什么是最小剛度原則 梁彎曲時的變形及剛度計算
彎曲剛度、短期剛度、截面剛度的概念是什么？ 拜求答案?。。。?？土木0705的考題，為什么鋼筋混凝土受彎構件撓度驗算時可以采用最小剛度原則？最小剛度原則、鋼材的疲勞破壞、徐變、平衡扭轉的名詞解釋是什么？梁彎曲剛度取跨長的什么位置進行計算？
本文導航
梁彎曲時的變形及剛度計算
剛度：結構或構件抵抗變形的能力，包括構件剛度和截面剛度，按受力狀態(tài)不同可分為軸向剛度、彎曲剛度、剪變剛度和扭轉剛度等。對于構件剛度，其值為施加于構件上的力（力矩）與它引起的線位移（角位移）之比。對于截面剛度，在彈性階段，其值為材料彈性模量或剪變模量與截面面積或慣性矩的乘積。
首先得從剛度說起。
剛度是指：單位變形條件下，結構或構件在變形方向所施加的力的大小。在結構靜力或動力分析時需要用到。如用位移法分析結構內(nèi)力時要用到剛度矩陣，計算地震作用或風振影響時需要用到結構的剛度參數(shù)。還有在設計動力機器基礎時也需要用到結構剛度參數(shù)。可以看有關結構力學或結構動力學的書。
舉個兩個簡單的例子以方便理解：用力彎折直徑和長度相等的實心鋼管和木頭，哪個費勁哪個剛度（彎曲剛度）就大。很顯然是鋼管的大，你有可能把木頭彎折，但要彎折鋼管就很難吧！用力彎折長度相等而直徑不等的實心鋼管，當然是直徑小的容易彎折吧，那就是直徑小的剛度小了。所以剛度是和材料特性及截面特性直接相關，當然線剛度還和長度有關了！
一般能滿足F＝k△，F(xiàn)為作用力，△為位移，k即為剛度，所以剛度物理意義為單位位移時所產(chǎn)生的力。k可以是某些量的函數(shù)，即可為表達式。由F的不同，叫法不同。 另外就是我們要說的剛度叫線剛度，即單位長度上的剛度。 比如，我們在用反彎點法計算多層框架水平荷載作用下內(nèi)力近似計算時。 計算柱的水平剪力時，剪力與柱層間水平位移△的關系為 V=(12ic/h2)△ 那么d=(12ic/h2)就叫柱的側移剛度，表示柱上下兩端相對有單位側移時柱中產(chǎn)生的剪力。 其中ic表示柱的線剛度（即ic＝EI/h），h為樓層高，EI是柱的抗彎剛度（M=EI(1/p)，M為彎矩，（1/p）為曲率，也滿足F＝k△形式）。 另外還可用D值法，即考慮了梁柱的剛度比變化，因為柱兩端梁的剛度不同，即對柱的約束不同，那么它的反彎點，即M＝0的點會隨之移動，那端強，反彎點離它越遠。而且同層柱剪力分配時也是由柱的線剛度決定，因為同層位移一定，簡單講，由F＝k△，誰的剛度大，誰分得的剪力就大。反過來，這也可以解釋改變局部的剛度能調節(jié)內(nèi)力的分布的情況。
力F的不同導致剛度叫法的不同，那么抗彎剛度，產(chǎn)生單位曲率所需要的彎矩?？辜魟偠仁侵赴l(fā)生單位剪切變形需要的剪力?？古偠仁侵赴l(fā)生單位扭轉角所需要的扭矩。抗推剛度就是發(fā)生單位水平位移所需要的推力。
短期剛度和長期剛度
剛度是有短期剛度和長期剛度之分的，剛度會隨著力的加大而減小，一般情況下，混凝土結構梁截面的抗彎剛度是不斷變化的，隨著時間的增長而不斷減小，根據(jù)試驗表明一般會在3年后趨于穩(wěn)定，這主要是由于混凝土結構的收縮徐變，以及鋼筋的應力松弛造成的截面有效截面減小，剛度降低。
另外,樓主說道"一般能滿足F＝k△，F(xiàn)為作用力，△為位移，k即為剛度，所以剛度物理意義為單位位移時所產(chǎn)生的力" ,這個再線彈性范圍之內(nèi)是成立的.
然而,對與鋼筋混凝土來說是一般是不成立的,因為鋼筋混凝土構件一加載就會開裂.于是,截面的剛度就自然變小,從而導致構件的剛度減小.這就是為什么預應力可以提高構件剛度的原因.
預應力可以提高構件剛度的主要原因是,預應力使混凝土構件處于線彈性狀態(tài)(不開裂),一致樓主說的力與位移成正比的公式成立.
為什么預應力可以提高構件的剛度這個問題一直困擾了我很久,我也是前一段時間才理解的.
