混凝土課程考試終極

1、18、比較鋼、鋼筋混凝土和砌體受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算中，二階彎矩的計(jì)算方法。答：在我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010中：對(duì)混凝土軸心受壓的穩(wěn)定問(wèn)題通過(guò)考慮長(zhǎng)細(xì)比（）來(lái)考慮構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，長(zhǎng)柱的承載力低于同條件短柱的承載力，故引入穩(wěn)定系數(shù)來(lái)考慮長(zhǎng)柱縱向撓度的不利影響。為軸心受壓長(zhǎng)柱承載力與軸心受壓短柱承載力的比值，值小于1.0且隨長(zhǎng)細(xì)比的增大而減小。對(duì)混凝土偏心受壓的穩(wěn)定問(wèn)題通過(guò)考慮二階效應(yīng)（P效應(yīng)）來(lái)考慮構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題。在無(wú)側(cè)移框架中，軸向力在產(chǎn)生撓曲變形的柱段中引起附加內(nèi)力為P效應(yīng)。偏心受壓構(gòu)件的P效應(yīng)的主要影響因素為構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比，兩端彎矩的大小和方向，以及構(gòu)件的軸壓比。

2、偏壓是加強(qiáng)外力作用來(lái)考慮穩(wěn)定問(wèn)題。在我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2011中：對(duì)砌體軸心受壓長(zhǎng)柱的穩(wěn)定問(wèn)題通過(guò)考慮高厚比（）來(lái)考慮構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題。,并引入穩(wěn)定系數(shù)0（）。對(duì)砌體偏心受壓長(zhǎng)柱的穩(wěn)定問(wèn)題通過(guò)考慮偏心距與高厚比的綜合影響，引入影響系數(shù)（）。在我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003中：對(duì)鋼結(jié)構(gòu)受壓構(gòu)件通過(guò)驗(yàn)算構(gòu)件的穩(wěn)定性來(lái)處理其穩(wěn)定問(wèn)題。鋼結(jié)構(gòu)軸心受壓構(gòu)件需要驗(yàn)算其整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定（板件寬（高）厚比的驗(yàn)算）；鋼結(jié)構(gòu)壓彎構(gòu)件需要驗(yàn)算其彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定、彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定（板件寬（高）厚比的驗(yàn)算）。21、 有腹筋鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的抗剪設(shè)計(jì)，要不要考慮尺寸

3、效應(yīng)？答：這個(gè)問(wèn)題存在分歧，基于Bazant認(rèn)為有腹筋梁受剪仍然存在尺寸效應(yīng)，其一是已有的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)支撐，其二是非線性有限元分析。但Lubell等人的實(shí)驗(yàn)表明，配置很少的箍筋就可明顯改善梁的性能。不配箍筋時(shí)，梁的受剪承載力只有ACI規(guī)范計(jì)算結(jié)果的47%，配置了最小用量的腹筋后，梁的承載力增加了三倍，似乎尺寸效應(yīng)不存在。試卷三1、推導(dǎo)鋼筋混凝土矩形截面受壓區(qū)混凝土等效矩形應(yīng)力圖參數(shù)，并用簡(jiǎn)圖給出推導(dǎo)結(jié)果。已經(jīng)式中，c表示混凝土的壓應(yīng)力；c表示混凝土的壓應(yīng)變，o表示混凝土受壓達(dá)到最大應(yīng)力時(shí)對(duì)應(yīng)的壓應(yīng)變，取為0.002；cu為混凝土的極限壓應(yīng)變，取為0.0033。假設(shè)變形前的截面平面在變形后為仍保持為

4、平面。答：3、 某框架挑梁根部裂縫，寬度達(dá)到0.3mm。適筋截面，C30混凝土，受拉鋼筋面積As，構(gòu)造鋼筋（可作為受壓鋼筋）面積A´s，截面高度h，截面有效高度ho，截面寬度b，集中荷載作用點(diǎn)到支座邊的距離為l。因建筑功能改變（封閉陽(yáng)臺(tái)），懸挑端荷載增加，試列出該挑梁三種加固方案的計(jì)算公式，并評(píng)價(jià)每種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。試卷51 混凝土單軸受壓的應(yīng)力-應(yīng)變曲線出現(xiàn)下降段可以從混凝土受壓棱柱體的破壞形態(tài)來(lái)看，在混凝土的壓應(yīng)力達(dá)到峰值點(diǎn)的過(guò)程中，混凝土內(nèi)部的微裂縫逐漸擴(kuò)展延伸，假設(shè)壓應(yīng)力達(dá)到峰值點(diǎn)時(shí)，縱向裂縫將混凝土棱柱體分割成若干個(gè)微小的柱體，由于材料的不均勻特性，繼續(xù)增加荷載時(shí)，這些微小的

5、柱體相繼失穩(wěn)破壞，導(dǎo)致混凝土棱柱體試件的承載能力逐漸下降，由此形成應(yīng)力-應(yīng)變曲線的下降段。混凝土單軸受壓的應(yīng)力-應(yīng)變曲線下降段的物理意義在于受壓混凝土達(dá)到峰值應(yīng)力時(shí)沒(méi)有完全破壞，下降段上的殘余承載力還有一定的利用價(jià)值，仍然具有消耗能量的能力。故結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中利用了該曲線的下降段。2 徐變：在長(zhǎng)期荷載作用下，混凝土的變形隨時(shí)間而不斷增大的的現(xiàn)象。 混凝土內(nèi)部的水泥凝膠體在外荷載作用下產(chǎn)生粘性流動(dòng)，把壓力傳遞給集料，使集料的變形逐漸增大，而導(dǎo)致混凝土的變形。 混凝土內(nèi)部的微裂縫在荷載長(zhǎng)期作用下逐漸放大，形成宏裂縫。而導(dǎo)致混凝土變形，長(zhǎng)期作用應(yīng)力的大小。 受荷時(shí)混凝土的齡期影響。受荷時(shí)混凝土齡期越短，混

6、凝土中尚未完全結(jié)硬的水泥膠體越多導(dǎo)致徐變?cè)酱蟆?收縮：混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)，體積會(huì)縮小。 收縮比膨脹要大得多，所以一般只考慮收縮。 產(chǎn)生收縮的原因有干縮和濕縮。干縮就是水泥凝膠體本身體積減小，濕縮就是混凝土失水。 影響收縮主要因素是混凝土內(nèi)部組成和外部環(huán)境。 徐變和結(jié)構(gòu)使用階段的外部荷載作用情況密切相關(guān)。外荷載產(chǎn)生的應(yīng)力的大小將直接影響徐變的大小。外荷載對(duì)徐變影響占主導(dǎo)作用，因此可近似理解為沒(méi)有外荷載即不考慮徐變影響。 收縮可認(rèn)為是混凝土即使是不受外荷載作用下，也能對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大影響的不利因子。結(jié)構(gòu)即使不受力它也會(huì)發(fā)生干縮或者濕縮。 收縮是在砼凝固階段的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的，是短期的，在砼強(qiáng)度達(dá)到之

7、后就很小了。 徐變是砼在長(zhǎng)期荷載作用下的變形，是長(zhǎng)期效應(yīng)，其數(shù)量級(jí)也較收縮小很多3 彎曲破壞形態(tài)一般根據(jù)配筋不同分為少筋破壞，適筋破壞，超筋破壞。 1、少筋破壞：當(dāng)受拉區(qū)出現(xiàn)第一條裂縫后，裂縫便急速開(kāi)展，混凝土退出工作，拉力幾乎全部由鋼筋承擔(dān)，使裂縫處縱向受拉鋼筋應(yīng)力很快達(dá)到鋼筋的屈服強(qiáng)度，構(gòu)件立即破壞，而這時(shí)受壓區(qū)混凝土尚末被壓碎。屬脆性破壞。 2、適筋破壞：構(gòu)件的破壞首先是由于受拉區(qū)縱向受力鋼筋屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，鋼筋和混凝土的強(qiáng)度都得到充分利用。這種破壞在構(gòu)件破壞前有明顯的塑性變形和裂縫預(yù)兆，破壞不是突然發(fā)生的，呈塑性性質(zhì)。 3、超筋破壞：在受拉鋼筋屈服之前，受壓區(qū)的混凝土已經(jīng)

