高等混凝土(整理后)
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《高等混凝土结构理论》要点1.Stress-strain curves of concrete under monotonic,repeated and cyclic uniaxial loadings.单轴受力时混凝土在单调、重复、反复加载时的应力应变曲线。
单调加载重复加载反复加载2.Creep of concrete (linear and nonlinear)混凝土的徐变(线性、非线性徐变)Creep:Deformation that changes with time under constant stressCauses:(1)viscous flow (the main reason when the stress is small )(2)development of microcracks (the main reason when the stress is large)一般认为,混凝土在应力施加后的起始变形,主要是骨料和水泥砂浆的弹性变形,和微裂缝少量发展所构成。
徐变则主要是水泥凝胶体的塑性流(滑)动,以及骨料界面和砂浆内部裂缝发展的结果。
内部水分的蒸发也产生附加的干缩徐变。
与此类似,混凝土卸载后的及时和滞后的恢复变形,有着相应而相反的作用。
影响混凝土徐变值和变化规律的主要因素:应力水平(1)00()/()c t f t 0.4~0.6线性徐变,长期作用下有极限值,徐变值约与应力成正比0.4~0.6<<0.8非线性徐变,长期作用下徐变收敛,有极限值,但单位徐变值随应力水平而增大。
>0.8徐变发散而破坏,故长期抗压强度为0.8cf(2)加载时的龄期加载(应力)时混凝土龄期越小,成熟度越差,起始应变和徐变都大,极限徐变大的多。
(3)原材料和配合比水泥用量越大、水灰比越大、水泥砂浆含量大,徐变大;普通硅酸盐水泥比早强快硬水泥的混凝土徐变大(4)制作和养护条件振捣密实,养护条件好,蒸汽养护后成熟快,徐变小。
中、美、日混凝土结构设计规范构件承载力的分析比较一、概述结合《高等混凝土》所学内容,针对有腹筋的钢筋混凝土构件,比较中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、美国《Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary》(ACI 318-11)、日本《Standard Specifications for Concrete Structure- 2007 Design》(JGC15)中有关混凝土构件受弯和受压承载力、受剪承载力、受扭承载力计算方法的异同。
充分利用公式、表格、图形、文字、算例等具体介绍三种规范的差异。
文中的设计专用术语主要依据中国《混凝土结构设计规范》,对美日混凝土结构设计规范中翻译不确定的地方,仍然保留原规范(美日规范)中的术语。
二、设计表达式1)中国规范我国规范,采用基于概率理论的分项系数设计方法,以分项系数的形式表达,其表达式为:γγγγ≤γγγ=γ(γγ,γγ,γγ,γγ,γγ,γ,γ0,….)式中:γγ为作用效应的分项系数;γγ为作用效应的标准值;γγ为结构抗力分项系数;γγ为结构抗力标准值;γγ,γ为混凝土轴心抗压强度标准值;γγ,γ为钢筋抗拉强度标准值;γγ为混凝土材料分项系数,取γγ=1.4;γγ为钢筋材料分项系数,取γγ=1.1;γγ为钢筋截面面积;γ,γ0为截面宽度和截面有效高度。
2)美国规范美国规范采用的是基于概率理论的荷载-抗力系数的设计方法,其表达式为:γγ=γγγ式中:γγ为荷载效应设计值;γγ为结构抗力标准值,由材料强度标准值计算确定;γ为结构抗力折减系数,对于3)日本规范日本规范采用的是考虑结构安全因子的设计方法,其表达式为:γγγd/γγ≤1.0式中γd为构件的设计荷载效应,γγ为结构影响系数,γγ为构件抗力设计值。
中国规范中的γγ/γγ与美国规范中的γγγ以及日本规范中的γγγd在概念上是一致的。
《高等混凝土结构理论》A卷参考答案及评分标准一. 简单介绍目前国内外在混凝土本构关系的研究状态,(1)主要有成就的人,(2)研究的成就,(3)研究的方法,(4)目前进展和未来主要研究方向。
(20分)【答】【主要模型】(6分)1.Sargin模型:用一个有理分式拟合单轴受压应力—应变曲线。
2.Hogenestad模型:采用分段表达式反映混凝土单轴受压应力—应变关系。
这一模型在美国及北美洲地区广泛应用σ-全过程曲线的几何特征分析基础上,3.过镇海模型:在试验研究和对受压ε过镇海等给出了混凝土单轴受压应力—应变关系表达式。
【研究进展】(6分)基于断裂力学的本构关系、基于损伤力学的本构关系、基于内时理论的本构关系高温下混凝土本构关系、中高应变率下混凝土本构关系,特殊应力弹粘塑性本构模型【未来研究方向】(8分)1基于数值建模技术的材料本构模型区别于传统的数学模型,它是在大量可靠的试验数据基础上形成的,能够比较客观、真实地反映混凝土的力学行为。
例如基于神经网络的混凝土模型。
2. 现有的混凝土强度理论各具有优点,但都存在一定缺陷。
因此,发展混凝土建立适用于不同环境、不同应力状态、不同应力路径的强度理论显得尤为重要。
3. 损伤力学作为一门学科尚不够系统和完善。
