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混凝土结构设计原理与混凝土结构设计答辩题目

2011-07-26 24页 doc 121KB 344阅读

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混凝土结构设计原理与混凝土结构设计答辩题目混凝土结构设计原理与混凝土结构设计答辩题目------55题1.钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点?2.钢筋混凝土梁破坏时有何特点?钢筋和混凝土是如何共同工作的?3.混凝土的强度等级是根据什么确定的?我国新《规范》规定的混凝土强度等级有哪些?4.单向受力状态下,混凝土的强度与哪些因素有关?混凝土轴心受压应力--应变曲线有何特点?常用的表示应力--应变关系的数学模型有哪几种?5.什么是混凝土的疲劳破坏?疲劳破坏时应力--应变曲线有何特点?6.什么是混凝土的徐变?徐变对混凝土构件有何影响?通常认为影响徐变的主要因素有哪些?如何减少徐变...
混凝土结构设计原理与混凝土结构设计答辩题目
混凝土结构设计原理与混凝土结构设计答辩题目------55题1.钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点?2.钢筋混凝土梁破坏时有何特点?钢筋和混凝土是如何共同工作的?3.混凝土的强度等级是根据什么确定的?我国新《》规定的混凝土强度等级有哪些?4.单向受力状态下,混凝土的强度与哪些因素有关?混凝土轴心受压应力--应变曲线有何特点?常用的表示应力--应变关系的数学模型有哪几种?5.什么是混凝土的疲劳破坏?疲劳破坏时应力--应变曲线有何特点?6.什么是混凝土的徐变?徐变对混凝土构件有何影响?通常认为影响徐变的主要因素有哪些?如何减少徐变?7.钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求?8.影响钢筋和混凝土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?9.结构可靠性的含义是什么?它包括哪些功能要求?10.结构超过极限状态会产生什么后果?11.建筑结构安全等级是按什么原则划分的?12.“作用”和“荷载”有什么区别?为什么说构件的抗力是一个随机变量?13.什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类,其含义各是什么?14.建筑结构应该满足哪些功能要求?结构的设计工作寿命如何确定?结构超过其设计工作寿命是否意味着不能再使用?为什么?15.什么叫结构的可靠度和可靠指标?我国《建筑结构设计统一标准》对结构可靠度是如何定义的?16.什么是结构的功能#函数#?什么是结构的极限状态?功能函数Z>0、Z<0和Z=0时各表示结构处于什么样的状态?17.进行正截面承载力计算时引入了哪些基本假设?18.为什么要掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态,它与建立正截面受弯承载力计算有何关系?19.什么叫少筋梁、适筋梁和超筋梁?在实际中为什么应避免采用少筋梁和超筋梁?20.如何防止将受弯构件设计成少筋构件和超筋构件?21.什么叫配筋率,它对梁的正截面受弯承载力有何影响?22.在什么情况下可采用双筋截面梁,双筋梁的基本计算公式为什么要有适用条件?23.T形截面如何分类?怎样判别第一类T形截面和第二类T形截面?24.试述剪跨比的概念及其对斜截面破坏的影响。25.梁上斜裂缝是怎样形成的?它发生在梁的什么区段内?26.斜裂缝有几种类型?有何特点?27.试述梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征。28.影响斜截面受剪性能的主要因素有哪些?29.在设计中采用什么措施来防止梁的斜压和斜拉破坏?30.连续梁的受剪性能与简支梁相比有何不同?为什么它们可以采用同一受剪承载力计算公式?31.怎样区别偏心受拉构件所属的类型?32.试说明公式T=0.7ftWt对钢筋混凝土纯扭构件的意义?33.纵向钢筋与箍筋的配筋强度比ζ的含意是什么?起什么作用?有什么限制?34.