8、被壓碎，破壞時(shí)受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，梁的截面破壞。由于破壞時(shí)受拉鋼筋應(yīng)力遠(yuǎn)小于屈服強(qiáng)度，所以裂縫延伸不高，裂縫寬度不大，梁破壞前的撓度也很小，破壞很突然，沒(méi)有預(yù)兆，屬脆性破壞。 剪切破壞形態(tài)一般根據(jù)剪跨比不同分為斜拉破壞，剪壓破壞，斜壓破壞。 1、斜拉破壞：當(dāng)剪跨比>3時(shí)，發(fā)生斜拉破壞。其破壞特征是：斜裂縫一旦出現(xiàn)就迅速延伸到集中荷載作用點(diǎn)處，使梁沿斜向拉裂成兩部分而突然破壞，破壞面整齊、無(wú)壓碎痕跡。斜拉破壞時(shí)由于拉應(yīng)變達(dá)到混凝土極限拉應(yīng)變而產(chǎn)生的，破壞很突然，屬于脆性破壞。 2、剪壓破壞：當(dāng)剪跨比13時(shí)，發(fā)生剪壓破壞。其破壞特征是；彎剪斜裂縫出現(xiàn)后，荷載仍可以有較大的增長(zhǎng)。隨

9、荷載的增大，陸續(xù)出現(xiàn)其它彎剪斜裂縫，其中將形成一條主要的些裂縫，稱為臨界斜裂縫。隨著荷載的繼續(xù)增加，臨界斜裂縫上端剩余截面逐漸縮小，最后臨界斜裂縫上端集中于荷載作用點(diǎn)附近，混凝土被壓碎而造成破壞。剪壓破壞主要是由于剩余截面上的混凝土在剪應(yīng)力、水平壓應(yīng)力以及集中荷載作用點(diǎn)處豎向局部壓應(yīng)力的共同作用而產(chǎn)生，雖然破壞時(shí)沒(méi)有像斜拉破壞時(shí)那樣突然，但也屬于脆性破壞類型。 3、斜壓破壞：當(dāng)剪跨比很?。ㄒ话?）時(shí)，發(fā)生斜壓破壞。其破壞特征是：在荷載作用點(diǎn)與支座間的梁腹部出現(xiàn)若干條大致平行的腹剪斜裂縫，隨荷載增加，梁腹部被這些斜裂縫分割成若干斜向受壓的“短柱體”，最后它們沿斜向受壓破壞，破壞時(shí)斜裂縫多而密。斜

10、壓破壞也很突然，屬于脆性破壞類型，其承載力要比剪壓破壞高。4 答：會(huì)。此時(shí)加上靜水壓力，混凝土圓柱體即從單軸受壓變?yōu)槿S受壓。單軸受壓至混凝土內(nèi)裂縫形成破壞面，混凝土分成若干個(gè)小柱體，但混凝土的強(qiáng)度并未完全喪失。沿破壞面上的剪切滑移和裂縫的不斷延伸擴(kuò)大，使應(yīng)變急劇增大，承載能力下降，試件表面出現(xiàn)不連續(xù)的縱向裂縫，應(yīng)力-應(yīng)變曲線出現(xiàn)下降段。至曲線中的曲率最大點(diǎn)（收斂點(diǎn)）時(shí)，主裂縫已很寬，結(jié)構(gòu)內(nèi)聚力已幾乎耗盡，對(duì)于無(wú)側(cè)向約束的 混凝土已失去結(jié)構(gòu)的意義。而對(duì)于三軸受壓的混凝土，則因?yàn)橛袀?cè)向約束的作用還能繼續(xù)承受荷載，直至混凝土徹底被壓碎而喪失承載力。5 答：試件在試驗(yàn)機(jī)上受壓，縱向壓縮，橫向膨脹。如

11、當(dāng)端部承壓接觸面上不涂潤(rùn)滑劑時(shí)，混凝土的橫向變形受到摩擦力的約束，形成“箍套”作用。此時(shí)試件與墊板接觸面局部混凝土處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)，抗壓強(qiáng)度有較大提高。而在試件承壓面上涂一些潤(rùn)滑劑時(shí)，試件更接近于單軸受壓狀態(tài)。所以端部條件對(duì)試件的抗壓強(qiáng)度有影響。8 答：箍筋在受拉時(shí)其強(qiáng)度等級(jí)可以不受限制，而在抗剪抗扭時(shí)其強(qiáng)度等級(jí)要限制。如，軸心受壓柱需要配置螺旋箍筋以對(duì)混凝土有較強(qiáng)的環(huán)向約束，因而能夠提高構(gòu)件的承載力和延性，此時(shí)箍筋受拉，強(qiáng)度等級(jí)不受限制。而如一般梁中箍筋是抗剪作用，梁中箍筋一般達(dá)不到其設(shè)計(jì)值，因?yàn)槿粢_(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，箍筋因?yàn)樽冃屋^大而與混凝土之間產(chǎn)生大的裂縫而早已喪失抗剪作用?？古す拷钔?/p>

12、，所以箍筋受剪受扭時(shí)強(qiáng)度等級(jí)被限制。9 答：穿過(guò)斜裂縫的縱向鋼筋在斜裂縫相交處的銷栓力，可提高梁的受剪承載力。10 答：根據(jù)變角空間桁架模型，設(shè)想將截面中間部分挖去，即忽略該部分截面的抗扭影響，則截面可用空心桿件替代。空間桿件每個(gè)面上的受力情況相當(dāng)于一個(gè)平面桁架，縱筋為桁架的弦桿，箍筋相當(dāng)于桁架的豎桿，裂縫間混凝土相當(dāng)于桁架的斜腹桿，斜裂縫與桿件軸線的夾角會(huì)隨縱筋與箍筋的強(qiáng)度比值而變化。即混凝土的抗扭承載力和箍筋與縱筋的抗扭承載力并非彼此完全獨(dú)立的變量，而是相互關(guān)聯(lián)的。11 答：裂縫間距主要取決于有效配筋率，鋼筋直徑，表面形狀，混凝土保護(hù)層厚度。此外還與構(gòu)件受力特征，鋼筋截面面積，混凝土強(qiáng)度等

13、級(jí)等有關(guān)。12 答：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中涉及混凝土尺寸效應(yīng)的有：斜截面承載力計(jì)算，受沖切承載力計(jì)算。均用截面高度影響系數(shù)來(lái)考慮尺寸效應(yīng)。13 答：是。因?yàn)樽⒁獾狡胶夥匠讨校僭O(shè)受拉鋼筋達(dá)到屈服，受拉混凝土不承擔(dān)拉應(yīng)力，這表明平衡方程實(shí)際上建立在裂縫截面上，裂縫截面的應(yīng)變分布和變形特征顯然不符合平截面假定。又因?yàn)樵谑軓潣?gòu)件的承載力計(jì)算中，平截面假定的作用只是確定受壓區(qū)混凝土高度的，而所用的等效受壓區(qū)高度則不需要平截面假定而得到。14 答：混凝土結(jié)構(gòu)在特殊情況下，例如在地震作用下，允許連梁、框架梁出現(xiàn)塑性鉸，以吸收地震能量（或叫消耗地震能量）。當(dāng)框架梁出現(xiàn)塑性鉸時(shí)，梁原來(lái)超靜定的次數(shù)減少，其支承型

