混凝土设计原理第5章思考题和习题集答案解析.doc

《混凝土设计原理》第五章主要探讨的是混凝土受弯构件的斜截面受力性能和破坏模式，以及设计中应考虑的关键因素。以下是本章主要内容的详细解析： 受弯构件在跨中产生垂直裂缝而支座附近产生斜裂缝的原因在于弯矩和剪力的分布。跨中弯矩最大，导致正应力最大，引发垂直裂缝；而在支座附近，剪力较大，剪应力和正应力的组合效应使得斜裂缝形成。 无腹筋梁斜裂缝出现后的应力重分布主要体现在两方面：一是斜裂缝两侧混凝土应力降低，上端混凝土承受更大的剪应力和压应力；二是斜裂缝处纵向钢筋应力显著增加，承担更多负荷。 剪跨比是衡量剪切和弯曲相互影响的重要参数，分为广义剪跨比和计算剪跨比。在某些特定荷载条件下，如集中荷载占比大时，斜截面受剪承载力计算需考虑剪跨比的影响。 梁的斜截面受剪破坏主要有三种形态：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。斜压破坏依赖混凝土抗压强度，剪压破坏涉及混凝土和钢筋的共同作用，斜拉破坏则主要依赖混凝土的抗拉强度。这三种破坏均为脆性破坏。 箍筋的配筋率是衡量箍筋密度的指标，箍筋在斜裂缝出现后能显著提高受剪承载力，通过抑制斜裂缝扩展、分担剪力、改善脆性破坏等多方面作用提升结构性能。箍筋的构造要求包括间距、直径、最小配筋率、肢数和封闭形式等。 影响梁斜截面受剪承载力的主要因素包括剪跨比、混凝土强度、箍筋配筋率和纵筋配筋率。这些因素决定了梁的受力性能和破坏模式。 中国建筑规范GB50010-2002的受剪承载力计算公式基于剪压破坏，假定剪压破坏时的承载力由混凝土、箍筋和弯起钢筋三部分构成，并假设相关钢筋已屈服。选择剪压破坏作为基础是因为它能更充分地利用钢筋和混凝土的强度。 在实际工程设计中，遵循规范进行的受弯构件设计，会通过合理配置箍筋和纵筋，控制剪跨比，确保混凝土强度等措施，有效避免斜截面受剪破坏，保障结构的安全性和耐久性。通过理解和应用这些原理，工程师可以优化设计，实现经济且安全的混凝土结构。