在钢筋混凝土构件纯扭实验中,有少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏和部分超筋破坏,它们各有什么特点?在受扭计算中如何避免少筋破坏和超筋破坏?35我国规范受扭承载力计算公式中的βt的物理意义是什么?其表达式表示了什么关系?此表达式的取值考虑了哪些因素?轴心受压普通箍筋短柱与长柱的破坏形态有何不同?轴心受压长柱的稳定系数如何确定?简述偏心受压短柱的破坏形态?偏心受压构件如何分类?长柱的正截面受压破坏与短柱的破坏有何异同?为什么要引入附加偏心距ea?为什么采用ηei=0.3h0来判别大、小偏心受压构件只是一个近似公式?对称配筋矩形截面偏心受压构件大、小偏心受压破坏的界限如何区分?何谓“最小刚度原则”?试应用该原则的合理性。简述裂缝宽度验算的目的和要求。最大裂缝宽度计算公式是怎样建立起来的?何谓混凝土构件的延性?其主要的表达方式及延性因素是什么?影响混凝土结构耐久性的主要因素是哪些?为什么说保护层厚度是影响构件表面裂缝宽度的一项主要因素?试述耐久性设计的目的及基本原则。试述保证耐久性的措施。简述单向连续板结构最不利荷载组合的原则。简述塑性铰的概念,塑性铰与理想铰的区别。简述板式楼梯与梁式楼梯的组成、优缺点和适用范围。用剪力分配法计算等高排架时,剪力分配系数公式与概念。简述雨篷的受力特点和在荷载作用下有的破坏形态。混凝土结构设计原理与混凝土结构设计答辩答案-------55题钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点?答:配置钢筋后,钢筋混凝土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。但从开裂荷载到屈服荷载,在很长的过程带裂缝工作。通常裂缝宽度很小,不致影响正常使用。但裂缝导致梁的刚度显著降低,使得钢筋混凝土梁不利于大跨度结构。钢筋混凝土梁破坏时有何特点?钢筋和混凝土是如何共同工作的?答:⑴钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力,在荷载作用下,可以保证两种材料协调变形,共同受力;⑵钢筋与混凝土的温度线膨胀系数(钢材为1.2×10-5,混凝土为(1.0~1.5)×10-5)基本相同,因此当温度变化时,两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。混凝土的强度等级是根据什么确定的?我国新《规范》规定的混凝土强度等级有哪些?答:最小刚度原则:在同号弯矩区段采用最大弯矩处的截面弯曲刚度(即最小刚度)作为该区段的截面弯曲刚度;对不同号的弯矩区段,分别取最大正弯矩和最大负弯矩处的截面弯曲刚度作为正负弯矩区段的截面弯曲刚度。理论上讲,按“最小刚度原则”计算会使挠度值偏大,但实际情况并不是这样。因为在剪跨区段还存在着剪切变形,甚至出现斜裂缝,它们都会使梁的挠度增大,而这是在计算中没有考虑到的,这两方面的影响大致可以抵消,亦即在梁的挠度计算中除了弯曲变形的影响外,还包含了剪切变形的影响。单向受力状态下,混凝土的强度与哪些因素有关?混凝土轴心受压应力--应变曲线有何特点?常用的表示应力--应变关系的数学模型有哪几种?答:影响混凝土强度的因素有:水泥强度等级、水灰比、骨料的性质、混凝土的级配、混凝土成型方法、硬化时的环境条件、混凝土的龄期,以及试件的大小和形状、试验方法、加载速率等。混凝土轴心受压应力--应变曲线的特点:曲线包括上升段和下降段两个部分。常用的应力--应变曲线的数学模型有两种:美国E.Hognestad建议的模型和德国Rüsch建议的模型。什么是混凝土的疲劳破坏?疲劳破坏时应力--应变曲线有何特点?答:混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件(温度为20±3℃,湿度≥90%),在28d龄期用标准试验方法(加载速度0.15~0.3N/mm2/s,两端不涂润滑剂)测得的具有95%保证率的抗压强度。《混凝土结构设计规范》根据强度范围,从C15~C80共划分为14个强度等级,级差为5N/mm2。什么是混凝土的徐变?徐变对混凝土构件有何影响?通常认为影响徐变的主要因素有哪些?如何减少徐变?答:混凝土在荷载的长期作用下,其变形随时间而不断增长的现象称为徐变。徐变会使结构(构件)的(挠度)变形增大,引起预应力损失,在长期高应力作用下,甚至会导致破坏。