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1、三、簡(jiǎn)答題(簡(jiǎn)要回答下列問題,必要時(shí)繪圖加以說明。每題8分。)緒 論1 什么是混凝土結(jié)構(gòu)?根據(jù)混凝土中添加材料的不同通常分哪些類型?2鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)條件是什么?3.混凝土結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?4.簡(jiǎn)述混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的主要階段。第2章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能1軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么?設(shè)計(jì)時(shí)分別采用什么值作為依據(jù)?2我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有幾種?我國(guó)熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個(gè)等級(jí)?3在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,宜采用哪些鋼筋? 4簡(jiǎn)述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。5.簡(jiǎn)述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。6.混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是如何確定的。三軸受壓強(qiáng)度的概念。8.簡(jiǎn)述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系特點(diǎn)。9什么
2、叫混凝土徐變?混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)有什么影響?10鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的?第3章 軸心受力構(gòu)件承載力1.軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),如果用高強(qiáng)度鋼筋,其設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)如何取值?2.軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什么?3.簡(jiǎn)述軸心受壓構(gòu)件徐變引起應(yīng)力重分布?(軸心受壓柱在恒定荷載的作用下會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象?對(duì)截面中縱向鋼筋和混凝土的應(yīng)力將產(chǎn)生什么影響?)4.對(duì)受壓構(gòu)件中縱向鋼筋的直徑和根數(shù)有何構(gòu)造要求?對(duì)箍筋的直徑和間距又有何構(gòu)造要求?5.進(jìn)行螺旋筋柱正截面受壓承載力計(jì)算時(shí),有哪些限制條件?為什么要作出這些限制條件?6.簡(jiǎn)述軸心受拉構(gòu)件的受力過程和破壞過程?第4章 受彎構(gòu)件正截面承
3、載力1受彎構(gòu)件適筋梁從開始加荷至破壞,經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段?各階段的主要特征是什么?各個(gè)階段是哪種極限狀態(tài)的計(jì)算依據(jù)?2鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面有哪幾種破壞形式?其破壞特征有何不同?3什么叫最小配筋率?它是如何確定的?在計(jì)算中作用是什么?4單筋矩形受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定是什么?5.確定等效矩形應(yīng)力圖的原則是什么?6什么是雙筋截面?在什么情況下才采用雙筋截面?7.雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式及適用條件是什么?為什么要規(guī)定適用條件?8雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算為什么要規(guī)定?當(dāng)x2as應(yīng)如何計(jì)算?9第二類T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式及適用條件是什么?
4、為什么要規(guī)定適用條件?10計(jì)算T形截面的最小配筋率時(shí),為什么是用梁肋寬度b而不用受壓翼緣寬度bf?11單筋截面、雙筋截面、T形截面在受彎承載力方面,哪種更合理?,為什么?12寫出橋梁工程中單筋截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式及適用條件是什么?比較這些公式與建筑工程中相應(yīng)公式的異同。第5章 受彎構(gòu)件斜截面承載力1斜截面破壞形態(tài)有幾類?分別采用什么方法加以控制?2影響斜截面受剪承載力的主要因素有哪些?3斜截面抗剪承載力為什么要規(guī)定上、下限?具體包含哪些條件?4鋼筋在支座的錨固有何要求?5什么是鴨筋和浮筋?浮筋為什么不能作為受剪鋼筋?第6章受扭構(gòu)件承載力1鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中適筋純扭構(gòu)件的破壞
5、有什么特點(diǎn)? 2鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中超筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)?計(jì)算中如何避免發(fā)生完全超筋破壞?3鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中少筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)?計(jì)算中如何避免發(fā)生少筋破壞?4簡(jiǎn)述素混凝土純扭構(gòu)件的破壞特征。5在抗扭計(jì)算中,配筋強(qiáng)度比的含義是什么?起什么作用?有什么限制?6從受扭構(gòu)件的受力合理性看,采用螺旋式配筋比較合理,但實(shí)際上為什么采用封閉式箍筋加縱筋的形式?7混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范是如何考慮彎矩、剪力、和扭矩共同作用的?的意義是什么?起什么作用?上下限是多少?8對(duì)受扭構(gòu)件的截面尺寸有何要求?縱筋配筋率有哪些要求?第7章 偏心受力構(gòu)件承載力1.判別大、小偏心受壓破壞的條件是什么?大、小偏心
6、受壓的破壞特征分別是什么?2.偏心受壓短柱和長(zhǎng)柱有何本質(zhì)的區(qū)別?偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么?的物理意義是什么?如何取值?4偏心受拉構(gòu)件劃分大、小偏心的條件是什么?大、小偏心破壞的受力特點(diǎn)和破壞特征各有何不同?5大偏心受拉構(gòu)件為非對(duì)稱配筋,如果計(jì)算中出現(xiàn)或出現(xiàn)負(fù)值,怎么處理?第8章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫1為什么說裂縫條數(shù)不會(huì)無限增加,最終將趨于穩(wěn)定?2裂縫寬度與哪些因素有關(guān),如不滿足裂縫寬度限值,應(yīng)如何處理?3鋼筋混凝土構(gòu)件撓度計(jì)算與材料力學(xué)中撓度計(jì)算有何不同? 為何要引入“最小剛度原則”原則?4簡(jiǎn)述參數(shù)的物理意義和影響因素?5受彎構(gòu)件短期剛度Bs與哪些因素有關(guān),如不滿足構(gòu)件變形限值,應(yīng)
