《混凝土》課程考試補(bǔ)充

1、18、比較鋼、鋼筋混凝土和砌體受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算中，二階彎矩的計(jì)算方法。答：在我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010中：對(duì)混凝土軸心受壓的穩(wěn)定問題通過考慮長細(xì)比（）來考慮構(gòu)件的穩(wěn)定問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，長柱的承載力低于同條件短柱的承載力，故引入穩(wěn)定系數(shù)來考慮長柱縱向撓度的不利影響。為軸心受壓長柱承載力與軸心受壓短柱承載力的比值，值小于1.0且隨長細(xì)比的增大而減小。對(duì)混凝土偏心受壓的穩(wěn)定問題通過考慮二階效應(yīng)（P效應(yīng)）來考慮構(gòu)件的穩(wěn)定問題。在無側(cè)移框架中，軸向力在產(chǎn)生撓曲變形的柱段中引起附加內(nèi)力為P效應(yīng)。偏心受壓構(gòu)件的P效應(yīng)的主要影響因素為構(gòu)件的長細(xì)比，兩端彎矩的大小和方向，以及構(gòu)件的軸壓比。

2、偏壓是加強(qiáng)外力作用來考慮穩(wěn)定問題。在我國砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2011中：對(duì)砌體軸心受壓長柱的穩(wěn)定問題通過考慮高厚比（）來考慮構(gòu)件的穩(wěn)定問題。,并引入穩(wěn)定系數(shù)0（）。對(duì)砌體偏心受壓長柱的穩(wěn)定問題通過考慮偏心距與高厚比的綜合影響，引入影響系數(shù)（）。在我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003中：對(duì)鋼結(jié)構(gòu)受壓構(gòu)件通過驗(yàn)算構(gòu)件的穩(wěn)定性來處理其穩(wěn)定問題。鋼結(jié)構(gòu)軸心受壓構(gòu)件需要驗(yàn)算其整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定（板件寬（高）厚比的驗(yàn)算）；鋼結(jié)構(gòu)壓彎構(gòu)件需要驗(yàn)算其彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定、彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定（板件寬（高）厚比的驗(yàn)算）。21、 有腹筋鋼筋混凝土簡支梁的抗剪設(shè)計(jì)，要不要考慮尺寸

3、效應(yīng)？答：這個(gè)問題存在分歧，基于Bazant認(rèn)為有腹筋梁受剪仍然存在尺寸效應(yīng)，其一是已有的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)支撐，其二是非線性有限元分析。但Lubell等人的實(shí)驗(yàn)表明，配置很少的箍筋就可明顯改善梁的性能。不配箍筋時(shí)，梁的受剪承載力只有ACI規(guī)范計(jì)算結(jié)果的47%，配置了最小用量的腹筋后，梁的承載力增加了三倍，似乎尺寸效應(yīng)不存在。試卷三1、推導(dǎo)鋼筋混凝土矩形截面受壓區(qū)混凝土等效矩形應(yīng)力圖參數(shù)，并用簡圖給出推導(dǎo)結(jié)果。已經(jīng)式中，c表示混凝土的壓應(yīng)力；c表示混凝土的壓應(yīng)變，o表示混凝土受壓達(dá)到最大應(yīng)力時(shí)對(duì)應(yīng)的壓應(yīng)變，取為0.002；cu為混凝土的極限壓應(yīng)變，取為0.0033。假設(shè)變形前的截面平面在變形后為仍保持為

4、平面。答：3、 某框架挑梁根部裂縫，寬度達(dá)到0.3mm。適筋截面，C30混凝土，受拉鋼筋面積As，構(gòu)造鋼筋（可作為受壓鋼筋）面積A´s，截面高度h，截面有效高度ho，截面寬度b，集中荷載作用點(diǎn)到支座邊的距離為l。因建筑功能改變（封閉陽臺(tái)），懸挑端荷載增加，試列出該挑梁三種加固方案的計(jì)算公式，并評(píng)價(jià)每種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。試卷51 混凝土單軸受壓的應(yīng)力-應(yīng)變曲線出現(xiàn)下降段可以從混凝土受壓棱柱體的破壞形態(tài)來看，在混凝土的壓應(yīng)力達(dá)到峰值點(diǎn)的過程中，混凝土內(nèi)部的微裂縫逐漸擴(kuò)展延伸，假設(shè)壓應(yīng)力達(dá)到峰值點(diǎn)時(shí)，縱向裂縫將混凝土棱柱體分割成若干個(gè)微小的柱體，由于材料的不均勻特性，繼續(xù)增加荷載時(shí)，這些微小的

