混凝土上册课后思考题答案

1.1钢筋混凝土梁破坏时都有哪些特点？钢筋和混凝土是如何共同工作的？钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。

1.2结构由哪些功能要求？简述承载能力极限状态正常使用极限状态的概念？建筑结构应该满足安全性、适用性和耐久性的功能要求。承载能力极限状态，即结构或构件达到最大承载能力或者达到不适于继续承载的变形状态。正常使用极限状态，即结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限值的状态。

2.1混凝土的强度等级是根据什么确定的？混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值确定的。我国新《规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。

2.2根据约束原理如何加固该柱？根据约束原理，要提高混凝土的抗压强度，就要对混凝土的横向变形加以约束，从而限制混凝土内部微裂缝的发展。因此，工程上通常采用沿方形钢筋混凝土短柱高度方向环向设置密排矩形箍筋的方法来约束混凝土，然后沿柱四周支模板，浇筑混凝土保护层，以此改善钢筋混凝土短柱的受力性能，达到提高混凝土的抗压强度和延性的目的。

2.3混凝土的徐变？影响？因素？如何减小？结构或材料承受的荷载或应力不变，而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大影响，它会使构件的变形增加，在钢筋混凝土截面中引起应力重分布的现象，在预应力混凝土结构中会造成预应力损失。影响混凝土徐变的主要因素有：1）时间参数；2）混凝土的应力大小；3）加载时混凝土的龄期；4）混凝土的组成成分；5）混凝土的制作方法及养护条件；6）构件的形状及尺寸；7）钢筋的存在等。减少徐变的方法有：1）减小混凝土的水泥用量和水灰比；2）采用较坚硬的骨料；3）养护时尽量保持高温高湿，使水泥水化作用充分；4）受到荷载作用后所处的环境尽量温度低、湿度高。

2.4钢筋的形式？冷加工方法？钢筋主要有热轧钢筋、高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋等多种形式。钢筋冷加工的方法有冷拉和冷拔。冷拉可提高钢筋的抗拉强度，但冷拉后钢筋的塑性有所降低。冷拔可同时提高钢筋的抗拉及抗压强度，但塑性降低很多。

2.5钢混结构对钢筋的性能有哪要求？钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求如下：1）钢筋的强度必须能保证安全使用；2）钢筋具有一定的塑性；3）钢筋的可焊性较好；4）钢筋的耐火性能较好；5）钢筋与混凝土之间有足够的粘结力。

3.1混凝土弯曲受压时的极限压应变的取值？混凝土弯曲受压时的极限压应变的取值如下：当正截面处于非均匀受压时，的取值随混凝土强度等级的不同而不同，即＝0.0033－0.5(fcu,k－50)×10-5，且当计算的值大于0.0033时，取为0.0033；当正截面处于轴心均匀受压时，取为0.002。

3.2界限破坏？所谓“界限破坏”，是指正截面上的受拉钢筋的应变达到屈服的同时，受压区混凝土边缘纤维的应变也正好达到混凝土极限压应变时所发生的破坏。此时，受压区混凝土边缘纤维的应变＝＝0.0033－0.5(fcu,k－50)×10-5，受拉钢筋的应变＝＝fy／Es。

3.3为什么要掌握钢混受弯构件正截面全过程中各阶段应力状态？因为受弯构件正截面受弯全过程中第Ⅰ阶段末(即Ⅰa阶段)可作为受弯构件抗裂度的计算依据；第Ⅱ阶段可作为使用荷载阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据；第Ⅲ阶段末(即Ⅲa阶段)可作为正截面受弯承载力计算的依据。所以必须掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态。正截面受弯承载力计算公式正是根据Ⅲa阶段的应力状态列出的。

3.4适筋梁、少筋梁和超筋梁？如何避免少筋梁超筋梁？当纵向受拉钢筋配筋率满足时发生适筋破坏形态；当时发生少筋破坏形态；当时发生超筋破坏形态。与这三种破坏形态相对应的梁分别称为适筋梁、少筋梁和超筋梁。由于少筋梁在满足承载力需要时的截面尺寸过大，造成不经济，且它的承载力取决于混凝土的抗拉强度，属于脆性破坏类型，故在实际工程中不允许采用。由于超筋梁破坏时受拉钢筋应力低于屈服强度，使得配置过多的受拉钢筋不能充分发挥作用，造成钢材的浪费，且它是在没有明显预兆的情况下由于受压区混凝土被压碎而突然破坏，属于脆性破坏类型，故在实际工程中不允许采用。

