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1、混凝土结构设计原理知识点总结 :知识点 混凝土 结构设计 原理 混凝土结构原理答案 混凝土结构6版答案下载 混凝土结构第六版答案 篇一:混凝土结构设计原理复习重点(非常好) 混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好) 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作: (1)钢筋与混凝土间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。 (2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。 (3)包围在钢筋外面的混凝土,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土
2、的主要优点:1)材料利用合理2 )可模性好 3)耐久性和耐火性较好 4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点:1)自重大 2)抗裂性差3 )承载力有限 4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类:按时间的变异,分为永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态:承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值;材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章 钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土 fcu,k):用1
3、50mm150mm150mm的立方体试件作为标准试件,在温度为(203),相对湿度在90%以上 的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法加压到破坏,所测得的具有95%保证率的抗压强度。(fcu,k为确定混凝土强度等级的依据) 1.强度轴心抗压强度(fc):由150mm150mm300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。(fck=0.67 fcu,k) 轴心抗拉强度(ft):相当于fcu,k的1/81/17, fcu,k越大,这个比值越低。 复合应力下的强度:三向受压时,可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。 双向受力时,(双向受压:一向抗压强度随另一向压应力的增加而
5、、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果 线性徐变:当应力较小时,徐变变形与应力成正比;非线性徐变:当混凝土应力较大时,徐变变形与应力不成正比,徐变比应力增长更快。 影响因素:应力越大,徐变越大;初始加载时混凝土的龄期愈小,徐变愈大;混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大,徐变大;骨料愈坚硬、弹性模量高,徐变小;温度愈高、湿度愈低,徐变愈大;尺寸大小,尺寸大的构件,徐变减小。养护和使用条件 对结构的影响:受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多;长细比较大的偏心受压构件,侧向挠度增大,承载力下降;由于徐变产生预应力损失。(不利)截面应力重分布或结构内力重分布,使构件截面应力分布或结
6、构内力分布趋于均匀。(有利) (2)收缩:混凝土在空气中结硬时体积减小的现象,在水中体积膨胀。 影响因素:1、水泥的品种:水泥强度等级越高,则混凝土的收缩量越大; 2、水泥的用量:水泥越多,收缩越大;水灰比越大,收缩也越大; 3、骨料的性质:骨料的弹性模量大,则收缩小; 4、养护条件:在结硬过程中,周围的温、湿度越大,收缩越小; 5、混凝土制作方法:混凝土越密实,收缩越小; 6、使用环境:使用环境的温度、湿度大时,收缩小; 7、构件的体积与表面积比值:比值大时,收缩小。 对结构的影响:会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝,会导致预应力混凝土的预应力损失等。 措施:加强养护,减少水灰比,减少水泥用
7、量,采用弹性模量大的骨料,加强振捣等。 混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。(200万次及其以上) 二、钢筋 光圆钢筋:HPB235 表面形状 带肋钢筋:HRB335、HRB400、RRB400 :四个阶段(弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段),屈 服强度力学性能是主要的强度指标。(软钢)没有明显屈服点的钢筋:在承载力计算时,取“条件屈服强度”(0.85(硬钢) A?b) 钢筋的疲劳是指钢筋在承受重复并带有周期性动荷载作用下,经过一定次数后,钢筋由原塑性破坏变成脆性突然断裂破坏的现象。 bh0影响钢筋疲劳的因素 1疲劳应力幅 2钢筋外表面几何尺寸和形状3钢筋直径、钢筋强度等级4钢筋轧制工艺