7、如何處理?6確定構(gòu)件裂縫寬度限值和變形限值時(shí)分別考慮哪些因素?第9章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件1何為預(yù)應(yīng)力?預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?2為什么預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所選用的材料都要求有較高的強(qiáng)度?3什么是張拉控制應(yīng)力?為何先張法的張拉控制應(yīng)力略高于后張法?4預(yù)應(yīng)力損失包括哪些?如何減少各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值?5預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件,在施工階段計(jì)算預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力時(shí),為什么先張法構(gòu)件用,而后張法用?荷載作用階段時(shí)都采用?先張法和后張法的、如何計(jì)算?6如采用相同的控制應(yīng)力,相同的預(yù)應(yīng)力損失值,當(dāng)加載至混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零時(shí),先張法和后張法兩種構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力是否相同,哪個(gè)大?7預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件的裂
8、縫寬度計(jì)算公式中,為什么鋼筋的應(yīng)力?8后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,為什么要控制局部受壓區(qū)的截面尺寸,并需在錨具處配置間接鋼筋?在確定時(shí),為什么和不扣除孔道面積?局部驗(yàn)算和預(yù)應(yīng)力作用下的軸壓驗(yàn)算有何不同?9對(duì)受彎構(gòu)件的縱向受拉鋼筋施加預(yù)應(yīng)力后,是否能提高正截面受彎承載力、斜截面受剪承載力,為什么?10預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件為什么要進(jìn)行施工階段的驗(yàn)算?預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件在施工階段的正截面承載力驗(yàn)算、抗裂度驗(yàn)算與預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件相比較,有何區(qū)別?11預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的變形是如何進(jìn)行計(jì)算的?與鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的變形相比有何異同?12預(yù)應(yīng)力混凝土的張拉控制應(yīng)力為何不能取的太高?四、計(jì)算題(要求寫出主要解
9、題過程及相關(guān)公式,必要時(shí)應(yīng)作圖加以說明。每題15分。)第4章 受彎構(gòu)件正截面承載力1已知梁的截面尺寸為bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,fc2,,鋼筋采用HRB335,截面彎矩設(shè)計(jì)值M=165KN.m。環(huán)境類別為一類。求:受拉鋼筋截面面積。2已知梁的截面尺寸為bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,截面彎矩設(shè)計(jì)值M=125KN.m。環(huán)境類別為一類。3已知梁的截面尺寸為bh=250mm450mm;受拉鋼筋為4根直徑為16mm的HRB335鋼筋,即級(jí)鋼筋,As=804mm2;混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,;承受的彎矩M=89KN.m。環(huán)境類別為一類。驗(yàn)算此梁截面是否安全。4
10、已知梁的截面尺寸為bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,鋼筋采用HRB335,即級(jí)鋼筋,截面彎矩設(shè)計(jì)值M=330KN.m。環(huán)境類別為一類。受壓區(qū)已配置320mm鋼筋,As=941mm2,求受拉鋼筋A(yù)s5已知梁截面尺寸為200mm400mm,混凝土等級(jí)C30,鋼筋采用HRB335,環(huán)境類別為二類,受拉鋼筋為325的鋼筋,As=1473mm2,受壓鋼筋為26的鋼筋,As = 402mm2;承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=90KN.m。試驗(yàn)算此截面是否安全。6已知T形截面梁,截面尺寸如圖所示,混凝土采用C30,縱向鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋,環(huán)境類別為一類。若承受的彎矩設(shè)計(jì)值為M=700kNm,計(jì)
11、算所需的受拉鋼筋截面面積AS(預(yù)計(jì)兩排鋼筋,as=60mm)。7 某鋼筋混凝土T形截面梁,截面尺寸和配筋情況(架立筋和箍筋的配置情況略)如圖所示。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,縱向鋼筋為HRB400級(jí)鋼筋,=70mm。若截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值為M=550kNm,試問此截面承載力是否足夠? 8某一般環(huán)境中的中型公路橋梁中,梁的截面尺寸為bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,鋼筋采用HRB335,截面彎矩設(shè)計(jì)值Md。求受拉鋼筋截面面積。(附界限相對(duì)受壓區(qū)高度和最小配筋率:)第5章 受彎構(gòu)件斜截面承載力1一鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁,截面尺寸250mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20(ft2、
12、fc=9.6 N/mm2),箍筋為熱軋HPB235級(jí)鋼筋(fyv=210 N/mm2),支座處截面的剪力最大值為180kN,求箍筋的數(shù)量。(附相關(guān)計(jì)算公式及最小配筋率)2一鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁,截面尺寸250mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20(ft2、fc=9.6 N/mm2),箍筋為熱軋HRB335級(jí)鋼筋(fyv=300 N/mm2),支座處截面的剪力最大值為180kN,求箍筋的數(shù)量。3鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁,如圖所示,截面尺寸250mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20(ft2、fc=9.6 N/mm2),箍筋為熱軋HPB235級(jí)鋼筋(fyv=210 N/mm2),縱筋為225和
13、222的HRB400級(jí)鋼筋(fy=360 N/mm2)。求:箍筋和彎起鋼筋。第7章 偏心受力構(gòu)件承載力1已知一矩形截面偏心受壓柱的截面尺寸柱的計(jì)算長(zhǎng)度 ,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,fc 2,用HRB400級(jí)鋼筋配筋,fy=fy=360N/mm2,軸心壓力設(shè)計(jì)值N = 400 KN,彎矩設(shè)計(jì)值Mm,試按對(duì)稱配筋進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。(附相關(guān)計(jì)算公式及最小配筋率)2已知某柱子截面尺寸,混凝土用C25,fc 2,鋼筋用HRB335級(jí),fy=fy=300N/mm2,鋼筋采用,對(duì)稱配筋,226mm2,柱子計(jì)算長(zhǎng)度l0=3.6m,偏心距e0=100mm, 求構(gòu)件截面的承載力設(shè)計(jì)值N。(附相關(guān)計(jì)算公式及最小配筋率)3
14、某混凝土偏心拉桿,bh=250mm400mm,as=as=35mm,混凝土C20,fc=N/mm2,鋼筋HRB335,fy=fy=300 N/mm2,已知截面上作用的軸向拉力N=550KN,彎矩M=60KNm ,求:所需鋼筋面積。第8章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫1承受均布荷載的矩形簡(jiǎn)支梁,計(jì)算跨度l0=6.0m,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=12kN/m,其準(zhǔn)永久系數(shù)q;截面尺寸為bh=200mm400 mm,混凝土等級(jí)為C25,鋼筋為HRB335級(jí),4 16,環(huán)境類別為一類。試驗(yàn)算梁的跨中最大撓度是否符合撓度限值l0/200。(附部分計(jì)算公式:)2某屋架下弦桿按軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì),截面尺寸為200mm20