截面剛度：
截面剛度：使截面產(chǎn)生單位轉角所需施加的彎矩值。
參見：http://cace.cumt.edu.cn/jgsjyl/kwtz/ppt/10-0.ppt
2022土木工程材料作業(yè)答案
問答題參考答案
緒 論
1． 什么是混凝土結構？根據(jù)混凝土中添加材料的不同通常分哪些類型？
答：混凝土結構是以混凝土材料為主，并根據(jù)需要配置和添加鋼筋、鋼骨、鋼管、預應力鋼筋和各種纖維，形成的結構，有素混凝土結構、鋼筋混凝土結構、鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土結構、預應力混凝土結構及纖維混凝土結構。混凝土結構充分利用了混凝土抗壓強度高和鋼筋抗拉強度高的優(yōu)點。
2．鋼筋與混凝土共同工作的基礎條件是什么？
答：混凝土和鋼筋協(xié)同工作的條件是：
（1）鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生良好的粘結力，使兩者結合為整體；
（2）鋼筋與混凝土兩者之間線膨脹系數(shù)幾乎相同，兩者之間不會發(fā)生相對的溫度變形使粘結力遭到破壞；
（3）設置一定厚度混凝土保護層；
（4）鋼筋在混凝土中有可靠的錨固。
3.混凝土結構有哪些優(yōu)缺點？
答：優(yōu)點：（1）可模性好；（2）強價比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）適應災害環(huán)境能力強，整體澆筑的鋼筋混凝土結構整體性好，對抵抗地震、風載和爆炸沖擊作用有良好性能；（6）可以就地取材。
鋼筋混凝土結構的缺點：如自重大，不利于建造大跨結構；抗裂性差，過早開裂雖不影響承載力，但對要求防滲漏的結構，如容器、管道等，使用受到一定限制；現(xiàn)場澆筑施工工序多，需養(yǎng)護，工期長，并受施工環(huán)境和氣候條件限制等。
第2章 鋼筋和混凝土的力學性能
1．軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？設計時分別采用什么值作為依據(jù)？
答：有物理屈服點的鋼筋，稱為軟鋼，如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋；無物理屈服點的鋼筋，稱為硬鋼，如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。
軟鋼有兩個強度指標：一是屈服強度，這是鋼筋混凝土構件設計時鋼筋強度取值的依據(jù)，因為鋼筋屈服后產(chǎn)生了較大的塑性變形，這將使構件變形和裂縫寬度大大增加以致無法使用，所以在設計中采用屈服強度 作為鋼筋的強度極限。另一個強度指標是鋼筋極限強度 ，一般用作鋼筋的實際破壞強度。
設計中硬鋼極限抗拉強度不能作為鋼筋強度取值的依據(jù)，一般取殘余應變?yōu)?.2%所對應的應力σ0.2作為無明顯流幅鋼筋的強度限值，通常稱為條件屈服強度。對于高強鋼絲，條件屈服強度相當于極限抗拉強度0.85倍。對于熱處理鋼筋，則為0.9倍。為了簡化運算，《混凝土結構設計規(guī)范》統(tǒng)一取σ0.2=0.85σb，其中σb為無明顯流幅鋼筋的極限抗拉強度。
2．我國用于鋼筋混凝土結構的鋼筋有幾種？我國熱軋鋼筋的強度分為幾個等級？
答：目前我國用于鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構的鋼筋主要品種有鋼筋、鋼絲和鋼絞線。根據(jù)軋制和加工工藝，鋼筋可分為熱軋鋼筋、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋。
熱軋鋼筋分為熱軋光面鋼筋HPB235、熱軋帶肋鋼筋HRB335、HRB400、余熱處理鋼筋RRB400（K 20MnSi，符號 ，Ⅲ級）。熱軋鋼筋主要用于鋼筋混凝土結構中的鋼筋和預應力混凝土結構中的非預應力普通鋼筋。
3．在鋼筋混凝土結構中，宜采用哪些鋼筋？
答：鋼筋混凝土結構及預應力混凝土結構的鋼筋，應按下列規(guī)定采用：（1）普通鋼筋宜采用HRB400級和HRB335級鋼筋,也可采用HPB235級和RRB400級鋼筋；（2）預應力鋼筋宜采用預應力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。
4．簡述混凝土立方體抗壓強度。