8、和试验方法 钢材在常温下经剪切、冷弯、辊压、冷拉、冷拔等冷加工过程,性能将发生显著改变,强度提高、塑性降低,使钢材产生硬化,有增加钢结构脆性的危险。 钢筋的冷拉特性:只提高抗拉强度,不提高抗压强度,强度提高,塑性下降 钢筋的冷拔能提高抗拉强度又能提高抗压强度 混凝土结构对钢筋性能的要求:强度、塑性、可焊性、与混凝土的粘结。 钢筋的力学指标:强度、 钢筋的塑性指标:伸长率、冷弯 钢筋的强度指标:屈服强度和极限强度 三、钢筋与混凝土的粘结 1.粘结的定义及组成 (1)定义:钢筋与其周围混凝土之间的相互作用。(包括沿钢筋长度的粘结和钢筋端部的粘结) (2)组成:胶着力、摩擦力、机械咬合力。变形钢筋的
9、粘结力最主要的是机械咬合力。 2.保证可靠粘结的构造措施 ? s la? fyft d 锚固长度的影响因素:钢筋直径、钢筋抗拉强度设计值、混凝土抗拉强度设计值、外形系数。 钢筋的锚固长度以拉伸锚固长度为基本锚固长度。任何情况下,纵向受拉钢筋的锚固长度不应小于250mm。 变形钢筋及焊接骨架中的光圆钢筋、轴心受压构件中的光圆钢筋可不做弯钩。 第3章 受弯构件正截面受弯承载力 一、梁、板的一般构造 1.截面形式与尺寸 板:厚度与跨度、荷载有关,以10mm为模数 梁:宽度一般为100,120,150,(180),200,(220),250,300,以下级差为50mm;高度一般为250,300,?,8
10、00mm,级差为50mm,800以上级差为100mm。h/b=2.02.5(矩形),h/b=2.53.0(T形) 2.材料的选择与构造 (1)钢筋:梁(纵向受力钢筋:常用HRB335,直径12,14,16,18,20,22;箍筋:常用HPB235或HRB335,直径6,8,10);板(纵向受拉钢筋:常用HPB235、HRB335,直径6,8,10,12;分布钢筋:常用HPB235,直径6,8) (2)纵向受力钢筋配筋率:纵向受力钢筋截面面积As与截面有效面积bh0 的百分比 截面有效高度:截面高度减去纵向受拉钢筋全部截面重心至受拉边缘的距离h。=h-as (3)混凝土保护层厚度: 纵向受力钢筋
11、的外表面到截面边缘的的垂直距离,称为混凝土保护层厚度用c表示。 混凝土保护层的三个作用:1)防止纵向钢筋锈蚀2)在火灾等情况下,使钢筋的温度上升缓慢3)使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。 环境为一类,混凝土强度等级为C25C45,混凝土保护层最小厚度,梁为25mm,板为15mm。 二适筋梁正截面受弯的三个受力阶段 1.两个转折点:受拉区混凝土开裂点,纵向受拉钢筋开始屈服的点。 (1)混凝土开裂前的未裂阶段():a是受弯构件正截面抗裂验算的依据。 特点:受拉区混凝土没有开裂;受压区混凝土的压应力图形是直线,受拉区混凝土的拉应力图形在第阶段前期是直线,后期是曲线;弯矩与截面曲率基本上是直线关系。 (
12、2)混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段():是裂缝宽度与变形验算的依据。 特点:在裂缝截面处,受拉区大部分混凝土退出工作,拉力由纵向受拉钢筋承担,但钢筋没有屈服;受压区混凝土已有塑性变形,但不充分,压应力图形为只有上升段的曲线,最大压应力在受压区边缘;弯矩与截面曲率是曲线关系,截面曲率与挠度的增长加快了。 (3)钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段():a是正截面受弯承载力计算的依据。 特点:受拉区绝大部分混凝土退出工作,钢筋屈服;受压区混凝土的压应力图形为有上升段与下降段的曲线,最大压应力不在受压区边缘,而在边缘的内侧,最终受压区混凝土被压碎使截面破坏;弯矩与截面曲率为接近水平的曲线关系。 2.
13、正截面受弯破坏形态 适筋梁,少筋梁,超筋梁:实际配筋率小于最小配筋率的梁称为少筋梁;大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁称为适筋梁;大于最大配筋率的梁称为超筋梁。 (1)少筋截面破坏形态:一裂就坏。(脆性破坏)? h0 ?min h (2)适筋截面破坏形态:钢筋先屈服,混凝土后压碎。(延性破坏)?在适筋范围内,梁的承载力随配筋率的增大而增大。 (3)超筋截面破坏形态:混凝土先压碎,钢筋不屈服。(脆性破坏)? h0 ?min,且?b h ?b 超筋梁的承载能力最大。 3.和超筋梁的破坏) 适筋梁,超筋梁,少筋梁的界限:配筋率和受压区高度 三、正截面承载力计算 (1)计算假定:截面应变保持平面;不考
14、虑混凝土的抗拉强度;已知混凝土受压的应力与应变关系;已知纵向钢筋的应力-应变关系方程:纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但其绝对值不应大于其强度设计值,极限应变为0.01。(2)等效矩形应力图形的等效条件:1)两图形的面积相等,即压应力的合力C的大小不变;2)图形的形心位置相同,即压应力合力C的作用点不变。 (3)相对界限受压区高度(?b):与混凝土及钢筋强度 ?b? xbh0 :界限受压区计算高度与截面有效高度的比值。 相对受压区高度? xh0 :受压区计算高度与截面有效高度的比值。 (4)最小配筋率的确定原则:由素混凝土截面计算得的受弯承载力(即开裂弯矩Mcr)与相应的钢筋混