同时,徐变有利于结构构件产生内(应)力重分布,降低结构的受力(如支座不均匀沉降),减小大体积混凝土内的温度应力,受拉徐变可延缓收缩裂缝的出现。主要因素:内在因素是混凝土的组成和配比。环境影响包括养护和使用条件。应力条件。钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求?答:钢筋混凝土结构对钢筋的性能有如下几点要求:1)采用高强度钢筋可以节约钢材,取得较好的经济效果;2)为了使钢筋在断裂前有足够的变形,要求钢材有一定的塑性;3)可焊性好,即要求在一定的条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形;4)满足结构或构件的耐火性要求;5)为了保证钢筋与混凝土共同工作,钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。影响钢筋和混凝土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:钢筋混凝土受力后会沿钢筋和混凝土接触面上产生剪应力,称为粘结应力。影响粘结强度的主要因素有混凝土强度、保护层厚度、钢筋净间距、横向配筋、侧向压应力及浇筑混凝土时钢筋的位置等。为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力,可采用以下措施:1)采用变形钢筋;2)选择适当的钢筋间距;3)使用横向钢筋;4)满足混凝土保护层最小厚度的要求;5)保证最小搭接长度和锚固长度;6)在钢筋端部设置弯钩。结构可靠性的含义是什么?它包括哪些功能要求?答:结构可靠性是指结构在规定时间(设计基准期)内,在规定条件下(正常设计、正常施工、正常使用和维护)完成预定功能的能力。它的功能要求为:(1)安全性;(2)适用性;(3)耐久性。结构超过极限状态会产生什么后果?答:当结构或构件超过承载能力极限状态,就可能产生以下后果:由于材料强度不够而破坏,或因疲劳而破坏,或产生过大的塑性变形而不能继续承载,结构或构件丧失稳定;结构转变为机动体系。超过这一极限状态,结构或其构件就不能满足其预定的安全性要求。当结构或构件超过了正常使用极限状态,就可能产生以下后果:结构或构件出现影响正常使用的过大变形、过宽裂缝、局部损坏和振动。超过这一极限状态,结构或其构件就不能满足其预定的适用性或耐久性要求。建筑结构安全等级是按什么原则划分的?答:我国是根据建筑结构破坏时可能产生的后果严重与否,分为三个安全等级。见下表:建筑结构的安全等级 安全等级 破坏后果的影响程度 建筑物的类型 一级 很严重 重要的建筑物 二级 严重 一般的建筑物 三级 不严重 次要建筑物“作用”和“荷载”有什么区别?为什么说构件的抗力是一个随机变量?答:使结构产生内力或变形的原因称为“作用”,分直接作用和间接作用两种。荷载是直接作用,混凝土的收缩、温度变化、基础的差异沉降、地震等引起结构外形或约束的原因称为间接作用。构件的抗力可能随时间和空间发生变化,且这种变化在大多数情况下都是随机的,只能用随机变量或随机过程来描述。什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类,其含义各是什么?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。极限状态的分类:1)承载力极限状态:结构或结构构件达到最大承载力,出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形。  2)正常使用极限状态: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。建筑结构应该满足哪些功能要求?结构的设计工作寿命如何确定?结构超过其设计工作寿命是否意味着不能再使用?为什么?答:建筑结构应该满足的功能要求概括为:安全性、适用性、耐久性。结构的设计使用年限,是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。设计使用年限可按《建筑结构可靠度设计统一标准》确定,业主可提出要求,经主管部门批准,也可按业主的要求确定。结构的设计使用年限虽与其使用寿命有联系,但不等同。超过设计使用年限并不是不能使用,而是指它的可靠度降低了。什么叫结构的可靠度和可靠指标?