答：混凝土標準立方體的抗壓強度，我國《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T50081-2002）規(guī)定：邊長為150mm的標準立方體試件在標準條件（溫度20±3℃，相對溫度≥90%）下養(yǎng)護28天后，以標準試驗方法(中心加載，加載速度為0.3～1.0N/mm2/s)，試件上、下表面不涂潤滑劑，連續(xù)加載直至試件破壞，測得混凝土抗壓強度為混凝土標準立方體的抗壓強度fck，單位N/mm2。
fck——混凝土立方體試件抗壓強度；
F——試件破壞荷載；
A——試件承壓面積。
5.簡述混凝土軸心抗壓強度。
答：我國《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T50081-2002）采用150mm×150mm×300mm棱柱體作為混凝土軸心抗壓強度試驗的標準試件，混凝土試件軸心抗壓強度
fcp——混凝土軸心抗壓強度；
F——試件破壞荷載；
A——試件承壓面積。
6.混凝土的強度等級是如何確定的。
答：混凝土強度等級應按立方體抗壓強度標準值確定，混凝土立方體抗壓強度標準值fcu，k，我國《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，立方體抗壓強度標準值系指按上述標準方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強度，根據(jù)立方體抗壓強度標準值劃分為C15、C20、 C25、C30、C35、C40、C45、C50、 C55、 C60、C65、 C70、 C75、 C80十四個等級。
7.簡述混凝土三軸受壓強度的概念。
答：三軸受壓試驗是側向等壓σ2=σ3=σr的三軸受壓，即所謂常規(guī)三軸。試驗時先通過液體靜壓力對混凝土圓柱體施加徑向等壓應力，然后對試件施加縱向壓應力直到破壞。在這種受力狀態(tài)下，試件由于側壓限制，其內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展受到阻礙，因此當側向壓力增大時，破壞時的軸向抗壓強度相應地增大。根據(jù)試驗結果分析，三軸受力時混凝土縱向抗壓強度為
fcc′= fc′+βσr
式中：fcc′——混凝土三軸受壓時沿圓柱體縱軸的軸心抗壓強度；
fc′ ——混凝土的單軸圓柱體軸心抗壓強度；
β ——系數(shù)，一般普通混凝土取4；
σr ——側向壓應力。
8.簡述混凝土在單軸短期加載下的應力~應變關系特點。
答：一般用標準棱柱體或圓柱體試件測定混凝土受壓時的應力應變曲線。軸心受壓混凝土典型的應力應變曲線如圖,各個特征階段的特點如下。
混凝土軸心受壓時的應力應變曲線
1）應力σ≤0.3 fc sh
當荷載較小時，即σ≤0.3 fc sh，曲線近似是直線（圖2-3中OA段），A點相當于混凝土的彈性極限。此階段中混凝土的變形主要取決于骨料和水泥石的彈性變形。
2）應力0.3 fc sh <σ≤0.8 fc sh
隨著荷載的增加，當應力約為(0.3～0.8) fc sh，曲線明顯偏離直線，應變增長比應力快，混凝土表現(xiàn)出越來越明顯的彈塑性。
3）應力0.8 fc sh <σ≤1.0 fc sh
隨著荷載進一步增加，當應力約為(0.8～1.0) fc sh，曲線進一步彎曲，應變增長速度進一步加快，表明混凝土的應力增量不大，而塑性變形卻相當大。此階段中混凝土內(nèi)部微裂縫雖有所發(fā)展，但處于穩(wěn)定狀態(tài)，故b點稱為臨界應力點，相應的應力相當于混凝土的條件屈服強度。曲線上的峰值應力C點，極限強度fc sh，相應的峰值應變?yōu)棣?。
4）超過峰值應力后
超過C點以后，曲線進入下降段，試件的承載力隨應變增長逐漸減小，這種現(xiàn)象為應變軟化。
9．什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對結構有什么影響？
答：在不變的應力長期持續(xù)作用下，混凝土的變形隨時間而緩慢增長的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。
徐變對鋼筋混凝土結構的影響既有有利方面又有不利方面。有利影響，在某種情況下，徐變有利于防止結構物裂縫形成；有利于結構或構件的內(nèi)力重分布，減少應力集中現(xiàn)象及減少溫度應力等。不利影響，由于混凝土的徐變使構件變形增大；在預應力混凝土構件中，徐變會導致預應力損失；徐變使受彎和偏心受壓構件的受壓區(qū)變形加大，故而使受彎構件撓度增加，使偏壓構件的附加偏心距增大而導致構件承載力的降低。
10．鋼筋與混凝土之間的粘結力是如何組成的？