15、凝土截面bh按a阶段计算得到的受弯承载力Mu相等。?min ?f? ?max?0.2%,0.45t? fy? 四、单筋矩形截面正截面受弯承载力 基本计算公式及其适用条件: 五、双筋矩形截面梁受弯承载力的计算 计算公式及其适用条件: 六、T形截面梁受弯承载力的计算 T形截面判别条件:第一类T形截面,计算中和轴在翼缘内(xhf), fyAs?1fcbh ff 或M ?1fcbh(h0?ff hf2 );第二 类T形截面,计算中和轴在肋部(xhf), fyAs?1fcbfhf或M?1fcbfhf(h0? hf2 )。 第四章 受弯构件斜截面受剪承载力 1斜截面承载力的一般概念 斜裂缝主要有腹剪斜裂缝
16、和弯剪斜裂缝两类。 剪跨比:剪跨a与梁截面有效高度h。的比值。(剪跨a:计算截面至支座截面或节点边缘的距离) 计算剪跨比 : =a/h。广义剪跨比: =M/Vh。 2、斜截面受剪三种主要破坏形态及其特征 斜压破坏(?1(箍筋过多或梁腹过薄):在荷载作用点与支座间的梁腹部出现若干条大体平行的腹剪斜裂缝,随着荷载增加,梁腹部被这些斜裂缝分割成若干个斜向受压的“短柱体”,最后它们沿斜向受压破坏。脆性破坏。由截面限制条件来防止。 剪压破坏(1?3(箍筋适量):弯剪斜裂缝出现后,荷载有较大的增长;随着荷载的增大,出现临界斜裂缝,最后临界斜裂缝上端集中于荷载作用点附近,混凝土被压碎而造成破坏。脆性破坏。由
17、斜截面受剪承载力计算来防止。 斜拉破坏(?3(且箍筋过少):斜裂缝一旦出现就迅速延伸到集中荷载作用点处,使梁沿斜向拉裂成两部分而突然破坏。脆性破坏。由最小配筋率来防止。 承载力大小: 斜压剪压斜拉 破坏性质: 斜拉斜压剪压 2、斜截面受剪承载力计算 (1)影响斜截面受剪承载力的主要因素:1、剪跨比2、混凝土强度等级3、箍筋的配箍率4、纵向受拉钢筋配筋率5、横截面上的骨料咬合力6、截面尺寸和形状7、弯矩比。 (2) (3)两个基本计算公式; 一般公式 Vu 以集中荷载为主的独立梁 Vu? ?0.7ftbh0?1.25 nAsv1 fyvh0 s nA1.75 ftbh0?1.0sv1fyvh0
18、?1.0s (4)计算公式的适用范围及条件: 1、截面的最小尺寸(上限值:防止斜压破坏 ) 2、箍筋的最小含量(下限值:防止斜拉破坏) 1 (5)厚板的计算公式: 4800 ? h无腹筋的一般板类受弯构件,其受剪承载力随板厚的增大而降低。截面高度影响系数: 0 当h0800mm时,取h0=800mm;当h02000mm时,取h0=2000mm。 (6)计算方法 计算截面:从支座边缘开始的截面;从弯起钢筋弯起点处开始的斜截面;箍筋直径或间距改变处的斜截面;肋宽改变处的斜截面。 ? ( h ) 3、保证斜截面承载力的构造措施 1.抵抗弯矩图:将各个正截面的Mu值连接起来就构成Mu图。(表示的是构件
19、每一正截面的受弯承载力设计值的大小) 2.纵筋的弯起:弯起点应在该钢筋充分利用截面以外,0.5h0;弯终点到支座边或到前一排弯起钢筋弯起点之间的距离,都不应大于箍筋的最大间距。 3.纵向受拉钢筋的截断 V?0.7ftbh0 充分利用点至截断点的距离大于1.2la 不需要至截断点的距离大于20d V?0.7ftbh0 在受拉区段内: 充分利用点至截断点的距离大于1.2la在受拉区段外: 充分利用点至截断点的距离大于1.2la4、梁、板内钢筋的其他构造要求 第五章 受压构件正截面承载力 一受压构件的一般构造要求 轴心受压构件:纵向压力作用线与构件纵向形心轴线重合的受压构件;偏心受压构件:当纵向压力
20、作用线与构件的截面形心轴不重合,或在构件截面上同时作用有纵向压力和弯矩时。 1.材料的强度等级:宜用强度等级较高的混凝土(C20,C25,C30),不宜用高强度钢筋。 2.截面尺寸:方形和矩形柱的截面尺寸不宜小于250250,尺寸800mm,取50mm的倍数,尺寸800mm,取100mm的倍数。 ?1.7h0 不需要至截断点的距离大于1.3h0或20d ?h0 不需要至截断点的距离大于h0或20d3.纵向钢筋配筋率:全部纵向钢筋不小于0.6%;一侧纵向钢筋不小于0.2%;全部纵向钢筋不宜大于5%。 二、轴心受压构件正截面受压承载力计算 1.轴心受压柱内纵筋的作用:提高正截面受压承载力;改善破坏
21、时的脆性,即提高变形能力;防止因偶然偏心而突然破坏;减小混凝土的徐变变形。 箍筋的作用:防止纵筋的压曲,并与纵筋组成能站立的钢筋骨架。 2.轴心受压柱的分类:根据长细比分为长柱和短柱。(短柱:矩形截面柱l0/b8,圆形截面柱l0/d7,任意截面柱l0/i28) 3.稳定系数:反映长柱比短柱的正截面受压承载力的降低。 As 4.正截面受压承载力计算:Nu?0.9?(fcA?fA)(?3%,A取AAC,?) A ys (注意:1) 当 lo /b8 时,j1.0 ; 2) 当纵筋配筋率大于3%时,A 应扣除纵筋面积。) 5.螺旋筋和焊接环筋的作用:可以使核心混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗
