混凝土结构复习题 (含答案)(3)

由于实际工程中存在着荷载作用位置的不定性、混凝土质量的不均匀性及施工的偏差等因素，在偏压构件的正截面承载力计算中，应计入轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距。

偏压构件会产生横向挠度f，构件承担的实际弯矩M

N(e0 f)，其值明显大于初始弯矩M0 Ne0，

这种由于加载后构件的变形而引起的内力的增大，称为二阶效应。

对于短柱，二阶效应很小，可以忽略不计，对于长柱，通过偏心距增大系数 ns来考虑。

第三部分、解答题

1、说明承载能力极限状态设计表达式中各符号的意义，并分析该表达式是如何保证结构可靠度的。

承载能力极限状态设计表达式为

0( GSG QSQ Q cjSQ) R(fc,fs,ak,.....)/ R

i

iK

1

1K

j

jk

d

解释略

规范将极限状态方程转化为以基本变量标准值和分项系数形式表达的极限状态设计表达式。即设计表达式中的各分项系数是根据结构构件基本变量的统计特性，以结构可靠度的概率分析为基础经优选确定的，它们起着相当于设计可靠度指标[ ]的作用。

2、为什么要控制箍筋和弯起钢筋的最大间距？为什么箍筋的直径不应小于最小直径？当箍筋满足最小直径和最大间距的要求时，是否必然满足箍筋最小配箍率的要求？

为防止出现斜拉破坏，梁内应配置一定数量箍筋，且箍筋间距不能过大，以保证可能出现的斜裂缝与之相交，对于弯起钢筋间距不能太大，原因也是如此。

对于箍筋最小直径的规定，主要是防止箍筋过细，容易屈服，起不到限制斜裂缝的作用。

当箍筋满足最小直径和最大间距要求时，只是满足了构造要求，其数量不一定满足箍筋最小配箍率的要求，需要计算。

3、简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。三者不能同时满足时采取什么措施？

4、简述影响混凝土结构耐久性的主要因素。《混凝土结构设计规范》采取哪些措施来保证结构的耐久性？

影响混凝土结构耐久性的主要因素为：1）混凝土碳化；2）钢筋锈蚀；3）混凝土的冻融破坏；4）混凝土的碱集料反应；5）侵蚀性介质的腐蚀。

《混凝土结构设计规范》采用的是耐久性概念设计，即根据混凝土结构所处的环境类别和设计使用年限，采取不同的技术措施和构造要求保证结构的耐久性。

混凝土结构耐久性的设计内容包括：确定结构所处的环境类别；提出混凝土材料的耐久性基本要求；确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度；不同环境条件下的耐久性技术措施；提出结构使用阶段的检测与维护要求。

5、试说明建立受弯构件刚度Bs计算公式的基本思路和方法。在哪些方面反映了混凝土的特性。

建立钢筋混凝土受弯构件刚度Bs公式的基本思路和方法：根据钢筋混凝土纯弯段内各截面应变及裂缝分布，按照平均应变分布的平截面假定、混凝土和钢筋的应力---应变关系、截面受力平衡条件推导了受弯构件刚度Bs的计算公式。

该式分母第1项代表受拉区混凝土参与受力对刚度的影响，它随截面上作用的弯矩大小而变化；分母第2项和第3项代表受压区混凝土变形对刚度的影响，它是仅与截面特性有关的常数。这里考虑了混凝土材料物理关系的弹塑性性质、截面应力的非线性分布特征以及裂缝的影响。所以等截面钢筋混凝土梁实际上是变刚度梁。

6、在下列各图形中，哪些属于单向板，哪些属于双向板？图中虚线为简支边，斜线为固定边，没有表示的为自由边。

（a）图和（c）属于单向板； （b）和（d）属于双向板。

7、试确定下列图中各板的塑性铰线，图中虚线为简支边，斜线为固定边，没有表示的为自由边。

8、混凝土构件正截面抗弯承载力计算的基本假定是什么？受弯梁的正截面抗弯承载力与压弯构件正截面抗弯承载力计算的假定有何不同？

混凝土构件正截面抗弯承载力计算的基本假定是： 1）截面应变分布符合平截面假定；

2）截面受拉区的拉力全部由钢筋承担，不考虑混凝土的抗拉作用； 3）混凝土和钢筋的应力---应变关系如图；

4）纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01。 受弯梁的正截面抗弯承载力与压弯构件正截面抗弯承载力计算的假定的不同之处：

受压混凝土的极限压应变在偏压构件中随偏心程度的大小而有所变化，不像在受弯构件中那样基本不变。为了保持正截面抗弯计算的统一性和便于应用，规范对偏压构件正截面抗弯计算仍采用了与受弯构件正截面计算一样的基本假定，包括取统一的混凝土极限压应变以及采用与受弯构件一样的混凝土应力-应变曲线。由此带来的计算误差由采用适当的附加偏心距等方法加以补偿，所得的计算结果与试验结果的一致性能满足工程计算的要求。

9．画出矩形截面大、小偏心受压破坏时截面应力计算图形，并标明钢筋和受压混凝土的应力值。

矩形截面大偏压破坏时截面应力计算图形如下：

矩形截面小偏压破坏时截面应力计算图形如下：

第四部分、计算题

示例

1 已知：一两端固定的单跨矩形截面梁，其净距为6米，截面尺寸b h 200mm 500mm，采用C20混凝土，支座截面配置了3根直径为16的二级的受力钢筋，跨中截面配置了2根直径为16的受力钢筋。

求：1）、支座截面出现塑性铰时，该梁承受的均布荷载p1；2）按考虑塑性内力重分布计算该梁的极限荷载pu；3）支座的调幅值

2 已知矩形截面框架柱，该柱横截面尺寸b×h=300mm×400mm，as a s 40mm。该柱的计算长度l0=3.5m。该柱承受轴向压力设计值N=310kN，弯矩设计值M=170kN·m。混凝土强度等级为C25，纵筋采用HRB400级，并已选用受压钢筋为3φ16的钢筋，且要求混凝土保护层厚度为30mm。求纵向受拉钢筋截面面积As。

3、一两端支承于砖墙上的钢筋混凝土矩形截面简支梁，净跨ln 5.3m，承受均布荷载，梁截面尺寸

b h 250mm 550mm。混凝土强度等级为C30，混凝土保护层厚度为30mm，纵筋采用HRB400级，

箍筋采用HPB235级，若沿梁全长配置双肢直径为8mm间距为150的箍筋。试按斜截面受剪承载力计算梁所能承受的均布荷载设计值。