水工钢筋混凝土结构总结分析
水工钢筋混凝土结构
一、承载能力极限状态表达式：
1、基本组合
01
d
S R γψγ≤
1
1
n
m
Gi Gi ki Qj Qj kj i j S C G C G γγ===+∑∑
(),,,,yk ck c y k k c s f f R R f f a R a γγ??
== ???
式中：0γ—结构重要性系数，对结构安全级别Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的结构构件，分别取为1.1、1.0、及0.9。
ψ—设计状况系数，对应于持久状况、短暂状况、偶然状况，分别取为1.0、0.95、0.85。
d γ—结构系数，查表取用
S —荷载效应组合值，与0γ、ψ的乘积称为荷载效应设计值；若不特别提出，在本书以后
的承载力极限状态计算中，所有的内力设计值（M 、N 、V 等）指按各荷载设计值产生是效应总和再乘以0γ、ψ后的值。
Gi γ、Qj γ—永久荷载和可变荷载的荷载分项系数。由《水工建筑物荷载设计规范》
（DL5077-1997）并按《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）的规定取用。变异性小的荷载，取值可靠，误差小，考虑超载等影响的荷载分项系数就可以定小些。所以永久荷载分项系数就应小于可变荷载，一般是G γ=1.05，Q γ=1.2，当永久荷载效应对结构有利是，G γ可取为0.95；
ki G 、kj G —永久荷载与可变荷载的标准值，按《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）
取用。
Gi C 、Qj C —永久荷载与可变荷载的作用效应系数，即荷载与内力之间的转变系数，如均布
荷载作用下简支梁，七弯矩的效应系数为2
0/8l ；
R —结构构件抗力设计值；
c γ、s γ—混凝土和钢筋的材料性能分项系数，规范中直接给出的混凝土和钢筋的强度设计
值c f 、y f ，已隐含了材料分项系数，设计时只查c f 、y f 即可。
2、偶然组合
⑴偶然荷载的分项系数取1.0
⑵参与组合的某些可变荷载，根据各类水工建筑物设计规范作适当折减； ⑶d γ—结构系数，查表取用。
二、正常使用极限状态验算
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想要要求。
由于正常使用极限状态的验算是在承载力已有保证前提下进行的，正常使用极限状态设计是失效后果没有承载能力极限状态严重，所以，与承载力极限状态相比，各参数的保证率可适当降低，材料强度取值标准值，荷载也取标准值（即材料、荷载的分项系数都取1.0），结构系数d γ及设计状况系数ψ也都可以为1.0。但结构重要性系数0γ要考虑。
荷载效应的短期组合与长期组合
⑴短期组合
01(,,,)s k k k k S G Q f a c γ≤
式中 1c —结构短期验算功能限值（裂缝宽度或挠度）； (.)s S —荷载效应短期组合时功能函数。 （2）长期组合
012(,,,)k k k k S G Q f a c γρ≤
式中 2c —结构长期验算功能限值（裂缝宽度或挠度）； 1(.)S —荷载效应长期组合时功能函数。
ρ—可变荷载标准值的长期组合系数，可参照有关荷载规范及工程经验取用。
（补充：作用效应系数：如：自重标准值 2.5kN/m 求弯矩时，效应系数为2
0l /8）
钢筋砼受弯构件正截面承载力计算
截面类型：单筋矩形截面、双筋矩形截面、T 型截面
1、受弯构件破坏可能情况：
正截面弯受破坏：截面垂直于梁纵轴线、由弯矩引起
斜截面破坏：弯矩和剪力共同作用引起的破坏，破坏截面为倾斜
2、定义
⒈保护层：钢筋外边缘至砼外边缘的最小距离 ⒉配筋率0
s
A bh ρ=（其中s A —为纵向受拉钢筋，0h —梁的截面有效高度；b —梁截面宽度）
3、受弯构件的正截面破坏形态
⒈超筋破坏：“钢筋未屈砼先碎”破坏突然，脆性，无明显预兆属脆性破坏 ⒉适筋破坏：塑性变形，裂缝较大，预兆明显 ⒊少筋破坏：突然，属脆性破坏
单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
（单筋矩形截面是指仅在受拉区配筋；双筋矩形截面：受拉受压均配筋）
一、实用计算
1、截面设计[①选择材料②、截面尺寸拟定③、内力计算④配筋计算]
其中配筋计算步骤
(1) 确定有关系数：0γ，ψ，d γ ，G γ，Q γ， c f ，y f 。 (2) 设计弯矩值计算M (3) 系数计算
1b ξξ=≤
c s y f A
f bh ρξ
==≥min ρ 其中：b ξ—相对界限受压区计算高度（适筋与超筋）P35表3-1； c f —砼轴心抗压强度设计值；
y f —普通钢筋抗拉强度设计值（规范 表3.2.3-1在钢筋混凝土中，轴心受拉和偏
心受拉构件y f ＞310N/mm 2，仍取310，其他构件的y f ＞360N/mm 2，仍取360）
min ρ—最小配筋率（规范P728 表3-1）
2、承载力复核
（1）计算相对受压区计算高度ξ
y s c f A f bh ξ=
（2）计算
1
u d
M γ 当b ξξ≤时，
201
1
(10.5)u c d
d
M f bh ξξγγ=
-
当ξ＞b ξ时，
201
1
(10.5)u b b c d
d
M f bh ξξγγ=
-
20d s c
M
bh f γα=
0/s c y A f b h f ξ=
（3）验算条件承载能力极限状态计算的要求应满足
1
u
d
M M
γ
≤，则满足要求。
双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
一、计算见图：双筋矩形截面正截面承载力计算简图3-14
图3-14 双筋矩形截面计算应力图形
二、实用计算
㈠截面设计
第一种情况：已知M、b、h、
y
f、'
y
f、求
s
A、'
s
A
1、先验算是否需要配受压钢筋
2
d
s
c
M
f bh
γ
α=
当
s
a＞
sb
a时，按双矩形截面计算；当
s sb
a a
≤时，按单筋矩形截面计算。
2、
s
a＞
sb
a时，为使钢筋总用量（
s
A＋'
s
A）最小，取
b
ξξ
=，即
s sb
a a
=则：
2
'0
''
()
d sb c
s
y s
M a f bh
A
f h a
γ-
=
-
'01
()s c b y s y
A f bh f A f ξ=
+ 第二种情况：已知M 、b 、h 、y f 、'y f 、'
s A 求s A 、
1、 计算s α、ξ
()
'''02
0d y s s s c M f A h a f bh γα--=
1ξ=2、 验算ξ并计算χ
若s a ＞sb a ；说明已配置受压钢筋则'
s A 数量不足，应增加其数量，此时按第一种情况重新计算s A 、'
s A 若s sb a a ≤，则计算χ为
0h χξ=
3验算χ与'
2s a 关系，并计算s A 若χ≥'
2s a ，则''
c y s s y
f b f A A f χ+=
若χ＜'
2s a ，则'0()
d s y s M
A f h a γ=
-
㈡承载力校核
（1）计算受压区高度χ
''
s s y c A A f f b
χ-=
（2）计算结构抗力
1
u d
M γ
当χ＞0b h ξ时，发生超筋，取b ξξ=，即s sb a a =
()2'''001
1
u sb c y s s d
d M a f bh f A h a γγ??=
+-?
?
当χ≤0b h ξ时，发生适筋破坏。此时 若χ＜'
2s a ，则
()'01
1
u s y s d
d
M A f h a γγ=
-
若χ≥'
2s a ，则()'''001
1()2u c y s s d
d M f b h f A h a χχγγ??=
-+-????
（3）复核条件 若1
u d
M M γ≤
满足条件；若u M ＞
1
u d
M γ不满足条件。
T 形截面受弯构件正截面承载力就算 一、计算简图
M u
图3-21 第一类T 形截面计算应力图
M u
f
图3-22 第二类T 形截面计算应力图
1、T 形截面的计算类型和判别
第一类T 形截面：中和轴位于翼缘内，即'
f h χ≤（图3-21） 第二类T 形截面：中和轴位于梁肋内，即χ＞'f h （图3-22）
两类T 形截面的判别：当'
f h χ=时，中和轴位于翼缘于梁肋的分界处，为两类T 形截面的分界，故
'''0()2
f d c f f h M f b h h γ≤-
或 '
'
s y c f f A f f b h ≤
时，属于一类T 形截面（'
f h χ≤）；否则属第二类T 形截面（χ＞'
f h ）。 2.第一类T 截面
因'
f h χ≤，中和轴位于翼缘内，混凝土受压区形状为矩形，故按'
f b ×h 的单筋矩形截面计算 由平行条件：
0x
F
=∑ 'c f s y f b x A f =
0As M =∑ '0
11()2u c f d
d x M M f b x h γγ??
≤
=
-????
