人人图书馆_结构混凝土通向协调设计的压杆_拉杆模型

结构混凝土通向协调设计的压杆-拉杆模型

编译 周　履

(中铁大桥局桥科院,湖北武汉430034)

摘　要:提出了对所有结构类型和其所有部件都采用统一的、协调一致的设计概念,以改变过去对结构的某些部分的设计过于精细,而对另一些部门则凭经验办事的不合理现象。这种协调一致的概念是以切合实际的物理模型为依据的。压杆-拉杆模型是熟知的桁架相似法的扩充和推广,它适用于钢筋混凝土和预应力混凝土的各种结构和结构的各部分,包括应变为线性分布及非线性分布部分、几何连续及不连续部分。介绍了压杆-拉杆模型设计的原理和方法及其应用实例。

关键词:结构混凝土;设计;桁架模型;应力流;弹性分析;塑性分析中图分类号:TU313 文献标识码:A

文章编号:1003-4714(2001)04-0025-11

收稿日期:2001-08-03

编译者简介:周　履(1918-),男,教授级高工,1941年毕业于上海交通大学土木工程系,主要从事预应力混凝土结构及桥梁工程的研究。

1　导　言

目前,桁架模型已被普遍认为适宜于作为承受弯、

剪、扭等荷载的已裂R C 及PC 梁的设计的合理和适当的基础。但是基于标准桁架模型的设计只适宜于结构的普通部分。在力学或几何的不连续地点,如集中荷载作用点、框架隅角、梁托、凹缺开口及孔洞附近,桁架模型就不适用,这些部位一般只能根据试验或凭经验、凭估计来设计。

为了使结构的所有部分都按照有根据的和协调一致的设计思想来设计,这种从桁架模型推广发展而来的压杆-拉杆模型的方法渐趋成熟而被推荐应用。2　结构的B 区和D 区

结构中凡是其应变分布基本符合伯努利(Bernoulli )平面应变假定(即按线性分布)的那部分区域称为B 区(B 表示梁或伯努利)。它们的内部应力状态很容易从截面力(弯矩、扭矩、剪力和轴向力)得出。在未裂时,这些应力可借助于截面性质(如面积、惯矩等)来计算,当拉应力超过了混凝土抗拉强度而开裂时,则可应用桁架模型来计算。

凡是应变分布呈现明显非线性状态的那部分,如集中荷载作用点附近的区域、隅角部分、弯折部分、开口或缺口及其它不连续区域(见图1),称为D 区(D 表示不连续、扰乱或细节)。当这些区域未裂时,其应力可以用线弹性力学(虎克定律)分析。但在开裂以后,只有少数情况有被认可的设计方法,如梁的支点、框架隅角、托梁及锚具附近的劈拉应力区,即使这些方法,也只能提供设计所要求的钢筋数,而不能对混凝土的应力提供清楚的校核。

图1　应变非线性分布的D 区

对D 区采用所谓的“细节”、“过去经验”或“良好实践”等等方法进行不适当(和不一致)的处理已经成为结构功能低劣甚至破坏的一个主要原因。显然,一种协调的设计原理(a c onsistant design philosophy )必须包含B 区和D 区而没有矛盾。

考虑到在M ¨o rsch 后几十年对B 区的设计还在争论的事实,那么,对更复杂的D 区的设计需要简化而损失一些精度也是合理的了。但是对D 区的设计,即使是简化了的方法的概念(Simplified methodical concept )在今

天的实践中还是被大家所乐于采用的,这种被乐于采用

的概念就是采用“压杆-拉杆-模型法”(strut-and-tie -model appr oach)。该法包括桁架模型的B区作为“压杆-拉杆模型”的一种特殊情况。

采用压杆-拉杆模型法,首先要将结构划分为B区和D区,桁架模型和B区的设计方法早已是现成的,仅仅是D区的压杆-拉杆模型还需要进一步加以阐述。

如图2所示,B区的应力和应力轨迹线与D区的乱流型应力线相比较要光顺得多。应力强度随着与应力集中点的距离的增加而迅速降低,这种性状可以用于结构中的B区和D区的识别和划分。

为了粗略地划出B区与D区的分界线,建议用下述步骤,这些步骤通过图3中4个例子予以说明。

(1)将实际结构①用符合伯努利假定并满足与截面力平衡条件的虚拟结构②代替,②包括1个或若干个所有的B区,它往往与实际的边界条件相抵触

。

图2　B区和D区(不连续性附近)应力轨迹

(2)选择一个自平衡的应力状态③,③与②叠加时能满足①的实际边界条件。

(3)应用圣梵南原理(Saint-Venant′s principle)(图

4)于③并发现在距平衡力距离a处,应力(指自平衡应力)小到可以忽略的程度,这近似地等于平衡力之间的最大距离,这个距离就定义了D区的范围。

应该指出,开裂后混凝土在不同方向的刚度是不同的,这会影响D区的范围,但这无需深入讨论,因为

圣图3　用圣梵南原理将4种结构划分成B区及D区

图4　圣梵南原理

梵南原理本身不是精确的,而B区与D区的划分在压杆-拉杆模型中仅仅起到定性的作用。

将结构分为B区与D区对了解结构内力很有价值。它也说明了简单地用L/h来区分梁、深梁、短/长/高托梁以及其它特殊情况是一种误导。适当的区分应该既考虑几何尺寸又考虑荷载情况(见图3、5、6)。

若一个结构不在一个平面上或不等宽,为简化起见可将其分成若干个平面,并分别加以处理。同样,在平面或矩形构件上的三向应力状态,可以按照不同的正交平面上加以考察。因此,一般情况,只须考虑二维模型。但是,不同平面模型的相互作用必须通过适当的边界条件予以考虑。

板也可以分成其内力容易从截面力得出的B区以及需要进一步解释的D区。若应力状态不是以平面应力为主,例如冲剪(punching)或集中荷载的情况,则也需要建立相应的压杆-拉杆模型。

3　一般设计步骤及模型的建立

3.1　范围

对大多数结构而言,一开始就建立整个结构的压杆-拉杆模型既不合理又太繁琐,因此首先进行一般的结

构分析(通常的做法)会更方便些。但是,在开始进行这

图5　按照图3划分B区与D区是根据承载行为区

分结构的合理方法

图6　包括以B区为主的框架结构及其静力系统和弯矩

样的分析以前将结构分成B区与D区是有益的。这样,总体分析可以将B区和D区都包括在内。

如果结构主要包括B区,它由其静力系统所代表(见图6)。通过线性结构(如梁、框架及拱)的一般分析,得出支点反力和截面效应、弯矩(M)、法向力(N)、剪力(V)与扭矩(M T)(见表1)。

表1　产生应力或压杆拉杆力的分析

分析

结构

线性结构、板和壳深梁

B区 D区 D区总体结构分析

(表2给出)

截面效应

M,N,V,M T

边界力

截面效应支承反力

内力或

个别区域

应力分析

状态I

(未裂)

状态Ⅱ

(已裂)

截面值

A,J B,J T

线弹性分析

(连同重分配应力峰值)

压杆拉杆模型

及/或非线性应力分析

一般桁架

＊注:可能与总体分析相组合。

这些结构的B区可以应用标准的B区模型(如图8所示的桁架模型)或手册中的标准方法或先进的实用规范来进行设计。注意,总体的结构分析和B区设计也为D区提供了边界力。

板与壳主要包括B区(平面应变分布),从结构分析的截面效应开始,可建立像线性构件那样的虚拟结构条的模型。

如其结构仅包含一个D区(如深梁),则静力体系截面效应的分析可删去不做,内力或应力可以按照第3.3节列举的D区分析原理直接从所作用的荷载来确定。但是,对于具有赘余支承的结构,在能够建立适当的压杆-拉杆模型以前必须先在总体分析之前求出支点反力。在特殊情况,可能需要应用非线性有限元法。这时,建议进行压杆-拉杆模型的跟踪校核,尤其是当FE M分析中没有按照实际模拟主要钢筋时。

3.2　对总体分析的说明

为了协调一致,超静定结构的总体分析应能反映结构实际的总体性能,以下内容(汇总于表2)的意图是对超静定结构的设计提供某些指导,其中一些讨论也可适用于静定结构,尤其是关于变形计算。

表2　超静定结构的总体结构性能和总体结构分析

极限状态总体结构性能

截面效应和支承反力

的相应的分析方法

最适当的可接受的

使用极限状态主要未裂线弹性—

相当多的开裂,

钢筋应力在屈

服点之下

非线性

线弹性(或塑性

如设计取向于

弹性行为)

终极极限状态大量开裂

形成塑性铰

具有有限转动能

力的塑性或具有

重分配的弹性

线弹性或非线性

或具有结构约束

的完全塑性

塑性分析法(通常为静力法)主要适用于实际的极限承载力的确定,而弹性法则更适宜于使用条件。按照塑性理论,如果用一种线性或非线性分析来代替塑性分析,也可得到极限荷载偏于安全的解。经验进一步说明用线弹性分析进行开裂混凝土截面效应的计算是偏于保守的,反之,如果结构设计(钢筋布置)取向于弹性理论,则为了简化的目的,从塑性法推出的截面效应的分布也可以用作使用性能的校核。

