2010年秋季学期混凝土结构基本原理第三次作业

2010年秋季学期混凝土结构基本原理第三次作业 一、填空题（30分，共 15 题，每小题 2 分）

1. 受压构件配筋计算时，当 ______ ，可先按小偏心受压构件考虑；当 ______ ，可

2. 先张法预应力混凝土构件的第一批预应力损失包括：摩擦损失、锚具损失、温差损失、 ___钢筋___ 应力松弛损失。

3. 放张前，先张法预应力构件的张拉反力由 __台座____ 承担，而后张法构件的张拉反力是由混凝土 _构件本身_____ 承担。

4. 在偏心受压柱中，是用 ___偏心矩增大系数___ 来反映钢筋混凝土长柱的纵向弯曲对承载力的影响。

5. 测定混凝土立方体抗压强度时，试验加载速度越快, 立方体抗压强度越 __高____

6. 螺旋箍筋柱的核心区混凝土处于 ___三向受压___ 状态，因而能提高柱子的抗压承载力和变形能力。

7. 大偏心受拉对称配筋计算时，受压钢筋强度总是达不到其 _受压屈服强度_____ ，因此单侧钢筋面积取决于离轴力 __较近____ 一侧的钢筋面积。

8. 配置螺旋箍筋的轴心受压柱要求其受压承载力设计值不大于对应的普通箍筋轴心受压柱受压承载力的1.5倍，是为了保证 __保护层混凝土不至于过早脱落____ 。

9. 后张法预应力混凝土构件主要是通过 __端部锚具____ 将预应力钢筋的回弹力传递给混凝土构件。

10. 试验表明:水泥的含量越 _多_____ 、水灰比越 ____大__ ，则收缩越大；骨料的弹性模量越 ___大___ 、浇捣混凝土越密实，则收缩越 __小____ 。 11. 钢筋 ___拉断___ 后的伸长值与原长的比率称为伸长率，伸长率越大， __塑性____ 越好；冷弯是将直径为d的钢筋绕直径为D的钢芯，弯成规定的角度后而 _无裂纹断裂及起层现象_____ ，则表示合格，弯芯的 __直径____ 越小、 __弯转角____ 越大，说明钢筋的 __塑性____ 越好。

12. 轴心受拉构件正截面承载能力计算时，假定所有纵向钢筋应力达到 __屈服强度____ ，混凝土 ___退出工作___

13. ___张拉控制应力___ 是指预应力钢筋在进行张拉时所应达到的最大应力值 14. 全预应力混凝土是指 __在各种荷载组合下构件截面上皆不允许出现拉应力的预应力混凝土构件____ 。

15. 适筋梁正截面破坏的第Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ阶段末分别是 __构件抗裂验算____ 、 ___正常使用极限状态验算___ 和 ___极限承载力验算___ 的依据。

二、简答题（40分，共 5 题，每小题 8 分）

1. 试说明桁架模型的组成，什么是变角桁架模型？

答：桁架模型适用于有腹筋梁，它是把开裂后的有腹筋梁当作一个铰接桁架，其中压区混凝土为上弦杆，受拉纵筋为下弦杆，腹筋为竖向拉杆，斜裂缝间的混凝土则为斜压杆。早期的桁架模型（由Ritter等提出）假定斜腹杆倾角为45°，称为45°桁架模型，但试验研究表明，斜压杆倾角不一定是45°，而是在一定范围内变化的，故称为变角桁架模型，在变角桁架模型中，混凝土斜

先按大偏心受压构件考虑。

压杆的倾角为α，内力为Cd，腹筋与梁纵轴的夹角为β，内力为Ts，其合力为△T，由纵筋平衡。目前只有少数国家（如日本、加拿大）按变角桁架模型建立钢筋混凝土梁受剪承载力的计算公式。

2. 试简述受压区混凝土等效矩形应力图形的系数α1、β1的含义。

3. 试说明条件M

的意义

4. 钢筋混凝土梁内纵向受力钢筋在截面内的布置要求是怎样的。

答：钢筋混凝土梁下部、上部的纵向受力钢筋在水平方向的净距、竖向净距应满足一定的间距要求，具体可参见图“梁纵筋的净距、保护层厚度及有效高度”所示。此外，当梁的纵向受力钢筋为两层（甚至还有多于两层）时，上、下钢筋应对齐，不能错列，以方便混凝土的浇捣。当梁的下部钢筋多于两层时，从第三层起，钢筋的中距应比下面两层的中距增大一倍。

