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文檔簡介

1、鋼筋混凝土材料基本性能1.什么叫做混凝土的強度?工程中常用的混凝土的強度指標有哪些?混凝土強度等級是按哪一種強度指標值確定的?答:混凝土的強度是其受力性能的基本指標,是指外力作用下,混凝土材料達到極限破壞狀態(tài)時所承受的應力。工程中常用的混凝土強度主要有立方體抗壓強度、棱柱體軸心抗壓強度、軸心抗拉強度等?;炷翉姸鹊燃壥前戳⒎襟w抗壓強度標準值確定的。2混凝土一般會產生哪兩種變形?混凝土的變形模量有哪些表示方法?答:混凝土的變形一般有兩種。一種是受力變形(荷載作用下的變形),另一種是體積變形(混凝土收縮、膨脹、溫度變化產生的變形)。混凝土的變形模量有三種表示方法:混凝土的彈性模量、混凝土的割線模量

2、、混凝土的切線模量。3.什么是鋼筋的屈強比?它反映了什么問題?答:屈服強度與極限抗拉強度之比稱為屈強比它代表了鋼筋的強度儲備,也在一定程度上代表了結構的強度儲備。4.什么是混凝土的收縮,影響收縮的因素有哪些?減小混凝土收縮的有效措施?答:混凝土在空氣中結硬時體積減小的現象 水泥用量愈多、水灰比愈大,則混凝土收縮愈大 集料的彈性模量大、級配好,混凝土澆搗愈密實則收縮愈小 使用環(huán)境溫度愈高,收縮愈小加強混凝土的早期養(yǎng)護、減小水灰比、減小水泥用量,加強振搗5.什么叫混凝土的徐變?影響混凝土徐變的因素有哪些?混凝土徐變對結構有什么影響?答:在不變的應力長期持續(xù)作用下,混凝土的變形隨時間而緩慢增長的現象

3、加荷載時混凝土的齡期愈早,則徐變愈大 持續(xù)作用的應力愈大,徐變也愈大 水灰比大,水泥用量多,徐變大 使用高質量水泥及強度和彈性模量高、級配好的集料(骨料),徐變小 混凝土工作環(huán)境的相對濕度低則徐變大,高溫干燥環(huán)境下徐變將顯著增大有利影響:有利于結構或構件的內力重分布,減少應力集中現象及減少溫度應力等;在某種情況下,徐變有利于防止結構物裂縫的形成。不利影響:由于混凝土的徐變使構件變形增大;在預應力混凝土構件中,徐變會導致預應力損失;徐變使受彎和偏心受壓構件的受壓區(qū)變形加大,故而使受彎構件撓度增加,使偏心構件的附加偏心距增大而導致構件承載力的降低。6混凝土結構用的鋼筋可分為哪兩大類?鋼筋的強度和塑

4、性指標各有哪些?答:混凝土結構用的鋼筋主要有兩大類:一類是有明顯屈服點(流幅)的鋼筋;另一類是無明顯屈服點(流幅)的鋼筋。鋼筋有兩個強度指標:屈服強度(或條件屈服強度)和極限抗拉強度。鋼筋還有兩個塑性指標:延伸率和冷彎性能。7.有明顯屈服點的鋼筋和沒有明顯屈服點的鋼筋兩者的應力-應變關系有什么不同?有明顯屈服點的鋼筋有明顯的屈服平臺,此時應力應變曲線斜率為0,應變增大時應力不變。而無明顯屈服點的鋼筋的應力應變曲線沒有屈服平臺,一般認為其極限強度的0.8為屈服點8鋼筋與混凝土之間的粘結強度一般由哪些成分組成?影響粘結強度的主要因素有哪些? 答:鋼筋與混凝土之間的粘結強度一般由膠著力、摩擦力和咬合

5、力組成。各種粘結力中,化學膠結力較??;光面鋼筋以摩擦力為主;變形鋼筋以機械咬合力為主?;炷翉姸龋换炷帘Wo層厚度及鋼筋凈間距;鋼筋外形;橫向配筋;側向壓應力;受力狀態(tài)9.鋼筋與混凝土共同工作的基礎條件是什么?答:混凝土和鋼筋協同工作的條件是:(1)鋼筋與混凝土之間產生良好的粘結力,使兩者結合為整體;(2)鋼筋與混凝土兩者之間線膨脹系數幾乎相同,兩者之間不會發(fā)生相對的溫度變形使粘結力遭到破壞;(3)鋼筋埋置于混凝土中,混凝土對鋼筋起到了保護和固定的作用結構設計基本原理1.何謂結構的極限狀態(tài)?分為哪兩類?答:整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)稱為該

6、功能的極限狀態(tài)。 承載能力極限狀態(tài):結構或構件達到最大承載能力、疲勞破壞或者達到不適于繼續(xù)承載的變形時的狀態(tài),稱為承載能力極限狀態(tài)。正常使用極限狀態(tài):結構或構件達到正常使用或耐久性能中某項規(guī)定限度的狀態(tài)稱為正常使用極限狀態(tài)。2.什么是結構上的作用、作用效應及結構抗力?答:結構上的作用:施加在結構上的集中力或分布力,以及引起結構外加變形或約束變形的原因。作用效應:施加在結構上的作用在結構或其構件上所產生的內力和變形。結構抗力:整個結構或結構構件承受作用效應的能力。3.結構的功能要求包括哪些內容?答:安全性。建筑物和構筑物承受在正常施工和正常使用時可能出現的各種作用,以及在偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后,

