(完整)《高等混凝土结构理论》A卷及参考答案及评分标准
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混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题(请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”,否则打“×”。
每小题1分。
)第6章受扭构件承载力1.钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时,其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加,且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。
()2.《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是混凝土和钢筋均考虑相关关系。
()3.在钢筋混凝土受扭构件设计时,《混凝土结构设计规范》要求,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应不受限制。
()第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝1.受弯构件的裂缝会一直发展,直到构件的破坏。
()2.钢筋混凝土受弯构件两条裂缝之间的平均裂缝间距为1.0倍的粘结应力传递长度。
()3.裂缝的开展是由于混凝土的回缩,钢筋的伸长,导致混凝土与钢筋之间产生相对滑移的结果。
()4.《混凝土结构设计规范》定义的裂缝宽度是指构件外表面上混凝土的裂缝宽度。
()5.当计算最大裂缝宽度超过允许值不大时,可以通过增加保护层厚度的方法来解决。
()6.受弯构件截面弯曲刚度随着荷载增大而减小。
()7.受弯构件截面弯曲刚度随着时间的增加而减小。
()8.钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中荷载、材料强度都取设计值。
()第9章预应力混凝土构件1.在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法称为先张法。
()2.预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现。
()3.预应力混凝土构件制作后可以取下重复使用的称为锚具。
() 张拉控制应力的确定是越大越好。
()4.con5.预应力钢筋应力松弛与张拉控制应力的大小有关,张拉控制应力越大,松弛越小;()6.混凝土预压前发生的预应力损失称为第一批预应力损失组合。
()7.张拉控制应力只与张拉方法有关系。
()二、单选题(请把正确选项的字母代号填入题中括号内,每题2分。
)第6章受扭构件承载力1.钢筋混凝土受扭构件中受扭纵筋和箍筋的配筋强度比7.1<ζ说明,当6.0<构件破坏时,()。
《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。
成人高等教育学院学位考试试题 课程名称:混凝土结构原理与设计;试题编号:A ; 考试时间:120分钟一. 填空题(每空1分,共10 分)1. 对无明显屈服点的钢筋,通常取相当于残余应变为0.2%时的应力作为假定的屈服点,即 。
2.钢筋和混凝土共同工作的基础是两者具有可靠的 和相近的线性系数。
3.工程设计时,一般先按承载力极限状态设计结构构件,再按 极限状态验算。
4.适筋梁从加载到破坏可分为I 、II 、II a 、III 和III a 阶段,承载能力计算以 阶段为依据。
5. 当梁上作用的剪力满足:V ≤ 时,可不必计算抗剪腹筋用量,直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥;6. 混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ζ应在 范围内。
7. 提高钢筋混凝土受弯构件刚度的最有效措施是 。