适用条件：0
s
A bh ρ=
≥min ρ，式中b 采用肋宽； b ξξ≤，此条件一般均能满足，可不比验算。
3.第二类T 形截面
因χ＞'f h ，中和轴通过肋部，压区为T 形 由平衡条件：
0x
F
=∑ ''()s y c c f f A f f bx f b b h =+-
0As
M
=∑ '''
001
1()()()22f u c c f f d d h x M M f bx h f b b h h γγ??
≤=-+--
?????
?
适用条件：b ξξ≤，防止出现超筋
ρ≥min ρ，一般都能满足，故不比验算。
二、实用设计计算
1.截面设计
⑴判别类型若''
'0()2
f d c f
f
h M f b h h γ≤-，为第一类T 形截面，否则为第二类T 形截面
⑵配筋计算
第一类T 形截面，按'f b ×h 的单筋截面计算 第二类T 形截面计算如下： ① 计算,s αξ
'''02
0()2f
d c f
f
s c h M f b b h h f bh γα??---
? ???=
1ξ=② 验算ξ，并计算s A
当ξ＞b ξ时，书超筋截面，应增大截面，或提高混凝土强度等级； 当b ξξ≤时，()''0c c f f
s y
f b h f b b h A f ξ+-=
③ 选配钢筋，画配筋图。
三、承载力复核
⑴判别T 形截面类型
若s y A f ≤''c f f f b h ，则为第一类T 形截面 若s y A f ＞''c f f f b h ，则为第二类T 形截面 ⑵计算结构抗力
1
u d
M γ
若为第一类T 形截面，按'f b ×h 单筋矩形截面进行复核 若为第二类T 形截面，按以下步骤计算 ① 计算x
()''s y c f f
c A f f b b h x f b
--=
② 计算
1
u d
M γ
当x ＞0b h ξ时，取x =0b h ξ
()'2''001
12f
u sb c c f f d d h M f bh f b b h h αγγ?
???=+--?? ? ???????
当x ≤0b h ξ时，
()'''001
122f
u c c f f d d h x M f bx h f b b h h γγ?????
?=-+--?? ? ? ?????????
③ 复核承载力
1
u d
M M γ≤
满足条件；u M ＞
1
u d
M γ不满足条件。
有腹筋梁斜截面受剪承载力计算
有腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式
根据承载力极限状态设计原则和脱离体竖向力的平衡条件可得
d u c sv Sb V V V V V γ≤=++
式中：V —斜截面的剪力设计值；d γ—混凝土结构系数；c V —混凝土受剪承载力；sv V —箍筋受剪承载力；sb V —弯起钢筋的受剪承载力，大小等于y sb f A 在竖向的分力。 2、仅配箍筋时梁的受剪承载力计算公式（u c sv V V V =+=cs V ） ⑴对于一般荷载矩形、T 形和工字形截面受弯构件
000.07 1.25sv
cs c yv
A V f bh f h s
=+ （4-4） 式中：c f —混凝土轴心抗压强度设计值；b —矩形截面的宽度或T 形、工字形截面的腹板宽度；0h —截面有效高度；yv f —箍筋抗拉强度设计值（按附录一中附表1-1采用，但取值不应大于310N/mm 2）
⑵、对于承受集中荷载为主的矩形截面独立梁
000.2
1.251.5sv cs c yv A V f bh f h s
λ=
++ （4-5）
式中λ—计算剪跨比；a —集中荷载作用至支座截面或节点边缘的距离 当λ＜1.4时，取λ=1.4；当λ＞3时，取λ=3 3、弯起钢筋的受剪承载力
sin sb sb y s V A f α= （4-6）
式中：sb A —同一弯起平面内弯起钢筋截面面积；s α—弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角。
4、受剪承载力计算设计表达式 ⑴仅配箍筋时：//u d cs d V V V γγ≤=
⑵同时配箍筋和弯起钢筋时/()/u d cs sb
d V V V V
γγ≤=+（其中V —剪力设计值）
二、计算公式使用条件
1、防止斜压破坏的条件
当/ 4.0w h b ≤时，对于一般梁 01
(0.25)c d
v f bh γ≤
， （4-9）
对于T 形或工字形截面简支梁，当有实践经验时01
(0.3)c d
v f bh γ≤
（4-10）
/a h λ=
当/w h b ≥6.0时（薄腹梁）时 01
(0.2)c d
v f b h γ≤
（4-11）
当4.0＜/w h b ＜6.0时，按直线内插法取用。
式中：V —支座边缘截面的剪力设计值；d γ—钢筋混凝土的结构系数；b —矩形截面的宽度，T 形截面或工字形截面的腹板宽度；w h —截面的腹板高度，矩形截面取有效高度，T 形截面取有效高度减去翼缘高度，工字型截面取腹板净高。
2、防止斜拉破坏的条件 ①腹筋间距要求：《规范》对腹筋的最大间距s max （见表4-1）作了规定，腹筋的间距s 或s 1不得大于表4-1中的s max 数值。 ②配筋率要求
为了防止发生斜拉破坏，《规范》规定当V ＞/c d V γ时，箍筋的配置应满足它的最小配箍筋率要求；
对Ⅰ级钢筋，配筋率应满足()min /sv A bs ρ=≥min sv ρ=0.12% 对Ⅱ钢筋，配筋率应满足()min /sv A bs ρ=≥min sv ρ=0.08%
3、受剪承载力计算位置 ⑴计算位置
1、支座边缘处
2、受拉区钢筋弯起点处截面
3、箍筋截面面积或间距处的截面
4、腹板宽度改变的截面
⑵斜截面受剪承载力计算步骤 ① 梁的剪力计算
计算剪力设计值是的计算跨度取构件的净跨度，即0n l l =，并作梁的剪力图。 ② 截面尺寸验算
按式（4-9）或式（4-11）验算构件的截面尺寸，如不满足，则应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。
③验算是否按计算配置腹筋
对于矩形、T 形及工字形截面的一般受弯构件，如能满足01
(0.07)c d
v f bh γ≤
对以集中荷载为主矩形截面独立梁，如能满足
01
0.2
(
)1.5
c d
v f bh γλ≤
+
则不需进行斜截面抗剪配筋计算，按构造要求配置腹筋。否则必须按计算配置腹筋。 3、 腹筋计算
梁内腹筋配置方法：一、仅配箍筋；二、配箍筋又配弯起钢筋
⑴仅配箍筋剪力完全由混凝土和箍筋承担时，箍筋按下列公式计算：
对于矩形、T 形或工字形截面的梁，有
1sv sv A nA s s
=
≥0
00.071.25d c yv V f bh f h γ- 对集中荷载作用下的矩形独立梁，有
1
sv sv A nA s s
=
≥0
0.2
1.51.25d c yv V f bh f h γλ-
+ 式中：sv A —同一截面内各肢竖向箍筋的全部截面积；1sv A —受剪计算中单肢箍筋的截面积；S —箍筋或分布筋的间距。
计算出
1
sv nA s
后，可先确定箍筋的肢数（通常是双肢箍筋，即n=2）和直径，计算单肢箍筋的截面面积1sv A ，再求出箍筋间距。也可以先确定箍筋的间距s 和肢数，再计算箍筋截面面积1sv A 和箍筋直径。
⑵既配箍筋又配弯起钢筋。当需要配置弯起钢筋参与承载力时，一般先选定箍筋的直径、间距和肢数，然后按式（4-4）或（4-5）计算出cs V ，如果V ＞/cs d V γ时，则需要配置弯起钢筋,即：
sb A ≥
sin d cs
y s
V V f γα-
第一排弯起钢筋上弯点距支座边缘的距离应满足50mm ≤s 1≤s mas ，习惯上一般取s1=50mm 弯起钢筋一般由梁中纵向受拉钢筋弯起而成。当纵向钢筋弯起不能满足正截面和斜截面受弯承载力要求时，可设置单独的仅作受剪的弯起钢筋，这时，弯起钢筋应采用“吊筋”的形式。
轴心受压构件正截面承载力计算
一、截面设计
截面设计是已知轴向压力N 、混凝土及钢筋强度等级，求受压钢筋截面面积'
s A ，设计步骤如下：
⑴根据构造要求或参照同类结构确定柱的截面尺寸 ⑵根据
l b
或
l i 由表5-1查出?值。
⑶按式（5-2）计算所需钢筋截面面积
()''1
1
u c y s d
d
N N f A f A ?γγ≤
=
+ （5-2）
''
d cA
s y
N f A f γ??-=
(5-3) 式中 N —轴向力设计值（包括0γ和?在内）；?—钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数取值见表5-1；A —构件截面面积，当纵向钢筋配筋率'
ρ＞3%时，需扣去纵向钢筋截面面积，
用Ac 代替A ，即Ac=A-'s A ，''/s c A A ρ=；'
s A —全部受压纵向钢筋的截面面积；c f —混凝
土的轴心抗压强度设计值；'
y f —纵向钢筋的抗压强度设计值；d γ —钢筋混凝土结构系数。
⑷验算配筋率，''
/s c A A ρ=，柱子的经济配筋率在0.8%~2.0%之间。
二、承载力复核
（已知：尺寸、'
s A 、材料等级、求N ） ⑴根据
l b 查表5-1得?值
⑵按（5-2）计算所能承受的轴向压力N 。 ()''1
c y s d
N f A f A ?γ=
+
偏心受压正截面承载力计算
一、矩形截面偏心受压构件的计算，计算简图如5-10
h
00N u
c
σs
㈠、实用计算
()'
'11
u c
y
s s s d d
N N f bx f
A A σγγ≤
=
+- （5-4）、
()'''001
12c y s s d
d x N
e Ne
f bx h f A h a γγ????≤
=
-+- ???????