3.3　单个B区和D区模型的建立

3.3.1　原理和一般设计步骤

在通过总体结构分析确定了B区的截面效应和D 区的边界力以后,随之可以确定尺寸(设计),为此,必须找出内力流并予以定量。

对于末裂的B区和D区,混凝土和钢的应力分析可采用标准方法(见表1)。当压应力很高时,可能必须用非线性的应力分布(即抛物线应力应变关系或应力块)来代替线弹性法则。

如其在个别B区或D区的拉应力超过了混凝土抗拉强度,这些区域内力的确定和计算应按照下述的方法进行:

(1)按照3.3节的说明,建立压杆-拉杆模型。压杆和拉杆将实际的应力场归约为合力的直线,并将它们的曲率凝集于节点。

(2)计算满足平衡条件的压杆与拉杆力,这些就是内力。

(3)按照内力,并考虑裂缝宽度的限制,设计压杆、拉杆与节点(见第5节)。

上述方法意味着结构是按照塑性理论的下限来设计的。因为混凝土只允许有限的塑性变形,内部结构系统(压杆-拉杆模型)必须如此选择,使在结构的其余部分达到假定的应力状态以前,任何点的变形极限(转动能力)都不被超过。

在高应力区,这个韧性要求可以通过使模型中的压杆和拉杆适应于从弹性理论得出的内力的方向和大小。

在正常的或轻微的应力区,模型中压杆和拉杆的方向可能偏离弹性形态相当远,而结构仍在韧性范围以内。拉杆或钢筋可以按照实际的考虑来布置,结构本身也适应于所假定的内部结构系统。当然,在任何情况都应用最后采用的模型进行分析和校核。

这种将压杆-拉杆沿着塑性理论指出的力流(force path)来定向的方法明显地忽略了单纯应用塑性理论所能够利用的某些极限承载力。另一方面,它具有同一模型可同时用于极限荷载及使用性能的校核的主要优点。如为了某些理由,分析的目的是为了求出实际的极限荷载。可移动模型的压杆和拉杆来适应荷载的这一阶段,以增加结构的抵抗能力。这时,必须考虑模型的非弹性转动的能力。

将模型的几何定向于弹性应力的分布也是安全要求的考虑。因为混凝土的抗拉强度远低于抗压强度。如图7所示的情况,即使塑性理论下限的两个要求(即平衡及F/A≤f c′)都已满足,也是不安全的,相容条件会引起横荷载方向的拉应力而产生过早的开裂和破坏。第4.1节所列举的瓶状压应力场进一步消除了隐患。

对于开裂的B区,本文所建议的方法将导致如图8所示的桁架模型,其斜压杆的倾斜角将与由弹性拉应力产生于中性轴的斜裂缝相一致。压杆倾角降低10～15°并选用垂直蹬筋即偏离主拉应力45°,一般(即对正常混凝土强度及正常蹬筋配筋率)不会引起病害。因为预应力降低裂缝及斜杆的倾角,故可节省蹬筋。

对于D区,必须对每一情况建立一种压杆-拉杆

图7　对于素混凝土,按照塑性理论得出的不安全的棱

体应力场(忽略了由于混凝土中分布力引起的横向拉

应力

)

图8　带悬臂简支梁的桁架模型

模型。如果弹性应力和主应力方向已知,则这一工作将得以极大地简化。以图9为例,这样的弹性分析,目前许多电算程序都能进行。压杆方向可取主压应力的平均方向或将更重要的压杆和拉杆置于相应应力图的重心C 和T ,如图9(a )。即使来不及做弹性分析,也可以用所谓的荷载路程来建立压杆-拉杆模型。3

.3.2　荷载路程法

图9　一种典型D 区

在与B 区相邻的边界上,作用于D 区的荷载必须

取自B 区的设计。

以图10、11为例,假定交界面的应力为线性分布,应力图的划分应使结构一端的荷载与另一端的相对应,两边荷载的连线(荷载路程线)不交叉,路程线起迄于两端应力图的重心点,它们倾向于走尽可能短的流线形路程。可能有些情况,应力图未能全部用上,剩下一部分大小相等方向相反的力从U 形路线或回旋形路线进出结构如图11和图14中的B 力线。当将所有荷载路程都用润滑的曲线画出并用多边形来代替它们以后,在节

点间增加一些压杆和拉杆来保持力线(包括U 形力线)间的横向平衡。同时,还应适当考虑钢筋布置(一般与混凝土表面平行)和裂缝分布的要求。

所得模型往往仅在特定的荷载下才能平衡,超出这些特定荷载情况,就会变成动力的。因此,适当的模型必须与荷载相适应,并在多数情况下,根据平衡条件,选择少数压杆和拉杆即可确定。

对复杂情况建立压杆-拉杆模型的一个非常有效的方法是弹性有限元分析与荷载路程法相组合的方法。

图10　荷载路程和压杆-

拉杆模型

图11　荷载路程(包括U 弯)和压杆-拉杆模型

在图12中,垂直压杆和拉杆按前述荷载路程法求

得。结构分为B 区和D 区。D 区的底面作用着从B 区得出的应力。这些应力分解4个分量:2个压力C 3+C 4=F 和剩下2个大小相等而方向相反的力T 2和C 2。C 3和C 4各位于由F 决定的垂直面的右面和左面。将这些分力横移到给定的位置就会产生横向应力。相应的水平压杆和拉杆的位置就应该在由弹性分析得出的典型截面上应力图的重心处[图12(b )]。它们与垂直压杆相交的节点也确定了斜压杆的位置[图12(c )]

。

图12　一个典型D 区

图13的例子说明:当图12中的荷载F 向D 区的左角移动时,图12(c )的拉杆T 3就会消失。

3.3.3　模型的优化

图14说明同一种荷载情况的两种模型,图14(a )中

拉杆T 1及T 2要求布置斜筋,而模型图14(b )的布置

图13　荷载在隅角(图12的特殊情况)

图14　同一情况的两种模型

可由正交钢筋网来满足,这更适合于实际工作。在选择

模型时,应认识到荷载总是试图采用具有最少的力和变形的路程,因为钢筋比混凝土压杆具有更大的可变形性,所以,具有最少和最短的拉杆的模型是最好的模型。这个简单的准则可用以下公式表示:

∑F i L i ε

m i =Minimum (最小)

式中,F i ,L i 及εm i 分别表示第i 根拉杆的内力、长度和

平均应变,其应用参见图15。当然,也应理解为没有一个唯一的或绝对的优化解。而用多边形中的直线段来代替一组连续的润滑曲线本来就是一种近似。单个的输入如区域尺寸或钢筋布置总会有些不同,对压杆-拉杆模型有一些经验的工程师总能找到一个满意的解。

图15　良好模型比不好的模型有更短的拉杆

3.3.4　模型的教学价值

凡是花时间建立压杆-拉杆模型的人都会发现:某些式样的D 区会一再出现在即使是非常不同的结构中。图16给出了2种最常见的D 区以及它们的一些变化。图17表示模型图16(a )对4种不同结构的应用。从图17中说明了蹬筋何以必须闭合,所有这些情况,内力传递的形式基本上是一样的

。

　图16　2种最常见和最有用的D 区的压杆-拉杆模型

[(a )、(b )]及其一些变化[(c )～(e )]

图17　模型结构的应用

认识这些共同的结构特点对设计工程师是很有帮助的。反之,仅仅由于在不同的环境下对同样的事实冠以不同的名称,往往会产生迷惑。例如图18中的深梁,

并不关心它相同的荷载是来自支点反力或来自力筋,因此,它既不对“弯矩”起反应,又不对“劈拉应力”起反应,而仅仅对拉力和压力起反应。

图18　两种完全相同的情况

[(当(a )中支点反力与(b )中锚固力相等时)]

4　压杆、拉杆和节点的设计

4.1　定义及一般法则

图19表示压杆-拉杆模型的一些典型例子。

设计不单是对个别压杆和拉杆按照它们所受的力设定尺寸与配置钢筋,还应确保荷载在它们之间传递,对节点进行校核。在节点的细节和支承在上面的压杆以及锚固在上面的拉杆的强度之间有密切的关系。因为设计工程师所选择的节点的细节将影响到力的流动。

因此,在进行了细节设计以后,必须校核原先选择的压

杆-拉杆模型是否仍适合或还需要修改。因此建模和

图19　压杆-拉杆-节点的若干典型例子及相应配筋情况

设计主要是一个反复校正的过程。

需要设计的压杆和拉杆主要有3种类型:C c —受压混凝土压杆;T c —无钢筋的受拉混凝土拉杆;T s —有钢筋(软钢或预应力钢筋)的拉杆。

根据C 杆与T 杆的不同组合,节点主要可分4种类型(见图20):CCC 节点;CCT 节点;C TT 节点及TTT 节点。若多于3根压杆及拉杆相交,原理是一样的。4.1.1　压杆及拉杆在2节点之间,T s 主要是线性的或一维构件,而C c 及T c 则是二维(或三维)的应力场,这种由压杆的弯鼓所表示的扩散可导致横向的拉和压应力,这些应力若引

