章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計算p1381.偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)p139鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件隨著偏心距的大小及縱向鋼筋配筋情況不同，有以下兩組主要破壞形態(tài)（1）受拉破壞一一大偏心受壓破壞在相對偏心距e0/h較大，且受拉鋼筋配置得不太多時，會發(fā)生這種破壞形態(tài)。如圖所示為矩形截面大偏心受壓短柱試件在試驗荷載N作用下截面混凝土應(yīng)變、應(yīng)力及柱側(cè)向變位的發(fā)展情況。短柱受力后，截面靠近偏心壓加的一側(cè)（鋼筋為A's）受壓，另一側(cè)（鋼筋為As）受拉。隨著荷載增大，受拉區(qū)混凝土先出現(xiàn)橫向裂縫，裂縫的開展使受拉鋼筋A(yù)s的應(yīng)力增長較快，首先達(dá)到屈服。中和軸向受壓邊移動，受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)變迅速增大，最后，受壓區(qū)鋼筋A(yù)'s屈服，混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變而壓碎。其破壞形成與雙筋矩形截面粱的破壞形態(tài)相似。許多大偏心受壓短柱試驗都表明，當(dāng)偏心距較大，且受拉鋼筋配筋率不高時，偏心受壓構(gòu)件的破壞是受拉鋼筋首先到達(dá)屈服強(qiáng)度，然后受壓混凝土壓壞，稱為受拉破壞。臨近破壞時有明顯的預(yù)兆，裂縫顯著開展，構(gòu)件的承載能力取決于受拉鋼筋的強(qiáng)度和數(shù)量應(yīng)力圖N=50k、受拉。隨著荷載增大，受拉區(qū)混凝土先出現(xiàn)橫向裂縫，裂縫的開展使受拉鋼筋A(yù)s的應(yīng)力增長較快，首先達(dá)到屈服。中和軸向受壓邊移動，受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)變迅速增大，最后，受壓區(qū)鋼筋A(yù)'s屈服，混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變而壓碎。其破壞形成與雙筋矩形截面粱的破壞形態(tài)相似。許多大偏心受壓短柱試驗都表明，當(dāng)偏心距較大，且受拉鋼筋配筋率不高時，偏心受壓構(gòu)件的破壞是受拉鋼筋首先到達(dá)屈服強(qiáng)度，然后受壓混凝土壓壞，稱為受拉破壞。臨近破壞時有明顯的預(yù)兆，裂縫顯著開展，構(gòu)件的承載能力取決于受拉鋼筋的強(qiáng)度和數(shù)量應(yīng)力圖N=50k、lOOkN150k>柱半高度側(cè)向變位Me）圖74大偏心受壓短柱試件（尺寸單位:皿'）[n沿柱高的側(cè)向變位（2）受壓破壞一一小偏心受壓破壞①當(dāng)縱向偏心壓力偏心距很小時，構(gòu)件截面將全部受壓，中和軸位于截面以外。破壞時，靠近壓力N一側(cè)混凝土應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，鋼筋A(yù)'s達(dá)到屈服強(qiáng)度，而離縱向壓力較遠(yuǎn)一側(cè)的混凝土和受壓鋼筋均為達(dá)到其抗壓強(qiáng)度①當(dāng)縱向偏心壓力偏心距很小時，構(gòu)件截面將全部受壓，中和軸位于截面以外。破壞時，靠近壓力N一側(cè)混凝土應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，鋼筋A(yù)'s達(dá)到屈服強(qiáng)度，而離縱向壓力較遠(yuǎn)一側(cè)的混凝土和受壓鋼筋均為達(dá)到其抗壓強(qiáng)度割向壓力偏心距很小，但是離縱向壓力較遠(yuǎn)一側(cè)鋼筋A(yù)’數(shù)量少而靠近縱向力N一側(cè)鋼筋A(yù)'s較多時，則截面的實(shí)際重心軸就不在混凝土截面形心軸0-0處而向右偏移至1-1軸。這樣，截面靠近縱向力N的一側(cè)，即原來壓應(yīng)力較小而As布置得過少的一側(cè)，將負(fù)擔(dān)較大的壓應(yīng)力。