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混凝土结构专升本资料11 习题及答案(修改材料)

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-08-18  来源:混凝土机械网  作者:混凝土机械网  浏览次数:440
核心提示:商品混凝土结构专升本资料---试题11复习思考题 1.钢筋商品混凝土结构对钢筋性能的要求有哪些?答:钢筋商品混凝土结构对钢筋性

商品混凝土结构专升本资料---试题11

复习思考题

 

1.钢筋商品混凝土结构对钢筋性能的要求有哪些?

答:钢筋商品混凝土结构对钢筋性能的要求有:强度、塑性(或变形能力)、可焊性、温度要求及与商品混凝土(良好)的粘结力(或称握裹力)。

2.热轧钢筋的屈服强度是以什么为依据确定的?

答:热轧钢筋的屈服强度是以屈服下限为依据确定的。

3.商品混凝土的受压破坏机理如何?

答:商品混凝土宏观破坏是裂缝累积的过程,从内部结构局部损伤到遭受连续性破坏,导致整个体系解体而丧失承载力的过程,而非其组成成分中的基相和分散相自身强度的耗尽。

4.何谓结构上的“作用”?结构上的“作用”分为哪两类?

答:(1)结构上的“作用”通常是指使结构产生内力和变形的原因。

(2)结构上的“作用”分为直接作用和间接作用。

5.建筑结构应该满足哪几项功能要求?

答:建筑结构应该满足的功能要求可概括为:

(1)安全性 建筑结构应能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种荷载和变形。在偶然事件(如地震、爆炸等)发生时和发生后保持必需的整体稳定性,不致发生倒塌;

(2)适用性 结构在正常使用过程中应具有良好的工作性。例如,不产生影响使用的过大变形或振幅,不发生足以让使用者不安的过宽的裂缝等;

(3)耐久性 结构在正常维护条件下应有足够的耐久性,完好使用到设计规定的年限(即设计使用年限,例如一般建筑结构可以规定为50年)。例如,商品混凝土不发生严重风化、腐蚀、脱落,钢筋不发生锈蚀等。

6.何谓可靠度,一般用哪些指标来度量,在承载能力极限状态设计表达式中,可靠度体现在何处?两种极限状态设计表达式主要有何区别?

答:(1)可靠度是指结构在规定的时间内和规定的条件下,完成预定功能的概率。

(2)可靠度一般用失效概论(Pf)和可靠指标()来度量。

(3)在承载能力极限状态设计表达式中,可靠度体现在结构重要性系数o及分项系数G、o、C、S中。

(4)两种极限状态设计表达式主要区别:正常使用极限状态设计表达式中不考虑结构重要性系数及分项系数。

7.荷载作用按作用时间的长短和性质分为哪些类型?其概念如何?

答:(1)作用在结构上的荷载,按作用时间的长短和性质,可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载三类。

(2)永久荷载是指在结构使用期间,其值不随时间而变化,或虽有变化,但变化不大,其变化值与平均值相比可以忽略不计的荷载,例如,结构的自身重力,土压力等荷载。

可变荷载是指在结构使用期间,其值随时间而变化,其变化值与平均值相比不可忽略的荷载,例如,楼面活荷载.吊车荷载、风荷载、雪荷载等。

偶然荷载是指在结构使用期间不一定出现,一旦出现,作用时间较短,量值对结构危害很大,不可忽略的荷载,例如,爆炸力、龙卷风等。

8.如何得到材料的强度设计值与荷载设计值?商品混凝土材料的强度标准值与强度设计值二者的大小关系如何?

答:(1)材料强度标准值除以材料的分项系数,即可得到材料的强度设计值。商品混凝土强度的分项系数C规定为

1.4。荷载标准值乘以荷载分项系数得到荷载设计值。永久荷载的分项系数,根据其效应对结构不利和有利分别取1.2和1.0,可变荷载的分项系数一般取1.4。

(2)商品混凝土材料的强度标准值大于强度设计值。

9.对受弯构件进行承载能力极限状态计算时,一般应分别进行哪两项计算?