答：試驗表明，鋼筋和混凝土之間的粘結力或者抗滑移力，由四部分組成：
（1）化學膠結力：混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產(chǎn)生的化學粘著力或吸附力，來源于澆注時水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護過程中水泥晶體的生長和硬化，取決于水泥的性質和鋼筋表面的粗糙程度。當鋼筋受力后變形，發(fā)生局部滑移后，粘著力就喪失了。
（2）摩擦力：混凝土收縮后，將鋼筋緊緊地握裹住而產(chǎn)生的力，當鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對滑移時，在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力。它取決于混凝土發(fā)生收縮、荷載和反力等對鋼筋的徑向壓應力、鋼筋和混凝土之間的粗糙程度等。鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙，則摩擦力越大。
（3）機械咬合力：鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機械咬合作用而產(chǎn)生的力，即混凝土對鋼筋表面斜向壓力的縱向分力，取決于混凝土的抗剪強度。變形鋼筋的橫肋會產(chǎn)生這種咬合力，它的咬合作用往往很大，是變形鋼筋粘結力的主要來源，是錨固作用的主要成份。
（4）鋼筋端部的錨固力：一般是用在鋼筋端部彎鉤、彎折，在錨固區(qū)焊接鋼筋、短角鋼等機械作用來維持錨固力。
各種粘結力中，化學膠結力較??；光面鋼筋以摩擦力為主；變形鋼筋以機械咬合力為主。
第2章 軸心受力構件承載力
1.軸心受壓構件設計時，如果用高強度鋼筋，其設計強度應如何取值？
答：縱向受力鋼筋一般采用HRB400級、HRB335級和RRB400級，不宜采用高強度鋼筋，因為與混凝土共同受壓時，不能充分發(fā)揮其高強度的作用。混凝土破壞時的壓應變0.002，此時相應的縱筋應力值бs’=Esεs’=200×103×0.002=400 N/mm2；對于HRB400級、HRB335級、HPB235級和RRB400級熱扎鋼筋已達到屈服強度，對于Ⅳ級和熱處理鋼筋在計算fy’值時只能取400 N/mm2。
2.軸心受壓構件設計時，縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什么？
答：縱筋的作用：①與混凝土共同承受壓力，提高構件與截面受壓承載力；②提高構件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；③承受可能產(chǎn)生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應力；④減少混凝土的徐變變形。橫向箍筋的作用：①防止縱向鋼筋受力后壓屈和固定縱向鋼筋位置；②改善構件破壞的脆性；③當采用密排箍筋時還能約束核芯內(nèi)混凝土，提高其極限變形值。
3.簡述軸心受壓構件徐變引起應力重分布？（軸心受壓柱在恒定荷載的作用下會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？對截面中縱向鋼筋和混凝土的應力將產(chǎn)生什么影響？）
答：當柱子在荷載長期持續(xù)作用下，使混凝土發(fā)生徐變而引起應力重分布。此時，如果構件在持續(xù)荷載過程中突然卸載，則混凝土只能恢復其全部壓縮變形中的彈性變形部分，其徐變變形大部分不能恢復，而鋼筋將能恢復其全部壓縮變形，這就引起二者之間變形的差異。當構件中縱向鋼筋的配筋率愈高，混凝土的徐變較大時，二者變形的差異也愈大。此時由于鋼筋的彈性恢復，有可能使混凝土內(nèi)的應力達到抗拉強度而立即斷裂，產(chǎn)生脆性破壞。
4.對受壓構件中縱向鋼筋的直徑和根數(shù)有何構造要求？對箍筋的直徑和間距又有何構造要求？
答：縱向受力鋼筋直徑d不宜小于12mm，通常在12mm~32mm范圍內(nèi)選用。矩形截面的鋼筋根數(shù)不應小于4根，圓形截面的鋼筋根數(shù)不宜少于8根，不應小于6根。
縱向受力鋼筋的凈距不應小于50mm，最大凈距不宜大于300mm。其對水平澆筑的預制柱，其縱向鋼筋的最小凈距為上部縱向受力鋼筋水平方向不應小于30mm和1.5d（d為鋼筋的最大直徑），下部縱向鋼筋水平方向不應小于25mm和d。上下接頭處，對縱向鋼筋和箍筋各有哪些構造要求？