7、仍然保持必需的整體穩(wěn)定性;適用性。建筑物和構筑物在正常使用時有良好的工作性能,不出現過大的變形和過寬的裂縫;耐久性。在正常的維護下,不發(fā)生銹蝕和風化現象。4.寫出可靠性和可靠度的定義,兩者的關系是什么?答:安全性、適用性和耐久性總稱為結構的可靠性,亦即結構在規(guī)定時間(設計基準期)內,規(guī)定條件下(正常設計、正常施工、正常使用),完成預定功能的能力。結構在規(guī)定的時間內,規(guī)定的條件下,完成預定功能的概率可靠度是可靠性的概率度量5荷載作用按作用時間的長短和性質分為哪些類型?答:作用在結構上的荷載,按作用時間的長短和性質,可分為永久荷載、可變荷載和偶然荷載三類受彎構件正截面性能設計1受彎構件適筋梁從開始

8、加荷至破壞,經歷了哪幾個階段?各階段的主要特征是什么?各個階段是哪種極限狀態(tài)的計算依據?答:適筋受彎構件正截面工作分為三個階段。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出一定塑性性質。第階段彎矩超過開裂彎矩Mcr,梁出現裂縫,裂縫截面的混凝土退出工作,拉力由縱向受拉鋼筋承擔,隨著彎矩的增加,受壓區(qū)混凝土也表現出塑性性質,當梁處于第階段末a時,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。受拉鋼筋應力不再增加,經過一個塑性轉動構成,壓區(qū)混凝土被壓碎,構件喪失承載力。第階段末的極限狀態(tài)可作為其

9、抗裂度計算的依據。第階段可作為構件在使用階段裂縫寬度和撓度計算的依據。第階段末的極限狀態(tài)可作為受彎構件正截面承載能力計算的依據。2.鋼筋混凝土受彎構件正截面的幾種破壞形態(tài)及其破壞特征?答:適筋破壞。破壞特征:縱向受拉鋼筋的應力首先達到屈服強度,然后受壓區(qū)混凝土達到極限壓應變致使受壓區(qū)混凝土被壓壞,屬延性破壞。超筋破壞。破壞特征:受壓區(qū)混凝土先被壓碎而縱向受拉鋼筋應力達不到屈服強度,屬脆性破壞。少筋破壞。破壞特征:破壞時的極限彎矩值頗小,且受拉區(qū)混凝土一開裂梁就破壞,屬脆性破壞。3.受彎構件的破壞形態(tài)?答:正截面破壞:適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞斜截面破壞:斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞4.包括受

10、彎構件在內的各種混凝土構件正截面承載力計算的基本假定是什么?答:截面應變分布符合平截面假定,即正截面應變按線性規(guī)律分布 截面受拉區(qū)的拉力全部由鋼筋負擔,不考慮混凝土的抗拉作用 混凝土受壓的應力-應變關系曲線是由拋物線上升段和水平段兩部分組成 縱向受拉鋼筋的極限拉應變取為0.01 縱向鋼筋的應力取鋼筋應變與其彈性模量的乘積,但其絕對值不應大于其相應的強度設計值5.等效矩形應力圖的等效原則是什么?答:等效矩形應力圖形的面積=曲線應力圖形的面積,即混凝土壓應力合力的大小相等 兩個應力圖形的形心位置相同,即壓應力合力的作用點位置不變6.配筋率?最小配筋率在計算中的作用?答:配筋率指縱向受力鋼筋的面積與

11、截面的有效面積之比配筋率是影響構件受力特征的參數之一,控制配筋率可以控制結構構件的破壞形態(tài),同時配筋率又是反映經濟效果的主要指標。控制最小配筋率是防止構件發(fā)生少筋破壞,少筋破壞是脆性破壞,設計時應當避免。7鋼筋混凝土受彎構件正截面的有效高度是指什么?答:計算梁、板承載力時,因為混凝土開裂后,拉力完全由鋼筋承擔,力偶力臂的形成只與受壓混凝土邊緣至受拉鋼筋截面重心的距離有關,這一距離稱為截面有效高度。8在受彎構件正截面承載力計算中,的含義及其在計算中的作用各是什么?答:是超筋梁和適筋梁的界限,表示當發(fā)生界限破壞即受拉區(qū)鋼筋屈服與受壓區(qū)砼外邊緣達到極限壓應變同時發(fā)生時,受壓區(qū)高度與梁截面的有效高度之

12、比。其作用是,在計算中,用來判定梁是否為超筋梁。9什么叫最小配筋率?它是如何確定的?在計算中作用是什么?答:最小配筋率是指,當梁的配筋率很小,梁拉區(qū)開裂后,鋼筋應力趨近于屈服強度,這時的配筋率稱為最小配筋率min。是根據Mu=Mcy時確定最小配筋率??刂谱钚∨浣盥适欠乐箻嫾l(fā)生少筋破壞,少筋破壞是脆性破壞,設計時應當避免。10什么叫換算截面法? 答:為了便于應用材料力學中勻質梁的公式,在鋼筋混凝土結構計算中,把由鋼筋和混凝土兩種彈性模量不同的材料組成的實際截面,換算成由一種拉壓性能相同的假想材料組成的與它功能相等的勻質截面,此即所謂換算截面11. 什么是雙筋截面?什么情況下采用雙筋截面?受壓鋼

13、筋起何作用?答:在單筋截面受壓區(qū)配置受力鋼筋后便構成雙筋截面。采用條件:彎矩較大,且混凝土強度和截面高度受到限制,而采用單筋截面將引起超筋 在不同的荷載組合情況下,梁的同一截面內受異號彎矩作用 由于某種原因(延性、構造),受壓區(qū)已配置面積較大的縱向鋼筋 為提高構件抗震性能或減少結構在長期荷載下的變形作用:在受壓區(qū)配置鋼筋,可協助混凝土承受壓力,提高截面的抗彎承載力;增加了截面的延性,有利于結構抗震;有利于減小混凝土的徐變變形,故可減少受彎構件在荷載長期作用下的撓度。12.雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計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件正截面承載力的