⑴选择合理的损伤变量⑵有效地进行损伤实测⑶不同应力条件下损伤演化的条件和规律⑷损伤破坏判据⑸动态和蠕变情况下的损伤力学模型【此题为主观题,没有标准答案,考生可以自由发挥,答案合理均给分】二.说明4种混凝土本构模型,并说明其在混凝土结构分析中的应用,以及适用范围。
(20分)【答】线弹性模型这种模型能较好地描述混凝土受拉和低应力受压时的性能,也适于描述混凝土其它受力情况下的初始阶段。
(5分)非线弹性模型在计算一次性单调加载时会得到比较准确的结果。
由于它以材料的弹性为基础,不能反映混凝土加载和卸载的区别、存在滞回环、卸载后存在残余变形等;不能应用于卸载、加载循环和非比例加载等复杂的受力过程。
混凝土知识大全混凝土是一种常见的建筑材料,由水、水泥、砂和石料混合而成。
在建筑、道路、桥梁和其他基础设施项目中,混凝土是必不可少的材料之一。
在这篇文章中,我们将探讨混凝土的各方面知识,包括混凝土的组成、性质、种类,以及它们的用途及特点等。
一、混凝土的组成混凝土的主要成分是水泥、砂、骨料和水。
其中,水泥是混凝土的主要胶凝材料,它能将其他成分粘合在一起,形成一块坚硬的固体。
砂是一种以石英矿物为主的细粒颗粒,它占混凝土总体积的20%-30%。
与水泥相比,砂的作用主要是为混凝土提供体积和稳定性。
骨料是混凝土中的颗粒物质,可以是石子、砾石或碎石等,其大小一般应当大于5毫米。
骨料可以为混凝土提供强度和耐久性。
水是混凝土的另一个不可或缺的成分。
水的作用是在混凝土中形成化学反应,使混凝土在固化后得到强度和硬度。
同时,水也可以回收部分混凝土中分散的细粒颗粒,使其能够描绘均匀地混合在一起。
二、混凝土的性质混凝土具有很强的压缩强度和强大的局部承载力,这使得它成为建筑,道路和桥梁等大型工程项目的理想选择。
混凝土还具有以下特点:1. 耐久性:混凝土的化学性质使其能够在不同的环境中保持其初始强度和硬度。
它能抵御自然磨损,如气象和化学腐蚀。
2. 可定制:混凝土可以使用不同的配方和生产过程来满足特定的性能需求,如提高强度或耐火性能。
3. 安全性:混凝土通常比其他建筑材料更安全,因为它不会燃烧、腐烂或引起电子泄漏等危险事故。
4. 维护容易:混凝土的表面可以涂漆或喷涂来重建其外观,而且其维护成本较低,因为它不需要频繁的保养和修复。
三、混凝土的种类根据材料的特性,混凝土可分为各种不同的种类:1. 普通混凝土:一般用于基础,地面和建筑物外墙等较低强度应用,强度不大于2800 psi。
2. 高强度混凝土:这种混凝土能承受更大的压力和重量,强度一般在8000 psi左右,用于建造高层建筑、桥梁和其他重要基础设施。
3. 自密实混凝土:这种混凝土由特殊化学成分和加压形成的混凝土,能够自动排除空气和微小裂缝。
《高等混凝土结构理论》要点1.Stress-strain curves of concrete under monotonic, repeated and cyclic uniaxial loadings. 单轴受力时混凝土在单调、重复、反复加载时的应力应变曲线。
2.Creep of concrete (linear and nonlinear) 混凝土的徐变(线性、非线性徐变)3.Components of deformation of concrete 混凝土变形的多元组成4.Process of failure of concrete under uniaxial compression 混凝土在单向受压时破坏的过程。
5.Strength indices of concrete and the relations among them 混凝土的强度指标及其之间关系6.Features of stress-strain envelope curve of concrete under repeated compressive loading. 混凝土单向受压重复加载时的应力应变关系的包络线的特征。
7.The crack contact effect of concrete and its representation in stress-strain diagram. 混凝土的裂面效应及其在应力应变关系图上的表示。
8.The multi-level two-phase system of concrete. 混凝土的多层次二相体系。
9.The rheological model of concrete. 混凝土的流变学模型。
10. Influence of stress gradient on strength of concrete. 应力梯度对混凝土强度的影响。
11.Tensile test of concrete and result. 混凝土轴心受拉试验及结果。
1混凝土徐变的影响:优点:混凝土的徐变会显著影响结构或构件的受力性能。
如局部应力集中可因徐变得到缓和,支座沉陷引起的应力及温度湿度力,也可由于徐变得到松弛,这对水工混凝土结构是有利的。
在某种情况下,徐变有利于防止结构物裂缝形成;有利于结构或构件的内力重分布,减少应力集中现象及减少温度应力等。
缺点:但徐变使结构变形增大对结构不利的方面也不可忽视,如徐变可使受弯构件的挠度增大2~3倍,使长柱的附加偏心距增大,还会导致预应力构件的预应力损损失。
