【专业知识】连续梁按考虑塑性内力重分布的计算
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混凝土结构设计A考前复习题一、简答题(每小题5分,共计20分)1.何谓钢筋混凝土连续梁塑性内力的完全重分布?答:钢筋混凝土连续梁在荷载作用下能够按预期的顺序出现塑性铰,并按照选定的调幅值形成破坏机构,且其承载能力达到预计的极限荷载,这成为内力的完全重分布。
2.《混凝土结构设计规范》规定哪些情况下只能用弹性理论计算内力,而不能使用塑性内力重分布法。
答(1)直接承受动荷载作用的结构构件;(2)裂缝控制等级为一级或二级的结构构件,如水池池壁;(3)处于重要部位而又要求有较大强度储备的结构构件。
3.单层厂房一般在什么情况下应设置沉降缝?答:当相邻厂房高差较大,两跨间吊车起重量相差悬殊,地基土的压缩性有显著差异,厂房结构类型有明显差别处等容易引起基础不均匀沉降时,应设置沉降缝。
4.对于一般钢筋混凝土排架结构的简化计算,通常对排架的柱端连接和横梁做哪些假定?答:一般钢筋混凝土排架通常作如下假定:(1)柱的下端与基础固结;(2)柱的上端与屋架(或者屋面梁)铰接;(3)排架横梁为无限轴向刚性的刚杆,横梁两端处的柱的水平位移相等。
二、论述题(10分)1.按施工方式的不同划分,框架结构一般分为哪三种类型?并论述它们各自的优缺点。
答:按施工方式的不同,一般将框架结构分为现浇框架、预制装配式框架和现浇预制框架三种类型。
现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。
现浇式框架结构的整体性强、抗震性能好,因此在实际工程中采用比较广泛。
但现场浇筑混凝土的工作量较大。
预制装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成的框架结构。
其优点是构件均为预制,可实现标准化、工厂化、机械生产。
因此,施工速度快、效率高。
但整体性较差,抗震能力弱,不宜在地震区应用。
现浇预制框架是指梁、柱、楼板均为预制,在预制构件吊装就位后,对连接节点区浇筑混凝土,将梁、柱、楼板连成整体框架结构。
此类框架既具有较好的整体性和抗震能力,又可采用预制构件,减少现场浇筑混凝土的工作量。
钢筋混凝土构件可采用考虑塑性内力重分布的分析方法[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!【学员问题】钢筋混凝土构件可采用考虑塑性内力重分布的分析方法?【解答】(1)《混凝土结构设计规范》GB500102002第5章5.3节中规定:房屋建筑中的钢筋混凝土连续粱和连续单向板,宜采用考虑塑性内力重分布的分析方法,其内力值可由弯矩调幅法确定。
框架、框架-剪力墙结构的梁以及双向板等,经过弹性分析求得内力后,也可对支座或节点弯矩进行调幅,并确定相应的跨中弯矩。
按考虑塑性内力重分布的分析方法设计的结构和构件,尚应满足正常使用极限状态的要求或采取有效的构造措施。
对于直接承受动力荷载的构件,以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构,不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法。
承受均布荷载的周边支承的双向矩形板,可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态设计,同时应满足正常使用极限状态的要求。
(2)《高规》第5章第5.l节和5.2节中规定:高层建筑结构的内力与位移可按弹性方法计算。
框架梁及连梁等构件可考虑局部塑性变形引起的内力重分布。
在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,并应符合下列规定:1)装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为O.7~0.8;现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9.2)框架梁端负弯矩调幅后,梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大;3)应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅,再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合;4)截面设计时,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%.在内力与位移计算中,抗震设计的框架一剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减,折减系数不宜小于O.5.(3)钢筋混凝土材料的结构构件具有塑性变形内力重分布的性能。
连续单向板及双向板按塑性计算降低支座弯矩加大跨中弯矩,如果施工中操作人员踩支座钢筋减小板计算有效高度`h_o`.对提高板的承载力是有利的。