15、0mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,鋼筋為HRB400級(jí),418,環(huán)境類別為一類。荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的軸向拉力Nk=160kN。試對(duì)其進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。已知mm。(附部分計(jì)算公式:)3簡(jiǎn)支矩形截面普通鋼筋混凝土梁,截面尺寸bh=200 mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,鋼筋為HRB335級(jí),416,按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的跨中彎矩Mk=95kNm;環(huán)境類別為一類。試對(duì)其進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算,如不滿足應(yīng)采取什么措施。(附部分計(jì)算公式:)問答題參考答案緒 論1 什么是混凝土結(jié)構(gòu)?根據(jù)混凝土中添加材料的不同通常分哪些類型?答:混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土材料為主,并根據(jù)需要配置和添加鋼筋、鋼骨、鋼管、預(yù)應(yīng)力鋼筋
16、和各種纖維,形成的結(jié)構(gòu),有素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及纖維混凝土結(jié)構(gòu)?;炷两Y(jié)構(gòu)充分利用了混凝土抗壓強(qiáng)度高和鋼筋抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。2鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)條件是什么?答:混凝土和鋼筋協(xié)同工作的條件是:(1)鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生良好的粘結(jié)力,使兩者結(jié)合為整體;(2)鋼筋與混凝土兩者之間線膨脹系數(shù)幾乎相同,兩者之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)的溫度變形使粘結(jié)力遭到破壞;(3)設(shè)置一定厚度混凝土保護(hù)層;(4)鋼筋在混凝土中有可靠的錨固。3.混凝土結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?答:優(yōu)點(diǎn):(1)可模性好;(2)強(qiáng)價(jià)比合理;(3)耐火性能好;(4)耐久性能好;(5)適應(yīng)災(zāi)害環(huán)境
17、能力強(qiáng),整體澆筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好,對(duì)抵抗地震、風(fēng)載和爆炸沖擊作用有良好性能;(6)可以就地取材。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn):如自重大,不利于建造大跨結(jié)構(gòu);抗裂性差,過早開裂雖不影響承載力,但對(duì)要求防滲漏的結(jié)構(gòu),如容器、管道等,使用受到一定限制;現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工工序多,需養(yǎng)護(hù),工期長(zhǎng),并受施工環(huán)境和氣候條件限制等。4.簡(jiǎn)述混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的主要階段。答:混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法大體可分為四個(gè)階段:(1)在20世紀(jì)初以前,鋼筋混凝土本身計(jì)算理論尚未形成,設(shè)計(jì)沿用材料力學(xué)的容許應(yīng)力方法。(2)1938年左右已開始采用按破損階段計(jì)算構(gòu)件破壞承載力,50年代,出現(xiàn)了按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,奠定了現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
18、的設(shè)計(jì)計(jì)算理論。(3)二戰(zhàn)以后,設(shè)計(jì)計(jì)算理論已過渡到以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。(4)20世紀(jì)90年代以后,開始采用或積極發(fā)展性能化設(shè)計(jì)方法和理論。第2章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能1軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么?設(shè)計(jì)時(shí)分別采用什么值作為依據(jù)?答:有物理屈服點(diǎn)的鋼筋,稱為軟鋼,如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋;無物理屈服點(diǎn)的鋼筋,稱為硬鋼,如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。 軟鋼有兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo):一是屈服強(qiáng)度,這是鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù),因?yàn)殇摻钋螽a(chǎn)生了較大的塑性變形,這將使構(gòu)件變形和裂縫寬度大大增加以致無法使用,所以在設(shè)計(jì)中采用屈服強(qiáng)度作為鋼筋的強(qiáng)度極限。另一個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)是鋼筋極限強(qiáng)度,一般用作鋼
19、筋的實(shí)際破壞強(qiáng)度。設(shè)計(jì)中硬鋼極限抗拉強(qiáng)度不能作為鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù),一般取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為無明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度限值,通常稱為條件屈服強(qiáng)度。對(duì)于高強(qiáng)鋼絲,條件屈服強(qiáng)度相當(dāng)于極限抗拉強(qiáng)度0.85倍。對(duì)于熱處理鋼筋,則為0.9倍。為了簡(jiǎn)化運(yùn)算,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范統(tǒng)一取b,其中b為無明顯流幅鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度。2我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有幾種?我國(guó)熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個(gè)等級(jí)?答:目前我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋主要品種有鋼筋、鋼絲和鋼絞線。根據(jù)軋制和加工工藝,鋼筋可分為熱軋鋼筋、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋。熱軋鋼筋分為熱軋光面鋼筋HPB235、熱軋帶肋鋼筋HRB33
20、5、HRB400、余熱處理鋼筋RRB400(K 20MnSi,符號(hào),級(jí))。熱軋鋼筋主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋。3在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,宜采用哪些鋼筋? 答:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋,應(yīng)按下列規(guī)定采用:(1)普通鋼筋宜采用HRB400級(jí)和HRB335級(jí)鋼筋,也可采用HPB235級(jí)和RRB400級(jí)鋼筋;(2)預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲,也可采用熱處理鋼筋。4簡(jiǎn)述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。答:混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度,我國(guó)普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50081-2002)規(guī)定:邊長(zhǎng)為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件在標(biāo)準(zhǔn)條件(溫度20