我国《建筑结构设计统一标准》对结构可靠度是如何定义的?答:结构可靠性是指结构在规定时间(设计基准期)内,规定条件下(正常设计、正常使用和正常维修)能完成预定功能的能力,可靠度是其完成预定功能的概率。可靠指标为标准正态坐标系中,原点至极限状态曲面的最短距离。什么是结构的功能函数?什么是结构的极限状态?功能函数Z>0、Z<0和Z=0时各表示结构处于什么样的状态?答:设R为结构构件抗力,S为荷载效应,则Z=R–S就是结构的功能函数。Z=0是结构的极限状态。功能函数Z>0表示结构处于可靠状态,Z<0表示结构处于失效(破坏)状态,Z=0时表示结构处于极限状态。进行正截面承载力计算时引入了哪些基本假设?答:进行正截面承载力计算时引入了下列基本假设:1)截面在变形的过程中保持平面;2)不考虑混凝土抵抗拉力;3)混凝土轴心受压的应力与应变关系为抛物线,其极限应变ε0取0.002,相应的最大压应力取为混凝土轴心抗压强度设计值fc4)钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但不大于其强度设计值。受拉钢筋极限应变取0.01。18.为什么要掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态,它与建立正截面受弯承载力计算公式有何关系?答:进行受弯构件截面受力工作阶段的分析,不但可以使我们详细地了解截面受力的全过程,而且为裂缝、变形以及承载力的计算提供了依据。截面抗裂验算是建立在第Ⅰa阶段的基础之上,构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算是建立在第Ⅱ阶段的基础之上,而截面的承载力计算则是建立在在第Ⅲa阶段的基础之上的。什么叫少筋梁、适筋梁和超筋梁?在实际工程中为什么应避免采用少筋梁和超筋梁?答:当纵向配筋率适中时,纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎,梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的,破坏过程较长,有一定的延性,称之为适筋破坏,相应的梁称为适筋梁。当纵向配筋率过高时,纵向钢筋还未屈服,受压区混凝土就被压碎,梁是因混凝土被压碎而破坏的,破坏过程较短,延性差,破坏带有明显的脆性,称之为超筋破坏,相应的梁称为超筋梁。当纵向配筋率过低时,梁一旦开裂,纵向钢筋即屈服,甚至进入强化阶段,梁的承载力与同截面的素混凝土梁相当,梁是因配筋率过低而破坏的,破坏过程短,延性差,称之为少筋破坏,相应的梁称为少筋梁。超筋梁配置了过多的受拉钢筋,造成钢材的浪费,且破坏前没有预兆;少筋梁的截面尺寸过大,故不经济,且是属于脆性破坏,故在实际工程中应避免采用少筋梁和超筋梁。如何防止将受弯构件设计成少筋构件和超筋构件?答:1)为了防止将受弯构件设计成少筋构件,要求构件的配筋量不得低于最小配筋率的配筋量,即:ρ≥ρmin2)为了防止将受弯构件设计成超筋构件,要求构件截面的相对受压区高度不得超过其相对界限受压区高度,即:ξ≤ξb。什么叫配筋率,它对梁的正截面受弯承载力有何影响?答:纵向受拉钢筋总截面面积与正截面的有效面积的比值,成为纵向受拉钢筋的配筋百分率,或简称配筋率。随着配筋率的由小到大变化,梁的破坏由少筋破坏转变为适筋破坏以致于超筋破坏。在什么情况下可采用双筋截面梁,双筋梁的基本计算公式为什么要有适用条件?答:在下列情况下可采用双筋截面梁: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)构件在不同荷载组合下,截面的弯矩可能变号;3)由于构造上的原因,在截面的受压区已经配置一定数量的受力钢筋。双筋梁的基本计算公式的适用条件:x≤ξbh0和x≥2a。第一个适用条件是为了防止超筋破坏;第二个适用条件可防止受压区纵向受力钢筋在构件破坏时达不到抗压强度设计值。T形截面如何分类?怎样判别第一类T形截面和第二类T形截面?答:进行T形截面正截面承载力计算时,首先需要判别T形截面是属于第一类T形截面还是第二类T形截面。当中和轴位于翼缘内时,为第一类T形截面;当中和轴位于腹板内时,为第二类T形截面;当中和轴位于翼缘和腹板交界处时,为第一类T形截面和第二类T形截面的分界线。试述剪跨比的概念及其对斜截面破坏的影响。