工程结构第二章混凝土结构-2剖析
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第一章绪论问答题1.什么是混凝土结构?2.以简支梁为例,说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。
3.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?4.混凝土结构有什么优缺点?5.房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么?6.简述混凝土结构设计方法的主要阶段。
7.简述性能设计的主要步骤。
8.简述学习《混凝土结构设计原理》课程的应当注意的问题。
第一章绪论问答题参考答案1.什么是混凝土结构?答:混凝土结构是以混凝土材料为主,并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维,形成的结构,有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。
混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。
2.以简支梁为例,说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。
答:素混凝土简支梁,跨中有集中荷载作用。
梁跨中截面受拉,拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度,梁被拉断而破坏,是无明显预兆的脆性破坏。
钢筋混凝土梁,受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂,但开裂后,出现裂缝,拉力由钢筋承担,直至钢筋屈服以后,受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载,构件破坏。
素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小,并且是脆性破坏。
钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高,变形能力明显改善,并且是延性破坏。
3.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?答:混凝土和钢筋协同工作的条件是:(1)钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体;(2)钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏;(3)设置一定厚度混凝土保护层;(4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
4.混凝土结构有什么优缺点?答:优点:(1)可模性好;(2)强价比合理;(3)耐火性能好;(4)耐久性能好;(5)适应灾害环境能力强,整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好,对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能;(6)可以就地取材。
注意:加下划线者为概念题第一章绪论1、混凝土结构的种类P1素混凝土结构、钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构2、钢筋和混凝土为什么可以一起共同工作?P21)钢筋和混凝土之间有着可靠的粘结力,能牢固结成整体,受力后变形一致,不会产生相对滑移。
2)钢筋和混凝土的温度线膨胀系数大致相同,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间粘结。
3)钢筋外边有一定厚度的混凝土保护层,可以防止钢筋锈蚀,从而保证了钢筋混凝土构件的耐久性。
3、钢筋混凝土结构的优缺点P2优点:1)混凝土中所用的砂石材料,一般可以就地就近取材。
2)耐久性和耐火性均比钢结构好。
3)现浇及装配整体式钢筋混凝土结构整体性好,因而有利于抗震、防爆。
4)比钢结构节约钢材。
5)可模性好,可以根据设计要求浇注成各种形状。
缺点:1)自重过大,施工复杂。
2)浇注混凝土时需要模板、支撑。
3)户外施工受季节条件限制。
4)补强维修比较困难。
第二章钢筋和砼的力学性质1、砼的强度等级按什么划分?如何表示?P5以立方体抗压强度值作为最基本的强度指标及评价砼强度等级的标准。