22、压强度和变形能力,从而间接提高了轴心受压柱的受压承载力和变形能力,螺旋筋和焊接环筋也可称为“间接纵向钢筋”或“间接钢筋”。 1.按式计算的Nu不应大于按式(813)计算Nu的1.5倍。 2.当遇到下列任意一种情况时,不应计入间接钢筋的影响: 1)当lo/d 12; 2)当按式(818)计算的Nu小于按式(813)计算的Nu时; 3)当Asso小于纵筋全部面积的 25 。 三、偏心受压构件正截面破坏形态 1.偏心受压柱的破坏有材料破坏(l0/h30)和失稳破坏(l0/h30)。 2.偏心受压短柱的正截面破坏形态(*) (1)大偏心受压破坏(受拉破坏)? ?b 产生条件:轴心压力N的相对偏心距e0
23、/h0较大、且离N较远一侧的纵筋As配置不太多时。 破坏特征:破坏始于离偏心轴向压力较远一侧的纵向钢筋受拉屈服;离偏心轴向压力较近一侧的纵向钢筋受压屈服,受压区边缘混凝土被压碎。延性破坏。 (2)小偏心受压破坏(受压破坏)? ?b 产生条件:轴心压力N的相对偏心距e0/h0很小,或者虽然e0/h0不是太小,但离N较远侧的纵筋As配置很多时。 破坏特征:破坏始于靠近N一侧的受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变值,混凝土被压碎;靠近N一侧的纵筋As达到抗压强度;远离N一侧的纵筋As可能受压也可能受拉,但都不屈服;脆性破坏。 四、偏心受压构件的二阶弯矩 五、矩形截面受压构件正截面受压承载力的基本计
24、算公式 六非对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力篇二:混凝土结构设计原理复习资料经典总结 混凝土结构设计原理 综合练习-选择题 一、选择题 1下列关于钢筋混凝土结构的说法错误的是(钢筋混凝土结构自重大,有利于大跨度结构、高层建筑结构及抗震)。 2我国混凝土结构设计规范规定:混凝土强度等级依据( D立方体抗压强度标准值 )确定。 3混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质,定义( A弹性应变与总应变的比值 )为弹性系数。 4混凝土的变形模量等于(弹性系数与弹性模量之乘积 )。 5我国混凝土结构设计规范规定:对无明显流幅的钢筋,在构件承载力设计时,取极限抗拉强度的( C85% )作为条件屈服点
25、。 6结构的功能要求不包括(经济性) 7结构上的作用可分为直接作用和间接作用两种,下列不属于间接作用的是(B风荷载 ) 8( A荷载标准值 )是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值,是现行国家标准建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)中对各类荷载规定的设计取值。 9当结构或构件出现( BI、III )时,我们认为其超过了承载能力极限状态。I结构转变为机动体系 II构件挠度超过允许的限值III结构或构件丧失稳定 IV构件裂缝宽度超过了允许的最大裂缝宽度 10受弯构件抗裂度计算的依据是适筋梁正截面( A第I阶段末 )的截面受力状态。 11钢筋混凝土梁的受拉区边缘达到( D混凝土弯曲时的
26、极限拉应变 )时,受拉区开始出现裂缝。 12有明显流幅的热轧钢筋,其屈服强度是以(D屈服下限 )为依据的。 13受弯构件正截面极限状态承载力计算的依据是适筋梁正截面(C第III阶段末 )的截面受力状态。 14在T形梁的截面设计计算中,满足下列条件 ( )则为第二类T形梁。 15梁的破坏形式为受拉钢筋的屈服与受压区混凝土破坏同时发生,则这种梁称为( 平衡配筋梁 )。 16单筋矩形梁正截面承载力计算基本公式的适用条件是:( AI、III )IIIIII IV 17双筋矩形截面梁正截面承载力计算基本公式的第二个适用条件的物理意义 是(C保证受压钢筋屈服 )。 18受弯构件斜截面承载力计算公式是以(
27、D剪压破坏 )为依据的。 19为了保证受弯构件的斜截面受剪承载力,设计时规定最小配箍率的目的是为了防止( A斜拉破坏 )的发生。 20为了保证受弯构件的斜截面受剪承载力,计算时对梁的截面尺寸加以限制的原因在于防止( C斜压破坏 )的发生。 21螺旋箍筋柱较普通箍筋柱承载力提高的原因是( C螺旋筋约束了混凝土的横向变形 )。 22轴心受压构件的稳定系数主要与( C长细比 )有关。 23大偏心和小偏心受压破坏的本质区别在于( B受拉区的钢筋是否屈服 )。 24以下破坏形式属延性破坏的是( A大偏压破坏 )。 25计算偏心受压构件,当()时,构件确定属于大偏心受压构件。 26偏心受压构件界限破坏时,
28、( D远离轴向力一侧的钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生 )。 27大偏心受压构件的承载力主要取决于( A受拉钢筋 )。 28进行构件的裂缝宽度和变形验算的目的是(A使构件满足正常使用极限状态要求 )。 29受拉钢筋配置适当的大偏心受拉构件破坏时,截面( C有受压区 )。 30轴心受拉构件破坏时,拉力( C仅由钢筋 )承担。 31其它条件相同时,钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度的关系是( A保护层越厚,平均裂缝间距越大,裂缝宽度越大 )。 32正常使用极限状态设计主要是验算构件的变形和抗裂度或裂缝宽度,计算中( B荷载采用其标准值,不需乘分项系数,不考虑结构重要性系数 )。 33通过对
