混凝土結(jié)構(gòu)原理知識(shí)點(diǎn)

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)1，混凝土結(jié)構(gòu)包括素混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，和其他形式的加勁混凝土結(jié)構(gòu)。2/混凝土和鋼筋共同工作的條件是：(1)鋼筋與混凝土之間有良好的粘結(jié)力，使兩者結(jié)合為整體。(2)鋼筋與混凝土兩者之間線脹系數(shù)幾乎相同，3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)其主要優(yōu)點(diǎn)：(1)材料利用合理(2)耐久性好(3)耐火性好(4)可模性好(5)整體性好(6)易于就地取材5、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)：主要是結(jié)構(gòu)自重較大，抗裂性較差，一旦損壞修復(fù)比較艱難，施工受時(shí)節(jié)環(huán)境影響較大等，這就使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍受到一定限制?；炷涟椿瘜W(xué)成分分為碳素鋼和普通低合金鋼。按生產(chǎn)工藝和性能不同分為：熱軋鋼筋，中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼筋，消除應(yīng)力鋼筋，鋼絞線，和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。冷加工鋼筋是將某些熱軋光面鋼筋經(jīng)冷卻冷拔或冷軋冷扭舉行再加工而形成的直徑較細(xì)的光面或變形鋼筋。有冷拉鋼筋，冷拔鋼筋，冷軋帶肋鋼筋，和冷軋扭鋼筋。鋼筋的冷彎性能：檢驗(yàn)鋼筋韌性，內(nèi)部質(zhì)量和加工可適性的有效主意，是將直徑d的鋼筋繞直徑為直徑為D的彎芯舉行彎折，在到達(dá)冷彎角度時(shí)，鋼筋不發(fā)生裂紋，斷裂、起層現(xiàn)象。鋼筋的疲勞是指鋼筋在承受重復(fù)周期性的動(dòng)荷載作用下，經(jīng)過(guò)一定次數(shù)后，從塑性破壞變成脆性破壞的現(xiàn)象。鋼筋的疲勞強(qiáng)度是在某一規(guī)定的應(yīng)力幅內(nèi)，經(jīng)歷一定次數(shù)循環(huán)荷載后發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求(1)鋼筋的強(qiáng)度(2)鋼筋的塑性(3)鋼筋的可焊性(4)鋼筋與混凝土的粘結(jié)力混凝土是用水泥，水，砂，石料以及外加劑等原材料經(jīng)攪拌后入模澆筑，經(jīng)養(yǎng)護(hù)硬化形成的人工石材。水泥凝膠體是混凝土產(chǎn)生塑性變形的根源，并起著調(diào)節(jié)和蔓延混凝土應(yīng)力的作用。11．a(chǎn).混凝土的強(qiáng)度等級(jí)：混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度(簡(jiǎn)稱(chēng)立方體強(qiáng)度)是衡量混凝土強(qiáng)度的基本指標(biāo)，用Fcu表示。我國(guó)規(guī)范采用立方體抗壓強(qiáng)度作為評(píng)定混凝土強(qiáng)度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定按標(biāo)準(zhǔn)主意制作、養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在28d或規(guī)定齡期用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)主意測(cè)得的具有95％保證率的抗壓強(qiáng)度值(以N／mm2計(jì))混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20，采用400MP不小于C25，承受重復(fù)荷載的不應(yīng)低于C30，預(yù)應(yīng)力不宜低于C40，且不應(yīng)低于C30混凝土立方體抗壓強(qiáng)度不僅與養(yǎng)護(hù)是的溫度濕度和齡期有關(guān)，還與立方體試件的尺寸和實(shí)驗(yàn)主意密切相關(guān)。混凝土的變形分兩類(lèi)：混凝土的受力變形，包括一次短期間加荷的變形，荷載持久作用下的變形，多次重復(fù)荷載下的變形。2是混凝土因?yàn)槭湛s或因?yàn)闇囟茸兓a(chǎn)生的變形?；炷翉?qiáng)度越高延性越低。螺旋筋能很好地提高混凝土的強(qiáng)度和延性；密排箍筋能較好地提高混凝土延性，但提高強(qiáng)度不顯然。橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比值稱(chēng)為橫向變形系數(shù)Vc可取0.2混凝土的變形模量：彈性模量Ec，切線模量Ec〞;割線模量Ecˊ總變形ε包含彈性變形和塑性變形。V是混凝土受壓時(shí)的彈性系數(shù)，為混凝土彈性變形與總應(yīng)變的比值。16．疲勞破壞：混凝土在荷載重復(fù)作用下引起的破壞。疲勞強(qiáng)度FcF是混凝土能承受多次重復(fù)作用而不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力限值。17．混凝土的徐變：混凝土在荷載的持久持續(xù)作用下，混凝土的變形隨時(shí)光而緩慢增長(zhǎng)的現(xiàn)象。徐變值與應(yīng)力的大小成正比，稱(chēng)為線性徐變。臨界是0.5；0.5到0.8，徐變的增長(zhǎng)比應(yīng)力快，稱(chēng)為非線性徐變?；炷恋氖湛s水一種隨時(shí)光增長(zhǎng)而增長(zhǎng)的變形。18．徐變有利影響：有利于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力重分布，減少應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象及減少溫度應(yīng)力等；在某種情況下，徐變有利于防止結(jié)構(gòu)物裂縫形成。。20．影響混凝土徐變的因素?zé)o數(shù)，總的來(lái)說(shuō)可分為三類(lèi)：(1)內(nèi)在因素內(nèi)在因素主要是指混凝土的組成與配合比。水泥用量大，水泥膠體多，水膠比越高，徐變?cè)酱?。要減小徐就應(yīng)盡量減少水泥用量，減少水膠比，增強(qiáng)骨料所占體積及剛度。(2)環(huán)境影響環(huán)境影響主要是指混凝土的養(yǎng)護(hù)條件以及使用條件溫度和濕度影響。養(yǎng)護(hù)的溫度越高，濕度越大，水泥水化作用越充足，徐變就越小，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)可使徐變減少20%--35%；試件受荷后，環(huán)境溫度越低、濕度越大，以及體表比(構(gòu)件體積與表面積的比值)越大，徐變就越小。(3)應(yīng)力條件應(yīng)力條件的影響包括加荷時(shí)施加的初應(yīng)力水平和混凝土的齡期兩個(gè)方面。在同樣的應(yīng)力水平下，加荷齡期越早，混凝土硬化越不充足，徐變就越大；在同樣的加荷齡期條件下，施加的初應(yīng)力水平越大徐變?cè)酱蟆?1．徐變值與應(yīng)力的大小成正比，這種徐變稱(chēng)為線性徐變。徐變的增長(zhǎng)較應(yīng)力增長(zhǎng)快，這種徐變稱(chēng)為非線性徐變；23．混凝土的收縮是一種隨時(shí)光增長(zhǎng)而增長(zhǎng)的變形。24．鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力由三部分組成：（1）化學(xué)膠結(jié)力(2)摩阻力(3)機(jī)械咬合力25.影響鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素主要有：(1)鋼筋表面形狀實(shí)驗(yàn)表明，變形鋼筋的粘結(jié)力比光面鋼筋高出2～3倍，因此變形鋼筋所需的錨固長(zhǎng)度比光面鋼筋要短，而光面鋼筋的錨固端頭則需要作彎鉤以提高粘結(jié)強(qiáng)度。(2)混凝土強(qiáng)度變形鋼筋和光面鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度均隨混凝土強(qiáng)度的提高而提高，但不與立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu成正比。粘結(jié)強(qiáng)度與混凝土的抗拉強(qiáng)度Ft大致成正比例關(guān)系。(3)保護(hù)層厚度和鋼筋凈距混凝土保護(hù)層和鋼筋間距對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度也有重要影響。對(duì)于高強(qiáng)度的變形鋼筋，當(dāng)混凝土保護(hù)層厚度較小時(shí)，外圍混凝土可能發(fā)生劈裂粘結(jié)強(qiáng)度降低；當(dāng)鋼筋之間凈距過(guò)小時(shí)，將可能浮上水平劈裂而導(dǎo)致囫圇保護(hù)層崩落，從而使粘結(jié)強(qiáng)度顯著降低，如圖2．38所示。(4)鋼筋澆筑位置粘結(jié)強(qiáng)度與澆筑混凝土?xí)r鋼筋所處的位置也有顯然的關(guān)系。對(duì)于混凝土澆筑深度過(guò)大的“頂部”水平鋼筋，其底面的混凝土因?yàn)樗帧馀莸囊莩龊凸橇厦谒鲁?