1、精選優質文檔-傾情為你奉上混凝土結構原理與設計平時作業1. 請簡述鋼筋混凝土結構和鋼結構相比有哪些優缺點？答：鋼筋混凝土結構主要優點：1、 合理利用了鋼筋和混凝土兩種材料的受力特點，形成較高強度的結構構件。節約鋼材，降低造價；2、 與木結構和鋼結構相比，耐久性和耐火性較好，維護費用低；3、 可模性好；4、 現澆鋼筋混凝土結構的整體性好，又具備較好的延性，適用于抗震結構；同時防振性和防輻射性能較好，適用于防護結構；5、 混凝土結構中占比例較大的砂、石等材料，便于就地取材。鋼筋混凝土結構主要缺點：1、 自重過大；2、 抗裂性較差，開裂過早；3、 施工復雜，工序多，澆筑混凝土時需要模板支撐，戶外施工

2、受到季節條件限制；4、 補強修復比較困難等。2. 介紹結構設計中的基于概率的極限狀態設計方法的基本原理。答：概率極限狀態設計法，是指以概率理論為基礎，視荷載效應和影響結構抗力的主要因素作為隨機變量，根據統計分析的方法確定可靠效率來度量結構可靠度的結構設計方法3. 介紹鋼筋混凝土結構的耐久性概念及其影響因素有哪些？答：混凝土耐久性是指混凝土在設計壽命周期內，在正常維護下，必須保持適合于使用，而不需要進行維修加固，即指混凝土在抵抗周圍環境中各種物理和化學作用下，仍能保持原有性能的能力。混凝土工程的耐久性與工程的使用壽命相聯系，是使用期內結構保持正常功能的能力，這一正常功能不僅僅包括結構的安全性，而

3、且更多地體現在適用性上。混凝土耐久性主要包括以下幾方面：一是抗滲性。即指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能。抗滲性對混凝土的耐久性起著重要的作用，因為抗滲性控制著水分滲入的速率，這些水可能含有侵蝕性的化合物，同時控制混凝土受熱或受冷時水的移動。二是抗凍性。混凝土的抗凍性是指混凝土在飽水狀態下，經受多次抵抗作用，能保持強度和外觀性的能力。在，尤其是在接觸水又受凍的環境下的混凝土，要求具有較高的抗凍性能。三是抗侵蝕性。混凝土暴露在有化學物質的環境和介質中，有可能遭受化學侵蝕而破壞。一般的化學侵蝕有水泥漿體組分的浸出、硫酸鹽侵蝕、氯化物侵蝕、碳化等。四是。某些含有活性組分的骨料與水泥水化析

4、出的KOH和NaOH 相互作用，對混凝土產生破壞性膨脹，是影響混凝土耐久性最主要的因素之一。影響混凝土結構加固耐久性的因素搜索十分復雜，主要取決于以下四方面因素：混凝土材料的自身特性。混凝土結構的設計與施工質量。混凝土結構所處的環境。混凝土結構的使用條件與防護措施。混凝土材料的自身特性和混凝土結構的設計與施工質量是決定混凝土結構耐久性的內因。混凝土是由水泥、水、粗細集料和某些外加劑，經攪拌、淺注、振搗和養護硬化等過程而形成的人工復合材料混凝土的材料組成，如水灰比（水膠比）、水泥品種和用量集料的種類與級配等都直接影響混凝土結構的耐久性。混凝土的缺陷（例如裂縫、氣泡、孔穴巧都會造成水分和侵蝕性物質

5、滲入混凝土內部，與混凝土發生物理化學作用，影響混凝土結構的耐久性。混凝土結構所處的環境條件和防護措施是影響混凝土結構耐久性外因。外界環境因素對混凝土結構的破壞是環境因素對混凝土結構牧化學作用的結果。環境因素引起的混凝土結構損傷或破壞主要有：。氯離子侵蝕。堿一集料反應。破壞。鋼筋腐濁。4. 什么是正常使用極限狀態，在結構設計中有哪些地方和承載能力極限狀態不一樣。答：承載能力極限狀態是指結構或構件達到最大承載能力，或達到不適于繼續承載的變形的極限狀態。對應于結構或結構件達到最大承載能力或不適于繼續承載的變形，他包括結構件或連接因強度超過而破壞，結構或其一部分作為剛體而失去平衡(傾覆或滑移)，在反復

6、荷載下構件或連接發生等。正常使用極限狀態是結構或構件達到正常使用或耐久性能中某項規定限度的狀態稱為正常使用極限狀態。一、當結構或結構構件出現下列狀態之一時，應認為超過了承載能力極限狀態:(1)整個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆,滑移等);(2)結構構件或連接因超過而破壞(包括)，或因過度的塑性變形而不適于繼續承載;(3)結構轉變為機動體系;(4)結構或結構構件喪失穩定(如壓屈等);(5)地基喪失承載能力而破壞(如失穩等)。二、當結構或結構構件出現下列狀態之一時，應認為超過了正常使用極限狀態:(1)影響正常使用或外觀的變形;(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);(3)影

7、響正常使用的振動;(4)影響正常使用的其它特定狀態。5. 請簡述鋼筋混凝土受彎構件破壞的全過程。答：(1) 第 I 階段：混凝土開裂前的未裂階段a. 當受拉邊緣的拉應變達到混凝土極限拉應變時，截面即將開裂的臨界狀態（ a 狀態），此時的彎矩值稱為開裂彎矩 Mcrb.從開始加荷到受拉區混凝土開裂，梁的整個截面均參加受力。雖然受拉區混凝土在開裂以前有一定的塑性變形，但整個截面的受力基本接近線彈性，荷載 - 撓度曲線或彎矩 - 曲率曲線基本接近直線。截面抗彎剛度較大，撓度和截面曲率很小，鋼筋的應力也很小，且都與彎矩近似成正比。(2) 第階段：混凝土開裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段a.在開裂瞬間，開裂截面