（5-5）
0/2s e e h a =+- （5-6）
式中 N —轴向压力设计值；s σ—远离压力一侧钢筋的应力，可以拉应力或压应力；e —轴向力作用点至远离压力一侧钢筋As 的距离；0e —轴向力对截面重心的偏心距，0e =M/N ；
d γ—钢筋混凝土结构的结构系数；x —截面受压区计算高度，计算中当x ＞h 时，应取x =h
㈡、偏心受压构件考虑纵向弯曲的影响
如图5-11所示，偏心受压构件将产生纵向弯曲（即产生附加挠度f ），偏心距由0e 增大为0e +f 。由于偏心距的增大，使得作用在构件截面上的附加弯矩也随着增大，附加弯矩增大又使纵向弯曲增加，这样相互影响的结果使构件承载力降低。构件长细比大，纵向弯曲也越大，承载力降低也就越多。对于偏心受压短柱（0/8l h ≤）,由于纵向弯曲很小，偏心距增大的影响可忽略不计；而对于偏心受压长柱，由于纵向弯曲较大（附加挠度f 较大），偏心距增大的影响不可忽略不计，长柱考虑纵向弯曲后，使得原来是大偏心受压是，破坏时偏心距更大；原来小偏心受压的，破坏时可能转化为大偏心受压。由此可知：
00001f e f e e e η??
+=+= ???
（5-7）
1f
e η=+
（5-8） η值计算如下：
2
01200
1
11400l e h h ηξξ??
=+ ???
（5-9） 1 1.5c d f A
N
ξγ=
（5-10） 02 1.150.01l h
ξ=- （5-11）
式中：0e —轴向力对截面重心的偏心距；式（5-9）当0e ＜0/30h 时，取0e =0/30h ；
0l —构件的计算长度，按表5-2计算；h —截面高度，对环形截面取外径，对圆形截面
取直径；A —构件截面面积；0h —截面有效高度；1ξ—考虑截面应变对截面曲率的影响系数，当1ξ＞1时，取1ξ=1；2ξ—考虑构件长细比对截面曲率的影响系数；当0/15l h ≤时，
取2ξ=1
当构件长细比0/8l h ≤时，属短柱范畴，可不考虑纵向弯曲的影响，取η=1；对于
0/l h ＞30时的长柱，因构件失稳问题，η计算式（5-9）不再适用。
㈢、大小偏心受压破坏的界限
计算相对受压区高度0.810.0033b y s
f E ξ=
+
（5-12）
当偏心受压构件相对受压区高度ξ≤b ξ时，属大偏心；0e η＞0.30h ，属大偏心；
ξ＞b ξ时，属小偏心；0e η≤0.30h ；属小偏心。
二、矩形截面大偏心受压构件的截面设计 ㈠、计算简图
图5-14 矩形截面大偏心受压计算简图
㈡、实用计算
1、'
A s s A 及未知。（为充分利用受压区混凝土的抗压作用，设0b x h ξ=）代入（5-5）得
()()
2'''002
'0''01
c sb y s s
d d c sb s y s N
e
f bh f A h a Ne f bh A f h a αγγα??
=+-?
?-=
- （5-13）
式中()10.5sb b b αξξ=- sb α值见第三章，02
s h
e e a η=+
-，有 ''0c b y s d s y
f bh f A N
A f ξγ+-=
（5-14）
2、'
s A 已知。按式（5-13）计算出受压钢筋截面面积'
s A 小于规范规定的最小配筋率 （即'
s A ＜min 0bh ρ）,则应取'
s A =min 0bh ρ。为简化计算，令0x h ξ=，()10.5s αξξ=-得
()2''0
1
c
y s y s d
N f bh
f A f A ξγ≤
+- （5-15）
()2'''001
c sb y s s
d N
e
f bh f A h a αγ??=
+-?
? (5-16)
由式（5-16）可求得()
'''02
d y s s s c N
e
f A h a f bh
γα--=
（5-17）
变换()10.5s αξξ=-
得1ξ=若所得的ξ满足'
002s b a x h h ξξ≤=≤，则由式（5-15）可得
''0c y s d s y
f bh f A N
A f ξγ+-=
（5-18）
若受压高度x ＜'
2s a ，者基本计算公式中受压钢筋的应力s σ达不到'
y f ，基本公式不再适用，此时对受压钢筋中心取矩，列力矩平衡条件（设混凝土压应力合力点与受压钢筋压力作用点重合）得
()'''01
1
u y s s d
d
Ne N e f A h a γγ≤
=
- （5-19）
变换得 ()
'
'0d s y s Ne A f h a γ=
- （5-20）
式中 '
e —轴向力作用点至受压钢筋中心距离
'
'02
s h
e e a η=-+ （5-21）
三、矩形截面小偏心受压构件的截面设计 ㈠、计算简图
图5-15 小偏心受压计算简图
㈡实用计算
1、s σ值的计算0.80.8s y
b
f ξ
σξ-=-
式中b ξ—偏心受压构件界限破坏时的相对受压区高度，'
'
y y f f σ-≤≤。
式（5-22）计算得出s σ，若s σ＞y f ，即b ξξ≤，取若s σ=y f ，若计算出的s σ＜'
y f -，即
ξ＞1.6b ξ-，时，取s σ='y f -
1、 补充条件。小偏心受压构件在破坏时远离压力一侧的钢筋s A 一般达不到屈服强度。因此，
为节约钢材，可按最小配筋率配置s A 。min 000.2%s A bh bh ρ==（Ⅱ、Ⅲ级钢筋）或
min 000.25%s A bh bh ρ==（一级钢筋）
3、计算：
s A 确定后，即可直接利用式（5-4）、式（5-5）、式（5-22）三方程式求解三个未知数ξ、's A 、及s σ，求得ξ＜1.6b ξ-，'s A 必须满足最小配筋率的要求。
若求得ξ＞1.6b ξ-，可取s σ='y f -，ξ=1.6b ξ-，（当ξ＞0/h h 时，取ξ=0/h h ）代入式（5-4）和式（5-5）求解'
s A 和s A 值，结果必须满足最小配筋率。
当偏心距很小，而轴向力很大（d N γ＞0c f bh ）时，全截面受压，s A 应满足式（5-23）
的要求 s A ≥
()
''0''
02
d c y s h N
e
f bh h f h a γ??-- ?
??- （5-23） 其中'
'02
s h
e a e =
--，''0s h h a =- 四、垂直弯矩作用平面方向的承载力复核
按轴心受压构件进行承载力复核由0/l b 差表5-1得到?值，由'
s s A A +是否满足最小配筋率
要求；
计算''
()c y s f A f A ?+是否满足承载力要求。 按式（5-23）验算s A
''02
s h
e a e =
--和''o s h h a =-，为安全，计算'e 时，取η=1.0。 为防止s A 配得太少而使该混凝土的压应变先达到极限压应变而破坏，A 应满足：
s A ≥
()
''0''
02
d c y s h N
e
f bh h f h a γ??-- ?