21、3,相對(duì)溫度90%)下養(yǎng)護(hù)28天后,以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(中心加載,加載速度為0.32/s),試件上、下表面不涂潤(rùn)滑劑,連續(xù)加載直至試件破壞,測(cè)得混凝土抗壓強(qiáng)度為混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度fck,單位N/mm2。fck混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度;F試件破壞荷載;A試件承壓面積。5.簡(jiǎn)述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。答:我國(guó)普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50081-2002)采用150mm150mm300mm棱柱體作為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件,混凝土試件軸心抗壓強(qiáng)度fcp混凝土軸心抗壓強(qiáng)度;F試件破壞荷載;A試件承壓面積。6.混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是如何確定的。答:混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)
22、值確定,混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k,我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按上述標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度,根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為C15、C20、 C25、C30、C35、C40、C45、C50、 C55、 C60、C65、 C70、 C75、 C80十四個(gè)等級(jí)。三軸受壓強(qiáng)度的概念。答:三軸受壓試驗(yàn)是側(cè)向等壓2=3=r的三軸受壓,即所謂常規(guī)三軸。試驗(yàn)時(shí)先通過液體靜壓力對(duì)混凝土圓柱體施加徑向等壓應(yīng)力,然后對(duì)試件施加縱向壓應(yīng)力直到破壞。在這種受力狀態(tài)下,試件由于側(cè)壓限制,其內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展受到阻礙,因此當(dāng)側(cè)向壓力增大時(shí),破壞時(shí)的軸向抗壓強(qiáng)度相
23、應(yīng)地增大。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析,三軸受力時(shí)混凝土縱向抗壓強(qiáng)度為fcc= fc+r式中:fcc混凝土三軸受壓時(shí)沿圓柱體縱軸的軸心抗壓強(qiáng)度;fc混凝土的單軸圓柱體軸心抗壓強(qiáng)度;系數(shù),一般普通混凝土取4;r側(cè)向壓應(yīng)力。8.簡(jiǎn)述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系特點(diǎn)。答:一般用標(biāo)準(zhǔn)棱柱體或圓柱體試件測(cè)定混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線。軸心受壓混凝土典型的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖,各個(gè)特征階段的特點(diǎn)如下。混凝土軸心受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線1)應(yīng)力 fc sh當(dāng)荷載較小時(shí),即 fc sh,曲線近似是直線(圖2-3中OA段),A點(diǎn)相當(dāng)于混凝土的彈性極限。此階段中混凝土的變形主要取決于骨料和水泥石的彈性變形。2)應(yīng)力 fc s
24、h fc sh隨著荷載的增加,當(dāng)應(yīng)力約為() fc sh,曲線明顯偏離直線,應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)比應(yīng)力快,混凝土表現(xiàn)出越來越明顯的彈塑性。3)應(yīng)力0.8 fc sh fc sh隨著荷載進(jìn)一步增加,當(dāng)應(yīng)力約為(0.81.0) fc sh,曲線進(jìn)一步彎曲,應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度進(jìn)一步加快,表明混凝土的應(yīng)力增量不大,而塑性變形卻相當(dāng)大。此階段中混凝土內(nèi)部微裂縫雖有所發(fā)展,但處于穩(wěn)定狀態(tài),故b點(diǎn)稱為臨界應(yīng)力點(diǎn),相應(yīng)的應(yīng)力相當(dāng)于混凝土的條件屈服強(qiáng)度。曲線上的峰值應(yīng)力C點(diǎn),極限強(qiáng)度fc sh,相應(yīng)的峰值應(yīng)變?yōu)?。4)超過峰值應(yīng)力后超過C點(diǎn)以后,曲線進(jìn)入下降段,試件的承載力隨應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)逐漸減小,這種現(xiàn)象為應(yīng)變軟化。9什么叫混凝土徐
25、變?混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)有什么影響?答:在不變的應(yīng)力長(zhǎng)期持續(xù)作用下,混凝土的變形隨時(shí)間而緩慢增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。徐變對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響既有有利方面又有不利方面。有利影響,在某種情況下,徐變有利于防止結(jié)構(gòu)物裂縫形成;有利于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力重分布,減少應(yīng)力集中現(xiàn)象及減少溫度應(yīng)力等。不利影響,由于混凝土的徐變使構(gòu)件變形增大;在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中,徐變會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失;徐變使受彎和偏心受壓構(gòu)件的受壓區(qū)變形加大,故而使受彎構(gòu)件撓度增加,使偏壓構(gòu)件的附加偏心距增大而導(dǎo)致構(gòu)件承載力的降低。10鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的?答:試驗(yàn)表明,鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力或者抗滑移力,由四部分組成:(1
26、)化學(xué)膠結(jié)力:混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產(chǎn)生的化學(xué)粘著力或吸附力,來源于澆注時(shí)水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護(hù)過程中水泥晶體的生長(zhǎng)和硬化,取決于水泥的性質(zhì)和鋼筋表面的粗糙程度。當(dāng)鋼筋受力后變形,發(fā)生局部滑移后,粘著力就喪失了。(2)摩擦力:混凝土收縮后,將鋼筋緊緊地握裹住而產(chǎn)生的力,當(dāng)鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對(duì)滑移時(shí),在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力。它取決于混凝土發(fā)生收縮、荷載和反力等對(duì)鋼筋的徑向壓應(yīng)力、鋼筋和混凝土之間的粗糙程度等。鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙,則摩擦力越大。(3)機(jī)械咬合力:鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用而產(chǎn)生的力,即混凝土對(duì)鋼筋表面斜向壓力的