入C c 压杆或T c 拉杆的破坏准则来考虑,或再作用一种

图20　节点基本类型

压杆-拉杆模型[见图19(c )及19(d )],两种方法都导致同样的结果。

模型中的压杆是应力场的合力,理想化为直线,而曲率则集中在节点。如怀疑到高应力区对拉考虑不够,

可以通过对模型进一步精细化,或将节点弥散到相当长度来减少压杆的直线段,如图19(a2)及19(b2)。对于压力场,3种压力场的图形足以将所有压力场

的情况(含B 区)包括在内(见图21),其极限情况为a =0及b /d =1

。

图21　基本压力场

4.1.2　节点

模型中节点可分为:单一节点或集中节点及弥散节点或连续节点。图19(a1)中的节点A 及节点分别代表

前者及后者。

4.1.3　混凝土破坏准则

在压力场或在节点内,混凝土的强度在很大程度上取决于多轴向应力状态及来自裂缝与钢筋的干扰。

(1)横向压力是有利的,尤其是作用在2个横向的压力如在侧限区(confined regions )的情况(见图22)

。

图22　侧限提高了混凝土的设计抗压强度

(2)横向拉应力和由它们产生的裂缝是十分有害

的。如横向拉应力导致间距很密的平行于主压应力的裂缝,使得裂缝间形成参差狭窄的棱体,则混凝土的强度将比圆柱体强度下降相当多。如其拉力由钢筋承担,且裂缝相距足够大,则混凝土强度下降较少或正常。

(3)特别是与压应力不平行的裂缝,危害很大。

1982年,Collins 等发表了具有横向拉应力的平行压应力场的混凝土强度计算公式。2年以后加拿大标准协会(CSA )在混凝土建筑结构设计标准C AN -A23.3-M84中采用了类似的公式。

为了实用,这里建议在设计各类压杆和节点时采用以下简化了的强度f ＊

cd :

f ＊

cd =1.0f cd ,适用于未扰乱的单轴向压应力[见图

21(c )]。

f ＊

cd =0.8f cd ,适用于当横向拉应变或横向拉力钢筋

可能引起具有一般裂缝宽度的与压杆平行的裂缝,也适用于图20(b )的节点区(拉力钢筋锚固或横过)。

f ＊

cd =0.6f cd ,同上,但适用于有斜裂缝或斜钢筋的情况。

f ＊cd =0.4f cd ,适用于具有很宽的裂缝时,此情况出现在当压杆的方向明显偏离弹性内力流的方向(如由于为了开发最大承载力而产生的内力重分布)。

以上f cd 为混凝土设计抗压强度,根据CE B 规范,f cd =0.85f c ′

/γc ,其中γc =1.5为混凝土抗压的分项安全系数,而系数0.85为考虑持续荷载影响的系数。在CEB 规范中,对所有情况, =1.0,对恒载与活载的荷载系数分别为1.35及1.50。

在二维或三维受压时,可考虑强度的提高。如在建立模型时,足够紧密地遵从弹性理论,则斜裂缝一般不会发生,这意味着进入单一节点的压杆与拉杆之间的交角不能太小。4.1.4　一般法则

因为单一节点是应力的瓶颈,假使受荷最大的支承板或锚板下的应力小于0.6f cd (或在不常见情况小于0.4f c d ),并且所有较大的拉力都已由钢筋承担,而钢筋也有足够的发展(传力)长度的话,则整个D 区可认为是安全的。

4.2　单一节点的设计

4.2.1　按照作用的力,调整节点的几何尺寸

对于CC C 节点,将节点边界线垂直于应力场的合力,并使节点内部的应力状态符合平面静水压力状态是有利的。在这种情况,图20(a1)中的几何关系应为a 1∶

a 2∶a 3=C 1∶C 2∶C 3。当不能做到这样时,将节点相邻边的应力比降低到0.5左右也还是可以的。

在设计CCT 单一节点时,应设置支承板和拉杆(见

图9及10)。4.2.2　核对节点内混凝土的压应力是否超过4.1节的

限值

如其在节点边界上的应力不超过限值或者假如钢筋在节点处的锚固是安全的,则这个条件就自动满足。如其钢筋锚固在节点区内,则可能产生裂缝,混凝土强度应按开裂情况考虑。

对于有粘结钢筋的C CT 节点(按图23布置),校核相邻压杆的应力σ1与σ2即已足够,图23说明多层钢筋的布置较单层钢筋有利。4.2.3　确保拉杆的安全锚固(除了CCC 节点外)

图23　具有不同钢筋布置的典型CCT 节点的设计建议

当采用锚板时,这包括对锚板弯曲强度及与拉杆焊接强度的校核。这时,穿过节点的光面拉杆比有良好粘

结力的为佳。

对直接锚固的钢筋,以采用弯钩或环筋为宜,钢筋的最小半径可按所用规范的规定值取用。当用直线钢筋锚固时,锚固长度应遵照规范的规定,并使锚固区位于节点区内及节点区之后。拉筋应延伸到节点区的另一端,使能拉到转向的压应力场的最外层纤维[图19(b3),(c3)]。4.3　弥散节点的设计

因为D 区既包含弥散节点,又包含单一节点,后者往往是关键的,因此没有必要校核弥散节点的混凝土应力。但如果一个CCT 弥散节点假定保持不裂,则相应的混凝土拉应力必须校核(见第4.5节),这可以图19(c1)节点O 及图19(c2)的应力场为例。

弥散节点钢筋的安全锚固就遵照单一节点的法则(见4.2节)。

4.4　混凝土压杆———应力场C c

因扇形和棱形(平行应力)应力场不产生横向应力,因而适用单轴向强度f cd 。如其有横向应力,裂缝或拉力钢筋横穿压杆,混凝土强度可以根据4.1节所给之值选用。

瓶形压应力场[图21(b )],用于压力作用在无横向钢筋的情况。压力的扩散导致荷载下的双向或三向压

力以及稍远的横向拉力。横向拉力(与纵向压力相组

合)导致早期破坏,这种情况也可应用4.1节的规定。4.1节终了处所给一般法则使得应力场内的应力计算成为不必要。但是,对于有问题的情况,还应借助计算以便于校核其安全性。图24(a )为校核D 区瓶形应力场的曲线图,应力场的特点如图24(b )所示,其中a 为锚板宽度,b 为应力场最大宽度,l 为从锚板至应力线再次平行的截面的距离,对于无横向钢筋的压力场的曲线(粗线)是根据弹性分析,混凝土抗拉强度f ct =f c ′/15以及图27(b )所示双轴向压力的拉力破坏准则而绘制的。

图24　平面瓶形应力场的设计

对于有横向钢筋的压杆,按图24(c )的模型分析的

破坏荷载也示于图24(a ),可以看出配筋比:ω=a s f sy /t f cd =0.06(其中a s 为单位长度钢筋面积)可以适当地抵消混凝土的拉力强度。4.5　混凝土拉杆———应力场T c

在混凝土不裂的拉应力场,应采用混凝土的抗拉强度。虽然在这种情况要建立一个设计准则是困难的,但是坚持传统的观点认为混凝土的抗拉强度不能利用将更糟。沿着压杆-拉杆模型的力流观察,在实际上不能设置钢筋的地方,只有接受拉杆或拉力,也就是说只有利用混凝土的抗拉强度,平衡条件才能得到满足。

混凝土的抗拉强度只有在不发生逐步破坏(pro -gressive failure )的情况才能在力的平衡中加以利用。如图25所示,如果在应力场的任何部分能找到一块开裂

图25　校核混凝土拉杆T c 的抗拉强度时,破坏区的假定

破坏区的面积ΔA c ,不使其余的截面的拉应力增加到超过f ct ,则避免逐步开裂的应力重分配被认为是可能的。作为初步建议,ΔA c 可按下式计算:

ΔA c ≥4d 2g ≥A ct /10

其中,A ct 为拉力区面积;d g 为最大骨料尺寸。

截面或构件的逐步破坏一般从结构边缘开始,如图

26中梁的受拉边应力梯度很陡的部分

。

图26　由于局部破坏区拉应力σct 增加到σct >f ct 造成梁

的逐步破坏

拉应力可用线弹性法则分析,在边缘或破坏区的应

力峰值可能分布在5cm 但不超3d g 的宽度内。

设计工程师应对每种情况进行判断,抗拉强度的哪一部分可用来承受荷载,哪一部分已经被约束应力所消耗。后者在结构构件的纵向及表面往往较大,而在横向与深层往往较小。当拉应力场与压力场所交叉时,应按图27(c )考虑强度的降低。

4.6　钢筋拉杆的设计

钢筋用来抵抗拉力时,钢筋的轴线应该与模型中拉杆的轴线相一致,钢筋面积应满足:

T s ≤A s f sy +A p ·Δf p

因为预应力钢筋的部分强度已经被用于预应力,

只有剩

图27　混凝土双向压力-抗拉强度以及对于分析应用

的2种简化假定

下的部分可用来抵抗T s 。4.7　使用性能:裂缝与挠度

如果采用工作荷载下钢筋的内力并按照CEB 模式规范中所定义的有效混凝土面积A c ,eff ,则可直接应用该规范的方法进行裂缝控制计算。这里建议对破坏极限状态和使用极限状态采用同样的模型。

对十分关键的情况,采用十分接近弹性理论的模型,即遵循弹性应力路径来布置钢筋将是有利的。适当的细节处理(设置最少钢筋,适当选择钢筋直径与间距)比复杂的裂缝计算更为有效。

确定了模型中的力以后,就可直接进行变形分析。混凝土压杆的贡献一般较小,取它们截面积的平均值即可。对于拉杆则可以考虑上述裂缝分析中的拉力加劲作用。4.8　结语

本章虽已提供了主要原理,但是为了更精确设计,

还有许多工作要做。但这不排除从总体上来应用本建

议的方法。

通过压杆-拉杆模型来追踪结构中的力流是相当有价值的(即使仅仅是为了找出什么地方需要配置钢筋)。在一个合理设计的非超筋结构中,混凝土的压应力往往不是主要问题,更为重要的是确定哪里利用了混凝土的抗拉强度,如有可能的话,还应考虑钢筋的作用,然后对混凝土拉杆的强度进行定量。参　考　文　献:

[1]J .Schlaich ,K .Sch ¨afer ,M .Jennewein .Toward a Cosistent Design of

Structure .PCI Journal ,1987,(3):75-110.