5、柱體相繼失穩(wěn)破壞，導(dǎo)致混凝土棱柱體試件的承載能力逐漸下降，由此形成應(yīng)力-應(yīng)變曲線的下降段?；炷羻屋S受壓的應(yīng)力-應(yīng)變曲線下降段的物理意義在于受壓混凝土達(dá)到峰值應(yīng)力時(shí)沒有完全破壞，下降段上的殘余承載力還有一定的利用價(jià)值，仍然具有消耗能量的能力。故結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中利用了該曲線的下降段。2 徐變：在長期荷載作用下，混凝土的變形隨時(shí)間而不斷增大的的現(xiàn)象。 混凝土內(nèi)部的水泥凝膠體在外荷載作用下產(chǎn)生粘性流動(dòng)，把壓力傳遞給集料，使集料的變形逐漸增大，而導(dǎo)致混凝土的變形。 混凝土內(nèi)部的微裂縫在荷載長期作用下逐漸放大，形成宏裂縫。而導(dǎo)致混凝土變形，長期作用應(yīng)力的大小。 受荷時(shí)混凝土的齡期影響。受荷時(shí)混凝土齡期越短，混

6、凝土中尚未完全結(jié)硬的水泥膠體越多導(dǎo)致徐變?cè)酱蟆?收縮：混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)，體積會(huì)縮小。 收縮比膨脹要大得多，所以一般只考慮收縮。 產(chǎn)生收縮的原因有干縮和濕縮。干縮就是水泥凝膠體本身體積減小，濕縮就是混凝土失水。 影響收縮主要因素是混凝土內(nèi)部組成和外部環(huán)境。 徐變和結(jié)構(gòu)使用階段的外部荷載作用情況密切相關(guān)。外荷載產(chǎn)生的應(yīng)力的大小將直接影響徐變的大小。外荷載對(duì)徐變影響占主導(dǎo)作用，因此可近似理解為沒有外荷載即不考慮徐變影響。 收縮可認(rèn)為是混凝土即使是不受外荷載作用下，也能對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大影響的不利因子。結(jié)構(gòu)即使不受力它也會(huì)發(fā)生干縮或者濕縮。 收縮是在砼凝固階段的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的，是短期的，在砼強(qiáng)度達(dá)到之

7、后就很小了。 徐變是砼在長期荷載作用下的變形，是長期效應(yīng)，其數(shù)量級(jí)也較收縮小很多3 彎曲破壞形態(tài)一般根據(jù)配筋不同分為少筋破壞，適筋破壞，超筋破壞。 1、少筋破壞：當(dāng)受拉區(qū)出現(xiàn)第一條裂縫后，裂縫便急速開展，混凝土退出工作，拉力幾乎全部由鋼筋承擔(dān)，使裂縫處縱向受拉鋼筋應(yīng)力很快達(dá)到鋼筋的屈服強(qiáng)度，構(gòu)件立即破壞，而這時(shí)受壓區(qū)混凝土尚末被壓碎。屬脆性破壞。 2、適筋破壞：構(gòu)件的破壞首先是由于受拉區(qū)縱向受力鋼筋屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，鋼筋和混凝土的強(qiáng)度都得到充分利用。這種破壞在構(gòu)件破壞前有明顯的塑性變形和裂縫預(yù)兆，破壞不是突然發(fā)生的，呈塑性性質(zhì)。 3、超筋破壞：在受拉鋼筋屈服之前，受壓區(qū)的混凝土已經(jīng)

8、被壓碎，破壞時(shí)受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，梁的截面破壞。由于破壞時(shí)受拉鋼筋應(yīng)力遠(yuǎn)小于屈服強(qiáng)度，所以裂縫延伸不高，裂縫寬度不大，梁破壞前的撓度也很小，破壞很突然，沒有預(yù)兆，屬脆性破壞。 剪切破壞形態(tài)一般根據(jù)剪跨比不同分為斜拉破壞，剪壓破壞，斜壓破壞。 1、斜拉破壞：當(dāng)剪跨比>3時(shí)，發(fā)生斜拉破壞。其破壞特征是：斜裂縫一旦出現(xiàn)就迅速延伸到集中荷載作用點(diǎn)處，使梁沿斜向拉裂成兩部分而突然破壞，破壞面整齊、無壓碎痕跡。斜拉破壞時(shí)由于拉應(yīng)變達(dá)到混凝土極限拉應(yīng)變而產(chǎn)生的，破壞很突然，屬于脆性破壞。 2、剪壓破壞：當(dāng)剪跨比13時(shí)，發(fā)生剪壓破壞。其破壞特征是；彎剪斜裂縫出現(xiàn)后，荷載仍可以有較大的增長。隨

9、荷載的增大，陸續(xù)出現(xiàn)其它彎剪斜裂縫，其中將形成一條主要的些裂縫，稱為臨界斜裂縫。隨著荷載的繼續(xù)增加，臨界斜裂縫上端剩余截面逐漸縮小，最后臨界斜裂縫上端集中于荷載作用點(diǎn)附近，混凝土被壓碎而造成破壞。剪壓破壞主要是由于剩余截面上的混凝土在剪應(yīng)力、水平壓應(yīng)力以及集中荷載作用點(diǎn)處豎向局部壓應(yīng)力的共同作用而產(chǎn)生，雖然破壞時(shí)沒有像斜拉破壞時(shí)那樣突然，但也屬于脆性破壞類型。 3、斜壓破壞：當(dāng)剪跨比很?。ㄒ话?）時(shí)，發(fā)生斜壓破壞。其破壞特征是：在荷載作用點(diǎn)與支座間的梁腹部出現(xiàn)若干條大致平行的腹剪斜裂縫，隨荷載增加，梁腹部被這些斜裂縫分割成若干斜向受壓的“短柱體”，最后它們沿斜向受壓破壞，破壞時(shí)斜裂縫多而密。斜

