混凝土结构设计原理课程作业教学内容

精品文档第章绪1，某程师用买来的正版软件进行结构设计，后发现软件错误，并导致工程事故，谁应为工程事故承担赔偿责任？答：首先，作为设计者应当对所做设计负责，故设计的工程师应对首先对事故承担责任；

其次，在完成赔偿后的工程师，可以对设计中所有可能产生的错误进行分析，如果确是软件原因，在依法律程序处理。2，线性分析方法和弹性分析方法各有什么不同的含义，弹塑性分析方法和非线性分析方法各有什么不同含义？答：线弹性分析方法是弹性分析方法的组成部分，除此之外还包括非线弹性分析方法；

弹塑性分析方法，包含材料进入塑性阶段考虑材料塑性变形能力，非线性分析方法仅涉及材料的非线弹性阶段，不包括材料塑性变形能力。3，试分析方法怎样在混凝土结构设计中应用？答：当结构或其部分的体形不规则和受力状态复杂而又无恰当的简化分析方法时，可采用实验分析方法。4，什情况下混凝土结构设计采用弹塑性分析方法？答由于该方法比较复杂计算工作大各种分线性本构关系尚不够完善和统一，至今应用分为仍然有限，主要应用于复杂，重要的结构工程的分析和罕遇地震作用下的结构分析。5，什情况下结构分析时完全不能考虑弹塑性因素，只能采用弹性分析方法？答：对于直接承受动力荷载的构件，以及要求不出现裂缝或处于三、三b类环境情况下的结构梁受冲击荷载的构件等由于在设计时要有足够的安全储备，因此不能采用弹塑性分析方法，仅能用弹性分析方法。第章钢和凝的学能

，应力——变曲线是否反应力混凝土结构用钢筋的所有性能？答：钢筋的应力——应变曲线反映的是钢筋的受力性能，包括强度，延性等；并不能够反映结构受力时钢筋的冷弯性能，可焊性，以及钢材内部成分对钢材其他性能有较大影响的因素。

，高性能混土的基本特征有哪些？解：高性能混凝土（具有较好的耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。自密实性。高性能混凝土的用水量较低，流动性好，抗离析性高，从而具有较优异的填充性；体积稳定性。高性能混凝土的体积稳定性较高，表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形；精品文档

精品文档（3强度。高性能混凝土的抗压强度已超过200MPa目前，28d平均强度介于100~120MPa的高性能混凝土，已在工程中应用；水化热。由于高性能混凝土的水灰比较低，会较早的终止水化反应，因此，水化热相应的降低；收缩和徐变。高性能混凝土的总收缩量与其强度成反比，强度越高总收缩量越小。相对湿度和环境温度是影响高性能混凝土收缩性能的两个主要因素。徐变变形显著低于普通混凝土；耐久性。高性能混凝土除通常的抗冻性、抗渗性明显高于普通混凝土之外，高性能混凝土的氯离子渗透率，明显低于普通混凝土。高性能混凝土由于具有较高的密实性和抗渗性，因此，其抗化学腐蚀性能显著优于普通强度混凝土；耐火性。高性能混凝土在高温作用下，会产生爆裂、剥落。由于混凝土的高密实度使自由水不易很快地从毛细孔中排出再受高温时其内部形成的蒸汽压力几乎可达到饱和蒸汽压力。为克服这一性能缺陷，可在高性能和高强度混凝土中掺入有机纤维，在高温下混凝土中的纤维能熔解、挥发，形成许多连通的孔隙，使高温作用产生的蒸汽压力得以释放，从而改善高性能混凝土的耐高温性能；3

，钢筋受拉到屈服强度后，其应力应变曲线，也出现下降段，这个下降段与混凝土受压应力应变曲线的下降段有何不同？答：混凝土的应力变曲线的下降段表明混凝土在经历峰值应力后，仍可通过非弹性变形消耗外荷载输入的能量。原因是由于混凝土是非均质材料，因此，非弹性变形可通过内摩擦、挤压等方式耗散，对于结构设计也具有很重要的意义；钢筋的应力-应变曲线的下降段表明钢筋已经通过极限拉应力进入到颈缩破坏阶段由于钢筋的匀质性只能通过加其变（包括可恢复与不可恢复的变形）来储存外荷载输入的能量，而无法通过其它方式来耗能，非弹性变形也无法恢复。4，强度等级为C30的混凝土，其轴心抗压强度设计值是

2,

，

这个值从何而来答：混凝土的强度设计值由强度标准值除材料分项系数γc

确定。混凝土的材料分项系数γc

取为1.4。轴心抗压强度设计值等于fck/1.4。5，

设计规范中，规定了素混凝土，钢筋混凝土和预应力混凝土结构的最低混凝土强度等级，为什么要做出这样的规定？答：我国建筑工程实际应用的混凝土强度和钢筋头强度均低于发达国家。我国结构安全度总体上比国际水平低，但材料用量并不少，其原因在于国际上较高的安全度是依靠较高强度的材料实现的。为提高材料利用率，工程中应用的混凝土强度等级宜适当提高。C15的地轻度混凝土仅限于素混凝土解耦股，各种配筋混凝土结构的混凝土强度等级也应稍有提高。6.解释压时和劈答：微柱模型：在混凝土的压应力达到峰值点的过程中，混凝土内部的微裂缝逐渐扩展延伸，假设压应力达到峰值点是，纵向裂缝将混凝土冷主体分割成若干个微小柱体，由于材料的不均匀特性，继续增加荷载时，这些微小的柱体相继失稳破坏，精品文档