27、縱向分力,取決于混凝土的抗剪強(qiáng)度。變形鋼筋的橫肋會(huì)產(chǎn)生這種咬合力,它的咬合作用往往很大,是變形鋼筋粘結(jié)力的主要來源,是錨固作用的主要成份。(4)鋼筋端部的錨固力:一般是用在鋼筋端部彎鉤、彎折,在錨固區(qū)焊接鋼筋、短角鋼等機(jī)械作用來維持錨固力。各種粘結(jié)力中,化學(xué)膠結(jié)力較?。还饷驿摻钜阅Σ亮橹?;變形鋼筋以機(jī)械咬合力為主。第2章 軸心受力構(gòu)件承載力1.軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),如果用高強(qiáng)度鋼筋,其設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)如何取值?答:縱向受力鋼筋一般采用HRB400級(jí)、HRB335級(jí)和RRB400級(jí),不宜采用高強(qiáng)度鋼筋,因?yàn)榕c混凝土共同受壓時(shí),不能充分發(fā)揮其高強(qiáng)度的作用?;炷疗茐臅r(shí)的壓應(yīng)變,此時(shí)相應(yīng)的縱筋應(yīng)力值s=E
28、ss=2001030.002=400 N/mm2;對(duì)于HRB400級(jí)、HRB335級(jí)、HPB235級(jí)和RRB400級(jí)熱扎鋼筋已達(dá)到屈服強(qiáng)度,對(duì)于級(jí)和熱處理鋼筋在計(jì)算fy值時(shí)只能取400 N/mm2。2.軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什么?答:縱筋的作用:與混凝土共同承受壓力,提高構(gòu)件與截面受壓承載力;提高構(gòu)件的變形能力,改善受壓破壞的脆性;承受可能產(chǎn)生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應(yīng)力;減少混凝土的徐變變形。橫向箍筋的作用:防止縱向鋼筋受力后壓屈和固定縱向鋼筋位置;改善構(gòu)件破壞的脆性;當(dāng)采用密排箍筋時(shí)還能約束核芯內(nèi)混凝土,提高其極限變形值。3.簡(jiǎn)述軸心受壓構(gòu)件徐變
29、引起應(yīng)力重分布?(軸心受壓柱在恒定荷載的作用下會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象?對(duì)截面中縱向鋼筋和混凝土的應(yīng)力將產(chǎn)生什么影響?)答:當(dāng)柱子在荷載長(zhǎng)期持續(xù)作用下,使混凝土發(fā)生徐變而引起應(yīng)力重分布。此時(shí),如果構(gòu)件在持續(xù)荷載過程中突然卸載,則混凝土只能恢復(fù)其全部壓縮變形中的彈性變形部分,其徐變變形大部分不能恢復(fù),而鋼筋將能恢復(fù)其全部壓縮變形,這就引起二者之間變形的差異。當(dāng)構(gòu)件中縱向鋼筋的配筋率愈高,混凝土的徐變較大時(shí),二者變形的差異也愈大。此時(shí)由于鋼筋的彈性恢復(fù),有可能使混凝土內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而立即斷裂,產(chǎn)生脆性破壞。4.對(duì)受壓構(gòu)件中縱向鋼筋的直徑和根數(shù)有何構(gòu)造要求?對(duì)箍筋的直徑和間距又有何構(gòu)造要求?答:縱向受力
30、鋼筋直徑d不宜小于12mm,通常在12mm32mm范圍內(nèi)選用。矩形截面的鋼筋根數(shù)不應(yīng)小于4根,圓形截面的鋼筋根數(shù)不宜少于8根,不應(yīng)小于6根??v向受力鋼筋的凈距不應(yīng)小于50mm,最大凈距不宜大于300mm。其對(duì)水平澆筑的預(yù)制柱,其縱向鋼筋的最小凈距為上部縱向受力鋼筋水平方向不應(yīng)小于30mm和(d為鋼筋的最大直徑),下部縱向鋼筋水平方向不應(yīng)小于25mm和d。上下接頭處,對(duì)縱向鋼筋和箍筋各有哪些構(gòu)造要求?5.進(jìn)行螺旋筋柱正截面受壓承載力計(jì)算時(shí),有哪些限制條件?為什么要作出這些限制條件?答:凡屬下列條件的,不能按螺旋筋柱正截面受壓承載力計(jì)算: 當(dāng)l0/b12時(shí),此時(shí)因長(zhǎng)細(xì)比較大,有可能因縱向彎曲引起螺
31、旋箍筋不起作用; 如果因混凝土保護(hù)層退出工作引起構(gòu)件承載力降低的幅度大于因核芯混凝土強(qiáng)度提高而使構(gòu)件承載力增加的幅度, 當(dāng)間接鋼筋換算截面面積Ass0小于縱筋全部截面面積的25%時(shí),可以認(rèn)為間接鋼筋配置得過少,套箍作用的效果不明顯。6.簡(jiǎn)述軸心受拉構(gòu)件的受力過程和破壞過程?答:第階段加載到開裂前 此階段鋼筋和混凝土共同工作,應(yīng)力與應(yīng)變大致成正比。在這一階段末,混凝土拉應(yīng)變達(dá)到極限拉應(yīng)變,裂縫即將產(chǎn)生。第階段混凝土開裂后至鋼筋屈服前 裂縫產(chǎn)生后,混凝土不再承受拉力,所有的拉力均由鋼筋來承擔(dān),這種應(yīng)力間的調(diào)整稱為截面上的應(yīng)力重分布。第階段是構(gòu)件的正常使用階段,此時(shí)構(gòu)件受到的使用荷載大約為構(gòu)件破壞時(shí)
32、荷載的50%70%,構(gòu)件的裂縫寬度和變形的驗(yàn)算是以此階段為依據(jù)的。第階段鋼筋屈服到構(gòu)件破壞當(dāng)加載達(dá)到某點(diǎn)時(shí),某一截面處的個(gè)別鋼筋首先達(dá)到屈服,裂縫迅速發(fā)展,這時(shí)荷載稍稍增加,甚至不增加都會(huì)導(dǎo)致截面上的鋼筋全部達(dá)到屈服(即荷載達(dá)到屈服荷載Ny時(shí))。評(píng)判軸心受拉破壞的標(biāo)準(zhǔn)并不是構(gòu)件拉斷,而是鋼筋屈服。正截面強(qiáng)度計(jì)算是以此階段為依據(jù)的。第4章 受彎構(gòu)件正截面承載力1受彎構(gòu)件適筋梁從開始加荷至破壞,經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段?各階段的主要特征是什么?各個(gè)階段是哪種極限狀態(tài)的計(jì)算依據(jù)?答:適筋受彎構(gòu)件正截面工作分為三個(gè)階段。第階段荷載較小,梁基本上處于彈性工作階段,隨著荷載增加,彎矩加大,拉區(qū)邊緣纖維混凝土表現(xiàn)出
33、一定塑性性質(zhì)。第階段彎矩超過開裂彎矩Mcrsh,梁出現(xiàn)裂縫,裂縫截面的混凝土退出工作,拉力由縱向受拉鋼筋承擔(dān),隨著彎矩的增加,受壓區(qū)混凝土也表現(xiàn)出塑性性質(zhì),當(dāng)梁處于第階段末a時(shí),受拉鋼筋開始屈服。第階段鋼筋屈服后,梁的剛度迅速下降,撓度急劇增大,中和軸不斷上升,受壓區(qū)高度不斷減小。受拉鋼筋應(yīng)力不再增加,經(jīng)過一個(gè)塑性轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)成,壓區(qū)混凝土被壓碎,構(gòu)件喪失承載力。第階段末的極限狀態(tài)可作為其抗裂度計(jì)算的依據(jù)。第階段可作為構(gòu)件在使用階段裂縫寬度和撓度計(jì)算的依據(jù)。第階段末的極限狀態(tài)可作為受彎構(gòu)件正截面承載能力計(jì)算的依據(jù)。2鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面有哪幾種破壞形式?其破壞特征有何不同?答:鋼筋混凝土受彎構(gòu)件
34、正截面有適筋破壞、超筋破壞、少筋破壞。梁配筋適中會(huì)發(fā)生適筋破壞。受拉鋼筋首先屈服,鋼筋應(yīng)力保持不變而產(chǎn)生顯著的塑性伸長(zhǎng),受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變,混凝土壓碎,構(gòu)件破壞。梁破壞前,撓度較大,產(chǎn)生較大的塑性變形,有明顯的破壞預(yù)兆,屬于塑性破壞。梁配筋過多會(huì)發(fā)生超筋破壞。破壞時(shí)壓區(qū)混凝土被壓壞,而拉區(qū)鋼筋應(yīng)力尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn),拉區(qū)的裂縫寬度較小,破壞是突然的,沒有明顯預(yù)兆,屬于脆性破壞,稱為超筋破壞。梁配筋過少會(huì)發(fā)生少筋破壞。拉區(qū)混凝土一旦開裂,受拉鋼筋即達(dá)到屈服,并迅速經(jīng)歷整個(gè)流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段,梁即斷裂,破壞很突然,無明顯預(yù)兆,故屬于脆性