，與鋼筋間形成了空隙層，從而削弱了鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用.(5)橫向鋼筋橫向鋼筋(如梁中的箍筋)可以延緩徑向劈裂裂縫的發(fā)展或限制裂縫的寬度，從而可以提高粘結(jié)強(qiáng)度。在較大直徑鋼筋的錨固區(qū)或鋼筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)，以及當(dāng)一排并列的鋼筋根數(shù)較多時(shí)，均應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的附加箍筋，以防止保護(hù)層的劈裂崩落。(6)側(cè)向壓力當(dāng)鋼筋的錨固區(qū)作用有側(cè)向壓應(yīng)力時(shí)，可增強(qiáng)鋼筋與混凝土之間的摩阻作用，使粘結(jié)強(qiáng)度提高。因此在直接支承的支座處，如梁的簡(jiǎn)支端，考慮支座壓力的有利影響，伸人支座的鋼筋錨固長(zhǎng)度可適當(dāng)減少。極限狀態(tài)是當(dāng)囫圇結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)（失穩(wěn)變形）就不能滿意設(shè)計(jì)規(guī)定的某一特定功能的要求時(shí)，此特定狀態(tài)就為極限狀態(tài)。作用效應(yīng)S是指由作用引起的結(jié)構(gòu)或者是構(gòu)件的反應(yīng)。結(jié)構(gòu)抗力R是指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵御內(nèi)力和變形的能力。它是材料性能、幾何參數(shù)、計(jì)算模式的函數(shù)。結(jié)構(gòu)的可靠度是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)光內(nèi)和規(guī)定條件下完成預(yù)定功能的概率。建造結(jié)構(gòu)三個(gè)等級(jí)：1—重要的工業(yè)和民用建造，破壞后果很?chē)?yán)重，2，普通的，后果嚴(yán)重，3，次要的建造物，破壞后果不嚴(yán)重。永遠(yuǎn)荷載分項(xiàng)系數(shù)，對(duì)由可變荷載控制的，分項(xiàng)系數(shù)rG=1.2；永遠(yuǎn)荷載控制是rG=1.35可變荷載系數(shù)，普通情況下γQ=1.4;對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)大于4KN/M2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載，rG=1.3可變荷載的準(zhǔn)永遠(yuǎn)值是按正常使用極限狀態(tài)持久效應(yīng)組合設(shè)計(jì)時(shí)采用的荷載代表值。材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值是一種特征值，其取值原則是在符合規(guī)定質(zhì)量的材料強(qiáng)度實(shí)測(cè)總體中，標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%的保證率。熱軋鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按屈服強(qiáng)度決定，無(wú)顯然屈服點(diǎn)的預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按條件屈服強(qiáng)度決定（取抗拉強(qiáng)度的0.85倍）材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值是在承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)中所采用的材料強(qiáng)度代表值，材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值由材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以分項(xiàng)系數(shù)得到。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀態(tài)：持久設(shè)計(jì)情況，短暫設(shè)計(jì)情況，偶爾設(shè)計(jì)情況，地震設(shè)計(jì)情況。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的最大撓度應(yīng)按照荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永遠(yuǎn)值組合演算。