由于混凝土的徐变使构件变形增大;在预应力混凝土构件中,徐变会导致预应力损失;徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大,故而使受弯构件挠度增加,使偏压构件的附加偏心距增大而导致构件承载力的降低2钢筋和混凝土协调工作,最不好控制的问题即钢筋的应力松弛和混凝土的徐变,该如何计算?(预应力混凝土?还是一般混凝土?)3引起混凝土裂缝的其他原因:(除了课本中的10种)徐变裂缝的控制可采用适当加大端头截面高度,配置承受水平力钢筋,放射式配筋或弯起构造筋;压低预应力筋弯起角度,减少非预压区;支撑节点采用微动连接,以削减约束应力:构件吊装前应有一个较长的堆放时间,使徐变变形在吊装前(或固定前)完成大部分,此时混凝土具有较长龄期,强度也较高;预应力混凝土构件不要过早放张,以减少收缩徐变变形,提高抗裂能力;加大端头支承垫板,改进压力分布层,减少应力集中。
应力集中裂缝一般多在主体结构建成后出现,主要分布在门窗洞口、平面或立面突出凹进以及结构开洞口和结构刚度突变及集中荷载等处。
对于预应力钢筋混凝土结构,一般在张拉钢筋锚固端产生的局部压应力集中处产生裂缝。
施工裂缝的控制主要在于加强模板施工过程的管理;混凝土的成品保护;钢筋绑扎施工加强对负弯矩筋的管理;振捣方式方法必须正确。
4框架结构楼的施工顺序,在何处何时且如何留置施工缝。
框架结构分为基础工程,主体工程,砌体工程,装饰工程基础施工顺序为:场地平整,桩基础施工,垫层,基础施工主体施工顺序为:柱钢筋,柱模板柱混凝土梁板楼梯模板梁板楼梯钢筋梁板楼梯混凝土,然后是砌体工程,最后为建筑装饰工程施工缝:位置应在混凝土教主之前确定,并宜设置在结构受剪力较小且便于施工的部位。
科技视界Science &Technology Vision0引言“高等混凝土结构理论”是土木工程专业硕士研究生的一门核心专业课程,同时也是集理论与实践为一体的课程,是对本科阶段“钢筋混凝土结构设计原理”及“钢筋混凝土结构设计”两门课程知识的拓展与深化,是对国内外混凝土结构设计规范理论内涵更深入的诠释[1]。
该课程旨在培养研究生对钢筋混凝土结构理论分析的能力,要求更加深入理解混凝土材料、构件、结构的力学性能、工作性能和破坏机理,为后期的科学研究以及工程实践提供专业理论知识。
因此,采用何种适合本校研究生的教学模式是每一位“高等混凝土结构理论”主讲教师需要解决的问题[2-4]。
本文就“高等混凝土结构理论”课程教学改革与实践作分析探讨。
1现有研究生教学及学习过程中存在的问题1.1教学内容设置,缺乏统一标准“高等混凝土结构理论”课程教学内容的设置应符合教学大纲和教学规律,反映学科的主要知识、方法论以及时代发展的要求与前沿。
研究生教学与本科教学不同,在较长的一段时间内缺乏统一标准,部分高校存在因教师设置课程的现象。
作为土木学科核心课之一的“高等混凝土结构理论”虽然不至于因人设课,但之前由于没有统一标准,部分授课教师制定的教学内容,具有随意性,导致教学内容碎片化。
1.2教学模式单一,教学效果一般“高等混凝土结构理论”课程教学目前普遍采用的是板书+ppt 结合的方式,主要以教师主动讲授、学收稿日期:2022-08-12※基金项目:河北省级研究生示范课程“高等混凝土结构理论”(KCJSX2019076);河北省研究生课程思政示范课程教学团队项目“工程地震与结构抗震”(YKCSZ2021129)。
作者简介:李其廉,副教授,硕士,研究方向为钢筋混凝土结构理论研究及其教学。
DOI :10.19694/ki.issn2095-2457.2022.23.36【摘要】“高等混凝土结构理论”课程是土木工程专业硕士研究生的一门核心专业课程,主要讲授钢筋混凝土材料、构件和结构性能的基本概念和基础理论,对培养土木工程高级专业人才具有重要作用。
混凝土的知识点总结高中一、混凝土的组成1.1 混凝土的基本组成混凝土由水泥、水、砂、骨料(石子)组成。
水泥起胶凝作用,水与水泥反应生成胶凝体,使混凝土材料具有粘结性、硬化性和强度。
水是混凝土中的重要组成部分,它参与水泥的水化反应,并使混凝土材料塑性、流动性和硬化过程发生。
砂是混凝土的细料,其作用是填充骨料之间的空隙,提高混凝土的密实性和均匀性。
骨料是混凝土中的粗料,起到骨架支撑作用,是混凝土强度、耐久性和稳定性的重要因素。
1.2 混凝土掺合料混凝土中通常会添加一定的掺合料,如矿渣粉、粉煤灰、硅灰、膨胀珍珠岩等,用来改善混凝土的性能,降低成本,减少对天然资源的开采。
掺合料可以改善混凝土的工作性能、耐久性、抗裂性和早强性等,并且有利于减少水泥用量、降低混凝土的热收缩和干缩变形。
1.3 混凝土的添加剂在混凝土中还可以添加一些特殊的添加剂,如减水剂、缓凝剂、早强剂、防水剂等,用来改善混凝土的工作性能、加速或延缓混凝土的硬化、提高混凝土的强度和耐久性等。
二、混凝土的性能2.1 混凝土的强度混凝土是一种高强度的建筑材料,其抗压强度通常在15MPa到60MPa之间,甚至更高。
混凝土的强度与水泥用量、骨料强度、水灰比、养护条件等因素有关。
2.2 混凝土的耐久性混凝土具有较好的耐久性,可以耐受外界环境的侵蚀和风吹雨打。
然而,混凝土在潮湿、盐碍等特殊环境下容易发生腐蚀和龟裂,从而降低其耐久性。
为了提高混凝土的耐久性,可以采取一些措施,如使用高性能水泥、添加掺合料和添加剂、改善养护条件等。
2.3 混凝土的抗裂性混凝土具有一定的抗裂性,但在受到外力作用或干湿变化等因素的影响下,混凝土容易产生裂缝,从而降低其使用性能。
为了提高混凝土的抗裂性,可以采取一些措施,如控制混凝土的水灰比、合理设计混凝土结构、添加纤维等。
2.4 混凝土的工作性能混凝土的工作性能包括塑性、流动性、抗渗、耐冻融等指标。