8、受拉區混凝土退出工作，其開裂前承擔的拉力將轉移給鋼筋承擔，導致鋼筋應力有一突然增加（應力重分布），這使中和軸比開裂前有較大上移。b.隨著荷載增加，受拉區不斷出現一些裂縫，拉區混凝土逐步退出工作，截面抗彎剛度降低，荷載 - 撓度曲線或彎矩 - 曲率曲線有明顯的轉折。c.雖然受拉區有許多裂縫，但如果縱向應變的量測標距有足夠的長度（跨過幾條裂縫），則平均應變沿截面高度的分布近似直線。（）d.荷載繼續增加，鋼筋拉應力、撓度變形不斷增大，裂縫寬度也不斷開展，但中和軸位置沒有顯著變化。e. 由于受壓區混凝土壓應力不斷增大，其彈塑性特性表現得越來越顯著，受壓區應力圖形逐漸呈曲線分布。(3) 第階段：銀筋開始

9、屈服至截面破壞的破壞階段a.對于配筋合適的梁，鋼筋應力達到屈服時，受壓區混凝土一般尚未壓壞。b.在該階段，鋼筋應力保持為屈服強度 fy 不變，即鋼筋的總拉力 T 保持定值，但鋼筋應變 s 則急劇增大，裂縫顯著開展。c.中和軸迅速上移，受壓區高度 xn 有較大減少。d.由于受壓區混凝土的總壓力 C 與鋼筋的總拉力 T 應保持平衡，即 T = C ，受壓區高度 xn 的減少將使得混凝土壓應力和壓應變迅速增大，混凝土受壓的塑性特征表現的更為充分。e.受壓區高度 xn 的減少使得鋼筋拉力 T 與混凝土壓力 C 之間的力臂有所增大，截面彎矩也略有增加。f.由于混凝土受壓具有很長的下降段，因此梁的變形可持

10、續較長，但有一個最大彎矩 Mu 。g.超過 Mu 后，承載力將有所降低，直至壓區混凝土壓酥。 Mu 稱為 極限彎矩 ，此時的受壓邊緣混凝土的壓應變稱為 極限壓應變 cu ，對應截面受力狀態為 “ a 狀態 ” 。h. cu 約在 0.003 - 0.005 范圍，超過該應變值，壓區混凝土即開始壓壞，表明梁達到極限承載力。6. 為什么混凝土材料的抗拉強度要遠小于抗壓強度？答：抗壓是剛性的指標。抗拉是指柔性的指標，混凝土的特性就是剛性大于柔性，所以遠遠低于抗壓強度7. 請介紹混凝土的標準立方體抗壓強度的概念。答：系指按照標準方法制作養護的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期用標準試驗方法測得

11、的具有95%保證率的抗壓強度。用fcu，k表示。1、當一組試件中強度的最大值和最小值與中間值之差均未超過中間值的15%時，取3個試件強度的算數平均值做為每組試件的強度代表值。2、當一組試件中強度的最大值或最小值與中間值之差高于中間值的15%時，取中間值作為該組試件的強度代表值。3、當一組試件中強度的最大值和最小值與中間值之差均超過中間值的15%時，該組試件的強度不應作為評定的依據。8. 軸心受壓柱和偏心受壓柱的區別有哪些？為什么承載能力計算公式有明顯差別。軸心受壓構件軸心受壓構件是當軸向力作用線與構件截面重心軸重合時。當軸向力作用線與構件截面重心軸重合時，稱為軸心受壓構件偏心受壓構件構件承受的

12、壓力作用點與構件的軸心偏離，使構件產生既受壓又受彎時即 為偏心受壓構件(亦稱壓彎構件)。常見于屋架的上弦桿、框架結構柱，磚墻及磚垛等。構件的受力狀態max邊沿最大壓應力;min邊沿最小壓應力。由上式可見，在受同樣的壓力F時，當作用點與截面軸心偏離時，截面內的壓應力增加甚多，而且當偏心距較大時截面內除壓應力外將產生一部分拉應力。9. 鋼筋混凝土梁和柱中的箍筋作用是什么？答：用來滿足斜截面抗剪強度，并聯結受拉主鋼筋和受壓區混凝土使其共同工作，此外，用來固定主鋼筋的位置而使梁內各種鋼筋構成的鋼筋。是梁和柱抵抗剪力配置的環形（當然有圓形的和矩形的）鋼筋，是口字形的，將上部和下部的鋼筋固定起來，同時抵抗剪力。10. 請列出鋼筋混凝土結構裂縫出現的原因有哪些？答：鋼筋混凝土結構上產生的,常見于非受彎、受拉等中,以及預應力構件的某些部位。對于各類裂縫,必須先查明其性質和產生的原因,進而確定具體的修繕方法。鋼筋混凝土結構裂縫根據其產生的原因不同可分為：1）裂縫、2）溫度裂縫、3）、4）腐蝕裂縫、5）沉降裂縫等。產生的原因如下：1） 荷載裂縫根據不同的結構部位,采取相應的合理。溫度裂縫由大氣溫度變化、周圍環境的影響和大體積混凝土施工時產生的等因素造成,當大于混凝土極限拉伸值時混凝