混凝土结构设计原理复习
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一、名词解释
1、钢筋的疲劳:钢筋在重复、周期动荷载作用下,经过一定次数后,刚才发生脆性的突然断裂破
坏,而不是单调加载时的塑性破坏,这成为疲劳破坏。
2、结构的极限状态:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态(如承载力、变形等)就不能满
足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。
3、承载力极限状态:结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏、发生不适于继续承载力的
变形或因结构局部破坏而引发的连续倒塌。
4、正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
5、永久荷载:在结构使用期间,其值不随时间变化,且变化与平均值相比可忽略不计,或其变化
是单调的并能趋于限值的作用,如结构的自身重力、土压力、预应力等。
6、可变荷载:在结构使用期间,其值随时间变化,且变化与平均值相比不可忽略的作用,如楼面
活荷载、桥面或路面的行车荷载风荷载和雪荷载。
7、第一类T形截面:其中和轴位于翼缘内,即x≤h ,受压区面积为矩形。
P99
第二类T形截面:其中和轴通过腹板(梁肋),即x≥h ,受压面积为梯形。
8、大偏心破坏:
小偏心破坏:
9、部分预应力混凝土:在使用荷载作用下,构件截面混凝土不出现拉应力,为全截面受压。
P285
10、全预应力混凝土:在使用荷载作用下,构件截面混凝土允许出现拉应力或开裂,只有部分截面
受压。
11、有粘结预应力混凝土:预应力筋全长其周围均与混凝土粘结、握裹在一起的
混凝土结构。
12、无粘结预应力混凝土:指预应力筋伸缩、滑动自由,不与周围混凝土粘结的与预应力混凝土构件。
P286
13、界限破坏:
14、抵抗弯矩图:又称材料图,它是按梁实际配置的纵向受力钢筋所确定的各正截面所能抵抗的弯
矩图。
P206
15、完全超筋受扭破坏:当箍筋和纵筋都配置过多时,在扭矩作用下,破坏前的螺旋形裂缝多而密,
达到构件破坏时,这些裂缝的宽度仍然不大。
破坏时,箍筋和纵筋应力都未达到屈服强度,破坏具有脆性性质。
P234
16、部分超筋受扭破坏当箍筋和纵筋的配置数量一种过多而另一种基本适当时,则勾践破坏前只有
数量适当的那种钢筋应力能达到受拉屈服强度,另一种钢筋应力直到受压边混凝土压碎仍未达到屈服强度。
17、平均裂缝宽度:指纵向受拉钢筋重力水平处的构件侧表面的裂缝宽度。
P261
18、最小刚度原则:指采用各同号弯矩区段内最大弯矩M
max 处的最小截面刚度B
MIN
作为该区的刚度B
按等刚度梁来计算构件的桡度。
P375
19、延性破坏:
20、结构的适用性:指不需要对结构进行维修(或少量维修)和加固的情况下继续正常使用的性能。
结构的耐久性:指在设计确定的环境作用和维修、使用条件下,结构构件在规定期限内保持其适用性和安全性的能力。
p254
二、简答题
1、影响钢筋与混凝土间粘结强度的因素
1)混凝土强度 2)混凝土保护层厚度及钢筋净间距 3)钢筋外形 4)横向钢筋 5)侧向压应力 6)受力状态
2、结构上的作用、结构效应和结构抗力P44
结构的作用是指施加在结构上的集中力或分布力,以及引起结构外加变形或约束的原因,如地震,温度变化等。
结构效应是指直接作用或间接作用作用在结构构件上,由此对结构产生内力和变形,如轴力结构抗力R:指整个结构或结构构件承受作用效应的能力,如构件承载力、刚度及抗裂能力
3、在何种情况下,混凝土梁沿斜截面发生剪压破坏?并简述剪压破坏的破坏形态。
P189
当梁的剪跨比适当(1<λ<3),且梁中腹筋数量不过多;或梁的剪跨比较大(λ>3),但腹筋数量不过少时,常发生剪压破坏。