10、壓破壞也很突然，屬于脆性破壞類型，其承載力要比剪壓破壞高。4 答：會(huì)。此時(shí)加上靜水壓力，混凝土圓柱體即從單軸受壓變?yōu)槿S受壓。單軸受壓至混凝土內(nèi)裂縫形成破壞面，混凝土分成若干個(gè)小柱體，但混凝土的強(qiáng)度并未完全喪失。沿破壞面上的剪切滑移和裂縫的不斷延伸擴(kuò)大，使應(yīng)變急劇增大，承載能力下降，試件表面出現(xiàn)不連續(xù)的縱向裂縫，應(yīng)力-應(yīng)變曲線出現(xiàn)下降段。至曲線中的曲率最大點(diǎn)（收斂點(diǎn)）時(shí)，主裂縫已很寬，結(jié)構(gòu)內(nèi)聚力已幾乎耗盡，對(duì)于無側(cè)向約束的 混凝土已失去結(jié)構(gòu)的意義。而對(duì)于三軸受壓的混凝土，則因?yàn)橛袀?cè)向約束的作用還能繼續(xù)承受荷載，直至混凝土徹底被壓碎而喪失承載力。5 答：試件在試驗(yàn)機(jī)上受壓，縱向壓縮，橫向膨脹。如

11、當(dāng)端部承壓接觸面上不涂潤滑劑時(shí)，混凝土的橫向變形受到摩擦力的約束，形成“箍套”作用。此時(shí)試件與墊板接觸面局部混凝土處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)，抗壓強(qiáng)度有較大提高。而在試件承壓面上涂一些潤滑劑時(shí)，試件更接近于單軸受壓狀態(tài)。所以端部條件對(duì)試件的抗壓強(qiáng)度有影響。8 答：箍筋在受拉時(shí)其強(qiáng)度等級(jí)可以不受限制，而在抗剪抗扭時(shí)其強(qiáng)度等級(jí)要限制。如，軸心受壓柱需要配置螺旋箍筋以對(duì)混凝土有較強(qiáng)的環(huán)向約束，因而能夠提高構(gòu)件的承載力和延性，此時(shí)箍筋受拉，強(qiáng)度等級(jí)不受限制。而如一般梁中箍筋是抗剪作用，梁中箍筋一般達(dá)不到其設(shè)計(jì)值，因?yàn)槿粢_(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，箍筋因?yàn)樽冃屋^大而與混凝土之間產(chǎn)生大的裂縫而早已喪失抗剪作用?？古す拷钔?/p>

12、，所以箍筋受剪受扭時(shí)強(qiáng)度等級(jí)被限制。9 答：穿過斜裂縫的縱向鋼筋在斜裂縫相交處的銷栓力，可提高梁的受剪承載力。10 答：根據(jù)變角空間桁架模型，設(shè)想將截面中間部分挖去，即忽略該部分截面的抗扭影響，則截面可用空心桿件替代。空間桿件每個(gè)面上的受力情況相當(dāng)于一個(gè)平面桁架，縱筋為桁架的弦桿，箍筋相當(dāng)于桁架的豎桿，裂縫間混凝土相當(dāng)于桁架的斜腹桿，斜裂縫與桿件軸線的夾角會(huì)隨縱筋與箍筋的強(qiáng)度比值而變化。即混凝土的抗扭承載力和箍筋與縱筋的抗扭承載力并非彼此完全獨(dú)立的變量，而是相互關(guān)聯(lián)的。11 答：裂縫間距主要取決于有效配筋率，鋼筋直徑，表面形狀，混凝土保護(hù)層厚度。此外還與構(gòu)件受力特征，鋼筋截面面積，混凝土強(qiáng)度等

13、級(jí)等有關(guān)。12 答：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中涉及混凝土尺寸效應(yīng)的有：斜截面承載力計(jì)算，受沖切承載力計(jì)算。均用截面高度影響系數(shù)來考慮尺寸效應(yīng)。13 答：是。因?yàn)樽⒁獾狡胶夥匠讨校僭O(shè)受拉鋼筋達(dá)到屈服，受拉混凝土不承擔(dān)拉應(yīng)力，這表明平衡方程實(shí)際上建立在裂縫截面上，裂縫截面的應(yīng)變分布和變形特征顯然不符合平截面假定。又因?yàn)樵谑軓潣?gòu)件的承載力計(jì)算中，平截面假定的作用只是確定受壓區(qū)混凝土高度的，而所用的等效受壓區(qū)高度則不需要平截面假定而得到。14 答：混凝土結(jié)構(gòu)在特殊情況下，例如在地震作用下，允許連梁、框架梁出現(xiàn)塑性鉸，以吸收地震能量（或叫消耗地震能量）。當(dāng)框架梁出現(xiàn)塑性鉸時(shí)，梁原來超靜定的次數(shù)減少，其支承型