29、轴心受拉裂缝宽度公式的分析可知,在其它条件不变的情况下,要想减小裂缝宽度,就只有( A减小钢筋直径或增大截面配筋率 )。 34混凝土极限拉应变约为( (0.100.15)10-3 )。 35先张法的施工工序是( 先张拉钢筋,待混凝土达到一定强度后,放松钢筋 )。 36钢筋HPB235、HRB335、HRB400 和RRB400 屈服时,其应变约为( (1.001.80)10-3 )。 37条件相同的钢筋混凝土轴拉构件和预应力混凝土轴拉构件相比较,( B后者的抗裂度比前者好 )。 38在预应力混凝土构件的预应力损失计算中,( D混凝土收缩徐变引起的预应力损失 )是所有预应力损失中最大的一项。 3
30、9下列各项预应力损失类型中,不属于后张法预应力损失的是( C温差损失 ) 40公路桥涵现浇梁、板的混凝土强度等级不应低于( AC20 ),当用HRB400、KL400级钢筋配筋时,不应低于( BC25 )。 41在下列各项结构功能要求中,你认为哪项的表达有遗漏?(A能承受在正常使用时可能出现的各种作用即可)。 42在下列关于混凝土收缩的概念中,正确的是:( A配置钢筋限制收缩裂缝宽度,但不能使收缩裂缝不出现; )。 43提高梁正截面承载力的最有效方法是:( C增大截面高度 )。 44受弯构件正截面承载力计算过程中,不考虑受拉混凝土作用,这是因为( C中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生的力矩很
31、小 )。 45在验算钢筋混凝土受弯构件的挠度时,出现f f 时,采取(C加大截面的高度 )措施最有效。 46钢筋和混凝土之间的粘结强度,( C混凝土强度等级高时,其粘结强度大; )。 47对于钢筋混凝土受弯构件,提高混凝土等级与提高钢筋等级相比,对承载能力的影响为( A提高钢筋等级效果大)。 48下列关于钢筋混凝土超筋梁正截面极限承载力的说法正确的是:(A钢筋混凝土超筋 梁正截面极限承载力与混凝土强度等级有关 )。 49在梁的斜截面设计中,要求箍筋间距,其目的是:( C保证箍筋发挥作用 )。 50下列关于钢筋混凝土矩形截面对称配筋柱的说法,错误的是( B对大偏心受压,当弯矩M值不变时,轴向压力
32、N值越大,所需纵向钢筋越多; )。 51矩形截面不对称配筋小偏拉构件在破坏时( B没有受压区,受拉不屈服 )。 52混凝土的收缩变形(C随水灰比的增加而增大 )。 53目前,建筑结构设计中所使用的材料强度值是指( C具有一定保证率的材料强度值 )。 54梁中决定箍筋间距最大值的因素是:( C截面高度与剪力大小 )。 55一钢筋混凝土对称配筋构件,经检验发现混凝土强度等级比原设计低一级,则( A对纯弯承载力没有影响 )。 二、判断题 1通常所说的混凝土结构是指素混凝土结构,而不是指钢筋混凝土结构。( ) 2混凝土结构是以混凝土为主要材料,并根据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等,组成承力构件的结构。
33、( ) 3我国混凝土规范规定:钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C10。( ) 4钢筋的伸长率越小,表明钢筋的塑性和变形能力越好。( ) 5钢筋的疲劳破坏不属于脆性破坏。( ) 6对于延性要求比较高的混凝土结构(如地震区的混凝土结构),优先选用高强度等级的混凝土。( ) 7粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础。( ) 8只存在结构承载能力的极限状态,结构的正常使用不存在极限状态。( ) 9一般来说,设计使用年限长,设计基准期可能短一些;设计使用年限短,设计基准期可能长一些。( ) 10钢筋和混凝土的强度标准值是钢筋混凝土结构按极限状态设计时采用的材料强度基本代表值。( ) 11
34、荷载设计值等于荷载标准值乘以荷载分项系数,材料强度设计值等于材料强度标准值乘以材料分项系数。( ) 12混凝土强度等级的选用须注意与钢筋强度的匹配,当采用HRB335、HRB400钢筋时,为了保证必要的粘结力,混凝土强度等级不应低于C25;当采用新HRB400钢筋时,混凝土强度等级不应低于C30。( ) 13一般现浇梁板常用的钢筋强度等级为HPB235、HRB335钢筋。( ) 14混凝土保护层应从受力纵筋的内边缘起算。( ) 15钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算公式中考虑了受拉区混凝土的抗拉强度。( ) 16钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪承载力计算公式是以斜拉破坏为基础建立的。( ) 17钢
35、筋混凝土梁斜截面破坏的三种形式是斜压破坏,剪压破坏,斜拉破坏。( ) 18钢筋混凝土无腹筋梁发生斜拉破坏时,梁的抗剪强度取决于混凝土的抗拉强度,剪压破坏也基本取决于混凝土的抗拉强度,而发生斜压破坏时,梁的抗剪强度取决于混凝土的抗压强度。( ) 19剪跨比不是影响集中荷载作用下无腹筋梁受剪承载力的主要因素。( ) 20钢筋混凝土梁沿斜截面的破坏形态均属于脆性破坏。( ) 21钢筋混凝土受压构件中的纵向钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级,不宜采用高强度钢筋。( ) 22在轴心受压短柱中,不论受压钢筋在构件破坏时是否屈服,构件的最终承载力都是由混凝土被压碎来控制的。( ) 2