14、兩個基本公式: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件破壞以前達到屈服強度;(2)為了使受壓鋼筋能達到抗壓強度設計值,應滿足, 其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應力矩形圖形的重心。當不滿足條件時,則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近,受壓鋼筋的應變太小,以致其應力達不到抗壓強度設計值。13雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算為什么要規(guī)定?當x2as應如何計算?答:受壓鋼筋的強度能得到充分利用的充分條件是構件達到承載能力極限狀態(tài)時,受壓鋼筋應有足夠的應變,使其達到屈服強度。為了使受壓鋼筋能達到抗壓強度設計值,應滿足, 其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應力矩形圖

15、形的重心。當不滿足條件時,則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近,受壓鋼筋的應變太小,以致其應力達不到抗壓強度設計值。此時對受壓鋼筋取矩x<時,公式中的右邊第二項相對很小,可忽略不計,近似取,即近似認為受壓混凝土合力點與受壓鋼筋合力點重合,從而使受壓區(qū)混凝土合力對受壓鋼筋合力點所產生的力矩等于零,因此14.為什么應用T形截面?使用T形截面的優(yōu)點?應用?矩形截面受彎構件破壞時,大部分受拉區(qū)混凝土已開裂退出工作,故可將矩形截面的受拉區(qū)混凝土去掉一部分,并將受拉鋼筋集中布置,保持鋼筋截面重心高度不變。這種T形截面和原來的矩形截面所能承受的彎矩是相同的,去掉的受拉區(qū)混凝土并不影響截面的受彎承載力。優(yōu)點

16、:節(jié)省混凝土,減輕結構自重,能取得較好的經濟效果。應用:現澆整體式肋形樓蓋中,梁與樓板澆筑在一起形成T形截面梁。15.為什么要規(guī)定T形截面受壓翼緣計算寬度?翼緣計算寬度與哪些因素有關?答:T形截面受壓翼緣上的縱向壓應力分布是不均勻的,靠近梁肋處翼緣中的壓應力較高,而離梁肋越遠則翼緣中的壓應力越小,故實際上與梁肋共同工作的翼緣寬度是有限的。 與梁的跨度、翼緣高度、受力條件(獨立梁、現澆肋形樓蓋梁)等因素有關1.如何區(qū)分T形梁類型?第一類T形截面:xhf第一類T形截面:xhf16第二類T形截面受彎構件正截面承載力計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

17、腹板內) 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發(fā)生。17計算T形截面的最小配筋率時,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,所以計算T形截面的最小配筋率時,用梁肋寬度b而不用受壓翼緣寬度bf 。18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。受壓構件正截面性能設計1在軸心受壓柱中配置縱向鋼筋的作用是什么?答:在軸心受壓柱中配置縱向鋼筋的作用是為了減小構件截面尺寸,防止柱子突然斷裂破壞,增強柱截面的延性和減小混凝土的收縮徐變變

18、形。2.鋼筋混凝土軸心受壓構件中箍筋的作用是什么?答:固定縱向鋼筋的位置,與縱筋形成空間鋼筋骨架,并且防止縱筋受力后向外凸,為縱向鋼筋提供側向支撐,同時箍筋還可以約束核心混凝土,改善混凝土的變形性能。配置在螺旋箍筋柱中的箍筋一般間距較密,這種箍筋能夠顯著地提高核心混凝土的抗壓強度,并增大其縱向變形能力。3鋼筋混凝土柱中箍筋應當采用封閉式,其原因在于?答:采用封閉式箍筋可以保證鋼筋骨架的整體剛度,并保證構件在破壞階段箍筋對混凝土和縱向鋼筋的側向約束作用。4.配置螺旋箍筋的鋼筋混凝土軸心受壓柱其承載能力提高的原因是什么?答:螺旋箍筋可以約束混凝土的橫向變形,從而間接提高了混凝土的縱向抗壓強度5何謂

19、軸心受壓構件?鋼筋混凝土軸心受壓構件按配筋方式不同可分為哪兩種形式?答:當荷載的合力通過構件截面重心的受壓構件即為軸心受壓構件。鋼筋混凝土軸心受壓構件按配筋方式不同可分為兩種形式:(1)配有縱向鋼筋及箍筋的軸心受壓構件,稱為普通箍筋柱; (2)配有縱向鋼筋及螺旋箍筋(或焊接環(huán)形箍筋)的軸心受壓構件,稱為螺旋箍筋柱,也稱為間接箍筋柱。6.試述并分析在普通箍筋柱和螺旋式箍筋柱中,箍筋各有什么作用?布置原則有哪些要求?箍筋的主要作用:1.提高混凝土的抗壓強度2.提高結構的延性 3.提高構件的抗剪能力 4. 提高構件的抗扭能力普通箍筋柱和螺旋式箍筋柱中的箍筋均具有以上的作用。螺旋式箍筋柱中的箍筋可比普

20、通箍筋柱中的箍筋在提高混凝土抗壓強度方面提高更多,它使混凝土在受壓時形成三向受壓狀態(tài)還可提高混凝土耐受變形的能力。7.簡述軸心受壓構件徐變引起應力重分布?(軸心受壓柱在恒定荷載的作用下會產生什么現象?對截面中縱向鋼筋和混凝土的應力將產生什么影響?)答:當柱子在荷載長期持續(xù)作用下,使混凝土發(fā)生徐變而引起應力重分布。此時,如果構件在持續(xù)荷載過程中突然卸載,則混凝土只能恢復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,而鋼筋將能恢復其全部壓縮變形,這就引起二者之間變形的差異。當構件中縱向鋼筋的配筋率愈高,混凝土的徐變較大時,二者變形的差異也愈大。此時由于鋼筋的彈性恢復,有可能使混凝土內的