預(yù)應(yīng)力應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)組合驗(yàn)算一級(jí)按標(biāo)準(zhǔn)組合驗(yàn)算，二級(jí)按標(biāo)準(zhǔn)組合驗(yàn)算，三級(jí)可按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮持久作用影響的的效應(yīng)計(jì)算。為保證鋼筋與混凝土的粘接和混凝土澆筑的密實(shí)性，梁上部鋼筋水平方向的凈間距d1不應(yīng)小于30mm和1.5d適筋截面梁受力過(guò)程三個(gè)階段：1，彈性工作階段，此階段未受壓區(qū)應(yīng)力圖形為三角形，而受拉區(qū)混凝土應(yīng)力臨近勻稱(chēng)分布。2，帶裂縫工作階段，在裂縫截面處的受拉混凝土大部分退出工作，拉力基本上有鋼筋承擔(dān)，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖呈曲線分布；3，破壞階段，此時(shí)受拉鋼筋先屈服，而后裂縫向上延伸，直至受壓區(qū)混凝土被壓壞，應(yīng)力圖形曲線分布較豐滿。混凝土即將壓壞的狀態(tài)為正截面破壞極限狀態(tài)，為承載力計(jì)算的根據(jù)。配筋率與受彎構(gòu)件正截面破壞特征。縱向鋼筋配筋率：鋼筋混凝土梁受彎破壞特征，與受拉鋼筋面積As和構(gòu)件截面上混凝土有效面積bho的比值有關(guān)。ρ=As/bho適筋梁，破壞特征受拉鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，屬于延性破壞。超筋梁，受壓混凝土先被壓碎，受拉鋼筋未屈服，屬于脆性破壞。少筋梁，混凝土一開(kāi)裂，就破壞，屬于受拉脆性破壞，且承載能力低，應(yīng)用不經(jīng)濟(jì)，工程中避免采用。平截面假設(shè)：受彎構(gòu)件正截面彎曲變形后，截面平均應(yīng)變保持為平面，即截面上各點(diǎn)應(yīng)變與該點(diǎn)到中和軸的距離成正比。ξ是將等效矩形應(yīng)力圖受壓區(qū)高度x與截面有效高度ho的比值，稱(chēng)為相對(duì)受壓區(qū)高度。界限相對(duì)受壓區(qū)高度，界限破壞時(shí)，受拉鋼筋屈服與受壓混凝土壓碎同時(shí)發(fā)生，這時(shí)受壓區(qū)高度x與截面有效高度ho的比值。界限破壞等效矩形應(yīng)力圖的相對(duì)受壓區(qū)高度xb，則界限破壞時(shí)的界限相對(duì)受壓區(qū)高度ξb，界限受壓區(qū)高度ξb僅與材料性能有關(guān)，而與截面尺寸無(wú)關(guān)。當(dāng)相對(duì)受壓區(qū)高度ξ<ξb,受拉鋼筋先破壞，然后受壓混凝土破壞，屬于適筋梁；當(dāng)>時(shí)，受壓混土先破壞，受拉鋼筋未屈服，屬于超筋；當(dāng)=時(shí)，同時(shí)屈服和壓碎，屬于適筋梁上限。32.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的正截面破壞形態(tài)可分為三種：①適筋截面梁的延性破壞，特點(diǎn)是受拉鋼筋先屈服，而后受壓區(qū)混凝土被壓碎；②超筋截面梁的脆性破壞，特點(diǎn)是受拉鋼筋未屈服而受壓混凝土先被壓碎，其承栽力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度；③少筋截面梁的脆性破壞，特點(diǎn)是受拉區(qū)混凝土一開(kāi)裂受拉鋼筋就屈服，甚至進(jìn)入硬化階段，而受壓區(qū)混凝土可能被壓碎，也可能未被壓碎，它的承栽力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度。工程設(shè)計(jì)中，受彎構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算分為截面設(shè)計(jì)和界面復(fù)核兩種。箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱(chēng)為腹筋。有腹筋梁是配置了箍筋，彎起鋼筋和縱筋，僅僅有縱筋的是無(wú)腹筋梁。33.無(wú)腹筋梁的受剪破壞形態(tài)（1）斜壓破壞(λ<1)當(dāng)擴(kuò)散荷載距支座較近時(shí)，剪跨比A很小，擴(kuò)散荷載和支座間的主壓應(yīng)力較大，斜裂縫多而細(xì)密，且在梁腹主壓應(yīng)力作用下發(fā)生，裂縫方向與支座和荷載作用點(diǎn)的連線基本一致，斜壓破壞宛若斜向受壓短柱的受壓破壞。斜壓破壞受剪承載力主要取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度，破壞荷載為梁受剪承載力的上限，呈受壓脆性破壞特征2）剪壓破壞(1<λ<3)因?yàn)榧艨绫冗m中，斜裂縫浮上后，部分荷載通過(guò)受壓混凝土傳遞到支座，承載力沒(méi)有很快喪失。