5.進行螺旋筋柱正截面受壓承載力計算時，有哪些限制條件？為什么要作出這些限制條件？
答：凡屬下列條件的，不能按螺旋筋柱正截面受壓承載力計算：
① 當l0/b＞12時，此時因長細比較大，有可能因縱向彎曲引起螺旋箍筋不起作用；
② 如果因混凝土保護層退出工作引起構件承載力降低的幅度大于因核芯混凝土強度提高而使構件承載力增加的幅度，
③ 當間接鋼筋換算截面面積Ass0小于縱筋全部截面面積的25%時，可以認為間接鋼筋配置得過少，套箍作用的效果不明顯。
6.簡述軸心受拉構件的受力過程和破壞過程？
答：第Ⅰ階段——加載到開裂前
此階段鋼筋和混凝土共同工作，應力與應變大致成正比。在這一階段末，混凝土拉應變達到極限拉應變，裂縫即將產(chǎn)生。
第Ⅱ階段——混凝土開裂后至鋼筋屈服前
裂縫產(chǎn)生后，混凝土不再承受拉力，所有的拉力均由鋼筋來承擔，這種應力間的調整稱為截面上的應力重分布。第Ⅱ階段是構件的正常使用階段，此時構件受到的使用荷載大約為構件破壞時荷載的50%—70%，構件的裂縫寬度和變形的驗算是以此階段為依據(jù)的。
第Ⅲ階段——鋼筋屈服到構件破壞
當加載達到某點時，某一截面處的個別鋼筋首先達到屈服，裂縫迅速發(fā)展，這時荷載稍稍增加，甚至不增加都會導致截面上的鋼筋全部達到屈服（即荷載達到屈服荷載Ny時）。評判軸心受拉破壞的標準并不是構件拉斷，而是鋼筋屈服。正截面強度計算是以此階段為依據(jù)的。
第4章 受彎構件正截面承載力
1．受彎構件適筋梁從開始加荷至破壞，經(jīng)歷了哪幾個階段？各階段的主要特征是什么？各個階段是哪種極限狀態(tài)的計算依據(jù)？
答：適筋受彎構件正截面工作分為三個階段。
第Ⅰ階段荷載較小，梁基本上處于彈性工作階段，隨著荷載增加，彎矩加大，拉區(qū)邊緣纖維混凝土表現(xiàn)出一定塑性性質。
第Ⅱ階段彎矩超過開裂彎矩Mcrsh，梁出現(xiàn)裂縫，裂縫截面的混凝土退出工作，拉力由縱向受拉鋼筋承擔，隨著彎矩的增加，受壓區(qū)混凝土也表現(xiàn)出塑性性質，當梁處于第Ⅱ階段末Ⅱa時，受拉鋼筋開始屈服。
第Ⅲ階段鋼筋屈服后，梁的剛度迅速下降，撓度急劇增大，中和軸不斷上升，受壓區(qū)高度不斷減小。受拉鋼筋應力不再增加，經(jīng)過一個塑性轉動構成，壓區(qū)混凝土被壓碎，構件喪失承載力。
第Ⅰ階段末的極限狀態(tài)可作為其抗裂度計算的依據(jù)。
第Ⅱ階段可作為構件在使用階段裂縫寬度和撓度計算的依據(jù)。
第Ⅲ階段末的極限狀態(tài)可作為受彎構件正截面承載能力計算的依據(jù)。
2．鋼筋混凝土受彎構件正截面有哪幾種破壞形式？其破壞特征有何不同？
答：鋼筋混凝土受彎構件正截面有適筋破壞、超筋破壞、少筋破壞。
梁配筋適中會發(fā)生適筋破壞。受拉鋼筋首先屈服，鋼筋應力保持不變而產(chǎn)生顯著的塑性伸長，受壓區(qū)邊緣混凝土的應變達到極限壓應變，混凝土壓碎，構件破壞。梁破壞前，撓度較大，產(chǎn)生較大的塑性變形，有明顯的破壞預兆，屬于塑性破壞。
梁配筋過多會發(fā)生超筋破壞。破壞時壓區(qū)混凝土被壓壞，而拉區(qū)鋼筋應力尚未達到屈服強度。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉折點，拉區(qū)的裂縫寬度較小，破壞是突然的，沒有明顯預兆，屬于脆性破壞，稱為超筋破壞。
梁配筋過少會發(fā)生少筋破壞。拉區(qū)混凝土一旦開裂，受拉鋼筋即達到屈服，并迅速經(jīng)歷整個流幅而進入強化階段，梁即斷裂，破壞很突然，無明顯預兆，故屬于脆性破壞。
2．什么叫最小配筋率？它是如何確定的？在計算中作用是什么？
答：最小配筋率是指，當梁的配筋率ρ很小，梁拉區(qū)開裂后，鋼筋應力趨近于屈服強度，這時的配筋率稱為最小配筋率ρmin。是根據(jù)Mu=Mcy時確定最小配筋率。
控制最小配筋率是防止構件發(fā)生少筋破壞，少筋破壞是脆性破壞，設計時應當避免。
3．單筋矩形受彎構件正截面承載力計算的基本假定是什么？
答：單筋矩形受彎構件正截面承載力計算的基本假定是（1）平截面假定；（2）混凝土應力—應變關系曲線的規(guī)定；（3）鋼筋應力—應變關系的規(guī)定；（4）不考慮混凝土抗拉強度,鋼筋拉伸應變值不超過0.01。以上規(guī)定的作用是確定鋼筋、混凝土在承載力極限狀態(tài)下的受力狀態(tài)，并作適當簡化，從而可以確定承載力的平衡方程或表達式。
4.確定等效矩形應力圖的原則是什么？