于是，盡管仍是全截面受壓，但遠(yuǎn)離縱向力N一側(cè)的鋼筋A(yù)s將由于混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變而屈服，C）但靠近縱向力N但靠近縱向力N一側(cè)的鋼筋A(yù)'s的應(yīng)力有可能達(dá)不到屈服強(qiáng)度當(dāng)縱向力偏心距較小時，或偏心距較大而受拉鋼筋A(yù)’較多時，截面大部分受壓而小部分受拉。中和軸距受拉鋼筋A(yù)s很近，鋼筋圖7-8小偏心受壓短柱截面受力的幾種情況a）截面全部受壓的應(yīng)力圖；b）截面大部受壓的志3圖;~c）4,太小時的應(yīng)力圖As中的拉應(yīng)力很小，達(dá)不到屈服強(qiáng)度總而言之，小偏心受壓構(gòu)件的破壞一般是受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，受壓區(qū)混凝土被壓碎；同一側(cè)的鋼筋壓應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，而另一側(cè)的鋼筋，不論受拉還是受壓，其應(yīng)力均達(dá)不到屈服強(qiáng)度，破壞前構(gòu)件橫向變形無明顯的急劇增長，這種破壞被稱為"受壓破壞”，其正截面承載力取決于受壓區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度和受壓鋼筋強(qiáng)度。

2.大、小偏心受壓的界限p141可用相對界限受壓區(qū)高度Cb來判別兩種不同偏心受壓破壞形態(tài)：當(dāng)&<b時，截面為大偏心受壓破壞；當(dāng)。匕時，截面為小偏心受壓破壞3.矩形截面偏心受壓構(gòu)件在截面設(shè)計時大、小偏心受壓的初步判別p148當(dāng)neo<0.3ho時，可先按小偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計計算；當(dāng)neo>0.3ho時，則可按大偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計計算圓形截面偏心受壓構(gòu)件一般采用試算法求得縱向鋼筋面積4.偏心受壓構(gòu)件的M-N相關(guān)曲線p142受壓破壞受拉破壞對于偏心受壓短柱，由其截面承載力的計算分析可以得到如圖所示的偏心受壓構(gòu)件M-N相關(guān)曲線圖。圖中ab段表示大偏心受壓時的M-N相關(guān)曲線，為二次拋物線。隨著軸向壓力N的增大，截面能承擔(dān)的彎矩M也相應(yīng)提高。b點(diǎn)為鋼筋與受壓混凝土同時達(dá)到其強(qiáng)度極限值的界限狀態(tài)。此時，偏心受壓構(gòu)件承受的彎矩M最大。cb段表示小偏心受壓時的M-N相關(guān)曲線，是一條接近于直線的二次函數(shù)曲線。由曲線走向可以看出，在小偏心受壓情況下，隨著軸向壓力的增大，截面所能承擔(dān)的彎矩反而降低。圖中c點(diǎn)表示軸心受壓的情況，a點(diǎn)表示受彎構(gòu)件的情況。圖中曲線上的任一點(diǎn)d的坐標(biāo)就代表截面強(qiáng)度的一種M和N的組合。若任意點(diǎn)d位于曲線abc內(nèi)側(cè)，說明截面在該點(diǎn)坐標(biāo)給出的M和N的組合未達(dá)到承載能力極限狀態(tài)；若d點(diǎn)位于圖中曲線abc的夕卜側(cè)，則表明截面的承載力不足。受壓破壞受拉破壞第九章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的底力、裂縫和變形計算p184換算截面的概念p185由兩種或兩種以上材料組合的復(fù)合截面換算成單一材料截面的過程換算系數(shù)的概念p185鋼筋混凝土構(gòu)件截面的換算系數(shù)0(&等于鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，aEs=Es/Ec鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫分類p189鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，按其產(chǎn)生的原因可分為以下幾類：(1)作用效應(yīng)(如彎矩、剪力、扭矩及拉力等)引起的裂縫由外加變形或約束變形引起的裂縫鋼筋銹蝕裂縫(鋼筋銹蝕裂縫是沿鋼筋長度方向劈裂的縱向裂縫)撓度長期增長系數(shù)取用規(guī)定p195當(dāng)采用C40以下混凝土?xí)r，ne=1.60；當(dāng)采用C40~C80混凝土?xí)r，偵1.45~1.35中間強(qiáng)度等級可按直線內(nèi)插取用5.