[2]辛济平等译,劳远昌校.美国公路桥梁设计规范(荷载与抗力

系数法SI 单位1994).北京:人民交通出版社,1998.

钢筋混凝土结构中的钢筋有哪几种

钢筋的分类和用途 钢筋种类很多，通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途进行分类： 1．按化学成分分 碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少，又分为低碳钢钢筋（含碳量低于0.25％，如I级钢筋），中碳钢钢筋（含碳量0.25％～0.7％，如IV级钢筋），高碳钢钢筋（含碳量0.70％～1.4％，如碳素钢丝），碳素钢中除含有铁和碳元素外，还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素，获得强度高和综合性能好的钢种，在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等，普通低合金钢钢筋主要品种有：20MnSi、40Si2MnV、45SiMnTi等。 各种化学成分含量的多少，对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验，但在选用钢筋时，仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。 碳（C）：碳与铁形成化合物渗碳体（Fe3C）,材性硬且脆，钢中含碳量增加渗碳体量就大，钢的硬度和强度也提高，而塑性和韧性则下降，材性变脆，其焊接性也随之变差。 锰（Mn）：它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的塑性及韧性下降，因此含量要合适，一般含量在1.5％以下。

硅（Si）：它也是作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的强度和硬度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4％，但不能超过0.6％，因为它含量大时与碳（C）含量大时的作用一样。硫（S）:它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045％。 磷（P）：它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能，尤其在200℃时，它可使钢材或焊缝出现冷裂纹。一般要求其含量低于0.045％，即使有些低合金钢也必须控制在0.050％～0.120％之间。 2．按轧制外形分 （1）光面钢筋：I级钢筋（Q235钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于10mm，长度为6m~12m。 （2）变形钢筋/带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般Ⅱ、Ⅲ级钢筋轧制成人字形，Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。 3．按直径大小分 钢丝（直径3~5mm）、细钢筋（直径6~10mm）、粗钢筋（直径大于22mm）。 4．按力学性能分 Ⅰ级钢筋（235/370级）；Ⅱ级钢筋（335/510级）；Ⅲ级钢筋

混凝土搅拌站实验员培训教材

混凝土基础知识教程第一节概述 第二节普通混凝土的组成材料 第三节道路与桥梁工程用料的技术性质 第四节普通混凝土的技术性质 第五节混凝土外加剂 第六节混凝土的质量检验和评定 第七节普通混凝土的配合比设计 第八节高强高性能混凝土 第九节粉煤灰混凝土 第十节轻混凝土 第十一节特种混凝土 第十二节混凝土的施工质量控制 附录：习题与复习思考题

第一节概述 一、混凝土的分类 混凝土是指用胶凝材料将粗细骨料胶结成整体的复合固体材料的总称。混凝土的种类很多，分类法也很多。 （一）按表观密度分类 1. 重混凝土。表观密度大于2600kg/m3的混凝土。常由重晶和铁矿配制而成。 2. 普通混凝土。表观密度为1950～2500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品种。 3. 轻混凝土。表观密度小于1950kg/m3的混凝土。包括轻骨料混凝土、多混凝土和大混凝土等。 （二）按胶凝材料的品种分类 通常根据主要胶凝材料的品种，并以其名称命名，如水泥混凝土、膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土等等。有时也以加入的特种改性材料命名，如水泥混凝土中掺入钢纤维时，称为钢纤维混凝土；水泥混凝土中掺大量粉煤灰时则称为粉煤灰混凝土等等。 （三）按使用功能和特性分类 按使用部位、功能和特性通常可分为：结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等等。 二、普通混凝土 普通混凝土是指以水泥为胶凝材料，砂子和子为骨料，经加水搅拌、浇筑成

混凝土结构设计原理试卷之选择题题库

1、混凝土保护层厚度是指（） (B) 受力钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离 2、单筋矩形截面梁正截面承载力与纵向受力钢筋面积A s的关系是（） (C) 适筋条件下，纵向受力钢筋面积愈大，承载力愈大 3、少筋梁正截面受弯破坏时，破坏弯矩是（） (A) 小于开裂弯矩 4、无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，对同样的构件，其斜截面承载力的关系为（） (B) 斜拉破坏<剪压破坏<斜压破坏 5、混凝土柱的延性好坏主要取决于（） (B) 纵向钢筋的数量 二、选择题 1、单筋矩形截面受弯构件在截面尺寸已定的条件下，提高承载力最有效的方法是（） (A) 提高钢筋的级别 2、在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时，对一般梁(h w/b≤，若V>c f c bh0，可采取的解决办法有（） (B) 增大构件截面尺寸 3、轴心受压构件的纵向钢筋配筋率不应小于(C) % 4、钢筋混凝土剪扭构件的受剪承载力随扭矩的增加而(B) 减少 5、矩形截面大偏心受压构件截面设计时要令x=b h0，这是为了（） (C) 保证破坏时，远离轴向一侧的钢筋应力能达到屈服强度 二、选择题 1、对构件施加预应力的主要目的是（） (B) 避免裂缝或减少裂缝（使用阶段），发挥高强材料作用 2、受扭构件中，抗扭纵筋应（） (B) 在截面左右两侧放置

3、大偏心受拉构件的破坏特征与（）构件类似。 (B) 大偏心受压 4、矩形截面小偏心受压构件截面设计时A s可按最小配筋率及构造要求配置，这是为了（） (C) 节约钢材用量，因为构件破坏时A s应力s一般达不到屈服强度。 5、适筋梁在逐渐加载过程中，当纵向受拉钢筋达到屈服以后（） (C) 该梁承载力略有所增大，但很快受压区混凝土达到极限压应变，承载力急剧下降而破坏 二、选择题（每题 2 分，共 10 分） 1．热轧钢筋经过冷拉后（）。 A．屈服强度提高但塑性降低 2．适筋梁在逐渐加载过程中，当正截面受力钢筋达到屈服以后（）。 D．梁承载力略有提高，但很快受压区混凝土达到极限压应变，承载力急剧下降而破坏3．在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时，对一般梁（h w/b≤），若 V＞βc f c bh0,可采取的解决办法有（）。 B．增大构件截面尺寸 4．钢筋混凝土柱子的延性好坏主要取决于（）D．箍筋的数量和形式 5．长期荷载作用下，钢筋混凝土梁的挠度会随时间而增长，其主要原因是（）。D．受压混凝土产生徐变 二、选择题：（每题 2 分，共 10 分） 1．有三种混凝土受压状态：a 为一向受压，一向受拉，b 为单向受压，c 为双向受压，则 a、b、c 三种受力状态下的混凝土抗压强度之间的关系是（）。 C．c>b>a 2．双筋矩形截面正截面受弯承载力计算，受压钢筋设计强度规定不超过 400N/mm 2 ，因为（）。 C．混凝土受压边缘此时已达到混凝土的极限压应变 3．其它条件相同时，预应力混凝土构件的延性通常比钢筋混凝土构件的延性（）B．小些4．无腹筋梁斜截面的破坏形态主要有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种。这三种破坏的性质是（）。 A．都属于脆性破坏

钢筋混凝土结构中的钢筋有哪几种

钢筋的分类和用途钢筋种类很多，通常按化学成分、生产工艺、 轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途进行分类：1．按化学成分分碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少，又分为低碳钢钢筋（含碳量低于0.25％，如I 级钢筋），中碳钢钢筋（含碳量0.25%?0.7%,如IV级钢筋），高碳钢钢筋（含碳量0.70%?1.4%，如碳素钢丝），碳素钢中除含有铁和碳元素外，还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素，获得强度高和综合性能好的钢种，在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等，普通低合金钢钢筋主要品种有： 20MnSi、40Si2MnV 、4 5SiMnTi 等。各种化学成分含量的多少，对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验，但在选用钢筋时，仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。碳（C）:碳与铁形成化合物渗碳体（Fe3C），材性硬且脆，钢中含碳量增加渗碳体量就大，钢的硬度和强度也提高，而塑性和韧性则下降，材性变脆，其焊接性也随之变差。 锰（Mn）：它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的塑性及 韧性下降，因此含量要合适，一般含量在1.5%以下。 硅（Si）：它也是作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的强度和硬 度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4％，但不能超 过0.6%，因为它含量大时与碳（C）含量大时的作用一样。硫