21、應力達到抗拉強度而立即斷裂,產生脆性破壞。8軸心受壓構件的截面破壞特點是什么(分短柱和長柱)? 影響穩(wěn)定系數的主要因素是什么?答:對配有中等強度鋼筋(1級)的短柱在破壞時,總是縱向鋼筋先達到屈服點,繼而混凝土達到最大壓力破壞。當采用高等強度鋼筋時,一般是混凝土先被壓碎而鋼筋尚未達到屈服強度。對長柱,其破壞是由于構件喪失縱向穩(wěn)定所造成。破壞時,構件產生較大的側向撓曲,一側混凝土被壓碎,縱向鋼筋在箍筋之間向外彎凸,另一側混凝土發(fā)生橫向的受拉裂縫。柱的長細比影響穩(wěn)定性系數。9鋼筋混凝土柱偏心受壓破壞通常分為哪兩種情況?它們的發(fā)生條件和破壞特點是怎樣的?答:鋼筋混凝土柱偏心受壓破壞通常分為大偏壓破壞和

22、小偏壓破壞。兩類偏心受壓破壞的根本區(qū)別在于破壞時受拉鋼筋應力是否達到屈服。當偏心距較大,且受拉鋼筋配置得不太多時,發(fā)生的破壞屬大偏壓破壞。這種破壞特點是受拉區(qū)、受壓區(qū)的鋼筋都能達到屈服,受壓區(qū)的混凝土也能達到極限壓應變。當偏心距較小或很小時,或者雖然相對偏心距較大,但此時配置了很多的受拉鋼筋時,發(fā)生的破壞屬小偏壓破壞。這種破壞特點是,靠近縱向力一端的鋼筋能達到受壓屈服,混凝土被壓碎,而遠離縱向力那一端的鋼筋不管是受拉還是受壓,一般情況下達不到屈服。10.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

23、受壓破壞:破壞始自于遠端鋼筋的受拉屈服,然后近端混凝土受壓破壞; 小偏心受壓破壞:構件破壞時,混凝土受壓破壞,但遠端的鋼筋并未屈服;大、小偏心受壓構件的根本區(qū)別在于:偏心受壓構件破壞時,受拉鋼筋是否首先達到屈服強度而導致受壓混凝土壓碎。11簡述矩形截面大偏心受壓構件正截面承載力計算公式的適用條件?答:1)為了保證構件破壞時受拉區(qū)鋼筋應力先達到屈服強度,要求;2)為了保證構件破壞時受壓鋼筋應力能達到抗壓屈服強度設計值,要求滿足。12鋼筋混凝土受壓柱中為何不應采用過大的配筋率?答:若一定的荷載長期持續(xù)的作用,由于混凝土的徐變特性,其塑性變形更加顯著,以致混凝土應力逐漸減小,而鋼筋應力逐漸增大。這種

24、現象稱為應力重分布。鋼筋混凝土軸心受壓構件的應力重分布現象特別顯著。由于該現象的影響,卸載后,鋼筋受壓而混凝土受拉,因此,當配有較多數量的縱向鋼筋時,可能導致混凝土拉應力過大而開裂,所以,鋼筋混凝土受壓柱中不應采用過大的配筋率。13什么是偏心受壓構件的界限破壞?答:具有某個特定配筋率的柱,當遠離軸向力一側的鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土壓碎同時發(fā)生,我們把柱的這種破壞特征稱為“界限破壞”14為什么要驗算軸心受壓構件的局部穩(wěn)定?答:因為,軸心受壓構件不僅有喪失整體穩(wěn)定的可能性,而且也有喪失局部穩(wěn)定的可能。當軸心受壓構件喪失整體穩(wěn)定時,會使部分板件退出受力而使其他板件受力增大,也可能使截面不對稱,從而降低

25、構件的承載力。15.偏心受壓短柱和長柱有何本質的區(qū)別?偏心距增大系數的物理意義是什么?答:偏心受壓短柱和長柱有何本質的區(qū)別在于,長柱偏心受壓后產生不可忽略的縱向彎曲,引起二階彎矩。結構工程中的二階彎矩效應泛指在產生了撓曲變形或層間位移的結構構件中,由軸向壓力所引起的附加內力。偏心距增大系數的物理意義是,考慮長柱偏心受壓后產生的二階彎矩對受壓承載力的影響。16.附加偏心距的物理意義是什么?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

26、較大者。17.混凝土的壓應力越大則其抗剪強度越高對嗎?混凝土的抗剪強度一開始隨壓應力的增大而增大,當壓應力在0.6fc左右時,抗剪強度達到最大,壓應力繼續(xù)增大,則由于內裂縫發(fā)展明顯,抗剪強度將隨壓應力的增大而減小。受拉構件正截面性能設計1在實際工程中,哪些受拉構件可以近似按軸心受拉構件計算,哪些受拉構件可以按偏心受拉構件計算?答:在實際工程中,近似按軸心受拉構件計算的有承受節(jié)點荷載的屋架或托架的受拉弦桿、腹桿;剛架、拱的拉桿;承受內壓力的環(huán)形管壁及圓形貯液池的壁筒等??砂雌氖芾嬎愕臉嫾芯匦嗡氐某乇?、工業(yè)廠房雙肢柱的受拉肢桿、受地震作用的框架邊柱、承受節(jié)間荷載的屋架下弦拉桿等。2簡述大、