最大裂縫寬度計算p194《公路橋規(guī)》規(guī)定矩形、T形和工字形截面的鋼筋混凝土構(gòu)件其最大裂縫寬度可按下式計算:W=ccc（a/E）［（30+d）/（0.28+10p）］（mm）fk123、sss'L\ 、 r/J式中C1一一鋼筋表面形狀系數(shù)，對于光面鋼筋，q=1.4；對于帶肋鋼筋，q=1.0c一一作用（或荷載）長期效應(yīng)影響系數(shù)，c=1+0.5N/N，其中N和N分別為按作用（或荷載）長期效應(yīng)組合和短期效應(yīng)組合設(shè)2 2 ls ls計的內(nèi)力值（彎矩或軸力）c3一一與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)為鋼筋混凝土板式受彎構(gòu)件時，c3=1.15；其它受彎構(gòu)件時，c3=1.0，偏心受拉構(gòu)件時，c3=1.1；偏心受壓構(gòu)件時，c3=0.9；軸心受拉構(gòu)件時，c3=1.2d一一縱向受拉鋼筋的直徑（mm）,當(dāng)用不同直徑的鋼筋時，改用換算直徑de，吁#^2勺4，對鋼筋混凝土構(gòu)件，n.為受拉區(qū)第i種普通鋼筋的根數(shù)，d.為受拉區(qū)第i種普通鋼筋的公稱直徑；對于焊接鋼筋骨架，d或de應(yīng)乘以1.3的系數(shù)p一一縱向受拉鋼筋配筋率，p=As/［bh0+（bf-b）hf］，對鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)p>0.02時，取p=0.02；當(dāng)p<0.006時，取p=0.006；對于軸心受拉構(gòu)件，p按全部受拉鋼筋截面面積氣的一半計算bf、hf一一受拉翼緣的寬度與厚度h0一一有效高度a”一一有作用（或荷載）短期效應(yīng)組合引起的開裂截面縱向受拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力（MPa）,對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，ass=Ms/0.87Ash0；其它受力性質(zhì)構(gòu)件的ass計算式參考《公路橋規(guī)》Es一一鋼筋彈性模量（MPa）長期撓度限值p195《公路橋規(guī)》規(guī)定，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件按上述計算的長期撓度值，在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后不應(yīng)超過以下規(guī)定的限值粱式橋主梁的最大撓度處1/600；粱式橋主梁的懸臂端1/300。此處，l為受彎構(gòu)件的計算跨徑，11為懸臂長度抗彎剛度p195構(gòu)件截面抵抗彎曲變形的能力稱為抗彎剛度。預(yù)拱度的概念p196《公路橋規(guī)》規(guī)定:當(dāng)由作用（或荷載）短期效應(yīng)組合并考慮作用（或荷載）長期效應(yīng)影響產(chǎn)生的長期撓度不超過1/1600（l為計算跨徑）時，可不設(shè)預(yù)拱度；當(dāng)不符合上述規(guī)定時則應(yīng)設(shè)預(yù)拱度。