35、破壞。2什么叫最小配筋率?它是如何確定的?在計(jì)算中作用是什么?答:最小配筋率是指,當(dāng)梁的配筋率很小,梁拉區(qū)開裂后,鋼筋應(yīng)力趨近于屈服強(qiáng)度,這時(shí)的配筋率稱為最小配筋率min。是根據(jù)Mu=Mcy時(shí)確定最小配筋率??刂谱钚∨浣盥适欠乐箻?gòu)件發(fā)生少筋破壞,少筋破壞是脆性破壞,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)避免。3單筋矩形受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定是什么?答:?jiǎn)谓罹匦问軓潣?gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定是(1)平截面假定;(2)混凝土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線的規(guī)定;(3)鋼筋應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的規(guī)定;(4)不考慮混凝土抗拉強(qiáng)度,鋼筋拉伸應(yīng)變值不超過0.01。以上規(guī)定的作用是確定鋼筋、混凝土在承載力極限狀態(tài)下的受力狀態(tài),并作適當(dāng)簡(jiǎn)化,
36、從而可以確定承載力的平衡方程或表達(dá)式。4.確定等效矩形應(yīng)力圖的原則是什么?混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,將實(shí)際應(yīng)力圖形換算為等效矩形應(yīng)力圖形時(shí)必須滿足以下兩個(gè)條件:(1)受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力合力C值的大小不變,即兩個(gè)應(yīng)力圖形的面積應(yīng)相等;(2)合力C作用點(diǎn)位置不變,即兩個(gè)應(yīng)力圖形的形心位置應(yīng)相同。等效矩形應(yīng)力圖的采用使簡(jiǎn)化計(jì)算成為可能。1 什么是雙筋截面?在什么情況下才采用雙筋截面?答:在單筋截面受壓區(qū)配置受力鋼筋后便構(gòu)成雙筋截面。在受壓區(qū)配置鋼筋,可協(xié)助混凝土承受壓力,提高截面的受彎承載力;由于受壓鋼筋的存在,增加了截面的延性,有利于改善構(gòu)件的抗震性能;此外,受壓鋼筋能減少受壓區(qū)混凝土在荷載長(zhǎng)期作用
37、下產(chǎn)生的徐變,對(duì)減少構(gòu)件在荷載長(zhǎng)期作用下的撓度也是有利的。雙筋截面一般不經(jīng)濟(jì),但下列情況可以采用:(1)彎矩較大,且截面高度受到限制,而采用單筋截面將引起超筋;(2)同一截面內(nèi)受變號(hào)彎矩作用;(3)由于某種原因(延性、構(gòu)造),受壓區(qū)已配置;(4)為了提高構(gòu)件抗震性能或減少結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期荷載下的變形。7.雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式及適用條件是什么?為什么要規(guī)定適用條件?答:雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力的兩個(gè)基本公式:適用條件:(1),是為了保證受拉鋼筋屈服,不發(fā)生超筋梁脆性破壞,且保證受壓鋼筋在構(gòu)件破壞以前達(dá)到屈服強(qiáng)度;(2)為了使受壓鋼筋能達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)滿足,其含義
38、為受壓鋼筋位置不低于受壓應(yīng)力矩形圖形的重心。當(dāng)不滿足條件時(shí),則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近,受壓鋼筋的應(yīng)變太小,以致其應(yīng)力達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。8雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算為什么要規(guī)定?當(dāng)x2as應(yīng)如何計(jì)算?答:為了使受壓鋼筋能達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)滿足,其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應(yīng)力矩形圖形的重心。當(dāng)不滿足條件時(shí),則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近,受壓鋼筋的應(yīng)變太小,以致其應(yīng)力達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。此時(shí)對(duì)受壓鋼筋取矩x時(shí),公式中的右邊第二項(xiàng)相對(duì)很小,可忽略不計(jì),近似取,即近似認(rèn)為受壓混凝土合力點(diǎn)與受壓鋼筋合力點(diǎn)重合,從而使受壓區(qū)混凝土合力對(duì)受壓鋼筋合力點(diǎn)所產(chǎn)生的力矩等于零,因
39、此9第二類T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式及適用條件是什么?為什么要規(guī)定適用條件?答:第二類型T形截面:(中和軸在腹板內(nèi)) 適用條件:規(guī)定適用條件是為了避免超筋破壞,而少筋破壞一般不會(huì)發(fā)生。10計(jì)算T形截面的最小配筋率時(shí),為什么是用梁肋寬度b而不用受壓翼緣寬度bf?答:最小配筋率從理論上是由Mu=Mcy確定的,主要取決于受拉區(qū)的形狀,所以計(jì)算T形截面的最小配筋率時(shí),用梁肋寬度b而不用受壓翼緣寬度bf 。11單筋截面、雙筋截面、T形截面在受彎承載力方面,哪種更合理?,為什么?答:T形截面優(yōu)于單筋截面、單筋截面優(yōu)于雙筋截面。12寫出橋梁工程中單筋截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式及適
40、用條件是什么?比較這些公式與建筑工程中相應(yīng)公式的異同。答:適用條件: ; 公路橋規(guī)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中,受彎構(gòu)件計(jì)算的基本假定和計(jì)算原理基本相同,但在公式表達(dá)形式上有差異,材料強(qiáng)度取值也不同。第5章 受彎構(gòu)件斜截面承載力1 斜截面破壞形態(tài)有幾類?分別采用什么方法加以控制?答:(1)斜截面破壞形態(tài)有三類:斜壓破壞,剪壓破壞,斜拉破壞(2)斜壓破壞通過限制最小截面尺寸來控制;剪壓破壞通過抗剪承載力計(jì)算來控制;斜拉破壞通過限制最小配箍率來控制;2 影響斜截面受剪承載力的主要因素有哪些?答:(1)剪跨比的影響,隨著剪跨比的增加,抗剪承載力逐漸降低; (2)混凝土的抗壓強(qiáng)度的影響,當(dāng)剪跨比一定時(shí),隨著
41、混凝土強(qiáng)度的提高,抗剪承載力增加; (3)縱筋配筋率的影響,隨著縱筋配筋率的增加,抗剪承載力略有增加; (4)箍筋的配箍率及箍筋強(qiáng)度的影響,隨著箍筋的配箍率及箍筋強(qiáng)度的增加,抗剪承載力增加; (5)斜裂縫的骨料咬合力和鋼筋的銷栓作用; (6)加載方式的影響; (7)截面尺寸和形狀的影響;3 斜截面抗剪承載力為什么要規(guī)定上、下限?具體包含哪些條件?答:斜截面抗剪承載力基本公式的建立是以剪壓破壞為依據(jù)的,所以規(guī)定上、下限來避免斜壓破壞和斜拉破壞。4鋼筋在支座的錨固有何要求?答:鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁簡(jiǎn)支端的下部縱向受力鋼筋,其伸入梁支座范圍內(nèi)的錨固長(zhǎng)度 應(yīng)符合下列規(guī)定:當(dāng)剪力較?。ǎr(shí),;當(dāng)剪力
42、較大()時(shí),(帶肋鋼筋), (光圓鋼筋),為縱向受力鋼筋的直徑。如縱向受力鋼筋伸入梁支座范圍內(nèi)的錨固長(zhǎng)度不符合上述要求時(shí),應(yīng)采取在鋼筋上加焊錨固鋼板或?qū)摻疃瞬亢附釉诹憾祟A(yù)埋件上等有效錨固措施。5什么是鴨筋和浮筋?浮筋為什么不能作為受剪鋼筋? 答:?jiǎn)为?dú)設(shè)置的彎起鋼筋,兩端有一定的錨固長(zhǎng)度的叫鴨筋,一端有錨固,另一端沒有的叫浮筋。由于受剪鋼筋是受拉的,所以不能設(shè)置浮筋。第6章受扭構(gòu)件承載力1鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中適筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)? 答:當(dāng)縱向鋼筋和箍筋的數(shù)量配置適當(dāng)時(shí),在外扭矩作用下,混凝土開裂并退出工作,鋼筋應(yīng)力增加但沒有達(dá)到屈服點(diǎn)。隨著扭矩荷載不斷增加,與主斜裂縫相交的縱筋和箍筋相