27、小偏心受拉構件的破壞特征。答:大偏心受拉構件破壞時,混凝土雖開裂,但還有受壓區(qū),破壞特征與的數量有關,當數量適當時,受拉鋼筋首先屈服,然后受壓鋼筋應力達到屈服強度,混凝土受壓邊緣達到極限應變而破壞。小偏心受拉構件破壞時,一般情況下,全截面均為拉應力,其中一側的拉應力較大。隨著荷載增加,一側的混凝土首先開裂,而且裂縫很快貫通整個截面,混凝土退出工作,拉力完全由鋼筋承擔,構件破壞時,及都達到屈服強度。3偏心受拉構件劃分大、小偏心的條件是什么?大、小偏心破壞的受力特點和破壞特征各有何不同?答:(1)當作用在縱向鋼筋合力點和合力點范圍以外時,為大偏心受拉;當作用在縱向鋼筋合力點和合力點范圍之間時,為小

28、偏心受拉;(2)大偏心受拉有混凝土受壓區(qū),鋼筋先達到屈服強度,然后混凝土受壓破壞;小偏心受拉破壞時,混凝土完全退出工作,由縱筋來承擔所有的外力。4.簡述軸心受拉構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,應力與應變大致成正比。在這一階段末,混凝土拉應變達到極限拉應變,裂縫即將產生。第階段混凝土開裂后至鋼筋屈服前 裂縫產生后,混凝土不再承受拉力,所有的拉力均由鋼筋來承擔,這種應力間的調整稱為截面上的應力重分布。第階段是構件的正常使用階段,此時構件受到的使用荷載大約為構件破壞時荷載的50%70%,構件的裂縫寬度和變形的驗算是以此階段為依據的。第階段鋼筋屈服到構件破

29、壞當加載達到某點時,某一截面處的個別鋼筋首先達到屈服,裂縫迅速發(fā)展,這時荷載稍稍增加,甚至不增加都會導致截面上的鋼筋全部達到屈服(即荷載達到屈服荷載Ny時)。評判軸心受拉破壞的標準并不是構件拉斷,而是鋼筋屈服。正截面強度計算是以此階段為依據的。斜截面受剪性能設計1.有腹筋梁斜截面剪切破壞形態(tài)有哪幾種?(1)斜壓破壞:剪跨比較?。?),或剪跨比適當(13),但截面尺寸過小而腹筋數量過多時,會發(fā)生斜壓破壞。首先混凝土在加載點與支座間被斜裂縫分割成若干個斜向短柱,當混凝土中的壓應力超過其抗壓強度時,混凝土即被壓壞。破壞時,與斜裂縫相交的腹筋往往達不到屈服強度。受剪承載力主要取決于混凝土斜壓柱體的受壓

30、承載力。(2)剪壓破壞:當梁的剪跨比適當(13),且梁中腹筋數量不過多;或梁的剪跨比較大(3)但腹筋數量不過少時。梁破壞時,與斜裂縫相交的腹筋達到屈服強度,同時剪壓區(qū)的混凝土在壓應力和剪應力的共同作用下,達到了復合受力時的極限強度。減壓區(qū)混凝土在剪壓復合應力作用下達到混凝土復合受力強度而破壞,梁喪失受剪承載力。(3)斜拉破壞:當梁的剪跨比較大(3),同時梁內配置的腹筋數量又過少時,將發(fā)生斜拉破壞。在這種情況下,斜裂縫一出現,便很快形成臨界斜裂縫,并迅速延伸到集中荷載作用點處,因腹筋數量過少,所以腹筋應力很快達到屈服強度,變形劇增,不能抑制斜裂縫的開展,梁斜向被拉裂成兩部分而突然破壞。斜截面受剪

31、承載力主要取決于混凝土的抗拉強度。這三種破壞均為脆性破壞,其中斜拉破壞最為突出,斜壓破壞次之,減壓破壞稍好。2.什么是剪跨比?剪跨比是一個能反映梁斜截面受剪承載力變化規(guī)律和區(qū)分發(fā)生各種剪切破壞形態(tài)的重要參數。狹義定義:a/h0,只能用于計算集中荷載作用下,距支座最近的集中荷載作用截面的剪跨比。廣義定義:M/(Vh0)3有腹筋梁中的腹筋能起到改善梁的抗剪切能力的作用,其具體表現在哪些方面?答:有腹筋梁中的腹筋能夠改善梁的抗剪切能力,其作用具體表現在:1)腹筋可以承擔部分剪力。2)腹筋能限制斜裂縫向梁頂的延伸和開展,增大剪壓區(qū)的面積,提高剪壓區(qū)混凝土的抗剪能力。3)腹筋可以延緩斜裂縫的開展寬度,從

32、而有效提高斜裂縫交界面上的骨料咬合作用和摩阻作用。4)腹筋還可以延緩沿縱筋劈裂裂縫的開展,防止混凝土保護層的突然撕裂,提高縱筋的銷栓作用。4斜截面受剪承載力計算時為何要對梁的截面尺寸加以限制?為何規(guī)定最小配箍率?答:斜截面受剪承載力計算時,對梁的截面尺寸加以限制的原因在于:防止因箍筋的應力達不到屈服強度而使剪壓區(qū)混凝土發(fā)生斜壓破壞;規(guī)定最小配箍率是為了防止脆性特征明顯的斜拉破壞的發(fā)生。5梁內配置的箍筋除了承受剪力外,還有哪些作用?答:固定縱筋位置、與縱筋形成骨架的作用,并和縱筋共同形成對混凝土的約束,增強受壓混凝土的延性等。6簡述影響鋼筋混凝土受彎構件斜截面強度的主要因素有哪些?這些因素是怎樣

