高等混凝土结构理论要点
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《高等混凝土结构理论》要点1.Stress-strain curves of concrete under monotonic,repeated and cyclic uniaxial loadings.单轴受力时混凝土在单调、重复、反复加载时的应力应变曲线。
单调加载重复加载反复加载2.Creep of concrete (linear and nonlinear)混凝土的徐变(线性、非线性徐变)Creep:Deformation that changes with time under constant stressCauses:(1)viscous flow (the main reason when the stress is small )(2)development of microcracks (the main reason when the stress is large)一般认为,混凝土在应力施加后的起始变形,主要是骨料和水泥砂浆的弹性变形,和微裂缝少量发展所构成。
徐变则主要是水泥凝胶体的塑性流(滑)动,以及骨料界面和砂浆内部裂缝发展的结果。
内部水分的蒸发也产生附加的干缩徐变。
与此类似,混凝土卸载后的及时和滞后的恢复变形,有着相应而相反的作用。
影响混凝土徐变值和变化规律的主要因素:应力水平(1)00()/()c t f t 0.4~0.6线性徐变,长期作用下有极限值,徐变值约与应力成正比0.4~0.6<<0.8非线性徐变,长期作用下徐变收敛,有极限值,但单位徐变值随应力水平而增大。
>0.8徐变发散而破坏,故长期抗压强度为0.8cf(2)加载时的龄期加载(应力)时混凝土龄期越小,成熟度越差,起始应变和徐变都大,极限徐变大的多。
(3)原材料和配合比水泥用量越大、水灰比越大、水泥砂浆含量大,徐变大;普通硅酸盐水泥比早强快硬水泥的混凝土徐变大(4)制作和养护条件振捣密实,养护条件好,蒸汽养护后成熟快,徐变小。
大二混凝土结构原理知识点混凝土结构是土木工程领域中应用广泛且重要的一部分,它具有良好的抗压能力和耐久性,因此在建筑物和基础设施的设计与建造中得到了广泛应用。
大二学期是混凝土结构的重要学习阶段,下面将介绍一些大二混凝土结构原理的基本知识点。
1. 混凝土的成分与性质混凝土主要由水泥、骨料、砂浆和水混合而成。
水泥起到粘合骨料的作用,骨料提供混凝土的强度和稳定性,砂浆填充骨料间的空隙,水则促进水泥与骨料的反应。
混凝土的性质包括强度、耐久性、可塑性和抗渗性等。
2. 混凝土的配合比混凝土的配合比是指混凝土中各组分的比例关系,常用的配合比有波涛配合比、切比雄配合比等。
合理的配合比可以使混凝土达到设计强度要求,并具有良好的工作性能和耐久性。
3. 混凝土的硬化过程混凝土在施工后经历加水、塑化、初硬化和硬化几个连续的阶段。
在加水和塑化阶段,混凝土的流动性和可塑性逐渐增强;在初硬化阶段,混凝土逐渐失去流动性,但还可任意组塑形;在硬化阶段,混凝土逐渐增加强度,并达到设计要求的强度值。
4. 混凝土的强度与控制混凝土的强度是指混凝土抗压的能力,通常以抗压强度表示。
混凝土的强度受到多种因素的影响,包括水泥品种、配合比、水胶比、养护条件等。
在施工过程中,可以通过调整这些因素来控制混凝土的强度。
5. 混凝土的裂缝与预防混凝土在干燥和收缩过程中容易产生裂缝,这对混凝土结构的耐久性和强度有一定影响。
为了预防裂缝的产生,可以采取措施如增加混凝土的延性、控制水胶比、使用合适的内外加固措施等。
6. 混凝土的加固与修补在使用过程中,混凝土结构可能会出现损坏或老化的情况,需要进行加固和修补。
常见的加固与修补方法包括钢筋加固、碳纤维增强、缝宽填充等。
在进行加固与修补时,应根据具体情况选择适合的方法。
7. 混凝土结构的设计与施工混凝土结构的设计包括力学计算、结构分析和结构优化等,设计结束后需要进行施工。
施工过程包括混凝土的浇筑、养护和验收等。
在进行混凝土结构的设计和施工时,需要考虑结构的安全性、经济性和可行性等因素。
混凝土的结构设计理论与方法综述混凝土作为一种广泛应用于建筑工程中的材料,其结构设计是保证建筑物安全可靠的重要环节。
本文将对混凝土的结构设计理论与方法进行综述,并探讨其在实际工程中的应用。
一、混凝土结构设计理论1. 强度理论混凝土结构的设计首要考虑其强度,常用的强度理论有极限强度设计和工作状态设计。
极限强度设计是根据混凝土的抗压、抗拉强度等力学性能,计算出结构在极限状态下的承载能力。
工作状态设计则考虑混凝土结构在使用过程中的变形和应力,保证结构在可接受的范围内工作。
2. 破坏理论混凝土结构在受到承载时,可能发生破坏,破坏理论研究的是结构在破坏前的力学行为。
常用的破坏理论有弹性极限理论、塑性极限理论和破碎力学理论等。
这些理论可以帮助工程师预测结构在受力过程中的破坏形式,从而选择合适的结构设计方案。
3. 建筑结构理论混凝土结构的设计需要考虑建筑结构的整体性能。
建筑结构理论主要研究结构的稳定性、刚度和振动等性能。
在混凝土结构设计中,需要合理选择结构形式、尺寸和布置,以满足建筑物的使用要求。