答:剪跨比为集中荷载到支座的距离与梁有效高度地比值,某截面的广义剪跨比为该截面弯矩与剪力和截面有效高度乘积的比值,它们都反映了梁中正应力与剪应力的比值。随着剪跨比的增大,斜截面破坏形态的变化趋势是从斜压破坏转变为剪压破坏以至斜拉破坏。当剪跨比较大(>3)时,梁会出现斜拉破坏;当剪跨比较小(<1)时,梁会出现斜压破坏;当剪跨比一般(在1-3)时,梁会出现剪压破坏。梁上斜裂缝是怎样形成的?它发生在梁的什么区段内?答:对于钢筋混凝土梁,由于混凝土的抗拉强度很低,因此随着荷载的增加,当主拉应力值超过混凝土抗拉强度时,将首先在达到该强度的部位产生裂缝,其裂缝走向与主拉应力的方向垂直,故称为斜裂缝。斜裂缝的出现和发展使梁内应力的分布和数值发生变化,最终导致在剪力较大的近支座区段内不同部位的混凝土被压碎或混凝土拉坏而丧失承载能力,即发生斜截面破坏。它发生在梁的剪力和弯矩共同作用的剪弯区段内。斜裂缝有几种类型?有何特点?答:斜裂缝主要有两类:腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。在中和轴附近,正应力小,剪应力大,主拉应力方向大致为45。当荷载增大,拉应变达到混凝土的极限拉应变值时,混凝土开裂,沿主压应力迹线产生腹部的斜裂缝,称为腹剪斜裂缝。腹剪斜裂缝中间宽两头细,呈枣核形,常见于薄腹梁中。在剪弯区段截面的下边缘,主拉应力还是水平向的,所以,在这些区段仍可能首先出现一些较短的垂直裂缝,然后延伸成斜裂缝,向集中荷载作用点发展,这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体,称为弯剪斜裂缝。这种裂缝上细下宽。试述梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征。答:斜拉破坏:当剪跨比较大(>3)时,或箍筋配置不足时出现。此破坏系由梁中主拉应力所致,其特点是斜裂缝一出现梁即破坏,破坏呈明显脆性,类似于正截面承载力中的少筋破坏。斜压破坏:当剪跨比较小(<1)时,或箍筋配置过多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致,类似于正截面承载力中的超筋破坏,表现为混凝土压碎,也呈明显脆性,但不如斜拉破坏明显。剪压破坏:当剪跨比一般()时,箍筋配置适中时出现。此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合作用所致,类似于正截面承载力中的适筋破坏,也属脆性破坏,但脆性不如前两种破坏明显。影响斜截面受剪性能的主要因素有哪些?答:影响斜截面受剪性能的主要因素有:剪跨比、混凝土强度、箍筋配筋率、纵筋配筋率、斜截面上的骨料咬合力、截面尺寸和形状。在设计中采用什么措施来防止梁的斜压和斜拉破坏?答:1)截面最小尺寸:为了防止斜压破坏,当hw/b≤4时(厚腹梁,即一般梁)V≤0.25βcfcbh0当hw/b≥6时(薄腹梁)V≤0.20βcfcbh0当4<hw/b<6时,按直线内插法确定。2)最小配箍率:为了防止斜拉破坏,规定了配箍率的下限值,即最小配箍率:。连续梁的受剪性能与简支梁相比有何不同?为什么它们可以采用同一受剪承载力计算公式?答:连续梁在支座附近有负弯矩,在梁的剪跨段中有反弯点。斜截面的破坏情况和弯矩比有很大关系,=|M-/M+|是支座弯矩与跨内正弯矩两者之比的绝对值。另外,对承受集中力的简支梁而言,剪跨比=M/bh0=a/h0;但对连续梁,M/bh0=a/h0•1/(1+),把a/h0称为计算剪跨比,其值将大于广义剪跨比M/bh0。由于连续梁的计算剪跨比大于广义剪跨比,连续梁的受剪承载力将反而略高于同跨度的简支梁的承载力,所以它们可以采用同一受剪承载力计算公式。怎样区别偏心受拉构件所属的类型?答:偏心受拉构件的正截面承载力计算,按纵向拉力的位置不同,可分为大偏心受拉与小偏心受拉两种情况:当纵向拉力作用N作用在钢筋As合力点及As的合力点范围以外时,属于大偏心受拉的情况;当纵向拉力作用N作用在钢筋As合力点及As的合力点范围以内时,属于小偏心受拉的情况。试说明公式T=0.7ftWt对钢筋混凝土纯扭构件的意义?答:钢筋混凝土纯扭构件裂缝出现前处于弹性工作阶段,变形很小,钢筋的应力也很小,可忽略钢筋对开裂扭矩的影响,按素混凝土纯扭构件计算。纯扭构件的主拉应力数值上等于剪应力τ,故取τ=ft。