
第7章翻脑满凝土受弯构件的应力、裂缝和变形常见问题解答 1.两种极限状态判别谁则的差异如何? 答:承载能力极限状态,是针对最大承授能力面言的极限状态,是材料本身的属性,达 到承授能力极限状态说明结构本身己不能雕续承受载荷,结构处于失效的边缘,从受力角度 讲,是实际的极限状态:而正常使用极限状态,就结构承载而言,仅表示结构不适合推续承 载,但并不是结构达到正常使用极限状态就不能够承受荷载, 因此,从判别准则而言,承载能力极限状态是结构所固有的极限状老。没有使用者的判 定因素在里面,贝要结构的某都件(部位),达到承载能力极限状态,就可判定结构处于失 效的极限状态,而正常使用极限状老的判别准则,受经验等人为因素影响。是规定的极限状 态,其判定准则是人为确定的,不是结构本身因有的。 2.钢前混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算时有何基本假定? 答:钢筒混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算时的基木假定有:平截面假定,弹性 体假定和受拉区温凝土不参加工作假定。 (1)平截面积定 平截面假定是材料力学中最基本的假定之一,这个假定认为所有与杆轴线垂直的截面在 杆件变形后仍保持为平面。这样截面上每一个点的变形趋势其可以确定,如果知道了中性轴 的位置和任意一点的应变(变形),整个新面的应变就可以知道。这是建立该假设的基础, 实验也证明匀面弹性体根据此项假定所得的计算结果是准确的。对于钢筋混凝土构件,如取 较长的一段(一般需包扩两个菱缝阿距以上)的平均变形来研究,则实验站果证明,平截面 假定基本上符合实际情况,也就是平截面假定依然成立, (2)弹性体的假定 该假定的目的是确定本构关系,也就是应力和应变之间的关系。我们知道,对理塑弹性 体而言,应力和应变的关系是线性的。但混凝士结构不是理组的弹性体而是弹厘性体,其应 力与应变的关系是丰线性的。如果以非线性来推导结构的承载力等,推导公式难度较大,也 不实用。因此,近似认为其本构关系是线性的。 (3)受拉区混凝土不参加工作 对混凝士结构而言,受拉区混凝土实际上总有一小部分参加工作,但受力情况相当复柔, 且其影响非常微小,将它忽略不计,醒定拉位力全由钢前承受,可使计算大为简化
第 7 章 钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形常见问题解答 1.两种极限状态判别准则的差异如何? 答:承载能力极限状态,是针对最大承载能力而言的极限状态,是材料本身的属性,达 到承载能力极限状态说明结构本身已不能继续承受载荷,结构处于失效的边缘,从受力角度 讲,是实际的极限状态;而正常使用极限状态,就结构承载而言,仅表示结构不适合继续承 载,但并不是结构达到正常使用极限状态就不能够承受荷载。 因此,从判别准则而言,承载能力极限状态是结构所固有的极限状态,没有使用者的判 定因素在里面,只要结构的某部件(部位),达到承载能力极限状态,就可判定结构处于失 效的极限状态。而正常使用极限状态的判别准则,受经验等人为因素影响,是规定的极限状 态,其判定准则是人为确定的,不是结构本身固有的。 2.钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算时有何基本假定? 答:钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算时的基本假定有:平截面假定、弹性 体假定和受拉区混凝土不参加工作假定。 (1)平截面假定 平截面假定是材料力学中最基本的假定之一。这个假定认为所有与杆轴线垂直的截面在 杆件变形后仍保持为平面。这样截面上每一个点的变形趋势就可以确定,如果知道了中性轴 的位置和任意一点的应变(变形),整个断面的应变就可以知道,这是建立该假设的基础。 实验也证明匀质弹性体根据此项假定所得的计算结果是准确的。对于钢筋混凝土构件,如取 较长的一段(一般需包扩两个裂缝间距以上)的平均变形来研究,则实验结果证明,平截面 假定基本上符合实际情况,也就是平截面假定依然成立。 (2)弹性体的假定 该假定的目的是确定本构关系,也就是应力和应变之间的关系。我们知道,对理想弹性 体而言,应力和应变的关系是线性的,但混凝土结构不是理想的弹性体而是弹塑性体,其应 力与应变的关系是非线性的。如果以非线性来推导结构的承载力等,推导公式难度较大,也 不实用。因此,近似认为其本构关系是线性的。 (3)受拉区混凝土不参加工作 对混凝土结构而言,受拉区混凝土实际上总有一小部分参加工作,但受力情况相当复杂, 且其影响非常微小,将它忽略不计,假定拉应力全由钢筋承受,可使计算大为简化

3,混凝土裂缝有哪些主要形式? 答:对使用中的钢脑混凝土铁路桥梁的调查和试验证明,梁中的裂缝主要有下列三种形 式。 (1)受拉现修覆髓 (2)斜裂缝 (3)夜版竖直菱缝 钢筋混凝土桥粱上除上述三种主要裂缝之外,住往在梁体还有表面龟裂,以及梁腹板与 煤隔板相莲楼处的竖向裂缝等 4,涩凝土裂缝产生即因是什么? 答:在钢筋混凝土结构中裂缝的产生是由于多种因素所引起的,按裂缝所产生的原因可 大政分为以下三种: (1)未凝固的混凝士沉降引起的裂缝 (2)由于混援土体积变化引起的裂绿((缩和徐变等方 (3)外力作用引起的羲缝。 钢筋混凝土构件中产生菱缝的根本原因是由于混凝土本身抗拉强度很低,极限拉应变很 小的原故。 5,钢哥混凝土构件中裂缝过宽有何危害? 答:果钢筋混凝士构件中裂缝过宽,大气中的水汽和侵蚀性气体进入裂绿,将起主 筋辆蚀。使主新有效面积减小,导致构件的强度降低。此外,裂辑宽度开展过大,由于冰淹 和风化作用,日久也会影响构件的附久性,第短结构的使用寿命,这就是裂缝危害的实质, 也是设计中线定最大裂缝宽度的原因。 6.影响钢脑混凝土构件裂缝宽度的因素有哪些?改善裂缝的措随的措施包括事几方 面? 容:影响钢脑混凝土构件裂缝宽度的因素有:裂缝的宽度与钢筋的应力大小,钢脑直径、 表面形式,钢筋数量及布置方式,混凝土标号,截而尺寸及保护层厚度等直接相关。 改善裂缝的措植首先应从上述影响因素出发,减小各种影响因素对裂缝宽度的影响,就 能从设计上达到成界裂斜的目的。国成蓉裂筒宽度不仅是设计完全可以控制的,它包括以下 几个方而的情随。 首先从设计考虑,从裂缝计算公式看,若采用较小直径的钢脑。在其它参数不变的
3.混凝土裂缝有哪些主要形式? 答:对使用中的钢筋混凝土铁路桥梁的调查和试验证明,梁中的裂缝主要有下列三种形 式。 (1)受拉翼缘裂缝 (2)斜裂缝 (3)腹板竖直裂缝 钢筋混凝土桥梁上除上述三种主要裂缝之外,往往在梁体还有表面龟裂,以及梁腹板与 横隔板相连接处的竖向裂缝等。 4.混凝土裂缝产生原因是什么? 答:在钢筋混凝土结构中裂缝的产生是由于多种因素所引起的,按裂缝所产生的原因可 大致分为以下三种: (1)未凝固的混凝土沉降引起的裂缝; (2)由于混凝土体积变化引起的裂缝(收缩和徐变等); (3)外力作用引起的裂缝。 