8. 钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同,可分为现浇式、半现浇式、装配式和四种类型。
9. 在单层厂房排架结构中,为使柱顶产生单位水平位移而需在柱顶施加的水平力值,称为该柱的 。
10.用来承托围护墙的重量,并将其传至柱基础顶面的梁称为_________。
二.单项选择题(每小题1分,共20分)在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其字母标号填入题干的括号内。
1. 钢筋的冷加工有两种方法(冷拉、冷拔),下列说法正确的是( )A. 二者都可提高钢筋的抗拉和抗压强度B. 冷拉时钢筋的冷拉应力应低于钢筋的屈服点C. 冷拔后的钢筋没有明显的屈服点D. 冷加工(冷拉、冷拔)后对塑性没有影响2. 混凝土强度等级C30表示( )A. 混凝土的立方强度cu f ≥30N/mm 2B. 混凝土的棱柱体抗压强度设计值c f ≥30 N/mm 2C. 混凝土的轴心抗压强度标准值ck f ≥30N/mm 2D. 混凝土的立方强度cu f 达到30N/mm 2的概率不小于95%3. 下列状态中应按正常使用极限状态设计的是( )A. 结构作为刚体失去平衡B. 因过度的塑性变形而不适于继续承载C. 影响耐久性能的局部损坏D. 构件丧失稳定4. 一般说结构的可靠性是指结构的( )A. 安全性B. 适用性C. 耐久性D. 安全性、适用性、耐久性5. 我国钢筋混凝土结构规范度量混凝土结构可靠性的原则是( )A. 用分项系数,不用f pB. 用分项系数和结构重要性系数,不用f pC. 用β,不用f pD. 用β表示f p ,并在形式上采用分项系数和结构重要性系数代替β6. 当适筋梁的受拉钢筋刚屈服时,梁正截面的承载能力( )A. 达到最大值B. 接近最大值C. 离最大值还有较大一段距离D. 开始下降7. 受弯梁下部钢筋净距应满足(d 为受力纵筋的直径)( )A. ≥d 且≥25mmB. ≥1.5d 且≥25mmC. ≥d 且≥30mmD. ≥d 且≥20mm8. 梁在抗剪计算中要满足最小截面尺寸要求,其目的是( )A. 防止斜裂缝过宽B. 防止出现斜压破坏C. 防止出现斜拉破坏D. 防止出现剪压破坏9. 梁的抗剪钢筋通常有箍筋和弯起钢筋,在实际工程中往往首先选用( )A. 垂直箍筋B. 沿主拉应力方向放置的斜向箍筋C. 弯起钢筋D. 沿主压应力方向放置的斜向箍筋10. 钢筋混凝土受扭构件同时受到扭矩、弯矩和剪力作用时,配筋时按下列方式考虑( )A. 不必考虑弯—剪相互作用,但必须考虑剪—扭和弯—扭相互作用B. 考虑弯—剪和剪—扭相互作用,不考虑弯—扭相互作用C. 只考虑剪—扭相互作用,不考虑弯—剪和弯—扭相互作用D. 考虑弯—扭相互作用,不考虑弯—剪和剪—扭相互作用11. 在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的矩形、T 形和I 字形截面钢筋混凝土构件截面当可不考虑扭矩对构件承载力的影响的条件是( ) A. 00.7t tV T f bh w +≤ B. 00.35t V f bh ≤; C. 0.175t t T f w ≤ D. 0.175t t T w f ≥。
可编辑修改精选全文完整版混凝土结构设计原理-试题及答案1、1.工程结构的可靠指标β与失效概率Pf之间存在下列()关系。
A、β愈大,Pf愈大B、β与Pf呈反比关系C、β与Pf呈正比关系D、β与Pf 存在一一对应关系,β愈大,Pf愈小答案: D2、2.对于无腹筋梁,当剪跨比1<λ<3时,常发生()破坏。
A、斜压B、弯曲C、斜拉D、剪压答案: D3、3.矩形截面纯扭构件中,最大剪应力发生在()。
A、短边中点B、不确定C、角部D、长边中点答案: D4、4.对构件施加预应力的主要目的是()。
A、提高承载力B、对构件进行检验C、提高构件破坏的延性D、避免裂缝或在使用阶段减少裂缝宽,发挥高强材料的作用答案: D5、5.提高截面刚度的最有效措施是()。
A、提高混凝土强度等级B、增大构件截面高度C、增加钢筋配筋量D、改变截面形状答案: B6、6.偏压构件的抗弯承载力()。