43、繼達(dá)到屈服強(qiáng)度,同時(shí)混凝土裂縫不斷開展,最后形成構(gòu)件三面受拉開裂,一面受壓的空間扭曲破壞面,進(jìn)而受壓區(qū)混凝土被壓碎而破壞,這種破壞與受彎構(gòu)件適筋梁類似,屬延性破壞,以適筋構(gòu)件受力狀態(tài)作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。2鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中超筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)?計(jì)算中如何避免發(fā)生完全超筋破壞?當(dāng)縱向鋼筋和箍筋配置過多或混凝土強(qiáng)度等級(jí)太低,會(huì)發(fā)生縱筋和箍筋都沒有達(dá)到屈服強(qiáng)度,而混凝土先被壓碎的現(xiàn)象,這種破壞與受彎構(gòu)件超筋梁類似,沒有明顯的破壞預(yù)兆,鋼筋未充分發(fā)揮作用,屬脆性破壞,設(shè)計(jì)中應(yīng)避免。為了避免此種破壞,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)構(gòu)件的截面尺寸作了限制,間接限定抗扭鋼筋最大用量。3鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中少筋純
44、扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)?計(jì)算中如何避免發(fā)生少筋破壞?當(dāng)縱向鋼筋和箍筋配置過少(或其中之一過少)時(shí),混凝土開裂后,混凝土承擔(dān)的拉力轉(zhuǎn)移給鋼筋,鋼筋快速達(dá)到屈服強(qiáng)度并進(jìn)入強(qiáng)化階段,其破壞特征類似于受彎構(gòu)件的少筋梁,破壞扭矩與開裂扭矩接近,破壞無預(yù)兆,屬于脆性破壞。這種構(gòu)件在設(shè)計(jì)中應(yīng)避免。為了防止這種少筋破壞,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,受扭箍筋和縱向受扭鋼筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率,并應(yīng)符合受扭鋼筋的構(gòu)造要求。4簡(jiǎn)述素混凝土純扭構(gòu)件的破壞特征。答:素混凝土純扭構(gòu)件在純扭狀態(tài)下,桿件截面中產(chǎn)生剪應(yīng)力。對(duì)于素混凝土的純扭構(gòu)件,當(dāng)主拉應(yīng)力產(chǎn)生的拉應(yīng)變超過混凝土極限拉應(yīng)變時(shí),構(gòu)件即開裂。第一條裂縫出現(xiàn)
45、在構(gòu)件的長(zhǎng)邊(側(cè)面)中點(diǎn),與構(gòu)件軸線成45方向,斜裂縫出現(xiàn)后逐漸變寬以螺旋型發(fā)展到構(gòu)件頂面和底面,形成三面受拉開裂,一面受壓的空間斜曲面,直到受壓側(cè)面混凝土壓壞,破壞面是一空間扭曲裂面,構(gòu)件破壞突然,為脆性破壞。5在抗扭計(jì)算中,配筋強(qiáng)度比的含義是什么?起什么作用?有什么限制?答:參數(shù)反映了受扭構(gòu)件中抗扭縱筋和箍筋在數(shù)量上和強(qiáng)度上的相對(duì)關(guān)系,稱為縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比,即縱筋和箍筋的體積比和強(qiáng)度比的乘積,為箍筋的單肢截面面積,S為箍筋的間距,對(duì)應(yīng)于一個(gè)箍筋體積的縱筋體積為,其中為截面內(nèi)對(duì)稱布置的全部縱筋截面面積,則;試驗(yàn)表明,只有當(dāng)值在一定范圍內(nèi)時(shí),才可保證構(gòu)件破壞時(shí)縱筋和箍筋的強(qiáng)度都得到充分利
46、用,規(guī)范要求17的條件,當(dāng)1.7時(shí),取1.7。6從受扭構(gòu)件的受力合理性看,采用螺旋式配筋比較合理,但實(shí)際上為什么采用封閉式箍筋加縱筋的形式?答:因?yàn)檫@種螺旋式鋼筋施工復(fù)雜,也不能適應(yīng)扭矩方向的改變,因此實(shí)際工程并不采用,而是采用沿構(gòu)件截面周邊均勻?qū)ΨQ布置的縱向鋼筋和沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向均勻布置的封閉箍筋作為抗扭鋼筋,抗扭鋼筋的這種布置形式與構(gòu)件正截面抗彎承載力及斜截面抗剪承載力要求布置的鋼筋形式一致。7混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范是如何考慮彎矩、剪力、和扭矩共同作用的?的意義是什么?起什么作用?上下限是多少?答:實(shí)際工程的受扭構(gòu)件中,大都是彎矩、剪力、扭矩共同作用的。構(gòu)件的受彎、受剪和受扭承載力是相互影響的,
47、這種相互影響的性質(zhì)稱為復(fù)合受力的相關(guān)性。由于構(gòu)件受扭、受彎、受剪承載力之間的相互影響問題過于復(fù)雜,采用統(tǒng)一的相關(guān)方程來計(jì)算比較困難。為了簡(jiǎn)化計(jì)算,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)彎剪扭構(gòu)件的計(jì)算采用了對(duì)混凝土提供的抗力部分考慮相關(guān)性,而對(duì)鋼筋提供的抗力部分采用疊加的方法。1.0),稱為剪扭構(gòu)件混凝土受扭承載力降低系數(shù),當(dāng)小于0.5時(shí),取等于0.5;當(dāng)大于1.0時(shí),取等于1.0。8對(duì)受扭構(gòu)件的截面尺寸有何要求?縱筋配筋率有哪些要求?答:(1)截面尺寸要求在受扭構(gòu)件設(shè)計(jì)中,為了保證結(jié)構(gòu)截面尺寸及混凝土材料強(qiáng)度不至于過小,為了避免超筋破壞,對(duì)構(gòu)件的截面尺寸規(guī)定了限制條件?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)hw
48、/b6的鋼筋混凝土構(gòu)件,規(guī)定截面限制條件如下式 當(dāng)hw/b4時(shí) (827) 當(dāng)hw/b=6時(shí) (828) 當(dāng)4hw/b6時(shí) 按線性內(nèi)插法確定。計(jì)算時(shí)如不滿足上面公式的要求,則需加大構(gòu)件截面尺寸,或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)。(2)最小配筋率構(gòu)在彎剪扭共同作用下,受扭縱筋的最小配筋率為;縱筋最小配筋率應(yīng)取抗彎及抗扭縱筋最小配筋率疊加值。第7章 偏心受力構(gòu)件承載力1.判別大、小偏心受壓破壞的條件是什么?大、小偏心受壓的破壞特征分別是什么?答:(1),大偏心受壓破壞;,小偏心受壓破壞; (2)破壞特征: 大偏心受壓破壞:破壞始自于遠(yuǎn)端鋼筋的受拉屈服,然后近端混凝土受壓破壞; 小偏心受壓破壞:構(gòu)件破壞時(shí),混凝
49、土受壓破壞,但遠(yuǎn)端的鋼筋并未屈服;2.偏心受壓短柱和長(zhǎng)柱有何本質(zhì)的區(qū)別?偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么?答:(1)偏心受壓短柱和長(zhǎng)柱有何本質(zhì)的區(qū)別在于,長(zhǎng)柱偏心受壓后產(chǎn)生不可忽略的縱向彎曲,引起二階彎矩。(2)偏心距增大系數(shù)的物理意義是,考慮長(zhǎng)柱偏心受壓后產(chǎn)生的二階彎矩對(duì)受壓承載力的影響。的物理意義是什么?如何取值?答:附加偏心距的物理意義在于,考慮由于荷載偏差、施工誤差等因素的影響,會(huì)增大或減小,另外,混凝土材料本身的不均勻性,也難保證幾何中心和物理中心的重合。其值取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者中的較大者。4偏心受拉構(gòu)件劃分大、小偏心的條件是什么?大、小偏心破壞的受力特點(diǎn)和破壞特