??- 若满足要求破坏不会发生在s A 一侧。
水工钢筋混凝土结构学复习整理汇总
水工钢筋混凝土结构学复习整理 一、填空题 1、钢筋混凝土结构用钢筋要求具有较高的强度、一定的塑性、良好的可焊性能以及与混凝土之间必须有足够的粘结性。 2、钢筋按力学的基本性质来分，可分为两种类型：软钢、硬钢。硬钢强度高，但塑性差，脆性大。从加载到拉断，不像软钢那样有明显的阶段，基本上不存在屈服阶段。设计中一般以协定流限作为强度标准。 3、我国混凝土结构设计规范规定以边长为mm 150的立方体，在温度为℃320 、相对湿度不小于%90的条件下养护28天，用标准实验方法测得的具有%95保证率的立方体抗压强度标准值cuk f 作为混凝土强度等级，以符号C 表示，单位为2/mm N 。 4、混凝土双向受压时，一向抗压强度随另一向压应力增大而增大。双向受拉时的混凝土抗拉强度与单向受拉强度基本一样，一向受拉一向受压时，混凝土的抗压强度随一向的拉应力的增加而降低。 5、混凝土的变形有两类：一类是由外荷载作用而产生的受力变形；一类是由温度和干湿变化引起的体积变形。 6、混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形也会随着时间而增长，这种现象称为混凝土的徐变。 7、钢筋与混凝土之间的粘结力主要由以下三部分组成：○1水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶结力；○2混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；○3钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力。 8、影响粘结强度的因素除了钢筋的表面形状以外，还有混凝土的抗拉强度、浇筑混凝土时钢筋的位置、钢筋周围的混凝土厚度等。 9、为了保证光圆钢筋的粘结强度可靠性，规范规定绑扎骨架中的受拉光圆钢筋应在
末端做成 180弯钩。 10、接长钢筋的三种办法：绑扎搭接、焊接、机械连接 11、工程结构设计的基本目的是使结构在预定的使用期限内能满足设计所预定的各项功能要求，做到安全可靠和经济合理。 12、工程结构的功能要求主要包括三个方面：（1）安全性（2）适用性（3）耐久性 13、安全性、适用性、耐久性统称为结构的可靠性。 14、结构抗力是结构或结构构件承受荷载效应S 的能力，指的是构件截面的承载力、构件的刚度、截面的抗裂性等，常用符号R 表示。 15、根据功能要求，通常把钢筋混凝土结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。 16、荷载代表值主要有永久荷载或可变荷载的标准值，可变荷载的组合值、频遇值和准永久值等。 17、荷载标准值是指荷载在设计基准期内可能出现的最大值。荷载标准值是荷载的基本代表值，荷载的其他代表值都是以它为基础再乘以相应的系数后得出的。 18、正常使用极限状态验算时，荷载的材料强度均取用为标准值。其原因是正常使用极限状态验算时，它的可靠度水平要低一些。 19、混凝土的强度等级即是混凝土标准立方体试件用标准试验方法测得的具有95%保证李的立方体抗压强度标准值cuk f 。 20、受弯构件设计时，既要保证构件不得沿正截面发生破坏，又要保证构件不得沿斜截面发生破坏，因此要进行正截面承载力与斜截面承载力的计算。 21、梁的高度h 通常可由跨度0l 决定，简支梁的高跨比0/l h 一般为1/8—1/12。梁的高 宽比b h /一般为2—3.5。 22、厚度不大的板，其厚度约为板跨的1/12—1/35。 23、为了便于混凝土的浇捣并保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结力，梁内下部纵
最新国家开放大学电大本科《水工钢筋混凝土结构》期末题库及答案
最新国家开放大学电大本科《水工钢筋混凝土结构》期末 题库及答案 考试说明:本人针对该科精心汇总了历年题库及答案，形成一个完整的题库，并且每年都在更新。该题库对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。做考题时，利用本文档中的查找工具，把考题中的关键字输到查找工具的查找内容框内，就可迅速查找到该题答案。本文库还有其他网核及教学考一体化答案，敬请查看。 《水工钢筋混凝土结构》题库及答案一 一、单项选择题(每小题2分，共20分。在所列备选项中，选1项正确的或最好的作为答案，将选项号填入各题的括号中) L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称为( )。 A(安全度 B(可靠度 C(可靠性 2(受弯构件减小裂缝宽度最有效的措施之一是( )。 A(增加截面尺寸 (提高混凝土强度等级 B C(加大受拉钢筋截面面积，减少裂缝截面的钢筋应力 3(我国《规范》采用的混凝土的设计强度是( )。 A(平均强度 B(标准强度除以安全系数K c(在一定保证率下的强度值 p4(失效概率与可靠指标的关系为( )。 ,f pA(可靠指标愈大，失效概率愈大 ,f pB(可靠指标愈小，失效概率愈小 ,f pC(可靠指标愈大，失效概率r愈小 ,f
A,A'5(设计双筋梁时，当求时，补充条件是( )。 ss A(用钢量最小 B(混凝土用量最小C(钢筋和混凝土用量都最小 6(在钢筋混凝土构件的挠度计算时，规范建议其刚度应取( )。 A(在同号弯矩段内取最大刚度 B(在同号弯矩段内取最小刚度 C(在同号弯矩段内取平均刚度 7(钢筋混凝土剪扭构件的受剪承载力随扭矩的增加而( )。 A(增大 B(减小 C(不变 8(在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时，对一般梁，若V>0(25，可采取的解决办法有( )。 fbh/rc0d A(箍筋加密或加粗B(加大纵筋配筋率C(增大构件截面尺寸或提高混凝土强度等级 9(在小偏心受拉构件设计中，计算出的钢筋用量为( )。 A( B( C(。 A,A'A,A'A,A'SSSSSS 10(大偏心受压柱，如果分别作用两组荷载，已知、，若M、N作用时柱将破坏，M,MN,Nl11212那么M、N作用时( ) 22 A(柱破坏 B(柱有可能破坏 c:柱不破坏’ 二、是非题(每小题2分。共20分。你认为正确的在题干后括号内划“,,”。反之划“×”) 1(当，应采取的措施是增大截面尺寸。( ) rV,0.25fbhdc0 2(钢材的拉、压性能基本上是相同的。但是，考虑到受压时容易压屈，所以钢筋的抗压设计强度最 2多取为400N,mm。( )
《水工钢筋混凝土结构基础》模拟试题24页word文档
《水工钢筋混凝土结构基础》模拟试题A 一、判断题（每题2分，共12分）（√或×） 1．适筋梁弯曲将要破坏时，受压边缘混凝土应力最大。 2．受扭构件为防止超筋破坏，与受剪构件一样，用截面限制条件保证。 3．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。 4．所有预应力损失都是由预应力筋的徐变引起的。 5．计算预应力混凝土轴心受拉构件在施工阶段的混凝土预压应力时，不论先张法还是后张法，均用换算截面面积。 6．受弯构件中，只有在纵向钢筋被切断或弯起的地方，才需要考虑斜截面抗弯承载力的问题。 二、填空题（每空2分，共12分） 预应力和非预应力混凝土轴心受拉构件,在裂缝即将出现时，它们的相同之处是混凝土的应力达到__________，不同处是预应力构件混凝土的应力经历了从受_______到受_______的变化过程，而非预应力构件混凝土的应力是从_________变化到________。可见二者的抗裂能力是___________构件的大。 三、单项选择题（每题2分，共12分） 1.在正常使用极限状态计算中，短期组合时的内力值(s s M N 、）是指由各 荷载标准值所产生的荷载效应总和（ ）。 (A ）乘以结构重要性系数0γ后的值 (B ）乘以结构重要性系数0γ和设计状况系数ψ后的值 （C ）乘以设计状况系数ψ后的值
2.剪力和扭矩共同作用下的构件承载力计算，《规范》在处理剪、扭相关作用时（ ）。 （A ）不考虑二者之间的相关性 （B ）混凝土和钢筋的承载力都考虑剪扭相关作用 （C ）混凝土的承载力考虑剪扭相关作用，而钢筋的承载力不考虑剪扭相关性 3.规范规定的受拉钢筋锚固长度a l （ ）。 （A ）随混凝土强度等级的提高而增大 （B ）随钢筋等级的提高而降低 （C ）随混凝土强度等级的提高而降低，随钢筋等级的提高而增大 4.梁斜压破坏可能是由于（ ）。 （A ）纵筋配置过多 （B ）腹筋配置过多 （C ）梁腹很厚 5.一配置Ⅱ级钢筋的单筋矩形截面梁，b ξ＝0.544，该梁所能承受的最大 设计弯矩等于（ ） (A ） 0.39620c bh f （B ） 0.39620c bh f /d γ （C ） b ξ20 c bh f / d γ 6.在钢筋混凝土构件中，钢筋表面处的裂缝宽度比构件表面处的裂缝宽度（ ）。 （A ）小 （B ）大 （C ）一样 四、问答题（每题9分，共45分） 1.我国生产的建筑用钢筋按化学成分可分为哪两大类？各有何特点？