主斜裂縫形成后，隨著荷載增大，斜裂縫頂端剪壓區(qū)混凝土在剪應(yīng)力和壓應(yīng)力共同作用下被壓碎而破壞.剪壓破壞的過(guò)程比斜壓破壞緩慢，梁的最后破壞是因主斜裂縫的疾馳發(fā)展引起，破壞仍呈脆性,剪壓破壞的承載力在很大程度上取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，部分取決于斜裂縫頂端剪壓區(qū)混凝土的復(fù)合(剪壓)受力強(qiáng)度，其承載力介于斜拉破壞和斜壓破壞之間。(3)斜拉破壞(λ>3)當(dāng)剪跨比很大時(shí)，無(wú)腹筋梁極易發(fā)生斜拉破壞。因?yàn)檎龖?yīng)力與剪應(yīng)力的比值較大，當(dāng)混凝土的主拉應(yīng)力產(chǎn)生的拉應(yīng)變超過(guò)混凝土極限拉應(yīng)變時(shí)，趕緊浮上斜裂縫，并疾馳向受壓邊緣延伸，很快形成主裂縫，將構(gòu)件囫圇截面劈裂成兩部分而破壞。斜拉破壞的破壞荷載較小，破壞取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，梁的抗剪承載力很低，屬于受拉脆性破壞34.影響無(wú)腹筋梁受剪承載力的因素（1）剪跨比λ.無(wú)腹筋梁的受剪破壞形態(tài)要受剪跨比的影響，其實(shí)質(zhì)是因?yàn)榧艨绫圈?M/Vho=a/ho反映了截面彎矩與剪的荷載組合情況，從而直接影響到梁中的應(yīng)力狀態(tài)。（2）混凝土強(qiáng)度受剪的三種破壞形態(tài)中，斜拉破壞取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，剪壓破壞也基本取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，惟獨(dú)在剪跨比很小時(shí)的斜壓破壞才取決于混凝的抗壓強(qiáng)度，而斜壓破壞是受剪承載力的上限?？梢?jiàn)，無(wú)腹筋梁的受剪破壞是因?yàn)榛炷吝_(dá)到復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度而發(fā)生的，混凝土強(qiáng)度對(duì)受剪承載力有很大的影響。（3）縱筋配筋率p增強(qiáng)縱筋配筋率風(fēng)可限制斜裂縫的發(fā)展，提高斜縫間骨料咬合力作用，加大混凝土受壓區(qū)截面高度，提高受剪面積，增強(qiáng)縱筋的銷(xiāo)栓作用。因此，受剪承載力隨縱筋配筋率的增大而有所提高。（4）尺寸效應(yīng)對(duì)于無(wú)腹筋梁，在其他條件相同的情況下，梁的高度越大，相對(duì)抗剪承載力越低。尺寸效應(yīng)對(duì)無(wú)腹筋梁受剪承載力影響的緣故是，隨著梁的高度增大，斜裂縫寬度也較大，骨料咬合作用削弱，撕裂裂縫較顯然，從而導(dǎo)致銷(xiāo)栓作用大大降低（5）其他箍筋的作用：1斜裂縫浮上后，斜裂縫間的拉應(yīng)力由箍筋承擔(dān)，與斜裂縫相交腹筋中的應(yīng)力會(huì)驟然增大，增強(qiáng)了梁對(duì)剪力的傳遞能力2箍筋能抑制斜裂縫發(fā)展，增強(qiáng)斜裂縫頂端混凝土剪壓區(qū)面積，使Vc增大。3，箍筋可減少斜裂的寬度，提高斜裂縫間骨料咬合力，是Vu增強(qiáng)。4，阻止了混凝土沿縱筋的裂裂縫發(fā)展，增強(qiáng)了縱筋小栓作用Vd。5，箍筋參加了斜截面的受彎，使斜裂浮上后a-a截面處縱筋應(yīng)力σs的增量減少。適用條件：通過(guò)斜截面受檢承載力的計(jì)算配置合適的腹筋，可避免受彎構(gòu)件發(fā)生斜截面的剪壓破壞。而對(duì)于斜壓破壞和斜拉破壞，應(yīng)通過(guò)截面限制條件及最小配筋率來(lái)避免。35.抵御彎矩圖：按受彎構(gòu)件正截面計(jì)算所得實(shí)際截面尺寸、縱向受力鋼筋配情況，并沿構(gòu)件軸線方向繪出的各截面Mu圖.；通常有支承條件和荷載作用形式所得彎矩，并沿構(gòu)件軸線方向繪出的分布圖形，稱(chēng)為設(shè)計(jì)彎矩圖。36.鋼筋混凝土構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)可以分為兩類(lèi)，即平衡扭轉(zhuǎn)和約束扭轉(zhuǎn)。若構(gòu)件中的扭矩由荷載直接引起，其值可由平衡方程直接求出，為平衡扭轉(zhuǎn)：吊車(chē)梁，雨棚梁。若扭矩是由相鄰構(gòu)件的位移受到該構(gòu)件的約束而引起的，扭矩值需結(jié)合變形協(xié)調(diào)條件才干求得，為約束扭轉(zhuǎn)。37.破壞特征可分為適筋破壞、少筋破壞、部分超配筋破壞和徹低超配筋破壞。適筋破壞：對(duì)于箍筋和縱筋配置都合適時(shí)，與裂縫相交的鋼筋均能達(dá)到屈服，然后混凝土壓壞.