这种破坏是梁的弯剪段下边缘先出现初始垂直裂缝,随着荷载的增加,裂缝将大体沿主压应力轨迹向集中荷载点延伸。
当荷载增加到某一数值时,会形成一临界斜裂缝。
最后,与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度,斜裂缝宽度增大,剩余截面减小,剪压区混凝土破坏,梁失去受压承载力。
4、影响斜截面受剪承载力的主要因素(有7点)P191
(1)剪跨比的影响,随着剪跨比的增加,抗剪承载力逐渐降低;
(2)混凝土的抗压强度的影响,当剪跨比一定时,随着混凝土强度的提高,抗剪承载力增加;
(3)纵筋配筋率的影响,随着纵筋配筋率的增加,抗剪承载力略有增加;
(4)箍筋的配箍率及箍筋强度的影响,随着箍筋的配箍率及箍筋强度的增加,抗剪承载力增加;
(5)斜裂缝的骨料咬合力和钢筋的销栓作用;
(6)加载方式的影响;
(7)截面尺寸和形状的影响;
5、试述预应力混凝土结构优缺点?P290
1)提高构件的抗裂度,改善了构件的受力性能。
因此适用于对裂缝要求严格的结构;
2)充分利用高强度材料
3)提高了构件的刚度,减少构件的变型;
4)扩大了构件的应用范围。
缺点:预应力混凝土结构的缺点是施工工具多,制作技术要求高,施工周期较长。
6、列举出影响混凝土耐久性的主要因素。
1)抗冻性,冻融作用
2)侵蚀性化学作用
3)外部磨损
4)钢筋的锈蚀
5)选用强度等级高的水泥
6)控制混凝土的水灰比和水泥用量
7、何谓预应力损失,列举出4种以上的预应力损失。
将预应力钢筋张拉到控制力后,由于种种原因,其拉应力值将逐渐下降到一定程度,这种降低的应力值,称为预应力损失
1)张拉断锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失
2)预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的预应力损失
3)预应力筋的应力松弛引起的预应力损失
4)混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失
8、简述在不同剪跨比情况下,混凝土梁的破坏模态。
1)当剪跨比较小(λ<1),或剪跨比适当(1<λ<3),但截面尺寸过小而腹筋数量过多时,发生斜压破坏
2)当剪跨比适当(1<λ<3),且梁中腹筋不过多;或梁的剪跨比较大(λ>3)但腹筋不过少时,发生剪压破坏
3)当剪跨比较大(λ>3),且腹筋数量又过少,发生斜拉破坏
9、受弯构件正截面承载力计算基本假定有哪些?P75
1)截面应变分布符合平截面假定,即正截面应变按线性规律分布
2)截面受拉区的拉力全部由钢筋负担,不考虑混凝土的抗拉作用
3)混凝土受压的应力-应变关系曲线是由抛物线上升和水平线平段组成
4)纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01
5)纵向钢筋的应力取钢筋应变与弹性模量的乘积,但其绝对值不应大于其相应的强度设计值。
10、简述大偏心受压破坏的破坏原因、破坏模态和材料利用情况。
1)原因:当纵向压力N的相对偏心距e
0/h
较大,且受拉钢筋A
s
配置的不过多会出现受拉破坏
2)破坏模态:在偏心压力N作用下,与纵向压力较近一侧截面受压,较远一侧受拉。
当N增加到一定数值时,先在受拉区出现水平裂缝并向受压区扩展,形成一条或几条主要水平裂缝。
当N接近破坏荷载时,受拉钢筋应力达到屈服强度,受压区出现纵向裂缝。
最后当边缘混凝土达到屈服强度时,受压区混凝土被压碎。
3)情况:
11、简述小偏心受压破坏的破坏原因、破坏模态和材料利用情况。
1)原因:当相对偏心距e0/h0较小,或虽然相对偏心距较大,但受拉钢筋A s配置较多时;或相对偏心距很小构件截面将全部受压一侧压应力较大,另一侧较小。
2)破坏模态:。