《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，將實際應力圖形換算為等效矩形應力圖形時必須滿足以下兩個條件：（1） 受壓區(qū)混凝土壓應力合力C值的大小不變，即兩個應力圖形的面積應相等；（2） 合力C作用點位置不變，即兩個應力圖形的形心位置應相同。等效矩形應力圖的采用使簡化計算成為可能。
1． 什么是雙筋截面？在什么情況下才采用雙筋截面？
答：在單筋截面受壓區(qū)配置受力鋼筋后便構成雙筋截面。在受壓區(qū)配置鋼筋，可協(xié)助混凝土承受壓力，提高截面的受彎承載力；由于受壓鋼筋的存在，增加了截面的延性，有利于改善構件的抗震性能；此外，受壓鋼筋能減少受壓區(qū)混凝土在荷載長期作用下產(chǎn)生的徐變，對減少構件在荷載長期作用下的撓度也是有利的。
雙筋截面一般不經(jīng)濟，但下列情況可以采用：（1）彎矩較大，且截面高度受到限制，而采用單筋截面將引起超筋；（2）同一截面內(nèi)受變號彎矩作用；（3）由于某種原因（延性、構造），受壓區(qū)已配置 ；（4）為了提高構件抗震性能或減少結構在長期荷載下的變形。
7.雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算的基本公式及適用條件是什么？為什么要規(guī)定適用條件？
答：雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力的兩個基本公式：
適用條件：（1） ,是為了保證受拉鋼筋屈服，不發(fā)生超筋梁脆性破壞，且保證受壓鋼筋在構件破壞以前達到屈服強度；（2）為了使受壓鋼筋能達到抗壓強度設計值，應滿足 ， 其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應力矩形圖形的重心。當不滿足條件時，則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近，受壓鋼筋的應變太小，以致其應力達不到抗壓強度設計值。
8．雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算為什么要規(guī)定 ？當x＜2a‘s應如何計算？
答：為了使受壓鋼筋能達到抗壓強度設計值，應滿足 ， 其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應力矩形圖形的重心。當不滿足條件時，則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近，受壓鋼筋的應變太小，以致其應力達不到抗壓強度設計值。
此時對受壓鋼筋取矩
x< 時，公式中的右邊第二項相對很小，可忽略不計，近似取 ，即近似認為受壓混凝土合力點與受壓鋼筋合力點重合，從而使受壓區(qū)混凝土合力對受壓鋼筋合力點所產(chǎn)生的力矩等于零，因此
9．第二類T形截面受彎構件正截面承載力計算的基本公式及適用條件是什么？為什么要規(guī)定適用條件？
答：第二類型T形截面：（中和軸在腹板內(nèi)）
適用條件：
規(guī)定適用條件是為了避免超筋破壞,而少筋破壞一般不會發(fā)生。
10．計算T形截面的最小配筋率時，為什么是用梁肋寬度b而不用受壓翼緣寬度bf？
答：最小配筋率從理論上是由Mu=Mcy確定的，主要取決于受拉區(qū)的形狀，所以計算T形截面的最小配筋率時，用梁肋寬度b而不用受壓翼緣寬度bf 。
11．單筋截面、雙筋截面、T形截面在受彎承載力方面,哪種更合理？,為什么?
答：T形截面優(yōu)于單筋截面、單筋截面優(yōu)于雙筋截面。
12．寫出橋梁工程中單筋截面受彎構件正截面承載力計算的基本公式及適用條件是什么？比較這些公式與建筑工程中相應公式的異同。
答：
適用條件：
；
《公路橋規(guī)》和《混凝土結構設計規(guī)范》中，受彎構件計算的基本假定和計算原理基本相同，但在公式表達形式上有差異，材料強度取值也不同。
第5章 受彎構件斜截面承載力
1． 斜截面破壞形態(tài)有幾類？分別采用什么方法加以控制？
答：（1）斜截面破壞形態(tài)有三類：斜壓破壞，剪壓破壞，斜拉破壞
（2）斜壓破壞通過限制最小截面尺寸來控制；剪壓破壞通過抗剪承載力計算來控制；斜拉破壞通過限制最小配箍率來控制；
2． 影響斜截面受剪承載力的主要因素有哪些？
答：（1）剪跨比的影響，隨著剪跨比的增加，抗剪承載力逐漸降低；
（2）混凝土的抗壓強度的影響，當剪跨比一定時，隨著混凝土強度的提高，抗剪承載力增加；
（3）縱筋配筋率的影響，隨著縱筋配筋率的增加，抗剪承載力略有增加；
（4）箍筋的配箍率及箍筋強度的影響，隨著箍筋的配箍率及箍筋強度的增加，抗剪承載力增加；
（5）斜裂縫的骨料咬合力和鋼筋的銷栓作用；