其破壞特征類(lèi)似于受彎構(gòu)件適筋梁破壞，屬于延性破壞，破壞時(shí)極限扭矩的大小取決于箍筋和縱筋的配筋數(shù)量。少筋破壞：當(dāng)箍筋和縱筋配置數(shù)量過(guò)少時(shí)，鋼筋不足以承擔(dān)混凝土開(kāi)裂后釋放的拉應(yīng)力，一旦開(kāi)裂，受扭變形便疾馳增大其破壞特征類(lèi)似于受彎構(gòu)件的少筋梁，表現(xiàn)出顯然的受拉脆性，受扭承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度。此時(shí)，構(gòu)件破壞時(shí)的扭矩與開(kāi)裂扭矩臨近，配筋對(duì)極限扭矩影響不大。徹低超配筋破壞：當(dāng)箍筋和縱筋配置都過(guò)多時(shí)，受扭構(gòu)件在破壞前浮上較多密而細(xì)的螺旋形裂縫，在鋼筋屈服之前混凝土先壓壞，為受壓脆性破壞，其破壞特征類(lèi)似于受彎構(gòu)件的超筋梁，屬于脆性破壞，其受扭承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度。部分超配筋破壞：當(dāng)箍筋和縱筋的配筋比例相差過(guò)大時(shí)，破壞時(shí)還會(huì)浮上兩者中配筋率較小的一種鋼筋達(dá)到屈服，而另一種鋼筋未達(dá)到屈服的情況，這種破壞具有一定的延性，但小于適筋構(gòu)件。38.配筋強(qiáng)度比目的：因?yàn)槭芘や摻钣煞忾]箍筋和受扭縱筋兩部分鋼筋組成，兩者的配筋比例對(duì)受扭性能及極限受扭承載力有很大影響。為使箍筋和縱筋均能有效發(fā)揮作用，應(yīng)將兩部分鋼筋在數(shù)量和強(qiáng)度上加以控制，即控制兩部分鋼筋的配筋強(qiáng)度比。配筋強(qiáng)度比可定義為受扭縱筋與箍筋的體積比和強(qiáng)度比的乘積按照實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)0．5≤ξ≤2．0時(shí)，受扭構(gòu)件破壞時(shí)縱筋和箍筋基本上都能達(dá)到屈服強(qiáng)度，但兩種鋼筋配筋量的差別不宜過(guò)大，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010--2023年年)建議應(yīng)滿意：0．6≤ξ≤1.739.彎剪扭構(gòu)件的破壞形式1彎型破壞M較大，T／M較小，且剪力不起控制作用。此時(shí)，彎矩起主導(dǎo)作用，構(gòu)件底部受拉，頂部受壓。底部縱筋同時(shí)受彎矩和扭矩作用產(chǎn)生拉應(yīng)力疊加，裂縫首先在構(gòu)件彎曲受拉底面浮上，然后向兩側(cè)面發(fā)展，最后三個(gè)面上螺旋裂縫形成一個(gè)扭曲破壞面。若底部縱筋配置不夠，則破壞始于底部縱筋受拉屈服，止于頂部彎曲受壓混凝土壓碎，，承載力受底部縱筋控制，且受彎承載力因扭矩的存在而降低，2扭型破壞當(dāng)扭矩T較大，而T／M和T／V均較大，且構(gòu)件頂部縱筋少于底部縱筋扭矩引起頂部縱筋的拉應(yīng)力很大，而彎矩較小，其在構(gòu)件頂部引起的壓應(yīng)力也較小，所以導(dǎo)致頂部縱筋的拉應(yīng)力大于底部縱筋，破壞始于構(gòu)件頂面縱筋先受拉屈服，然后底部混凝土被壓碎，所示，承載力由頂部縱筋控制。．3剪扭型破壞V和T均較大，M較小，對(duì)構(gòu)件的承載力不起控制作用時(shí)，構(gòu)件在扭矩和剪力的共同作用下，截面均產(chǎn)生剪應(yīng)力，結(jié)果是截面一側(cè)剪應(yīng)力增大，另一側(cè)剪應(yīng)力減小。裂縫首先在剪應(yīng)力較大一側(cè)長(zhǎng)邊中點(diǎn)浮上，然后向頂面和底面擴(kuò)展，最后另一側(cè)長(zhǎng)邊的混凝土壓碎而達(dá)到破壞，倘若配筋合適，破壞時(shí)與螺旋裂縫相交的縱筋和箍筋均受拉并達(dá)到屈服。當(dāng)扭矩較大時(shí)，以受扭破壞為主；當(dāng)剪力較大時(shí)，以收件破壞為主。剪扭相關(guān)性定義：構(gòu)件受扭承載力與受彎，受剪承載力的這種互相影響的性質(zhì)。通常在荷載作用下，受壓構(gòu)件其界面上作用有軸力、彎矩和剪力。當(dāng)軸向力作用線與構(gòu)件截面重心軸重合時(shí)，稱(chēng)為軸心受壓構(gòu)件；當(dāng)彎矩和軸力共同作用于構(gòu)件上或當(dāng)軸向力作用線與構(gòu)件截面重心軸不重合時(shí)，稱(chēng)為偏心受壓構(gòu)件；當(dāng)軸向力作用線與截面的重心軸平行且沿某一主軸偏離重心時(shí)，稱(chēng)為單向偏心受壓構(gòu)件；當(dāng)軸向力作用線與截面的重心軸平行且偏離兩個(gè)主軸時(shí)，稱(chēng)為雙向偏心受壓構(gòu)件。