混凝土结构设计原理习题(共4页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上四、简答题： 1建筑结构对建筑用钢筋的基本要求是什么？为什么？ 2什么是混凝土的徐变？影响混凝土徐变的主要因素有哪些？徐变会对结构造成哪些 影响？ 3混凝土的强度等级是怎样确定的？ 1什么是极限状态？结构的极限状态包括哪两方面内容？ 2何谓结构上的作用、作用效应及结构的抗力？ 3什么是混凝土结构的耐久性？其主要影响因素有哪些？混凝土结构设计规范规 定了哪些措施来提高混凝土结构的耐久性。答案四简答题： 2-4.1 答案： （1）强度高。钢筋的强度愈高，钢材的用量于少。 （2）塑性好。为了保证人们生命和财产的安全，要求混凝土结构在破坏前要 有较为明显的破坏预兆，即构件要有较好的塑性性质。 （3）可焊性好。用于工程中的钢筋有时要求采用焊接连接，因此，要求钢筋 的可焊性好，以保证混凝土结构构件的质量。 （4）与混凝土的粘结锚固性能好。混凝土在结硬时，牢固地与钢筋粘结在一 起，相互传递内力，粘结力是它们共同工作的基础。 2-4.2 答案：混凝土构件或材料在不变荷载或应力长期作用下，其变形或应变随时间而不 断增长，这种现象称为混凝土的徐变。 徐变主要与应力大小、内部组织和环境几个因素有关。所施加的应力越大， 徐变越大；水泥用量越多，水灰比越大，则徐变越大；骨料越坚硬，徐变越 小；振捣条件好，养护及工作环境湿度大，养护时间长，则徐变小。 徐变具有两面性，一是引起混凝土结构变形增大，导致预应力混凝土发生预 应力损失，严重时还会引起结构破坏；二是徐变的发生对结构内力重分布有 利，可以减小各种外界因素对超静定结构的不利影响，降低附加应力。 2-4.3 答案：混凝土的强度等级的确定方法如下：用边长为 150mm的立方体标准试件，在 标准条件下（温度 20 0 C?3 0 C，湿度在 90%以上的标准养护室中）养护 28 天， 并用标准试验方法（加载速度 C30 以下控制在0.3Mpa/s?0.5Mpa/s 范围，C30 以上控制在 0.5Mpa/s?0.8Mpa/s 范围，两端不涂润滑剂）测得的具有 95%保 证率的立方体抗压强度。4 3-4.1 答案：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规定的某一功能 要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态是区分结构工作状态可 靠或失效的标志。极限状态可分为两类：承载能力极限状态和正常使用极限 状态:（1）承载能力极限状态 这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的 变形。结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状 态： （2）正常使用极限状态 这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限 值。结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态： 3-4.2 答案：结构上的作用是指施加在结构或构件上的力、以及引起结构外加变形或约束变形的原 因。 作用效应是指由结构上的作用引起的结构或构件的内力和变形。当作用为集中力或分布力时， 其效应可称为荷载效应。 结构抗力是指结构或构件承受作用效应的能力，如构件的承载力、刚度、抗 裂度等。影响结构抗力的主要因素是材料性能、几何参数以及计算模式的精确 性等。 3-4.3 答案：结构的耐久性是指结构在使用环境下，对物理的、化学的以及其他使结构材 料性能恶化的各种侵蚀的抵抗能力。 影响混凝土结构耐久性的因素主要有内部和外部两个方面。内部因素主要有 混凝土的强度、渗透性、保护层厚度、水泥品种和标号及用量，外加剂、集 料的活性等，外部因素则主要有环境温度、湿度、CO2 含量、侵蚀性介质等。 目前对混凝土结构耐久性的研究尚不够深入，关于耐久性的设计方法也不完 善，因此，耐久性设计主要采取以下保证措施。 （1）划分混凝土结构的环境类别（2）规定混凝土保护层厚度（3）规定裂缝 控制等级及其限值（4）规定混凝土的基本要求2在什么情况下受弯构件正截面承载力计算应设计成双筋？ 3钢筋混凝土适筋梁从加载到破坏经历了哪几个阶段？如何划分受力阶段？各阶段正 截面上应力的变化规律？每个阶段是哪种计算的依据？ 6在截面承载力复核时如何判别两类 T 形截面？在截面设计时如何判别两类T形截面？ 8何为混凝土保护层？它的作用是什么？其大小与哪些因素有关? 9钢筋混凝土梁正截面的破坏形式有哪几种？哪些因素决定破坏形式？10梁中一般配置哪几种钢筋？每一种钢筋的位置及作用是什么？画图示意。 11什么是适筋梁的配筋率？如何确定适筋梁的最大配筋率和最小配筋率？ 4-4.2 答案：（1）当截面的弯矩设计值超过单筋适筋构件能够承受的最大弯矩设计值，而 截面尺寸、混凝土的强度等级和钢筋的种类不能改变。 （2）构件在不同的荷载组合下，截面的弯矩可能变号。 （3）由于构造上的原因（如连续梁的中间支座处纵筋能切断时），在截面的受 压区已经配置一定数量的受力钢筋。 