第十章梁板结构(408分)一、填空题(每空1分,共40分)1.《混凝土结构设计规范》规定:按弹性理论,板的长边与短边之比大于或等于3 时,称为单向板。
2.按弹性理论的计算是指在进行梁(板)结构的内力分析时,假定梁(板)为弹性体,可按结构力学方法进行计算。
3.单向板肋梁楼盖的板、次梁、主梁均分别为支承在次梁、主梁、柱和墙上的构件。
计算时对于板和次梁不论其支座是墙还是梁,均看成铰支座。
由此假定带的误差将通过折算荷载的方式来调整。
4.塑性铰的转动能力,主要取决于钢材品种、配筋率、混凝土极限压应变值。
5.在现浇单向板肋梁楼盖中,单向板的长跨方向应放置分布钢筋,分布钢筋的主要作用是承担长向实际存在的一些弯距、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力将板上的集中荷载分布到更大的面积上、固定受力筋的位置。
6.钢筋混凝土塑性较与一般铰相比,其主要的不同点是只能单向转动且转动能力有限、能承受一定的弯矩、有一定的长度。
7.现浇肋梁楼盖的主次梁抗弯计算时,支座按矩形截面、跨中按 T型截面计算。
抗剪计算时均按矩形截面计算。
8.楼盖的内力分析中,如果按弹性理论,计算跨度取支座中心线之间的距离,如果按塑性理论,则净跨取之间的距离。
9.楼盖设计中,恒荷载的分项系数取为:当其效应对结构不利时,对有活荷载控制的组合,取 1.2 ,当其效应对结构有利时,对结构计算,取 1.0 ,对倾覆和滑移验算取 0.8 ;活荷载的分项系数一般情况下取 1.4 ,对楼面活荷载标准值大于4kN/m2的工业厂房楼面结构的活荷载,取 1.3 。
10.连续梁、板按调幅法的内力计算中,截面的相对压区高度应满足不大于0.35 ,调M的幅系数 一般不宜超过 0.2 ,调幅后,支座和跨中截面的弯矩值均应不小于0 M为按简支梁计算的跨中弯矩设计值。
1/3 ,其中11.现浇板在砌体墙上的支承长度不宜小于 120㎜。
12.无梁楼盖内力分析常用的方法有经验系数法、等代框架法。
混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版) 十一章思考题答案现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么答:(1)次梁是板的支座,主梁是次梁的支座,柱或墙是主梁的支座。
(2)支座为铰支座--但应注意:支承在混凝土柱上的主梁,若梁柱线刚度比<3,将按框架梁计算。
板、次梁均按铰接处理。
由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。
(3)不考虑薄膜效应对板内力的影响。
(4)在传力时,可分别忽略板、次梁的连续性,按简支构件计算反力。
(5)大于五跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨度相差大10%时,可按五跨的等跨连续梁、板计算。
计算板传给次梁的荷载时,可按次梁的负荷范围确定,隐含着什么假定答:为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时,梁计算跨度的取值是不同的答:两者计算跨度的取值是不同的,以中间跨为例,按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,即取净跨度;而按弹性理论方法计算连续梁内力时,则取支座中心线间的距离作为计算跨度,即取。
试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。
答:1)理想铰是不能承受弯矩,而塑性铰则能承受弯矩(基本为不变的弯矩);2)理想铰集中于一点,而塑性铰有一定长度;3)理想铰在两个方向都能无限转动,而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动,是有限转动的单向铰。
按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋答:不是的试比较内力重分布和应力重分布答:适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段:弹性阶段--砼应力为弹性,钢筋应力为弹性;带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性,钢筋应力为弹性;破坏阶段--砼压应力为弹塑性,钢筋应力为塑性。
上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布,称为应力重分布现象。
由结构力学知,静定结构的内力仅由平衡条件得,故同截面本身刚度无关,故应力重分布不会引起内力重分布,而对超静定结构,则应力重分布现象可能会导:①截面开裂使刚度发生变化,引起内力重分布;②截面发生转动使结构计算简图发生变化,引起内力重分布。
