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水工钢筋混凝土结构[第十二章

水工大体积混凝土结构设计中的

假设干

山东大学期末考试知识点复习

第十二章水工大体积混凝土结构设计中的假设干问题

1．纵向钢筋的最小配筋率

因为水工结构截面尺寸很大，按承载力计算所需的纵向钢筋

配筋率常常会小于最小配筋率，所以合理确定最小配筋率是

水工混凝土结构设计中的一个相当关键的问题。和【水工混

凝土结构设计标准】(SL／T191—96)(简称“水工96标准〞)

一样，现行标准一方面对一般钢筋混凝土结构构件采用了固

定的最小配筋率，另一方面对承受垂直荷载为主、卧置在地

基上厚度大于2．5m的厚板，以及厚度大于2．5m的厚墩墙

采用了随内力设计值与承载力比值变化的最小配筋率。但现

行标准适当提高了一般钢筋混凝土结构构件的最小配筋率，

取值更为合理，与国际主流标准的差距也有所缩小；对厚板

与厚墩墙直接给出纵向钢筋最小截面面积的计算表达式，使

计算更为简单明了。要求同学们认真阅读教材，了解现行标

准最小配筋率确实定原那么，并在设计中正确掌握。

2．温度作用下混凝土抗裂验算及温度配筋

大体积混凝土的温度抗裂验算是水工混凝土大坝坝体结构设

计和施工设计中的一个专门性问题，内容众多，问题复杂，

在专业课程中还会有详细的讲述。

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本节内容仅限于对现行【水工混凝土结构设计标准】中有关

条文的简明介绍，内容包括混凝土的热学性能指标、浇筑温

度、水化热绝热温升、块体温度场、热传导根本方程式、板

块的温度分布概念、块体温度应力的变化、温度应力的松弛

等。

本节教材字数虽不多，但内容却极为丰富。对本节内容不要

求全面掌握，只要求能够看懂教材，了解根本概念。但对一

些关键性的概念和问题那么应该有清晰的了解，例如表层温

度裂缝与深层根底裂缝的区分，控制温度和改善约束的措

施，混凝土的弹性模量Ec随时间变化对温度应力的影响，

混凝土徐变对温度应力的松弛作用，温度钢筋不能提高结构

的抗裂性只能起到限制裂缝宽度的作用等，在一些概念上不

要搞混弄错。

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3．非杆件体系结构的配筋设计

水工结构的型体十分复杂，常常不能用结构力学的方法求得

截面的内力(M、N、V等)，因此无法按教材第3章～第7章的

极限内力理论计算配筋用量，也无法用第8章介绍的裂缝宽

度公式来验算裂缝宽度。对这种非杆件体系的结构，目前的

配筋设计方法有三种，其中深梁、牛腿一类小型非杆件体系

结构构件，已根据试验结果总结出极限承载力配筋计算公

式；教材对另外两种设计方法“按弹性应力图形面积配筋

法〞和“钢筋混凝土非线性有限单元法〞作了概略性的阐

述。

应力图形法的概念是：结构在使用荷载作用下，按弹性理论

求得的截面主拉应力在配筋方向分量所形成的总拉力扣除混

凝土能承当的拉力后，剩余的拉力全部由钢筋来承当。当弹

性应力图形的受拉区高度大于结构截面高度的2／3时，应按