36、3钢筋混凝土长柱的稳定系数 随着长细比的增大而增大。( ) 24两种偏心受压破坏的分界条件为:为大偏心受压破坏;为小偏心受压破坏。( ) 25大偏心受拉构件为全截面受拉,小偏心受拉构件截面上为部分受压部分受拉。( ) 26钢筋混凝土轴心受拉构件破坏时,混凝土的拉裂与钢筋的受拉屈服同时发生。( ) 27静定的受扭构件,由荷载产生的扭矩是由构件的静力平衡条件确定的,与受扭构件的扭转刚度无关,此时称为平衡扭转。( ) 28对于超静定结构体系,构件上产生的扭矩除了静力平衡条件以外,还必须由相邻构件的变形协调条件才能确定,此时称为协调扭转。( ) 29受扭的素混凝土构件,一旦出现斜裂缝即完全破坏。若配置
37、适量的受扭纵筋和受扭箍筋,则不但其承载力有较显著的提高,且构件破坏时会具有较好的延性。( ) 30在弯剪扭构件中,弯曲受拉边纵向受拉钢筋的最小配筋量,不应小于按弯曲受拉钢筋最小配筋率计算出的钢筋截面面积,与按受扭纵向受力钢筋最小配筋率计算并分配到弯曲受拉边钢筋截面面积之和。( ) 31钢筋混凝土构件裂缝的开展是由于混凝土的回缩和钢筋伸长所造成的。( ) 32荷载长期作用下钢筋混凝土受弯构件挠度增长的主要原因是混凝土的徐变和收缩。( ) 33普通钢筋混凝土结构中采用高强度钢筋是不能充分发挥其作用的,而采用高强混凝土可以很好发挥其作用。( ) 34无粘结预应力混凝土结构通常与先张预应力工艺相结合。
38、( ) 35后张法预应力混凝土构件,预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。( ) 36对先张法预应力构件,预应力是依靠钢筋端部的锚具来传递的。( ) 37我国混凝土结构设计规范规定,预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C30。对采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋的构件,特别是大跨度结构,混凝土强度等级不宜低于C40。( ) 38张拉控制应力是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。( ) 39为保证钢筋与混凝土的粘结强度,防止放松预应力钢筋时出现纵向劈裂裂缝,必须有一定的混凝土保护层厚度。( ) 40我国公路桥规采用以概率论为基础的极限状态设计法,按分项系数的设计表达式
39、进行设计,对桥梁结构采用的设计基准期为50年。( ) 41与房建规范不同,公路桥规在抗剪承载力计算中,其混凝土和箍筋的抗剪能力没有采用两项相加的方法,而是采用破坏斜截面内箍筋与混凝土的共同承载力。( ) 42公路桥规规定受压构件纵向钢筋面积不应小于构件截面面积的0.5%。( ) 43我国公路桥规关于裂缝宽度的计算与混凝土结构设计规范是相同的。( )44我国公路桥规中指出裂缝宽度主要与受拉钢筋应力、钢筋直径、受拉钢筋配筋率、钢筋表面形状、混凝土标号和保护层厚度有关,而挠度的计算则根据给定的构件刚度用结构力学的方法计算。( ) 45受弯构件斜截面受剪承载力的计算公式是以斜压破坏的受力特征为依据建立
40、的。( ) 三、简答题 1试分析素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的差异。答:素混凝土梁的承载力很低,变形发展不充分,属脆性破坏。钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁有很大的提高,在钢筋混凝土梁中,混凝土的抗压能力和钢筋的抗拉能力都得到了充分利用,而且在梁破坏前,其裂缝充分发展,变形明显增大,有明显的破坏预兆,属延性破坏,结构的受力特性得到显著改善。 2钢筋与混凝土共同工作的基础是什么?答:钢筋和混凝土两种材料能够有效的结合在一起而共同工作,主要基于三个条件:钢筋与混凝土之间存在粘结力;两种材料的温度线膨胀系数很接近;混凝土对钢筋起保护作用。这也是钢筋混凝土结构得以实现并获得广泛应用的
41、根本原因。 3混凝土结构有哪些优点和缺点?答:混凝土结构的主要优点在于:取材较方便、承载力高、耐久性佳、整体性强、耐火性优、可模性好、节约钢材、保养维护费用低。混凝土结构存在的缺点主要表现在:自重大、抗裂性差、需用大量模板、施工受季节性影响。 4什么叫做混凝土的强度?工程中常用的混凝土的强度指标有哪些?混凝土强度等级是按哪一种强度指标值确定的?答:混凝土的强度是其受力性能的基本指标,是指外力作用下,混凝土材料达到极限破坏状态时所承受的应力。工程中常用的混凝土强度主要有立方体抗压强度、棱柱体轴心抗压强度、轴心抗拉强度等。混凝土强度等级是按立方体抗压强度标准值确定的。 5混凝土一般会产生哪两种变形
42、?混凝土的变形模量有哪些表示方法?答:混凝土的变形一般有两种。一种是受力变形,另一种是体积变形。混凝土的变形模量有三种表示方法:混凝土的弹性模量、混凝土的割线模量、混凝土的切线模量。 6与普通混凝土相比,高强混凝土的强度和变形性能有何特点?答:与普通混凝土相比,高强混凝土的弹性极限、与峰值应力对应的应变值、荷载长期作用下的强度以及与钢筋的粘结强度等均比较高。但高强混凝土在达到峰值应力以后,应力应变曲线下降很快,表现出很大的脆性,其极限应变也比普通混凝土低。 7何谓徐变?徐变对结构有何影响?影响混凝土徐变的主要因素有哪些?答:结构在荷载或应力保持不变的情况下,变形或应变随时间增长的现象称为徐变。
