《混凝土结构设计原理》课后答案1

1、作业一参考答案混凝土立方体抗压强度、立方体抗压强度标准值与混凝土强度等级的概念。答：（1）混凝土标准立方体的抗压强度，我国普通混凝土力学性能试验方法 标准（GB/T50081-2002）规定：边长为150mm的标准立方体试件在标准条件（温 度203C，相对温度90%）下养护28天后，以标准试验方法（中心加载，加 载速度为0.31.0N/mm2/s），试件上、下表面不涂润滑剂，连续加载直至试件破 坏，测得混凝土抗压强度为混凝土标准立方体的抗压强度fck，单位N/mm2。F/ , 一 ck af k混凝土立方体试件抗压强度；F试件破坏荷载；A试件承压面积。（2）我国混凝土结构设计规范规定，立方体抗

2、压强度标准值系指按上 述标准方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度。（3）混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，根据立方体抗压强 度标准值划分为 C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80十四个等级。7.简述混凝土轴心抗压强度。简述混凝土在单轴短期加载下的应力应变关系特点。随着混凝土强度的 提高，该曲线有何变化？答：一般用标准棱柱体或圆柱体试件测定混凝土受压时的应力应变曲线。轴心受压混凝土典型的应力应变曲线如图,各个特征阶段的特点如下：00.001 Q002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007

3、 0008 0.009(1010 0.011 0.01220.0-(j/(N/mm2)35.0E （收敛点）30.0-/C (峰点)25.0加界点。（拐点）15.01 （弹性极限）混凝土轴心受压时的应力应变曲线1）应力 oM0.3 f sh当荷载较小时，即。0.3 f sh，曲线近似是直线（图中OA段），A点相当于 混凝土的比例极限点。此阶段中混凝土的变形主要取决于骨料和水泥石的弹性变 形。2）应力 0.3 f sh VoW0.8 f sh随着荷载的增加，当应力约为（0.30.8）f sh,曲线明显偏离直线（AB段）， 应变增长比应力快，混凝土表现出越来越明显的弹塑性。此阶段中混凝土内部微 裂

4、缝虽有所发展，但处于稳定状态，故B点称为临界应力点，相对应的应力可 作为混凝土长期受压强度。3）应力 0.8 f sh VoW 1.0 f sh随着荷载进一步增加，当应力约为（0.81.0）f sh，曲线进一步弯曲，应变增 长速度进一步加快，表明混凝土的应力增量不大，而塑性变形却相当大。此阶段 试件中积蓄的弹性应变能始终保持大于裂缝发展所需要的能量，进入裂缝发展的 不稳定状态直至C点达到曲线峰值，C点应力为极限强度fc sh，相应的峰值应 变为孑0.002。4）超过峰值应力后超过C点以后，曲线进入下降段，试件的承载力随应变增长逐渐减小，平 均应力强度下降，曲率最大点E称为“收敛点”，即极限应变

5、点。之后主裂缝已 很宽，结构内聚力已几乎耗尽，混凝土失去继续承载的能力。随着混凝土强度的提高，上升段（OC）曲线形状基本不变，勺略有增大； 下降段（CE）曲线变陡，电明显降低，说明混凝土随强度的提高而变脆。简述混凝土三轴受压强度的概念。答：三轴受压试验是侧向等压o2=o3=o的三轴受压，即所谓常规三轴。试验 时先通过液体静压力对混凝土圆柱体施加径向等压应力，然后对试件施加纵向压 应力直到破坏。在这种受力状态下，试件由于侧压限制，其内部裂缝的产生和发 展受到阻碍，因此当侧向压力增大时，破坏时的轴向抗压强度相应地增大，同时 混凝土的应变也相应地增大，如下图所示。根据试验结果分析，三轴受力时混凝土纵

6、向抗压强度为fccf= f；*阮 r式中：f 一混凝土三轴受压时沿圆柱体纵轴的轴心抗压强度；f混凝土的单轴圆柱体轴心抗压强度；/ 系数，一般普通混凝土取4；七侧向压应力。荷载效应组合练习题某钢筋混凝土简支梁，计算跨度l0=4m,在跨中作用有集中永久荷载Gk=10kN, 同时承受均布荷载标准值g =8kN/m, q =6kN/m,可变荷载的组合值系数W =0.7, 准永久值系数叩=0.4。成求按承载力极限状态设计时梁跨中截面的弯矩设 计值M,以及在正蓿使用极限状态下荷载效应的标准组合弯矩值M和荷载效应的k准永久组合弯矩值Mq。解：M = +二 10 X 4 + 8 = 26kN mGk 4848M = = 6 * 42 = 12kN mQk88（1）求梁跨中截面的弯矩设计值M以可变荷载为控制：M = 1.2M + 1.4M= 48 kN m以永久荷载为控制：M = 1.35M + 1.4 x 0.7 x M