（S）:它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045%。 磷（P）:它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能，尤其在200 C时，它可使钢材或焊缝出现冷 裂纹。一般要求其含量低于0.045%，即使有些低合金钢也 必须控制在0.050%?0.120%之间。 2．按轧制外形分 （1 ）光面钢筋：I 级钢筋（Q235 钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于10mm ，长度为6m~12m 。 （2）变形钢筋/带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般□、川级钢筋轧制成人字形，W级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。 3．按直径大小分 钢丝（直径3~5mm ）、细钢筋（直径6?10mm ）、粗钢筋（直径大于22mm）。 4．按力学性能分 I级钢筋（235/370级）；H级钢筋（335/510级）；川级钢筋

混凝土搅拌站培训教材

第一章概述2015-10-4 HZS系列水泥混凝土搅拌站是三一重工股份有限公司自主开发的具有二十一世纪国际先进水平的搅拌设备。具有集物料储存、计量、搅拌于一体的综合功能，可满足各种类型混凝土的搅拌要求。适用于大中型规模以上的建筑工程、水利、电力、公路、港口、码头、桥梁等工程建设及城市商品混凝土中心等混凝土需求量大的场所。 第一节混凝土搅拌站主要技术性能参数 HZS系列混凝土搅拌站主要技术参数

第二节混凝土搅拌站工作原理 骨料（碎石、砂）经装载机装到配料站的储料仓中，经控制系统计量给出，送至上料皮带机接料斗，再由上料皮带机把骨料输送至搅拌机上部的待料斗；同时，经控制系统的控制，水泥由水泥仓经螺旋输送机输送至水泥称量斗，水和添加剂由供液系统输送至水称量斗和添加剂称量斗内。物料全部称量好后，按一定的顺序打开待料斗气动

门、水泥称量斗气动蝶阀、粉煤灰称量斗气动蝶阀、水称量斗气动蝶阀、添加剂称量斗气动球阀，同时，开启待料斗振机、水泥称量斗振机、粉煤灰称量斗振机、进水管加压泵，使各物料进入搅拌机中，由搅拌机搅拌均匀。搅拌好后经搅拌机出料门通过出料斗进入混凝土输送车完成一个搅拌周期。以上整个过程均由电脑控制自动完成。 第三节混凝土搅拌站主要技术特点 1、采用模块式设计 本搅拌设备中，粉料罐、主楼钢结构、搅拌机、配料站、控制室等均实现了模块化，运输时可分单元运输、安装时可将各单元吊装组合，简便、快捷。既可节省运费、又能缩短安装时间、提高经济效益，并可根据用户安装场地不同灵活布置。 2、人机一体化设计、操作简便 整机采用计算机控制，既可自动控制，也可手动操作，操作简单，易于掌握。动态面板显示，能清楚了解各部件的运行情况，同时可以存储和打印报表资料。 3、优良的搅拌性能 搅拌主机采用意大利SICOMA（产地珠海）螺旋式双卧轴强制式搅拌主机，搅拌能力强，搅拌均匀、迅速，生产效率高。对于干硬性、塑性及各种配比的混凝土均能达到良好的搅拌效果。 4、高度的可靠性 对整机性能及可靠性有影响的元器件均采用国际或国内知名品牌产品，能有效降低设备的故障率、增强设备的可靠性和可维护性。 5、精确的计量性能 采用微机控制，各组份单独计量，120次/秒的采样速度，提高了计量精度，缩短了计量时间。 6、保养、维修方便

混凝土结构设计2_复习题及答案2011_2012年

混凝土设计2 （ 预应力， 梁板结构设计 ， 单层厂房设计 ，多层级高层框架结构设计 ） 预应力 （一）填空题 1.先张法构件的预应力总损失至少应取 ，后强法构件的预应力总损失至少应取 。 2.预应力混凝土中，混凝土的强度等级一般不宜低于 ，当采用高强钢丝、钢绞线时，强度等级一般不宜低于 。 3.已知各项预应力损失：锚固损失11σ；管道摩擦损失12σ；温差损失13σ；钢筋松驰损失14σ；混凝土收缩和徐变损失15σ；螺旋式钢筋对混凝土的挤压损失16σ。先张法混凝土预压前（第一批）损失为 ；混凝土预压后（第二批）损失为 ；预应力总损失为 。后张法混凝土预压前（第一批）损失为 ；混凝土预压后（第二批）损失为 ；预应力总损失为 。 4.施回预应力时混凝土立方体强度应经计算确定，但不低于设计强度的 。 5.影响混凝土局压强度的主要因素是 ； ； 。 6.先张法预应力混凝土轴心受拉构件，当加荷至混凝土即将出现裂缝时，预应力钢筋的应力是 。 7.预应力混凝土轴心受拉构件（对一般要求不出现裂缝的构件）进行抗裂验算时，对荷载效应的超标准组合下应符合 ，在荷载效应的准永久组合下，宜符合 。 8.预应力混凝土轴心受拉构件（对于严格要求不出现裂缝的构件）进行抗裂验算时，对荷载效应的标准组合下应符合 。 9.为了保证在张拉（或放松）预应力钢筋时，混凝土不被压碎，混凝土的预压应力cc σ应符合 。其中先张法的cc σ应为 ，后张法的cc σ应为 。 10.轴心受拉构件施工阶段的验算包括 、 两个方面的验算。 11.在进行预应力混凝土受弯构件斜截面抗裂给算时，对严格要求不出现裂缝的构件奕符合 、 。对一般要求不出现裂缝的构件应符合 、 。 12.施加预应力的方法有 、 。 13.全预应力是指 。部分预应力是指 。 14.有粘结预应力是指 。无粘结预应力是指 。 15.张拉控制应力是指 。 16.先张法轴心受拉构件完成第一批损失时，混凝土的预压应力为 ，完成第二批损失时，混凝土的预压应力为 。 17.后张法轴心受拉构件完成第一批损失时，混凝土的预压应力为 ，完成第二批损

混凝土结构设计方法

*第二章混凝土结构设计方法 提要：在以后各章将讨论各种基本构件及不同结构的设计计算，这些构件和结构的型式虽然不同，但计算都采用相同的方法——概率极限状态设计法。因此，在讨论具体的构件和结构设计之前，先介绍概率极限状态设计法。 本章学习要点： 1、了解结构可靠度的概念； 2、了解极限状态设计法的基本原理； 3、掌握荷载和材料强度的取值方法； 4、掌握极限状态设计表达式的基本概念及应用。 §2-1 极限状态设计法的基本概念 一、结构的功能要求： 结构设计的主要目的是保证所建造的房屋安全适用，能够在规定的期限内满足各种预期的功能要求，并且经济合理。《建筑结构设计统一标准》规定，建筑结构必须满足以下四项基本功能要求： 1、结构在正常施工、正常使用条件下，能承受可能出现的荷载及变形。 2、正常使用时的良好工作性能。 3、在正常维护下具有足够的耐久性，如材料风化、老化、腐蚀不超过一定的限度。 4、在偶然事件发生时或发生后，仍然能保持必要的整体稳定性。 上述四项功能要求分别属于安全性、适用性和耐久性。这三者也统称为结构的可靠性。所以可以说“结构的可靠性是安全性、适用性和耐久性的统一”。二、结构可靠性、可靠度的定义 可靠性：结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力。 可靠度：指结构在规定时间内，规定条件下完成预定功能的概率，即结构可靠度是可靠性的概率度量。 ﹡“规定时间”及“规定条件”的含义。 ﹡设计使用年限：指设计规定的结构或构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期，即结构在规定的条件下所应达到的使用年限。 注意：①设计使用年限并不等同于结构的寿命；

②这一时期的长短与一个国家在一定时期的国民经济发展水平有关； ③可靠性与经济性的统一是结构设计的基本原则。 三、结构的安全等级 四、结构的极限状态 1、极限状态的概念 整个结构或结构的一部分超过某一个特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为结构的极限状态。 有效状态与失效状态：二者的分界即是极限状态，显然“极限状态提供了判断结构失效与有效的界限标准”。 2、极限状态的分类 （1）承载能力极限状态：p40 被超越的判断； （2）正常使用极限状态：p41 被超越的判断。 五、结构上的作用、作用效应和结构的抗力 1、作用与作用效应 （1）定义：使结构产生内力和变形的所有原因。 ﹡直接作用与间接作用 ﹡作用与荷载的区别与联系 （2）作用的分类： （3）作用效应： 2、结构的抗力 结构的抗力是指整个结构或构件承受内力和变形的能力。 ﹡混凝土结构构件的截面尺寸、混凝土强度等级以及钢筋的种类、配筋数量和方式确定后，构件便具有一定的抗力。抗力可以按一定的计算模式确定。 ﹡影响抗力的因素：材料性能、几何参数、计算模式。

混凝土、基础

建筑结构基础知识（混凝土结构） 1．建筑按主要承重结构的材料分，没有( C ) A．砖混结构 B．钢筋混凝土结构 C．框架结构 D．钢结构2．结构的功能概括为（ A ） A．安全性、适用性和耐久性 B．实用、经济、美观C．强度、变形、稳定 D．可靠、经济 3．下列（ A ）状态被认为超过正常使用极限状态 A．影响正常使用的变形 B．因过度的塑性变形而不适合于继续承载 C．结构或构件丧失稳定 D．连续梁中间支座产生塑性铰 4．如果混凝土的强度等级为C50，则以下说法正确的是（ C ） A．抗压强度设计值f c=50MP a B．抗压强度标准值f ck=50MP a C．立方体抗压强度标准值f cu，k=50MP a D．抗拉强度标准值f tk=50MP a 5．混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形会（ B ） A．随时间而减小 B．随时间而增大 C．随时间而增大 D．随时间先增长，而后降低 6．钢筋与混凝土这材料能有效共同工作的主要原因是（ D ） A．混凝土能够承受压力，钢筋能够承受拉力 B．两者温度线膨系数接近 C．混凝土对钢筋的保护 D．混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且两者温度线膨系数接近 7．混凝土保护层厚度的说法正确的是（ B ） A．梁、柱构件中纵向受力钢筋的外边缘至混凝土表面的垂直距离

