混凝土结构理论

选定的文档混凝土结构理论课程学习单元1:钢筋混凝土结构的基本概念和设计方法1.名词解释1.结构的可靠性：结构在规定的时间和条件下完成预定功能(或安全性、耐久性和适用性)的能力。2.作用和作用效果：作用是结构内力或变形的各种原因；作用效应是各种结构作用对结构影响的总称。3.结构阻力：结构或部件承受作用效果的能力，即结构或结构。4.条件屈服强度：对于无明显屈服点的钢筋，以残余应变为0.2%时的相应应力作为强度设计指标，成为条件屈服强度。5.徐变和收缩：在长期荷载作用下，混凝土的变形随着时间而增加，这种现象称为徐变。混凝土在空气中硬化时的体积收缩现象称为收缩。6.极限状态：当结构超过特定状态，不能满足设计中规定的某些功能要求时，称为极限状态。2.简短回答问题1.为什么钢筋和混凝土这两种不同的材料可以有效地协同工作？回答：1。钢筋和混凝土之间有粘结力，可以在两者之间传递力和变形。第二，钢筋和混凝土的温度线膨胀系数相近。2、钢筋与混凝土之间的粘结主要由哪些部分组成？影响粘结强度的因素有哪些？答：有三种化学附着力，摩擦力和机械咬合力。影响因素包括：钢筋表面形状、混凝土强度、保护层厚度、钢筋浇筑位置、钢筋净间距、横向钢筋和横向压力等。3.建筑结构应该满足什么功能要求？为了满足这些功能要求，需要对结构进行哪些验算？答：安全性、适用性和耐用性。为满足安全要求，检查承载能力的极限状态；为了满足适用性和耐久性的要求，需要进行正常使用极限状态验算。4.结构设计状况如何？工程结构设计可分为哪些设计条件？答：设计条件是代表一定时期内实际情况的一组设计条件。设计应确保结构在这组条件下不超过相关的极限状态。分为：持续设计条件、短期设计条件、意外设计条件和地震设计条件。什么是爬行？徐变对钢筋混凝土结构有什么影响？答：在长期荷载作用下，混凝土的变形随着时间的推移而增加，这种现象称为徐变。蠕变增加部件变形；钢筋混凝土截面中的应力再分布：引起预应力混凝土构件的预应力损失；在某些情况下，由支架的不均匀沉降引起的应力可以减小，并且收缩裂缝的出现可以延迟。6、混凝土收缩变形的特点是什么？对混凝土结构有什么影响？答：混凝土收缩是一种随时间增加的变形。收缩变形在凝结初期迅速发展，两个月内达到50%。三个月后，它会逐渐变慢，两年后基本稳定。当混凝土收缩受到抑制时，会产生收缩张力，加速裂缝的发生和发展。在预应力混凝土结构中，混凝土收缩会导致预应力损失。7.钢筋的两种应力-应变关系是什么？为什么屈服强度作为强度设计指标？答：分为屈服点明显的钢筋和屈服点不明显的钢筋。它通常也被分别称为软钢和硬钢。因为当构件某一截面的钢筋应力达到屈服强度时，在荷载基本不变的情况下会产生连续的塑性变形，这将显著增加构件的变形和裂缝宽度，使其不能使用。因此，在一般结构计算中，屈服强度通常作为设计强度的依据。学习单元2:混凝土结构构件练习：1.名词解释1.梁截面有效高度：从钢筋截面质心到梁顶面受压边的距离。2.限制4.双向板：当l2/l12时，沿板长边传递的荷载和大跨度方向的弯矩不能忽略。设计中应考虑双向弯曲板。5.塑性内力重分布：超静定结构由于塑性变形引起的内力重分布现象。2.简短回答问题1、钢筋混凝土正截面受弯构件有什么样的破坏形式？各自的特点是什么？答：1)适用于加固的梁：破坏特征是受拉钢筋首先屈服，然后受压区的混凝土被压碎。从钢筋屈服到受弯构件破坏，屈服弯矩My到极限弯矩Mu变化不大，但构件的曲率或挠度F变形较大，破坏前有明显预兆，表现为延性破坏。2)超筋梁：破坏特征是先压碎受压混凝土，受拉钢筋不屈服。超筋梁的损伤取决于受压区混凝土的抗压强度。受拉钢筋的强度没有充分发挥，损伤是脆性的，没有明显的警告。在实际工程中应该避免。3)少筋梁：破坏特征是混凝土一开裂就被破坏。梁的强度取决于混凝土的抗拉强度，混凝土的抗压强度没有得到充分发挥，极限弯矩很小，属于拉脆性破坏特征，承载力低，应用不经济，因此在实际工程中应该避免。2.简述钢筋混凝土塑料铰链的特点。