《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課件混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理標(biāo)準(zhǔn)答案(A卷)

1、南京工業(yè)大學(xué) 第 PAGE 5 頁(yè) 共 NUMPAGES 5 頁(yè)南京工業(yè)大學(xué) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理 試題 （ A ）卷標(biāo)準(zhǔn)答案2011 -2012 學(xué)年第一學(xué)期 使用班級(jí) 土木0901-0908 123456789101112131415填空題（25分）計(jì)算混凝土受彎構(gòu)件的撓度、裂縫寬度時(shí)，荷載按 準(zhǔn)永久 組合計(jì)算，并考慮荷載 長(zhǎng)期效應(yīng) 的影響。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的短期剛度 大于 長(zhǎng)期剛度；剛度越大，撓度 越小 ；彎矩越大，撓度 越大 。鋼筋混凝土偏心受力構(gòu)件，采用對(duì)稱(chēng)配筋時(shí)總配筋量 大于 非對(duì)稱(chēng)配筋。圖1中五種截面，當(dāng)材料強(qiáng)度相同（忽略自重，截面下側(cè)受拉）、As相同，其正截面受彎承載力的關(guān)

2、系為： Mua = Mub Muc = Mud = Mue。圖1混凝土偏心受壓構(gòu)件的破壞形式主要與 偏心距 、遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)的配筋量 有關(guān)。鋼筋和混凝土之間的黏結(jié)力主要由 膠結(jié)力 、摩阻力、咬合力 組成。相同鋼筋的受拉錨固長(zhǎng)度 大于 受壓錨固長(zhǎng)度。鋼筋的總延伸率為 鋼筋承受最大力下總的伸長(zhǎng)率 ，包括 彈性 和 塑性 應(yīng)變?；炷帘Ｗo(hù)層厚度是指 最外層鋼筋的外側(cè)至構(gòu)件表面的距離 ，主要作用是 保護(hù)鋼筋不受腐蝕 ?；炷帘Ｗo(hù)層最小厚度主要與 環(huán)境等級(jí) 、 構(gòu)件類(lèi)型 有關(guān)。利用受彎縱向鋼筋彎起作為抗剪鋼筋需滿足鋼筋充分利用點(diǎn)到彎起點(diǎn)的距離 0.5h0 。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋的抗拉強(qiáng)度的取值 抗壓強(qiáng)

3、度。簡(jiǎn)答題（35分）用約束混凝土特性來(lái)解釋配螺旋箍筋鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件承載力提高的原因。答：混凝土在結(jié)硬過(guò)程中，由于水泥石的收縮、骨料下沉以及溫度變化等原因，在骨料和水泥石的界面上形成很多微裂縫，成為混凝土中的薄弱部位。當(dāng)混凝土承擔(dān)壓力時(shí)，由于微裂縫處的應(yīng)力集中，裂縫開(kāi)始有所延伸發(fā)展，微裂縫的發(fā)展導(dǎo)致混凝土的橫向變形增加，隨應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)，試件上相繼出現(xiàn)多條不連續(xù)的縱向裂縫，橫向變形急劇發(fā)展，承載力明顯下降，混凝土的最終破壞就是由于這些微裂縫的發(fā)展造成的。配螺旋箍筋的鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件，由于配箍率高，箍筋能有效地約束其內(nèi)部的混凝土在縱向受壓時(shí)產(chǎn)生的橫向變形，從而提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力

4、。什么是硬鋼？什么是軟鋼？它們的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的取值如何確定？答：沒(méi)有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋稱(chēng)為硬鋼，有明顯的屈服點(diǎn)的鋼筋稱(chēng)為軟鋼。沒(méi)有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值由極限強(qiáng)度（或條件屈服點(diǎn)）確定，有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值由屈服強(qiáng)度確定。為什么說(shuō)鋼筋混凝土受拉構(gòu)件的裂縫條數(shù)不會(huì)無(wú)限增加，最終將趨于穩(wěn)定?答：離裂縫越遠(yuǎn)，鋼筋的應(yīng)力越小，混凝土的應(yīng)力越大，只有當(dāng)距離達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)（設(shè)為l），鋼筋應(yīng)力由s1降低到s2，混凝土的拉應(yīng)力c由零增大到ft，才有可能出現(xiàn)新的裂縫。顯然，在距裂縫兩側(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。結(jié)構(gòu)的功能要求有哪些？各功能設(shè)計(jì)時(shí)按承載能力極限狀態(tài)還是正

5、常使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)？為什么？答：結(jié)構(gòu)的功能包括安全性、適應(yīng)性和耐久性。安全性按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，適應(yīng)性、耐久性按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，材料強(qiáng)度和荷載效應(yīng)均取設(shè)計(jì)值，而按正常使用進(jìn)行狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)材料強(qiáng)度和荷載效應(yīng)均取標(biāo)準(zhǔn)值，因此按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)可靠度更高。由于結(jié)構(gòu)的安全性不滿足產(chǎn)生的后果將會(huì)比適應(yīng)性、耐久性不滿足的后果嚴(yán)重，因此安全性應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，適應(yīng)性、耐久性按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。同時(shí)承擔(dān)彎矩、剪力、扭矩的鋼筋混凝土構(gòu)件，鋼筋如何配置？答：需配置受扭縱向鋼筋和箍筋，受彎縱向鋼筋，受剪箍筋。受扭縱向鋼筋沿周邊均勻布置；受彎縱

6、向鋼筋布置在受拉側(cè)，也可同時(shí)在受壓側(cè)布置；受扭箍筋與受剪箍筋可按配筋量疊加一并布置。計(jì)算題（40分）1、某框架柱截面尺寸為300*400mm2，柱計(jì)算高度l0=4.5m，偏心距增大系數(shù)ns =1.0，經(jīng)內(nèi)力計(jì)算，M1=M2=M0，彎矩沿長(zhǎng)邊方向作用，截面可能出現(xiàn)如下三組內(nèi)力：若采用C30混凝土，受力鋼筋采用HRB400，對(duì)稱(chēng)配筋，求所需的縱向鋼筋面積。已知：fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，fy= fy=360 N/mm2，b=0.518，as= as= 40mm， ea=20mm，min=0.2%，Cm=0.7+0.3 M1/ M2，對(duì)稱(chēng)配筋小偏心受壓時(shí)，相對(duì)受壓區(qū)高度可按

7、計(jì)算。解：e0(1)=160/750=0.213m， e0(2)=160/500=0.32 m ， e0(3)=180/500=0.32 m取a=a=40 mm ，則h0=360mm，假設(shè)三組荷載均為大偏壓，則由于對(duì)稱(chēng)配筋 x=N/1bfc因此均小于bh0=186.48，故大偏壓假定正確。同為大偏壓，當(dāng)M相同時(shí)，N越小越危險(xiǎn)，當(dāng)N相同時(shí)，M越大越危險(xiǎn)而剪力不影響縱筋配筋量，故第三組荷載為控制荷載：ea=20mm，ei=e0+ea 2、某矩形截面簡(jiǎn)支梁，跨中承受彎矩設(shè)計(jì)值，兩端承受剪力設(shè)計(jì)值，采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，箍筋和縱筋采用HRB400，該梁的截面尺寸bh=200500mm，（1）計(jì)算梁所需的受彎縱筋