二、混凝土结构设计方法1. 统计学方法统计学方法是根据混凝土材料的强度分布特性,通过统计学方法得到结构的安全系数。
这种方法适用于结构规模大、建设周期长的工程,在统计学方法中,常用的计算方法有可靠性设计和极限状态设计。
2. 实测数据方法混凝土结构设计时,可以利用实测数据进行分析和计算。
实测数据方法是通过对已建成的混凝土结构进行监测和测试,获得结构的应力、变形等参数,从而验证设计的合理性和可行性。
3. 数值模拟方法随着计算机技术的不断发展,数值模拟方法在混凝土结构设计中得到广泛应用。
通过建立数学模型和使用有限元等数值方法,可以模拟结构在受力过程中的变形和应力分布情况,从而指导结构设计的优化。
三、混凝土结构设计的应用1. 房屋建筑混凝土结构在房屋建筑中得到广泛应用,比如楼房、别墅等。
在房屋建筑中,混凝土可以灵活运用,既可以作为承重结构,也可以作为装饰材料,从而实现安全、美观和经济效益的结合。
混凝土结构原理重要知识点总结混凝土结构重要知识讲解1、简述裂缝的出现,分布和展开的过程的过程和机理答:当受拉区外边缘的混凝土达到其抗拉强度ft时,由于混凝土的塑性变形,因此还不会马上开裂;当其拉应变接近混凝土的极限拉应变值时,就处于即将出现裂缝的状态。
当受拉区外边缘混凝土在最薄弱的截面处达到其极限拉应变值εct0 后,就会出现第一批裂缝。
在裂缝出现瞬间,裂缝处的受拉混凝土退出工作,应力降至零,于是钢筋承担的拉力突然增加,由σs,cr增至σs1;混凝土一开裂,张紧的混凝土就象剪断了的橡皮筋那样向裂缝两侧回缩,但这种回缩是不自由的,它受到钢筋的约束,直到被阻止。
在回缩的那一段长度 l 中,混凝土与钢筋之间有相对滑移,产生粘结应力τ0通过粘结应力的作用,随着离裂缝截面距离的增大,钢筋拉应力逐渐传递给混凝土而减小;裂缝的分布及开展:第一批裂缝出现后,在粘结应力作用长度 l 以外的那部分混凝土仍处于受拉紧张状态之中,因此当弯矩继续增大时,就有可能在离裂缝截面大于 l 的另一薄弱截面处出现新裂缝。
按此规律,随着弯矩的增大,裂缝将逐条出现,当截面弯矩达到0.5Mu0 ~0.7 Mu0 时,裂缝将基本“出齐”,即裂缝的分布处于稳定状态。
此时,在两条裂缝之间,混凝土拉应力σct将小于实际混凝土抗拉强度,不足以产生新的裂缝。
因此,从理论上讲,裂缝间距在l-2l范围内,裂缝间距将趋于稳定,平均裂缝间距应为 1.51 。
裂缝的开展是由于混凝土的回缩、钢筋的伸长,导致混凝土与钢筋之间不断产生相对滑移的结果2、何谓结构的可靠性与可靠度?结构可靠性是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力。
结构的可靠度是指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。
结构的可靠性是从概念上来说的,而可靠度是从定量的角度来给出一个明确的判断标准。
3、影响结构可靠度的因素主要有那些?影响结构可靠度的因素主要有:荷载、荷载效应、材料强度、施工误差和抗力分析五种,这些因素一般都是随机的,因此,为了保证结构具有应有的可靠度,仅仅在设计上加以控制是远远不够的,必须同时加强管理,对材料和构件的生产质量进行控制和验收,保持正常的结构使用条件等都是结构可靠度的有机组成部分。
《高等混凝土结构理论》要点1.Stress-strain curves of concrete under monotonic, repeated and cyclic uniaxial loadings. 单轴受力时混凝土在单调、重复、反复加载时的应力应变曲线。
2.Creep of concrete (linear and nonlinear) 混凝土的徐变(线性、非线性徐变)3.Components of deformation of concrete 混凝土变形的多元组成4.Process of failure of concrete under uniaxial compression 混凝土在单向受压时破坏的过程。
5.Strength indices of concrete and the relations among them 混凝土的强度指标及其之间关系6.Features of stress-strain envelope curve of concrete under repeated compressive loading. 混凝土单向受压重复加载时的应力应变关系的包络线的特征。
7.The crack contact effect of concrete and its representation in stress-strain diagram. 混凝土的裂面效应及其在应力应变关系图上的表示。
8.The multi-level two-phase system of concrete. 混凝土的多层次二相体系。
9.The rheological model of concrete. 混凝土的流变学模型。
10. Influence of stress gradient on strength of concrete. 应力梯度对混凝土强度的影响。
11.Tensile test of concrete and result. 混凝土轴心受拉试验及结果。