A、随着轴向力的增加而增加B、随着轴向力的减少而增加C、小偏受压时随着轴向力的增加而增加D、大偏受压随着轴向力的增加而增加答案: D7、7.《混凝土结构设计规范》规定,预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于()。
A、 C20B、 C30C、 C35D、 C40答案: B8、8.钢筋混凝土梁剪切破坏的剪压区多发生在()。
A、弯矩最大截面B、剪力最大截面C、剪力较大,弯矩较小截面D、弯矩和剪力都较大截面答案: D9、9.混凝土立方体抗压强度标准值按()确定。
A、B、C、D、答案: B10、10.五等跨连续梁,为使第三跨中出现最大弯矩,活荷载应布置在()。
A、 2、4跨B、 1、2、5跨C、 1、2、4跨D、 1、3、5跨答案: D11、11.荷载代表值有荷载的标准值、组合值、频遇值和准永久值,其中()为荷载的基本代表值。
A、组合值B、准永久值C、标准值D、频遇值答案: C12、12.混凝土强度的基本指标是()。
A、轴心抗压强度标准值B、轴心抗压强度设计值C、立方体抗压强度标准值D、立方体抗压强度平均值答案: C13、13.螺旋箍筋约束混凝土抗压强度提高的原因是()。
院、系领导 审批并签名A 卷广州大学 2019-2019 学年第 二 学期考试卷课程 混凝土结构设计Ⅰ 考试形式(有限开卷,考试)学院 土木工程 系 建筑工程 专业 土木工程 班级 学号 姓名题次 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 评卷人 分数 40 60 100 评分一、概念选择题(均为单选题,每题2分,共40分,请将正确答案填写在下列答题卡相应位置)答题卡题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B B C C D C B A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案DDCCBBAADC1.对构件施加预应力的主要目的是( )。
A . 提高构件承载力B . 节省材料C . 对构件进行检验D . 提高构件抗裂度,充分利用高强度材料 2.单层厂房的柱间支撑作用主要是为了提高( )。
A .厂房的纵向刚度和稳定性B .厂房的横向刚度和稳定性C .厂房横向排架柱的强度D .厂房纵向排架柱的强度 3. 预应力混凝土受弯构件,在预拉区布置预应力钢筋'p A 是( )。
A . 为了提高极限抗弯承载力B .为了防止在施工阶段预拉区开裂C . 为了提高构件的抗弯刚度D .为了提高构件的延性 4.单层厂房排架结构计算中 ,( )作用下才考虑厂房的整体空间作用。
A . 屋面活荷载 B .吊车荷载 C .永久荷载 D .风荷载 5. 当厂房排架柱牛腿的剪跨比3.00h a时,宜设置弯起钢筋。
弯起钢筋应配置在( )。
A . 牛腿有效高度0h 范围内B . 牛腿上部023h 范围内C .吊车竖向荷载作用点至牛腿斜边下端点连线距离l 的61至21之间的区域内 D .牛腿根部以上023h 范围内6.单层厂房的排架计算简图中,( )。
A . 柱下端与基础的连接采用铰接B . 柱下端与基础的连接采用定向铰接C . 柱下端与基础的连接采用固接D . 柱下端与基础采用焊接 7.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2019)规定,先张法构件总预应力损失值不应小于 ( )。
同济大学本科课程期末考试统一命题纸 A 卷课 程:混凝土结构基本原理(重修) 班 级: 专 业:土木工程 学 号: 任课老师:林峰 姓 名:出考试卷教师签名:林峰 教研室主任签名: 日前:2006年6月3日 二、计算题(40分,每题10分)1.某钢筋混凝土梁的截面尺寸为b=250mm , h=600mm , 保护层厚25mm ,受压区已配有3φ22的纵筋,混凝土和钢筋材料的性能指标为fc=13N/mm 2, ft=1.2N/mm 2,fy=310N/mm 2,Es=1.97x105N/mm 2。
承受的弯矩M =330kN *m ,求所需受拉钢筋As 。
