混凝土习题与复习思考题
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第1章 复习思考题与习题1-1 配置在混凝土梁截面受拉区的钢筋其作用是什么?1-2 解释下列名词:混凝土立方体抗压强度;混凝土轴心抗压强度;混凝土轴心抗拉强度;混凝土劈裂抗拉强度。
1-3 混凝土轴心受压的应力-应变曲线有何特点?影响混凝土轴心受压应力-应变曲线的因素有哪些?1-4 什么是混凝土的徐变?影响混凝土徐变的因素有哪些?1-5 混凝土的徐变变形和收缩变形都是随时间变化的,两者有哪些不同?1-6 公路桥梁的钢筋混凝土结构通常采用普通热轧钢筋。
普通热轧钢筋的受拉应力-应变曲线有何特点?《公路桥规》规定使用的普通热轧钢筋有哪些强度等级,其代号是什么?1-7 什么是钢筋和混凝土之间的粘结力、粘结强度?保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力需要采取哪些措施?1-8 混凝土弹性模量有哪几种表示方法?其定义和表达式是什么?影响因素有哪些?第2章 复习思考题与习题2-1 桥梁结构的功能包括哪几方面的内容?何谓结构的可靠性、可靠度?2-2 结构的设计基准期和使用寿命有何区别?2-3 什么叫极限状态?我国《公路桥规》规定了哪两类结构的极限状态?2-4 试解释以下名词:作用、直接作用、间接作用、抗力。
2-5 我国《公路桥规》规定了结构设计的哪三种状况?2-6 结构承载能力极限状态和正常使用极限状态设计计算的原则是什么?2-7 什么是材料强度的标准值和设计值?2-8 作用分为几类?什么是作用的标准值,可变作用的准永久值,可变作用的频域值?2-9 什么是混凝土的耐久性?影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些?2-10 混凝土结构耐久性设计应从哪些方面采取措施?2-11 桥梁结构使用环境根据其对混凝土耐久性的影响可划分为哪几类?2-12 对桥梁结构混凝土耐久性的基本要求有哪些?2-13钢筋混凝土梁的支点截面处,结构重力产生的剪力标准值V Gk=187.01kN;汽车荷载产生的剪力标准值V Q1k=261.76kN,冲击系数(1+µ)=1.19;人群荷载产生的剪力标准值V Q2k=57.2kN;温度梯度作用产生的剪力标准值V Q3k=41.5kN,试进行承载力极限状态和正常使用极限状态设计时的作用效应组合计算。
混凝土结构设计思考题及习题集1思考题1-1 结构设计的基本内容及步骤有哪些?试举例说明。
1-2 钢筋混凝土梁板结构有几种基本形式?它们是怎样划分的?1-3 荷载在整体式单向板梁板结构的板、次梁和主梁中是如何传递的,为什么?在按弹性理论和塑性理论计算时两者的计算简图有何区别?1-4 整体式梁板结构中,欲求结构跨内和支座截面最危险内力时,如何确定活荷载的最不利布置?1-5 何谓结构内力包络图?它与结构内力图有何异同?1-6 何谓结构材料图?纵向钢筋弯起和切断时,结构的材料图有何变化?1-7 何谓塑性铰?塑性铰与理想铰有何异同?1-8 何谓结构的承载力极限状态?试举例说明。
1-9 何谓结构塑性内力重分布?试举例说明。
塑性铰的部位及塑性矩的值与塑性内力重分布有何关系?试举例说明。
说明按塑性内力重分布方法设计梁、板时为什么能节省钢筋。
1-10 何谓弯矩调幅?考虑塑性内力重分布的分析方法中,为什么要对塑性铰处弯矩调整幅度加以限制?1-11 如何增加塑性铰的转动能力?其中那种措施是最有效的;1-12 在进行双向板的内力计算时其基本假定是什么?计算双向板控制截面的最危险内力时活荷载如何布置?荷载应如何分解?支承条件怎样确定?1-13 整体式无梁楼盖结构按弹性理论的内力分析中,按经验系数法及按等代框架法基本假定有何区别?如何进行柱帽设计?1-14 装配式铺板结构中,板与板、板与承重横墙的连接,板与纵墙的连接有何重要性?1-l5 斜向结构(如楼梯)在竖向均布荷载作用下,其内力如何分析?它与水平向结构相比有何特点?1-16 整体式雨篷结构中,雨篷板、梁受力有何特点?梁的最大扭矩内力如何确定?结构整体抗倾覆验算有何特点?习题1-1某多层民用建筑,采用砖混结构,楼盖结构平面见习图1.1所示。
(1)楼面构造层的恒载标准值为1.33kN/m2,楼面活荷载标准为4.0kN/m2;(2)混凝土强度等级为C30;(3)梁中纵向受力钢筋采用HRB400,其余采用HPB235。
课题:第三章思考题、作业讲评课型:习题课教学目的与要求:1. 掌握受弯构件斜截面承载力计算公式及其适用条件。