14、式改變，各截面彎矩（內(nèi)力）必然隨之變化，至到新的平衡狀態(tài)，這就叫內(nèi)力重新分布。塑性鉸出現(xiàn)的個(gè)數(shù)超過原來超靜定的次數(shù)，超過極限，結(jié)構(gòu)將變?yōu)榉庆o定的可變機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)就會(huì)喪失穩(wěn)定。這就叫塑性極限分析。試卷61、混凝土試件破壞的照片如下圖所示，請(qǐng)根據(jù)破壞形態(tài)推斷試件破壞時(shí)的應(yīng)力條件。答：由試件的破壞形態(tài)可判斷該試件發(fā)生的是斜剪破壞。試件破壞時(shí)的應(yīng)力條件為:在靜水壓力較高的三軸受壓狀態(tài)下，三個(gè)主應(yīng)力各不相同，在2/3和1/3大約為0.2到2=3和1/3大約為0.2的區(qū)域，且混凝土的三軸抗壓強(qiáng)度達(dá)到其單軸強(qiáng)度的46倍。2、我國（建工）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的正截面承載力計(jì)算公式中，混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線采用了拋

15、物線的上升段加水平延長段的形式，而早期的Hognestad曲線為拋物線的上升段加直線下降段的形式。采用兩種不同的混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線，等效矩形應(yīng)力圖參數(shù)會(huì)有哪些不同？采用Hognestad曲線會(huì)更安全嗎？（提示：描述等效矩形應(yīng)力有兩個(gè)參數(shù)，即等效矩形應(yīng)力與應(yīng)力-應(yīng)變曲線上峰值應(yīng)力的比值和等效矩形應(yīng)力圖的高度與實(shí)際受壓區(qū)高度的比值）答:當(dāng)在同樣的應(yīng)變參數(shù)下，采用兩種不同的混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過比較等效矩形應(yīng)力圖參數(shù)我們可以發(fā)現(xiàn)：（1）對(duì)于（等效矩形應(yīng)力與應(yīng)力-應(yīng)變曲線上峰值應(yīng)力的比值），在等效矩形應(yīng)力圖中，采用拋物線上升段加水平延長段形式要比采用拋物線上升段加直線下降段形式的大，即采用前

16、者曲線的等效矩形應(yīng)力要大于采用后者曲線的等效矩形應(yīng)力；（2）對(duì)于（等效矩形應(yīng)力圖的高度與實(shí)際受壓區(qū)高度的比值），在等效矩形應(yīng)力圖中，采用拋物線上升段加水平延長段形式要比采用拋物線上升段加直線下降段形式的小，即采用前者曲線的受壓區(qū)高度要大于采用后者曲線的受壓區(qū)高度。采用Hognestad曲線不會(huì)更安全，因?yàn)榛炷潦軌簯?yīng)力-應(yīng)變曲線的選取只具有概念意義，取不同的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，計(jì)算得到不同的和，但最后都可以近似為=1和=0.8或其他數(shù)值，不同形式的曲線導(dǎo)致的差別并不大。3、本題已有其他人完成4、在我國混凝土工程實(shí)踐中，箍筋強(qiáng)度不高于縱筋強(qiáng)度。據(jù)資料介紹，日本研究并推廣抗拉強(qiáng)度超過1000MPa的鋼

17、筋作為箍筋（型號(hào)為USD1275），請(qǐng)?jiān)u估這類高強(qiáng)箍筋在鋼筋混凝土構(gòu)件中的應(yīng)用的效益和條件。答：高強(qiáng)箍筋在鋼筋混凝土構(gòu)件中應(yīng)用的效益有：（1）高強(qiáng)箍筋可以減少鋼筋用量，避免鋼筋擁擠，便于工程施工和質(zhì)量保證；（2）高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱可以改善其脆性，提高其延性，從而可以打破禁止高軸壓比高強(qiáng)混凝土柱在震區(qū)中應(yīng)用的限制；（3）高強(qiáng)度箍筋與高強(qiáng)度混凝土結(jié)合可以用于建造跨度更大、高度更高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，從而推廣高強(qiáng)混凝土在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用；（4）使用高強(qiáng)箍筋可以節(jié)約資源，綜合減排，保護(hù)環(huán)境。高強(qiáng)箍筋在鋼筋混凝土構(gòu)件中應(yīng)用的條件有：（1）必須系統(tǒng)地對(duì)該類高強(qiáng)箍筋在鋼筋混凝土構(gòu)件中性能發(fā)揮給出定量

