混凝土结构理论

混凝土结构理论跑道学习模块1 :钢筋混凝土结构的基本概念和设计方法1 .名词解释1、结构可靠性：结构在规定时间内，在规定条件下完成规定功能的能力(或安全性、耐久性、适用性)。2、作用和作用效果：作用是使结构产生内力和变形的各种原因的作用效果，是结构上各种作用对结构产生的效果的总称。3、结构抵抗力：结构或构件受到作用效果的能力，即结构或结构。4、条件屈服强度：对没有明显屈服点的钢筋，以残留应变为0.2%时对应的应力作为强度设计指标，以条件屈服强度为。5、徐变和收缩：混凝土在负荷的长期作用下随时间增长的变形称为徐变，混凝土在空气中硬化后体积收缩的现象称为收缩。6、极限状态：结构超过某一特定状态不满足设计规定的某一功能要求的，称为极限状态。2 .简单的答案1、钢筋和混凝土两种不同材料能有效地在一起工作的理由是什么？a :一：钢筋和混凝土之间有粘着力，能够在两者之间传递力和变形二：钢筋和混凝土两种材料的温度线膨胀系数相近。2、钢筋和混凝土之间的粘结力主要由哪个部分构成？影响粘结强度的因素是什么？a :化学粘合力、摩擦阻力、机械咬合力三种。影响因素有钢筋的表面形状、混凝土强度、保护层厚度、钢筋的浇筑位置、钢筋的净间隔、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，需要如何管理结构？a :安全性、适用性、耐久性。为了满足安全性，有必要进行能力极限状态的管理为了满足适应性和耐久性，需要正常的使用极限状态的管理。4、什么是结构的设计情况？ 工程结构设计的设计情况分为什么样的？a :设计状况是代表一定期间内实际状况的设计条件，设计必须在这个条件下使结构不能超过关系的界限状态可以分为长期的设计情况、短的设计情况、偶然的设计情况、地震的设计情况。5、徐变是什么？徐变对钢筋混凝土结构有什么影响？a :混凝土在负荷的长期作用下随着时间的经过而成长的变形称为徐变徐变会增加构件变形，在钢筋混凝土截面内引起应力的再分布，在预应力混凝土构件中引起应力损失的情况下，可以减少台座的不均匀沉降引起的应力，延迟收缩龟裂的产生。6、混凝土的收缩变形有什么特征？对混凝土结构有什么影响？答：混凝土收缩是随时间增加的变形，凝结初期的收缩变形迅速发展，两个月达到50%的三个月后逐渐缓和，一般在两年后稳定。混凝土的收缩受到限制时会产生收缩张力，在加速龟裂的发生和展开的预应力混凝土结构中，混凝土收缩时会失去预应力。7、钢筋应力-应变关系分为哪两类？ 为什么把屈服强度作为强度设计的指标？a :分为有明显屈服点的钢筋和没有明显屈服点的钢筋，习惯上也称为软钢和硬钢。当构件的某截面的钢筋应力达到屈服强度时，载荷几乎不变化，塑性变形持续，构件变形和裂纹宽度显着增大，无法使用，因此在一般的结构计算中一般以屈服强度作为设计强度的依据。学习模块2 :混凝土结构构件练习题：1 .名词解释1 .梁截面有效高度：从钢筋截面中心到梁上表面受压边缘的距离。2、极限相对受压区的高度：在拉伸钢筋屈服的同时，受压区的混凝土被压坏，即适应梁和超筋梁处于极限破坏状态时的相对受压区的高度。3、单向板： l2/l12的情况下，板主要向短跨度方向弯曲，设计中向短边方向弯曲，长边是只能用结构处理的板。4、双向板： l2/l12时，沿板长边传递的载荷和长跨度方向的弯矩不能忽略。 设计时需要考虑双向弯曲的板。5、塑性内力的再分布：超静定结构塑性变形使结构内力再分布的现象。2 .简单的答案1、钢筋混凝土正截面的弯曲构件有什么样的破坏形态？各自有什么特征？a:1 )适筋梁：破坏特征是拉伸钢筋首先屈服，受压区混凝土倒塌。 钢筋从屈服到被弯曲部件破坏，从屈服力矩My到极限力矩Mu变化不大，但部件的曲率和弯曲f发生很大变形，破坏前有明显的征兆，表现为延展性破坏。2 )超筋梁：破坏的特征是压迫混凝土先倒塌，拉伸钢筋不屈服。 超筋梁的破坏取决于受压区混凝土的抗压强度，拉伸钢筋的强度不够充分，破坏是没有明显前兆的脆性破坏，因此在实际工程中必须避免采用。3 )少筋梁：破坏特征是混凝土破裂时会破坏。 梁的强度取决于混凝土的拉伸强度，混凝土的压缩强度不能充分发挥，是极限弯矩小，拉伸脆性破坏的特征，装载能力低，应用不经济，应避免在实际工程中采用。2 .