4-4.3 答案：未裂阶段：从加载到混凝土开裂前。受压区混凝土应力分布为直线，受拉区 混凝土应力分布前期为直线，后期为曲线；钢筋的应力较小。该阶段末是抗 裂度计算的依据。 带裂缝工作阶段：从混凝土开裂至钢筋应力达到屈服强度。受压区混凝土应 力分布为曲线。一旦出现裂缝受拉区混凝土退出工作，裂缝截面处钢筋的应 力出现突变，阶段末钢筋的应力达到屈服强度。该阶段是裂缝宽度及挠度变形计算的依据。 破坏阶段；从钢筋应力达到屈服强度至构件破坏。受压区混凝土应力曲线趋 于丰满。钢筋的应力保持屈服强度不变。该阶段末是极限状态承载力计算的 依据。4-4.6 答案：在截面承载力复核时，若fcbfhf>fyAs时，则为第一类 T形截面，反之为第 二类 T形截面。在截面设计时，若 M<Mf=fcbfhf(h0-0.5hf)时，则为第一 类 T形截面，反之为第二类 T形截面。4-4.8 答案：混凝土保护层是指受力钢筋的外边缘至混凝土截面外边缘的最小距离。 其作用是混凝土保护钢筋，防止钢筋锈蚀，满足钢筋与混凝土耐久性的要求， 并使钢筋可靠的锚固在混凝土内，发挥钢筋和混凝土共同工作的作用。 混凝土保护层其大小与构件的类别、构件所处的环境及混凝土的强度等级有 关。 4-4.9 答案：适筋梁破坏、超筋梁破坏、少筋梁破坏。配筋量以及混凝土的强度等级决定 梁正截面的破坏形式。适筋梁破坏属于延性破坏，超筋梁破坏和少筋梁破坏 属于脆性破坏。 4-4.10 答案： （1）纵向受力钢筋用于承受弯矩，在梁的受拉区布置以承担拉力，有时 由于弯矩较大，在梁的受压区亦布置钢筋，协助混凝土共同承担压力。 （2）弯起钢筋是将纵向受拉钢筋弯起而成型的，用以承受弯起区段截面 剪力。 （3）架立钢筋设置在梁的受压区，和纵向受力钢筋平行，用于固定箍 筋的正确位置，并能承受梁内因收缩和温度变化所产生的应力。 （4）箍筋用以承受梁的剪力，能固定纵向钢筋为止，便于浇筑混凝土。（5）纵向构造钢筋用以增强钢筋骨架的刚性，提高梁的抗扭能力，并承受因温度变化和混凝土收缩所产生的拉应力，抑制梁侧裂缝开展，俗称腰筋。 四、简答题： 1无腹筋梁斜截面受剪破坏形态有哪些？主要影响因素是什么？ 2规范采取什么措施来防止斜拉破坏和斜压破坏？ 3规定最大箍筋和弯起钢筋间距的意义是什么？当满足最大箍筋间距和最小箍筋直径要求时，是否满足最小配箍率的要求？ 4在进行梁的斜截面受剪承载力的计算时，其截面位置如何选取？ 四、简答题： 5-4.1 答案：破坏形态：斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏。 影响因素：剪跨比、混凝土强度、截面尺寸、纵筋配筋率 5-4.2 答案：斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸，只要保证构件截面尺寸不太 小，就可防止斜压破坏的发生。 为了防止发生斜拉破坏，规范规定配箍率 ?sv 应满足最小配箍率 ?sv,min 的 要求，同时，规范还规定了最大箍筋间距 smax 和箍筋的最小直径 dsv,min。 5-4.3 答案：为了控制使用荷载下的斜裂缝的宽度，并保证箍筋穿越每条斜裂缝，规定最 大箍筋间距；同样，为防止弯起钢筋间距太大，出现不与弯起钢筋相交的斜 裂缝，使其不能发挥作用，规定最大弯起钢筋间距。 当满足最大箍筋间距和最小箍筋直径要求时， 不一定满足最小配箍率的要求。 5-4.4 答案：支座边缘截面、腹板宽度改变处截面、箍筋间距和箍筋直径改变处截面、弯 起钢筋弯起点处的截面。四、简答题： 1受压构件内的受压钢筋采用高强钢筋是否合适？为什么？2偏心受压构件的破坏特征如何？主要取决于什么因素？ 3受压构件大小偏心受压破坏的本质区别是什么？在承载力计算时如何来判别？ 7当偏心受压构件和受弯构件的截面尺寸、混凝土的强度等级和配筋均相同同时，二者的斜截面承载力是否相同？为什么？6-4.1 答案：不合适。在受压构件中混凝土的破坏导致整个柱子承载力的下降，受压承载 力极限状态是易受压区混凝土达到峰值应变为标志的，受压钢筋的抗压强度 受到混凝土极限压应变的限制，不能充分发挥其高强作用。 6-4.2 答案：破坏特征：大偏心受压构件的破坏从受拉钢筋开始，受拉钢筋先达到屈服强 度，然后受压区混凝土被压坏；小偏心受压构件的破坏从受压区开始，受压 区边缘混凝土先达到极限压应变而破坏，受拉钢筋一般达不到屈服强度。 主要影响因素：相对偏心距大小和配筋率。 6-4.3 答案：本质区别是判断远离轴向力一侧的钢筋能否达到屈服强度。 大小偏心受压构件的判别条件：若b 时， 为大偏心受压构件； 若>b 时， 为小偏心受压构件。6-4.7 答案：不相同，偏心受压构件的斜截面承载力比受弯构件的斜截面承载力高。这是由于偏心受压构件中轴向压力的存在能阻滞斜裂缝的出现和开展， 增强了骨料 咬合作用，增大了混凝土剪压区高度，从而提高了混凝土的受剪承载力。 2 为什么一般钢筋混凝土结构，在使用荷载作用下，构件通常总是带裂缝工作的？为 什么应限制构件的裂缝宽度？3 由裂缝宽度计算公式可知，混凝土保护层越大，裂缝宽度越大；而混凝土保护层越 大，结构的耐久性越好，如何解释这两种看似相矛盾的规律？4 什么是钢筋应变不均匀系数?？其物理意义是什么？5 减小裂缝宽度和变形的有效措施分别有哪些？ 专心-专注-专业