由于混凝土既非弹性材料,又非理想塑性材料,为了简化计算,可采用全塑性状态的截面受扭抵抗矩Wt,而将材料的抗拉强度适当降低。根据试验资料,《规范》取混凝土抗拉强度系数为0.7,故0.7ftWt即为钢筋混凝土纯扭构件开裂扭矩Tcr的计算公式。纵向钢筋与箍筋的配筋强度比ζ的含意是什么?起什么作用?有什么限制?答:参数ζ反映了受扭构件中纵筋与箍筋在数量和强度上的相对关系,称为纵向钢筋与箍筋的配筋强度比,即纵筋与箍筋的体积比和强度比的乘积。Ast1为箍筋的单肢截面面积,s为箍筋的间距,则ζ=fyAstls/fyvAst1ucor。试验表明,只有当ζ值在一定范围内时,才能保证构件破坏时纵筋和箍筋的强度都得到充分利用。《规范》要求ζ值应符合0.6≤ζ≤1.7的条件。当ζ>1.7时,取ζ=1.7。在钢筋混凝土构件纯扭实验中,有少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏和部分超筋破坏,它们各有什么特点?在受扭计算中如何避免少筋破坏和超筋破坏?答:1)少筋破坏:当纵筋和箍筋中只要有一种配置不足时便会出现。斜裂缝一旦出现,其中配置不足的钢筋便会因混凝土卸载很快屈服,使构件突然破坏,属脆性破坏。设计中通过规定抗扭纵筋和箍筋的最小配筋率来防止少筋破坏。2)适筋破坏:当纵筋和箍筋中都配置适中时出现。从斜裂缝出现到构件破坏要经历较长一个阶段,有较明显的破坏预兆,属延性破坏。3)部分超筋破坏:当纵筋或箍筋其中之一配置过多时会出现。破坏时混凝土被压碎,配置过多的钢筋达不到屈服,破坏过程有一定的延性,但较适筋破坏的延性差。4)超筋破坏:当纵筋和箍筋中都配置过多时出现。破坏时混凝土被压碎,而纵筋和箍筋都不屈服,破坏突然,因而延性差,设计中通过规定最大配筋率或限制截面最小尺寸来避免。35我国规范受扭承载力计算公式中的βt的物理意义是什么?其表达式表示了什么关系?此表达式的取值考虑了哪些因素?答:《规范》对剪扭构件采用的是箍筋按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力分别计算其所需的箍筋量,用叠加方法配箍。至于混凝土部分为了避免重复利用其强度而使计算的承载力超过了实际承载力,因此需在受剪及受扭承载力计算公式中的混凝土部分分别引用混凝土强度降低系数βt,以考虑其相关关系。将βt的计算值界定在0.5-1.0之间可以简化计算。若βt>1.0,则在进行配筋计算时可不考虑剪力对混凝土受扭承载力的影响,故取βt=1.0;若βt<0.5,则在进行配筋计算时可不考虑扭矩对混凝土受剪承载力的影响,故取βt=0.5。轴心受压普通箍筋短柱与长柱的破坏形态有何不同?答:短柱:随着荷载的继续增加,柱中开始出现微细裂缝,在临近破坏荷载时,柱四周出现明显的纵向裂缝,箍筋间的纵筋发生压屈,向外凸出,混凝土被压碎,柱子即告破坏。长柱:随着荷载的增加,附加弯矩和侧向挠度将不断增大。破坏时,首先在凹侧出现纵向裂缝,随后混凝土被压碎,纵筋被压屈向外凸出;凸侧混凝土出现垂直于纵轴方向的横向裂缝,侧向挠度急剧增大,柱子破坏。轴心受压长柱的稳定系数如何确定?答:《混凝土设计规范》采用稳定系数来表示长柱承载力的降低程度,即简述偏心受压短柱的破坏形态?偏心受压构件如何分类?答:偏心受压短柱的破坏形态有大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两种情况。大偏心受压破坏的特点是受拉钢筋先达到屈服强度,导致压区混凝土压碎,是与适筋梁破坏形态相类似的延性破坏类型。小偏心受压破坏形态的特点是混凝土先被压碎,远侧钢筋可能受拉也可能受压,但都不屈服,属于脆性破坏类型。偏心受压构件的分类:1、当轴心压力的相对偏心矩较大,且受拉钢筋又配置不很多时,为大偏心受压破坏;2、当轴心压力的相对偏心矩较大,但受拉钢筋配置很多时,或当轴心压力的相对偏心矩较小时,为小偏心受压破坏。长柱的正截面受压破坏与短柱的破坏有何异同?答:在短柱中,由于短柱的纵向弯曲很小,可假定偏心距自始至终是不变的,即M/N为常数,所以其变化轨迹是直线,属“材料破坏”。在长柱中,当长细比在一定范围内时,偏心距是随着纵向力的加大而不断非线性增加的,也即M/N是变数,所以其变化轨迹呈曲线形状,但也属“材料破坏”。若柱的长细比很大时,则在没有达到M、N的材料破坏关系曲线前,由于轴向力的微小增量ΔN可引起不收敛的弯矩M的增加而破坏,即“失稳破坏”。