高等混凝土结构理论
- 格式:ppt
- 大小:70.00 KB
- 文档页数:2
《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。
第七章钢筋砼板的特性和分析钢筋砼板的特性和分析一、概述二、弹性理论三、塑性理论四、板的适用性五、板的冲切板的概述最普通的结构构件对板的认识不如对梁深刻普遍性:复杂性:分析法:弹塑性性能较难分析弹性分析法和塑性极限分析法一、概述一、概述板的结构类型特点:直接支撑于柱,厚度均匀。
受抗冲切强度限制一、概述板的结构类型无梁楼板特点:支撑板的柱顶有柱帽、柱顶托板等一、概述板的结构类型双向板特点:板的每个边都支承在梁上的板,可变化为单向板一、概述井式板二、弹性理论1. 适用范围板厚足够小从而剪切变形可忽略;以及板厚足够大从而平面内的力可忽略的各向同性板。
二、弹性理论2. 假定1)材料各向同性且符合虎克定律;2)挠度相比板厚很小;3)在受弯前垂直于板的中间平面的任何直线,在受弯后仍为直线且与中间平面垂直;4)与中间平面正交的正应力可忽略。
3. 分析推导过程二、弹性理论1)平衡条件(a )作用面及剪力(b )弯矩和扭矩矢量图作用在微小板单元上的力3. 分析推导过程二、弹性理论z 方向的平衡:0x yyX V V q ∂∂++=∂∂考虑上图所示的板的微元。
作用在微元上的力有法向外荷载q,板的剪力V x 和V y ,板的弯矩m x 和m y ,板的扭矩m xy 。
各力的符号以图示方向为正,板的剪力、弯矩和扭矩是作用在中面切割面的单位长度上的量。
3. 分析推导过程二、弹性理论所有力绕y 轴的力矩求和,得:x x yxyx m m V ∂∂+=∂∂0x x x x yx x yx yx V m m dy V dx dydx m dx m dx dyx x m m dy dx y ∂∂⎛⎞⎛⎞+++−+⎜⎟⎜⎟∂∂⎝⎠⎝⎠∂⎛⎞−+=⎜⎟∂⎝⎠略去高阶项,3. 分析推导过程二、弹性理论同理,yxy xy ym m V ∂∂+=∂∂由上三式联立,得板的平衡方程222222x x y yxy y xm m m q ∂∂∂++=−∂∂∂∂3. 分析推导过程二、弹性理论2)物理条件22()1()12(1)x x y y y x x y x y EEEσεμεμσεμεμτγμ⎧=+⎪−⎪⎪=+⎨−⎪⎪=⎪+⎩二、弹性理论3. 分析推导过程)变形协调条件33. 分析推导过程二、弹性理论3)变形协调条件221x x x R z xεωφ∂===−∂22xz xωε∂∴=−∂对于弯矩—曲率关系:曲率:式中:R x 为x 方向的曲率半径,为x 方向离中和轴z 处的纤维内的应变。
《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。
《混凝土结构基本原理》教学设计
学科:土木类
专业:土木工程专业
课程:混凝土结构基本原理
适用对象:土木工程本科专业
一、教学背景
混凝土结构基本原理是高等院校土木类大学生必修的一门重要的专业基础课,是一门理论与工程实际紧密联系的课程。
根据混凝土结构基本原理课程的内容多、涉及面广、规范条文多、经验性强、综合性强的特点,采用讨论式、启发式教学方法,课内外结合教学法以及写读书报告等方式激发学生的学习积极性。
制作的混凝土结构多媒体学习课件被评为省级优秀课件,该课程的教案、大纲、习题学习指导课件、实验、教学文件以及参考资料等教学资源已上网开放。
二、教学目标
混凝土结构基本原理课程是土木工程专业的一门主要专业基础课程,是一门从基础课向专业课过渡的重要的课程。
教学目的通过学习掌握混凝土结构所用材料、混凝土结构设计原理和设计方法。
三、教学方法
采用讨论式、启发式教学方法,课内外结合教学法以及写读书报告等方式激发学生的学习积极性。
利用试题库并采取考教分离手段,将平时作业、实验环节考核及考试成绩合理结合来综合评定成绩。
内容安排
由浅入深,重视理论和结构构造,通过算例或设计例题使学生掌握混凝土结构基本原理以及基本构件的设计方法。
四、教学总结
认真吃透所讲内容,科学地进行组织。
通过多媒体课件、板书、语言正确地进行表达。
突出重点,讲清难点。
《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。