50、征各有何不同?答:(1)當(dāng)作用在縱向鋼筋合力點(diǎn)和合力點(diǎn)范圍以外時(shí),為大偏心受拉;當(dāng)作用在縱向鋼筋合力點(diǎn)和合力點(diǎn)范圍之間時(shí),為小偏心受拉;(2)大偏心受拉有混凝土受壓區(qū),鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度,然后混凝土受壓破壞;小偏心受拉破壞時(shí),混凝土完全退出工作,由縱筋來承擔(dān)所有的外力。5大偏心受拉構(gòu)件為非對(duì)稱配筋,如果計(jì)算中出現(xiàn)或出現(xiàn)負(fù)值,怎么處理?答:取,對(duì)混凝土受壓區(qū)合力點(diǎn)(即受壓鋼筋合力點(diǎn))取矩,第8章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫1為什么說裂縫條數(shù)不會(huì)無限增加,最終將趨于穩(wěn)定?答:假設(shè)混凝土的應(yīng)力c由零增大到ft需要經(jīng)過l長(zhǎng)度的粘結(jié)應(yīng)力的積累,即直到距開裂截面為l處,鋼筋應(yīng)力由s1降低到s2,混凝土的應(yīng)力
51、c由零增大到ft,才有可能出現(xiàn)新的裂縫。顯然,在距第一條裂縫兩側(cè)l的范圍內(nèi),即在間距小于2l的兩條裂縫之間,將不可能再出現(xiàn)新裂縫。2裂縫寬度與哪些因素有關(guān),如不滿足裂縫寬度限值,應(yīng)如何處理?答:與構(gòu)件類型、保護(hù)層厚度、配筋率、鋼筋直徑和鋼筋應(yīng)力等因素有關(guān)。如不滿足,可以采取減小鋼筋應(yīng)力(即增加鋼筋用量)或減小鋼筋直徑等措施。3鋼筋混凝土構(gòu)件撓度計(jì)算與材料力學(xué)中撓度計(jì)算有何不同? 為何要引入“最小剛度原則”原則?答:主要是指剛度的取值不同,材料力學(xué)中撓度計(jì)算采用彈性彎曲剛度,鋼筋混凝土構(gòu)件撓度計(jì)算采用由短期剛度修正的長(zhǎng)期剛度?!白钚偠仍瓌t”就是在簡(jiǎn)支梁全跨長(zhǎng)范圍內(nèi),可都按彎矩最大處的截面抗彎剛
52、度,亦即按最小的截面抗彎剛度,用材料力學(xué)方法中不考慮剪切變形影響的公式來計(jì)算撓度。這樣可以簡(jiǎn)化計(jì)算,而且誤差不大,是允許的。4簡(jiǎn)述參數(shù)的物理意義和影響因素?答:系數(shù)的物理意義就是反映裂縫間受拉混凝土對(duì)縱向受拉鋼筋應(yīng)變的影響程度。的大小還與以有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的有效縱向受拉鋼筋配筋率te有關(guān)。5受彎構(gòu)件短期剛度Bs與哪些因素有關(guān),如不滿足構(gòu)件變形限值,應(yīng)如何處理?答:影響因素有:配筋率、 截面形狀、 混凝土強(qiáng)度等級(jí)、 截面有效高度h0??梢钥闯?,如果撓度驗(yàn)算不符合要求,可增大截面高度,選擇合適的配筋率。6確定構(gòu)件裂縫寬度限值和變形限值時(shí)分別考慮哪些因素?答:確定構(gòu)件裂縫寬度限值主要考慮(
53、1)外觀要求;(2)耐久性。變形限值主要考慮(1) 保證建筑的使用功能要求 (2) 防止對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響 (3) 保證人們的感覺在可接受的程度之內(nèi)。第9章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件1何為預(yù)應(yīng)力?預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?答:預(yù)應(yīng)力:在結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用前,通過先張法或后張法預(yù)先對(duì)構(gòu)件混凝土施加的壓應(yīng)力。優(yōu)點(diǎn):提高構(gòu)件的抗裂性、剛度及抗?jié)B性,能夠充分發(fā)揮材料的性能,節(jié)約鋼材。缺點(diǎn):構(gòu)件的施工、計(jì)算及構(gòu)造較復(fù)雜,且延性較差。2為什么預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所選用的材料都要求有較高的強(qiáng)度?答:要求混凝土強(qiáng)度高。因?yàn)橄葟埛?gòu)件要求提高鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力,后張法構(gòu)件要求具有足夠的錨固端的局部受壓承載力。要
54、求鋼筋強(qiáng)度高。因?yàn)閺埨刂茟?yīng)力較高,同時(shí)考慮到為減小各構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失。3什么是張拉控制應(yīng)力?為何先張法的張拉控制應(yīng)力略高于后張法?答:張拉控制應(yīng)力:是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進(jìn)行張拉時(shí)所控制達(dá)到的最大應(yīng)力值。因?yàn)橄葟埛ㄊ窃跐补嗷炷林霸谂_(tái)座上張拉鋼筋,預(yù)應(yīng)力鋼筋中建立的拉應(yīng)力就是控制應(yīng)力。放張預(yù)應(yīng)力鋼筋后構(gòu)件產(chǎn)生回縮而引起預(yù)應(yīng)力損失;而后張法是在混凝土構(gòu)件上張拉鋼筋,張拉時(shí)構(gòu)件被壓縮,張拉設(shè)備千斤頂所示的張拉控制應(yīng)力為已扣除混凝土彈性壓縮后的鋼筋應(yīng)力,所以先張法的張拉控制應(yīng)力略高于后張法。4預(yù)應(yīng)力損失包括哪些?如何減少各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值?答:預(yù)應(yīng)力損失包括:錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失。可通過選
55、擇變形小錨具或增加臺(tái)座長(zhǎng)度、少用墊板等措施減小該項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失;預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失。可通過兩端張拉或超張拉減小該項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失;預(yù)應(yīng)力鋼筋與承受拉力設(shè)備之間的溫度差引起的預(yù)應(yīng)力損失??赏ㄟ^二次升溫措施減小該項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失;預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失。可通過超張拉減小該項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失;混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失??赏ㄟ^減小水泥用量、降低水灰比、保證密實(shí)性、加強(qiáng)養(yǎng)互等措施減小該項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失;螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋構(gòu)件,由于混凝土局部受擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失。為減小該損失可適當(dāng)增大構(gòu)件直徑。5預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件,在施工階段計(jì)算預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力時(shí),為什么先張法構(gòu)件用,而后張法用?荷載作用階段時(shí)都采用?先張法和后張法的、如何計(jì)算?答:因?yàn)樵谑┕るA段,先張法構(gòu)件放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),由于粘結(jié)應(yīng)力的作用使混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋共同工作,變形協(xié)調(diào),所以采用換算截面,且;而后張法構(gòu)件,構(gòu)件中混凝土和非預(yù)應(yīng)力鋼筋共同工作良好,而與預(yù)應(yīng)力鋼筋較差,且預(yù)應(yīng)力是通過錨具傳遞,所以采用凈截面,且。6如采用相同的控制應(yīng)力,相同的預(yù)應(yīng)力損失值,當(dāng)加載至混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零時(shí),先張法和后張法兩種構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力是否相同,哪個(gè)大?答:當(dāng)為零時(shí),
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