2)在不同荷载组合情况下，梁截面承受异号弯矩时。应用双筋梁的基本计算公式时，必须满足x≤h0和x≥2这两个适用条件，第一个适用条件是为了防止梁发生脆性破坏；第二个适用条件是为了保证受压钢筋在构件破坏时达到屈服强度。x≥2的双筋梁出现在受压钢筋在构件破坏时达到屈服强度的情况下，此时正截面受弯承载力按公式：计算；x＜2的双筋梁出现在受压钢筋在构件破坏时不能达到其屈服强度的情况下，此时正截面受弯承载力按公式：计算。

3.6T形截面梁类型？T形截面梁有两种类型，第一种类型为中和轴在翼缘内，即x≤，这种类型的T形梁的受弯承载力计算公式与截面尺寸为×h的单筋矩形截面梁的受弯承载力计算公式完全相同；第二种类型为中和轴在梁肋内，即x＞，这种类型的T形梁的受弯承载力计算公式与截面尺寸为b×h，＝／2，＝As1(As1满足公式)的双筋矩形截面梁的受弯承载力计算公式完全相同。

4.1梁斜截面受剪破坏主要有三种形态及破坏特征？梁斜截面受剪破坏主要有三种形态：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。斜压破坏的特征是，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而压坏，破坏是突然发生的。剪压破坏的特征通常是，在剪弯区段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝，它们沿竖向延伸一小段长度后，就斜向延伸形成一些斜裂缝，而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝，称为临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区的高度缩小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。斜拉破坏的特征是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失，破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载很接近，破坏过程急骤，破坏前梁变形亦小，具有很明显的脆性。

4.2影响斜截面受剪性能的主要因素有：1)剪跨比；2)混凝土强度；3)箍筋配箍率；4)纵筋配筋率；5)斜截面上的骨料咬合力；6)截面尺寸和形状。

4.3如何防止梁的斜压和斜拉破坏？梁的斜压和斜拉破坏在工程设计时都应设法避免。为避免发生斜压破坏，设计时，箍筋的用量不能太多，也就是必须对构件的截面尺寸加以验算，控制截面尺寸不能太小。为避免发生斜拉破坏，设计时，对有腹筋梁，箍筋的用量不能太少，即箍筋的配箍率必须不小于规定的最小配箍率；对无腹筋板，则必须用专门公式加以验算。

4.4计算梁斜截面受剪承载力时应选取以下计算截面：1)支座边缘处斜截面；2)弯起钢筋弯起点处的斜截面；3)箍筋数量和间距改变处的斜截面；4)腹板宽度改变处的斜截面。

5.1轴心受压普通箍筋短柱的破坏形态是随着荷载的增加，柱中开始出现微细裂缝，在临近破坏荷载时，柱四周出现明显的纵向裂缝，箍筋间的纵筋发生压屈，向外凸出，混凝土被压碎，柱子即告破坏。而长柱破坏时，首先在凹侧出现纵向裂缝，随后混凝土被压碎，纵筋被压屈向外凸出；凸侧混凝土出现垂直于纵轴方向的横向裂缝，侧向挠度急剧增大，柱子破坏。

5.2《混凝土结构设计规范》采用稳定系数来表示长柱承载力的降低程度，即＝，和分别为长柱和短柱的承载力。根据试验结果及数理统计可得的经验计算公式：当l0／b＝8～34时，＝1.177－0.021l0／b；当l0／b＝35～50时，＝0.87－0.012l0／b。《混凝土结构设计规范》中，对于长细比l0／b较大的构件，考虑到荷载初始偏心和长期荷载作用对构件承载力的不利影响较大，的取值比按经验公式所得到的值还要降低一些，以保证安全。对于长细比l0／b小于20的构件，考虑到过去使用经验，的取值略微抬高一些，以使计算用钢量不致增加过多。