43、混凝土的徐变会使构件的变形增加,会引起结构构件的内力重新分布,会造成预应力混凝土结构中的预应力损失。影响混凝土徐变的主要因素有施加的初应力水平、加荷龄期、养护和使用条件下的温湿度、混凝土组成成分以及构件的尺寸。 8混凝土结构用的钢筋可分为哪两大类?钢筋的强度和塑性指标各有哪些?答:混凝土结构用的钢筋主要有两大类:一类是有明显屈服点(流幅)的钢筋;另一类是无明显屈服点(流幅)的钢筋。钢筋有两个强度指标:屈服强度(或条件屈服强度)和极限抗拉强度。钢筋还有两个塑性指标:延伸率和冷弯性能。 9混凝土结构设计中选用钢筋的原则是什么?答:混凝土结构中的钢筋一般应满足下列要求:较高的强度和合适的屈强比、足够
44、的塑性、良好的可焊性、耐久性和耐火性、以及与混凝土具有良好的粘结性。 10钢筋与混凝土之间的粘结强度一般由哪些成分组成?影响粘结强度的主要因素有哪些?为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施?答:钢筋与混凝土之间的粘结强度一般由胶着力、摩擦力和咬合力组成。混凝土强度等级、保护层厚度、钢筋间净距、钢筋外形特征、横向钢筋布置和压应力分布情况等形成影响粘结强度的主要因素。采用机械锚固措施(如末端弯钩、末端焊接锚板、末端贴焊锚筋)可弥补粘结强度的不足。 11什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类,其含义是什么?答:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求,
45、这个特定状态称为该功能的极限状态。分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。结构或构件达到最大承载能力、疲劳破坏或者达到不适于继续承载的变形时的状态,称为承载能力极限状态。结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。 12什么是结构上的作用?结构上的作用分为哪两种?荷载属于哪种作用?答:结构上的作用是指施加在结构或构件上的力,以及引起结构变形和产生内力的原因。分为直接作用和间接作用。荷载属于直接作用。 13什么叫做作用效应?什么叫做结构抗力?答:直接作用和间接作用施加在结构构件上,由此在结构内产生内力和变形(如轴力、剪力、弯矩、扭矩以及挠度、转角和裂缝等),称为作用
46、效应。结构抗力是指整个结构或结构构件承受作用效应(即内力和变形)的能力,如构件的承载能力、刚度等。 14受弯构件中适筋梁从加载到破坏经历哪几个阶段?各阶段的主要特征是什么?每个阶段是哪种极限状态的计算依据?答:受弯构件中适筋梁从加载到破坏的整个受力过程,按其特点及应力状态等可分为三个阶段。第阶段为混凝土开裂前的未裂阶段,在弯矩增加到开裂弯矩时,梁处于将裂未裂的极限状态,即为第阶段末,它可作为受弯构件抗裂度的计算依据。第阶段为带裂缝工作阶段,一般混凝土受弯构件的正常使用即处于这个阶段,并作为计算构件裂缝宽度和挠度的状态。第三阶段为破坏阶段,即钢筋屈服后中和轴上升、受压区混凝土外缘达到极限压应变压
47、碎的阶段,该阶段末为受弯承载力的极限状态,正截面受弯承载力的确定即以此状态为计算依据。 15钢筋混凝土受弯构件正截面的有效高度是指什么?答:计算梁、板承载力时,因为混凝土开裂后,拉力完全由钢筋承担,力偶力臂的形成只与受压混凝土边缘至受拉钢筋截面重心的距离有关,这一距离称为截面有效高度。 16根据配筋率不同,简述钢筋混凝土梁的三种破坏形式及其破坏特点? 答:1)适筋破坏;适筋梁的破坏特点是:受拉钢筋首先达到屈服强度,经过一定的塑性变形,受压区混凝土被压碎,属延性破坏。2)超筋破坏;超筋梁的破坏特点是:受拉钢筋屈服前,受压区混凝土已先被压碎,致使结构破坏,属脆性破坏。3)少筋破坏;少筋梁的破坏特点
48、是:一裂即坏,即混凝土一旦开裂受拉钢筋马上屈服,形成临界斜裂缝,属脆性破坏。 17在受弯构件正截面承载力计算中,的含义及其在计算中的作用各是什么?答:是超筋梁和适筋梁的界限,表示当发生界限破坏即受拉区钢筋屈服与受压区砼外边缘达到极限压应变同时发生时,受压区高度与梁截面的有效高度之比。其作用是,在计算中,用来判定梁是否为超筋梁。 18什么情况下采用双筋截面梁?答:对于给定截面弯矩当按单筋截面梁设计时,若给定弯矩设计值过大,截面设计不能满足适筋梁的适用条件(),且由于使用要求截面高度受到限制又不能增大,同时混凝土强度等级因条件限制不能再提高时,可采用双筋截面。即在截面的受压区配置纵向钢筋以补充混凝
49、土受压能力的不足。 19钢筋混凝土梁在荷载作用下产生斜裂缝的机理是什么?会产生哪两类斜裂缝?答:钢筋混凝土梁斜裂缝的产生,是荷载作用下梁内主拉应力产生的拉应变超过混凝土的极限拉应变 造成的。随着荷载作用下截面剪应力和弯曲正应力的相对大小变化,会产生两类斜裂缝:弯 剪斜裂缝和腹剪斜裂缝。 20有腹筋梁斜截面剪切破坏形态有哪几种?各自的破坏特点如何?答:受弯构件斜截面剪切破坏的主要形态有斜压、剪压和斜拉三种。当剪力相比弯矩较大时,主压应力起主导作用易发生斜压破坏,其特点是混凝土被斜向压坏,箍筋应力达不到屈服强度。当弯剪区弯矩相比剪力较大时,主拉应力起主导作用易发生斜拉破坏,破坏时箍筋应力在混凝土开