鋼筋混凝土受壓構(gòu)件中，縱向受力鋼筋的作用是與混凝土共同承擔(dān)由外荷載引起的內(nèi)力，防止構(gòu)件驟然脆性破壞，減小混凝土非勻稱(chēng)質(zhì)性引起的影響?？v向鋼筋還可以承擔(dān)構(gòu)件失穩(wěn)破壞時(shí)凸出面浮上的拉力以及因?yàn)楹奢d的初始偏心、混凝土收縮徐變、構(gòu)件的溫度變形等因素所引起的拉力等。矩形截面受壓構(gòu)件中縱向受力鋼筋根數(shù)不得少于四根以便與箍筋形成鋼筋骨架。鋼筋混凝土受壓構(gòu)件箍筋的作用是為了防止縱向鋼筋受壓時(shí)壓屈，同時(shí)保證縱向鋼筋的準(zhǔn)確位置，并于縱向鋼筋組成整體骨架。柱中箍筋應(yīng)做成封閉式箍筋，也可焊接成封閉環(huán)式。根據(jù)鋼筋混凝土柱中箍筋的配置方式和作用不同，軸心受壓構(gòu)件分為兩種情況：普通箍筋軸心受壓柱和螺旋箍筋軸心受壓柱。普通箍筋的作用是防止縱筋壓曲，改善構(gòu)件的延性，并與縱筋形成鋼筋骨架。便于施工。而螺旋箍筋柱中，箍筋形狀為圓形，且較密，除了具有普通箍筋的作用外，還對(duì)核心混凝土起約束作用，提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度和延性。計(jì)算配有縱筋和螺旋式（或焊接環(huán)式）箍筋柱的承載力時(shí)，應(yīng)滿意一定的適用條件：1為了保證在使用荷載作用下，箍筋外層的混凝土不至于過(guò)早剝落，配螺旋式（或焊接環(huán)式）箍筋的軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值不應(yīng)比按普通箍筋的軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值大50%2當(dāng)遇有下列隨意一種情況時(shí)，，不考慮間接鋼筋的影響，當(dāng)L/D>12時(shí)，因構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比較大，可能因?yàn)槌跏计囊鸬膫?cè)向彎曲和附加彎矩的影響使構(gòu)件的承載力降低，螺旋式箍筋不能發(fā)揮其作用。當(dāng)間接箍筋的換算截面面積A小于縱向鋼筋所有截面面積的25%時(shí)，可以認(rèn)為間接鋼筋配置得太少，不能起到套箍的約束作用。大偏心受壓破壞———受拉破壞當(dāng)構(gòu)件截面的相對(duì)偏心距e/h較大，即彎矩M的影響較為顯著，而且配置的受拉側(cè)鋼筋A(yù)相宜時(shí)，在偏心距較大的軸向壓力N作用下，遠(yuǎn)離縱向偏心力一側(cè)截面受拉。關(guān)鍵的破壞特征是受拉鋼筋首先達(dá)到屈服，然后受壓鋼筋也能達(dá)到屈服，最后受壓區(qū)混凝土壓碎而導(dǎo)致構(gòu)件破壞。這種破壞形態(tài)在破壞前有較顯然的預(yù)兆，屬于塑性破壞，這內(nèi)破壞也稱(chēng)為受拉破壞。產(chǎn)生小偏心受壓破壞的條件和破壞形式有三種：1相對(duì)偏心距e/h較小或很小，截面大部分處于受壓狀態(tài)，甚至全截面處于受壓狀態(tài)。2相對(duì)偏心距e/h較大，但受拉側(cè)鋼筋A(yù)s配置較多時(shí)，這種情況類(lèi)似于雙筋截面超筋梁，屬于受拉一側(cè)配筋過(guò)多引起的，普通可能浮上在對(duì)稱(chēng)配筋的情況3當(dāng)相對(duì)偏心距很小，而距軸壓力N較遠(yuǎn)一側(cè)的鋼筋配置的過(guò)少，還可能浮上遠(yuǎn)離縱向偏心壓力一側(cè)邊緣混凝土的應(yīng)變首先達(dá)到極限壓應(yīng)變，混凝土被壓碎，總算構(gòu)件破壞的現(xiàn)象。因?yàn)楣こ讨袑?shí)際存在著荷載作用位置的不定性、混凝土質(zhì)量的不勻稱(chēng)性及施工的偏差等因素，都可能產(chǎn)生附加偏心距。從大小偏心受壓破壞特征可以看出，兩者之間的根本區(qū)別在于破壞時(shí)受拉鋼筋能否達(dá)到屈服，這和受彎構(gòu)件與超筋破壞兩種情況徹低一致兩種偏心受壓破壞形態(tài)的界限條件，在破壞時(shí)縱向鋼筋A(yù)s的應(yīng)力達(dá)到抗拉屈服強(qiáng)度，同時(shí)受壓區(qū)混凝土也達(dá)到極限壓應(yīng)變值，此時(shí)其相對(duì)受壓區(qū)高度稱(chēng)為界限受壓區(qū)高度。40．軸心受壓構(gòu)件：通常在荷載作用下，受壓構(gòu)件其截面上軸向力作用線與構(gòu)件截面重心軸重合。41．偏心受壓構(gòu)件：當(dāng)彎矩和軸力共同作用于構(gòu)件上或當(dāng)軸向力作用線與構(gòu)件截面重心軸不重合。42．單向偏心受壓構(gòu)件：當(dāng)軸向力作用線與截面的重心軸平行且沿某一主軸偏離重心。43．雙向偏心受壓構(gòu)件：當(dāng)軸向力作用線與截面的重心軸平行且偏離兩個(gè)主軸。49．