水工钢筋混凝土结构课程设计
《水工钢筋混凝土结构》 课程设计 姓名: 苏瑞 学号： 2014030008 专业： 14级水利水电建筑工程(士官)
《水工钢筋砼》课程设计任务书课程设计题目：钢筋混凝土肋形楼盖设计 一、设计资料 1、设计条件 某水电站副厂房属3级水工建筑物，环境条件类别为一类，厂房按正常运行状况设计，设计状况属持久状况，设计状况系数ψ取 1.0。采用外墙及内柱承重，柱网布置如图1所示，楼盖采用钢筋混凝土现浇整体式肋形结构。 图1 副厂房楼盖结构柱网布置图 2、设计参数 （1）楼层构造 20mm厚水泥砂浆抹面（水泥砂浆容重γ1为20kN/m3）。 钢筋混凝土结构层（钢筋混凝土容重γ3为25kN/m3）。 15mm厚混合砂浆粉底（混合砂浆容重γ2为17kN/m3）。 （2）材料 混凝土：楼面活荷载标准值q k≤6kN/m时，采用C20；q k＞6kN/m时，采用C25； 钢筋：除主梁和次梁的主筋采用HRB335钢筋外，其余均采用HPB235钢筋。 （3）设计参数 表1 柱网尺寸L1×B1及荷载楼面活荷载标准值
柱网尺寸L1×B1、柱的截面尺寸b×h = 300mm×400mm，楼面活荷载标准值q k按题号由表1给出，如表2所示。 表2 设计参数自选 二、设计内容 1、肋型结构梁格布置及构件尺寸拟定 根据设计任务书提供的设计资料及表1所填有关设计参数进行结构布置；选定材料并拟定构件截面尺寸，板的结构采用单向板结构。 2、结构内力计算 根据结构工作状况及结构特点，确定计算简图，并进行荷载计算；计算结构内力，并根据需要绘制内力包络图。 3、截面设计 考虑结构设计的安全、经济、便于施工等因素进行截面设计；合理选择受力钢筋，并按要求配置构造钢筋；绘制主梁内力包络图及抵抗弯矩图。 4、绘制构件施工图 绘制楼盖结构平面布置图（1:100～1:200）；绘制板、次梁和主梁模板配筋图，根据需要绘制钢筋材料表或钢筋抽样图。 三、课程设计分组及要求 1、设计分组 学生根据学号按表1确定自己的设计参数，将设计参数填入表2并独立完成课程设计
水工钢筋混凝土结构A 及答案
注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。 东北农业大学成人教育学院考试题签 水工钢筋混凝土结构（A） 一、填空题（每空1分，共20分） 1、钢筋冷拉后（）并没有提高，只提高（）。 2、钢筋的粘结力（）( )、( ) 三部分组成。 3、钢筋混凝土梁的钢筋骨架中( )和 ( )统称为腹筋，配置腹筋的目的是为了保证梁的( )承载力。 4、钢筋混凝土受弯构件的( )计算是为了保证构件安全工作，而对构件进行( ) 是为了保证构件预期的( )和 ( ) 。 5、区别大、小偏心受压的关键是远离轴向压力一侧的钢筋先( )，还是靠近轴心压力一侧的混凝土先被压碎，先( )者为大偏心受压，先( )者为小偏心受压。 6、在偏心受压构件两侧配置( )的钢筋，称为对称配筋。对称配筋虽然要( )一些钢筋，但构造( )，施工( )。特别是构件在不同的荷载组合下，同一截面可能承受( )的正负弯矩时，更应该采用对称配筋。 二、选择题(把正确答案填在括号内，每题2分，共20分) 1、可利用多次重复加载卸载后应力应变关系趋于直线的性质来求弹性模量，既加载至( )后下载至零，重复加载卸载5次，应力应变曲线渐趋稳定并接近于一条直线，该直线的正切即为混凝土的弹性模量。 (A) 0.4f c (B) 0.3f c (C) 0.43f c (D) 0.5f c 2、混凝土应力越大，徐变越大,当应力( )时，徐变与应力成正比，称为线性徐变。 (A) cσ<0.5 f c (B) cσ≤ (0.5 ~ 0.8) f c (B) cσ≤ (0.6 ~ 0.65) f c (C) cσ≤ (0.55 ~ 0.65) f c 3、混凝土保护层厚度是指( )。 (A) 箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离 (B) 受力钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离 (C) 受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离 4、下列不属于影响混凝土立方体抗压强度的因素的是( )。 (A) 试验方法 (B) 试验气温 (C) 试件尺寸 (D) 混凝土的龄期 5、下列( )项破坏形态不会发生在梁的剪弯区段。 (A) 偏压破坏 (B) 斜压破坏 (C) 剪压破坏 (D) 斜拉破坏 6、弹性方法设计的连续梁、板各跨跨度不等，但相邻两跨计算跨度相差＜10%，仍作为等跨计算，这时，当计算支座截面弯矩时，则应按( )计算。
水工钢筋混凝土结构综合练习题
综合练习题一 一．填空题 1．T截面连续梁在负弯矩段，由于翼缘处在受拉区，应按________截面计算；在正弯矩段，按________截面计算。 2．抗剪钢筋也称作腹筋，腹筋的形式可以采用________和________。 3．预应力和非预应力混凝土轴心受拉构件,在裂缝即将出现时，它们的相同之处是混凝土的应力达到__________，不同处是预应力构件混凝土的应力经历了从受_______到受_______的变化过程，而非预应力构件混凝土的应力是从_________变化到________。可见二者的抗裂能力是___________构件的大。 二．单选题 1．梁的受剪承载力公式是根据何破坏形态建立的（） （A）剪压破坏（B）斜压破坏（C）斜拉破坏2．在正常使用极限状态计算中，短期组合时的内力值(N s、M s）是指由各荷载标准值所产生的荷载效应总和（）。 (A）乘以结构重要性系数γ0后的值 (B）乘以结构重要性系数γ0和设计状况系数ψ后的值 （C）乘以设计状况系数ψ后的值 3．试决定下面属于大偏心受压时的最不利内力组合（） （A）N max，M max （B）N max，M min （C）N min，M max 4．混凝土割线模量E cˊ与弹性模量E c的关系式E cˊ=νE c中的ν值当应力增高处于弹塑性阶段时（） （A）ν＞1 （B）ν＝1 （C）ν＜1 5．进行变形和裂缝宽度验算时（） （A）荷载用设计值，材料强度用标准值 （B）荷载和材料强度都用标准值 （C）荷载和材料强度都用设计值 6．剪力和扭矩共同作用下的构件承载力计算，《规范》在处理剪、扭相关作用时（）。（A）不考虑二者之间的相关性（B）混凝土和钢筋的承载力都考虑剪扭相关作用（C）混凝土的承载力考虑剪扭相关作用，而钢筋的承载力不考虑剪扭相关性 7．大偏心受拉构件设计时，若已知A's，计算出ξ＞ξb，则表明（）（A）A's过多（B）A's过少（C）A s过少 8．均布荷载作用下的弯、剪、扭复合受力构件，当满足（）时，可忽略扭矩的影响。 （A）γd T≤0.175f t W t（B）γd T≤0.35f t W t （C）γd V≤0.035f c bh0 9．在下列减小受弯构件挠度的措施中错误的是（） （A）提高混凝土强度（B）增大截面高度（C）增大构件跨度 10.所谓一般要求不出现裂缝的预应力混凝土轴心受拉和受弯构件，在荷载作用下（） （A）允许存在拉应力（B）不允许存在拉应力（C）拉应力为零
水工钢筋混凝土结构习题集2-2
第四章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 一、思考题 1．钢筋混凝土无腹筋梁斜裂缝发生前后梁内应力状态有何变化?其应力重分布表现在哪些方面? 2．钢筋混凝土无腹筋梁的斜截面受剪破坏的主要形态有哪几种?它们的破坏原因和破坏过程有何不同?在设计中采用什么措施加以防止? 3．何谓剪跨比?它对无腹筋梁斜截面承载力及斜截面破坏形态有何影响?对有腹筋梁的斜截面破坏形态影响怎样? 4．钢筋混凝土梁的斜截面承载力的计算公式是建立在哪种破坏形态之下的?如何避免其他斜截面破坏形态的发生？ 5．影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些?这些因素对斜截面承载力有什么影响？ 6．何谓配箍率?箍筋在钢筋混凝土受弯构件中的作用是什么？箍筋配箍率有无限制? 7．梁的斜截面受剪承载力计算公式有什么限制条件？为什么要有这样的限制? 8．在进行梁的斜截面受剪承载力计算时，其截面位置是怎样确定的? 9．什么是梁的抵抗弯矩图？它与设计弯矩图是什么关系？抵抗弯矩图是怎样画出的(以伸臂梁为例)? 10.请解释什么是梁的斜截面受弯承载力?在什么情况下才考虑梁的斜截面受弯承载力问题?梁的斜截面受弯承栽力是怎样保证的? 11. 纵向受拉钢筋的弯起、截断和锚固应满足哪些要求? 12. 当梁中配有计算所需要的受压钢筋时，其箍筋设置应注意哪些问题?为什么? 13. 试述受弯构件斜截面受剪承载力的计算步骤，并写出有关的计算公式。 14．画出图4-1所示钢筋混凝土梁裂缝出现的大致位置和方向。 图4-1 二、选择题