18、指標(biāo)，建立高強(qiáng)箍筋與普通箍筋的等效關(guān)系；（2）明確高強(qiáng)箍筋在鋼筋混凝土構(gòu)件中的作用機(jī)理；（3）制定相應(yīng)對(duì)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；（4）生產(chǎn)相應(yīng)的高強(qiáng)箍筋加工機(jī)械。5、按照我國結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以采用彈線性方法，考慮塑性內(nèi)力重分布的方法，塑性極限方法等。以房屋建筑中的鋼筋混凝土多跨連續(xù)梁為例回答下面兩個(gè)問題：（1）在這三種方法中，是否存在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和截面配筋設(shè)計(jì)之間的矛盾？如果存在矛盾，這種矛盾是否導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不安全？（2）說明采用哪種方法的用鋼量最低。答：（1）考慮塑性內(nèi)力重分布的方法在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和截面配筋設(shè)計(jì)之間存在矛盾，這種矛盾不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不安全，因?yàn)樗苄詢?nèi)力重分布目前只用于構(gòu)

19、件計(jì)算，例如梁和板；在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中均采用彈性理論計(jì)算，比如在框架柱中不采用塑性設(shè)計(jì)，因?yàn)榭拐鹬锌紤]塑性鉸出現(xiàn)在梁上，形成強(qiáng)柱弱梁。（2）采用塑性極限方法的用鋼量最低。因?yàn)樵谙嗤奢d作用下，采用塑性極限方法設(shè)計(jì)，連續(xù)梁中鋼筋應(yīng)力最大，所以鋼筋用量則最小。試卷6思考題16-21:16答：強(qiáng)屈比是指鋼筋的抗震性能，是由鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測值/屈服強(qiáng)度實(shí)測值得來的，反映了鋼材的強(qiáng)度儲(chǔ)備，其結(jié)果不能小于1.25。按塑性設(shè)計(jì)時(shí)，鋼材的力學(xué)性能應(yīng)滿足強(qiáng)屈比fu/fy1.2。對(duì)于有延性要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，鋼筋強(qiáng)屈比也不應(yīng)過大，否則會(huì)造成預(yù)期屈服構(gòu)件出現(xiàn)承載力超強(qiáng)而不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的延性屈服機(jī)制。主要是為了保證縱向鋼筋

20、具有一定的延性，當(dāng)構(gòu)件某個(gè)部位出現(xiàn)塑性鉸后，塑性鉸處有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力和耗能能力。17答：差別：1、受力特點(diǎn)：偏心受壓構(gòu)件收到軸力和彎矩的共同作用，兩者相互影響。而受彎構(gòu)件只受彎矩作用。2、破壞形態(tài)：偏心受彎構(gòu)件根據(jù)偏心距的大小和縱向鋼筋配筋情況的不同，分為受拉破壞大偏壓、受壓破壞小偏壓。而受彎構(gòu)件根據(jù)配筋率、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)、混凝土強(qiáng)度等級(jí)分為適筋梁破壞、超筋梁破壞、少筋梁破壞。可以按適筋梁破壞理解大偏壓，因?yàn)榇笃珘浩茐牡钠茐奶卣魇鞘芾摻钍紫冗_(dá)到屈服，然后受壓鋼筋也能達(dá)到屈服，最后由于受壓區(qū)混凝土壓碎而導(dǎo)致構(gòu)件破壞，這種破壞形態(tài)在破壞前有明顯的預(yù)兆，屬于塑性破壞。與適筋梁的破壞過程相似?？梢园闯?/p>

21、筋梁破壞理解小偏壓，因?yàn)樾∑珘浩茐氖怯墒軌簠^(qū)混凝土的壓碎所引起的。構(gòu)件在破壞之前變形不會(huì)急劇增長，但受壓區(qū)垂直裂縫不斷發(fā)展，破壞時(shí)沒有明顯預(yù)兆，屬脆性破壞，也稱受壓破壞，而超筋梁破壞也是由于受壓區(qū)混凝土壓碎，破壞時(shí)無明顯征兆，屬于脆性破壞。18答：在“強(qiáng)梁弱柱”的設(shè)計(jì)概念下，在地震作用下，豎向構(gòu)件框架柱先屈服，而水平構(gòu)件框架梁仍然保持彈性，在框架柱端出現(xiàn)塑性鉸后，使得框架柱的抗剪能力減弱，易發(fā)生剪切破壞。因此在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)避免形成“強(qiáng)梁弱柱”。在“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)概念下，在地震作用下，框架梁首先屈服，塑性鉸大部分出現(xiàn)在梁端，只有少部分區(qū)現(xiàn)在首層柱腳處，破壞以受彎破壞為先，不會(huì)發(fā)生剪切破壞，因此