影響耐久性能的主要因素：(1)混凝土的碳化(2)鋼筋的銹蝕：(3)混凝土的凍融破壞：(4)混凝土的堿集料反應(yīng)。(5)侵蝕性介質(zhì)的腐蝕：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，其點(diǎn)是：（1）改善結(jié)構(gòu)的使用性能(2)減小構(gòu)件截面尺寸，減輕自重(3)充足利用高強(qiáng)度鋼筋(4)具有良好的裂縫閉合性能(5)提高抗疲勞強(qiáng)度(6)具有良好的經(jīng)濟(jì)性52．預(yù)應(yīng)力混凝土主要用于以下一些結(jié)構(gòu)當(dāng)中：(1)大跨度結(jié)構(gòu)(2)對(duì)抗裂性有異常要求的結(jié)構(gòu)(3)某些高聳結(jié)構(gòu)(4)大量發(fā)明的預(yù)制構(gòu)件(5)異常要求的普通建造53．預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的分類(lèi)：(1)按預(yù)應(yīng)力的施加方式分類(lèi)：分為先張法與后張法兩種。(2)按預(yù)應(yīng)力施加的程度分類(lèi)全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。部分預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。(3)按預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間是否存在粘結(jié)作用分類(lèi)54．按照預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間是否存在粘結(jié)作用可分為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件兩類(lèi)。55．對(duì)鋼筋有較高的質(zhì)量要求，詳細(xì)為：(1)高強(qiáng)度（2）與混凝土間有充足的粘結(jié)強(qiáng)度（3）良好的加工性能（4）具有一定的塑性。56．預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的對(duì)混凝土的基本要求是：（1）高強(qiáng)度（2）收縮與徐變?。?）快硬早強(qiáng)57．張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力是指張拉鋼筋時(shí)，張拉設(shè)備的測(cè)力裝置顯示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋橫截面面積得出的應(yīng)力值。58．預(yù)應(yīng)力損失：張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失，混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失，預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失，混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失，環(huán)形構(gòu)件用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋時(shí)所引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮持久作用效應(yīng)影響計(jì)算的最大裂縫寬度不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的最大裂縫寬度限值對(duì)環(huán)境類(lèi)別為二a類(lèi)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在荷載準(zhǔn)永遠(yuǎn)組合下，受拉邊緣應(yīng)力20．影響混凝土徐變的因素?zé)o數(shù)，總的來(lái)說(shuō)可分為三類(lèi)：(1)內(nèi)在因素內(nèi)在因素主要是指混凝土的組成與配合比。(2)環(huán)境影響環(huán)境影響主要是指混凝土的養(yǎng)護(hù)條件以及使用條件下溫度和濕度影響。(3)應(yīng)力條件應(yīng)力條件的影響包括加荷時(shí)施加的初應(yīng)力水平和混凝土的齡期兩個(gè)方面正常使用極限狀態(tài)分為可逆正常使用極限狀態(tài)和不可逆正常使用極限狀態(tài)可逆正常使用極限狀態(tài)指當(dāng)產(chǎn)生超越正常使用極限狀態(tài)的作用卸除后，該作用產(chǎn)生的超越狀態(tài)可以恢復(fù)的正常使用極限狀態(tài)不可逆正常使用極限狀