14、式改變，各截面彎矩（內(nèi)力）必然隨之變化，至到新的平衡狀態(tài)，這就叫內(nèi)力重新分布。塑性鉸出現(xiàn)的個(gè)數(shù)超過(guò)原來(lái)超靜定的次數(shù)，超過(guò)極限，結(jié)構(gòu)將變?yōu)榉庆o定的可變機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)就會(huì)喪失穩(wěn)定。這就叫塑性極限分析。試卷61、混凝土試件破壞的照片如下圖所示，請(qǐng)根據(jù)破壞形態(tài)推斷試件破壞時(shí)的應(yīng)力條件。答：由試件的破壞形態(tài)可判斷該試件發(fā)生的是斜剪破壞。試件破壞時(shí)的應(yīng)力條件為:在靜水壓力較高的三軸受壓狀態(tài)下，三個(gè)主應(yīng)力各不相同，在2/3和1/3大約為0.2到2=3和1/3大約為0.2的區(qū)域，且混凝土的三軸抗壓強(qiáng)度達(dá)到其單軸強(qiáng)度的46倍。2、我國(guó)（建工）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的正截面承載力計(jì)算公式中，混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線采用了拋

15、物線的上升段加水平延長(zhǎng)段的形式，而早期的Hognestad曲線為拋物線的上升段加直線下降段的形式。采用兩種不同的混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線，等效矩形應(yīng)力圖參數(shù)會(huì)有哪些不同？采用Hognestad曲線會(huì)更安全嗎？（提示：描述等效矩形應(yīng)力有兩個(gè)參數(shù)，即等效矩形應(yīng)力與應(yīng)力-應(yīng)變曲線上峰值應(yīng)力的比值和等效矩形應(yīng)力圖的高度與實(shí)際受壓區(qū)高度的比值）答:當(dāng)在同樣的應(yīng)變參數(shù)下，采用兩種不同的混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過(guò)比較等效矩形應(yīng)力圖參數(shù)我們可以發(fā)現(xiàn)：（1）對(duì)于（等效矩形應(yīng)力與應(yīng)力-應(yīng)變曲線上峰值應(yīng)力的比值），在等效矩形應(yīng)力圖中，采用拋物線上升段加水平延長(zhǎng)段形式要比采用拋物線上升段加直線下降段形式的大，即采用前

16、者曲線的等效矩形應(yīng)力要大于采用后者曲線的等效矩形應(yīng)力；（2）對(duì)于（等效矩形應(yīng)力圖的高度與實(shí)際受壓區(qū)高度的比值），在等效矩形應(yīng)力圖中，采用拋物線上升段加水平延長(zhǎng)段形式要比采用拋物線上升段加直線下降段形式的小，即采用前者曲線的受壓區(qū)高度要大于采用后者曲線的受壓區(qū)高度。采用Hognestad曲線不會(huì)更安全，因?yàn)榛炷潦軌簯?yīng)力-應(yīng)變曲線的選取只具有概念意義，取不同的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，計(jì)算得到不同的和，但最后都可以近似為=1和=0.8或其他數(shù)值，不同形式的曲線導(dǎo)致的差別并不大。3、本題已有其他人完成4、在我國(guó)混凝土工程實(shí)踐中，箍筋強(qiáng)度不高于縱筋強(qiáng)度。據(jù)資料介紹，日本研究并推廣抗拉強(qiáng)度超過(guò)1000MPa的鋼

17、筋作為箍筋（型號(hào)為USD1275），請(qǐng)?jiān)u估這類高強(qiáng)箍筋在鋼筋混凝土構(gòu)件中的應(yīng)用的效益和條件。答：高強(qiáng)箍筋在鋼筋混凝土構(gòu)件中應(yīng)用的效益有：（1）高強(qiáng)箍筋可以減少鋼筋用量，避免鋼筋擁擠，便于工程施工和質(zhì)量保證；（2）高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱可以改善其脆性，提高其延性，從而可以打破禁止高軸壓比高強(qiáng)混凝土柱在震區(qū)中應(yīng)用的限制；（3）高強(qiáng)度箍筋與高強(qiáng)度混凝土結(jié)合可以用于建造跨度更大、高度更高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，從而推廣高強(qiáng)混凝土在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用；（4）使用高強(qiáng)箍筋可以節(jié)約資源，綜合減排，保護(hù)環(huán)境。高強(qiáng)箍筋在鋼筋混凝土構(gòu)件中應(yīng)用的條件有：（1）必須系統(tǒng)地對(duì)該類高強(qiáng)箍筋在鋼筋混凝土構(gòu)件中性能發(fā)揮給出定量

18、指標(biāo)，建立高強(qiáng)箍筋與普通箍筋的等效關(guān)系；（2）明確高強(qiáng)箍筋在鋼筋混凝土構(gòu)件中的作用機(jī)理；（3）制定相應(yīng)對(duì)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；（4）生產(chǎn)相應(yīng)的高強(qiáng)箍筋加工機(jī)械。5、按照我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以采用彈線性方法，考慮塑性內(nèi)力重分布的方法，塑性極限方法等。以房屋建筑中的鋼筋混凝土多跨連續(xù)梁為例回答下面兩個(gè)問(wèn)題：（1）在這三種方法中，是否存在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和截面配筋設(shè)計(jì)之間的矛盾？如果存在矛盾，這種矛盾是否導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不安全？（2）說(shuō)明采用哪種方法的用鋼量最低。答：（1）考慮塑性內(nèi)力重分布的方法在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和截面配筋設(shè)計(jì)之間存在矛盾，這種矛盾不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不安全，因?yàn)樗苄詢?nèi)力重分布目前只用于構(gòu)

19、件計(jì)算，例如梁和板；在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中均采用彈性理論計(jì)算，比如在框架柱中不采用塑性設(shè)計(jì)，因?yàn)榭拐鹬锌紤]塑性鉸出現(xiàn)在梁上，形成強(qiáng)柱弱梁。（2）采用塑性極限方法的用鋼量最低。因?yàn)樵谙嗤奢d作用下，采用塑性極限方法設(shè)計(jì)，連續(xù)梁中鋼筋應(yīng)力最大，所以鋼筋用量則最小。試卷6思考題16-21:16答：強(qiáng)屈比是指鋼筋的抗震性能，是由鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值/屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值得來(lái)的，反映了鋼材的強(qiáng)度儲(chǔ)備，其結(jié)果不能小于1.25。按塑性設(shè)計(jì)時(shí)，鋼材的力學(xué)性能應(yīng)滿足強(qiáng)屈比f(wàn)u/fy1.2。對(duì)于有延性要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，鋼筋強(qiáng)屈比也不應(yīng)過(guò)大，否則會(huì)造成預(yù)期屈服構(gòu)件出現(xiàn)承載力超強(qiáng)而不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的延性屈服機(jī)制。主要是為了保證縱向鋼筋

20、具有一定的延性，當(dāng)構(gòu)件某個(gè)部位出現(xiàn)塑性鉸后，塑性鉸處有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力和耗能能力。17答：差別：1、受力特點(diǎn)：偏心受壓構(gòu)件收到軸力和彎矩的共同作用，兩者相互影響。而受彎構(gòu)件只受彎矩作用。2、破壞形態(tài)：偏心受彎構(gòu)件根據(jù)偏心距的大小和縱向鋼筋配筋情況的不同，分為受拉破壞大偏壓、受壓破壞小偏壓。而受彎構(gòu)件根據(jù)配筋率、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)、混凝土強(qiáng)度等級(jí)分為適筋梁破壞、超筋梁破壞、少筋梁破壞?？梢园催m筋梁破壞理解大偏壓，因?yàn)榇笃珘浩茐牡钠茐奶卣魇鞘芾摻钍紫冗_(dá)到屈服，然后受壓鋼筋也能達(dá)到屈服，最后由于受壓區(qū)混凝土壓碎而導(dǎo)致構(gòu)件破壞，這種破壞形態(tài)在破壞前有明顯的預(yù)兆，屬于塑性破壞。與適筋梁的破壞過(guò)程相似?？梢园闯?/p>