混凝土结构设计基本原理复习重点第 1 章绪论1.钢筋与混凝土为什么能共同工作:(1)钢筋与混凝土间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。
(2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。
(3)包围在钢筋外面的混凝土,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。
1、混凝土的主要优点:1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材2、混凝土的主要缺点:1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面作用的分类:按时间的变异,分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态:承载力极限状态和正常使用极限状态结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。
荷载的标准值小于荷载设计值;材料强度的标准值大于材料强度的设计值第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能一、混凝土立方体抗压强度(f cu,k):用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件,在温度为(20±3)℃,相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法加压到破坏,所测得的具有95%保证率的抗压强度。
(f cu,k为确定混凝土强度等级的依据)1.强度轴心抗压强度(f c):由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。
(f ck=0.67 f cu,k)轴心抗拉强度(f t):相当于f cu,k的1/8~1/17, f cu,k越大,这个比值越低。
复合应力下的强度:三向受压时,可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。
双向受力时,(双向受压:一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加;双向受拉:混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样;一向受拉一向受压:混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低,混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低)受力变形:(弹性模量:通过曲线上的原点O引切线,此切线的斜率即为弹性模量。
混凝土结构原理重要知识点总结一、混凝土材料的基本性质1.混凝土的组成和构成:水泥、骨料、粉煤灰、矿渣粉等。
2.水胶比:水泥用水和骨料的质量比,影响混凝土的强度和耐久性。
3.水化反应:水泥与水反应生成硬化混凝土的过程,影响混凝土的强度发展和体积稳定性。
4.常见混凝土的分类:按强度等级、按用途、按配合比等分类。
二、混凝土的力学性能1.压缩强度:混凝土承受压力时的最大抗压能力。
2.弯曲强度:混凝土在受弯构件中的抗弯能力。
3.拉强度:混凝土的抗拉能力较差,可以采用钢筋等材料来提高混凝土的抗拉性能。
4.剪切强度:反映混凝土在孔隙破坏时的抗剪能力,常用于柱子等受剪构件的设计。
5.蠕变和收缩性能:混凝土在长期加载或干燥条件下的变形特性。
6.劣化机制:混凝土的劣化机制主要包括碳化、硫酸盐侵蚀、氯离子渗透等,会降低混凝土的强度和耐久性。
三、混凝土结构设计1.混凝土结构受力原理:了解混凝土结构在荷载作用下的受力形式和受力路径。
2.结构设计标准与规范:熟悉相关的设计规范和标准,如《混凝土结构工程设计规范》。
3.结构计算方法:掌握混凝土结构设计的计算方法,包括强度计算和变形计算。
4.考虑结构的耐久性:结构的耐久性是指结构在设计使用寿命内能满足使用要求的性能。
5.钢筋混凝土结构设计:混凝土和钢筋的组合,钢筋的布置和连接等设计要点。
四、混凝土结构施工工艺1.混凝土浇筑:包括混合、运输、倒筑和振捣等工艺。
2.混凝土养护:控制混凝土的养护温度、湿度和时间,有助于保证混凝土的质量和强度发展。
3.结构施工工序:包括模板搭设、钢筋制作和安装、混凝土浇筑及养护等工艺。
4.混凝土相关设备:混凝土搅拌机、泵车、倾斜筒等相关设备的使用和操作。
总之,混凝土结构原理涵盖了混凝土材料的基本性质、混凝土的力学性能、混凝土结构设计和混凝土结构施工工艺等方面的知识。
了解和掌握这些知识点对于混凝土结构的设计、施工和质量控制都至关重要,能够保证混凝土结构的安全可靠性和使用寿命。
《高等混凝土结构理论》要点1.Stress-strain curves of concrete under monotonic, repeated and cyclic uniaxial loadings. 单轴受力时混凝土在单调、重复、反复加载时的应力应变曲线。