5. 梁的纵向钢筋弯起的意义是什么？纵向钢筋弯起位置应满足什么要求？ 答：在弯矩、剪力变化较大的区段内，经常可以把一部分纵筋弯起。这一方面可以随着作用弯矩的变化来调节纵筋的数量，另一方面又可以通过弯起纵筋来增强相应斜截面的受剪承载力，以达到经济的效果。确定纵筋弯起位置应满足的第一个条件是，材料抵抗弯矩图完全包住荷载弯矩图；纵筋弯起位置应满足的第二个条件是，满足斜截面抗弯的要求。

三、名词解释题（15分，共 3 题，每小题 5 分） 1. 正截面受弯承载力图

由钢筋和混凝土共同工作，对梁各个正截面产生的受弯承载力设计值MU所绘制的图形，称为正截面受弯承载力图。

2. 峰值应变ε０

混凝土的变形性能可用其一次短期加荷时的应力－应变曲线来说明，该曲线由其峰值点将其分为上升段和下降段。峰值点对应的应力为混凝土棱柱体抗压强度，其相应的应变为峰值应变ε０ ，其值一般取0.002。

3. 最小刚度原则

在简支梁全跨长范围内，都按弯矩最大处的截面弯曲刚度，亦即按最小的截面弯曲刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。这个原则就叫最小刚度原则。

四、计算题（15分，共 1 题，每小题 15 分） 已知一单跨简支板，计算跨度l=2.34m，承受均布荷载

（不包括

板的自重），如图所示，混凝土等级C30；钢筋等级采用HPB235钢筋，即I级钢筋，可变荷载分项系数

=1.4，永久荷载分项系数

=1.2，环境类别为一

级，钢筋混凝土重度为25kN/。求：板厚及受拉钢筋截面面积As.

答:取板宽b=1000mm的板条作为计算单元；设板厚为80mm，

则板自重gk=25×0.08=2.0kN/跨中处最大弯矩设计值：M=

由教材附表5-4知，环境类别为一级，混凝土强度等为C30时，板的混凝土保护层最小厚度为15mm，故设a=20mm，故=1.43N/m

=80-20=60mm，=14.3N/m查表4-5知

=1.0

，

答案：

一、填空题（30分，共 15 题，每小题 2 分） 1.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

回答出1空得1分

2.

参考答案： 钢筋

解题方案：

回答先张法预应力混凝土构件的第一批预应力损失 评分标准：

回答出1空得1分 3.

参考答案： 台座 构件本身 解题方案：

回答放张前预应力构件的张拉反力由什么来承担 评分标准：

回答出1空得1分 4.

参考答案： 偏心矩增大系数 解题方案：

评分标准：

回答出1空得1分

5.

参考答案： 高

解题方案：

回答加载方案对立方体强度的影响 评分标准：

回答出1空得1分 6.

参考答案： 三向受压 解题方案：

回答螺旋箍筋柱能提高柱子的抗压承载力和变形能力的原因 评分标准：

回答出1空得1分 7.

参考答案：

受压屈服强度 较近 解题方案：

回答偏心受拉构件单侧钢筋面积计算方法 评分标准：

回答出1空得1分 8.

参考答案：

保护层混凝土不至于过早脱落 解题方案：

回答配置螺旋箍筋的轴心受压柱要求其受压承载力设计值不大于对应的普通箍筋轴心受压柱受压承载力的1.5倍的目的 评分标准：

回答出1空得1分 9.

参考答案： 端部锚具 解题方案：

回答后张法预应力混凝土构件主要是通过什么将预应力钢筋的回弹力传递给混凝土构件 评分标准：

回答出1空得1分 10.

参考答案： 多 大 大 小 解题方案：

回答影响混凝土收缩的因素及影响规律 评分标准：

回答出1空得1分 11.

参考答案：

拉断 塑性 无裂纹断裂及起层现象 直径 弯转角 塑性 解题方案：

回答钢筋伸长率与冷弯性能的概念 评分标准：

回答出1空得1分 12.

参考答案：

屈服强度 退出工作 解题方案：

回答轴心受拉构件正截面承载能力计算时的假定 评分标准：

回答出1空得1分 13.

参考答案： 张拉控制应力 解题方案：

回答张拉控制应力σcon的概念 评分标准：

回答出1空得1分 14.

参考答案：

在各种荷载组合下构件截面上皆不允许出现拉应力的预应力混凝土构件 解题方案：

回答全预应力混凝土的概念 评分标准：

回答出1空得1分 15.