为了满足不同工程的施工要求,可以采取适当的措施来改善混凝土的工作性能,如调整水灰比、添加减水剂、采用高流动性混凝土等。
研究生课程《高等混凝土结构理论》吕西林、蒋欢军、李培振同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所教学内容及课时分配第一章:绪论(3学时)第二章:混凝土结构材料的性能和本构关系(6学时)第三章:混凝土构件正截面特性和分析(6学时)第四章:混凝土构件斜截面特性和分析(6学时)第五章:混凝土构件受扭的特性和分析(3学时)第六章:粘结和锚固的特性和分析(3学时)第七章:钢筋混凝土板的特性和分析(6学时)第八章:预应力混凝土结构的特性和分析(3学时)第九章:混凝土结构的使用性能(6学时)第十章:混凝土结构抵抗地震、火灾等灾害的性能(6学时)主要教材及参考书R. Park and T. Pauley. Reinforced Concrete Structures. John-Wiley & Sons, 1975. (或中译本:钢筋混凝土结构,重庆大学出版社,1985)派克, 根勃尔著, 黄国桢, 成源华译. 钢筋混凝土板. 同济大学出版社, 1992.林同炎, Ned H. Burns著, 路湛沁, 黄棠, 马誉美译. 预应力混凝土结构设计(第三版). 中国铁道出版社, 1983.江见鲸, 李杰, 金伟良主编. 高等混凝土结构理论(第一版). 中国建筑工业出版社, 2007.顾祥林主编. 混凝土结构基本原理(第二版). 同济大学出版社, 2011.赵国藩主编. 高等钢筋混凝土结构学.机械工业出版社, 2005.主要教材及参考书(c.)James G. MacGregor, Reinforced Concrete --- Mechanics & Design, 2nd Edition, 1992, Prentice-hall •18 Chapters•Basic theory and bending (5 chapters)•Shear, torsion and anchorage (3 chapters) •Serviceability (1 chapter)•Slabs: one-way and two-way (4 chapters) •Columns: combined axial load & bending, slender columns (2 chapters)•Seismic design, footing & others (3 chapters)研究生阶段与本科生阶段学习内容的区别:内容深化和扩展:机理---设计---问题与改进基本构件 --- 结构体系简单受力状态 --- 复杂受力状态,例如灾害作用等; 混凝土结构材料的拓展,例如预应力材料,纤维增强材料等;国内外研究和应用现状的介绍各种学术观点和设计理论的介绍,不局限于理解和应用中国规范学习方式:自学与课堂学习相结合第一章绪论1.1 混凝土结构的定义及种类定义:以混凝土为主要材料建造的工程结构。
第1章绪论混凝土结构的特点一:优点1)强度高。
2)耐久性好。
3)耐火性好。
混凝土是热的不良导体,遭遇火灾时,钢筋因为有混凝上包裹,不致很快升温软化而达到失去承载力的程度,因而其耐火性比钢结构和术结构要好。
4)可模性好。
混凝土可以根据设计需要浇筑成各种形状和尺寸的结构,周此适用于形状复杂的结构,如箱形结构、空间薄壳等。
5)整体性好。
整体浇筑的钢筋混凝土结构整体忡好,对抗震、抗爆结构有利。
6)易于就地取材。
二:缺点7)自重大。
这对于建造大跨结构和抗震结构屉不利的。
8)抗裂性差,开裂过早。
普通混凝土结构在正常使用茼载下往往带裂缝工作,这对耐久性不利,并且限制了在防渗、防漏要求严格的容器、管道结构中的应用。
9)施工比较复杂,工序多,工期长,受环境影响大。
如雨期施工,冬期施工,干燥高温天气下施工等,必须采取特别措施以确保工程质量。
10)混凝土一旦局部破坏,补强修复比较困难第2章混凝土材料一:混凝土的组成与配合比设计(1)混凝土的组成a: 胶凝材料(硅酸盐水泥)b: 辅助性胶凝材料: 通常是火山灰材料c: 化学外加剂化学外加剂种类繁多,按照性能划分,有碱水剂、缓凝剂、促凝剂、引气剂和缓蚀剂等( 2 ) 混凝土拌台物的配台比设计步骤一:确定混凝土拌合物的]’作性。
根据工程所用施工工艺、配筋密集程度和捣实条件等决定混凝土拌台物的坍落度或维勃(vB)稠度。
步骤二:选择石子最大粒径。
石子摄大粒径越大,混凝土内部过渡区越薄弱,但是所需胶凝材料浆体量越小,从而也越经济。
步骤三:选择用水量和含气量。
混凝土拌合物工作性一定时,用水量取决于石子最大粒径、粒形和级配,通常根据经验参数选取。
有抗冻性要求的混凝土必须引气,其拌台物的舍气量应根据骨料的最大粒径选取。
步骤四选择水灰比。
混凝土强度与灰水比(即水灰比的倒数)、胶凝材料的水硬活性等因素存在一定的关系。
步骤五:计算水泥用量。
水灰比与用水量一经确定,水泥用量就可计算而得。
如计算所得水泥用量小于按照耐久性要求规定的最小水泥用量时,应按照耐久性要求取值。
高等混凝土知识点总结(大全5篇)第一篇:高等混凝土知识点总结《高等混凝土》知识点总结(page代指过镇海的钢筋混凝土结构书)1.1材料特点1.不同方向(平行、垂直、倾斜)的浇筑方式对混凝土受压测试强度的区别:施工和环境因素引起的混凝土非均匀性和不等向性。