用符号f cu表示,单位为N/mm例如C30表示30MPa 30N/mrm2、立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度的用途P6,7立方体抗压强度是用来分类的,轴心抗压强度是计算受弯构件正截面承载力、偏心受拉和受压构件的计算指标,轴心抗拉强度是计算受弯构件斜截面受剪、受扭构件及对某些构件进行开裂验算的计算指标。
3、混凝土的变形分类P8一类是混凝土的受力变形,包括混凝土一次短期加荷的变形,荷载长期作用下的变形;一类是混凝土的体积变形,包括混凝土由于收缩和温度变化产生的变形4、什么是收缩和徐变?P10, 11混凝土在长期不变压应力作用下,其应变随时间增长的现象称为混凝土徐变。
混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。
5、含碳量高低对钢筋性质的影响P12随着钢筋强度的提高,含碳量升高,塑性降低&确定钢筋屈服强度的方法,0.2的含义。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能2.1 混凝土的物理力学性能2.1.1 单轴向应力状态下的混凝土强度虽然实际工程中的混凝土结构和构件一般处于复合应力状态,但是单轴向受力状态下混凝土的强度是复合应力状态下强度的基础和重要参数。
混凝土试件的大小和形状、试验方法和加载速率都影响混凝土强度的试验结果,因此各国对各种单轴向受力下的混凝土强度都规定了统一的标准试验方法。
1 混凝土的抗压强度(1) 混凝土的立方体抗压强度f cu,k和强度等级我国《混凝土结构设计规范》规定以边长为150mm的立方体为标准试件,标准立方体试件在(20±3)℃的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度,单位为“N/mm2”。
用上述标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度作为混凝土的强度等级。
《混凝土结构设计规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80,共14个等级。
例如,C30表示立方体抗压强度标准值为30N/mm2。
其中,C50~C80属高强度混凝土范畴。
图2-1 混凝土立方体试块的破坏情况(a)不涂润滑剂;(b) 涂润滑剂(2) 混凝土的轴心抗压强度混凝土的抗压强度与试件的形状有关,采用棱柱体比立方体能更好地反映混凝土结构的实际抗压能力。
用混凝土棱柱体试件测得的抗压强度称为轴心抗压强度。
图2-2 混凝土棱柱体抗压试验和破坏情况我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081—2002)规定以150mm×150mm×300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件。
《混凝土结构设计规范》规定以上述棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值,用符号f ck表示,下标c表示受压,k表示标准值。
工程结构重点绪论:建筑结构按所用材料不同分类:混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构。
钢筋和混凝土共同工作的基础:1、钢筋与混凝土之间有良好的粘结力。
2、钢筋和混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数。
3、混凝土包裹着钢筋,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,加强了结构的耐久性。
钢筋混凝土结构的优缺点:优点:1、取材容易。
2、耐火、耐久性好。
3、可模性、整体性好。
4、维修保养费低。
缺点:1、自重大。
2、抗裂性能差。
3、费工,费模板,现场施工周期长,且受季节性影响。
第一章::立方体抗压强度标准值ƒcu,k是指按照标准方法制作的边长为150mm的立方体试件,在温度为(20±3)℃、相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d或按设计规定,用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值。
(如C20表示立方体抗压强度标准值为20N/mm2,即ƒ=20N/mm2。
)cu,k混凝土的徐变:混凝土在荷载长期作用下,即使应力维持不变,其应变会随时间而增长的现象称为混凝土的徐变。
影响混凝土徐变的因素:1、内在因素:主要是指混凝土的组成和配合比。
2、环境影响:主要是指混凝土制作时的养护方法和使用条件。
3、应力条件:应力俞大,徐变俞大。