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件預(yù)拱度值按結(jié)構(gòu)自重和1/2可變荷載頻遇值計算的長期撓度值之和采用，即△wg+1/2%式中△一一預(yù)拱度值3,—一結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的長期豎向撓度G3一一可變荷載頻遇值產(chǎn)生的長期豎向撓度Q混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性的概念p202所謂混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，是指混凝土結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境、使用環(huán)境及材料內(nèi)部因素的作用下，在設(shè)計要求的目標(biāo)使用期內(nèi)，不需要花費(fèi)大量資金加固處理而保持安全、使用功能和外觀要求的能力。第十章局部承壓混凝土構(gòu)件局部承壓的特點(diǎn)p208（1）構(gòu)件表面受壓面積小于構(gòu)件截面積（2） 局部承壓面積部分的混凝土抗壓強(qiáng)度比全面積受壓時混凝土抗壓強(qiáng)度高（3） 在局部承壓區(qū)的中部有橫向拉應(yīng)力氣，這種橫向拉應(yīng)力可使混凝土產(chǎn)生裂縫局部承壓的破壞形態(tài)p208（1） 先開裂后破壞（2） 一開裂即破壞（3） 局部混凝土下陷混凝土局部承壓的工作機(jī)理p209主要有兩種理論，分別為套箍理論和剪切理論混凝土局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)p210（1） 混凝土局部承壓提高系數(shù)D軸心局部承壓混凝土強(qiáng)度提高系數(shù)D與局部承壓的分布面積Ab和局部承壓面積人1之比（Ab/Ai）有重要關(guān)系。D值隨Ab/Ai增加而增大，但不按線性增大，而是接近二次曲線的規(guī)律增大。因而，《公路橋規(guī)》規(guī)定D按下式計算:D=/（Ab/A）式中A1——局部承壓面積（考慮在鋼墊板中沿45°剛性角擴(kuò)大的面積），當(dāng)有孔道時（對圓形承壓面積而言）不扣除孔道面積A——局部承壓的計算底面積b（2） 配置間接鋼筋的混凝土局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)Dcor局部承壓區(qū)內(nèi)配置間接鋼筋可采用方格鋼筋網(wǎng)或螺旋式鋼筋兩種形式間接鋼筋體積配筋率Pv是指核心面積Acor范圍內(nèi)單位體積所含間接鋼筋的體積，應(yīng)按下列公式計算：①當(dāng)間接鋼筋為方格鋼筋網(wǎng)時，P=（n1As111+n2As212）/AcorS式中s——鋼筋網(wǎng)片層距"As1——分別是單層鋼筋網(wǎng)沿l1方向的鋼筋根數(shù)和單根鋼筋截面面積n2,As2——分別是單層鋼筋網(wǎng)沿l2方向的鋼筋根數(shù)和單根鋼筋截面面積Acor——方格網(wǎng)間接鋼筋內(nèi)表面范圍的混凝土核心面積，其重心應(yīng)與Al的重心重合，計算時按同心、對稱原則取值此外，鋼筋網(wǎng)在兩個方向的鋼筋截面面積相差不應(yīng)大于50%，且局部承壓區(qū)間接鋼筋不應(yīng)少于4層鋼筋網(wǎng)壁間接鋼筋為螺旋形鋼筋時，Pv=4Ass1/dcors式中A,——單根螺旋形鋼筋的截面面積ss1d——螺旋形間接鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi)混凝土核心的直徑cors——螺旋形鋼筋的直徑螺旋形鋼筋不應(yīng)少于4圈《公路橋規(guī)》規(guī)定Dcor按下式計算:Dcor/Sco/AAl式中的A為間接鋼筋網(wǎng)或螺旋鋼筋范圍內(nèi)混凝土核心面積，應(yīng)滿足A>A>A|且A的面積重心應(yīng)與A的面積重心重合。在實(shí)際工程cor bcorlcor l中，若為Acor>Ab情況，則應(yīng)取Acor=Ab5.局部承壓區(qū)的計算p212(1)局部承壓區(qū)的承載力計算對于配置間接鋼筋的局部承壓區(qū)，當(dāng)符合 Acor>Al且Acor的重心與Al的重心相重合的條件時，其局部承壓承載能力可按下式計算斗F餌F=.09(n,DfJkpDfM0ldu scdvcorsdIn式中Fld一一局部受壓面積上的局部壓力設(shè)計值，對后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的錨頭局部受壓區(qū)，可取1.2倍張拉時的最大壓力n一一混凝土局部承壓修正系數(shù)sD一一混凝土承壓強(qiáng)度的提高系數(shù)k一一間接鋼筋影響系數(shù)，混凝土強(qiáng)度等級C50及以下時，取k=2.0;C50-C80取k=2.0-1.7，中間直接插值取用p一一間接鋼筋的體積配筋率vD一一配置間接鋼筋時局部承壓承載能力提高系數(shù)corf.