page22.微裂缝的形成原因和部位以及造成的结果:原因:水泥砂浆失水收缩变形量远大于粗骨料的收缩变形差(温湿度场所产生的微观应力场),这使砂浆受拉骨料受压;部位:粗骨料与砂浆的界面(界面粘结裂缝,都出现在较大骨料表面)和砂浆内部;结果:裂缝发生不可恢复的扩展,是混凝土徐变的一个重要因素(另外一个原因就是水泥胶凝体的粘性流动。
page2——page4)1.2 一般受力破坏机理1.混凝土受压破坏的微观分析:沿粗骨料表面形成的粘结裂缝随着外力的增加不断发展,最终连通成为宏观裂缝,砂浆损伤不断积累,切断了与骨料的联系,使混凝土丧失整体性而逐渐丧失承载能力,破坏时骨料通常完好,所以混凝土的强度和变形性能在很大程度上取决于水泥砂浆的质量和密实性。
Page62.1抗压强度1.立方体抗压强度不能并未在试件中建立均匀的单轴受压应力状态,因此测到的不是混凝土的实际轴压强度(偏大,垫板对试件的横向约束),但依然作为混凝土强度等级划分的指标重要指标。
因此采用棱柱体试件,根据圣维南原理,除了端部局部范围之外的中部,接近于均匀单轴受压应力状态。
Page82.混凝土受压变形破坏全曲线特殊点的含义(应力、应变、泊松比),宏观斜裂缝为什么会出现在后期,机理是什么?page9——page123.混凝土破坏全曲线的下降段表示残余强度,但是混凝土试件在加载过程中会突然破坏,其原因是试验机的刚度不足,在加载过程中发生变形时,储存了很大的弹性应变能,当试件承载力突然下降时,试验机因受力减小而恢复变形,释放能量,从而将试件急速压坏,也就得不到下降段的曲线了。
措施:page12(2种常用的方法)。
高容量混凝土施工方案(完整版)简介本文档旨在提供一份高容量混凝土施工方案的完整版,旨在满足工程的需求并确保施工的顺利进行。
高容量混凝土是一种用于承载大荷载的特殊混凝土,其具有高强度和抗压能力,适用于需要承受高荷载的建筑和基础设施项目。
混凝土配比根据项目需求和混凝土性能要求,制定适当的混凝土配比是至关重要的。
我们建议采用以下配比:- 水泥:XXX kg- 粗骨料:XXX kg- 砂:XXX kg- 水:XXX kg- 外加剂:根据需要添加合适的外加剂施工步骤下面是高容量混凝土的施工步骤:1. 确保施工区域平整,并且具备良好的排水条件。
2. 确定混凝土浇筑区域的尺寸和形状,并进行标记。
3. 准备混凝土搅拌机,确保搅拌机的清洁和良好的运转状态。
4. 将混凝土原材料按照配比加入搅拌机,并启动搅拌机进行搅拌。
5. 搅拌时间应根据混凝土配比和项目要求进行调整,确保混凝土的均匀性和可塑性。
6. 在浇筑区域铺设防止混凝土流失的隔离膜。
7. 将搅拌好的混凝土倒入浇筑区域,并使用混凝土振捣器进行振捣,以确保混凝土的密实性。
8. 将混凝土表面进行抹平和抹光,以得到最终的施工效果。
9. 在混凝土开始凝固之前,使用喷水进行湿润保护,防止混凝土表面龟裂。
10. 根据需要,进行后续的养护保护工作,以确保混凝土的强度和耐久性。
安全注意事项在进行高容量混凝土施工时,务必遵守以下安全注意事项:- 穿戴合适的个人防护装备,如安全帽、护目镜、手套等。
- 在混凝土施工区域设置明显的警示标志,以警示他人。
- 使用工具和设备时,务必按照操作规程进行操作,避免意外伤害。
- 注意混凝土浇筑区域的通风情况,避免因混凝土蒸发释放的有害气体对工人的影响。
- 在混凝土施工过程中,遵守相关的安全操作规程和建议。
以上是一份高容量混凝土施工方案的完整版。
在实际施工过程中,请根据具体情况进行调整和执行。
任何情况下,务必确保施工质量和工人的安全。
高等混凝土作业讲解高等混凝土受弯构件承载力计算公式的推导及其影响因素的分析姓名:学号:指导老师:日期:2013年6月受弯构件正截面承载力计算公式的推导及其影响因素的分析内容简介:本文首先推导了矩形截面梁正截面受弯承载力的计算公式,然后对影响正截面受弯承载力的影响因素进行了定量分析,给出了结论。
1推导正截面受弯承载力计算公式取一个简支的单筋矩形截面钢筋混凝土梁作为为分析研究对象,给出基本假定,从而分别确定钢筋和混凝土的本构关系,然后进行必要的等效简化,从而建立理论平衡方程,推导出正截面承载力的计算公式。
1.1正截面承载力计算采用的基本假定:(1)截面的应变沿截面高度保持线形关系,平均应变的平截面假定;本假定指的是在荷载作用下,梁的变形规律符合“平均应变平截面假定”,简称平截面假定。
即构件受力以后,截面各点的混凝土和钢筋纵向应变沿截面高度方向呈直线变化。
(2)不考虑混凝土的抗拉强度;本假定忽略中和轴一下混凝土的抗拉作用,主要因为混凝土抗拉强度很小,且合力作用点距离中和轴很近,内力矩内力臂很小。
即忽略了受拉区混凝土对受弯承载力的贡献。
(3)混凝土受压的应力应变关系曲线采用Rusch 建议的应力-应变曲线。
本假定确定了混凝土的本构关系,如图1,即抛物线上升段和水平段的混凝土受压应力应变关系曲线。
抛物线形状、峰值应变和极限压应变随混凝土强度等级而不同。
图1 Rusch 建议的应力-应变曲线当c ε<0ε时(上升段) 01n c c c f εσε??=-(1.1-1a )当0ε<="" ε时(水平段)="" σ="(1.1-1b" 、0ε、cu="" 式中,参数n="" )="">对于各混凝土各强度等级,个参数计算结果见下表1。