注:s y b E f 0033.018.0+=ξ2.如图所示的钢筋混凝土简支梁bxh=120mm x200mm , 保护层厚15mm ,承受两集中荷载作用,混凝土强度等级为C20(f c =9.6MPa , f t =1.1MPa ),梁内通长配置双肢箍筋Ф6@100(fy=210MPa ),不计梁自重,(1)画出该梁的剪力分布图;(2)如果梁中出现斜裂缝,请指出其可能的位置和裂缝形状; (3)当梁受斜截面抗剪强度控制时,极限荷载P=?。
注:00175.1h s Af bh f V sv yv t u ++=λ3.某矩形截面偏心受压柱,bxh=500mm x800mm , mm A A s s 40'==, l 0=12.5m , 混凝土C30, fc=14.3N/mm 2, 纵向钢筋HRB335,300'==f y f f N/mm 2,Es=2x105N/mm 2, 承受设计轴向力Nc=1800kN , 设计弯矩M=1080kN *m , 采用不对称配筋,试求s A 及's A 。
注:已知21.1=η4.先张法预应力轴心受拉杆,截面尺寸200mm x200mm , 混凝土C40,已配置9ФHT 10预应力,张拉控制应力2/1000mm N con =σ,无非预应力筋,第一批预应力损失2/68mm N l =I σ,第二批预应力损伤2/52mm N l =∏σ,试计算:(1)施工时混凝土的预应力c σ;(2)使用荷载加至多少时使混凝土的法向压应力为零;(3)使用荷载加至多少时构件即将出现裂缝;(4)构件的极限承载能力是多少?二、简答题(60分,每题5分)1. 请画出单调荷载作用下有明显流幅钢筋的应力-应变曲线,对其做必要的解释,并画出适用于该应力-应变曲线的二种理论模型。
混凝⼟结构原理试卷A卷及答案专业年级混凝⼟结构设计原理试题考试类型:闭卷试卷类型:A卷考试时量: 120 分钟⼀、单选题(每⼩题1分,共计30分,将答案填写在下列表格中)1、钢筋与混凝⼟能共同⼯作的主要原因是()A、防⽕、防锈B、混凝⼟对钢筋的握裹及保护C、混凝⼟与钢筋有⾜够的粘结⼒,两者线膨胀系数接近D、钢筋抗拉⽽混凝⼟抗压2、属于有明显屈服点的钢筋有()A、冷拉钢筋B、钢丝C、热处理钢筋D、钢绞线。
3、混凝⼟的受压破坏()A、取决于⾻料抗压强度B、取决于砂浆抗压强度C、是裂缝累计并贯通造成的D、是粗⾻料和砂浆强度已耗尽造成的4、与素混凝⼟梁相⽐,适量配筋的钢混凝⼟梁的承载⼒和抵抗开裂的能⼒()。
A、均提⾼很多B、承载⼒提⾼很多,抗裂提⾼不多C 、抗裂提⾼很多,承载⼒提⾼不多D 、均提⾼不多 5、规范规定的受拉钢筋锚固长度a l 为()。
A 、随混凝⼟强度等级的提⾼⽽增⼤;B 、随钢筋等级提⾼⽽降低;C 、随混凝⼟等级提⾼⽽减少,随钢筋等级提⾼⽽增⼤;D 、随混凝⼟及钢筋等级提⾼⽽减⼩; 6、混凝⼟强度等级是由()确定的。
A 、kcu f , B 、ck f C 、c f D 、tk f7、下列哪种状态属于超过承载⼒极限状态的情况()A 、裂缝宽度超过规范限值B 、挠度超过规范限值C 、结构或者构件被视为刚体⽽失去平衡D 、影响耐久性能的局部损坏8、钢筋混凝⼟构件承载⼒计算中关于荷载、材料强度取值说法正确的是()A 、荷载、材料强度都取设计值B 、荷载、材料强度都取标准值C 、荷载取设计值,材料强度都取标准值D 、荷载取标准值,材料强度都取设计值9、对长细⽐⼤于12的柱不宜采⽤螺旋箍筋,其原因是()A 、这种柱的承载⼒较⾼B 、施⼯难度⼤C 、抗震性能不好D 、这种柱的强度将由于纵向弯曲⽽降低,螺旋箍筋作⽤不能发挥10、螺旋筋柱的核⼼区混凝⼟抗压强度⾼于c f 是因为()。
A 、螺旋筋参与受压B 、螺旋筋使核⼼区混凝⼟密实C 、螺旋筋约束了核⼼区混凝⼟的横向变形D 、螺旋筋使核⼼区混凝⼟中不出现内裂缝11、在钢筋混凝⼟双筋梁、⼤偏⼼受压和⼤偏⼼受拉构件的正截⾯承载⼒计算中,要求受压区⾼度'2s x a ≥是为了()A 、保证受压钢筋在构件破坏时达到其抗压强度设计值B 、防⽌受压钢筋压屈C 、避免保护层剥落D 、保证受压钢筋在构件破坏时达到其极限抗压强度12、()作为受弯构件正截⾯承载⼒计算的依据。
《混凝土结构设计理论》2024年度期中考试及答案混凝土结构设计理论2024年度期中考试及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 混凝土的抗拉强度与其抗压强度的比值称为()。