50、裂后急剧增加并被拉断,梁被斜向拉裂成两部分,破坏过程快速突然。 剪压破坏时箍筋在混凝土开裂后首先达到屈服,然后剪压区混凝土被压坏,破坏时钢筋和混凝土的强度均有较充分利用。 21影响有腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些?答:配有腹筋的混凝土梁,其斜截面受剪承载力的影响因素有剪跨比、混凝土强度、纵向钢筋的销栓作用、箍筋的配筋率及其强度、弯起钢筋的配置数量等。 22有腹筋梁中的腹筋能起到改善梁的抗剪切能力的作用,其具体表现在哪些方面?答:有腹筋梁中的腹筋能够改善梁的抗剪切能力,其作用具体表现在:1)腹筋可以承担部分剪力。2)腹筋能限制斜裂缝向梁顶的延伸和开展,增大剪压区的面积,提高剪压区混凝土的
51、抗剪能力。3)腹筋可以延缓斜裂缝的开展宽度,从而有效提高斜裂缝交界面上的骨料咬合作用和摩阻作用。4)腹筋还可以延缓沿纵筋劈裂裂缝的开展,防止混凝土保护层的突然撕裂,提高纵筋的销栓作用。 23斜截面受剪承载力计算时为何要对梁的截面尺寸加以限制?为何规定最小配箍率?答:斜截面受剪承载力计算时,对梁的截面尺寸加以限制的原因在于:防止因箍筋的应力达不到屈服强度而使剪压区混凝土发生斜压破坏;规定最小配箍率是为了防止脆性特征明显的斜拉破坏的发生。 24梁内配置的箍筋除了承受剪力外,还有哪些作用?答:梁内配置的箍筋除承受剪力以外,还起到固定纵筋位置、与纵筋形成骨架的作用,并和纵筋共同形成对混凝土的约束,增强
52、受压混凝土的延性等。 25在轴心受压柱中配置纵向钢筋的作用是什么?答:在轴心受压柱中配置纵向钢筋的作用是为了减小构件截面尺寸,防止柱子突然断裂破坏,增强柱截面的延性和减小混凝土的变形。 26钢筋混凝土柱中箍筋应当采用封闭式,其原因在于?答:采用封闭式箍筋可以保证钢筋骨架的整体刚度,并保证构件在破坏阶段箍筋对混凝土和纵向钢筋的侧向约束作用。 27钢筋混凝土柱偏心受压破坏通常分为哪两种情况?它们的发生条件和破坏特点是怎样的?答:钢筋混凝土柱偏心受压破坏通常分为大偏压破坏和小偏压破坏。当偏心距较大,且受拉钢筋配置得不太多时,发生的破坏属大偏压破坏。这种破坏特点是受拉区、受压区的钢筋都能达到屈服,受压
53、区的混凝土也能达到极限压应变。当偏心距较小或很小时,或者虽然相对偏心距较大,但此时配置了很多的受拉钢筋时,发生的破坏属小偏压破坏。这种破坏特点是,靠近纵向力一端的钢筋能达到受压屈服,混凝土被压碎,而远离纵向力那一端的钢筋不管是受拉还是受压,一般情况下达不到屈服。 28简述矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算公式的适用条件?答:1)为了保证构件破坏时受拉区钢筋应力先达到屈服强度,要求 ;2)为了保证构件破坏时受 压钢筋应力能达到抗压屈服强度设计值,要求满足。 29在实际工程中,哪些受拉构件可以近似按轴心受拉构件计算,哪些受拉构件可以按偏心受拉构件计算?答:在实际工程中,近似按轴心受拉构件计算的
54、有承受节点荷载的屋架或托架的受拉弦杆、腹杆;刚架、拱的拉杆;承受内压力的环形管壁及圆形贮液池的壁筒等。可按偏心受拉计算的构件有矩形水池的池壁、工业厂房双肢柱的受拉肢杆、受地震作用的框架边柱、承受节间荷载的屋架下弦拉杆等。 30轴心受拉构件从加载开始到破坏为止可分为哪三个受力阶段,其承载力计算以哪个阶段为依据?答:第阶段为从加载到混凝土受拉开裂前,第阶段为混凝土开裂至钢筋即将屈服,第阶段为受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服。在第阶段,混凝土裂缝开展很大,可认为构件达到了破坏状态,即达到极限荷载,受拉构件的承载力计算以第阶段为依据。 31简述大、小偏心受拉构件的破坏特征。答:大偏心受拉构件破坏
55、时,混凝土虽开裂,但还有受压区,破坏特征与的数量有关,当数量适当时,受拉钢筋首先屈服,然后受压钢筋应力达到屈服强度,混凝土受压边缘达到极限应变而破坏。小偏心受拉构件破坏时,一般情况下,全截面均为拉应力,其中一侧的拉应力较大。随着荷载增加,一侧的混凝土首先开裂,而且裂缝很快贯通整个截面,混凝土退出工作,拉力完全由钢筋承担,构件破坏时,及都达到屈服强度。 32钢筋混凝土纯扭构件有哪几种破坏形式?各有何特点?答:受扭构件的破坏形态与受扭纵筋和受扭箍筋配筋率的大小有关,大致可分为适筋破坏、部分超筋破坏、完全超筋破坏和少筋破坏四类。对于正常配筋条件下的钢筋混凝土构件,在扭矩作用下,纵筋和箍筋先到达屈服强
56、度,然后混凝土被压碎而破坏。这种破坏与受弯构件适筋梁类似,属延性破坏。此类受扭构件称为适筋受扭构件。若纵筋和箍筋不匹配,两者配筋比率相差较大,例如纵筋的配筋率比箍筋的配筋率小很多,破坏时仅纵筋屈服,而箍筋不屈服;反之,则箍筋屈服,纵筋不屈服,此类构件称为部分超筋受扭构件。部分超筋受扭构件破坏时,亦具有一定的延性,但较适筋受扭构件破坏时的截面延性小。 当纵筋和箍筋配筋率都过高,致使纵筋和箍筋都没有达到屈服强度,而混凝土先行压坏,这种破坏和受弯构件超筋梁类似,属脆性破坏类型。此类受扭构件称为超筋受扭构件。若纵筋和箍筋配置均过少,一旦裂缝出现,构件会立即发生破坏。此时,纵筋和箍筋不仅达到屈服强度而且可能进入强化阶段,其破坏特性类似于受弯构件中的少筋梁,称为少筋受扭构件。这种破坏以及上述超筋受扭构件的破坏,均属脆性破坏,在设计中应予以避免。 33钢筋混凝土弯剪扭构件的钢筋配置有哪些构造要求?答:1)纵筋的构造要求对于弯剪扭构件,受扭纵
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