混凝土结构的钢筋,一般情况下可按下列规定选用:1、纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500钢筋。
2、梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500钢筋。
3、箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB335、HPB300钢筋。
混凝土结构对钢筋性能的要求:1、强度:钢筋强度是作为设计计算时的主要依据,是钢筋混凝土结构承载力的决定因素。
2、延性:延性是钢筋变形、耗能的能力。
3、可焊性:钢筋需具有良好的焊接性能,保证焊接后的接头性能良好。
4、与混凝土的粘结:必须具有足够的粘结力。
粘结力的组成:1、胶结力。
2、摩阻力。
3、机械咬合力。
钢筋搭接的方法分为两类:绑扎搭接、机械连接或焊接。
第一章荷载类型1、荷载与作用在概念上有何不同?荷载:是由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。
作用:能使结构产生效应的各种因素总称。
2、说明直接作用和间接作用的区别。
将作用在结构上的力的因素称为直接作用,将不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用,如温度改变,地震,不均匀沉降等。
只有直接作用才可称为荷载。
3、作用有哪些类型?请举例说明哪些是直接作用?哪些是间接作用?①随时间的变异分类:永久作用、可变作用、偶然作用②随空间位置变异分类:固定作用、可动作用③按结构的反应分类:静态作用、动态作用。
4、什么是效应?是不是只有直接作用才能产生效应?效应:作用在结构上的荷载会使结构产生内力、变形等。
不是。
第二章重力1、结构自重如何计算?将结构人为地划分为许多容易计算的基本构件,先计算基本构件的重量,然后叠加即得到结构总自重。
2、土的重度与有效重度有何区别?成层土的自重应力如何计算?土的天然重度即单位体积中土颗粒所受的重力。
如果土层位于地下水位以下,由于受到水的浮力作用,单位体积中,土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为土的有效重度。
3、何谓基本雪压?影响基本雪压的主要因素有哪些?基本雪压是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。
主要因素:雪深、雪重度、海拔高度、基本雪压的统计。
4、说明影响屋面雪压的主要因素及原因。
主要因素:风的漂积作用、屋面坡度对积雪的影响(一般随坡度的增加而减小,原因是风的作用和雪滑移)、屋面温度(屋面散发的热量使部分积雪融化,同时也使雪滑移更易发生)。
5、说明车列荷载与车道荷载的区别。
车列荷载考虑车的尺寸及车的排列方式,以集中荷载的形式作用于车轴位置;车道荷载则不考虑车的尺寸及车的排列,将车道荷载等效为均布荷载和一个可作用于任意位置的集中荷载形式。
第三章侧压力1.什么是土的侧压力?其大小与分布规律与哪些因素有关?土的侧向压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。
建筑结构试验第一章结构试验概论所谓建筑结构试验,就是对建筑结构或者是它的构件施加一定的荷载,这个荷载我们指的就是比较广义的,包括力,也包括温度或者是变形,然后用现代的测试手段对它引起来的各种反应,比如说:变形、位移、应变等等进行测量,通过这些测量来观测结构对荷载的反应能力,考查它是否符合使用和设计要求,同时,也可以通过这种观测,来得到荷载与它产生的变形之间的关系,为计算提供实践根据。
结构试验是土木工程专业的一门专业课,首先它以建筑结构的专业知识为基础,例如材料力学、结构力学、弹性力学、混凝土结构、砌体结构、钢结构等。
其次结构试验必须依靠试验加载设备和仪器仪表来进行,了解这些设备仪表的原理和使用方法是很重要环节,这就需要掌握机械、液压、电工、物理等方面相关内容。
再次,计算机是现代结构试验技术的核心,运用计算机进行试验控制、数据采集、信号分析及处理等等。
总之,结构试验是一门综合性很强的课程。
在对结构进行试验时,试验方法必须遵守《混凝土结构试验方法标准》(GB50152-92)《建筑抗震试验方法规程》(JGJ101-1996)等专门技术标准。
1.1 建筑结构试验任务1研究对象:建设工程的结构物2主要任务:在试验研究对象上应用科学的试验组织程序,使用仪器设备为工具,利用各种实验为手段,在荷载或其他因素作用下,通过对结构物受作用后的性能进行观测和对测量参数进行分析,从强度、刚度和抗裂性以及结构实际破坏形态来判明结构的实际工作性能,从而对结构物的工作性能作出评价,对结构物的承载能力作出正确估计,确定结构对使用要求的符合程度,为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。
