混凝土结构设计原理-简答题部分

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混凝土结构设计原理复习资料
简答题部分
1) 钢筋混凝土结构的概念及分类,各分类的定义;
以混凝土为主制成的结构称为混凝土结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。由无筋
或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构称为素混凝土结构;由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构称为钢筋混凝土结构;由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构称为预应力混凝土结构。
2) 素混凝土、普通钢筋混凝土承载力和受力性能方面的差异
素混凝土:破坏时跨中截面受压边缘的压应力远未达到混凝土的抗压强度,破坏表现为脆性断裂,无明显预兆。 普通钢筋混凝土:RC 梁的承载力比素混凝土梁大大提高,钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度均得到充分利用,且
破坏过程有明显预兆。
3) 钢筋与混凝土共同工作的三个条件;
① 两者之间有良好的粘结力,可以保证两者协同工作;
② 温度线膨胀系数相近,因此当温度变化时两者之间不会产生过大的变形差;
③ 混凝土对钢筋起到了保护和固定作用,使钢筋不容易发生锈蚀和直接遭受火烧,提高了结构的耐久性和耐火性。
4) 混凝土结构的特点(优缺点、缺点能否克服?) ;
优点:①材料利用合理;:②可模性好;③耐久和耐火性好维护费用低;④结构整体性好;⑤刚度、阻尼大;⑥材
料易获得
缺点:①
自重大;②抗裂性差;③ 施工较复杂;④ 需要模板;⑤修复、加固难
措施:①轻质混凝土;②纤维混凝土;③高性能混凝土;④钢模板;⑤碳纤维加固
5) 钢筋的分类(化学成分、生产工艺、表面形状) ;
6) 钢筋的强度值取值原则(软钢、硬钢)、塑性指标:
软钢 硬钢以条件屈服点作为强度取值的依据。取残余应变为 0.2%所对应的应力作为无明显流幅钢筋的强度限值,通常
称为条件屈服强度。一般为 0.850。
钢筋的塑性性能:钢筋的两个塑性指标:延伸率/最大力下的总伸长率;冷弯性能
7) 钢筋的应力应变曲线(试验结果和规范取值)。
①混凝土强度等级高,其峰值应力增加,但峰值应变增加,极限应变
减小;
②上升段曲线相似;
③下降段区别较大:强度等级低,下降段平缓,应力下降慢;
(等级高的混凝土,受压时的延性不如等级低的混凝土
8) 钢筋的冷加工(冷拉和冷拔) ;
冷拉 --f y↑但f y′↓:在常温下用机械方法将有明显流幅的钢筋拉到超过屈服强度的某一应力值,然后卸载至零。
冷拉强化:冷拉控制应力超过屈服点,进入强化阶段。屈服强度提高,屈服平台消失,极限强度未提高,延性降低
冷拉时效:钢筋经首次冷拉后,在自然条件下一段时间后进行二次张拉,屈服强度和极限强度均提高,且恢复屈服台阶冷拔: f y f y′均↑一般是将 6 的热轧钢筋强行拔过小于其直径的硬质合金拔丝模具。可同时提高抗拉和抗压强度。
冷拉、拔异a.工艺不同
,抗压强度稍微降低;冷拔既能提高抗拉强度也能提高抗压强度。
9) 凝土强度指标及强度等级;
立方体抗压强度f cu:混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。混凝土的强度等级评定的标准。
·标准试件尺寸:150mmx150mmx150mm。(尺寸效应换算系数200-1.05、150-1.00、100-0.95)
靶向代谢组学分析
·标准条件:(20±3℃,≥90%湿度)养护 28 天。
·标准测试方法:限制加载速度 0.15~0.25MPa/s),压力机垫板不涂润滑剂
立方体抗压强度标准值f cu,k是按规定所测得的具有 95%保证率的抗压强度称为混凝土立方体抗压强度标准值轴心抗压强度f C: >试验目的:采用棱柱体试件,反映混凝土的实际工作状态。
>试件尺寸:我国取 150×150×300mm 为标准试件。
棱柱体高度的取值(h/b=2-3):①摆脱端部摩擦力的影响;②试件不致失稳。
在受弯、轴心受压、偏心受压和受拉构件的承载力计算中,需要采用混凝土的轴心抗压强度。
抗拉强度f t:混凝土轴心抗拉强度标准值以 f tk表示,设计值以 f t表示。
在受拉、受剪、受扭承载力,抗裂和变形计算或验算中,需要采用混凝土的轴心抗拉强度指标。
混凝土强度等级f cu,k=μf−1.645σf:混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值确定。按立方体抗压强度标准值确定,共划分 14 级,即 C15~C80,级差 5MPa。C15-C50(普通混凝土)C55-C80(高强混凝土)
10) 复合受力时混凝土强度的变化规律;
11) 收缩徐变的定义、影响因素以及对结构受力的影响;
定义:在不变荷载长期作用下,混凝土的变形随时间而缓慢增长的现象。开始增长较快,以后逐渐减慢,延续数年,最后趋于稳定。