33、影響答:影響鋼筋混凝土受彎構件斜截面強度的主要因素有: (1)剪跨比:隨著剪跨比的增加,梁的破壞形態(tài)按斜壓(<1)、剪壓(1<<3)和斜拉(>3)的順序演變,而抗剪承載力逐步降低。(2)混凝土強度:梁的抗剪承載力隨混凝土強度提高而提高。斜壓破壞時,受剪承載力取決于混凝土的抗壓強度;斜拉破壞時,受剪承載力取決于混凝土的抗拉強度;剪壓破壞時,受剪承載力與混凝土的壓剪復合受力強度有關。(3)縱筋配筋率:梁的抗剪能力,隨縱向配筋率的增大而提高。因為:1)縱筋能抑制斜裂縫的開展和延伸,使剪壓區(qū)混凝土面積增大,從而提高了混凝土剪壓區(qū)受剪承載力;2)縱筋數量的增大,其銷栓作用也隨之增

34、大。剪跨比較小時,銷栓作用明顯,配筋率對受剪承載力影響較大;剪跨比較大時,屬斜拉破壞,配筋率的影響較小。(4)配箍率和箍筋強度:配箍率與箍筋強度的乘積越大,則梁抗剪能力越強。在配筋量適當的范圍內,箍筋配的愈多,箍筋強度愈高,梁的受剪承載力也愈大。7.集中荷載和均布荷載作用下受剪性能的區(qū)別?集中荷載作用下簡支梁荷載作用截面處的彎矩和剪力均達到最大,這個截面剪壓區(qū)混凝土所受的正應力和剪應力亦均最大,所以剪切破壞的剪壓區(qū)多發(fā)生在這個截面;而均布荷載作用下簡支梁的支座截面剪力最大,跨中截面彎矩最大,不存在最大彎矩和最大剪力發(fā)生在同一截面的情況,剪切破壞的剪壓區(qū)位置一般發(fā)生在彎矩和剪力都較大的某個截面。

35、8.斜壓破壞、斜拉破壞和剪壓破壞都屬于脆性破壞,為何卻以剪壓破壞的受力特征為依據建立計算公式?答:由于斜拉破壞時,斜裂縫一旦出現,抗剪腹筋馬上屈服,斜截面抗剪承載力接近于無腹筋梁斜裂縫產生時的抗剪承載力,配置的抗剪筋未發(fā)揮作用,不經濟。斜壓破壞時,與斜裂縫相交的抗剪腹筋未屈服,剪壓區(qū)混凝土先被壓碎,雖然斜截面抗剪承載力較高,抗剪筋未得到充分利用,也不經濟。剪壓破壞時,與斜裂縫相交的抗剪腹筋先屈服,隨后剪壓區(qū)混凝土被壓碎,鋼筋和混凝土都得到充分利用,所以斜截面抗剪承載力計算公式依據剪壓破壞時的受力特征建立更為合理。9.厚腹梁斜截面抗剪承載力計算時要滿足 𝐕𝟎.&#

36、120784;𝟓𝜷𝒄𝒇𝒄𝒃𝒉𝟎 和𝝆𝒔𝒗,𝒎𝒊𝒏=𝟎.𝟐𝟒𝒇𝒕/𝒇𝒚𝒗,其目的是什么?答:𝐕𝟎.𝟐𝟓𝜷𝒄𝒇𝒄ү

37、39;𝒉𝟎:為防止發(fā)生斜壓破壞(或腹板壓壞),同時也為了限制梁在使用階段的裂縫寬度。(斜壓破壞是因梁截面尺寸過小而發(fā)生的) 𝝆𝒔𝒗,𝒎𝒊𝒏=𝟎.𝟐𝟒𝒇𝒕/𝒇𝒚𝒗:為避免斜拉破壞。(如果梁內箍筋配置過少,斜裂縫一出現,箍筋應力會立即達到屈服強度甚至被拉斷,導致突然發(fā)生的斜拉破壞)10.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

38、截面破壞形態(tài)有三類:斜壓破壞,剪壓破壞,斜拉破壞。這三種形態(tài),在設計中都應避免。(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算來控制;斜拉破壞通過限制最小配箍率來控制;11.如何保證受彎構件斜截面承載力?答:為了保證構件的斜截面受剪承載力,應使構件具有合適的截面尺寸和適宜的混凝土強度等級,并配置必要的箍筋。當梁承受的剪力較大時,也可增設彎起鋼筋。 為了保證構件的斜截面受彎承載力,應使梁內的縱向受力鋼筋沿梁長的布置及伸入支座的錨固長度滿足若干構造要求。12.設計中一般取哪些斜截面作為梁受剪承載力的計算截面?(1)支座邊緣處截面(2)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處的截面(3)箍筋截面

39、面積或間距改變處的截面(4)腹板寬度改變處的截面13.確定縱向鋼筋的彎起時要考慮什么?(1)保證正截面受彎承載力(2)保證斜截面受剪承載力(3)保證斜截面受彎承載力:彎起鋼筋在受拉區(qū)的彎點,應設在該鋼筋的充分利用點以外至少h0/2處。受扭構件1鋼筋混凝土純扭構件有哪幾種破壞形式?各有何特點?答:受扭構件的破壞形態(tài)與受扭縱筋和受扭箍筋配筋率的大小有關,大致可分為適筋破壞、部分超筋破壞、完全超筋破壞和少筋破壞四類。(1)適筋破壞:對于正常配筋條件下的鋼筋混凝土構件,在扭矩作用下,縱筋和箍筋先到達屈服強度,然后混凝土被壓碎而破壞。這種破壞與受彎構件適筋梁類似,屬延性破壞。此類受扭構件稱為適筋受扭構件