5.3偏心受压短柱的破坏形态？钢筋混凝土偏心受压短柱的破坏形态有受拉破坏和受压破坏两种情况。受拉破坏形态又称大偏心受压破坏，它发生于轴向力N的相对偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时。随着荷载的增加，首先在受拉区产生横向裂缝；荷载再增加，拉区的裂缝随之不断地开裂，在破坏前主裂缝逐渐明显，受拉钢筋的应力达到屈服强度，进入流幅阶段，受拉变形的发展大于受压变形，中和轴上升，使混凝土压区高度迅速减小，最后压区边缘混凝土达到极限压应变值，出现纵向裂缝而混凝土被压碎，构件即告破坏，破坏时压区的纵筋也能达到受压屈服强度，这种破坏属于延性破坏类型，其特点是受拉钢筋先达到屈服强度，导致压区混凝土压碎。受压破坏形态又称小偏心受压破坏，截面破坏是从受压区开始的，发生于轴向压力的相对偏心距较小或偏心距虽然较大，但配置了较多的受拉钢筋的情况，此时构件截面全部受压或大部分受压。破坏时，受压应力较大一侧的混凝土被压碎，达到极限应变值，同侧受压钢筋的应力也达到抗压屈服强度，而远测钢筋可能受拉可能受压，但都达不到屈服。破坏时无明显预兆，压碎区段较大，混凝土强度越高，破坏越带突然性，这种破坏属于脆性破坏类型，其特点是混凝土先被压碎，远测钢筋

可能受拉也可能受压，但都不屈服。偏心受压构件按受力情况可分为单向偏心受压构件和双向偏心受压构件；按破坏形态可分为大偏心受压构件和小偏心受压构件；按长细比可分为短柱、长柱和细长柱。

5.4偏心受压长柱的正截面受压破坏有两种形态，当柱长细比很大时，构件的破坏不是由于材料引起的，而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的，称为“失稳破坏”，它不同于短柱所发生的“材料破坏”；当柱长细比在一定范围内时，虽然在承受偏心受压荷载后，偏心距由ei增加到ei＋f，使柱的承载能力比同样截面的短柱减小，但就其破坏本质来讲，与短柱破坏相同，均属于“材料破坏”，即为截面材料强度耗尽的破坏。轴心受压长柱所承受的轴向压力N与其纵向弯曲后产生的侧向最大挠度值f的乘积就是偏心受压长柱由纵向弯曲引起的最大的二阶弯矩，简称二阶弯矩。

5.5大、小偏心受压破坏的界限破坏形态即称为“界限破坏”，其主要特征是：受拉纵筋应力达到屈服强度的同时，受压区边缘混凝土达到了极限压应变。相应于界限破坏形态的相对受压区高度设为，则当≤时属大偏心受压破坏形态，当＞时属小偏心受压破坏形态。5.6偏心受压构件正截面承载力Nu—Mu的相关曲线是指偏心受压构件正截面的受压承载力设计值Nu与正截面的受弯承载力设计值Mu之间的关系曲线。整个曲线分为大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两个曲线段，其特点是：1）Mu＝0时，Nu最大；Nu＝0时，Mu不是最大；界限破坏时，Mu最大。2）小偏心受压时，Nu随Mu的增大而减小；大偏心受压时，Nu随Mu的增大而增大。3）对称配筋时，如果截面形状和尺寸相同，混凝土强度等级和钢筋级别也相同，但配筋数量不同，则在界限破坏时，它们的Nu是相同的（因为Nu＝），因此各条Nu—Mu曲线的界限破坏点在同一水平处。应用Nu—Mu相关曲线，可以对一些特定的截面尺寸、特定的混凝土强度等级和特定的钢筋类别的偏心受压构件，通过计算机预先绘制出一系列图表，设计时可直接查表求得所需的配筋面积，以简化计算，节省大量的计算工作。

6.1怎样区别偏心受拉构件所属类型？偏心受拉构件按纵向拉力N的位置不同，分为大偏心受拉与小偏心受拉两种情况：当纵向拉力N作用在钢筋As合力点及合力点范围以外时，属于大偏心受拉情况；当纵向拉力N作用在As合力点及合力点范围以内时，属于小偏心受拉情况。