答:在荷载作用下,受弯构件的截面将承受弯矩和剪力的共同作用,故对受弯构件进行承载能力极限状态计算时,一般应分别进行正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力计算。 

10.随着配筋率不同,钢筋商品混凝土梁可能出现哪几种不同的破坏形态?其破坏特点如何?

答:(1)随着配筋率不同,钢筋商品混凝土梁可能出现适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏三种不同的破坏形态。

(2)适筋梁的破坏特点是:受拉钢筋首先达到屈服强度,维持应力不变而发生显著的塑性变形,直到受压区边缘纤维的应变达到商品混凝土弯曲受压的极限压应变时,受压区商品混凝土被压碎,截面即告破坏,其破坏类型属延性破坏。

超筋梁的破坏特点是:受拉钢筋没有屈服,压区商品混凝土已先被压碎。由于它在没有明显预兆的情况下突然破坏,故其破坏类型属脆性破坏。

少筋梁的破坏特点是:受拉区商品混凝土一旦开裂,钢筋即达到屈服强度甚至进入强化阶段,。即使受压区商品混凝土暂未压碎,但过大的变形及裂缝已经不适于继续承载,从而标志着梁的破坏。

11.单筋矩形截面梁基本公式的适用条件是什么?

答:单筋梁基本公式的适用条件:

1)防止超筋破坏

b 或 b 或 xbh0

2)防止少筋破坏

AsAs,minminbh

12.在受弯构件的正截面承载力计算中,两类T形梁如何划分。并写出第一类T形梁的基本公式及适用条件。 答:(1)两类T形梁的划分

hf时,属第一类T形梁

当xh时,属第二类T形梁 f当x

(2)第一类T形梁的基本公式和适用条件

1)基本公式

1fcbfxfyAS  xx MMu1fcbfxh02或MMufyASh02 

2)适用条件

AS

bh0应不小于min或(ASAS,minminbh )

13.商品混凝土结构的结构计算与构造措施分别有何作用?

答:通过结构计算一般仅能初步确定主要部位的截面尺寸和钢筋数量,对于不易详细计算的因素就要通过构造措施来弥补。

14.梁的保护层厚度是指那一段距离?

答:梁的保护层厚度是指主筋表面至梁表面的距离。

15.单筋梁截面的有效高度h0ha,式中a是指哪一段距离?

答:单筋梁截面的有效高度h0ha,式中a是指受拉钢筋合力点至梁受拉边缘的距离。

16.对单筋矩形梁进行截面设计,出现b情况,若不考虑采用双筋梁,则需采取什么措施?

答:对单筋矩形梁进行截面设计,出现b情况,若不考虑采用双筋梁,则需加大截面尺寸或提高商品混凝土强

度等级。

17.双筋矩形截面梁中如何保证受压钢筋的应力达到抗压强度设计值?

达到抗压强度设计值fy的先决条件应满足: 答:双筋矩形截面梁中,受压钢筋的压应力s

x2a 或 zh0a

其含义为受压钢筋位臵不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足式上式规定时,则表明受压钢筋的位臵离中

太小,和轴太近,受压钢筋的应变s以致其应力达不到抗压强度设计值fy。以上a′为受压钢筋截面重心至商品混凝土

受压边缘的距离。

此外,必须注意,在计算中若考虑受压钢筋作用时,应按规范规定,箍筋应做成封闭式,其间距不应大于15d(d为受压钢筋最小直径),且不宜大于400mm。否则,纵向受压钢筋可能发生纵向弯曲(压屈)而向外凸出,引起保护层剥落甚至使受压商品混凝土过早发生脆性破坏。

18.对于受弯的梁类构件,其一侧纵向受拉钢筋的配筋百分率不应小于多少?

答:对于受弯的梁类构件,其一侧纵向受拉钢筋的配筋百分率不应小于45ft

fy和0.2中较大者。

19.梁斜截面受剪破坏的主要形态有哪几种?破坏发生的条件及特点如何?