B．梁、柱构件中箍筋外表面至混凝土表面的垂直距离 C．受力钢筋形心至混凝土表面的垂直距离 D．受力钢筋合力点至混凝土表面的垂直距离 8．在正常条件下，室内与室外分属不同的环境类别，室内裂缝宽度限制值可以大些，梁柱保护层厚度可小些，原因是（ C ） A．室外条件差，混凝土易碳化 且容易碳化，但钢筋不易生锈 B．室内虽有CO 2 C．室外温差大，易开裂 D．室内墙面保护措施更好 9．梁的下部纵向受力钢筋净距不应小于( B )(d为钢筋的最大直径) A 30mm和 B 25mm和d C 30mm和d D 25mm和 10．适量配筋的钢筋混凝土梁与素混凝土梁相比，其承载力和抵抗开裂的能力（ C ） A．均提高很多 B．承载力提高不多，抗裂提高很多 C．承载力提高很多，抗裂提高不多 D．相同 11．钢筋用量适中的梁受弯破坏时呈现出（ B ）的破坏特征 A．脆性破坏 B．塑性破坏 C．先脆后塑 D．先塑后脆 12．正截面承载力计算中，不考虑受拉混凝土作用是因为（ C ） A．中和轴以下混凝土全部裂开 B．混凝土抗拉强度低 C．中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生力矩很小 D．混凝土退出工作 13．对钢筋混凝土单筋T形截面梁进行正截面设计时，当满足条件（ B ）时，可判为第二类T形截面

第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案

第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案 一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“×”。每小题1分。） 第1章 钢筋和混凝土的力学性能 1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。（ ） 2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。（ ） 3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。（ ） 4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。（ ） 5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。（ ） 6．C20表示f cu =20N/mm 。（ ） 7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。（ ） 8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。（ ） 9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。（ ） 10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。（ ） 11．线性徐变是指压应力较小时，徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时，徐变增长与应力不成正比。（ ） 12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（ ） 13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。（ ） 第1章 钢筋和混凝土的力学性能判断题答案 1. 错；对；对；错；对； 2. 错；对；对；错；对；对;对；对； 第3章 轴心受力构件承载力 1．轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。（ ） 2．轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。（ ） 3．实际工程中没有真正的轴心受压构件。（ ） 4．轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。（ ） 5．轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。（ ） 6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。（ ） 第3章 轴心受力构件承载力判断题答案 1． 错；对；对；错；错；错； 第4章 受弯构件正截面承载力 1．混凝土保护层厚度越大越好。（ ） 2．对于' f h x 的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为' f b 的

钢筋混凝土结构复习题

钢筋混凝土结构复习题 一、单项选择题 1.对于两跨连续梁( D )。 A．活荷载两跨满布时，各跨跨中正弯矩最大 B．活荷载两跨满布时，各跨跨中负弯矩最大 C．活荷载单跨布置时，中间支座处负弯矩最大 D．活荷载单跨布置时，另一跨跨中负弯矩最大 2.屋盖垂直支撑的作用有（ B ）。 A．保证屋架在吊装阶段的强度 B．传递纵向水平荷载 C．防止屋架下弦的侧向颤动 D．传递竖向荷载 3.等高排架在荷载的作用下，各柱的( C )均相等。 A．柱高 B．内力 C．柱顶侧移 D．剪力 4．水平荷载作用下每根框架柱所分配到的剪力与( B )直接有关。 A．矩形梁截面惯性矩 B．柱的抗侧移刚度 C．梁柱线刚度比 D．柱的转动刚度 5．超静定结构考虑塑性内力重分布计算时，必须满足 ( A )。 A．变形连续条件B．静力平衡条件 C．采用热处理钢筋的限制D．采用高强度混凝土 6．在横向荷载作用下，厂房空间作用的影响因素不包括 ．．．( A )。 A．柱间支撑的设置B．山墙间距 C．山墙刚度D．屋盖刚度 7．公式中，的物理意义是( C )。 A．矩形梁截面惯性矩B．柱的抗侧移刚度 C．梁柱线刚度比 D．T形梁截面惯性矩 8．按D值法对框架进行近似计算时，各柱反弯点高度的变化规律是 (C )。 A．其他参数不变时，随上层框架梁刚度减小而降低 B．其他参数不变时，随上层框架梁刚度减小而升高 C．其他参数不变时，随上层层高增大而降低

D．其他参数不变时，随下层层高增大而升高 9．单层厂房排架柱内力组合时，一般不属于 ．．．控制截面的是( A )。 A．上柱柱顶截面 B．上柱柱底截面墙 C．下柱柱顶截面 D．下柱柱底截面 10．在对框架柱进行正截面设计时，需要考虑的最不利组合一般不包括 ．．．（B ）。 A、及相应的N B、及相应的N C、及相应的M D、及相应的M 11、伸缩缝的设置主要取决于（ D ）。 A、结构承受荷载大小 B、结构高度 C、建筑平面形状 D、结构长度 12．钢筋混凝土柱下独立基础的高度主要是由（ C ）。 A、地基抗压承载力确定 B、地基抗剪承载力确定 C、基础抗冲切承载力确定 D、基础底板抗弯承载力确定 13.一般情况下，在初选框架梁的截面高度时，主要考虑的因素是( B )。 A. 层高 B. 梁的跨度 C. 结构的总高度 D. 梁的混凝土强度等级 14.我国规范对高层建筑的定义是( D )。 A. 8层以上建筑物 B. 8层及8层以上或高度超过26m的建筑物 C. 10层以上建筑物 D. 10层及10层以上或高度超过28m的建筑物 15. 多层多跨框架在水平荷载作用下的侧移，可近似地看做由（ B ）。 A.梁柱弯曲变形与梁柱剪切变形所引起的侧移的叠加 B.梁柱弯曲变形与柱轴向变形所引起的侧移的叠加 C.梁弯曲变形与柱剪切变形所引起的侧移的叠加 D.梁弯曲变形与柱轴向变形所引起的侧移的叠加 16. 多跨连续梁（板）按弹性理论计算，为求得某跨跨中最大负弯矩，活荷载应布置在( A )。 A．该跨，然后隔跨布置 B.该跨及相邻跨 C. 所有跨 D.该跨左右相邻各跨，然后隔跨布置 17．计算风荷载时，基本风压应（A ）。 A、采用50年一遇的风压，但不得小于0.3KN/mm2 B、采用100年一遇的风压，但不得小于0.3KN/mm2

混凝土搅拌站培训资料教学教材

混凝土搅拌站培训资料 一、搅拌站的主控项目 ㈠搅拌设备几个系统 ⑴主机搅拌系统 ①输送系统； ②贮料系统； ③计量系统是搅拌站的灵魂，直接影响混凝土的各项性能和混凝土质量，影响混凝土的计量设备的是动态计量； ④微机控制系统； ⑤强弱电电气系统。 ㈡设备系统质量控制的关键 ⑴微机控制操作系统稳定性逻辑性； ⑵计量系统的灵敏性和准确性，计量系统的准确与稳定决定混凝土生产的质量。静态准确是不能满足要求的，关键在于动态计量落差的准确度。和电脑对数据的捕捉。 ㈢材料收发部门对混凝土质量的监控措施 控制混凝土的质量还有一个很关键的对每车混凝土的计量系统，搅拌站将施工配合比数据打印交给物资器材收发管理人员，材料收发人员通过对每车的称量来和搅拌站的出机方量进行效对，当称量数据和实际出方量不符时应及时查找原因。 二、搅拌站生产管理制度 ⑴没有混凝土搅拌站站长或项目经理部下达的生产指令不得开机。 ⑵没有取得项目部的许可不得擅自停止生产或停产维修。 ⑶准确输入配合比；认真复验录入所有数据，经试验人员、操作员经确认无误后签字备案，方可生产。 ⑷严格按配合比生产，没有试验室试验人员书面指令，任何人不准随意增减原材料、外加剂及用水量。搅拌时间视混凝土状态，未经试验人员同意不得随意增减。 ⑸生产中，应密切观察计量是否准确，超过规定误差应及时调整落差。所有计量在空载时，应处于极小值的范围内。计量系统出现其它异常情况必须及时汇报处理。 ⑹水泥、外加剂、水误差不能超过±1%，发现水泥、外加剂质量不够时，应及时查找绞龙是否堵塞，并及时排除，集料误差不能超±2%，当误差超标时应及时查找原因并手动补偿和记录。 ⑺卸料时，出料口与罐车进料口应对齐，杜绝卸料遗漏。 ⑻作业结束，关闭以下开关： ①水泵电源开关； ②主机电源开关； ③总控开关； ④添加剂泵开关； ⑤空压机开关； ⑼作业完成后在两小时内，将主机所有接触混凝土部位清洗干净，不准出现累计一段时间突击清理现象。