1．无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，这三种破坏的性质( )。 (A)都属于脆性破坏 (B)都属于塑性破坏 (C)剪压破坏属于塑性破坏，斜拉和斜压破坏属于脆性破坏 (D)剪压和斜压破坏属于塑性破坏，斜拉破坏属于脆性破坏 2．无腹筋梁斜截面受剪主要破坏形态有三种。对同样的构件就其受剪承载力而言( )。 (A)斜拉破坏＞剪压破坏＞斜压破坏 (B)斜拉破坏＜剪压破坏＜斜压破坏 (C)斜压破坏＞剪压破坏＞斜拉破坏 (D)剪压破坏＝斜压破坏＞斜拉破坏 3．在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时，对于一般梁（0.4/≤b h w ），若d c bh f V γ/25.00>，可采取的解决办法有( )。 (A)箍筋加密或加粗 (B)增大构件截面尺寸 (C)加大纵筋配筋率 (D)提高混凝土强度等级 4．当0.4/≤b h w 时，对一般梁截面尺寸符合d c bh f V γ/25.00>是为了（ ）。 (A)防止发生斜压破坏 (B)防止发生剪压破坏 (C)避免构件在使用阶段过早地出现斜裂缝 (D)避免构件在使用阶段斜裂缝开展过大 5．纵筋弯起时弯起点必须设在该钢筋的充分利用点以外不小于0.5h 0的地方，这一要求是为了保证( )。 (A)正截面抗弯强度 (B)斜截面抗剪强度 (C)斜截面抗弯强度 (D)钢筋的锚固要求 6．承受均布荷载的钢筋混凝土悬臂梁，可能发生弯剪裂缝的是( )。
水工钢筋混凝土结构学习题2015
第一章 钢筋混凝土结构的材料 [思考题1-1] 钢筋的伸长率和冷弯性能是标志钢筋的什么性能? [思考题1-2] 检验钢筋的质量有哪几项要求? [思考题1-3] 混凝土的强度等级的怎样确定的？有什么用途？《规范》中混凝土强度等级是如何划分的？ [思考题1-4] 混凝土的立方体抗压强度cu f 是如何测定的?它的标准值的用途是什么?试件尺寸的大小为何影响混凝土的立方体抗压强度? [思考题1-5] 混凝土在单向压应力及剪应力共同作用下，混凝土的抗剪强度是如何变化？ [思考题1-6] 什么是混凝土的徐变？徐变对混凝土结构有哪些影响？ [思考题1-7] 什么是混凝土的收缩? 如何减少混凝土收缩? [思考题1-8] 在大体积混凝土结构中，能否用钢筋来防止温度裂缝或干缩裂缝的出现? [思考题1-9] 保证钢筋在混凝土中不被拔出，应使钢筋在混凝土中有足够的锚固长度a l ，锚固长度a l 是如何确定? [思考题1-10] 光面钢筋与变形钢筋粘结机理有何不同？变形钢筋的粘结破坏形式怎样？ [思考题1-11] 加大保护层厚度和增加横向配筋来提高粘结强度为什么有上限？ [思考题1-12] 影响粘结强度的主要因素有哪些？《规范》在保证粘结强度方面有哪些构造措施？ 第二章 钢筋混凝土结构设计计算原则 [思考题2-1]结构的极限状态的定义? [思考题2-2] 以概率论为基础的极限状态设计法的基本思路?目前国际上以概率论为基础的设计方法分为哪三个水准?我国《水工混凝土设计规范》(DL/T5057—2009)采用了哪一水准的设计方法？ [思考题2-3] 失效概率的物理意义? 失效概率与可靠概率之间有何关系? [思考题2-4] 结构在设计基准期内安全、可靠、经济合理。则失效概率与允许失效概率或可靠指标与目标可靠指标之间应符合什么条件? [思考题2-5] 水工建筑物的级别和水工建筑物的结构安全级别与结构重要性系数有什么关系？ [思考题2-6] 什么是荷载的标准值?它们的保证率是多少? [思考题2-7] 什么是荷载的标准值?它们的保证率是多少? [思考题2-8] 什么是材料强度的标准值?它们的保证率是多少？ [思考题2-9] 简述水工混凝土结构设计规范的主要特点?在设计表达式中采用了哪些系数来保 结构的可靠度? [习题2-1] 已知一轴心受拉构件，轴向拉力N 的平均值为122kN ，标准差为8kN ；截面承载能力R 的平均值为175kN ，标准差为14.5kN(荷载效应N 和结构抗力R 均为正态分布)。试求该轴心受拉构件的可靠度指标。若构件属延性破坏，结构安全级别为Ⅰ级，该构件是否安全可靠。 [习题2-2] 某水闸工作桥桥面由永久荷载标准值引起的桥面板跨中截面弯矩M Gk ＝13.23kNm ；活荷载标准值引起的弯矩M Qk ＝3.8kNm ；HRB335安全级别。试求桥面板跨中截面弯矩设计值。
长沙理工大学水工钢筋混凝土结构学第四版考试试题及答案4
试卷12及答案 一、填空题（每空1分，共20分） 1、确定目标可靠指标T β时应考虑的因素是 结构的重要性 、 破坏后果的严重程度 和 社会经济 。 2、混凝土在长期不变荷载作用下将产生 徐变 变形；混凝土随水分的蒸发将产生 干缩 变形。 3、钢筋按其外形可分为 光圆钢筋 、 带肋钢筋 两类。 4、荷载按时间的变异和出现的可能性的不同可分 永久 荷载、 可变 荷载和 偶然 荷载。 5、抗剪钢筋也称作腹筋，腹筋的形式可以采用 箍筋 和 弯起钢筋 。 6、当轴心受压构件的长细比b l /0 ≤8 时，可不考虑轴向弯曲的影响，称为短柱；当柱过分细长时，受压容易发生 失稳 破坏。 7、水工规范中采用了 结构重要性 系数、 设计状况 系数、荷载分项系数、混凝土和钢筋的强度分项系数及 结构 系数共五个系数保证了结构的可靠度。 8、通常对结构施加预应力的方法有两种，分别是 先张法 和 后张法 ，其中 先张 法主要靠粘结力来传递预应力。 二、选择题(把正确答案填在括号内，每题2分，共20分) 1、 混凝土保护层厚度是指( B )。 (A) 双排纵向受力钢筋的里排钢筋外皮至混凝土外边缘的距离 (B) 双排纵向受力钢筋的外排钢筋外皮至混凝土外边缘的距离 (C) 纵向受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离 2、当混凝土双向受力时，它的抗压强度随另一方向压应力的增大而 ( A ) (A) 增加； (B) 减小； (C) 不变。 3、荷载效应S 、结构抗力R 作为两个独立的基本随机变量，其功能函数为Z =R -S ( A ) (A) Z ＞0，结构安全 (B) Z ＝0，结构安全 (C) Z ＜0，结构安全 4、 混凝土割线模量'c E 与弹性模量E c 的关系式'c E =γE c 中的γ值当应力增高处于弹塑性阶段时 ( C ) (A) γ＞1 (B) γ＝1 (C) γ＜1 5、一配置HRB335钢筋的单筋矩形截面梁，b ξ＝0.550，该梁所能承受的最大设计弯矩等于( B )。 (A) 0.39920bh f c (B) 0.39920/c f bh γ (C) 20/b c f bh ξγ 6、腹筋间距应不大于腹筋最大间距的限制是为了保证 （ B ） (A)正截面受弯承载力 (B)斜截面受剪承载力 (C)斜截面受弯承载力 7、 纵筋弯起时弯起点必须设在该钢筋的充分利用点以外不小于0.5h 0的地方，这一要求
水工钢筋混凝土结构学复习整理
水工钢筋混凝土结构学复习整理 一、基本概念 1、混凝土结构: 以混凝土材料为主构成的结构称为混凝土结构。 2、素混凝土结构:是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。 3、钢筋混凝土结构: 是指由配置受力钢筋的混凝土制成的结构。 4、预应力混凝土结构:是指由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。 5、软钢:有明显流幅的钢筋称为软钢。 硬钢:无明显流幅的钢筋成为硬钢。 6、钢筋的冷拉:钢筋冷拉是指将热轧钢筋拉伸至超过其屈服强度的某一应力，然后卸载至零以提高钢筋强度的方法。 7、钢筋的冷拔:冷拔是将热轧光面钢筋用强力通过拔丝膜.上的拔丝孔(拔丝孔直径小于钢筋直径)，以提高钢筋强度的方法。 8、混凝土的立方体抗压强度: 规范规定用边长为150mm的立方体试件作为标准试件，由标准试件测得的抗压强度，成为立方体强度，用fcu表示。 9、混凝土的轴心抗压强度;混凝土的轴心抗压强度由棱柱体试件(150mmX150mmX300mm)的测试值确定，用fc表示。