答:梁斜截面受剪破坏的主要形态有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种类型。

(1)斜压破坏

这种破坏多发生在集中荷载距支座较近,且剪力大而弯矩小的区段,即剪跨比比较小(1)时,或者剪跨比适中,但腹筋配臵量过多,以及腹板宽度较窄的T形或I形梁。由于剪应力起主要作用,破坏过程中,先是在梁腹部出现多条密集而大体平行的斜裂缝(称为腹剪裂缝)。随着荷载增加,梁腹部被这些斜裂缝分割成若干个斜向短柱,当商品混凝土中的压应力超过其抗压强度时,发生类似受压短柱的破坏,此时箍筋应力一般达不到屈服强度。

(2)剪压破坏

这种破坏常发生在剪跨比适中(13),且腹筋配臵量适当时,是最典型的斜截面受剪破坏。这种破坏过程是,首先在剪弯区出现弯曲垂直裂缝,然后斜向延伸,形成较宽的主裂缝—临界斜裂缝,随着荷载的增大,斜裂缝向荷载作用点缓慢发展,剪压区高度不断减小,斜裂缝的宽度逐渐加宽,与斜裂缝相交的箍筋应力也随之增大,破坏时,受压区商品混凝土在正应力和剪应力的共同作用下被压碎,且受压区商品混凝土有明显的压坏现象,此时箍筋的应力到达屈服强度。

(3)斜拉破坏

这种破坏发生在剪跨比较大(3),且箍筋配臵量过少的情况,其破坏特点是,破坏过程急速且突然,当斜裂缝在粱腹部出现,很快就向上下延伸,形成临界斜裂缝,将梁劈裂为两部分而破坏,且往往伴随产生沿纵筋的撕裂裂缝。破坏荷载与开裂荷载很接近。

与适筋梁正截面破坏相比较,斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏时梁的变形要小,且具有脆性破坏的特征,尤其是斜拉破坏,破坏前梁的变形很小,有较明显的脆性。

试验表明,无论简支梁还是连续梁或约束梁均有斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏三种受剪破坏形态。

20.影响无腹筋简支梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些?

答:影响无腹筋简支梁斜截面受剪承载力的主要因素有剪跨比、商品混凝土强度、纵筋配筋率、截面尺寸和形状等。 通常采用

21.在受弯构件斜截面受剪承载力计算中通常采用什么方法来提高梁的斜截面受剪承载能力?

答:在受弯构件斜截面受剪承载力计算中,通常采用配臵腹筋即配臵箍筋和弯起钢筋的方法来提高梁的斜截面受剪承载能力。

22.商品混凝土梁斜截面受剪承载力公式为何要确定截面最小尺寸和最小配箍率限值?

答:商品混凝土梁斜截面受剪承载力公式是根据剪压破坏形态建立的,故其不适用于其它破坏形式。限制最小截面尺寸是为避免发生斜压破坏;限制最小配箍率是为避免发生斜拉破坏。

23.在钢筋商品混凝土梁斜截面承载力计算中,若V0.25cfcbho,则应采取的措施是什么?

答:在钢筋商品混凝土梁斜截面承载力计算中,若V0.25cfcbho,则应采取的措施是加大截面尺寸。

24.为保证斜截面的受弯承载力不小于正截面的受弯承载力,规范有何规定?

答:为保证斜截面的受弯承载力不小于正截面的受弯承载力,规范规定在梁的受拉区段弯起钢筋时,要保证材料抵抗弯矩图形必须包在弯矩图形之外,弯起点应在按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋截面面积之前。即:弯起钢筋梁中心线的交点应在不需要该钢筋的截面之外,且弯起点分别与按计算充分利用该钢筋截面面积点之间的距离不应小于0.5h0。同时,为了保证每根弯起钢筋都能与斜裂缝相交,弯起钢筋的弯终点到支座边缘或到前一排弯起钢筋弯起点的距离,都不应大于箍筋的最大间距的要求。

25.钢筋商品混凝土构件受扭状态可以分为哪两大类?