（6）加載方式的影響；
（7）截面尺寸和形狀的影響；
3． 斜截面抗剪承載力為什么要規(guī)定上、下限？具體包含哪些條件？
答：斜截面抗剪承載力基本公式的建立是以剪壓破壞為依據(jù)的，所以規(guī)定上、下限來避免斜壓破壞和斜拉破壞。
4．鋼筋在支座的錨固有何要求？
答：鋼筋混凝土簡支梁和連續(xù)梁簡支端的下部縱向受力鋼筋，其伸入梁支座范圍內(nèi)的錨固長度 應符合下列規(guī)定：當剪力較?。?）時， ；當剪力較大（ ）時， （帶肋鋼筋）， （光圓鋼筋）， 為縱向受力鋼筋的直徑。如縱向受力鋼筋伸入梁支座范圍內(nèi)的錨固長度不符合上述要求時，應采取在鋼筋上加焊錨固鋼板或將鋼筋端部焊接在梁端預埋件上等有效錨固措施。
5．什么是鴨筋和浮筋？浮筋為什么不能作為受剪鋼筋？
答：單獨設置的彎起鋼筋，兩端有一定的錨固長度的叫鴨筋，一端有錨固，另一端沒有的叫浮筋。由于受剪鋼筋是受拉的，所以不能設置浮筋。
第7章 偏心受力構件承載力
1.判別大、小偏心受壓破壞的條件是什么？大、小偏心受壓的破壞特征分別是什么？
答：（1） ，大偏心受壓破壞； ，小偏心受壓破壞；
（2）破壞特征：
大偏心受壓破壞：破壞始自于遠端鋼筋的受拉屈服，然后近端混凝土受壓破壞；
小偏心受壓破壞：構件破壞時，混凝土受壓破壞，但遠端的鋼筋并未屈服；
2.偏心受壓短柱和長柱有何本質的區(qū)別？偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么？
答：（1）偏心受壓短柱和長柱有何本質的區(qū)別在于，長柱偏心受壓后產(chǎn)生不可忽略的縱向彎曲，引起二階彎矩。
（2）偏心距增大系數(shù)的物理意義是，考慮長柱偏心受壓后產(chǎn)生的二階彎矩對受壓承載力的影響。
3.附加偏心距 的物理意義是什么？如何取值?
答：附加偏心距 的物理意義在于，考慮由于荷載偏差、施工誤差等因素的影響， 會增大或減小，另外，混凝土材料本身的不均勻性，也難保證幾何中心和物理中心的重合。其值取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者中的較大者。
4．偏心受拉構件劃分大、小偏心的條件是什么？大、小偏心破壞的受力特點和破壞特征各有何不同？
答：（1）當 作用在縱向鋼筋 合力點和 合力點范圍以外時，為大偏心受拉；當 作用在縱向鋼筋 合力點和 合力點范圍之間時，為小偏心受拉；
（2）大偏心受拉有混凝土受壓區(qū)，鋼筋先達到屈服強度，然后混凝土受壓破壞；小偏心受拉破壞時，混凝土完全退出工作，由縱筋來承擔所有的外力。
5．大偏心受拉構件為非對稱配筋，如果計算中出現(xiàn) 或出現(xiàn)負值，怎么處理？
答：取 ，對混凝土受壓區(qū)合力點（即受壓鋼筋合力點）取矩，
，
第8章 鋼筋混凝土構件的變形和裂縫
1．為什么說裂縫條數(shù)不會無限增加，最終將趨于穩(wěn)定?
答：假設混凝土的應力σc由零增大到ft需要經(jīng)過l長度的粘結應力的積累，即直到距開裂截面為l處，鋼筋應力由σs1降低到σs2，混凝土的應力σc由零增大到ft，才有可能出現(xiàn)新的裂縫。顯然，在距第一條裂縫兩側l的范圍內(nèi)，即在間距小于2l的兩條裂縫之間，將不可能再出現(xiàn)新裂縫。
2．裂縫寬度與哪些因素有關，如不滿足裂縫寬度限值，應如何處理?
答：與構件類型、保護層厚度、配筋率、鋼筋直徑和鋼筋應力等因素有關。如不滿足，可以采取減小鋼筋應力（即增加鋼筋用量）或減小鋼筋直徑等措施。
3．鋼筋混凝土構件撓度計算與材料力學中撓度計算有何不同? 為何要引入“最小剛度原則”原則?
答：主要是指剛度的取值不同，材料力學中撓度計算采用彈性彎曲剛度，鋼筋混凝土構件撓度計算采用由短期剛度修正的長期剛度。
“最小剛度原則”就是在簡支梁全跨長范圍內(nèi)，可都按彎矩最大處的截面抗彎剛度，亦即按最小的截面抗彎剛度，用材料力學方法中不考慮剪切變形影響的公式來計算撓度。這樣可以簡化計算，而且誤差不大，是允許的。
4．簡述參數(shù)ψ的物理意義和影響因素?
答：系數(shù)ψ的物理意義就是反映裂縫間受拉混凝土對縱向受拉鋼筋應變的影響程度。ψ的大小還與以有效受拉混凝土截面面積計算的有效縱向受拉鋼筋配筋率ρte有關。
5．受彎構件短期剛度Bs與哪些因素有關，如不滿足構件變形限值，應如何處理?
答：影響因素有：配筋率ρ、 截面形狀、 混凝土強度等級、 截面有效高度h0。可以看出，如果撓度驗算不符合要求，可增大截面高度，選擇合適的配筋率ρ。
6．確定構件裂縫寬度限值和變形限值時分別考慮哪些因素?