10、混凝土的轴心抗拉强度:混凝士的轴心抗拉强度ft远小于混凝土的抗压强度fcu,一般只有抗压强度的1/18^1/9，它是确定混凝土抗裂度的重要指标。 11、混凝土的徐变:混凝土在荷载长期持续作用下，即使应力不变，应变也会随时间的增加而继续增加的现象，称为混凝土的徐变。12、线形徐变:当应力较小时，徐变大致与应力成正比，成为线形徐变。 13、非线性徐变:当应力较大时，徐变与应力增长不成正比，徐变的增长比应力要快，称为非线性徐变。 14、混凝土的收缩:混凝土在空气中结硬时体积减少的现象，称为混凝土干缩变形或收缩。 15、结构的极限状态:结构的极限状态是指结构或结构的一部分超过某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。 16、结构的可靠性:结构的安全性、适用性、耐久性统称为结构的可靠性。 17、结构的可靠度:在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，即为结构的可靠度。 18、失效概率:在规定的时间内，在规定的条件下，不能完成预定功能的概率，即为结构的时效概率（p f）。为出现Z<0的概率，也就是出现R 电大《水工钢筋混凝土结构》作业 作业1 说明：本次作业对应于文字教材0至2章，应按相应教学进度完成。 一、填空题（每空2分，共20分） 1. 钢筋接长方法有__绑扎连接_______、_机械连接____、_焊接________。 2. 对于荷载取值，一般荷载有_标准值__、___组合值___和__准永久值__三种代表值。 3.混凝土在长期不变荷载作用下将产生_徐变_变形；混凝土随水分的蒸发将产生__收缩变形。 4.钢筋按其外形可分为__光面钢筋________、_带肋钢筋_________两类。 二、选择题（每题2分，共20分） 1. 混凝土极限压应变值随混凝土强度等级的提高而( B) (A) 提高 (B) 减小(C) 不变 2. 在正常使用极限状态计算中，短期组合时的内力值(N s、M s)是指由各荷载标准值所产生的荷载效应总和( A ) (A) 乘以结构重要性系数γ0后的值 (B) 乘以结构重要性系数γ0和设计状况系数ψ后的值 (C)乘以设计状况系数ψ后的值 3.一般说来，混凝土内部最薄弱的环节是( C ) （A）水泥石的抗拉强度 （B）砂浆的抗拉强度 （C）砂浆与骨料接触面间的粘结 4．软钢钢筋经冷拉后(A ) (A) 抗拉强度提高,但塑性降低 (B) 抗拉强度和抗压强度均提高,但塑性降低 (C) 抗拉强度提高,塑性提高 5.在保持不变的长期荷载作用下，钢筋混凝土中心受压构件中（ C ）(A)徐变使混凝土压应力减小，因为钢筋与混凝土共同变形，所以钢筋的压应力也减小； (B)由于徐变是应力不增加而变形随时间增长的现象，所以混凝土及钢筋的压应力均不变； (C)根据平衡，徐变使混凝土压应力减小，钢筋压应力增大。 6．当混凝土双向受力时，它的抗压强度随另一方向压应力的增大而（ A ） (A)增加； (B)减小； (C)不变。 7.《规范》中钢筋的基本锚固长度la是指( A) (A)受拉锚固长度 (B)受压锚固长度 (C)搭接锚固长度。 8.两组棱柱体混凝土试件A和B，它们的截面尺寸、高度、混凝土强度等级均相同，对它们进行轴心受压试验。A组试件的加荷速度是2000N／min；B组试件的加荷速度是20N／min，就平均值 ( B) (A)A组的极限荷载和极限变形均大于B组 (B)A组的极限荷载大而B组的极限变形大 (C)B组的极限荷载大而A组的极限变形大。 9．荷载效应S、结构抗力R作为两个独立的基本随机变量，其功能函数为Z=R-S（ A） (A)Z＞0，结构安全 (B)Z＝0，结构安全 (C)Z＜0，结构安全。 10．混凝土割线模量Ecˊ与弹性模量Ec的关系式Ecˊ=νEc中的ν值当应力增高处于弹塑性阶段时（ C） (A) ν＞1 (B) ν＝1 一、填空题（每空1分，共20分） 1、承受均布荷载的梁内设弯筋和箍筋抗剪，其斜截面抗剪承载力计算公式为 Vu=Vc+Vsv+Vsb ，公式的适用条件中控制最小截面尺寸和混凝土强度等级是为了 防止斜压破坏的发生 ，规定最小配箍率以免 斜拉破坏的发生 。 2、矩形截面小偏心受压构件破坏时的A s 应力一般 达不到 屈服强度，因此为节约 钢材 ，可按最小配筋率及 构造要求 配置A s 。 3、等高矩形和T 形梁，其它条件相同时，承载力较大的是 T 形 梁，这是由于 内力臂大 。 4、轴心受压构件的稳定系数表示长柱 承载力较短柱降低 的程度。 5、施加预应力的主要方法有 先张法 、 后张法 前者是靠 钢筋与混凝土之间的粘结力 来传递和保持预应力的，后者是靠 构件两端的锚具 来传递和保持预应力的。 6、混凝土的变形有两类：一类是由外荷载作用而产生的 受力变形 ；一类是由温度和干湿变化引起的 体积变形 。 7、现行《规范》采用的设计方法是 极限状态 设计法。对于钢筋混凝土适筋梁，其裂缝宽度和变形计算属于 正常使用 极限状态计算，而其截面承载力计算属于 承载能力 极限状态计算。从钢筋混凝土梁正截面的工作阶段来看，裂缝宽度和变形计算是用于梁 正常使用 阶段的计算，而截面承载力计算是用于梁承载能力极限状态时的计算。 二、选择题(把正确答案填在括号内，每题2分，共20分) 1、下列（ A ）项不会影响配箍率的变化。 （A ）箍筋的强度级别 （B ）箍筋的粗细 （C ）箍筋的肢数 （D ）箍筋的间距 2、钢筋冷拉后抗压强度( )，抗拉强度( )。（D ） (A) 提高、变小 (B) 提高、提高 (C) 变小、变小 (D) 不变，提高 3、在其它条件不变的情况下，钢筋混凝土适筋梁裂缝出现时的弯矩cr M 与破坏时的极限弯矩u M 的比值，随着配筋率ρ的增大而( B )。 （A ）cr u /M M 增大 （B ）cr u /M M 减小 （C ）cr u /M M 不变 （D ）不能确定 4、现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的主次梁相交处，在主梁中设置附加横向钢筋的目的是( D )。 （A ）承担剪力 （B ）防止主梁发生受弯破坏 （C ）防止主梁产生过大的挠度 （D ）防止主梁由于斜裂缝引起的局部破坏 5、钢筋混凝土大偏心受压构件的破坏特征是( A )。 (A)远离轴向力作用一侧的钢筋受拉屈服，随后压区混凝土被压碎，受压钢筋亦被压屈服 (B)远离轴向力作用一侧的钢筋应力不定，而另一侧钢筋受压屈服，混凝土压碎 (C)靠近轴向力作用一侧的钢筋和混凝土应力不定，而另一侧受拉钢筋受拉屈服 6、指出小偏心受压构件，当M 变化时对构件安全的影响( B )。 (A) N 不变时，M 越大越安全 (B) N 不变时，M 越小越安全 1.矩形截面简支梁（1）判别单双筋：假设单筋：sb c s bh f KM αα>=2 0为双筋，) (020a h f bh f KM A y c sb s '-'-='α，）（00)21(h h x f bx f A f A s y c s y s αξ-==+''=，总钢筋用量：）（'+s s A A 。（2）计算箍筋数量：0h h w =，4≤b h w ，025.0bh f KV c ≤（截面尺寸满足要求），KV bh f V c c <=07.0(需要按计算确定配筋)，0 07.0h f bh f KV S A yv t sv -=，取S=200mm max S ≤=200mm ，求出sv A 。（3）已配置3根：sb c s y s bh f a h A f KM αα<'-''-=2 00) (（'s A 满足要求），a h h x s '>-==22100）（αξ（满足），y s y c s f A f bx f A ''+= 2.矩形截面偏心受压（1）计算纵向受力钢筋：计算内力值Ｍ，Ｎ，计算η， 80>h h （应考虑纵向弯曲影响），3000h N M >=λ，1,15,1，15.02011=<=>=ζζζh l KN A f c ，212000 )(14001 1ζζηh h h λ+=，判别大小偏心，003.0h >λη，按大偏心计算，计算s s A A 、'，2000min 0200)(%2.00) (,2bh f a h A f KN bh A a h f bh f KN A a h c s y s s y c sb s '-''-==='<'-'-='-+=λλλλαραη，，，y s y c s b s b f KN A f bx f A a h x -''+= '>=<--=，，22110ξζαξ（２）已配有２根， y s y c s b s c s y s f KN A f bx f A a h x bh f a h A f KN -''+='>=<--='-''-= ，，，2211)(0200ξζαξαλ ３．对称配筋a h h -=0，计算η，判别大小偏心，按大偏心计算，计算' s A 、s A ，55.00=<= b c bh f KN ζξ，a h x '>=20ξ，)5.01(ζζα-=s ，a h -+=20λλη，%2.0) (0min 020=>'-'-=='bh a h f bh f KN A A y c s s s ραλ。 《水工钢筋混凝土结构》复习题（专升本） 一、填空题 1.钢筋含碳量越高，其强度就越，其塑性性能就越。 2.结构的极限状态按功能分为__________极限状态和____________极限状态两种。 3.先张法构件的预应力总损失至少应取______N/mm2，后张法构件的预应力总损失至少应取 ________N/mm2。 4.荷载按随时间变异性不同，分为__________、___________和偶然荷载。 5.受弯构件的破坏形式包括______________破坏和____________破坏两种。 6.