2。
掌握公式中各符号的含义,取值。
3.熟悉结构的构造要求,结合实际情况,可以设计简单的梁。
教学重点、难点:荷载组合、受弯构件计算公式及适用条件综合应用采用教具、挂图:复习、提问:1.基本概念、,,,,min λρρbh w sv 2.基本公式的适用条件3。
正、斜截面的构造要求课堂小结:本节通过分析思考题与作业题,以巩固大家对知识的掌握程度,要求能熟悉构件的构造要求,达到熟练应用公式进行解题的目的,并能够结合建筑力学的知识解综合题。
作业:练习卷课后分析:3.1 梁、板的截面尺寸应满足哪些要求?从利于模板定型化的角度出发,梁、板截面高度应按什么要求取值?答:梁、板的截面尺寸必须满足承载力、刚度和裂缝控制要求,同时还应满足模数,以利模板定型化。
按模数要求,梁的截面高度h一般可取250、300…800、900、1000㎜等,h≤800mm时以50mm为模数,h>800mm时以100mm为模数;矩形梁的截面宽度和T形截面的肋宽b宜采用100、120、150、180、200、220、250mm,大于250mm时以50mm为模数。
梁适宜的截面高宽比h/b,矩形截面为2~3。
5,T形截面为2.5~4.按构造要求,现浇板的厚度不应小于表3.1。
2的数值。
现浇板的厚度一般取为10mm 的倍数,工程中现浇板的常用厚度为60、70、80、100、120mm。
3.2 钢筋混凝土梁和板中通常配置哪几种钢筋?各起何作用?答:梁中通常配置纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋等,构成钢筋骨架,有时还配置纵向构造钢筋及相应的拉筋等。
配置在受拉区的纵向受力钢筋主要用来承受由弯矩在梁内产生的拉力,配置在受压区的纵向受力钢筋则是用来补充混凝土受压能力的不足。
架立钢筋的作用,一是固定箍筋位置以形成梁的钢筋骨架;二是承受因温度变化和混凝土收缩而产生的拉应力,防止发生裂缝.受压区配置的纵向受压钢筋可兼作架立钢筋。
混凝⼟结构课后思考题答案10.1⼯程设计的过程和要求初步设计、技术设计、施⼯图设计初步设计:对地基、上下部结构等提出设计⽅案,并进⾏技术经济⽐较,从⽽确定⼀个可⾏的结构⽅案;同时对结构设计的关键问题提出技术措施。
技术设计:进⾏结构平⾯布置和结构竖向布置;对结构的整体进⾏荷载效应分析,必要时尚应对结构中受⼒状况特殊的部分进⾏更详细地结构分析;确定主要的构造措施以及重要部位和薄弱部位的技术措施。
施⼯图设计:给出准确完整的各楼层的结构平⾯布置图;对结构构件及构件的连接进⾏设计计算,并给出配筋和构造图;给出结构施⼯说明并以施⼯图的形式提交最终设计图纸;将整个设计过程中的各项技术⼯作整理成设计计算书存档。
对重要建筑物,当有需要时,还应按实际施⼯情况,给出竣⼯图。
10.2分析不同结构体系的荷载传⼒途径,⽔平结构体系和竖向结构体系分别有哪些作⽤? ⽔平结构体系⼀⽅⾯承受楼,屋⾯的竖向荷载并把竖向荷载传递给竖向结构体系,另⼀⽅⾯把作⽤在各层的⽔平⼒传递和分配给竖向结构体系。
竖向结构体系的作⽤是承受由楼和屋盖传来的竖向⼒和⽔平⼒并将其传递给下部结构10.3荷载分类按作⽤时间的长短和性质:永久荷载、可变荷载、偶然荷载按空间位置的变异:固定荷载、移动荷载按结构对荷载的反应性质:静⼒荷载、动⼒荷载10.4说明有哪些荷载代表值及其意义?在设计中如何采⽤不同荷载代表值?荷载的代表值是在设计表达式中对荷载所赋予的规定值。
永久荷载只有标准值;可变荷载可根据设计要求采⽤标准值、频遇值、准永久值和组合值。
(1)荷载标准值是结构按极限状态设计时采⽤的荷载基本代表值,是指结构在设计基准期内,正常情况下可能出现的最⼤荷载值。
(2)荷载频遇值系指在设计基准期内结构上较频繁出现的较⼤荷载值,主要⽤于正常使⽤极限状态的频遇组合中。
(3)荷载准永久值系指在结构上经常作⽤的荷载值,它在设计基准期内具有较长的总持续时间Tx ,其对结构的影响类似于永久荷载,主要⽤于正常使⽤极限状态的准永久组合和频遇组合中。
思 考 题5.1 为什么受弯构件一般在跨中产生垂直裂缝而在支座附近区段产生斜裂缝?答:通常受弯构件跨中的弯矩最大,由此弯矩产生的正应力也就在跨中最大,且该处剪力通常为零,则弯矩产生的正应力σ即为主拉应力,方向与梁轴平行,当此主拉应力超过混凝土的抗拉强度时就在跨中发生与梁轴垂直的垂直裂缝。
而在支座附近通常剪力较大、弯矩较小,在它们产生的剪应力τ和正应力σ共同作用下,形成与梁轴有一定夹角的主拉应力,当此主拉应力超过混凝土的抗拉强度时,即发生与主拉应力方向垂直的斜裂缝。