为什么要引入附加偏心距ea?答:对于偏心受压构件,《规范》引入附加偏心距ea的主要原因是:1、由于在施工过程中,结构的几何尺寸和钢筋位置等不可避免地会与设计规定有一定的偏差,混凝土的质量不可能绝对均匀,荷载作用位置与计算位置也不可避免的有一定的偏差,这样就使得轴向荷载的实际偏心距与理论偏心距之间有一定的误差,引入附加偏心距以后,就可以考虑上述因素造成的不利影响。2、在偏心受压构件正截面承载力的计算中,混凝土强度取值为αfc;而在轴心受压构件正截面承载力计算中,混凝土强度取值为fc。当由偏心受压向轴心受压过渡时,计算方法不能衔接,计算结果不连续。41.为什么采用ηei=0.3h0来判别大、小偏心受压构件只是一个近似公式?答:判别大、小偏压的标准是看相对受压区高度ξ的大小如何,如果ξ≤ξb,属大偏心受压;相反,如果ξ>ξb则属小偏心受压。然而在进行截面设计时,ξ尚属未知,这样便无法按上述办法进行判别,因此需要寻求其它判别方法。在工程中常用的fy和αfc条件下,在ρmin和ρmin时的界限偏心距值e0b/b不是总是等于0.3,而是在0.3上下波动,为了简化工作起见,可将其平均值近似的取为e0b,min=0.3h0。当ηei≤e0b,min=0.3h0时,总是发生小偏心受压破坏;当ηei>e0b,min=0.3h0时,可能为小偏心受压,也可能为大偏心受压。对称配筋矩形截面偏心受压构件大、小偏心受压破坏的界限如何区分?答:在对称配筋的矩形截面偏心受压构件设计中,当截面尺寸较大和竖向荷载较小时,虽然偏心距很小,理应属小偏心受压,但按计算ξ=N/fcbh0却可能出现ξ≤ξb的现象,即按计算为大偏心,需要的钢筋面积很少,甚至为负值。因此,在对称配筋情况下,应该按界限偏心距0.3h0和界限破坏荷载Nb(Nb=α1fcbh0ξb)两方面进行判别。当ηei>0.3h0且N≤Nb时,为大偏心受压;当ηei≤0.3h0或当ηei>0.3h0且N>Nb时,为小偏心受压。何谓“最小刚度原则”?试分析应用该原则的合理性。答:最小刚度原则:在同号弯矩区段采用最大弯矩处的截面弯曲刚度(即最小刚度)作为该区段的截面弯曲刚度;对不同号的弯矩区段,分别取最大正弯矩和最大负弯矩处的截面弯曲刚度作为正负弯矩区段的截面弯曲刚度。理论上讲,按“最小刚度原则”计算会使挠度值偏大,但实际情况并不是这样。因为在剪跨区段还存在着剪切变形,甚至出现斜裂缝,它们都会使梁的挠度增大,而这是在计算中没有考虑到的,这两方面的影响大致可以抵消,亦即在梁的挠度计算中除了弯曲变形的影响外,还包含了剪切变形的影响。简述裂缝宽度验算的目的和要求。答:构件裂缝控制等级共分为三级:一级为严格要求不出现裂缝,二级为一般要求不出现裂缝,三级为允许出现裂缝。一级和二级抗裂要求的构件,一般要采用预应力;而普通的钢筋混凝土构件抗裂要求为三级,阶段都是带裂缝工作的。当裂缝宽度较大时,一是会引起钢筋锈蚀,二是使结构刚度减少、变形增加,在使用从而影响结构的耐久性和正常使用,同时给人不安全感。因此,对允许出现裂缝的钢筋混凝土构件,裂缝宽度必须加以限制,要求使用阶段最大裂缝宽度小于允许裂缝宽度。即45.最大裂缝宽度计算公式是怎样建立起来的?答:《规范》采用了一个半理论半经验的方法,即根据裂缝出现和开展的机理,先确定具有一定规律性的平均裂缝间距和平均裂缝宽度,然后对平均裂缝宽度乘以根据统计求得的扩大系数来确定最大裂缝宽度Wmax。对“扩大系数”,主要考虑两种情况,一是荷载短期效应组合下裂缝宽度的不均匀性;二是荷载长期效应组合的影响下,最大裂缝宽度会进一步加大。《规范》要求计算的Wmax具有95%的保证率。46.何谓混凝土构件的延性?其主要的表达方式及延性因素是什么?答:结构、构件或截面延性是指从屈服开始到达到最大承载力或达到以后而承载力还没有显著下降期间的变形能力。即延性是反映构件的后期变形能力。延性通常是用延性系数来表达。影响因素主要包括:纵向钢筋配筋率、混凝土极限压应变、钢筋屈服强度及混凝土强度等。影响混凝土结构耐久性的主要因素是哪些?答:内部因素:混凝土强度、渗透性、保护层厚度、水泥品种、标号和用量、外加剂等;外部因素:环境温度、湿度、CO2含量、侵蚀性介质等。为什么说保护层厚度是影响构件表面裂缝宽度的一项主要因素?答:试验测量表明,裂缝出现以后,裂缝处混凝土并不是均匀地回缩,近钢筋处由于钢筋的约束作用,混凝土回缩很小,表面处回缩大,因此形成了喇叭口状裂缝剖面。