,cu k f≤C50≤C60≤C70≤C80n2 1.83 1.67 1.5 0ε0.002 0.00205 0.0021 0.00215 cu ε0.00330.00320.00310.0030按图1,设cu C 为混凝土压应力-应变曲线所围的面积,cu y 为吃面积的形心到坐标原点的距离,则有()cucu cc c Cd εσεε=(1.1-2)()cucc c c cu cud y C εσεεε??=(1.1-3)令 1cuc cuC k f ε=,2cucuy k ε=把基本假定3推定的应力-应变关系公式以及参数n 、0ε和cu ε取值代入以上两式中求得1k 、2k ,见下表2,系数1k 、2k 只取决于混凝土受压应力-应变曲线形状,称为混凝土受压-应力应变曲线系数。
1.要使静定结构中混凝土构件不致因混凝土收缩而开裂,求构件的最大配筋率须满足的条件。
已知混凝土自由收缩应变为sh 、弹性模量为E c 、弹性系数为ν、开裂时的应力为tk f 、钢筋的弹性模量为E s 。
2.钢筋的包兴格效应主要有哪些内容?钢筋的骨架曲线与一次拉伸试验曲线的关系如何?答:是某些塑性材料的一种力学性质,表现为当材料受到某一方向的载荷作用(如拉伸)进入塑性变形阶段后,若接着施加相反方向的载荷(如压缩),将会发现此时材料的屈服应力会比直接施加后一种载荷时降低。
当混凝土结构中钢筋受到反复荷载的作用,钢筋的应力出现反复加载与卸载,钢筋所表现出的力学性能与单向受拉或受压时有所不同。
滞回曲线?P20 除反向受压的第一次屈服部分有差异外,骨架线和钢材的一次拉伸曲线基本一致。
3.影响钢筋疲劳强度的主要因素有哪些?在混凝土结构设计中是如何处理的?钢筋的疲劳强度与应力变化的幅值有关,其他影响因素还有:最小应力值的大小、钢筋外表面几何尺寸和形状、钢筋的直径、钢筋的强度、钢筋的加工和使用环境以及加载的频率等。
由于承受重复性荷载的作用,钢筋的疲劳强度低于其在静荷载作用下的极限强度。
原状钢筋的疲劳强度最低。
混凝土的疲劳强度定义为:构件混凝土在给定的重复荷载次数N 作用下,所能耐受的最大应力值,我国公路桥取N=200万次(铁路桥梁N=300万次)疲劳试验结果作为疲劳强度。
Pf=Pfmin/Pfmax(-1<=Pf<=0.9)在混凝土结构设计规范根据疲劳应力比值的相应范围选择对应的各级钢材。
4.超张拉减小钢筋松驰量的机理是什么?预应力损失包括:预应力钢筋松弛引起的预应力损失。
可通过超张拉减小该项预应力损失;超张拉就是为防止预应力损失进行的比计算的张拉实际强度还高的拉力,一般高5%到10%。
持续荷载2分钟,加速钢筋松弛的早期发展(第一分钟内完成损失总值的50%)。
预应力张拉过程中为什么要实施预应力超张拉,目的是什么首先来介绍什么是预应力超张拉:预应力超张拉指的是为了减小预应力损失而实施的超过张拉控制应力的张拉操作,一般分为两种:1、直接张拉至1.03倍张拉控制应力。
高等混凝土知识点1、水泥的主要矿物组成及特性,水泥水化机理,影响水泥水化因素。
硅酸盐水泥熟料有四种矿物成分构成:(1)硅酸三钙,简写C3S,含量37%~60%。
硅酸三钙水化反应速度快,水化放热量较高,是决定水泥强度(尤其是早期强度)最重要的矿物;(2)硅酸二钙,简写C2S,含量15%~37%。
硅酸三钙水化反应速度很慢,水化放热量很少。
早期强度低,但后期稳定增长,大约1年后其强度可接近C3S;(3)铝酸三钙,简写C3A,含量7%~15%。
铝酸三钙水化反应速度最快,水化放热量最高。
但强度值不高,增长也甚微;(4)铁铝酸四钙,C4AF,含量10%~18%。
铁铝酸四钙水化反应速度较快,水化放热量少。
强度值高于C3A,后期增长也甚微。
水泥与水拌合后,其颗粒表面的熟料矿物立即与水发生化学反应,各组分开始溶解,形成水化物,放出一定热量,固相体积逐渐增加。
水泥是多矿物的集合体,各矿物的水化会互相影响。
熟料单矿物的水化反应式如下:C3S+H→C-S-H+CHC2S+H→C-S-H+CHC3A +H→C3AH6(水化铝酸三钙)C4AF+H→C3AH6+CFH(水化铁酸一钙)在四种熟料矿物中,C3A水化速率最快,C3S和C4AF水化也很快,而C2S最慢。
铝酸三钙或硅酸二钙水化生成水化硅酸钙(C-S-H)和氢氧化钙(CH)。
C-S-H不溶于水,并立即以胶体微粒析出,逐渐凝聚成为C-S-H凝胶。
CH在溶液中的浓度很快达到过饱和,呈六方板状晶体析出。
水化铝酸钙为立方晶体,在氢氧化钙饱和溶液中,其一部分还能与氢氧化钙进一步反应,生成六方晶体的水化铝酸四钙。
因水泥中渗有少量石膏,故生成的水化铝酸钙会与石膏反应,生成高硫型水化硫铝酸钙(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)针状晶体,其矿物名称为钙矾石,简称AFt。
当石膏完全消耗后,一部分将转变为单硫型水化硫铝酸钙晶体,简称AFm。
通常,AFt在水泥加水后的24h内大量生产,随后逐渐转变成AFm。
高容量混凝土施工方案
介绍
高容量混凝土是一种高强度、高性能的混凝土材料,可以满足大跨度、高耐久性、耐久性、高耐久性、耐久性、耐久性、耐久性和优良的使用性能要求。
施工步骤
1. 基础处理:对混凝土施工地点进行处理,清除杂物、封堵孔洞和裂缝,确保施工地点平整。
2. 模板制作:根据设计要求,制作木模板或者钢模板,确保尺寸精确、坚固可靠。
3. 钢筋绑扎:根据设计图纸要求进行钢筋绑扎,保证钢筋与模板之间的距离和位置符合要求。
4. 混凝土浇筑:在模板内浇筑混凝土,一次性浇筑完毕。
5. 养护:在混凝土浇筑完成后,应及时进行养护,涵盖水养护和保温养护两个方面。
施工注意事项
1. 混凝土必须符合相关规范,严格控制水胶比,确保混凝土的强度达到设计要求。