5.2 试述无腹筋梁斜裂缝出现后应力重分布的两个主要方面。
答:无腹筋梁斜裂缝出现后应力重分布的两个主要方面是:斜裂缝所在截面的混凝土应力和纵向钢筋的应力发生了较大的变化。
(1)斜裂缝出现后,斜裂缝两侧混凝土的应力降为零,裂缝上端混凝土残余面承受的剪应力和压应力将显著增大。
(2)斜裂缝出现后,斜裂缝处纵向钢筋的应力突然增大。
5.3 什么是剪跨比和计算剪跨比?斜截面受剪承载力计算时,什么情况下需要考虑剪跨比的影响?答:剪跨比是作用在构件截面上的弯矩与作用在构件截面上的剪力和截面有效高度乘积的比值,用λ表示,即λ=M /Vh 0,也称广义剪跨比。
对于集中荷载作用下的简支梁,λ=M /Vh 0可表示为λ=a /h 0 ,称a /h 0为计算截面的剪跨比,简称计算剪跨比,也称狭义剪跨比。
其中, a 为集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离,简称剪跨。
对于集中荷载作用下(包括作用有多种荷载,其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况)的独立梁,斜截面受剪承载力计算时应考虑剪跨比的影响5.4 梁的斜截面受剪破坏形态有几种?各自的破坏特征如何?答:梁的斜截面受剪破坏形态有:斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏。
斜压破坏的特征是:破坏时,斜裂缝间的混凝土压酥,与斜裂缝相交的腹筋没有屈服,承载力取决于混凝土的抗压强度,脆性破坏。
剪压破坏的特征是:与临界斜裂缝相交的腹筋先屈服,最后剪压区混凝土压坏而破坏,承载力取决于剪压区混凝土的强度,脆性破坏。
混凝土结构原理思考题及习题集1第1章混凝土结构用材料的性能思考题1-1混凝土结构对钢筋性能有什么要求?各项要求指标能达到什么目的?1-2钢筋冷拉和冷轧的抗拉、抗压强度都能提高吗?为什么?1-3立方体抗压强度是怎样确定的?为什么试块在承压面上抹涂润滑剂后测出的抗压强度比不涂润滑剂的低?1-4影响混凝土抗压强度的因素有哪些?1-5、我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级?用什么符号表示?1-6、混凝土立方体抗压强度能不能代表实际构件中的混凝土强度?除立方体强度外,用什么符号表示?1-7、混凝土抗拉强度是如何测试的?1-8、什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量?弹性模量与割线模量什么关系?第2章 钢筋混凝土轴心受力构件正载面承载力计算 思考题2-1轴心受压构件中纵筋的作用是什么?2-2柱在使用过程中的应力重分布是如何产生的?2-3螺旋箍筋柱应满足的条件有哪些?2-4公路桥涵规范在计算轴心受拉和抽心受压构件正截面承载力时与建筑工程规范有哪些相同和不同之处?习题2-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向力设计值410140⨯=N ,楼层高m .H 45=,混凝土强度等级为C20,HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
2-2由于建筑上使用要求,某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ,柱高4.0m ,计算高度m .H ,.l 82700==,配盘为)mm A (s2804164='φ。
C30混凝土,HRB400级钢筋,承受轴向力设计值N=950kN 。
试问柱截面是否安全?2-3已知一桥下螺旋箍筋柱,直径为d=500mm ,柱高5.0m ,计算高度700.l =,H=3.5m ,配HRB400钢筋)mm A (s 220101610='φ,C30混凝土,螺旋箍筋采用R235,直径为12mm ,螺距为s=50mm ,试确定此承载力。
2-4编写轴心受拉和轴心受压构件正截面承载力计算程序。
第十一章思考题答案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: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。
第四版混凝土结构设计原理思考题答案题目一:混凝土的组成与性质混凝土是一种由水泥、石子、沙子等材料经过混合加工而成的建筑材料。
在混凝土结构设计中,混凝土的组成和性质对结构的安全性和耐久性起着重要的影响。
混凝土的主要组成材料包括水泥、骨料、水和掺合料。