强力磁盘影响因素:加荷时混凝土的龄期,越早,徐变↗/;水泥用量越多,水灰比越大,徐变↗/骨料越硬,徐变↘;/构件越小,徐变↗;/养护温度越高、湿度越大,水化越充分,徐变↘;/受荷后温度越高、湿度越低,徐变↗
捕虾机电路图徐变对结构的影响:①在轴压构件中,使钢筋应力增加,混凝土应力减小;(长期荷载作用下混凝土产生徐变而钢筋没有徐变,由于者可靠粘结,共同变形,使混凝上应力减小,钢筋应力增加)②使构件变形增大;③在预应力构件中,使预应力发生损失;④在超静定结构中,使内力发生重分布
12) 钢筋与混凝土之间粘结力的组成及其主要影响因素;
13) 锚固长度的简单推导并分析其主要影响因素;
锚固长度确定原则:钢筋屈服的同时,锚固失效
经纬360钢筋的锚固长度与混凝土的强度、钢筋的受力状态、钢筋的表面形状和钢筋强度或者直径有关
d l a=ζl ab锚固长度与钢筋强度和直径成正比,与混凝土强度成反比
l ab=a f y
f t
14) 钢筋的连接
钢筋连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接。可调步进衰减器
混凝土结构中受力钢筋的连接接头宜设置在受力较小处。在同一根受力钢筋上宜少设接头。在结构的重要构件和关键传力部位,纵向受力钢筋不宜设置连接接头。节能炉
轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接;其他构件中的钢筋采用绑扎搭接时,受拉钢筋直径不宜大于 25mm,受压钢筋直径不宜大于 28mm。
15) 结构上的作用的定义和分类(按产生原因或时间的变异性);
结构的作用是指施加在结构上的集中力或分布力,以及引起结构外加变形或约束变形的各种作用。
直接作用:荷载;(力的形式);间接作用:温度、收缩、徐变、地基不均匀沉降、地震等。(变形的形式)
作用的分类(按随时间的变异性可分为三类)①永久作用;②可变作用:;③偶然作用。
16) 结构的功能要求(安全性、适用性、耐久性);
安全性:结构在设计规定的使用年限内,能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用。在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。(仅产生局部损坏而不致发生连续倒塌。)
适用性:结构在设计规定的使用年限内,在正常使用时具有良好的工作性能。(良好的工作性能:指不发生影响正常使用的过大的变形、振动,或产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度等。)
耐久性:结构在设计规定的使用年限内,在正常维护下具有足够的耐久性能。(耐久性能:指在各种因素(混凝土碳化、钢筋锈蚀等)的影响下,结构的承载力和刚度不应随时间有过大的降低,而降低使用寿命。)
17) 荷载和作用以及作用效应的概念;
作用效应;作用在结构上产生的内力和变形,如轴力、剪力、弯矩、扭矩以及位移、应变、裂缝等
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
18) 结构可靠性和可靠度的概念;
结构的可靠性:指结构安全性、适用性、耐久性。结构在规定的时间内、在规定的条件下、完成预定功能的能力结构的可靠度;指结构在规定时间内、规定条件下完成预定功能的概率,是结构可靠性的概率度量。
可靠指标影响因素:①破坏类型;②安全等级;
19) 结构的极限状态定义、分类(承载能力极限状态和正常使用极限状态)以及标志;
20) 荷载代表值;
可变荷载有四种代表值:即标准值、组合值、频遇值、准永久值。其中标准值为基本代表值,其他三值可由标准值分别乘以相应系数得到。
可变荷载准永久值: 使用基准期内,经常出现和被超过的某荷载值,它的作用相当永久荷载。可变荷载永久值=荷载的准永久值系数×可变荷载标准值
21) 材料强度标准值和设计值
材料强度标准值: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。
材料强度标准值根据符合规定质量的材料强度的概率分布的某一分位值确定。
材料分项系数:为了充分考虑材料的离散性和施工中不可避免的偏差带来的不利影响,再将材料强度标准值除以一个大于 1 的系数,即得到材料的强度设计值,相应的系数叫做材料分项系数。
22) 荷载组合效应设计值计算
①标准组合: 主要是用来验算一般情况下构件的挠度、裂缝等使用极限状态问题
S=S GK+S Q1K+...
②频遇组合: 用于当一个极限状态被超越时将产生局部损坏、较大变形或短暂震动
23) 梁板保护层定义、作用及最小厚度的确定;
24) 梁架立筋、腰筋及板分布筋、箍筋、架立钢筋的作用和设置原则;

本文发布于:2023-06-07 23:07:02,感谢您对本站的认可!

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标签:混凝土   结构   钢筋   强度   作用   应力
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