21、筋梁破壞理解小偏壓，因?yàn)樾∑珘浩茐氖怯墒軌簠^(qū)混凝土的壓碎所引起的。構(gòu)件在破壞之前變形不會(huì)急劇增長(zhǎng)，但受壓區(qū)垂直裂縫不斷發(fā)展，破壞時(shí)沒(méi)有明顯預(yù)兆，屬脆性破壞，也稱受壓破壞，而超筋梁破壞也是由于受壓區(qū)混凝土壓碎，破壞時(shí)無(wú)明顯征兆，屬于脆性破壞。18答：在“強(qiáng)梁弱柱”的設(shè)計(jì)概念下，在地震作用下，豎向構(gòu)件框架柱先屈服，而水平構(gòu)件框架梁仍然保持彈性，在框架柱端出現(xiàn)塑性鉸后，使得框架柱的抗剪能力減弱，易發(fā)生剪切破壞。因此在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)避免形成“強(qiáng)梁弱柱”。在“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)概念下，在地震作用下，框架梁首先屈服，塑性鉸大部分出現(xiàn)在梁端，只有少部分區(qū)現(xiàn)在首層柱腳處，破壞以受彎破壞為先，不會(huì)發(fā)生剪切破壞，因此

22、在倒塌前框架結(jié)構(gòu)具有足夠的延性不會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)倒塌，抗震性能好。19答：我國(guó)GB500102010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范在斜截面受剪承載力計(jì)算中考慮荷載作用不同，分別按集中荷載作用和均布荷載作用計(jì)算剪力，但計(jì)算模型僅考慮了剪跨比、混凝土強(qiáng)度和配箍率的影響，并認(rèn)為縱筋配筋率不參與抗剪。美國(guó)ACI31808規(guī)范和歐洲EN1992112004規(guī)范并未區(qū)分集中荷載作用和均布荷載作用的不同，采用統(tǒng)一的計(jì)算公式，并在計(jì)算時(shí)考慮了縱向鋼筋的影響。GB10新規(guī)范中的構(gòu)件抗剪承載力計(jì)算公式仍以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為保證，破壞機(jī)理尚不明確、抗剪理論尚不成熟。且我國(guó)規(guī)范公式計(jì)算結(jié)果偏于保守，且構(gòu)件設(shè)計(jì)的可靠度尚不明確。因此可以適當(dāng)考慮

23、縱向鋼筋的影響，不斷完善抗剪公式。21答：對(duì)于如圖的無(wú)腹筋梁，在荷載作用下，屬于斜拉破壞。梁的剪跨段產(chǎn)生由梁底豎向裂縫沿主壓應(yīng)力軌跡線向上延伸發(fā)展而成的斜裂縫。其中臨界裂縫很快形成，并且迅速延伸至荷載墊板邊緣而使梁體混凝土裂通，故裂縫延伸至支座。存在腹筋，箍筋數(shù)量適當(dāng)時(shí)，箍筋尚未屈服時(shí)箍筋不僅能直接承受相當(dāng)部分的剪力，而且能有效地抑制斜裂縫的開(kāi)展和延伸，當(dāng)箍筋屈服后，變形迅速變大，斜裂縫上端混凝土在剪、壓復(fù)合應(yīng)力作用下達(dá)到極限強(qiáng)度。發(fā)生剪壓破壞，故破壞發(fā)生在跨中區(qū)域。試卷9:1、答：公路規(guī)范中JTG D622004中規(guī)定：考慮到了剪跨比、混凝土強(qiáng)度、配箍率、縱向受拉鋼筋配筋率等影響。建工201

24、0規(guī)范中：考慮到了剪跨比、混凝土強(qiáng)度、配箍率等影響，無(wú)縱向受拉鋼筋配筋率。同時(shí)對(duì)集中荷載作用和均布荷載作用也做了區(qū)分。2、答：不可以，因?yàn)樵诶w維模型中，假定受壓區(qū)混凝土具有“纖維”特性，即受壓區(qū)任意位置的應(yīng)力只與該“纖維”位置應(yīng)變有關(guān)，與相鄰的“纖維”無(wú)關(guān)。而在深受彎構(gòu)件中，由于剪切變形不可忽略，受壓區(qū)的應(yīng)力由于剪切變形，相互影響。因此不能。3、T形截面翼緣內(nèi)的壓應(yīng)力分布不均勻，距離腹板較遠(yuǎn)處，壓應(yīng)力小，這種現(xiàn)象成為剪力滯后，對(duì)于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的承載能力計(jì)算，大多采用翼緣有效寬度考慮剪力滯后的影響。即假設(shè)受壓區(qū)壓應(yīng)力分布均勻，為一矩形，其等效的寬度為翼緣板有效寬度。4、在偏心受壓構(gòu)件臨近破

25、壞時(shí)，靠近中性軸的混凝土應(yīng)變速率低于靠近截面受壓邊緣的混凝土應(yīng)變速率，分別選用不同的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，得到受壓區(qū)的應(yīng)力分布，但是這樣得到的應(yīng)力分布及其對(duì)承載力的影響均不能直接驗(yàn)證。因此大多仍簡(jiǎn)單采用單軸受壓的混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線。5、鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)主要來(lái)考慮長(zhǎng)細(xì)比對(duì)構(gòu)件承載力的影響。而鋼結(jié)構(gòu)軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)不僅考慮的長(zhǎng)細(xì)比的影響，同時(shí)還考慮了不同截面形式。而且還應(yīng)該考慮構(gòu)件的局部失穩(wěn)。6、7、8、延性設(shè)計(jì)，即使結(jié)構(gòu)在構(gòu)件屈服之后仍具有足夠的變形能力,依靠結(jié)構(gòu)的彈塑性變形來(lái)消耗地震能量,保證屈服部分發(fā)生延性破壞,避免結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞和整個(gè)結(jié)構(gòu)的倒塌。這種設(shè)防思想在新的建筑抗

26、震設(shè)計(jì)規(guī)范中具體化為“小震”（在房屋服役期內(nèi)最可能遭遇的強(qiáng)烈地震或常遇地震）不壞，“中震”（基本烈度地震）可修和“大震”（罕遇地震）不倒。世界上其他多地震國(guó)家的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，也都采用了類似的設(shè)計(jì)思想。在鋼筋混凝土框架延性設(shè)計(jì)中，一般要滿足以下條件：1、要保證梁、柱構(gòu)件具有足夠延性。2、塑性鉸應(yīng)出現(xiàn)在梁端，保證強(qiáng)柱弱梁3、保證節(jié)點(diǎn)區(qū)在地震作用下不出現(xiàn)脆性剪切破壞即強(qiáng)剪弱彎。PPT第一章1.對(duì)分析總則中“不同程度符合變形協(xié)調(diào)條件”和“合理的材料本構(gòu)關(guān)系”作出說(shuō)明對(duì)于“不同程度符合變形協(xié)調(diào)條件”，是因?yàn)閷?shí)際材料和邊界條件不可能完全符合理想的變形協(xié)調(diào)條件。例如對(duì)于材料而言，我們結(jié)構(gòu)分析時(shí)常常假設(shè)構(gòu)件的

27、截面為平截面，而實(shí)際上截面有可能產(chǎn)生翹曲或者開(kāi)裂，此時(shí)就不在符合平截面假定。對(duì)于邊界而言，絕對(duì)的固結(jié)和簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)不存在。雖然實(shí)際情況如此，但只要我們?cè)凇⒃O(shè)計(jì)中的內(nèi)力分析時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件連接處給予恰當(dāng)?shù)募俣ê秃?jiǎn)化，以達(dá)到簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程的目的，同時(shí)又保留比較高的合理性與精確性。對(duì)于采用“合理的材料本構(gòu)關(guān)系”，是因?yàn)閷?shí)際中的材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系比較復(fù)雜，而我們?cè)诶碚撁枋鲋?材料的本構(gòu)關(guān)系是用應(yīng)力應(yīng)變時(shí)間關(guān)系來(lái)描述的。相應(yīng)地，材料的力學(xué)本構(gòu)關(guān)系分為與時(shí)間無(wú)關(guān)的和與時(shí)間有關(guān)的兩類。前者又可分為彈性（包括線性、非線性）和塑性兩種；后者又可分為無(wú)屈服的粘彈性（包括線性、非線性）和有屈服的粘塑性兩種。因此我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)