水泥是混凝土的胶凝材料,能够与水发生化学反应形成胶状物质。
骨料一般采用石子和沙子,用于增加混凝土的强度和稳定性。
水是混凝土中的溶剂,能够使水泥与骨料充分混合。
掺合料是对混凝土性能进行调整的材料,如粉煤灰、矿渣粉等。
混凝土的性质主要包括强度、耐久性、可塑性和收缩性。
强度是混凝土抵抗外部载荷的能力,可以通过抗压强度和抗拉强度进行衡量。
耐久性是混凝土在不同环境条件下的稳定性和耐久性能,主要受到水泥品种、水胶比和掺合料等因素的影响。
可塑性是混凝土易于塑性变形的性能,可以通过施工性能和形变能力来评估。
收缩性是混凝土在干燥过程中由于水分蒸发而引起的体积变化,主要包括干缩和热收缩。
题目二:混凝土结构设计原理混凝土结构设计是指根据结构的力学性能和耐久性要求,确定混凝土结构的尺寸、形状和布置,并进行结构计算和构造设计的过程。
混凝土结构设计的基本原理包括载荷分析、抗力设计和构造设计三个方面。
进行载荷分析是为了确定结构在使用阶段和设计寿命内所受到的最大荷载。
载荷分析应包括等效静力荷载、动力荷载和温度荷载等,并将其作用于结构的各个部位。
抗力设计是根据结构的强度和刚度要求,确定结构的截面尺寸和钢筋配筋的过程。
抗力设计应满足结构在设计寿命内不产生塑性变形和破坏。
构造设计是为了确定结构的连接和施工方法。
构造设计应考虑结构的施工过程中的力学性能、稳定性和安全性。
题目三:混凝土结构设计的优化原则混凝土结构设计的优化原则是指在满足结构安全性和使用功能的前提下,通过优化设计来实现结构的经济性和施工性的目标。
混凝土结构设计的优化原则包括以下几个方面:1.在结构尺寸和形状确定时,应适当减小结构的自重,在满足结构强度和刚度要求的前提下,尽量采用较小的截面尺寸和间距。
混凝土结构部分思考题和习题参考答案第一章钢筋混凝土的力学性能思考题1、软钢和硬钢的应力—应变曲线有什么不同,其抗拉设计值fy各取曲线上何处的应力值作为依据?答:软钢即有明显屈服点的钢筋,其应力—应变曲线上有明显的屈服点,应取屈服强度作为钢筋抗拉设计值fy的依据。
硬钢即没有明显屈服点的钢筋,其应力—应变曲线上无明显的屈服点,应取残余应变为0.2%时所对应的应力σ0.2作为钢筋抗拉设计值fy的依据。
2、钢筋冷加工的目的是什么?冷加工的方法有哪几种?各种方法对强度有何影响?答:冷加工的目的是提高钢筋的强度,减少钢筋用量。
冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧、冷轧扭加工等。
这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高,4、试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求?答:钢筋混凝土结构中钢筋应具备:(1)有适当的强度;(2)与混凝土黏结良好;(3)可焊性好;(4)有足够的塑性。
5、我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级?用什么符号表示?答:我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有4种:热轧钢筋、钢铰丝、消除预应力钢丝、热处理钢筋。
我国的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400三个等级,即I、II、III三个等级,符号分别为 ( R ) 。
6、除凝土立方体抗压强度外,为什么还有轴心抗压强度?答:立方体抗压强度采用立方体受压试件,而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸,因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。
所以除立方体抗压强度外,还有轴心抗压强度。
7、混凝土的抗拉强度是如何测试的?答:混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。
由于轴心拉伸试验和弯折试验与实际情况存在较大偏差,目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定。
8、什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量?弹性模量与割线模量有什么关系?答:混凝土棱柱体受压时,过应力—应变曲线原点O作一切线,其斜率称为混凝土的弹性模量,以E C表示。