混凝土结构设计毕业考核试题库及答案

混凝土结构设计毕业考核试题库及答案 1.为满足地震区高层住宅在底部形成大空间作为公共建筑的需要（A） A.可在上部采用剪力墙结构，底部部分采用框架托住上部剪力墙 B.可在上部采用剪力墙结构，底部全部采用框架托住上部剪力墙 C.在需要形成底部大空间的区域，必须从底层至顶层都设计成框架 D.必须在底部设置附加裙房，在附加裙房内形成大空间 2.在设计框架时，可对梁进行弯矩调幅，其原则是（A） A.在内力组合之前，对竖向荷载作用的梁端弯矩适当调小 B.在内力组合之前，对竖向荷载作用的梁端弯矩适当调大 C.在内力组合之后，对梁端弯矩适当调小 D.在内力组合之后，对梁端弯矩适当调大 3.伸缩缝的设置主要取决于（D） A.结构承受荷载大小 B.结构高度 C.建筑平面形状 D.结构长度 4.水平荷载作用下的多层框架结构，当某层其他条件不变，仅上层层高变小时，该层柱的反弯点位置（B） A.向上移动 B.向下移动

C.不变 D.向上移动至层高处 5.单层厂房下柱柱间支撑一般布置于伸缩缝区段的（A） A.中央 B.两端 C.距两端的第二个柱距内 D.任意一端 6.我国抗震规范在结构抗震设计中采用三水准要求，两阶段设计方法。其中第一阶段（A） A.是根据小震(众值烈度)进行地震作用计算的 B.是根据中等地震(设防烈度)进行地震作用计算的 C.是根据大震(罕遇烈度)进行地震作用计算的 D.可不必进行地震作用计算，但要考虑相应的抗震构造措施 7.设计现浇钢筋混凝土框架结构时，为简化计算，对现浇楼盖，取中框架梁的截面惯性矩为（D） A. B.1.2 C. (.—为矩形截面梁的截面惯性矩) 8.“强柱弱梁”指的是（C） A.柱的刚度大于梁的刚度 B.柱的截面尺寸大于梁的截面尺寸 C.柱的抗弯承载能力大于梁的抗弯承载能力 D.柱的抗剪承载能力大于梁的抗剪承载能力

有限元分析在钢筋混凝土结构中的应用

论文题目：钢筋混凝土有限元分析技术在结构工程中的应用 学生姓名：刘畅 学号：2014105110 学院：建筑与工程学院 2015年06月30日

有限元分析在钢筋混凝土结构中的应用【摘要】在国内外的土木工程中，钢筋混凝土结构因具有普遍性、可靠性良好、操作简单等优点，而得到了广泛的应用。钢筋混凝土结构是钢筋与混凝土两种性质截然不同的材料组合而成，由于其组合材料的性质较为复杂，同时存在非线性与几何线形的特征，应用传统的解析方法进行材料的分析与描述在受力复杂、外形复杂等情况下较为困难，往往不能得到准确的数据，给工程安全带来隐患。而有限元分析方法则充分利用现代电子计算机技术，借助有限元模型有效解决了各种实际问题。 【关键词】有限元分析；钢筋混凝土结构；应用 随着计算机在工程设计领域中的广泛应用，以及非线性有限元理论研究的不断深入，有限元作为一个具有较强能力的专业数据分析工具，在钢筋混凝土结构中得到了广泛的应用。在现代建筑钢筋混凝土结构的分析中，有限元分析方法展现了较强的可行性、实用性与精确性。例如：在计算机上应用有限元分析法，对形状复杂、柱网复杂的基础筏板，转换厚板，体型复杂高层建筑侧向构件、楼盖，钢-混凝土组合构件等进行应力，应变分析，使设计人员更准确的掌握构件各部分内力与变形，进而进行设计，有效解决传统分析方法的不足，满足当前建筑体型日益复杂，工程材料多样化的实际情况。但是在有限元分析方法的应用中，必须结合钢筋混凝土结构工程的实际情况，选取作为合理的有限元模型，才能保证模拟与分析结果的真实性、精确性与可靠性。 在钢筋混凝土结构工程中，非线性有限元分析的基本理论可以概括为：1）通过分离钢筋混凝土结构中的钢筋、混凝土，使其成为有限单位、二维三角形单元，钢箍离散为一维杆单元，以利于分析模型的构建；2）为了合理模拟钢筋、混凝土之间的粘结滑移关系，以及

混凝土结构设计习题集和答案(精心整理)

混凝土结构设计习题 一、填空题（共48题） 3.多跨连续梁板的内力计算方法有_ 弹性计算法__和 塑性计算法___ 两种方法。 6．对于跨度相差小于10％的现浇钢筋混凝土连续梁、板，可按等跨连续梁进行内力计算。 8、按弹性理论对单向板肋梁楼盖进行计算时，板的折算恒载 p g g 21'+=， 折算活载p p 2 1'= 10、对结构的极限承载能力进行分析时，满足 机动条件 和 平衡条件 的解称为上限解，上限解求得的荷载值大于真实解；满足 极限条件 和 平衡条件 的解称为下限解，下限解求得的荷载值小于真实解。 14、在现浇单向板肋梁楼盖中，单向板的长跨方向应放置分布钢筋，分布钢筋的主要作用是：承担在长向实际存在的一些弯矩、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力、将板上作用的集中荷载分布到较大面积上，使更多的受力筋参与工作、固定受力钢筋位置。 15、钢筋混凝土塑性铰与一般铰相比，其主要的不同点是：只能单向转动且转动能力有限、能承受一定弯矩、有一定区域（或长度）。 16、塑性铰的转动限度，主要取决于钢筋种类、配筋率 和 混凝土的极限压应变 。当低或中等配筋率，即相对受压区高度ξ值较低时，其内力重分布主要取决于 钢筋的流幅 ，这时内力重分布是 充分的 。当配筋率较高即ξ值较大时，内力重分布取决于 混凝土的压应变 ，其内力重分布是 不充分的 。 17、为使钢筋混凝土板有足够的刚度，连续单向板的厚度与跨度之比宜大于 1/40 18、柱作为主梁的不动铰支座应满足 梁柱线刚度比5/≥c b i i 条件，当不满足这些条件时，计算简图应 按框架梁计算。 23、双向板按弹性理论计算，跨中弯矩计算公式x y v y y x v x m m m m m m νν+=+=) ()(,，式中的ν称为 泊桑比（泊松比） ，可取为 0.2 。 24、现浇单向板肋梁楼盖分析时，对于周边与梁整浇的板，其 跨中截面 及 支座截面 的计算弯矩可以乘0.8的折减系数。 25、在单向板肋梁楼盖中，板的跨度一般以 1.7～2.7 m 为宜，次梁的跨度以 4～6 m 为宜，主梁的跨度以 5～8 m 为宜。 29、单向板肋梁楼盖的结构布置一般取决于 建筑功能 要求，在结构上应力求简单、整齐、经济、适用。柱网尽量布置成 长方形 或 正方形 。主梁有沿 横向 和 纵向 两种布置方案。 31、单向板肋梁楼盖的板、次梁、主梁均分别为支承在 次梁 、 主梁 、柱或墙上。计算时对于板和次梁不论其支座是墙还是梁，将其支座均视为 铰支座 。由此引起的误差，可在计算时所取的 跨度 、 荷载 及 弯矩值 中加以调整。 32、当连续梁、板各跨跨度不等，如相邻计算跨度相差 不超过10％ ，可作为等跨计算。这时，当计算各跨跨中截面弯矩时，应按 各自的跨度 计算；当计算支座截面弯矩时，则应按相邻两跨计算跨度的平均值 计算。 33、对于超过五跨的多跨连作用续梁、板，可按 五跨 来计算其内力。当梁板跨度少于五跨时，仍按 实际跨数 计算。 34、作用在楼盖上的荷载有 永久荷载 和 可变荷载 。永久荷载是结构在使用期间内基本不变的荷载；可变荷载是结构在使用或施工期间内时有时无的可变作用的荷载。 35、当楼面梁的负荷面积很大时，活荷载全部满载的概率比较小，适当降低楼面均布活荷载更能符合实际。因此设计楼面梁时，应按《荷载规范》对楼面活荷载值 乘以折减系数 后取用。 39、内力包络图中，某截面的内力值就是该截面在任意活荷载布置下可能出现的 最大内力值 。根据弯矩包络图，可以检验受力纵筋抵抗弯矩的能力并确定纵筋的 截断 或弯起的位置和 数量 。