一一間接鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值sdAln一一當(dāng)局部受壓面有孔洞時，扣除孔洞后的混凝土局部受壓面積(計入鋼墊板中按45°剛性角擴(kuò)大的面積)，即Aln為局部承壓面積Al減去孔洞的面積(2)局部承壓區(qū)的抗裂性計算為了防止局部承壓區(qū)段出現(xiàn)沿構(gòu)件長度方向的裂縫，保證局部承壓區(qū)混凝土的防裂要求，對于在局部承壓區(qū)中配有間接鋼筋的情況《公路橋規(guī)》規(guī)定局部承壓區(qū)的截面尺寸應(yīng)滿足:Y°F聲F=1.3nDf0ldcrscdln式中fcd為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，其余符號的意義與上式相同第十二章預(yù)成力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料預(yù)應(yīng)力混凝土的概念p222預(yù)應(yīng)力混凝土，就是事先人為地在混凝土或鋼筋混凝土中引入內(nèi)部應(yīng)力，且其數(shù)值和分布恰好能將使用荷載產(chǎn)生的應(yīng)力抵消到一個合適程度的配筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的概念：由配置預(yù)應(yīng)力鋼筋再通過拉張或其他方法建立預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)國內(nèi)配筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類p224我國對以剛才為配筋的配筋混凝土結(jié)構(gòu)系列，采用按其預(yù)應(yīng)力度分成全應(yīng)力混凝土、部分應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土等三種結(jié)構(gòu)的分類方法預(yù)應(yīng)力度的定義p224《公路橋規(guī)》將受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力度(人)定義為由預(yù)應(yīng)力大小確定的消壓彎矩M0與外荷載產(chǎn)生的彎矩Ms的比值，即A=M0/Ms預(yù)應(yīng)力混凝土的材料p233(1)混凝土的強(qiáng)度要求:《公路橋規(guī)》規(guī)定預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C40(2)預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類：《公路橋規(guī)》推薦使用的預(yù)應(yīng)力筋有鋼絞線、高強(qiáng)度鋼絲、精軋螺紋鋼筋5.求上緣、下緣的總應(yīng)力p223現(xiàn)以如圖所示的簡支梁為例，進(jìn)一步說明預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本原理設(shè)混凝土梁跨徑為L，截面為bxh，承受均布荷載q（含自重在內(nèi)），其跨中最大彎矩M=qL28，此時跨中截面上、下緣的應(yīng)力為緣：4=6A//6A2（壓應(yīng)力）一， 卜緣：S=-6M/bh2（拉應(yīng)力）肉"緣；=即偏心距。=人/6）處，設(shè)置高強(qiáng)鋼絲束，并在梁的兩端對拉錨固［扣少啟”使鋼及中'”二位力N八其彈性回縮的壓力將作用于梁端混凝土截面與鋼束同高的術(shù)平?處［圖12-Ib）］,回縮力的大小亦為如令；v3M4,則同樣可求得M作用下，梁「、卜緣所產(chǎn)生的應(yīng)力「圖12-ld）］為上緣：%,二%__追M 3M13M/z0甲冰W/6= 飛=°卜-緣.寸,一必+見二e6M'「匚土土、沖