2.Creep of concrete (linear and nonlinear) 混凝土的徐变(线性、非线性徐变)3.Components of deformation of concrete 混凝土变形的多元组成4.Process of failure of concrete under uniaxial compression 混凝土在单向受压时破坏的过程。
5.Strength indices of concrete and the relations among them 混凝土的强度指标及其之间关系6.Features of stress-strain envelope curve of concrete under repeated compressive loading. 混凝土单向受压重复加载时的应力应变关系的包络线的特征。
7.The crack contact effect of concrete and its representation in stress-strain diagram. 混凝土的裂面效应及其在应力应变关系图上的表示。
8.The multi-level two-phase system of concrete. 混凝土的多层次二相体系。
9.The rheological model of concrete. 混凝土的流变学模型。
10. Influence of stress gradient on strength of concrete. 应力梯度对混凝土强度的影响。
11.Tensile test of concrete and result. 混凝土轴心受拉试验及结果。
12.Size effect of concrete. 混凝土的尺寸效应。
13.Non-objectivity of desending branch of stress-strain curve of concrete subject to tension (gauge length dependency). 混凝土受拉时应力应变曲线下降段应变观测的非客观性(标距依赖性)。
14.Failure modes of concrete under multiaxial loading. 混凝土在多轴受力时的破坏形式。
15.Strength theories of concrete and their forms of representation. 混凝土强度理论及其表述方式。
16.Properties of failure surface of concrete. 混凝土破坏曲面的特性。
17. Types of 3D stress-strain relations of concrete. 混凝土三维应力应变关系的各种类型。
18. Stress-strain relations of rebars under different types of loading. 在不同加载条件下钢筋的应力应变关系。
19. The bauschinger effect of rebars. 钢筋的包兴格效应。
20.The valley of shear failure of concrete beam (Kani’s valley). 混凝土梁的剪切破坏谷(卡尼谷)。
21. Truss model of shear resistance and its failure modes. 抗剪桁架模型及其破坏模式。
22. Shear failure zone. 剪切强度控制区。
23. Features of shear resistance of T-beams. T形梁的抗剪特点. 24. Shear resistance of beams with variable depth. 变高度梁的抗剪。
25. Beam action and arch action of shear resistance. 抗剪的梁作用和拱作用。
26. Calculation of stress in diagonal struts of truss model for shear. 抗剪桁架模型混凝土斜压杆的应力计算。
27. Solution of the statically indeterminate truss in the plastic truss theory. 塑性桁架理论中超静定桁架的求解。
28. Why should the angle of inclination of diagonal cracks duo to shear be limited? 为什么要限制剪切斜裂缝的倾角?29. Compression fan and compression field. 压力扇和压力场。
30. B-region and D-region. B区和D区。
31. The strut-and-tie model and its components. 拉压杆模型及其组成部分。