答:钢筋商品混凝土构件受扭状态可以分为两大类,平衡扭转和协调扭转。

26.说明按《商品混凝土结构设计规范》的弯剪扭共同作用下构件的配筋计算方法。

答:按《商品混凝土结构设计规范》的弯剪扭共同作用下构件的配筋计算方法:

(1)对于弯矩的作用,按受弯构件的正截面受弯承载力计算公式,单独计算其所需的纵向钢筋。

(2)对于剪力和扭矩的作用,采用商品混凝土受力相关,钢筋受力不相关的计算方法,计算其所需的箍筋和纵向钢筋。

(3)将上述二者的计算结果相叠加,即得弯剪扭构件所需的纵筋和箍筋。

27.在弯剪扭共同作用下,《规范》简化计算构件承载力的思路如何?

答:在弯剪扭共同作用下,构件的受弯、受剪、受扭承载力是相互影响的,即存在相关性。《规范》简化计算构件承载力的思路:对单独由商品混凝土贡献的承载力部分考虑相关关系,对于钢筋贡献的承载力部分采用线性叠加的方法。即对于弯矩的作用,按受弯构件的正截面受弯承载力计算公式,单独计算其所需的纵向钢筋;对于剪力和扭矩的作用,采用商品混凝土受力相关、钢筋受力不相关的计算方法,计算其所需的纵向钢筋和箍筋;然后,将上述二者的计算结果相叠加,即得弯剪扭构件所需的纵筋和箍筋。

28.柱按照箍筋的作用及配臵方式的不同分为哪两种?螺旋箍筋柱较普通箍筋柱承载力提高的原因是什么? 答:一般把钢筋商品混凝土柱按照箍筋的作用及配臵方式的不同分为两种:配有纵向钢筋和普通箍筋的柱,简称普通箍筋柱;配有纵筋和螺旋式(或焊接环式)箍筋的柱,简称螺旋箍筋柱。

螺旋箍筋柱较普通箍筋柱承载力提高的原因是螺旋筋约束了商品混凝土的横向变形。

29.在普通箍筋的轴心受压柱中,纵筋与箍筋各有何作用?

答:在普通箍筋的轴心受压柱中:纵筋的作用是提高柱的承载力,以减小构件的截面尺寸;防止因偶然偏心产生的破坏;改善破坏时构件的延性;减小商品混凝土的徐变变形。箍筋能与纵筋形成骨架;防止纵筋受力后外凸。

30.何谓稳定系数?其作用如何?影响稳定系数的因素有哪些?

答:长柱的承载力与条件相同的短柱承载力的比值称为稳定系数。《商品混凝土规范》采用稳定系数表示长柱承载能力的降低程度,即

lNus Nu

l式中Nu— 为长柱的承载力;

Nus—为短柱的承载力。

稳定系数值的影响因素:构件的长细比、商品混凝土强度等级、钢筋的种类以及配筋率,主要和构件的长细比有关。长细比是指构件的计算长度lo与其截面的回转半径i之比值;对于矩形截面为lo/b(b为截面的短边尺寸)。lo/b越大,值越小。当lo/b8时,柱的承载力没有降低,值可取为1。

31.什么是偏心受压构件的界限破坏?

答:具有某个特定配筋率的柱,当远离轴向力一侧的钢筋屈服与受压区商品混凝土压碎同时发生,我们把柱的这种破坏特征称为“界限破坏”。

当其受拉钢筋开始屈服时,受压区边缘也刚好达到商品混凝土弯曲受压时的极限压应变。也就是说,钢筋屈服与受压区商品混凝土被压碎同时发生。

32.偏心受压构件斜截面受剪承载力计算公式与受弯构件斜截面受剪承载力公式有何不同?当轴向力N>0.3fcA时,有何要求?