钢筋混凝土结构基本原理

第二章 一、填空题 1、结构包括素混凝土结构、（钢筋混凝土结构）、（预应力混凝土结构）和其他形式加筋混凝土结构。 2 钢筋混凝土结构由很多受力构件组合而成，主要受力构件有楼板（梁）、（柱）、墙、基础等。 3. 在测定混凝土的立方体抗压强度时，我国通常采用的立方体标准试件的尺寸为（150mm×150mm×150mm）。 4.长期荷载作用下，混凝土的应力保持不变，它的应变随着时间的增长而增大的现象称为混凝土的（徐变）。 5.混凝土在凝结过程中，体积会发生变化。在空气中结硬时，体积要（缩小）；在水中结硬时，则体积（膨胀）。 6.在钢筋混凝土结构的设计中，（屈服强度）和（延伸率）是选择钢筋的重要指标。 7.在浇筑混凝土之前，构件中的钢筋由单根钢筋按设计位置构成空间受力骨架，构成骨架的方法主要有两种：（绑扎骨架）与（焊接骨架）。 8.当构件上作用轴向拉力，且拉力作用于构件截面的形心时，称为（轴心受拉）构件。 9、轴心受拉构件的受拉承载力公式为（N≤fyAs或Nu=fyAs ）。 10．钢筋混凝土轴心受压柱根据箍筋配置方式和受力特点可分为（普通钢箍）柱和（螺旋钢箍）柱两种。 11．钢筋混凝土轴心受压柱的稳定系数为（长柱）承载力与（短柱）承载力的比值。 12.长柱轴心受压时的承载力（小于）具有相同材料，截面尺寸及配筋的短柱轴心受压时的承载力。 13.钢筋混凝土轴心受压构件，稳定性系数是考虑了（附加弯矩的影响）。 二：简答题 1.混凝土的强度等级是怎样划分的？ 答：混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14个 2．钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求。 答：1.采用高强度钢筋可以节约刚材，取得较好的经济效果；2.为了使钢筋在断裂前有足够的变形，要求钢材有一定的塑性；3.可焊性好；4满足结构或构件的耐火性要求；5.为了保证钢筋与混凝土共同工作，钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。 3徐变定义；减少徐变的方法。 答:长期荷载作用下,混凝土的应力保持不变,它的应变随着时间的增长而增大的现象称为混凝土的徐变。 4．钢筋混凝土共同工作的基础。 1).二者具有相近的线膨胀系数； 2).在混凝土硬化后，二者之间产生了良好的粘结力，包括a. 钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力; b混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力; c 钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力 3). 钢筋至构件边缘之间的混凝土保护层，起着防止钢筋发生锈蚀的作用，保证结构的耐久性。

钢筋混凝土结构习题及答案教学内容

钢筋混凝土结构习题 及答案

钢筋混凝土结构习题及答案 一、填空题 1、斜裂缝产生的原因是：由于支座附近的弯矩和剪力共同作用，产生的 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。 2、随着纵向配筋率的提高，其斜截面承载力。 3、弯起筋应同时满足、、，当设置弯起筋仅用于充当支座负弯矩时，弯起筋应同时满足、，当允许弯起的跨中纵筋不足以承担支座负弯矩时，应增设支座负直筋。 4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段，试选择填空：A、I；B、 I a；C、II；D、II a；E、III；F、III a。①抗裂度计算以阶段为依据；②使用阶段裂缝宽度和挠度计算以阶段为依据；③承载能力计算以阶段为依据。 5、界限相对受压区高度b 需要根据等假定求出。 6、钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在 弯矩范围内，假定其刚度为常数，并按截面处的刚度进行计算。 7、结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下 和 不超过规定的限值。

8、受弯构件的正截面破坏发生在梁的 ，受弯构件的斜截面破坏发生在梁的 ，受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁发生 破坏，配置足够的腹筋是为了防止梁发生 破坏。 9、当梁上作用的剪力满足：V ≤ 时，可不必计算抗剪腹筋用量，直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥；当梁上作用的剪力 满足：V ≤ 时，仍可不必计算抗剪腹筋用量，除满足max min ,S S d d ≤≥以外，还应满足最小配箍率的要求；当梁上作用的剪 力满足：V ≥ 时，则必须计算抗剪腹筋用量。 10、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时，发生的破坏形式为 ；当梁的配箍率过大或剪跨比较小时，发生的破坏形式为 。 11、由于纵向受拉钢筋配筋率百分率的不同，受弯构件正截面受弯破坏形态有 、 和 。 12、斜截面受剪破坏的三种破坏形态包括 、 和 13、钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度的增大而 。用带肋变形钢筋时的平均裂缝间距比用光面钢筋时的平均裂缝间距_______（大、小）些。 14、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用，必须将箍筋做成 形状，且箍筋的两个端头应 。 答案： 1、复合主拉应力；

《钢筋混凝土结构》课程教学大纲

《钢筋混凝土结构》课程教学大纲 华南理工大学东莞东阳教学中心 课程名称：钢筋混凝土结构（英文）Reinforced concrete structure 课程性质：必修课适用专业：专升本 学时：72 学分：4.5 一、课程的作用、地位和任务 本课程属土木工程专业必修的专业基础课。是一门实践性很强、与现行的规范、规程等有关的专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握混凝土结构学科的基本理论及基本知识，为以后在混凝土结构学科领域继续学习及毕业设计打下基础。 二、课程内容和要求： （一）绪论 1．了解混凝土的一般概念 2、深刻理解和掌握钢筋和混凝土共同工作的条件（重点） 3、充分认识钢筋与混凝土的优缺点（重点） 4、了解钢筋混凝土结构在土木工程中的应及发展前景 5、做好学习本课课程的准备。 （二）钢筋混凝土材料的主要力学性能 内容：钢筋和混凝土材料的力学性能以及混凝土与钢筋粘结协同工作的特性直接影响结构和构件的受力性能，也是混凝土结构的计算理论、计算公式建立的基础。 要求： 1．熟悉建筑工程中所用钢筋的品种、级别及其性能 2、掌握钢筋的强度指标和变形，重点理解钢筋的应力应变曲线 3、熟悉混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能，掌握混凝土各项强度指 标、弹性模量以及变形模量等（重点）

4、了解钢筋与混凝土的粘结（第六章有展开） 5、了解混凝土的时随变形——收缩和徐变。 （三）梁的受弯性能的试验研究、分析 内容：通过对典型试验梁的挠度曲线、截面应变分布及破坏过程的分析，说明混凝土和钢筋的力学性能对梁的受力阶段、应力状态、破坏特征的影响，以及如何在试验研究的基础上建立起钢筋混凝土的应力分析和极限弯矩的计算公式。 要求： 1、掌握试验梁、梁的挠度曲线、梁受力的三个阶段以及相应的截面应力分布 （重点） 2、掌握适筋梁及其破坏特征（重点） 3、熟悉混凝土梁的受力特点 4、熟悉配筋率对梁的破坏特征的影响 5、掌握梁截面应力分析的基本假定——平截面假定、材料的应力-应变物理 关系、基本方法（重点） 6、熟悉《规范》采用的极限弯矩计算方法，具有实际意义。 （四）结构设计原理、设计方法 内容：现行规范和法规是混凝土结构设计的遵守的基本原则，本章结合现行《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）介绍了结构设计原理——结构极限状态的基本概念、近似概率的极限状态设计法及其极限状态使用设计表达式。 要求： 1、熟悉结构设计的要求 2、掌握工程结构极限状态的基本概念。包括结构的作用、对结构的功能要求、 两类极限状态等（重点） 3、了解结构可靠度的基本原理 4、熟悉近似概率极限状态设计法在混凝土结构设计中的应用 （五）受弯构件正截面承载力计算 内容：本章在第二章的试验分析和第三章的理论分析的基础上，突出问题的主要特性，推导出受弯构件正截面承载力计算的基本公式和适用条，并注意构造要求。 要求：

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一、概念选择题（均为单选题，答案请填写在答题卡上，每小题1分，总共40 分） 1 ．如果混凝土的强度等级为C50，则以下说法正确的是：（ C） A．抗压强度设计值 f c=50MPa；B．抗压强度标准值f ck=50MPa； C．立方体抗压强度标准值 f cu，k=50MPa；D．抗拉强度标准值 f tk =50MPa。 2．混凝土强度等级是根据150 mm× 150 mm× 150 mm 的立方体抗压试验，按：( B ) A．平均值μf cu确定；B．μf cu－1.645σ 确定；C．μf cu － 2σ确定； D ．μf cu－σ确定。 3．减少混凝土徐变可采用的措施有：（B） A．增加水泥用量； B 蒸汽养护混凝土； C 提早混凝土的加荷龄期； D 增加水用量。 4 ．以下关于混凝土收缩，正确的说法是：（A） （1）收缩随时间而增长（2）水泥用量愈小，水灰比愈大，收缩愈大 （3）骨料弹性模量大级配好，收缩愈小（4）环境湿度愈小，收缩也愈小 （5）混凝土收缩会导致应力重分布

A．（ 1）、（3）、（ 5）；B ．（1）、（ 4）；C．（1）～（ 5）； D ．（ 1）、 （ 5）。 5.高碳钢筋采用条件屈服强度，以σ 0.2表示，即：（ D） A．取极限强度的20 %； B ．取应变为 0.002时的应力； C．取应变为0.2时的应力；D．取残余应变为 0.002时的应力。 6．检验软钢性能的指标有：（ A） （1）屈服强度（2）抗拉强度（3）伸长率（4）冷弯性能 A．（1）～（ 4）；B．（1）～（3）；C．（2）～（3）；D．（ 2）～（ 4）。 7．对于热轧钢筋( 如HRB335)，其强度标准值取值的依据是： （ B ） A．弹性极限强度；B．屈服极限强度；C．极限抗拉 强度；D．断裂强度。 8．钢筋与混凝土这两种性质不同的材料能有效共同工作的主要原 因是：（ D） A．混凝土能够承受压力，钢筋能够承受拉力； B．两者温度线膨系数接近；