28、分析時(shí)，要注意選用比較符合實(shí)際而且又能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的應(yīng)力-應(yīng)變模型。2.線彈性分析方法和彈性分析方法各有什么不同的含義？彈塑性分析方法和非線性分析方法各有什么不同的含義？彈性和線性是兩個(gè)概念，線彈性就是既考慮彈性，同時(shí)認(rèn)為變形和受力的關(guān)系是線性的。而彈性分析時(shí)，受力和變形的關(guān)系可以是線性的也可以是非線性的。即彈性包括線性彈性和非線性彈性，其涵蓋內(nèi)容更大。彈塑性分析指的是彈性與塑性先后結(jié)合出現(xiàn)，考慮結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性狀態(tài)及材料發(fā)揮塑性變形能力的過(guò)程。靜力彈塑性分析方法是一種介于彈性分析和動(dòng)力彈塑性分析之間的方法，其理論核心是“目標(biāo)位移法”和“承載力譜法”。非線性根據(jù)形成原因的不同，分為3大類： 材料

29、非線性，幾何非線性，狀態(tài)非線性。3.什么情況下，結(jié)構(gòu)分析是不可考慮彈塑性因素，只能采用彈性分析方法？對(duì)于直接承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件，要求不出現(xiàn)裂縫的結(jié)構(gòu)或處于三 a 、三b類環(huán)境情況下的結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法。4.現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土框架和梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分別采用了哪幾種分析方法？現(xiàn)澆整體式框架結(jié)構(gòu)分析內(nèi)力時(shí)采用彈性分析方法，其抗震設(shè)計(jì)中采用彈塑性分析方法；梁板結(jié)構(gòu)中，單向板既都可采用彈性分析方法也可用塑性內(nèi)力重分布的方法；雙向板可采用彈性分析方法也可以采用塑性極限平衡方法進(jìn)行分析；梁結(jié)構(gòu)采用彈性分析方法。5.什么叫性能設(shè)計(jì)？基于性能抗震設(shè)計(jì)的基本思想是使被設(shè)計(jì)的建筑物在使用期間滿

30、足各種預(yù)定功能或性能目標(biāo)要求。這種方法主要是將結(jié)構(gòu)的性能目標(biāo)轉(zhuǎn)化為破損指標(biāo)和位移需求?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計(jì)把結(jié)構(gòu)的性能目標(biāo)作為結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)，針對(duì)結(jié)構(gòu)在不同水準(zhǔn)地震作用下所要求的性能目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、累積滯回耗能、變形、損傷都可以作為性能指標(biāo)，性能指標(biāo)的選擇要根據(jù)結(jié)構(gòu)不同的設(shè)防水準(zhǔn)確定。PPT第二章1.應(yīng)力應(yīng)變曲線是否反映了混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋的所有性能？應(yīng)力應(yīng)變曲線并沒(méi)有反映了混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋的所有性能。混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋的性能包括有兩部分組成1).鋼筋的受力性能：受力性能可以從鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線得到，其包括鋼筋的受拉強(qiáng)度，鋼筋的受壓強(qiáng)度以及計(jì)算結(jié)構(gòu)裂縫及撓度所需要的剛度。2).

31、鋼筋的加工性能：加工性能包括鋼筋的可焊性以及冷彎型。2.高強(qiáng)鋼絲達(dá)到條件屈服力時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變是多少？高強(qiáng)鋼絲無(wú)明顯的屈服點(diǎn)和屈服平臺(tái)，故取對(duì)應(yīng)于殘余應(yīng)變?yōu)?.2%的應(yīng)力0.2為條件屈服點(diǎn)，因此高強(qiáng)鋼絲達(dá)到條件屈服力時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?yōu)椤?.HRB335級(jí)鋼筋，fy=340N/mm2，b=520N/mm2，為什么工程應(yīng)用中只用到340N/mm2這個(gè)指標(biāo)，為什么不用520N/mm2作為標(biāo)準(zhǔn)值？或按高強(qiáng)鋼絲，取0.8b=416N/mm2為標(biāo)準(zhǔn)值？fy=340N/mm2為HRB335級(jí)鋼筋的屈服強(qiáng)度，b=520N/mm2作為鋼筋的極限強(qiáng)度，當(dāng)鋼筋應(yīng)力超過(guò)屈服點(diǎn)后將產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)變，工程應(yīng)用中，在鋼筋混凝土構(gòu)件中

32、，由于受到混凝土極限壓應(yīng)變的制約，截面達(dá)到破壞是，鋼筋不大可能進(jìn)入這樣大的應(yīng)變狀態(tài)。同時(shí)，若采用的強(qiáng)度高于屈服強(qiáng)度，如取0.8b=416N/mm2，鋼筋混凝土構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)將出現(xiàn)在屈服平臺(tái)之后，構(gòu)件已經(jīng)產(chǎn)生較大的變形，此時(shí)構(gòu)件沒(méi)有足夠的安全儲(chǔ)備。為了使構(gòu)件有足夠的安全儲(chǔ)備，鋼筋的”屈服應(yīng)力/極限抗拉強(qiáng)度”值不宜過(guò)大，這樣使得構(gòu)件的某個(gè)（或某些）截面已經(jīng)破壞時(shí)，鋼筋仍不致被拉斷而造成整個(gè)結(jié)構(gòu)倒塌。4. 熱軋鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線的下降段與混凝土單軸受壓的應(yīng)力應(yīng)變曲線下降段物理意義有何不同？如下圖所示，熱軋鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線的下降段在b值(圖示C點(diǎn))之后，試樣開(kāi)始發(fā)生不均勻塑性變形并形成縮頸，應(yīng)力

33、下降，最后應(yīng)力達(dá)到k(圖示D點(diǎn))時(shí)試樣斷裂。k為材料的條件斷裂強(qiáng)度，它表示材料對(duì)塑性的極限抗力。熱軋鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線混凝土單軸受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線如上圖所示，混凝土單軸受壓應(yīng)力達(dá)到fck(圖示C點(diǎn))后，混凝土內(nèi)裂縫形成了破壞面，將混凝土分成若干個(gè)小柱體，但混凝土的強(qiáng)度并未完全喪失。沿破壞面上的剪切滑移和裂縫的不斷擴(kuò)大，使得應(yīng)變急劇增大，承載能力下降，試件表面出現(xiàn)不連續(xù)的縱向裂縫，應(yīng)力應(yīng)變曲線出現(xiàn)下降段。最后，骨料和水泥石的粘結(jié)基本喪失，滑移面上的摩擦咬合力耗盡，試件壓碎破壞。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，鋼筋不用k，即極限抗拉強(qiáng)度點(diǎn)之后的性能；但是混凝土超過(guò)fck點(diǎn)之后，其強(qiáng)度仍然存在，仍然有承擔(dān)荷載，耗散能量

34、的能力，因此進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，仍需要用到混凝土fck點(diǎn)之后的性能。5.最大力下的伸長(zhǎng)率和冷彎性能，是兩個(gè)不同的鋼筋性能指標(biāo)，兩者相同之處和不同之處是什么？鋼筋伸長(zhǎng)率：伸長(zhǎng)率是衡量鋼筋塑性性能的一個(gè)指標(biāo)，伸長(zhǎng)率越大，塑性越好。鋼筋冷彎性能：冷彎性能是檢驗(yàn)鋼筋塑性的另一項(xiàng)指標(biāo)。伸長(zhǎng)率一般不能反映鋼材脆化的傾向。為了使鋼筋在彎折加工時(shí)不致斷裂和在使用過(guò)程中不致斷裂，應(yīng)進(jìn)行冷彎試驗(yàn)，并保證滿足規(guī)定的指標(biāo)。冷彎試驗(yàn)的合格標(biāo)準(zhǔn)為在規(guī)定的D和下冷彎后的鋼筋無(wú)裂紋、鱗落或者斷裂現(xiàn)象。鋼筋的伸長(zhǎng)率和冷彎性能都是檢驗(yàn)鋼筋塑性性能的指標(biāo)。伸長(zhǎng)率反映了鋼筋的塑性性能，伸長(zhǎng)率大的鋼筋塑性性能好，反之，則差。冷彎性能除了反