裂缝宽度的变化说明构件表面裂缝宽度主要是由开裂截面混凝土的应变梯度所控制。大量对比试验表明,当其他条件相同时,保护层厚度越大,构件表面裂缝宽度也越大。钢筋与混凝土在接触面上的滑移很小,对构件表面裂缝的开展部其主要作用。保护层厚度是影响构件表面裂缝宽度的主要因素。试述耐久性设计的目的及基本原则。答:耐久性概念设计的目的是指在规定的设计使用年限内,在正常维护下,必须保持适合于使用,满足既定功能的要求。耐久性概念设计的基本原则是根据结构的环境类别和设计使用年限进行设计。试述保证耐久性的措施。答:规定最小保护层厚度;满足混凝土的基本要求;控制最大水灰比、最小水泥用量、最低强度等级、最大氯离子含量以及最大碱含量。裂缝控制:一级:严格要求不出现裂缝的构件;二级:一般要求不出现裂缝的构件;三级:允许出现裂缝的构件。其他措施:对环境较差的构件,宜采用可更换或易更换的构件;对于暴露在侵蚀性环境中的结构和构件,宜采用带肋环氧涂层钢筋,预应力钢筋应有防护措施。采用有利提高耐久性的高强混凝土。简述单向连续板结构最不利荷载组合的原则。答:1)求某跨跨中最大正弯矩时,应在该跨布置活荷载,然后向其左右每隔一跨布置活荷载;2)求某跨跨中最小弯矩(最大负弯矩)时,应在该跨不布置活载,而在两相邻跨布置活荷载,然后向其左右每隔一跨布置活荷载;3)求某支座截面最大负弯矩时,应在该支座左右相邻两跨上布置活荷载,然后向其左右每隔一跨布置活荷载;4)求某支座截面(左、右)的最大剪力时,其活荷载布置与求该支座截面最大负弯矩时相同。一般对于N跨连续梁、板有N+1种最不利荷载组合。简述塑性铰的概念,塑性铰与理想铰的区别。答:混凝土开裂后,截面的应力分布发生了变化,称应力发生了重分布。钢筋屈服后,在荷载无明显增加的情况下,截面的变形可以急剧增大,称出现了“塑性铰”。塑性铰与普通铰的区别是:(a)塑性铰是单向铰,只能沿Mu方向转动;(b)塑性铰可以传递弯矩,M≤Mu;(c)塑性铰的转动是有限的,当塑性铰的转动幅度超过塑性极限转动角度时,塑性铰将因塑性转动能力耗尽而破坏。53.简述板式楼梯与梁式楼梯的组成、优缺点和适用范围。答:板式楼梯由梯段板、平台板和平台梁组成。梯段板是带有踏步的斜放齿形板,两端支承在平台梁和楼层梁上。为便于施工和保证墙体结构安全,梯段板不得伸入墙体内。平台板支撑于平台梁和墙体上,平台梁支撑于楼梯间两侧的墙体上。板式楼梯的优点是梯段板下表面平整,支模简单,其缺点是梯段版跨度较大时,斜板厚度较大,结构材料用量较多,梯段板水平方向跨度小于3.0-3.3m时,宜采用板式楼梯。梁式楼梯由踏步板、斜边梁、平台板和平台梁组成。踏步板支承在梯段斜边梁上,不得将踏步板一端搁置在楼梯间的承重墙体上;斜边梁支承在上、下平台梁,平台板支撑在平台梁和墙体上,平台梁支承在楼梯间两侧的墙上。当梯段板水平方向跨度大于3.0-3.3m时,采用梁式楼梯比较经济,但支模较为复杂。54.剪力分配系数公式与概念。答:ηi=​——第i根柱的剪力分配系数,Σηi=1。柱顶集中力F是按每根柱的抗侧移刚度的大小比例分配给各柱的。55.雨篷的受力特点和在荷载作用下有的破坏形态。答:钢筋混凝土雨篷是房屋结构中最常见的悬挑构件,由雨篷板和雨篷梁组成。雨篷梁一方面支承雨篷板,另一方面又兼作门过梁,承受上部墙体的重量和楼面梁板或楼梯平台传来的荷载。这种雨篷在荷载作用下有三种破坏形态:1)雨篷板在支承端受弯断裂而破坏;2)雨篷梁受弯、剪、扭而破坏;3)雨篷发生整体倾覆破坏。�EMBEDEquation.DSMT4\*MERGEFORMAT����EMBEDEquation.DSMT4\*MERGEFORMAT����EMBEDEquation.3\*MERGEFORMAT���1_1234567893.unknown_1234567897.unknown_1234567899.unknown_1234567901.unknown_1234567902.unknown_1234567900.unknown_1234567898.unknown_1234567895.unknown_1234567896.unknown_1234567894.unknown_1234567891.unknown_1234567892.unknown_1234567890.unknown
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