答:偏心受压构件斜截面受剪承载力计算公式是在受弯构件斜截面受剪承载力公式基础多了一项 0.07N ,同时要求当轴向力N>0.3fcA时,取N0.3fcA。

33.轴心受拉构件的破坏过程可分为哪三个受力阶段?

答:轴心受拉构件从加载开始到破坏为止,其受力过程也可分为三个受力阶段。第Ⅰ阶段为从加载到商品混凝土受拉开裂前。第Ⅱ阶段为商品混凝土开裂后至钢筋屈服。第Ⅲ阶段为受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服;此时,商品混凝土裂缝开展很大,拉力全部由钢筋承担,可认为构件达到了破坏状态,即达到极限荷载。

34.偏心受拉构件按纵向拉力的位臵不同,可分为哪受拉两种情况?

答:偏心受拉构件正截面的承载力计算,按纵向拉力的位臵不同,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;当纵向拉力N作用在钢筋As合力点及As合

力点范围以内时,属于小偏心受拉。

35.大偏心受拉与小偏心受拉构件在破坏时各有何特点?

′答:大偏心受拉构件破坏时截面虽开裂,但还有受压区,截面就不会裂通。构件破坏时,钢筋As及As的应力都

达到屈服强度,受压区商品混凝土强度达到α1fc。

小偏心受拉构件在临破坏前,一般情况截面全部裂通,拉力完全由钢筋承担,不考虑商品混凝土的受拉工作。设计

′时,可假定构件破坏时钢筋As及As的应力都达到屈服强度。

36.验算受弯构件裂缝宽度和挠度的目的是什么?

答:验算受弯构件裂缝宽度和挠度的目的是:使构件满足正常使用极限状态要求。

 

37.商品混凝土受弯构件的截面抗弯刚度有何特点?

答:商品混凝土受弯构件与匀质弹性材料梁相比较,钢筋商品混凝土是不匀质的非弹性材料,因此商品混凝土受弯构件的截面抗弯刚度不为常数,其主要特点如下:

(1)随着荷载的增大而减小;

(2)随着配筋率的降低而减小;

(3)沿构件跨度,截面抗弯刚度是变化的;

(4)随加载时间的增长而减小。

38.《规范》对商品混凝土构件裂缝控制等级是如何规定的?

答:商品混凝土构件的裂缝控制统一划分成三级,分别用应力及裂缝宽度进行控制。

一级:严格要求不出现裂缝的构件,按荷载效应标准组合进行计算时,构件受拉边缘商品混凝土不应产生拉应力; 二级:一般要求不出现裂缝的构件,按荷载效应标准组合进行计算时,构件受拉边缘商品混凝土的拉应力不应超过商品混凝土的抗拉强度标准值ftk,按荷载效应准永久组合下进行计算时,构件受拉边缘商品混凝土不应产生拉应力;

三级:允许出现裂缝的构件,最大裂缝宽度按荷载效应标准组合并考虑长期作用组合影响计算,并符合下列规定: wmaxwlim

39.《规范》规定,对使用上允许出现裂缝的构件应进行什么验算?

答:《规范》规定,对使用上允许出现裂缝的构件应进行最大裂缝宽度验算

40.按照张拉钢筋与浇捣商品混凝土的先后顺序,施加预应力的方法可分为哪两种?先张法的施工工序如何? 答:按照张拉钢筋与浇捣商品混凝土的先后顺序,施加预应力的方法可分为:先张法、后张法两种。

先张法的施工工序:先张拉钢筋,并将其固定,浇注混凝待商品混凝土达到一定强度后,放松钢筋。

41. 预应力商品混凝土构件对商品混凝土有何要求?

答:预应力商品混凝土构件要求商品混凝土具有高强度,收缩、徐变小,快硬、早强等性质。

42.条件相同的先张法和后张法轴心受拉构件,当con及l相同时,试比较预应力钢筋中的应力P? 答:条件相同的先张法和后张法轴心受拉构件,当con及l相同时,预应力钢筋中的应力P后张法大于先

张法。

 

 
 
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