35、映了鋼筋的塑性性能，還反映了鋼材的內(nèi)在質(zhì)量。6.鋼筋的彈性模量在什么范圍變化？混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010-2010第4.2.5條關(guān)于各種鋼筋彈性模量值截圖如下：7.從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，包辛格效應(yīng)更接近中心強(qiáng)化，為什么說(shuō)冷拉鋼筋抗壓強(qiáng)度不提高？包辛格效應(yīng)：當(dāng)將鋼筋先拉伸到塑性變形階段后卸載至零，再反向加載，即進(jìn)行壓縮變形時(shí)，鋼筋的壓縮屈服極限(s)比原始態(tài)（即未經(jīng)預(yù)先拉伸塑性變形而直接進(jìn)行壓縮）的屈服極限(s)明顯要低（指絕對(duì)值）。若先進(jìn)行壓縮使鋼筋發(fā)生塑性變形，卸載至零后再拉伸時(shí)，鋼筋的拉伸屈服極限同樣是降低的。冷拉是在常溫條件下，以超過(guò)原來(lái)鋼筋屈服點(diǎn)強(qiáng)度的拉應(yīng)力，強(qiáng)行拉伸鋼筋，使鋼筋產(chǎn)生

36、塑性變形以達(dá)到提高鋼筋屈服點(diǎn)強(qiáng)度和節(jié)約鋼材為目的。冷拉只是單純的對(duì)鋼筋施加拉力，沒(méi)有壓力的存在，所以不能提高鋼筋的抗壓強(qiáng)度。從包興格效應(yīng)看，雖然鋼筋經(jīng)過(guò)冷拉，鋼筋的在抗壓極限強(qiáng)度在提高，但鋼筋的抗壓屈服強(qiáng)度卻在下降。而鋼筋在受壓時(shí)，本身就容易產(chǎn)生失穩(wěn)問(wèn)題，加之由于冷拉效應(yīng)提高的強(qiáng)度不穩(wěn)定，不能將極限強(qiáng)度作為鋼筋的抗壓強(qiáng)度，因此鋼筋的抗拉強(qiáng)度并未提高，反而下降。8.受壓混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線的下降段有何工程意義？應(yīng)力應(yīng)變曲線出現(xiàn)下降段，混凝土內(nèi)裂縫形成了破壞面，將混凝土分成若干個(gè)小柱體，但混凝土的強(qiáng)度并未完全喪失。沿破壞面上的剪切滑移和裂縫的不斷擴(kuò)大，使得應(yīng)變急劇增大，承載能力下降，試件表面出現(xiàn)不連

37、續(xù)的縱向裂縫。裂縫的增大以及變形的加劇，這是破壞的前兆。同時(shí)受壓混凝土越過(guò)峰值點(diǎn)，在進(jìn)入下降段后仍有吸收耗散能量的能力，使得人們?cè)诮Y(jié)構(gòu)破壞之前能有時(shí)間逃離，或能及時(shí)采取加固措施以保障結(jié)構(gòu)的安全性。9.強(qiáng)度等級(jí)為C30的混凝土，其軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為14.3N/mm2，這個(gè)值從何而來(lái)？混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值為30N/mm2，即fcu,k=30N/mm2，而混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值之間的換算如下：其中：c1棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度的比值，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不大于C50時(shí)，c1=0.76。c2混凝土的脆性系數(shù)，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不大于C40

38、時(shí)，c2=1.0。0.88考慮結(jié)構(gòu)中的混凝土強(qiáng)度與試件混凝土強(qiáng)度之間的差異等因素的修正系數(shù)。對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)為C30的混凝土：c1=0.76，c2=1.0，故混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為：為了充分考慮材料的離散性和施工中不可避免的偏差帶來(lái)的不利影響，再將材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以一個(gè)大于1的系數(shù)，即得材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，相應(yīng)的系數(shù)稱為材料分項(xiàng)系數(shù)，混凝土的材料分項(xiàng)系數(shù)為1.4，故混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：9.設(shè)計(jì)規(guī)范中，規(guī)定了素混凝土，鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)，為什么要做出這樣的規(guī)定？最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)的規(guī)定是為了同時(shí)滿足混凝土耐久性以及承載能力的極限要求。10.解釋混凝土單軸受壓破

39、壞的微柱模型和劈裂模型。微柱模型受壓混凝土被豎向裂縫分離為柱體，微小柱體的失穩(wěn)、壓潰導(dǎo)致混凝土破壞。劈裂模型微小柱體壓縮變形不同，粗骨料表面形成斜向剪切滑動(dòng)面，滑動(dòng)面上的剪應(yīng)力控制破壞。劈裂破壞模型為非宏觀應(yīng)力狀態(tài)。第3章 PPT1.導(dǎo)出預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件界限相對(duì)受壓區(qū)高度的計(jì)算公式。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件破壞時(shí)，其正截面的應(yīng)力狀態(tài)與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件類似，但也具有以下特點(diǎn)：.基本假定中的截面應(yīng)變保持平面、不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度及采用的混凝土手壓應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系曲線這三條對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件仍然適用；而“縱向鋼筋的應(yīng)力取等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但取絕對(duì)值不應(yīng)大于其相應(yīng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值”

40、這一條，對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋是近似的，因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋采用沒(méi)有明顯流幅的鋼筋。.破壞時(shí)，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力筋A(yù)p達(dá)到fpy的條件考慮界限破壞，即受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力筋A(yù)p達(dá)到fpy的同時(shí)，截面受壓邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變cu，如圖所示。注意到圖中預(yù)應(yīng)力筋A(yù)p的應(yīng)變?yōu)閜yp0，這是由于預(yù)應(yīng)力筋水平處混凝土應(yīng)力為0時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋已經(jīng)受到拉應(yīng)力p0（相應(yīng)的應(yīng)變p0=p0/ES）。對(duì)沒(méi)有明顯流幅的鋼筋，py與條件屈服點(diǎn)有關(guān)，有由圖示的幾何關(guān)系可推得.破壞時(shí)，非預(yù)應(yīng)力受拉鋼筋A(yù)S達(dá)到fpy的條件與普通混凝土構(gòu)件相同，即有屈服點(diǎn)鋼筋無(wú)屈服點(diǎn)的鋼筋界限相對(duì)受壓區(qū)高度，當(dāng)截面受拉區(qū)配置不同類型或不同預(yù)應(yīng)力值的鋼筋時(shí)，b取上述三式中的最

41、小值。2.高強(qiáng)混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線的下降段非常陡峭，正截面承載力計(jì)算中是否可以利用其下降段？如果仍采用矩形應(yīng)力分布計(jì)算，什么地方需要調(diào)整以考慮高強(qiáng)混凝土的特性？正截面承載力計(jì)算中不可以利用其下降段。高強(qiáng)混凝土應(yīng)力超過(guò)峰值點(diǎn)后，內(nèi)部裂縫在很高應(yīng)力水平下突然出現(xiàn)和發(fā)展，破壞過(guò)程急促，殘余強(qiáng)度跌落快應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€的峰部尖銳，曲線下面積小，即吸能能力差，極限應(yīng)變小，表現(xiàn)出很強(qiáng)的脆性。如果仍采用矩形應(yīng)力分布計(jì)算，考慮高強(qiáng)混凝土，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，其應(yīng)力等效轉(zhuǎn)化系數(shù)1應(yīng)取為0.94。同時(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值轉(zhuǎn)化時(shí)：，c1作為棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度的比值，當(dāng)混

42、凝土的強(qiáng)度等級(jí)不大于C50時(shí)，c1=0.76；當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，c1=0.82；當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為中間值是，在0.76與0.82之間插入。c2作為混凝土的脆性系數(shù)，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不大于C40時(shí)，c2=1.0；當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，c2=0.87；當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為中間值是，在1.0與0.87之間插入。3.配置足夠多箍筋的雙筋截面，試設(shè)想其最大承載力和破壞形態(tài)的控制因素。配置足夠多的箍筋的雙筋截面，其斜截面破壞形態(tài)只可能為剪壓破壞或斜壓破壞，其正截面破壞形態(tài)只可能為適筋破壞或超筋破壞。計(jì)算最大抗彎承載力時(shí)，假定時(shí)，受壓鋼筋屈服，根據(jù)平衡方程,受壓鋼筋承擔(dān)的壓力，與之承