答：確定構件裂縫寬度限值主要考慮(1)外觀要求；(2)耐久性。
變形限值主要考慮(1) 保證建筑的使用功能要求 (2) 防止對非結構構件產(chǎn)生不良影響 (3) 保證人們的感覺在可接受的程度之內(nèi)。
怎么建立受彎構件剛度公式
鋼筋混凝土受彎構件撓度驗算時采用最小剛度原則，因為在前跨區(qū)段還存在著剪切變形，甚至出現(xiàn)余裂縫，它們都會使梁的撓度增大，而這是在計算中沒有考慮到的，這兩方而把影響大致可以相互抵消，亦即在梁的撓度計算中除了彎曲變形的影響外，還包含了剪切變形的影響。
鋼筋混凝土受彎構件撓度計算中采用的最小剛度原則是指在同號彎矩范圍內(nèi)，假定其剛度為常數(shù)，并按最大彎矩截面處的剛度進行計算。
撓度是在受力或非均勻溫度變化時，桿件軸線在垂直于軸線方向的線位移或板殼中面在垂直于中面方向的線位移。
細長物體（如梁或柱）的撓度是指在變形時其軸線上各點在該點處軸線法平面內(nèi)的位移量。薄板或薄殼的撓度是指中面上各點在該點處中面法線上的位移量。物體上各點撓度隨位置和時間變化的規(guī)律稱為撓度函數(shù)或位移函數(shù)。通過求撓度函數(shù)來計算應變和應力是固體力學的研究方法之一。
撓曲線——如圖，平面彎曲時，梁的軸線將變?yōu)橐粭l在梁的縱對稱面內(nèi)的平面曲線，該曲線稱為梁的撓曲線。
撓度計算公式：Ymax=5ql^4/(384EI)(長l的簡支梁在均布荷載q作用下，EI是梁的彎曲剛度）
撓度與荷載大小、構件截面尺寸以及構件的材料物理性能有關。
撓度——彎曲變形時橫截面形心沿與軸線垂直方向的線位移稱為撓度，用γ表示。
轉角——彎曲變形時橫截面相對其原來的位置轉過的角度稱為轉角，用θ表示。
撓曲線方程——撓度和轉角的值都是隨截面位置而變的。在討論彎曲變形問題時，通常選取坐標軸x向右為正，坐標軸y向下為正。選定坐標軸之后，梁各橫截面處的撓度γ將是橫截面位置坐標x的函數(shù)，其表達式稱為梁的撓曲線方程，即γ= f(x) 。
顯然，撓曲線方程在截面x處的值，即等于該截面處的撓度。(建筑工程)
撓曲線在截面位置坐標x處的斜率，或撓度γ對坐標x的一階導數(shù)，等于該截面的轉角。
關于撓度和轉角正負符號的規(guī)定：在上圖選定的坐標系中，向上的撓度為正，逆時針轉向的轉角為正。
彎曲疲勞許用應力計算公式
1、最小剛度原則就是在簡支梁全跨長范圍內(nèi)，可都按彎矩最大處的截面彎曲剛度，亦即按最小的截面彎曲剛度用材料力學中不考慮剪切變形影響的公式來計算撓度。當構件上存在正、負彎矩時，可分別取同號彎矩區(qū)段內(nèi)|Mmax|處截面的最小剛度計算機撓度。
2、鋼材在連續(xù)反復荷載作用下會發(fā)生疲勞破壞，這種疲勞破壞在鋼結構和鋼構件中同 樣會發(fā)生。與鋼材發(fā)生疲勞破壞的不同處在于鋼結構和鋼構件由于制作或構造上的原 因總會存在缺陷，而這些缺陷就成為裂縫的起源，在疲勞破壞過程中，可以認為不存在裂 紋形成這個階段。
3、混凝土徐變是指混凝土在長期應力作用下,其應變隨時間而持續(xù)增長的特性（注意，彈性變形應變不會隨時間而持續(xù)增長）。 在長期荷載作用下，結構或材料承受的應力不變，而應變隨時間增長的現(xiàn)象稱為徐變。
4、平衡扭轉(Equilibrium torsion) 由于荷載的直接作用引起，為靜定受扭構件（如吊車梁、雨蓬），其 截面承受的扭矩可以從靜力平衡條件求得。
如何求梁的抗扭剛度
如果是鋼筋混凝土梁，取彎矩最大處，這里剛度最小，就是規(guī)范要求的計算撓度遵守最小剛度原則。具體位置要根據(jù)梁兩端支撐情況通過計算確定彎矩圖。
最小剛度原則是指在簡支梁全跨長范圍內(nèi)，可都按彎矩最大處的截面彎曲剛度，亦即按最小的截面彎曲剛度用材料力學中不考慮剪切變形影響的公式來計算撓度。