混凝土在三向受压状态下，不仅可提高其_______，而且可提高其_________。 7.T形截面受弯构件分为两类，当进行截面截面设计时，如果满足__________________， 即可按第一类T形截面设计；当进行截面复核时，如果满足_____________________，即可按第一类T形截面复核，反之按第二类T形截面计算。 8.钢筋混凝土双向板上的荷载沿两个方向传递到四边的支承梁上，短跨方向的支承梁将承 受板传来的________分布荷载，长跨方向支承梁将承受板传来的________分布荷载。9.为了使抗扭纵筋和箍筋的应力在构件受扭破坏时均能达到屈服强度，受扭纵筋与箍筋的 配筋强度比ζ应满足条件__________，最佳比值_______。 10.对于预应力混凝土构件，预应力筋的预应力总损失值σl，先张法不应小于_______N/mm2， 后张法不应小于________ N/mm2。 二、选择题 1.荷载设计值等于_____________。 A. 荷载标准值乘以荷载分项系数 B. 荷载标准值除以荷载 分项系数 C. 荷载平均值乘以荷载分项系数 D. 荷载平均值除以荷载分 项系数 2.下列结构或构件状态中，不属于超过承载能力极限状态的是_____________ A．结构倾覆 B．结构滑移 C．构件挠度超过规范要求D．构件丧失稳定 表示，即：__________ 3.硬钢采用协定流限，以σ 0.2 A 取极限强度的20 % B 取应变为0.002 时的应力 C 取应变为0.2 时的应力 D 取残余应变为0.002 时的应力 4.下列叙述正确的是________________。 试卷11(试卷1的修订版) 一、填空题（每空1分，共20分） 1、钢筋冷拉后（1）并没有提高，只提高（2）。 2、钢筋的粘结力（3）、（4）、（5）三部分组成。 3、钢筋混凝土梁的钢筋骨架中（6）和（7）统称为腹筋，配置腹筋的目的是为了保证梁的（8）承载力。 4、钢筋混凝土受弯构件的（9）计算是为了保证构件安全工作，而对构件进行（10）验算是为了保证构件预期的适用性和（11）。 5、区别大、小偏心受压的关键是远离轴向压力一侧的钢筋先（12），还是靠近轴心压力一侧的混凝土先（13），先（14）者为大偏心受压，先（15）者为小偏心受压。 6、在偏心受压构件两侧配置（16）的钢筋，称为对称配筋。对称配筋虽然要（17）一些钢筋，但构造（18），施工（19）。特别是构件在不同的荷载组合下，同一截面可能承受（20）的正负弯矩时，更应该采用对称配筋。 二、选择题(把正确答案填在括号内，每题2分，共20分) 1、可利用多次重复加载卸载后应力应变关系趋于直线的性质来求弹性模量，既加载至( )后下载至零，重复加载卸载5次，应力应变曲线渐趋稳定并接近于一条直线，该直线的正切即为混凝土的弹性模量。 (A) 0.4f c (B) 0.3f c (C) 0.43f c (D) 0.5f c 2、混凝土应力越大，徐变越大,当应力( )时，徐变与应力成正比，称为线性徐变。 (A) σ<0.5 f c c (B) σ≤ (0.5 ~ 0.8) f c c (C) σ≤ (0.6 ~ 0.65) f c c (D) σ≤ (0.55 ~ 0.65) f c c 3、混凝土保护层厚度是指( )。 (A) 箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离 (B) 受力钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离 (C) 受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离 4、下列不属于影响混凝土立方体抗压强度的因素的是( )。 (A) 试验方法(B) 试验气温 (C) 试件尺寸(D) 混凝土的龄期 5、下列( )项破坏形态不会发生在梁的剪弯区段。 (A) 偏压破坏(B) 斜压破坏(C) 剪压破坏(D) 斜拉破坏 《水工钢筋混凝土结构》简答题 一、控制裂缝宽度的措施有那些？ （1）采用变形钢筋可以有效的减小裂缝间的间距与裂缝宽度。（2）选用小直径的钢筋是解决裂缝开展过宽最方便的办法。（3）根据结构所处环境条件、结构受力状况和施工条件来取保护层厚度不宜过厚。 （4）采用徐变较小的混凝土可以减小裂缝宽度。 （5）增加钢筋用量能降低钢筋应力，从而可以减小裂缝宽度。（6）提高施工质量和采用正确的构造措施是改善构件开裂的有效方法。 （7）解决裂缝最根本的办法是采用预应力混凝土结构。 二、什么叫剪跨比？以及对无腹筋梁的斜截面承载力与斜截面破坏形态有何影响？ 答：剪跨比是剪跨和截面有效高度的比值。剪跨比越大，梁的受剪承载力越低。小剪跨比时，大多发生斜压破坏，受剪承载力很高；中等剪跨比时，大多发生剪压破坏，受剪承载力次之；大剪跨比时，大多发生斜拉破坏，受剪承载力很低。 三、钢筋与混凝土结构能够共同工作的原因？ 答：（1）钢筋与混凝土之间存在有良好的粘结力（摩擦力、胶结力、机械咬合力），能牢固的形成整体，保证在荷载的作用下，钢筋和外围混凝土能够协调变形，相互传力，共同受力；（2）钢筋和混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近，当温度变化时，两者间不会产生很大的相对变形而破坏它们之间的结合。（3）混凝土包裹在钢筋外面，提高钢筋的防腐性从而提高整体的耐久性。 四、什么是钢筋的冷拉硬化？即“冷拉实效” 答：冷拉是将钢筋拉伸超过屈服强度并达到强化阶段中的某一应力值，然后卸载。由于该点的应力已超过屈服极限，故卸荷应力为零时应变并不等于零，若立即重新加荷，应力-应变曲线将发生变化，此时屈服点已提高，表明钢筋经冷拉后，屈服强度提高，此过程称为冷拉硬化。 五、钢筋混凝土柱中配置箍筋的主要作用是什么？ 答：箍筋的主要作用是为了防止纵向受压钢筋压屈，导致混凝土保护层剥落。当箍筋配置较密时，还能提高混凝土延伸性，防止受压混凝土过早发生脆性破坏。 六、普通预应力混凝土构件的基本工作原理是什么？ 答：预应力混凝土结构是指在外荷载作用之前，先对混凝土施加压力，造成人为的应力状态，它所产生的预压应力能抵消外荷载所引起的部分或全部拉应力。这样，在外荷载作用下，裂缝就能延缓或不会产生，即使出现了裂缝，裂缝宽度也不致过大 七、答：当斜裂缝出现之后，和斜裂缝相交的腹筋，就能通过以下几个方面充分发挥其抗剪作用： （1）与斜裂缝相交的腹筋本身能承担很大一部分剪力。 （2）腹筋能阻止斜裂缝开展过宽，延缓斜裂缝向上伸展，保留了更大的剪压区高度，从而提高了混凝土的受剪承载力V c。（3）腹筋能有效地减少斜裂缝的开展宽度，提高斜截面上的骨料咬合力V a。 （4）箍筋可限制纵向钢筋的竖向位移，有效地阻止混凝土沿纵筋的撕裂，从而提高纵筋的“销栓作用”V d。 水工钢筋混凝土结构学课程教学大纲（水工）(Reinforced Concrete Structures in Hydraulic Engineering) 课程编号：306407 课程类别：专业基础课 适用专业：水利水电工程专升本函授学习 先修课程：建筑材料、材料力学、结构力学 后续课程：水工建筑物、水泵与水泵站 教学时数：总学时100，面授30，自学60 教学目的与要求： 通过本课程的学习，使学生掌握钢筋混凝土结构构件设计计算的基本理论和构造知识，正确理解及使用规范，培养学生从事结构设计的技术技能，掌握结构分析和计算的能力，了解本学科的发展方向，并为学习专业课及进行毕业设计提供必要的专业基础。 课程的地位和作用： 钢筋混凝土结构是农业水利、水电工程中最基本的结构形式，《水工钢筋混凝土结构学》也是水利水电类专业中最为重要的技术基础课程。本课程的学习目的是为后续课程的学习和从事水利工程结构设计、施工和管理工作奠定坚实的基础，为顺利从事钢筋混凝土建筑物的设计打下牢固基础。 教学内容与学时安排见学时分配表 学时分配表 序号讲授内容 讲授学 时 自学学 时 平时作业习 题数 1 绪论 2 2 2 第1章钢筋混凝土结构的材料 2 6 3 第2章钢筋混凝土结构计算原理 2 4 4 第3章钢筋混凝土结构受弯构件正截面承载力计算 6 10 6 5 第4章钢筋混凝土结构受弯构件斜截面承载力计算 4 10 1 6 第5章钢筋混凝土结构受压构件承载力计算 6 10 6 7 第6章钢筋混凝土结构受拉构件承载力计算0 2 8 第7章钢筋混凝土结构受扭构件承载力计算 2 2 1 9 第8章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算 2 6 2 10 第9章钢筋混凝土梁板结构及刚架结构 2 4 2 11 第10章预应力混凝土结构 2 4 合计30 60 18 教学内容：本课程主要由以下内容组成： 绪论 知识要点：钢筋混凝土结构的一般概念及其特点、钢筋混凝土结构的应用及发展、本课程的任电大水工钢筋混凝土结构本形成性考核册答案参考资料小抄
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