22、在倒塌前框架結(jié)構(gòu)具有足夠的延性不會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)倒塌，抗震性能好。19答：我國GB500102010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范在斜截面受剪承載力計(jì)算中考慮荷載作用不同，分別按集中荷載作用和均布荷載作用計(jì)算剪力，但計(jì)算模型僅考慮了剪跨比、混凝土強(qiáng)度和配箍率的影響，并認(rèn)為縱筋配筋率不參與抗剪。美國ACI31808規(guī)范和歐洲EN1992112004規(guī)范并未區(qū)分集中荷載作用和均布荷載作用的不同，采用統(tǒng)一的計(jì)算公式，并在計(jì)算時(shí)考慮了縱向鋼筋的影響。GB10新規(guī)范中的構(gòu)件抗剪承載力計(jì)算公式仍以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為保證，破壞機(jī)理尚不明確、抗剪理論尚不成熟。且我國規(guī)范公式計(jì)算結(jié)果偏于保守，且構(gòu)件設(shè)計(jì)的可靠度尚不明確。因此可以適當(dāng)考慮

23、縱向鋼筋的影響，不斷完善抗剪公式。21答：對(duì)于如圖的無腹筋梁，在荷載作用下，屬于斜拉破壞。梁的剪跨段產(chǎn)生由梁底豎向裂縫沿主壓應(yīng)力軌跡線向上延伸發(fā)展而成的斜裂縫。其中臨界裂縫很快形成，并且迅速延伸至荷載墊板邊緣而使梁體混凝土裂通，故裂縫延伸至支座。存在腹筋，箍筋數(shù)量適當(dāng)時(shí)，箍筋尚未屈服時(shí)箍筋不僅能直接承受相當(dāng)部分的剪力，而且能有效地抑制斜裂縫的開展和延伸，當(dāng)箍筋屈服后，變形迅速變大，斜裂縫上端混凝土在剪、壓復(fù)合應(yīng)力作用下達(dá)到極限強(qiáng)度。發(fā)生剪壓破壞，故破壞發(fā)生在跨中區(qū)域。試卷9:1、答：公路規(guī)范中JTG D622004中規(guī)定：考慮到了剪跨比、混凝土強(qiáng)度、配箍率、縱向受拉鋼筋配筋率等影響。建工201

24、0規(guī)范中：考慮到了剪跨比、混凝土強(qiáng)度、配箍率等影響，無縱向受拉鋼筋配筋率。同時(shí)對(duì)集中荷載作用和均布荷載作用也做了區(qū)分。2、答：不可以，因?yàn)樵诶w維模型中，假定受壓區(qū)混凝土具有“纖維”特性，即受壓區(qū)任意位置的應(yīng)力只與該“纖維”位置應(yīng)變有關(guān)，與相鄰的“纖維”無關(guān)。而在深受彎構(gòu)件中，由于剪切變形不可忽略，受壓區(qū)的應(yīng)力由于剪切變形，相互影響。因此不能。3、T形截面翼緣內(nèi)的壓應(yīng)力分布不均勻，距離腹板較遠(yuǎn)處，壓應(yīng)力小，這種現(xiàn)象成為剪力滯后，對(duì)于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的承載能力計(jì)算，大多采用翼緣有效寬度考慮剪力滯后的影響。即假設(shè)受壓區(qū)壓應(yīng)力分布均勻，為一矩形，其等效的寬度為翼緣板有效寬度。4、在偏心受壓構(gòu)件臨近破

25、壞時(shí)，靠近中性軸的混凝土應(yīng)變速率低于靠近截面受壓邊緣的混凝土應(yīng)變速率，分別選用不同的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，得到受壓區(qū)的應(yīng)力分布，但是這樣得到的應(yīng)力分布及其對(duì)承載力的影響均不能直接驗(yàn)證。因此大多仍簡單采用單軸受壓的混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線。5、鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)主要來考慮長細(xì)比對(duì)構(gòu)件承載力的影響。而鋼結(jié)構(gòu)軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)不僅考慮的長細(xì)比的影響，同時(shí)還考慮了不同截面形式。而且還應(yīng)該考慮構(gòu)件的局部失穩(wěn)。6、7、8、延性設(shè)計(jì)，即使結(jié)構(gòu)在構(gòu)件屈服之后仍具有足夠的變形能力,依靠結(jié)構(gòu)的彈塑性變形來消耗地震能量,保證屈服部分發(fā)生延性破壞,避免結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞和整個(gè)結(jié)構(gòu)的倒塌。這種設(shè)防思想在新的建筑抗