2. 模板必须符合设计要求,严禁在模板内使用其他材料代替模板。
3. 钢筋绑扎必须符合设计要求,包括数量、直径、间距等。
4. 在混凝土浇筑过程中,应密切监控浇筑高度和振捣情况,确保混凝土密实。
5. 养护过程中,必须严格按照设计要求进行,确保混凝土强度得到充分发挥。
结论
高容量混凝土施工是一个相对复杂的过程,需要精确的设计和严格的施工要求。
通过以上的施工步骤和注意事项,可以确保施工质量和工程安全,同时达到预期的效果和要求。
1.要使静定结构中混凝土构件不致因混凝土收缩而开裂,求构件的最大配筋率须满足的条件。
已知混凝土自由收缩应变为sh 、弹性模量为E c 、弹性系数为ν、开裂时的应力为tk f 、钢筋的弹性模量为E s 。
2.钢筋的包兴格效应主要有哪些内容?钢筋的骨架曲线与一次拉伸试验曲线的关系如何?答:是某些塑性材料的一种力学性质,表现为当材料受到某一方向的载荷作用(如拉伸)进入塑性变形阶段后,若接着施加相反方向的载荷(如压缩),将会发现此时材料的屈服应力会比直接施加后一种载荷时降低。
当混凝土结构中钢筋受到反复荷载的作用,钢筋的应力出现反复加载与卸载,钢筋所表现出的力学性能与单向受拉或受压时有所不同。
滞回曲线?P20 除反向受压的第一次屈服部分有差异外,骨架线和钢材的一次拉伸曲线基本一致。
3.影响钢筋疲劳强度的主要因素有哪些?在混凝土结构设计中是如何处理的?钢筋的疲劳强度与应力变化的幅值有关,其他影响因素还有:最小应力值的大小、钢筋外表面几何尺寸和形状、钢筋的直径、钢筋的强度、钢筋的加工和使用环境以及加载的频率等。
由于承受重复性荷载的作用,钢筋的疲劳强度低于其在静荷载作用下的极限强度。
原状钢筋的疲劳强度最低。
混凝土的疲劳强度定义为:构件混凝土在给定的重复荷载次数N 作用下,所能耐受的最大应力值,我国公路桥取N=200万次(铁路桥梁N=300万次)疲劳试验结果作为疲劳强度。
Pf=Pfmin/Pfmax(-1<=Pf<=0.9)在混凝土结构设计规范根据疲劳应力比值的相应范围选择对应的各级钢材。
4.超张拉减小钢筋松驰量的机理是什么?预应力损失包括:预应力钢筋松弛引起的预应力损失。
可通过超张拉减小该项预应力损失;超张拉就是为防止预应力损失进行的比计算的张拉实际强度还高的拉力,一般高5%到10%。
持续荷载2分钟,加速钢筋松弛的早期发展(第一分钟内完成损失总值的50%)。
预应力张拉过程中为什么要实施预应力超张拉,目的是什么首先来介绍什么是预应力超张拉:预应力超张拉指的是为了减小预应力损失而实施的超过张拉控制应力的张拉操作,一般分为两种:1、直接张拉至1.03倍张拉控制应力。
2、张拉至1.05倍张拉控制应力,持荷2分钟,退回到1.0倍张拉控制应力。
那么预应力张拉过程中为什么要实施预应力超张拉,目的又是什么?因为整个张拉系统是个传力的过程,当你油表上显示张拉力够的时候,其实从油表,千斤顶,锚具传到钢绞线上的力肯定要比油表显示的张拉力的值要小。
实施预应力超张拉的目的是为了减小松弛损失。
5.混凝土弹性模量是如何确定的,试验的原理是什么?应力在σc=0-0.5fc 之间重复加载l0次,取σc=0.5fc 时所测得的变形值作为确定混凝土弹性模量的依据。
混凝土应力-应变曲线原点处切线的斜率称为原点弹性模量,简称混凝土的弹性模量。
原点弹性模量不易从试验中测出。
利用多次重复加载卸载后应力应变关系趋于直线的性质来求弹性模量,即加载至,然后卸载至零,重复加载卸载,应力应变关系渐趋稳定并接近于一直线,该直线的正切即为混凝土的弹性模量。
6.混凝土应力状态与其应力路径有关,这种特性会在哪些方面表现出来?P3536 混凝土二轴抗压强度超过其单轴抗压强度,在一方压应力作用下的横向变形受另一方压应力的约束,其内部微裂缝的开展受到了抑制,使其抗压强度提高。
混凝土二轴拉压,抗压强度随另一方拉应力的增大而降低,另一方面,抗拉强度随压应力的增大而降低。
7.混凝土抗压强度的几种表达形式间有何量值关系?若取消立方体强度,应如何解决遗留下来的问题?P31图2-3,式2-7.8.试用弹性力学方法导出混凝土劈拉强度的计算公式。
9.如何通过簿臂圆筒受扭试验确定混凝土抗剪强度?薄壁圆筒的扭转当空心圆筒的壁厚t 与平均直径D (即2r )之比201≤D t 时称为薄壁圆筒.1.剪应力与剪切互等定理若在薄壁圆筒的外表面画上一系列互相平行的纵向直线和横向圆周线,将其分成一个个小方格,其中代表性的一个小方格如图4-7a 所示。
这时使筒在外力偶m 作用下扭转,扭转后相邻圆周线绕轴线相对转过一微小转角。
纵线均倾斜一微小倾角γ从而使方格变成菱形(见图4-7b),但圆筒沿轴线及周线的长度都没有变化。
这表明,当薄壁圆筒扭转时,其横截面和包含轴线的纵向截面上都没有正应力,横截面上只有切于截面的剪应力τ,因为筒壁的厚度t 很小,可以认为沿筒壁厚度剪应力不变,又根据圆截面的轴对称性,横截面上的剪应力τ沿圆环处处相等。
根据如图4-7c 所示部分的平衡方程0=∑x m ,有r rt m ⋅⋅=τπ2tr m 22πτ= (4-2) 如图4-7d 是从薄壁圆筒上取出的相应于4-7a 上小方块的单元体,它的厚度为壁厚t ,宽度和高度分别为dx ,dy 。
当薄壁圆筒受扭时,此单元体分别相应于p-p,q-q 圆周面的左、右侧面上有剪应力τ,因此在这两个侧面上有剪力tdy τ,而且这两个侧面上剪力大小相等而方向相反,形成一个力偶,其力偶矩为dx tdy )(τ。