40、。(2)部分超筋破壞:若縱筋和箍筋不匹配,兩者配筋比率相差較大,例如縱筋的配筋率比箍筋的配筋率小很多,破壞時僅縱筋屈服,而箍筋不屈服;反之,則箍筋屈服,縱筋不屈服,此類構件稱為部分超筋受扭構件。部分超筋受扭構件破壞時,亦具有一定的延性,但較適筋受扭構件破壞時的截面延性小。(3)完全超筋破壞:當縱筋和箍筋配筋率都過高,致使縱筋和箍筋都沒有達到屈服強度,而混凝土先行壓壞,這種破壞和受彎構件超筋梁類似,屬脆性破壞類型。此類受扭構件稱為超筋受扭構件。(4)少筋破壞:若縱筋和箍筋配置均過少,一旦裂縫出現,構件會立即發(fā)生破壞。此時,縱筋和箍筋不僅達到屈服強度而且可能進入強化階段,其破壞特性類似于受彎構件中

41、的少筋梁,稱為少筋受扭構件。這種破壞以及上述超筋受扭構件的破壞,均屬脆性破壞,在設計中應予以避免。2鋼筋混凝土純扭構件中超筋純扭構件的破壞有什么特點?計算中如何避免發(fā)生完全超筋破壞?當縱向鋼筋和箍筋配置過多或混凝土強度等級太低,會發(fā)生縱筋和箍筋都沒有達到屈服強度,而混凝土先被壓碎的現象,這種破壞與受彎構件超筋梁類似,沒有明顯的破壞預兆,鋼筋未充分發(fā)揮作用,屬脆性破壞,設計中應避免。為了避免此種破壞,混凝土結構設計規(guī)范對構件的截面尺寸作了限制,間接限定抗扭鋼筋最大用量。3鋼筋混凝土純扭構件中少筋純扭構件的破壞有什么特點?計算中如何避免發(fā)生少筋破壞?當縱向鋼筋和箍筋配置過少(或其中之一過少)時,混

42、凝土開裂后,混凝土承擔的拉力轉移給鋼筋,鋼筋快速達到屈服強度并進入強化階段,其破壞特征類似于受彎構件的少筋梁,破壞扭矩與開裂扭矩接近,破壞無預兆,屬于脆性破壞。這種構件在設計中應避免。為了防止這種少筋破壞,混凝土結構設計規(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,并應符合受扭鋼筋的構造要求。4簡述素混凝土純扭構件的破壞特征。答:素混凝土純扭構件在純扭狀態(tài)下,桿件截面中產生剪應力。對于素混凝土的純扭構件,當主拉應力產生的拉應變超過混凝土極限拉應變時,構件即開裂。第一條裂縫出現在構件的長邊(側面)中點,與構件軸線成45°方向,斜裂縫出現后逐漸變寬以螺旋型發(fā)展到構件頂

43、面和底面,形成三面受拉開裂,一面受壓的空間斜曲面,直到受壓側面混凝土壓壞,破壞面是一空間扭曲裂面,構件破壞突然,為脆性破壞。5.規(guī)范是如何考慮彎矩、剪力和扭矩共同作用的?t的意義是什么,上下限是什么?答:實際工程中單純的受扭構件很少,大多是彎矩、剪力和扭矩同時作用。構件的受彎、受剪和受扭承載力是相互影響的,這種相互影響的性質稱為構件各承載力之間的相關性。由于彎、剪、壓、扭承載力之間的相互影響極為復雜,所以要完全考慮它們之間的相關性,并用統(tǒng)一的相關方程來計算將非常困難。因此,規(guī)范對復合受扭構件的承載力計算采用了部分相關、部分疊加的計算方法,即對混凝土抗力部分考慮相關性,對鋼筋的抗力部分采用疊加的

44、方法。 t為剪扭構件混凝土受扭承載力降低系數,0.5-16從受扭構件的受力合理性看,采用螺旋式配筋比較合理,但實際上為什么采用封閉式箍筋加縱筋的形式?答:因為這種螺旋式鋼筋施工復雜,也不能適應扭矩方向的改變,因此實際工程并不采用,而是采用沿構件截面周邊均勻對稱布置的縱向鋼筋和沿構件長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.T形和I行截面剪扭構件承載力計算計算T形和I行截面受剪構件承載力時,按截面寬度等于腹板寬度,高度等于截面總高度的矩形截面計算,即不考慮翼緣板的受剪作用。因此,T形和I行截面剪扭構件,腹板部

45、分要承受全部剪力和分配給腹板的扭矩,翼緣板僅承受所分配的扭矩,但翼緣板中配置的箍筋應貫穿整個翼緣。正常使用極限狀態(tài)1.引起裂縫的主要原因?溫度變化和混凝土的收縮作用。2鋼筋混凝土結構裂縫控制的目的是什么?答:(1)使用功能的要求:對不應發(fā)生滲漏的儲液罐或壓力管道等,出現裂縫會直接影響其使用功能。(2)建筑外觀的要求:考慮建筑物觀瞻、人的心理感受和使用者不安全程度的影響。(3)耐久性的要求:鋼筋混凝土結構裂縫控制的目的一方面是為了保證結構的耐久性。因為裂縫過寬時,氣體和水分、化學介質侵入裂縫,會引起鋼筋銹蝕,不僅削弱了鋼筋的面積,還會因鋼筋體積的膨脹,引起保護層剝落,產生長期危害,影響結構的使用