简述钢筋混凝土塑性铰链的特点。a ) .仅向弯曲力矩方向旋转b ) .旋转能力有限c ) .可以承担一定的弯曲力矩Mud ) .形成塑性变形区域。3、正截面承载力计算的基本假设是？a:(1)截面保持平面(2)不考虑混凝土的拉伸强度(3)采用简化混凝土的应力-应变关系曲线(4)纵筋的应力等于钢筋的应变和起弹性模量的积，但绝对值在其强度设计值以下。4、简述筋梁破坏三个阶段的受力特征与计算的关联a:(1)第I阶段，灵活的工作阶段，该阶段的最后Ia是抗裂纹管理的依据；(2)第II阶段，有裂纹的工作阶段，裂纹的跨度和弯曲的计算依据；(3)第III阶段，破坏阶段，该阶段的最后IIIa是承载力计算的依据。5、什么情况下可以采用双层肌轮廓？ 配置受压钢筋的优点是什么？a:(1)梁受的力矩大，构件的截面尺寸和材料因使用和施工的限制而无法增加，同时，如果不满足单筋截面的最大配筋率的限制条件而出现超筋梁，则计算出(2)在不同的载荷组合下，在截面上作用正、负的力矩时配置受压钢筋有助于提高截面的延展性。3 .计算问题1 .已知矩形截面简单支撑梁，中弯矩设计值M=140KN.m。 该梁的截面尺寸bh=200mm450mm，混凝土强度等级C30，钢筋HRB400级。 该梁正打算跨越中纵筋决定钢筋面积As。附属： fc=14.3N/mm2、ft=1.43N/mm2、fy=360N/mm2、=1.0、h0=450-45=405mm毫米解： (1)计算x，判断是否为超筋不是超筋。(2)计算PS，判断条纹是否少不属于少筋。因此，纵向受力钢筋的面积As取1174mm2满足适当的梁要求。2、某钢筋混凝土矩形截面梁，混凝土保护层厚度25mm (二a系环境)，b=250mm，h=500mm，弯矩设计值M=160KN.m，C20级混凝土，采用HRB400级钢筋，箍筋直径8mm，截面钢筋如图所示确认截面是否安全。已知fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2，fy=360N/mm2，=1.0，h0=455mm解： (1)计算配筋率所以，并不是筋少的破坏(2)计算受压区域的高度(3)计算弯曲载荷所以承载力满足要求，该截面是安全的。学习模块3 :弯曲构件的斜截面承载力计算1 .名词解释1阻力角图：计算截面有纵筋的面积，截面实际上能抵抗弯矩的图形2、腹肌：箍筋和弯曲钢筋统称为腹肌。3、无腹肌的梁：仅纵筋而没有配置腹肌的梁称为无腹肌的梁。4、环箍率：环箍截面积与相应混凝土面积之比，即。5、剪切比：带剪切曲线段的垂直截面力矩对剪切力和有效高度的比，即集中载荷的简支梁，可以简化为。2 .简单的答案1、钢筋混凝土斜断面被剪切有什么样的破坏形态？各有什么特征？a :斜拉破坏：剪切比过大(3)，或者拉链率太小，出现斜拉龟裂时，与斜拉龟裂交叉的箍筋应力马上屈服，箍筋筋不再限制斜拉龟裂的发展，部件斜拉龟裂被破坏成两部分，很明显剪切破坏：构件箍筋适量，剪切比适度(1 3 )，接近破坏时剪切弯曲部的拉伸部出现临界斜裂，箍筋应力达到屈服强度，最后剪切部的剪切应力和压缩应力迅速增加并破裂，属于脆性破坏。斜压破坏：当环箍筋过多或梁小时，一般不到1，梁弯曲剪切部的腹部混凝土被接近平行的一系列斜裂分割成多个倾斜的受压体，由于正应力和剪应力的共同作用，混凝土被破坏，环箍筋不屈服，是脆性破坏。2、没有腹肌的梁影响剪切承载力的因素是什么？a :剪切比、混凝土强度、纵筋配筋率、尺寸效果、截面形状等。3、影响腹肌梁的剪切承载力的因素是什么？a :剪切比、混凝土强度、环箍率、环箍强度、纵筋配筋率等。4、箍筋的作用是什么？a:(1)斜裂发生后，斜裂间的拉伸应力由箍筋负担，梁的剪切力传递能力增强(2)箍筋限制了斜裂的发展，增加了剪切区域的面积(3)减少斜裂宽度，提高裂间骨料的咬合力(4)加强了纵筋的销作用(5)部件斜截面的压曲能力提高。5、纵筋的弯曲需要满足什么条件？a:(1)正截面受到弯曲载荷(2)斜截面受到弯曲载荷(3)斜断面受到剪切承载力和结构要求。3 .计算问题(1)某简支梁bh=250mm600mm，混凝土强度等级为C30(=1.43N/mm2=14.3N/mm2 )，箍筋采用两脚10HPB300级钢筋(Asv1=78.5mm2，fyv