为了平衡这一力偶,上、下水平面上也必须有一对剪应力'τ作用(据0Y =∑,也应大小相等,方向相反)。
对整个单元体,必须满足0=∑z m ,即 ()()dy tdx dx dy t ττ'=⋅所以ττ'= (4-3)上式表明,在一对相互垂直的微面上,垂直于交线的剪应力应大小相等,方向共同指向或背离交线。
这就是剪应力互等定理。
图表-7d 所示单元体称纯剪切单无体。
2.剪应变与剪切胡克定律与图4-7b 中小方格(平行四边形)相对应,图4-7e 中单元体的相对两侧面发生微小的相对错动,使原来互相垂直的两个棱边的夹角改变了一个微量γ,此直角的改变量称为剪应变或角应变。
如图4-7b 所示若φ为圆筒两端的相对扭转角,l 为圆筒的长度,则剪应变γ为lr φγ= (4-4) 薄圆筒扭转试验表明,在弹性范围内,剪应变γ与剪应力τ成正比,即γτG = (4-5)式(4-5)为剪切胡克定律;G 称为材料剪切弹性模量,单位:GPa 。
对各向同性材料,弹性常数G E ,,μ三者有关系()μ+=12E G (4-6)10.为什么混凝土双轴受压时的最大强度值不在双轴等压状态时?只有当左右,由于值适中,限制了该方向的拉断,有不致引起方向的突然崩碎,从而使方向的峰值应变最大。
11.混凝土强度在偏平面上的包络线族与Drucker-Prager 强度理论表达的混凝土强度特性时的区别在哪里?12.双轴试验时将平面模型做成平面应变模型,对试验结果会有什么影响?13.可用什么方式阻止梁中和轴上移,从而提高梁的抗弯承载力?梁的中和轴为什么会上移:梁在弯矩效应下,梁截面下部承受拉力,截面上部承受压力,随着荷载增加,弯矩效应增大,梁截面下部混凝土拉应力超过抗拉强度极限,混凝土退出工作,全部拉应力由钢筋承担,梁截面的中和轴逐步上移。
增大梁上方、下方的钢筋截面、混凝土强度;对于12米以上的大跨度钢筋混凝土梁,可采用预应力配筋;条件允许的话,可把简支梁改为两端固结梁;把梁截面改成采取上大下小,如的梯形截面。
14.将箍筋的强度提高到等于或大于纵筋时,柱的受力特性会有何种变化?轴心受压柱为什么纵向钢筋强度不宜过高:这是因为钢筋抗压强度远远大于混凝土抗压强度,以承受压应力为主的轴心受压柱在混凝土达到受压极限时,钢筋的抗压强度还远远未发挥出来,在此情形下,如果纵向钢筋强度用得过高,完全是种浪费。
在轴心受压柱中,配置纵向钢筋的作用是什么?为什么要控制配筋率?在轴心受压柱中,配置纵向钢筋的作用是为了承担混凝土分担后的剩余压应力(混凝土的弹性模量较钢筋为低)。
为什么要控制配筋率?一个是经济因素,一个是防止构件的脆性破坏。
箍筋约束能改善混凝土的性能,提高其强度和延性。
通过增加钢筋混凝土柱的柱端箍筋,增强箍筋对塑性铰区混凝土的约束,可以改善柱的变形能力和屈服后强度,提高延性,增强柱的抗震性能。
配箍率的增加不仅提高钢筋混凝土框架柱的抗剪强度而且有利于构件变形能力的发挥15.柱中配菱形箍筋与方形箍筋在受力与施工上会有哪些区别?柱箍筋的作用除了抗剪外,还有一个很重要的作用就是约束截面核心区的混凝土柱截面较大时,此时为满足箍筋肢距,必须要做复合箍筋。
柱子的混凝土浇灌下去后是需要振捣棒插下去振捣的,菱形箍有较大的中间空洞,振捣棒插得下去,而且此时的箍筋肢距也能满足要求,所以用菱形箍较好。
从受力性能上来讲,菱形箍可以形成一个闭会箍能够是柱的混凝土三向受压。
16.请建立一个理论模型来确定受力钢筋间距。
17.受压相对界限高度系数ξ的限值与哪些因素有关,是如何确定的?P49 (本科混凝土)18.如何来确定梁受压区的压应力分布曲线,当确定曲线后如何来确定极限状态下的等效受压区(等效为矩形分布)高度x?19.矩形截面柱在任意方向受偏心压力作用时的强度包络曲面的基本形状是如何的?它在轴力N=0的平面上的投影应是什么形状?20.在斜截面抗剪设计中剪力设计值的是某一截面的剪力值,但截面承载能力计算时取了斜裂缝穿越的箍筋抗剪能力,这个矛盾如何解释?21.在斜截面抗剪承载力计算公式中为什么取了混凝土的抗拉强度,而抗拉的面积取了bh0,难道构件没有受压区了吗?抗剪强度>抗拉强度(5%-30%),公式前的系数。
P86(高等钢筋混凝土结构)下半部分。
22.弯扭联合作用时,扭矩会降低构件承载力吗?单独计算配筋后进行叠加可以吗?P107(高等钢筋混凝土结构)23.弯扭剪共同作用时,顶面破坏与底面破坏有何不同?P109 (高等钢筋混凝土结构)P181 本科混凝土24.若将一根钢筋埋置于一块很大的混凝土块中,锚固长度足够长,当一端拉拔时,沿钢筋表面的剪应力分布是怎样的?25.混凝土收缩为什么引起混凝土的开裂?塑性收缩。
发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。
塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。
在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。
在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。
缩水收缩(干缩)。
混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。
因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。
26.混凝土收缩裂缝与混凝土温度裂缝同时存在时,如何区分这两种裂缝?收缩裂缝:出现在垂直于短边的方向。