26、震設(shè)計(jì)規(guī)范中具體化為“小震”（在房屋服役期內(nèi)最可能遭遇的強(qiáng)烈地震或常遇地震）不壞，“中震”（基本烈度地震）可修和“大震”（罕遇地震）不倒。世界上其他多地震國家的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，也都采用了類似的設(shè)計(jì)思想。在鋼筋混凝土框架延性設(shè)計(jì)中，一般要滿足以下條件：1、要保證梁、柱構(gòu)件具有足夠延性。2、塑性鉸應(yīng)出現(xiàn)在梁端，保證強(qiáng)柱弱梁3、保證節(jié)點(diǎn)區(qū)在地震作用下不出現(xiàn)脆性剪切破壞即強(qiáng)剪弱彎。PPT第四章1.蘇聯(lián)人瓦西里耶夫做的試驗(yàn)：其他條件相同，但鋼筋與混凝土的黏結(jié)條件不同，破壞形態(tài)和承載能力改變。能做出合理的解釋嗎？答：瓦西里耶夫的實(shí)驗(yàn)在較小剪跨比的無腹筋梁上完成，小剪跨比無腹筋梁的受力應(yīng)以“拱”機(jī)構(gòu)為主，粘結(jié)

27、性能差但錨固可靠仍可保證拱機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用。提高鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能，導(dǎo)致較多的垂直裂縫和斜裂縫，如果這些裂縫削弱了拱機(jī)構(gòu)的傳力路徑，將導(dǎo)致梁的受剪承載力下降。1. 為什么間接加載導(dǎo)致承載力降低？答:按照拱齒模型分析，間接加載使拱的傳力路徑破壞，導(dǎo)致梁斜截面受剪承載力的降低。3.用計(jì)算剪跨比還是名義剪跨比計(jì)算連續(xù)梁的受剪承載力？答：名義剪跨比，原因見混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與理論研究（易偉建）第4.4節(jié)鋼筋混凝土連續(xù)梁的抗剪性能第184頁第一段。4.修正壓力場理論基本假設(shè)對(duì)比受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的假定，為什么要做這些假定？答：受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的假定：（1）截面應(yīng)變沿截面高度分布。（2）已知混凝

28、土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為。彎曲受壓時(shí)混凝土的最大壓應(yīng)力，為受壓混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線的函數(shù)形式。（3）受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度。（4）受拉區(qū)混凝土不承擔(dān)拉應(yīng)力。修正壓力場理論基本假設(shè)見混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與理論研究（易偉建）第6.2.1節(jié)基本假設(shè)共五條，這些假定建立完整的力學(xué)體系，滿足平衡條件，變形協(xié)調(diào)條件和物理?xiàng)l件。5. 為什么公式中會(huì)出現(xiàn)縱向鋼筋配筋率？為什么混凝土和箍筋對(duì)抗剪的作用是相乘的形式？箍筋的抗剪作用隨1/2指數(shù)增長而不是線性增長？答：縱向鋼筋能抑制斜裂縫的開展和延伸，使剪壓區(qū)混凝土的面積增大，從而提高減壓區(qū)混凝土承受的剪力，同時(shí)，縱筋數(shù)量增大，其銷栓作用也隨之增大。第二問和第三問見PPT中問題

29、下方。6.隨剪跨比變化，假設(shè)混凝土承擔(dān)的剪力和箍筋承擔(dān)的剪力連續(xù)變化，破壞形態(tài)在怎樣變化？按照我們的理解，沿梁全長均勻配箍的簡支梁，剪跨比越大，梁的受剪承載力越低，無需通過數(shù)學(xué)運(yùn)算來確定最不利破壞位置。哪一個(gè)公式可以更加準(zhǔn)確的給出簡支梁的最小受剪承載力，建工規(guī)范還是橋涵規(guī)范？答：低配筋率的梁承載能力有撓曲控制，縱筋配筋率較高的無腹筋梁更容易發(fā)生剪切破壞，剪跨比較低和較高時(shí)發(fā)生彎曲破壞，剪跨比在1.55.2之間為剪切破壞控制區(qū)，在三維坐標(biāo)系下，也即是“剪切破壞谷”的概念。(1)公路規(guī)范較式較好地考慮了混凝土和箍筋共同抗剪作用,使計(jì)算更為合理;考慮了斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋百分率P對(duì)抗剪承載力的

30、影響是偏安全的做法。相比之下,建工規(guī)范式在這兩個(gè)方面不如公路規(guī)范合理。(2)建工規(guī)范集中荷載作用下獨(dú)立梁的抗剪承載力計(jì)算公式考慮了剪跨比的影響,相對(duì)于沒考慮剪跨比影響的公路規(guī)范式是偏安全的;對(duì)于混凝土抗剪承載力一項(xiàng)采用的混凝土強(qiáng)度指標(biāo),建工規(guī)范采用混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,而公路規(guī)范采用混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,前者比后者更能適應(yīng)高強(qiáng)混凝土的抗剪承載力計(jì)算,更為合理。(3)兩規(guī)范均考慮了異號(hào)彎矩以及預(yù)應(yīng)力或軸向力對(duì)抗剪承載力的影響,只是方式有所不同,至于哪種方法更為合理,還有待將來的試驗(yàn)進(jìn)一步研究。(4)公路規(guī)范式的安全裕度相對(duì)于建工規(guī)范要大,但是公路規(guī)范計(jì)算值的離散性較大,因此其可靠度要低于建