参考答案：

构件抗裂验算 正常使用极限状态验算 极限承载力验算 解题方案：

回答适筋梁正截面受弯的三个受力阶段的作用 评分标准：

回答出1空得1分

二、简答题（40分，共 5 题，每小题 8 分） 1.

参考答案：

答：桁架模型适用于有腹筋梁，它是把开裂后的有腹筋梁当作一个铰接桁架，其中压区混凝土为上弦杆，受拉纵筋为下弦杆，腹筋为竖向拉杆，斜裂缝间的混凝土则为斜压杆。早期的桁架模型（由Ritter等提出）假定斜腹杆倾角为

45°，称为45°桁架模型，但试验研究表明，斜压杆倾角不一定是45°，而是在一定范围内变化的，故称为变角桁架模型，在变角桁架模型中，混凝土斜压杆的倾角为α，内力为Cd，腹筋与梁纵轴的夹角为β，内力为Ts，其合力为△T，由纵筋平衡。目前只有少数国家（如日本、加拿大）按变角桁架模型建立钢筋混凝土梁受剪承载力的计算公式。 解题方案：

回答桁架模型的组成和变角桁架模型的概念。 评分标准：

回答出桁架模型的组成得4分，回答出变角桁架模型的概念得4分。 2.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

回答出受压区混凝土等效矩形应力图形的系数α1、β1的含义各得4分

3.

参考答案：

解题方案：

评分标准： 4.

参考答案：

答：钢筋混凝土梁下部、上部的纵向受力钢筋在水平方向的净距、竖向净距应满足一定的间距要求，具体可参见图“梁纵筋的净距、保护层厚度及有效高度”所示。此外，当梁的纵向受力钢筋为两层（甚至还有多于两层）时，上、下钢筋应对齐，不能错列，以方便混凝土的浇捣。当梁的下部钢筋多于两层时，从第三层起，钢筋的中距应比下面两层的中距增大一倍。 解题方案：

回答钢筋混凝土梁内纵向受力钢筋在截面内的布置要求。 评分标准：

回答出钢筋混凝土梁内纵向受力钢筋在截面内的布置要求得8分。 5.

参考答案：

答：在弯矩、剪力变化较大的区段内，经常可以把一部分纵筋弯起。这一方面可以随着作用弯矩的变化来调节纵筋的数量，另一方面又可以通过弯起纵筋来增强相应斜截面的受剪承载力，以达到经济的效果。确定纵筋弯起位置应满足的第一个条件是，材料抵抗弯矩图完全包住荷载弯矩图；纵筋弯起位置应满足的第二个条件是，满足斜截面抗弯的要求。 解题方案：

回答梁的纵向钢筋弯起的意义和纵向钢筋弯起位置应满足的要求。 评分标准：

回答出梁的纵向钢筋弯起的意义得4分，回答出纵向钢筋弯起位置应满足的要求得4分。

三、名词解释题（15分，共 3 题，每小题 5 分） 1.

参考答案：

由钢筋和混凝土共同工作，对梁各个正截面产生的受弯承载力设计值MU所绘制的图形，称为正截面受弯承载力图。 解题方案：

回答正截面受弯承载力图的定义 评分标准：

回答出正截面受弯承载力图的定义得5分 2.

参考答案：

混凝土的变形性能可用其一次短期加荷时的应力－应变曲线来说明，该曲线由其峰值点将其分为上升段和下降段。峰值点对应的应力为混凝土棱柱体抗压强度，其相应的应变为峰值应变ε０ ，其值一般取0.002。 解题方案：

回答峰值应变的定义 评分标准：

回答出峰值应变的定义得5分 3.

参考答案：

在简支梁全跨长范围内，都按弯矩最大处的截面弯曲刚度，亦即按最小的截面弯曲刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。这个原则就叫最小刚度原则。 解题方案：

回答最小刚度原则的定义 评分标准：

回答出最小刚度原则的定义得5分

四、计算题（15分，共 1 题，每小题 15 分） 0.

参考答案：

取板宽b=1000mm的板条作为计算单元；设板厚为80mm，

则板自重gk=25×0.08=2.0kN/跨中处最大弯矩设计值： M=

由教材附表5-4知，环境类别为一级，混凝土强度等为C30时，板的混凝土保护层最小厚度为15mm，故设a=20mm，故=1.43N/m

解题方案：

评分标准：

=80-20=60mm，=14.3N/m查表4-5知

=1.0

，

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/v62w.html