例如:钢筋混凝土简支梁在静力集中荷载作用下,可以通过测得梁在不同受力阶段的挠度、角变位、截面应变和裂缝宽度等参数,来分析梁的整个受力过程以及结构的强度、挠度和抗裂性能。
所以,建筑结构试验是以实验方式测定有关数据,由此反映结构或构件的工作性能、承载能力和相应的安全度,为结构的安全使用和设计理论的建立提供重要根据的学科。
二、桥梁工程(一)桥梁的组成与分类1.桥梁的基本组成部分2.桥梁的分类(二)桥梁上部结构1.桥面构造(1)桥面铺装及排水、防水系统。
1)桥面铺装。
桥面铺装即行车道铺装,亦称桥面保护层。
桥面铺装的形式有:2)桥面纵横坡。
3)桥面排水和防水设施。
(2)伸缩缝。
【2007】.温差较大的地区且跨径较大的桥梁上应选用()。
A.镀锌薄钢板伸缩缝B.U型钢板伸缩缝C.梳型钢板伸缩缝D.橡胶伸缩缝答案:C(3)人行道、栏杆、灯柱。
2.承载结构2)连续梁式桥和悬臂梁式桥。
(2)拱式桥。
拱式桥在竖向荷载作用下,两拱脚处不仅产生竖向反力,还产生水平反力(推力)。
可充分利用石料或混凝土等抗压能力强而抗拉能力差的圬工材料。
拱式桥是钢筋混凝土桥和圬工桥最合理的结构形式之一。
其墩台基础必须承受强大的拱脚推力。
因此拱式桥对地基要求很高,适建于地质和地基条件良好的桥址。
拱桥按其结构体系分为:(3)刚架桥。
按照其静力结构体系可分为单跨或多跨的刚架桥;也可分为铰支承刚架桥和固端支承刚架桥。
(4)悬索桥。
(5)组合式桥。
3.桥梁支座支座按其允许变形的可能性分为固定支座、单向活动支座;(三)桥梁下部结构1.桥墩空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定:(3)柱式桥墩。
(4)柔性墩。
(5)框架墩这类空心墩为轻型结构,是以钢筋混凝土或预应力混凝土构件组成。
2.桥台【2015考题】14.可不设罝翼墙的桥台是()。
A.U形桥台B.耳墙式桥台C.八字式桥台D.埋罝式桥台【答案】D【解析】本题考查的是桥梁工程。
埋罝式的桥台设罝耳墙。
本题目也是属于稍微便宜点的题目,因为教材有图示。
大家看过一次可能就会有印象。
【2014】.地基承载力较低、台身较高、跨径较大的桥梁,应优先采用()。
A.重力式桥台B.轻型桥台C.埋置式桥台D.框架式桥台【答案】D【解析】框架式桥台是一种在横桥向呈框架式结构的桩基础轻型桥台,它所承受的土压力较小,适用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥。
混凝土结构工程综合资料1. 引言混凝土是一种常用的建筑材料,其在各个领域都有广泛的应用。
混凝土结构工程是指利用混凝土作为主要结构材料来构建建筑物或其他工程结构的过程。
本文档将综合介绍混凝土结构工程的相关资料,包括混凝土的性质、混凝土结构设计的基本原理、施工技术和质量控制等方面的内容。
2. 混凝土的性质2.1 混凝土的组成混凝土主要由水泥、骨料、粉煤灰和外加剂等材料混合而成。
水泥是混凝土的胶结材料,骨料是混凝土的骨架材料,粉煤灰可提高混凝土的工作性能,外加剂可以改善混凝土的特性。
2.2 混凝土的强度混凝土的强度是评价混凝土质量的重要指标,通常使用抗压强度和抗拉强度来表示。
抗压强度是指混凝土在受压状态下能够承受的最大压应力,抗拉强度是指混凝土在受拉状态下能够承受的最大拉应力。
2.3 混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土在外界环境作用下的抵抗能力。
混凝土的耐久性主要受到外界因素和混凝土本身性能的影响。
3. 混凝土结构设计3.1 混凝土结构设计的基本原理混凝土结构设计是指根据结构的荷载和使用要求,以满足结构安全和使用性能要求为目标,确定结构的尺寸、形式和材料的过程。
混凝土结构设计的基本原理包括力学原理、设计原则和设计规范等方面的内容。
3.2 混凝土结构设计的步骤混凝土结构设计的步骤通常包括设计任务确认、荷载计算、结构性能要求确定、结构方案设计、构件尺寸确定、设计计算和检查等环节。
3.3 混凝土结构的施工技术混凝土结构的施工技术是指在混凝土结构施工过程中采用的各种方法和措施。
常见的施工技术包括模板施工、混凝土浇筑、构件连接和预应力等。
4. 混凝土结构工程质量控制4.1 混凝土结构工程质量控制的意义混凝土结构工程质量控制是指通过采取一系列措施来保证混凝土结构工程的质量达到设计要求。
合理的质量控制可以提高工程结构的安全性和耐久性,避免事故的发生。
4.2 混凝土结构工程质量控制的方法混凝土结构工程质量控制的方法主要包括施工前的准备工作、施工中的质量控制和施工后的验收工作。