31、工規(guī)范。7.設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)方案，證明：當(dāng)縱筋配筋率或配箍率變化時(shí)，破壞斜截面的位置及梁的受剪承載力按橋規(guī)公式的規(guī)律變化。答：在梁的剪切破壞谷區(qū)域選定某一剪跨比，考察縱筋配筋率的影響，制作一系列尺寸、材料相同僅縱筋配筋率不同的試驗(yàn)簡支梁，根據(jù)選定的剪跨比，確定加載位置，著重觀察距支點(diǎn)中心h/2處截面、箍筋數(shù)量或間距改變處的截面、錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開始不受力處的截面等，將實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)繪于抗剪強(qiáng)度配筋率的圖中，并與橋規(guī)公式進(jìn)行對(duì)比。PPT第五章沒有問題PPT第六章1.答：（1）平衡扭轉(zhuǎn)（2）在兩側(cè)粘鋼板、植筋加固中部（即在中部增加挑梁），加大截面面積、在外部增加鋼絲網(wǎng)，外敷復(fù)合砂漿。 2.單向板

32、的剪切破壞與雙向板的沖切破壞有何不同？答： 1.沖切破壞是構(gòu)件在荷載作用下出現(xiàn)沿應(yīng)力擴(kuò)散角的破裂面，混凝土被拉壞；2. 剪切破壞需從混凝土構(gòu)件受剪的機(jī)理說起?；炷翗?gòu)件斜受剪的計(jì)算模型為桁架，上部混凝土（上弦桿）受壓，下部鋼筋（下弦桿）受拉，斜裂縫間混凝土（斜腹桿）受壓或受拉。配置箍筋的作用，就是需要箍筋和該斜腹桿來共同承擔(dān)它們沿斜腹桿方向的拉力或壓力（箍筋的有效斷面垂直于該斜腹桿）。因此，混凝土斜截面破壞（也就是剪切破壞）是由于斜腹桿被壓壞或拉壞引起的?；炷烈?guī)范上的斜截面承載力計(jì)算公式（如，式7.5.4條）：Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvAsvh0/s，也是混凝土斜腹桿和箍筋這兩

33、部分共同作用的反映。3.箱型梁的橋面板在汽車輪壓下的沖切破壞與板柱節(jié)點(diǎn)沖切破壞有何不同？答：前者的沖切破壞是由于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，橋面系行車道板計(jì)算一般不考慮鋪裝層截面對(duì)承載力的影響，而假定荷載在鋪裝層內(nèi)呈45°角擴(kuò)散至橋面板上，橋面鋪裝層重量只做為二次恒載作用在橋梁上部梁體結(jié)構(gòu)之上，不參與上部梁體結(jié)構(gòu)的承載工作。然而，由于鋪裝層與梁體形成連續(xù)體，在梁體發(fā)生撓曲變形時(shí)，由于鋪裝層受梁體約束，被動(dòng)地跟隨變形，所以，鋪裝層內(nèi)所產(chǎn)生的應(yīng)力是相當(dāng)大的。在輪載作用位置應(yīng)力分布更為復(fù)雜。若主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承載力不足，整體剛度小柔性大，主梁產(chǎn)生過大撓曲，特別是橋面板剛度和強(qiáng)度較弱時(shí)，在移動(dòng)車輪荷載作用下

34、，鋪裝層與橋面板混凝土的粘結(jié)極易受損，產(chǎn)生裂縫破壞。后者的沖切破壞是由于發(fā)生在屈服線形成以前,即在鋼筋還未屈服時(shí)就已破壞,故撓度較小,破壞呈明顯脆性。這種破壞表現(xiàn)為柱頭連同截錐體突然從板中沖出,板的受拉面形成一圈撕開狀裂痕,與此同時(shí),荷載驟降,撓度猛增。相對(duì)于彎曲破壞,沖切破壞是一種近柱板域的局部破壞4.板柱結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載和水平荷載作用下，受力性能有何差異？答：板柱結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的受力特性與框架類似，只不過是無梁，以柱上板帶代替了框架梁，是框架結(jié)構(gòu)的一種特殊情況。板柱結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度比梁柱框架結(jié)構(gòu)差，板柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能不如梁柱節(jié)點(diǎn)。樓板對(duì)柱的約束較弱，不像框架梁那樣，既能較好地約束框架節(jié)點(diǎn)，做到強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，又能使塑性鉸出現(xiàn)在梁端，做到強(qiáng)柱弱梁。此外，地震作用產(chǎn)生的不平衡彎矩要由板柱節(jié)點(diǎn)傳遞，在柱邊將產(chǎn)生附加剪應(yīng)力， 當(dāng)剪應(yīng)力很大而又缺乏有效抗剪措施時(shí)，有可能發(fā)生沖切破壞，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的連續(xù)破壞。因此，單獨(dú)的板柱結(jié)構(gòu)不能用于抗震設(shè)計(jì)的建筑，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，建筑物高度有著嚴(yán)