46、壽命。3.裂縫控制分哪幾個等級?各有什么要求?(1)一級,嚴格要求不出現裂縫的構件,按荷載標準組合計算時,構件受拉邊緣混凝土不應產生拉應力。(2)二級,一般要求不出現裂縫的構件,按荷載標準組合計算時,構件受拉邊緣混凝土拉應力不應大于混凝土軸心抗拉強度標準值。(3)允許出現裂縫的構件,對鋼筋混凝土構件,按荷載準永久組合并考慮長期作用影響計算時,對預應力混凝土構件,按荷載標準組合并考慮長期作用影響計算時,構件的最大裂縫不應超過規(guī)定最大裂縫寬度限值,對二a類環(huán)境的預應力混凝土構件,尚應按荷載準永久組合計算。4.簡述的物理意義和影響因素?答:縱向受拉鋼筋應變不均勻系數的定義是裂縫間鋼筋平均應變與裂縫截

47、面處鋼筋應變的比值。其物理意義是反映裂縫間受拉混凝土參與工作的程度。的大小與以有效受拉混凝土截面面積計算的有效縱向受拉鋼筋配筋率te及混凝土抗拉強度有關。5.影響裂縫寬度的主要因素是什么?如果不滿足裂縫寬度限值,減小裂縫寬度的措施?答:受拉區(qū)縱向鋼筋的應力sq:sq越大,裂縫寬度越大 受拉區(qū)縱向鋼筋的直徑d:裂縫寬度隨直徑增大而增大 受拉區(qū)縱向鋼筋表面形狀:配置帶肋鋼筋時的裂縫寬度比配置光面鋼筋時的裂縫寬度小。 受拉區(qū)縱向鋼筋配筋率te:配筋率越大,裂縫寬度越小 受拉區(qū)縱向鋼筋的混凝土保護層厚度cs:保護層厚度越大,裂縫寬度越大。 荷載性質研究表明,混凝土強度等級對裂縫寬度的影響不大。 在鋼筋

48、截面面積不變的情況下,采用較小直徑的鋼筋,或采用變形鋼筋,也可采用增大鋼筋截面面積或增大構件截面尺寸等措施。6.簡述規(guī)范確定最大裂縫寬度的方法?答:最大裂縫寬度Wmax由平均裂縫寬度乘以擴大系數得到。擴大系數值考慮以下兩個方面:考慮裂縫寬度隨機性的最大裂縫寬度考慮荷載長期作用等因素影響的最大裂縫寬度7確定構件裂縫寬度限值和變形限值時分別考慮哪些因素?答:確定構件裂縫寬度限值主要考慮:(1)外觀要求;(2)耐久性;(3)使用功能。變形限值主要考慮:(1)保證建筑的使用功能要求;(2)避免非結構構件的損壞;(3)避免對其他結構構件的不利影響;(4)滿足外觀和使用者的心理要求。8什么是截面彎曲剛度?

49、鋼筋混凝土構件撓度計算與材料力學中撓度計算有何不同? 為何要引入“最小剛度原則”原則?答:截面彎曲剛度就是使截面產生單位曲率需要施加的彎矩值,它是度量截面抵抗彎矩變形能力的重要指標。(EI是抗彎剛度)主要是指剛度的取值不同,材料力學中撓度計算采用彈性彎曲剛度,鋼筋混凝土構件撓度計算采用由短期剛度修正的長期剛度?!白钚偠仍瓌t”就是在簡支梁全跨長范圍內,可都按彎矩最大處的截面抗彎剛度,亦即按最小的截面抗彎剛度,用材料力學方法中不考慮剪切變形影響的公式來計算撓度。這樣可以簡化計算,而且誤差不大,是允許的。9.鋼筋混凝土梁與均質彈性材料梁的抗彎剛度有何異同?答:鋼筋混凝土受彎構件通常是帶裂縫工作的,

50、且混凝土是非彈性材料,受力后產生塑性變形,其剛度隨荷載增大,且隨荷載作用時間增加而降低,與均質彈性材料梁的截面抗彎剛度EI為常數有很大的不同。10.什么是短期剛度?長期剛度?以及它們的影響因素?如不滿足構件變形限值,應如何處理?(1)在荷載準永久組合作用下的截面彎曲剛度稱為短期剛度,用Bs表示;1)影響因素包括配筋率、截面形狀、混凝土強度等級、截面有效高度h0。2)可增大截面高度h,增大受拉配筋率,提高混凝土強度等級。(2)考慮荷載長期作用影響后的剛度長期剛度,用B表示。1)由于受拉區(qū)混凝土的徐變,壓應變將隨時間而增長;2)裂縫間受拉混凝土出現應力松弛及混凝土和鋼筋之間產生滑移徐變,會使受拉混

51、凝土不斷退出工作,因而受拉鋼筋平均應變將隨時間而增大。)預應力1何為預應力?預應力混凝土結構的優(yōu)缺點是什么?答:預應力:在結構構件使用前,通過先張法或后張法預先對構件混凝土施加的壓應力。優(yōu)點:提高構件的抗裂性、剛度及抗?jié)B性,能夠充分發(fā)揮材料的性能,節(jié)約鋼材,擴大了構件的應用范圍。缺點:構件的施工、計算及構造較復雜,且延性較差。2預應力混凝土主要用于以下一些結構當中:(1)大跨度結構 (2)對抗裂性有特殊要求的結構 (3)某些高聳結構(4)大量制造的預制構件 (5)特殊要求的一般建筑3預應力混凝土構件的分類:(1)按預應力的施加方式分類:分為先張法與后張法兩種。(2)按預應力施加的程度分類:全預應力混凝土構件,部分預應力構件。(3)按預應力鋼筋與混凝土之間是否存在粘結作用分類 4什么是先張法?在先張法構件配筋上有什么特點?答:先張法,即先將預應力鋼筋張拉并錨固在張力臺座上,后澆筑構件混凝土,待混凝土達到足夠的強度后再放張,以此實現預應力的方法。先張法的特點是所用的預應力筋

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