钢筋混凝土构件中产生裂缝的根本原因是由于混凝土本身抗拉强度很低,极限拉应变很 小的原故。 5.钢筋混凝土构件中裂缝过宽有何危害? 答:如果钢筋混凝土构件中裂缝过宽,大气中的水汽和侵蚀性气体进入裂缝,将引起主 筋锈蚀,使主筋有效面积减小,导致构件的强度降低。此外,裂缝宽度开展过大,由于冰冻 和风化作用,日久也会影响构件的耐久性,缩短结构的使用寿命,这就是裂缝危害的实质, 也是设计中规定最大裂缝宽度的原因。 6.影响钢筋混凝土构件裂缝宽度的因素有哪些?改善裂缝的措施的措施包括哪几方 面? 答:影响钢筋混凝土构件裂缝宽度的因素有:裂缝的宽度与钢筋的应力大小,钢筋直径、 表面形式,钢筋数量及布置方式,混凝土标号,截面尺寸及保护层厚度等直接相关。 改善裂缝的措施首先应从上述影响因素出发,减小各种影响因素对裂缝宽度的影响,就 能从设计上达到改善裂缝的目的。但改善裂缝宽度不仅是设计完全可以控制的,它包括以下 几个方面的措施。 首先从设计考虑。从裂缝计算公式看,若采用较小直径 d 的钢筋,在其它参数不变的

条件下,d越小则8,越小:光面钢筋的C=14,对于螺纹钢筋G=1.0,采用螺纹钢 筋8比光而钢前要小:钢前应力·:意大,则8,=越大,因此,在普通解前混凝土梁设 计中,不宜使用强度较高的钢筋等。 其次是施工,提高施工质量是改善裂缝的重要措施,施工病害是适成施工过程餐健的主 要原因,而该部分是不可队见的,只有提高:工硬量,确保按规范要求进行:工,才能尽量 减小孩工种裂缝的影响。 再次是钢前视凝土结构的使用条件,如桥梁所处的气候条件及盟度变化、车辆行驶的速 度和密度以及支座的灵话性等,对梁体裂缝的发展和稳定都有影响。 由于预应力浸凝土结构在混减土受拉区采用了预加压力的方法,因此深用预应力混凝土 结构米代替钢筋混凝土结构,能大大改春裂缝的情况。 T,为什么要限制桥梁挠度?桥果的挠度由何产生?其消除的方法是什么? 容:桥梁挠度是直接影响桥上行车走行性、平稳舒适性及桥头折角的主要因素,过大的 挠度,直接影响行车安全,因此必须保证桥果结构的挠度在一定的限值范围之内。 桥梁的挠度包括结构白重和活载两部分荷载产生的挠度,结构白重引起的挠度是长期 的,一般桥梁设计中采用预设上其度的方法清除:活载产生的挠度由结构变形验算加以限制:
条件下, d 越小则 f max 越小;光面钢筋的 C1 =1.4 ,对于螺纹钢筋 C1 =1.0 ,采用螺纹钢 筋 f max 比光面钢筋要小;钢筋应力 g 愈大,则 f max 越大,因此,在普通钢筋混凝土梁设 计中,不宜使用强度较高的钢筋等。 其次是施工,提高施工质量是改善裂缝的重要措施。施工病害是造成施工过程裂缝的主 要原因,而该部分是不可预见的,只有提高施工质量,确保按规范要求进行施工,才能尽量 减小施工对裂缝的影响。 再次是钢筋混凝土结构的使用条件,如桥梁所处的气候条件及温度变化、车辆行驶的速 度和密度以及支座的灵活性等,对梁体裂缝的发展和稳定都有影响。 由于预应力混凝土结构在混凝土受拉区采用了预加压力的方法,因此采用预应力混凝土 结构来代替钢筋混凝土结构,能大大改善裂缝的情况。 7.为什么要限制桥梁挠度?桥梁的挠度由何产生?其消除的方法是什么? 答:桥梁挠度是直接影响桥上行车走行性、平稳舒适性及桥头折角的主要因素,过大的 挠度,直接影响行车安全,因此必须保证桥梁结构的挠度在一定的限值范围之内。 桥梁的挠度包括结构自重和活载两部分荷载产生的挠度,结构自重引起的挠度是长期 的,一般桥梁设计中采用预设上拱度的方法消除;活载产生的挠度由结构变形验算加以限制