答：答)。仅沿弯矩方向旋转；(b)有限的旋转能力；c)能承受一定的弯矩；d)形成塑性变形区域。3、正截面承载力计算的基本假设？回答：(1)横截面保持平坦；(2)不考虑混凝土的抗拉强度；(3)采用简化的混凝土应力-应变关系曲线；(4)纵向钢筋的应力等于钢筋应变和弹性模量的乘积，但绝对值不大于其强度设计值。4.简要描述具有合适钢筋的梁的三个破坏阶段的力学特性及其与计算的关系？答：(1)第一阶段，弹性工作阶段，该阶段结束时的Ia是抗裂性检查的基础。(2)第二阶段，含裂纹的工作阶段，是计算裂纹跨度和挠度的基础；(3)第三阶段是破坏阶段，阶段结束时的第三阶段是计算承载力的基础。5.在什么情况下可以使用双肋梁？配置抗压钢筋的有益效果是什么？答：(1)梁承受的弯矩很大。由于使用和构造的限制，构件的截面尺寸和材料不能增加。同时，计算未能满足单筋截面的最大配筋率，导致梁的过筋；(2)截面在不同荷载组合下承受正弯矩和负弯矩时；受压钢筋的布置有利于提高截面的延性。3.计算问题1.给定矩形截面的简支梁，跨中弯矩设计值m=140 kn.m。梁的截面尺寸bh=200mm450mm，混凝土强度等级C30，钢筋HRB400。尝试确定梁跨度中纵向钢筋的面积。附：fc=14.3N牛顿/平方毫米，ft=1.43N牛顿/平方毫米，fy=360N牛顿/平方毫米，=1.0，H0=450-45=405毫米解决方法：(1)计算X并判断其是否过度强化它不属于超级肌腱。(2)计算砷，判断是否有少量强化它不属于少肌肉。因此，纵向受力钢筋的面积As应为1174mm2，以满足配有合适钢筋的梁的要求。2.钢筋混凝土矩形截面梁，混凝土保护层厚度为25mm(A类环境)，b=250mm，h=500mm，支座弯矩设计值M=160KN.m，C20混凝土，HRB400钢筋，箍筋直径8mm，截面钢筋如图所示(AS 1256mm2)。检查该部分是否安全。已知：fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2，fy=360N/mm2，=1.0，h0=455mm解决方法：(1)配筋率的计算因此，它不属于少筋损伤。(2)计算压缩zon高度5.剪跨比：指剪切-弯曲截面中垂直截面的弯矩与剪力和有效高度的比值，即对于集中荷载的简支梁，可简化如下。2.简短回答问题1、钢筋混凝土斜截面剪力有什么样的破坏形式？各自的特点是什么？答：斜拉破坏：如果剪跨比太大(3)或配箍率太小，当斜裂缝出现时，与斜裂缝相交的箍筋应力将很快屈服。箍筋将不再限制斜裂缝的发展。构件的对角拉伸裂纹分为两部分，具有明显的脆性。剪压破坏：中等配箍和中等剪跨比(1 3)，破坏附近的剪弯截面拉区出现临界斜裂纹，配箍应力达到屈服强度，最后剪压区的剪应力和压应力迅速增加并压溃，为脆性破坏。斜压破坏：当箍筋过多或梁很小时，一般小于1，梁的弯剪段混凝土被一系列几乎平行的斜裂缝分割成许多斜压体，混凝土在正应力和剪应力的共同作用下被压碎，箍筋不屈服，为脆性破坏。2.影响无腹筋梁抗剪能力的因素有哪些？答：剪跨比、混凝土强度、纵向配筋率、尺寸效应、截面形状等。3.影响带腹筋梁抗剪承载力的因素有哪些？答：剪跨比、混凝土强度、配箍率、箍筋强度、纵向配筋率等。4.箍筋的功能是什么？答：(1)斜裂缝出现后，斜裂缝之间的拉应力由箍筋承担，提高了梁的剪力传递能力；(2)箍筋限制了斜裂缝的发展，增加了剪切受压区的面积；(3)减小斜裂缝宽度，提高裂缝间的骨料咬合力；(4)增强了纵向肋的销栓功能；(5)提高了构件斜截面的弯曲能力。5、纵向钢筋弯曲需要满足哪些条件？答：(1)正截面抗弯承载力；(2)斜截面抗弯承载力；(3)斜截面抗剪承载力和结构要求。3.计算问题(1)简支梁bh=250mm600mm，混凝土强度等级为C30(=1.43N/mm2=14.3N/mm2)，箍筋采用双肢10HPB300级钢筋(Asv1=78.5mm2，fyv=270Mpa)，承受均匀荷载，抗剪设计值为382kN