A. 弹性模量B. 泊松比C. 强度比D. 剪切模量【答案】B2. 在混凝土结构设计中,一般采用的混凝土强度等级是()。
A. 立方体抗压强度B. 棱柱抗压强度C. 立方体抗拉强度D. 棱柱抗拉强度【答案】A3. 混凝土的弹性模量是指混凝土在()范围内的应力与应变的比例关系。
A. 0-0.002B. 0-0.005C. 0-0.01D. 0-0.1【答案】A4. 混凝土的泊松比是指()。
A. 横向应变与纵向应变的比值B. 纵向应变与横向应变的比值C. 剪切应力与剪切应变的比值D. 抗压强度与抗拉强度的比值【答案】A5. 在混凝土结构设计中,一般采用的钢筋强度等级是()。
A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 弹性模量D. 泊松比【答案】A6. 钢筋的锚固长度是指()。
A. 钢筋与混凝土粘结面的长度B. 钢筋的屈服点长度C. 钢筋的抗拉强度长度 D. 钢筋的屈服强度长度【答案】A7. 混凝土结构中的箍筋主要是用来()。
A. 承受弯矩B. 承受剪力C. 增加混凝土的抗压强度D. 增加混凝土的抗拉强度【答案】B8. 在混凝土结构设计中,混凝土的保护层厚度一般不小于()。
A. 10mmB. 20mmC. 30mmD. 40mm【答案】B9. 混凝土结构的耐久性主要包括()。
A. 抗压强度、抗拉强度B. 抗冻性、抗渗性C. 抗侵蚀性、抗碳化性D. 抗压强度、抗冻性【答案】C10. 混凝土结构的极限状态是指()。
A. 结构的最大承载力状态B. 结构的稳定状态C. 结构的弹性状态D. 结构的静力平衡状态【答案】A二、填空题(每题5分,共25分)1. 混凝土的抗压强度等级分为C_{15}、C_{20}、C_{25}、C_{30}、C_{35}、C_{40}、C_{45}、C_{50}等,其中C表示____,_{15}表示____。
高等钢筋混凝土结构试题一.填空题(共计20分,每题2分)1. 混凝土轴心抗压强度低于相应的立方体强度的原因是: 。
2. 钢筋混凝土受弯构件正截面受弯承载力计算中的相对受压区高度0x h ξ=与配筋率ρ之间的关系式是 。
3. 钢筋混凝土适筋梁正截面工作阶段Ⅲa 的破坏弯矩值比阶段Ⅱa 的屈服弯矩值略有提高的原因是 。
4. 规定钢筋混凝土结构构件中箍筋间距max S S ≤的目的是为了 。
5. 钢筋混凝土主次梁相交处主梁内所设吊筋的作用是 。
6. 结构抗力R 和荷载效应S 是正态分布的随机变量,以R μ、S μ和R σ、S σ分别表示R 和S 的平均值和标准差,则结构的可靠指标β= 。
7. 超静定钢筋混凝土连续梁支座首先出现塑性铰,支座控制截面混凝土相对受压区高度ξ相同,其纵向受力钢筋为强度等级较高的有明显屈服点的钢材时的弯矩调幅幅度比纵向受力钢筋为强度等级较低的有明显屈服点的钢材时的弯矩调幅幅度 。
8. 钢筋混凝土受扭构件中1()y stl ptl py yv st cor f A A f f A u ζ+=,当 1.7ζ>时,则 。
9. 一有粘结部分预应力混凝土适筋梁,设预应力筋抗拉强度设计值为py f ,预应力筋有效预应力为pe σ,非预应力纵向受力钢筋抗拉强度设计值为y f ,则 关系式是选择预应力筋张拉控制应力取值的重要原则之一。
10. 配筋混凝土局部受压承载力计算承载力公式ln 0.9(2)l lu c v cor y F F f f A βρβ≤=+中lnA 的含义为 。
二.简答题(共计50分,每题5分)1. 如何保证钢筋混凝土梁不发生斜截面受弯破坏?2. 试说明进行钢筋混凝土斜截面受剪承载力计算时,若不满足下列条件会出现什么问题?(1)00.25c V f bh ≤ (2)0.02y sv c f f ρ≥3. 试述钢筋混凝土矩形截面偏心受压短柱,轴力的变化对其抗弯承载力及弯矩的变化对其抗压承载力的影响?4. 试解释下列公式中的max w 、m w 、l τ及τ的意义:max l m w w ττ=⋅⋅5. 在水平吊车荷载作用下若不考虑厂房整体空间作用,对排架柱的上柱和下柱的设计计算结果有何影响?6. 高层混凝土结构中,剪力墙的厚度通常由什么决定?7. 设计中有明显侧向约束的预应力混凝土结构中如何考虑侧向约束对预应力传递及设计计算结果的影响?8. 