6.2偏心受拉和偏心受拉构件的斜截面受剪承载力计算公式有何不同？偏心受拉构件的斜截面受剪承载力Vu等于混凝土和箍筋承担的剪力Vcs扣掉轴向拉力的不利作用，而偏心受压构件的斜截面承载力Vu等于混凝土和箍筋承担的剪力Vcs加上轴向压力的有利作用。这是因为轴向拉力的存在有时会使斜裂缝贯穿全截面，导致偏心受拉构件的斜截面受剪承载力比无轴向拉力时要降低一些。而轴向压力的存在则能推迟垂直裂缝的出现，并使裂缝宽度减小，从而使得偏心受压构件的斜截面受剪承载力比无轴向压力时要高一些，但有一定限度，当轴压比N/fcbh＝0.3～0.5时，再增加轴向压力就将转变为带有斜裂缝的小偏心受压的破坏情况，斜截面受剪承载力达到最大值，因此，在计算偏心受压构件的斜截面受剪承载力时，注意当轴向压力N>0.3fcA时，取N＝0.3fcA，A为构件的截面面积。

6.3少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏和部分超筋破坏特点？钢筋混凝土纯扭构件的适筋破坏是在扭矩的作用下，纵筋和箍筋先到达屈服强度，然后混凝土被压碎而破坏，属于延性破坏类型；部分超筋破坏主要发生在纵筋与箍筋不匹配，两者配筋率相差较大时，当纵筋配筋率比箍筋配筋率小得多时，则破坏时仅纵筋屈服，而箍筋不屈服；反之，则箍筋屈服，纵筋不屈服，这种破坏亦具有一定是延性，但较适筋受扭构件破坏时的截面延性小；超筋破坏主要发生在纵筋和箍筋的配筋率都过高时，破坏时纵筋和箍筋都没有达到屈服强度而混凝土先行压坏，属于脆性破坏类型；少筋破坏主要发生在纵筋和箍筋配置均过少时，此时一旦裂缝出现，构件会立即发生破坏，破坏时纵筋和箍筋不仅达到屈服强度而且可能进入强化阶段，属于脆性破坏类型。

6.4在受扭计算中，为了避免少筋破坏，受扭构件的配筋应有最小配筋量的要求，受扭构件的最小纵筋和箍筋配筋量，可根据钢筋混凝土构件所能承受的扭矩T不低于相同截面素混凝土构件的开裂扭矩Tcr的原则确定；为了避免发生超筋破坏，构件的截面尺寸应满足一定的要求，即：

7.1构件截面的弯曲刚度？与材料力学相比？构件截面的弯曲刚度就是使截面产生单位曲率需要施加的弯矩值，即B=M/。它是度量截面抵抗弯曲变形能力的重要指标。当梁的截面形状尺寸和材料已知时，材料力学中梁的截面弯曲刚度EI是一个常数，因此，弯矩与曲率之间都是始终不变的正比例关系。钢筋混凝土受弯构件的截面弯曲刚度B不是常数而是变化的，即使在纯弯段内，沿构件跨度各个截面承受的弯矩相同，但曲率也即截面弯曲

刚度却不相同。且它不仅随荷载增大而减小，还将随荷载作用时间的增长而减小。

7.2“最小刚度原则”就是在受弯构件全跨长范围内，可都按弯矩最大处的截面弯曲刚度，亦即按最小的截面弯曲刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。当构件上存在正、负弯矩时，可分别取同号弯矩区段内|Mmax|处截面的最小刚度计算挠度。试验分析表明，虽然按最小截面弯曲刚度Bmin计算的挠度值偏大，但由于受弯构件剪跨段内的剪切变形会使梁的挠度增大，而这在计算中是没有考虑的，这两方面的影响大致可以相互抵消，因此，采用“最小刚度原则”是合理的，可以满足实际工程要求。

7.3配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度影响？三者不能同时满足时采取的措施？在适筋范围内，当梁的尺寸和材料性能给定时，配筋率越高，受弯构件正截面承载力越大，最大裂缝宽度值越小，但配筋率的提高对减小挠度的效果不明显。受弯构件在满足了正截面承载力要求的前提下，还必须满足挠度验算要求和裂缝宽度验算要求。若此时不满足挠度验算要求，不能盲目地用增大配筋率的方法来解决，可以采用增大截面有效高度h0或施加预应力或采用T形或I形截面的方法来处理挠度不满足的问题。若满足了挠度验算的要求，而不满足裂缝宽度验算的要求，则可采用施加预应力或在保证配筋率变化不大的情况下减小钢筋直径和采用变形钢筋的方法来解决，必要时可适当增加配筋率。8.1框架柱轴压比？轴压比的定义为柱的轴向压力与理论抗压强度的比值。