混凝土结构设计_湖南科技学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.双向板上荷载向两个方向传递,长边支承梁承受的荷载为()分布。
答案:梯形2.某5跨等跨连续梁,要求第2支座的最大负弯矩,活荷载应该布置在()。
答案:1,2,4跨3.多区格等跨连续板内力计算时,为求得各区格板支座截面的最大负弯矩,活荷载应该怎样布置()。
答案:满布4.梁式楼梯荷载传递路径为()。
答案:踏步板-斜梁-平台梁-柱5.单向板梁板结构中,板的经济跨度一般为()米?答案:2~36.框架结构柱网布置时,主梁的经济跨度一般为()m。
答案:5-87.单向板梁板结构布置时,次梁的经济跨度为()米?答案:4~68.作用在排架柱上的吊车横向水平荷载是由不多于()台,且处于最不利位置的吊车横向水平制动力通过吊车梁传递给柱的最大横向反力。
答案:29.板的计算单元内的荷载包括()。
答案:计算单元范围内板自重和活荷载10.框架结构计算简图简化时,除首层外其他层柱的计算高度如何确定?答案:本层楼面标高至上层楼面标高11.当框架柱截面尺寸沿房屋高度变化时,若上层柱截面尺寸减小,但其形心线仍与下层柱的重合,关于其计算简图错误的是()?答案:上层柱子和下层柱子计算简图不在一条直线上12.吊车梁和轨道及连接件的重力荷载G3,作用点一般据纵向定位轴线()mm。
答案:75013.上柱自重重力荷载对下柱的偏心距为上柱中心线至( )的距离。
答案:下柱中心线14.梁净跨与截面高度之比不宜小于()。
答案:415.水平荷载作用下每根框架柱所分配到的剪力与()直接有关。
答案:柱的抗侧移刚度16.采用反弯点法计算内力时,假定反弯点的位置()。
答案:底层柱在距基础顶面2/3处,其余各层在柱中点17.等高排架在柱顶集中荷载作用下,各柱的()相同。
答案:柱顶位移18.柱截面尺寸估算时,可近似认为楼面竖向荷载为12-14kN/m2。
答案:正确19.D值法适用于梁柱线刚度比小于3的情况,高层建筑,尤其是考虑抗震要求和有强柱弱梁的框架用此方法分析更合适。
第十一章思考题参考答案11.1 现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么?答:(1)次梁是板的支座,主梁是次梁的支座,柱或墙是主梁的支座。
(2)支座为铰支座--但应注意:支承在混凝土柱上的主梁,若梁柱线刚度比<3,将按框架梁计算。
板、次梁均按铰接处理。
由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。
(3)不考虑薄膜效应对板内力的影响。
(4)在传力时,可分别忽略板、次梁的连续性,按简支构件计算反力。
(5)大于五跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨度相差大10%时,可按五跨的等跨连续梁、板计算。
11.2 计算板传给次梁的荷载时,可按次梁的负荷范围确定,隐含着什么假定?答:假定板、次梁非连续,并且仅短向传力。
11.3 为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时,梁计算跨度的取值是不同的?答:两者计算跨度的取值是不同的,以中间跨为例,按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,即取净跨度;而按弹性理论方法计算连续梁内力时,则取支座中心线间的距离作为计算跨度,即取。
11.4 试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。
答:1)理想铰是不能承受弯矩,而塑性铰则能承受弯矩(基本为不变的弯矩);2)理想铰集中于一点,而塑性铰有一定长度;3)理想铰在两个方向都能无限转动,而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动,是有限转动的单向铰。
11.5 按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋?答:不是的11.6 试比较内力重分布和应力重分布答:适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段:弹性阶段--砼应力为弹性,钢筋应力为弹性;带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性,钢筋应力为弹性;破坏阶段--砼压应力为弹塑性,钢筋应力为塑性。
上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布,称为应力重分布现象。
由结构力学知,静定结构的内力仅由平衡条件得,故同截面本身刚度无关,故应力重分布不会引起内力重分布,而对超静定结构,则应力重分布现象可能会导:①截面开裂使刚度发生变化,引起内力重分布;②截面发生转动使结构计算简图发生变化,引起内力重分布。
【专业知识】连续梁按考虑塑性内力重分布的计算
【学员问题】连续梁按考虑塑性内力重分布的计算?