32. How to determine which strut-and-tie model is better? 如何判别拉压杆模型的优劣?33. Analysis of flexural sections under given conditions. 在给定条件下混凝土受弯截面的分析。
34. The contribution of tension flange to the flexural strength of the beam; shear lag concept. 梁的受拉翼缘对受弯承载力的贡献;剪力滞。
35. Ductility design of structures. 结构的延性设计。
36. The influence of confinement by stirrups on properties of concrete. 箍筋约束对混凝土性能的影响。
37. Factors influencing curvature ductility. 影响截面曲率延性的因素。
38. Analysis of axial compression. 轴压截面分析。
39. The approximate method for strength calculation by using the convex nature of failure surfaces. 利用破坏曲面的凸性的承载力近似计算。
40. How to determine the effective length of a column. 柱的计算长度是如何确定的?41. How will the sidesway of a structure influence the effective length of columns? 结构的侧移对柱的计算长度有何影响?42. Equilibrium torsion and compatibility torsion and their examples. 平衡扭转、协调扭转及其例。
43. Try to deduce the expression for plastic ultimate torque of concrete rectangular section. 试导出素混凝土矩形截面的塑性极限扭矩的表达式。
44. Sand heap analogy. 沙堆比拟。
45. Torsional strength of complex sections made up of rectangles. 由矩形组成的复合截面受扭承载力。
46. The angle of inclination of initial diagonal crack of a torsional member; the angle of inclination of critical diagonal crack of the member at torsional failure. 受扭构件的初始斜裂缝倾角与最终破坏时的临界斜裂缝的倾角。
47. The curve of interaction between ultimate shear and ultimate torque. 梁受剪扭时,极限扭矩与极限剪力之间的相关关系。
48. The expression for shear flow in an RC rectangular sectionsubject to torsion.有腹筋矩形截面梁受扭时剪力流的表达式。
49. The curve of interaction between ultimate moment and ultimate torque.极限扭矩与极限弯矩之间的相关关系。
50. What are the factors influencing the bond stress between rebar and concrete?钢筋和混凝土之间粘结应力的大小与哪些因素有关?51. The distribution of bond stress along the longitudinal rebar of a beam before it is cracked. 梁开裂前粘结力沿钢筋纵向的分布。
52. The influence of the position of a rebar in concrete on its bond behaviour. 钢筋在混凝土中的浇筑位置对其粘结性能的影响。
53. The cracks caused by bond failure. 粘结破坏的裂缝形式。
54. The internal forces in a reinforced concrete slab. 钢筋混凝土板中的内力。
55. The equilibrium equation that should be satisfied by the bending and twisting moments of a slab. 板中的弯矩和扭矩应满足的平衡方程。
56. What is the use of torque in reinforcing a slab. 板中的扭矩对板的配筋有何作用?57. The boundary conditions at simply supported boundary and fixed boundary of a slab. 板的简支边和固定边的边界条件。