43、擔(dān)相同數(shù)值拉力的部分受拉鋼筋，二者形成的內(nèi)力矩將不影響受壓區(qū)高度，因此雙筋矩形截面的受彎承載力可以隨受壓鋼筋的配筋率增加而不斷增加。同時(shí)只要保證截面尺寸不太小，即可防止斜壓破壞，當(dāng)截面進(jìn)入剪壓破壞后，由于配置足夠多箍筋，抗剪承載力滿足要求。故最大斜截面承載力和破壞形態(tài)的控制因素為截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級(jí)。4. 截面尺寸、混凝土強(qiáng)度相同，剪彎區(qū)段長(zhǎng)度相等但純彎區(qū)段長(zhǎng)度不同的梁，配置相同縱向鋼筋，其受彎承載力是否相同？對(duì)于淺梁：截面尺寸、混凝土強(qiáng)度相同，剪彎區(qū)段長(zhǎng)度相等，配置相同縱向鋼筋，在剪壓破壞的情況下，其受剪承載力相同；雖然純彎曲段長(zhǎng)度不同，但是配筋率相同，受彎承載力也相同。對(duì)于深受彎構(gòu)件（

44、短梁和深梁）：剪彎區(qū)段長(zhǎng)度相等但純彎區(qū)段長(zhǎng)度不同代表梁跨度不同，深受彎構(gòu)件的受彎承載力的計(jì)算需要考慮跨高比的影響，故受彎承載力不相同。5.矩形截面，同時(shí)配置HPB300和HRB500兩種縱向受力鋼筋，試推測(cè)其受力性能并確定界限受壓區(qū)高度。對(duì)于適筋梁：HPB300和HRB500由于強(qiáng)度不同，它們屈服時(shí)的應(yīng)變也不一樣。在外力作用下，受拉區(qū)HPB300首先達(dá)到屈服應(yīng)力，而HRB500未屈服，繼續(xù)加載HPB300鋼筋應(yīng)力保持不變，HRB500鋼筋逐漸服，其彎矩變形曲線是先直線上升，再轉(zhuǎn)折上升（此時(shí)HPB300屈服，直線斜率減?。?，再進(jìn)入水平階段（全部屈服），圖形中直線段斜率和各折點(diǎn)的對(duì)應(yīng)的彎矩值取決于

45、兩類鋼筋的數(shù)量比及總量。界限受壓區(qū)高度是區(qū)分適筋和超筋的界限。 根據(jù)GB50010-20106.2.7條，界限受壓區(qū)高度公式：取1=0.8，cu=0.0033，則HPB300級(jí)鋼筋：b=0.576，HRB500級(jí)鋼筋：b=0.482。當(dāng)同時(shí)配置兩種受力鋼筋時(shí)：1）若HPB300級(jí)鋼筋與HRB500級(jí)鋼筋先后均屈服，此時(shí)應(yīng)取二者間的較小值，即界限受壓區(qū)高度為0.482。2）若HPB300級(jí)鋼筋屈服，而HRB500級(jí)鋼筋未屈服，因只有HPB300級(jí)鋼筋屈服，故推測(cè)界限受壓區(qū)高度亦為0.576。6.比較分析鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件承載力性能中的穩(wěn)定問(wèn)題？答：在工程計(jì)算中，通過(guò)其計(jì)算簡(jiǎn)圖是

46、否可以計(jì)算出彎矩來(lái)區(qū)分軸心受壓構(gòu)件與偏心受壓構(gòu)件。基于穩(wěn)定理論，鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題分別對(duì)應(yīng)著第一類穩(wěn)定問(wèn)題和第二類穩(wěn)定問(wèn)題。在承載力驗(yàn)算過(guò)程中，軸心受壓構(gòu)件通過(guò)考慮長(zhǎng)細(xì)比（）來(lái)考慮構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，長(zhǎng)柱的承載力低于同條件短柱的承載力，故引入穩(wěn)定系數(shù)來(lái)考慮長(zhǎng)柱縱向撓度的不利影響，為軸心受壓長(zhǎng)柱承載力與軸心受壓短柱承載力的比值，值小于1.0且隨長(zhǎng)細(xì)比的增大而減小。在承載力驗(yàn)算過(guò)程中，偏心受壓構(gòu)件通過(guò)考慮二階效應(yīng)（P效應(yīng)）來(lái)考慮構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題。在無(wú)側(cè)移框架中，軸向力在產(chǎn)生撓曲變形的柱段中引起附加內(nèi)力為P效應(yīng)。偏心受壓構(gòu)件的P效應(yīng)的主要影響因素為構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比，兩

47、端彎矩的大小和方向，以及構(gòu)件的軸壓比。偏壓是加強(qiáng)外力作用來(lái)考慮穩(wěn)定問(wèn)題。7.比較我國(guó)規(guī)范，混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)的受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算中，對(duì)穩(wěn)定問(wèn)題的不同處理方式。在我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010中：對(duì)混凝土軸心受壓的穩(wěn)定問(wèn)題通過(guò)考慮長(zhǎng)細(xì)比（）來(lái)考慮構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，長(zhǎng)柱的承載力低于同條件短柱的承載力，故引入穩(wěn)定系數(shù)來(lái)考慮長(zhǎng)柱縱向撓度的不利影響。為軸心受壓長(zhǎng)柱承載力與軸心受壓短柱承載力的比值，值小于1.0且隨長(zhǎng)細(xì)比的增大而減小。對(duì)混凝土偏心受壓的穩(wěn)定問(wèn)題通過(guò)考慮二階效應(yīng)（P效應(yīng)）來(lái)考慮構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題。在無(wú)側(cè)移框架中，軸向力在產(chǎn)生撓曲變形的柱段中引起附加內(nèi)力為P效應(yīng)

48、。偏心受壓構(gòu)件的P效應(yīng)的主要影響因素為構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比，兩端彎矩的大小和方向，以及構(gòu)件的軸壓比。偏壓是加強(qiáng)外力作用來(lái)考慮穩(wěn)定問(wèn)題。在我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2011中：對(duì)砌體軸心受壓長(zhǎng)柱的穩(wěn)定問(wèn)題通過(guò)考慮高厚比（）來(lái)考慮構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題。,并引入穩(wěn)定系數(shù)0（）。對(duì)砌體偏心受壓長(zhǎng)柱的穩(wěn)定問(wèn)題通過(guò)考慮偏心距與高厚比的綜合影響，引入影響系數(shù)（）。在我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003中：對(duì)鋼結(jié)構(gòu)受壓構(gòu)件通過(guò)驗(yàn)算構(gòu)件的穩(wěn)定性來(lái)處理其穩(wěn)定問(wèn)題。鋼結(jié)構(gòu)軸心受壓構(gòu)件需要驗(yàn)算其整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定（板件寬（高）厚比的驗(yàn)算）；鋼結(jié)構(gòu)壓彎構(gòu)件需要驗(yàn)算其彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定、彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定及

49、局部穩(wěn)定（板件寬（高）厚比的驗(yàn)算）。8.偏心受壓構(gòu)件的破壞屬于脆性破壞還是延性破壞？偏心受壓破壞有大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞兩種情況。大偏心受壓破壞又稱為受拉破壞，屬于延性破壞。其發(fā)生于軸向壓力N的相對(duì)偏心距較大且縱筋配筋率不高時(shí)。這種破壞有明顯的預(yù)兆，橫向裂縫顯著開(kāi)展，變形急劇增大，具有延性破壞的性質(zhì)。破壞特點(diǎn)為受拉鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度，最終導(dǎo)致受壓區(qū)混凝土壓碎界面破壞。小偏心受壓破壞又稱為受壓破壞，屬于脆性破壞。界面破壞從受壓區(qū)開(kāi)始，有兩種情況：一種是軸向力N的相對(duì)偏心距較小，構(gòu)件截面全部受壓或大部分受壓。第二種是軸向力N的相對(duì)偏心距雖然較大，但卻配置了特別多受拉鋼筋，致使受拉鋼筋始終不

