《钢筋混凝土结构裂缝与变形的验算》

目录1

1．可用性的验算1

1-1在使用范围内对结构的功能要求1

1-2承重结构性能的极限值2

2．裂缝限制和裂缝宽度的限制4

2-1概述4

2-1-1裂缝形成和限制裂缝的目的4

2-1-2裂缝的类型6

2-1-3裂缝宽度W的定义及其极限值9

2-2裂缝形成的过程10

2-2-1出现第一条裂缝时钢筋的应力突变和粘结破坏10

2-2-2配筋受拉区的裂缝间距——裂缝形成的程度13

2-2-3受拉区与板的厚度的比值小时的裂缝间距18

2-2-4配筋的有效受拉区Fbw19

2-3裂缝间距的实际计算21

2-3-1K系数的引入［10］21

2-4-1初次荷载时裂缝宽度的变化24

2-4求裂缝宽度24

2-4-2重复荷载和长期荷载的影响29

2-4-3临界裂缝宽度WK=K4Wm29

2-4-4临界裂缝宽度的公式31

2-5配筋方向与应力方向的偏差对裂缝宽度的影响32

2-6按DIN1045（1972年版本）限制裂缝宽度32

2-6-1公式的推导33

2-6-2对μz≤0.3％不作裂缝验算是错误的34

2-7在受拉和受弯时限制裂缝知识的实际应用34

2-7-1由于约束应力或荷载应力而受拉时限制裂缝的计算图35

2-7-2受弯及受弯加纵向力（拉力或压力）的曲线图38

2-7-3收缩和温度对裂缝宽度的影响39

2-7-4有限、适量或部分预应力的预应力混凝土梁的裂缝限制43

2-8剪切裂缝宽度的限制45

2-8-1在梁的腹板中的剪切裂缝宽度45

2-9-1概述49

2-8-2在板或厚梁腹中的剪切裂缝宽度49

2-9扭转裂缝宽度的限制49

2-9-2有效的钢筋应力σ？w50

2-9-3（90°+0°）配筋受扭时的裂缝宽度计算51

2-9-445°配筋受扭时的裂缝宽度计算53

2-10由内应力引起的表面裂缝宽度的限制54

2-11无配筋时的裂缝宽度限制54

2-12应用实例56

2-13实际说明与验算范围68

2-13-1裂缝限制可不作验算的情况68

2-13-2钢筋间距68

2-14最小配筋率70

3-1-2承载能力的安全度76

3-2-1原因和类型76

3-2变形的原因、类型、计算值和离散性76

3-1变形计算的目的76

3．混凝土承重结构的变形76

3-1-1可用性的安全度76

3-2-2刚度的计算值77

3-2-2-1材料特性常数Ee和Eb77

3-2-2-2横截面特征值80

3-2-3刚度的离散性81

3-2-4收缩系数和徐变系数81

3-3-1受力方式和受力程度对受拉构件平均应变的影响83

3-3裂缝间混凝土的共同作用83

3-3-2裂缝间混凝土共同作用的计算假定86

3-4刚度离散范围的假定88

3-5考虑重复荷载的假定90

4．纵向力引起的变形、纵向刚度91

4-1在短期荷载和长期荷载下中心受压构件的缩短91

4-2中心受拉构件的伸长95

4-2-1短期荷载和长期荷载时的状态Ⅰ95

4-2-2短期荷载和长期荷载时的状态Ⅱ96

5-1基础知识101

5．弯曲引起的变形、抗弯刚度（无剪切变形和纵向力）101

5-2状态Ⅰ时的抗弯刚度104

5-3裂缝形成区的抗弯刚度——只在μ＜0.7％时有意义105

5-4状态Ⅱ时的抗弯刚度，稳定裂缝的形成107

5-5纯状态Ⅱ时的抗弯刚度108

5-6弯曲应力增大时抗弯刚度的变化112

5-7初次荷载和短期荷载时挠度f0的计算113

5-7-1各种不同的关系113

5-7-2求初期挠度f0114

5-7-3求f0的简化方法115

5-7-4通过受压边缘配筋以减小初期挠度f0值118

5-8长期荷载时的挠度计算（徐变和收缩）119

5-8-1由于混凝土徐变引起的挠度和弯曲受压配筋的影响119

5-8-2在状态Ⅱ时由混凝土收缩引起的挠度123

5-9-2不同静力系和不同荷载时计算挠度的一些辅助方法124

5-9对挠度的补充说明124

5-9-1受纵向力弯曲时和特殊截面时的挠度124

5-10预防钢筋混凝土承重结构挠度过大引起的破坏和挠度的限制127

5-10-1常见的破坏形式和防止方法127

5-10-2用反拱防止破坏130

5-10-3挠度和细长比l/d的限值130

6．剪力引起的变形、剪切变形、抗剪刚度132

6-1概述、实际意义132

6-2状态Ⅰ时的剪切变形（实际可略去不计）133

6-3状态Ⅱ时的剪切变形135

6-3-1重要说明135

6-3-2在纯状态Ⅱ时用平行弦杆桁架模型推导的计算抗剪刚度的基本理论公式135

6-3-3试验证明状态Ⅱ时的基本公式符合广义桁架模型的实际情况139

6-4在状态Ⅱ时由混凝土徐变和收缩引起的附加剪切变形141

6-5对抗剪刚度的一些数据的评价142

6-5-1状态Ⅱ和状态Ⅰ的抗剪刚度的比值144

6-5-2用剪力和弯矩引起的挠度比值来评价剪切变形的极限145

7-1概述，实际意义147

7．扭转引起的变形、抗扭刚度147

7-2状态Ⅰ时的抗扭刚度150

7-3状态Ⅱ时的抗扭刚度，包括裂缝形成的范围152

7-3-1裂缝形成范围的界限152

7-3-2“纯”状态Ⅱ时抗扭刚度的基本公式152

7-3-3状态Ⅱ时（在裂缝形成到允许MT范围内）的基本公式的适用性157

7-4状态Ⅱ时由混凝土徐变和收缩引起的附加扭转变形160

7-5抗扭刚度和抗弯刚度之间的关系162

7-6在受扭兼受弯及有剪力作用下的抗扭刚度和抗弯刚度163

7-6-1概述163

7-6-2T、M和Q间的相互影响165

7-6-3在T+M+Q同时作用时推荐的变形计算方法168

7-7预应力对扭转变形的影响169

8-1论述状态Ⅲ的目的171

8-2状态Ⅲ时的弯曲变形171

8．塑性范围内的变形（状态Ⅲ）171

8-3塑性铰及其转角177

8-4受弯和纵向受压（M和N）时的旋转185

8-5静不定承重结构的力矩再分配188

8-5-1状态Ⅱ时的力矩分配188

8-5-2状态Ⅲ时的弯矩分配191

8-5-3弯矩再分配的简化线性方法199

9-1概述202

9．平面结构（特别对板适用）的破裂线理论E·默尼希（E.M？nnig）202

9-2导论203

9-3破裂线204

9-4内力205

9-5板角的特殊情况209

9-6计算极限荷载——临界破裂弯矩211

9-7破裂线理论应用的限制213

9-8实例214

参考文献217