10.1 简述荷载的分类。永久荷载，可变荷载，偶然荷载

10.2什么叫结构的可靠度和可靠指标？我国《建筑结构可靠度设计统一标准》对结构可靠度是如何定义的？

结构的可靠度：在规定时间内规定条件下，完成预定功能的能力。可靠度：是结构可靠性的概率度量，即在设计使用年限内，在正常条件下，完成预定功能的概率。

可靠指标：衡量结构可靠度的一个指标。

10.3建筑结构应满足哪些功能要求？建筑结构安全等级是按什么原则划分的？结构的设计使用年限如何确定？结构超过其设计使用年限是否意味着不能再使用？为什么？建筑结构应满足的功能要求：安全性，使用性，耐久性。安全等级划分标准：建筑结构破坏后果的影响程度。设计使用年限的确定：按《建筑结构可靠度设计统一标准》或按业主的要求经主管部门同意的。超过设计使用年限的结构并不意味着已损坏而不能使用，只是说明其完成预定功能的能力越来越低了。

10.4什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？

极限状态：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指定的某一功能要求，这个特定状态就称为该功能的极限状态。分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形状态。正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。

11.1单向板：只在一个方向弯曲或者主要在一个方向弯曲的板。

双向板：在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板。

11.2理想铰与塑性铰的区别？a.理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰则能承受基本不变的弯矩；b.理想铰集中于一点，塑性铰则有一定的长度；c.理想铰在两个方向都可产生无限转动，而塑性铰则是有限转动的单向铰，只能在弯矩作用方向作有限的转动。

11.3试比较塑形内力重分布和应力重分布。应力重分布：由于钢筋混凝土的非弹性性质，使截面上应力的分布不再服从线弹性分布规律的现象。应力重分布主要是指沿截面高度应力分布的非弹性关系，它是静定和超静定的钢筋混凝土结构都具有一种基本属性。内力重分布：由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而引起的各截面内力之间的关系不再遵循线弹性关系的现象。塑形内力重分布不是指截面上应力的重分布，而是指超静定结构截面内力间的关系不再服从线弹性分布规律而言的，静定的钢筋混凝土结构不存在塑形内力重分布。

11.4弯矩调幅法设计原则及步骤。设计原则：1.弯矩调幅法后引起结构内力图形和正常使用状态的变化，应进行验算或有构造措施加以保证；2.受力钢筋宜采用HRB335及400级热轧钢筋，混凝土等级宜在C25~C45范围内，截面相对受压区高度ξ应满足0.10<ξ<0.35 11.5梁荷载不利布置原则。1.求某跨跨内最大正弯矩时，应在本跨布置活荷载，然后隔跨布置；2.求某跨跨内最大负弯矩时，本跨不布置活荷载，而在其左右邻跨布置，然后隔跨布置；3.求某支座绝对值最大的负弯矩或支座左右截面最大剪力时，应在该支座左右两跨

布置活荷载，然后隔跨布置。

2简述偏心受压构件受拉破坏和受压破坏的特点，如何区分这两种破坏：受拉破坏，钢筋先达到屈服强度，最终导致受压区混凝土压碎，截面破坏。受压破坏，混凝土先被压碎，远侧钢筋可能受拉也可能受压，但基本上都不屈服，属于脆性破坏类型。破坏时远侧钢筋是否受拉或屈服。

3简述纯扭构件的破坏形态及其特点：钢筋混凝土纯扭构件的适筋破坏是在扭矩的作用下，纵筋和箍筋先到达屈服强度，然后混凝土被压碎而破坏，属于延性破坏类型；部分超筋破坏主要发生在纵筋与箍筋不匹配，两者配筋率相差较大时，当纵筋配筋率比箍筋配筋率小得多时，则破坏时仅纵筋屈服，而箍筋不屈服；反之，则箍筋屈服，纵筋不屈服，这种破坏亦具有一定是延性，但较适筋受扭构件破坏时的截面延性小；超筋破坏主要发生在纵筋和箍筋的配筋率都过高时，破坏时纵筋和箍筋都没有达到屈服强度而混凝土先行压坏，属于脆性破坏类型；少筋破坏主要发生在纵筋和箍筋配置均过少时，此时一旦裂缝出现，构件会立即发生破坏，破坏时纵筋和箍筋不仅达到屈服强度而且可能进入强化阶段，属于脆性破坏类型。