50、屈服。破壞特點(diǎn)為混凝土先被壓碎，遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能受壓也可能受拉，但基本上都不屈服，這種破壞缺乏明顯的預(yù)兆。9.雙向偏心受壓構(gòu)件，分別按兩個(gè)方向的單向偏心受壓構(gòu)件計(jì)算配筋，然后將計(jì)算所得的鋼筋面積疊加配置，這樣計(jì)算是否一定偏于安全？不一定，若雙向偏心受壓都是大偏心受壓，且偏心距較大，即雙向均產(chǎn)生受拉破壞，那么在兩個(gè)方向的受拉區(qū)的重疊部分將不安全，在計(jì)算過(guò)程中，該重疊區(qū)的鋼筋可能重復(fù)程度荷載，此時(shí)偏不安全。PPT第四章1.蘇聯(lián)人瓦西里耶夫做的試驗(yàn)：其他條件相同，但鋼筋與混凝土的黏結(jié)條件不同，破壞形態(tài)和承載能力改變。能做出合理的解釋嗎？答：瓦西里耶夫的實(shí)驗(yàn)在較小剪跨比的無(wú)腹筋梁上完成，小剪跨比無(wú)腹筋梁的

51、受力應(yīng)以“拱”機(jī)構(gòu)為主，粘結(jié)性能差但錨固可靠仍可保證拱機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用。提高鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能，導(dǎo)致較多的垂直裂縫和斜裂縫，如果這些裂縫削弱了拱機(jī)構(gòu)的傳力路徑，將導(dǎo)致梁的受剪承載力下降。1. 為什么間接加載導(dǎo)致承載力降低？答:按照拱齒模型分析，間接加載使拱的傳力路徑破壞，導(dǎo)致梁斜截面受剪承載力的降低。3.用計(jì)算剪跨比還是名義剪跨比計(jì)算連續(xù)梁的受剪承載力？答：名義剪跨比，原因見(jiàn)混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與理論研究（易偉建）第4.4節(jié)鋼筋混凝土連續(xù)梁的抗剪性能第184頁(yè)第一段。4.修正壓力場(chǎng)理論基本假設(shè)對(duì)比受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的假定，為什么要做這些假定？答：受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的假定：（1）截面應(yīng)變沿

52、截面高度分布。（2）已知混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為。彎曲受壓時(shí)混凝土的最大壓應(yīng)力，為受壓混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線的函數(shù)形式。（3）受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度。（4）受拉區(qū)混凝土不承擔(dān)拉應(yīng)力。修正壓力場(chǎng)理論基本假設(shè)見(jiàn)混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與理論研究（易偉建）第6.2.1節(jié)基本假設(shè)共五條，這些假定建立完整的力學(xué)體系，滿足平衡條件，變形協(xié)調(diào)條件和物理?xiàng)l件。5. 為什么公式中會(huì)出現(xiàn)縱向鋼筋配筋率？為什么混凝土和箍筋對(duì)抗剪的作用是相乘的形式？箍筋的抗剪作用隨1/2指數(shù)增長(zhǎng)而不是線性增長(zhǎng)？答：縱向鋼筋能抑制斜裂縫的開(kāi)展和延伸，使剪壓區(qū)混凝土的面積增大，從而提高減壓區(qū)混凝土承受的剪力，同時(shí)，縱筋數(shù)量增大，其銷栓作用也隨之增大。

53、第二問(wèn)和第三問(wèn)見(jiàn)PPT中問(wèn)題下方。6.隨剪跨比變化，假設(shè)混凝土承擔(dān)的剪力和箍筋承擔(dān)的剪力連續(xù)變化，破壞形態(tài)在怎樣變化？按照我們的理解，沿梁全長(zhǎng)均勻配箍的簡(jiǎn)支梁，剪跨比越大，梁的受剪承載力越低，無(wú)需通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算來(lái)確定最不利破壞位置。哪一個(gè)公式可以更加準(zhǔn)確的給出簡(jiǎn)支梁的最小受剪承載力，建工規(guī)范還是橋涵規(guī)范？答：低配筋率的梁承載能力有撓曲控制，縱筋配筋率較高的無(wú)腹筋梁更容易發(fā)生剪切破壞，剪跨比較低和較高時(shí)發(fā)生彎曲破壞，剪跨比在1.55.2之間為剪切破壞控制區(qū)，在三維坐標(biāo)系下，也即是“剪切破壞谷”的概念。(1)公路規(guī)范較式較好地考慮了混凝土和箍筋共同抗剪作用,使計(jì)算更為合理;考慮了斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋

54、的配筋百分率P對(duì)抗剪承載力的影響是偏安全的做法。相比之下,建工規(guī)范式在這兩個(gè)方面不如公路規(guī)范合理。(2)建工規(guī)范集中荷載作用下獨(dú)立梁的抗剪承載力計(jì)算公式考慮了剪跨比的影響,相對(duì)于沒(méi)考慮剪跨比影響的公路規(guī)范式是偏安全的;對(duì)于混凝土抗剪承載力一項(xiàng)采用的混凝土強(qiáng)度指標(biāo),建工規(guī)范采用混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,而公路規(guī)范采用混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,前者比后者更能適應(yīng)高強(qiáng)混凝土的抗剪承載力計(jì)算,更為合理。(3)兩規(guī)范均考慮了異號(hào)彎矩以及預(yù)應(yīng)力或軸向力對(duì)抗剪承載力的影響,只是方式有所不同,至于哪種方法更為合理,還有待將來(lái)的試驗(yàn)進(jìn)一步研究。(4)公路規(guī)范式的安全裕度相對(duì)于建工規(guī)范要大,但是公路規(guī)范計(jì)算值的離散

55、性較大,因此其可靠度要低于建工規(guī)范。7.設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)方案，證明：當(dāng)縱筋配筋率或配箍率變化時(shí)，破壞斜截面的位置及梁的受剪承載力按橋規(guī)公式的規(guī)律變化。答：在梁的剪切破壞谷區(qū)域選定某一剪跨比，考察縱筋配筋率的影響，制作一系列尺寸、材料相同僅縱筋配筋率不同的試驗(yàn)簡(jiǎn)支梁，根據(jù)選定的剪跨比，確定加載位置，著重觀察距支點(diǎn)中心h/2處截面、箍筋數(shù)量或間距改變處的截面、錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開(kāi)始不受力處的截面等，將實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)繪于抗剪強(qiáng)度配筋率的圖中，并與橋規(guī)公式進(jìn)行對(duì)比。PPT第五章沒(méi)有問(wèn)題PPT第六章1.答：（1）平衡扭轉(zhuǎn)（2）在兩側(cè)粘鋼板、植筋加固中部（即在中部增加挑梁），加大截面面積、在外部增加鋼絲網(wǎng)

56、，外敷復(fù)合砂漿。 2.單向板的剪切破壞與雙向板的沖切破壞有何不同？答： 1.沖切破壞是構(gòu)件在荷載作用下出現(xiàn)沿應(yīng)力擴(kuò)散角的破裂面，混凝土被拉壞；2. 剪切破壞需從混凝土構(gòu)件受剪的機(jī)理說(shuō)起?；炷翗?gòu)件斜受剪的計(jì)算模型為桁架，上部混凝土（上弦桿）受壓，下部鋼筋（下弦桿）受拉，斜裂縫間混凝土（斜腹桿）受壓或受拉。配置箍筋的作用，就是需要箍筋和該斜腹桿來(lái)共同承擔(dān)它們沿斜腹桿方向的拉力或壓力（箍筋的有效斷面垂直于該斜腹桿）。因此，混凝土斜截面破壞（也就是剪切破壞）是由于斜腹桿被壓壞或拉壞引起的?；炷烈?guī)范上的斜截面承載力計(jì)算公式（如，式7.5.4條）：Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvAsvh0/s，也是混凝土斜腹桿和箍筋這兩部分共同作用的反映。3.箱型梁的橋面板在汽車輪壓下