【解答】考虑塑性内力重分布的计算法充分考虑了材料的塑性性质和非线性关系,解决了弹性计算法的不足(几个相关概念)。
1.塑性铰混凝土受弯构件的塑性铰是其塑性分析中的一个重要概念。
由于钢筋和混凝土材料所具有的塑性性能,使构件截面在弯矩作用下产生塑性转动。
塑性铰的形成是结构破坏阶段内力重分布的主要原因。
2.内力重分布内力重分布主要发生于两个过程。
第一过程是在裂缝出现到塑性铰形成以前,由于裂缝的形成和开展,使构件刚度发生变化而引起的内力重分布;第二过程发生于塑性铰形成后,由于铰的转动而引起的内力重分布。
3.考虑塑性内力重分布进行计算的基本原则(1)为了防止塑性内力重分布过程过长,致使裂缝开展过宽、挠度过大而影响正常使用,在按弯矩调幅法进行结构设计时,还应满足正常使用极限状态验算,并有保证内力重分布的专门配筋构造措施。
(2)试验表明,塑性铰的转动能力主要取决于纵向钢筋的配筋率、钢筋的品种和混凝土的极限压应变。
(3)考虑内力重分布后,结构构件必须有足够的抗剪能力,否则构件将会在充分的内力重分布之前,由于抗剪能力不足而发生斜截面的破坏。
4.弯矩调幅法计算的一般步骤(1)用线弹性方法计算在荷载最不利布置条件下结构控制截面的弯矩最大值;
(2)采用调幅系数β降低各支座截面弯矩,即支座截面弯矩设计值按下式计算:M=(1?β)Me(3)按调幅降低后的支座弯矩值计算跨中弯矩值;
(4)校核调幅以后支座和跨中弯矩值应不小于按简支梁计算的跨中弯矩设计值的
1/3;
(5)各控制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩,由静力平衡条件计算确定承受均布荷载的等跨连续梁、板的计算在均布荷载作用下,等跨连续梁、板的内力可用由弯矩调幅法求得的弯矩系数和剪力系数按下式计算M=αM (g+q)l02V=αV(g+q)ln当等跨连续梁上作用有间距相同、大小相等的集中荷载时,各跨跨中和支座截面的弯矩设计值可按下式计算:
M=ηαM(G+Q)l02V=ηαV(G+Q)ln6.用调幅法计算不等跨连续梁、板(1)不等跨连续梁①按荷载的最不利布置,用弹性理论分别求出连续梁各控制截面的弯矩最大值Me;
②在弹性弯矩的基础上,降低各支座截面的弯矩,其调幅系数β不宜超过0.2;在进行正截面受弯承载力计算时,连续梁各支座截面的弯矩设计值可按下列公式计算:
当连续梁搁置在墙上时:
M=(1?β)Me
当连续梁两端与梁或柱整体连接时:
M=(1?β)Me?V0b/3③连续梁各跨中截面的弯矩不宜调整,其弯矩设计值取考虑荷载最不利布置并按弹性理论求得的最不利弯矩值;
④连续梁各控制截面的剪力设计值,可按荷载最不利布置,根据调整后的支座弯矩用静力平衡条件计算,也可近似取考虑活荷载最不利布置按弹性理论算得的剪力值。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。
在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。
希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信将来会有更多更大的发展前景。