何谓火灾引起的超静定配筋混凝土结构的次内力?9. 试解释钢筋混凝土梁截面受剪承载力计算公式000.7 1.25sv cs t yvA V V f bh f h S≤=+中系数1.25的含义?10. 为何受拉纵筋屈服强度高于2500N mm 时,继续应用平截面假定计算钢筋混凝土梁的正截面抗弯承载力会带来一定的误差?三.计算题(共计30分,每题15分)1. 一两段嵌固的钢筋混凝土梁,承受均布荷载,截面及配筋如下图所示:/21140s s A A mm ==,/2310y y f f N mm ==,混凝土采用20C ,29.6c f N mm =,钢筋锚固及斜截面承载力均安全可靠。
《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。
(5分)
塑性力学模型
将经典塑性理论移植于混凝土材料,可以部分地描述混凝土的非线性变形过程中的界面滑移与流动,但并不适于描述微裂缝开展、混凝土非线性行为中所特有的强度软化、刚度退化等重要特征。
(5分)
其它力学理论模型
其他力学理论类模型包括塑性断裂模型、基于不可逆热力学模型以及人工神经网络的本构模型。
(5分)
三.在受剪构件的力学性能分析中,推导内力臂Z 为Z=I/So ,式中I 为惯性矩,So 为截面面积。
(12分)
【答】⎰=h M bdy y σ I c dA y c dA y c M A A ⎰⎰=+=1200211200σσσ
Z S c Z dA c y M ⋅=⋅=⎰00
000σσ Z S c I c 000
00σσ=
所以:0
S I Z =(12分) 四.在梁结构分析中,试说明梁作用和拱作用对梁抗剪机理的影响。
(16分)
【答】 主要抗剪机理:
dx d T dx dT jd Tjd dx d dx dM V )()(+=== (3分) 梁作用 如果jd 为常数,qjd dx dT jd
V ==,必须保证剪力流或粘结力能在钢筋和混凝土间有效地传递,即
0≠dx dT ,此时相当于简支梁在均布荷载下所受的剪力。
(3分) 拱作用
如果0=dx
dT ,粘结力遭破坏,外剪力只能由内部斜剪力来承担。
dx
jd d C dx jd d T V )()(==,jd 沿梁轴变化,压力线倾斜,形成斜压力,压力线尤如一个拱,因此,名为拱作用。
并且,拱作用只能在出现滑移的情况下产生(粘结不传力)。
(3分)
通常,由梁作用和拱作用共同形成抵抗剪力。
(1分)
梁作用的破坏
裂缝发展使悬臂嵌固端很快变小,导致悬臂转动,销栓承载力耗尽,靠近钢筋出现次生裂缝抗剪能力降低,裂缝扩展。
同时,悬臂一侧咬合作用急剧减小(裂缝扩展)。
为维持这种平衡,悬臂嵌固端侧面产生一个相应的拉应力,这种拉应力又导致裂缝开展,最后发生斜拉破坏(无延性,很突然)。
(3分)
拱作用的破坏
1.锚固能力丧失。
2.梁作用破坏后,剪力有拱作用提供,斜裂缝使受压混凝土面积大大减少,只要有一条斜裂缝延伸到荷载作用点附近,使混凝土可用面积小到不能承受该压力时,混凝土被挤碎“压剪破坏”。
3.压力线偏心太大,受压区混凝土弯曲受拉破坏。
4.压力线很陡,混凝土斜向压碎或劈裂。
(3分)
五.简要说明什么是混凝土结构的延性,说明混凝土结构的延性对结构抗震的影响,以及表达方式。
(20分)
【答】:延性是指结构、构件或截面的变形能力。
主要是指从屈服开始至达到最梁作用 拱作用
大承载能力或达到以后而承载力还没有显著下降期间的变形能力。
用(极限变形/开始屈服时的变形)衡量。
(6分)
延性大,说明塑性变形能力大,强度或承载力的降低缓慢,从而有足够大的能力吸收和耗散地震能量,避免结构倒塌;延性小,说明达到最大承载能力后承载力迅速降低,变形能力和承载力迅速降低,变形能力小,呈现脆性破坏,引起结构倒塌。
(8分)
在抗震设计中,通常用延性系数来表示。
根据对变形的不同定义,又可以将延性系数分为曲率延性系数、位移延性系数和转角延性系数。
(6分)
六.简要说明混凝土结构抗弯强度理论的基本假定。
(12分)【答】1.平截面假定;(3分)
2.钢筋的应力应变曲线是已知的;(3分)
3.混凝土抗拉强度忽略不计;(3分)
4.确定混凝土压应力大小及分布的应力应变曲线是已知的。
(3分)。