4混凝土构件延性的概念及其影响因素：混凝土结构、构件或截面的延性是指从屈服开始至达到最大承载能力或达到以后而承载力还没有显著下降期间的变形能力。主要因素是纵向钢筋配筋率、混凝土极限压应变、钢筋屈服强度及混凝土强度等

简述影响裂缝宽度的主要原因：混凝土的滑移，徐变和拉应力的松弛，混凝土的收缩，荷载的变动，材料的不均匀性和截面尺寸的偏差。

6受弯构件刚度降低的主要原因：混凝土受拉开裂，弯矩转由钢筋承受，出现内力重分布，变形加剧，刚度下降

7简述受弯构件正截面基本假定及其应用：混凝土本构关系，钢筋本构关系，平均应变平截面，受拉区混凝土拉应力忽略；应用于受弯构件正截面，大偏压构件正截面，大偏拉构件正截面等承载力计算

8简述斜截面抗弯问题：在已经保证正截面受弯承载力的情况下，为了抗剪将纵向钢筋弯起，可能在斜截面出现后，晚期的钢筋和未弯起的钢筋不足以抵抗弯矩的作用，使构件丧失承载力。

9剪扭相关性的简化原理：不考虑弯矩与剪力和扭矩的相关性，只考虑剪力和扭矩的相关性，且该相关性仅体现在混凝土项；由于剪力（扭矩）的存在，构件的抗扭（剪）能力会降低

4—3 Member shear resistance

After cracking occurs, the shear resistance of the member is provided by the three components:

?Vc= shear resistance provided by the concrete in the uncracked portion of the

beam. This may contribute 20 to 40 percent of the total shear capacity.

?V a= shear resistance provided by the interlocking of the aggregate particles

across the crack. This may contribute 33 to 50 percent of the total shear

capacity.

?Vd= shear resistance provided by the dowel action of the tension

reinforcement. This may contribute 15 to 25 percent of total shear capacity.

4—5Rectangular beam with shear reinforcement

When the design shear strength of the concrete is exceeded, it is necessary to

provide shear reinforcement. The nominal shear strength of the shear reinforcement

is derived from the truss analogy.

In applying the analogy, it is assumed that:

1.Diagonal cracking occurs along planes inclined at 45 degrees to the longitudinal

axis;

https://www.360docs.net/doc/9211307864.html,pression diagonals are formed in the concrete between the cracks;

3.Tension reinforcement provides the tension chord of the truss;

https://www.360docs.net/doc/9211307864.html,pression chord is provided by the top compression reinforcement and the

compression zone in the top of the beam. Stirrups provide the tension diagonals and

are inclined at an angle of degrees.

1.An arch-rib failure occurs, for small values of the a/d ratio, when a diagonal web

crack develops in the beam and extends from the support to the adjacent concentrated load. Arch action develops with the flexural reinforcement acting as the tie of a tied-arch and a compression strut forming between the support and the concentrated load. The stress in the reinforcement is approximately constant along the whole length of the beam with high bond stresses developing at the ends. As loading is increased, eventual failure occurs by crushing of the concrete along the compression strut.

2. A diagonal-tension failure with larger values of the a/d ratio, may be produced. As the loading on the beam increases, one large web-shear crack develops in the vicinity of the support and stuns in the direction of the loading point. The depth of concrete above the crack, which provides the compression zone of the beam, is gradually reduced until compression failure occurs under the load.

3.Shear-compression failure occurs at an a/d ratio of between three and five. With increasing load, flexural cracks form in the soffit of the beam and propagate into the web at 45 degrees to form flexural-shear cracks. Failure occurs when the concrete in the compression zone above the crack crushes.

4. Shear bond failure occurs when the bottom of a flexural-shear crack propagates along the tension reinforcement causing splitting of the concrete and bond failure.