精品文档导致混凝土棱柱体试件的承载能力逐渐下降，由此形成应力应变线的下降段。这种机理的解释也称为微柱模型。劈裂模型：混凝土受压时，内部原本存在的微小裂缝持续扩展，当荷载达到一定值时，内部裂缝贯穿形成斜向联通裂缝，继续加载，试块沿着贯穿的斜向裂缝发展并破坏的失效模式称为劈裂模型。7

混凝土耐久性失效的特点有哪些？答混凝土材料及其结构的耐久性劣化或失效本质上并非外力所致它的特点有：①在所处环境条件下耐久性失效是由于外界介质或材料内部对混凝土的化学和物理作用的结果失效的主要原因有空气中的二氧化碳海水或除冰盐中的离子、水泥中的碱质等与混凝土或钢筋的化学作用等；②耐久性失效是个缓慢的积累过程；③引起耐久性失效的诸因素相互关联、相互影响。例如混凝土的碳化和化学腐蚀促使钢筋锈蚀，碱-骨料反应和冻融循环产生混凝土裂缝，促使混凝碳化深入内部和钢筋锈蚀等；④耐久性失效首先受控于正常使用极限状态、而非承载能力极限状态。8从应力水平来看在达到峰值点以前的混凝土受力大体可以分为哪几阶段？答：应力在0.4~0.5f以下时，应力和应变基本保持比例关系，课近似的将混凝土c视为弹性材料。规范中的弹性模量Ec就是根据这一阶段的应力应变关系确定的。混凝土结构在正常使用阶段的应力大多也在这个水平以下长期受力的混凝土构件中的压应力不大于0.5fc,从微观机理来看一阶段以骨料的弹性变形和空的压缩为主。随着应力的增加0.4-0.8fc阶段应力应变曲线偏离线性期内没有可鉴裂缝，但内部微裂缝在扩展，实际工程中如果混凝土长期处于这一阶段受力，可能产生非常大的徐变变形，甚至导致结构破坏。当应力超过0.9fc时凝土进入破坏阶段凝土的应力应变增长速率明显加快。实验中可以观察到混凝土棱柱体表面出现平行于压应力方向的微小裂缝混凝土的宏观面积应变开始增加。9

实际工程中的钢筋混凝土受压构件中，混凝土压应力大约在什么水平？答：应力在0.4~0.5f以下时，应力和应变基本保持比例关系，可近似的将混凝土c视为弹性材料。规范中的弹性模量Ec

就是根据这一阶段的应力应变关系确定的。混凝土结构在正常使用阶段的应力大多也在这个水平以下长期受力的混凝土构件中的压应力不大于0.5fc。正面承力算中什可以入截面定通过入截面定对截承载的计算什影响答：）实验表明在纵向受拉钢的应力到屈服强之前及到屈服强度后的一定塑性转动范围内，面的平应变基本符平截面假定。因此按照平面假定建判别纵受拉钢精品文档

精品文档筋是否屈服界限条和确定屈服前钢筋应力

是合理的平截面假作为计算手使钢筋已达屈，甚至入强化阶段，也还是可行的，算值与验值符合好。所可以在正截面承载计算中入平截面假。引入平面假定以将各种类截面（包括周边配截面）单向和双受力情下的正截面承载力算贯穿来，提高了算方法的逻辑性和理性，计算公式有明确物理概念。引用平面假定为利用电算行混凝土构件正截全过程析（包括线性分）提供了必不可少界面变条件。实表明：裂截面满平截假，但计选的衡程就在缝截上立的两者间矛盾何解？受构件承力计中只利了衡条，果我放平截面定还能持有的算系吗答：事实上混凝土裂时，虽然缝处显然不满足假，但是越裂缝的均应变是满足的，而且符合实观测的规律）际上，正截计算式，只用到了衡条件公式中并有直接及到平截面定，但，此假定在计体系中有用到的。如界限相对受压区度就是到了平截假定，且混凝土开裂时，然裂缝显然不满足定，但是跨越裂缝平均应却是满足，而且符合实验观测的规，可谓平截面假定正截面计算体系中有作用，他相当补充的系的变形协调方程3

在钢混土结抗设计，“强若”和强弱弯的计概，震作下框架或上开形塑性后还会会可能生切破？答：有可能因为塑铰形成后，筋进入强化阶段，性铰上玩具弯矩然有可增加，此时剪力也加，所仍有可能出剪切破坏。此外当梁出现铰时就算铰上的弯矩值不，梁上荷也有可增减，这样跨中弯矩增加，铰附近剪力加，可出现剪切破。再次，形成性铰后由于形成了多裂缝，剪切刚度降，发剪切破坏候所需的剪力可能更小，如，有式建议九度防下，混凝土对抗的作用为零。以上情况均明，在震设计中，件在形成塑性铰后仍有可出现剪切坏。4

钢筋凝梁的切坏为性坏，范求，性坏有高可靠，范是何证的答：钢筋混土量得切破坏为脆破坏，其可靠指标比延性坏要高出，程中常调“强剪弱样，量得抗剪就必须要更高的可靠才行。总所周知，得抗剪要的基础是验方法。根据梁的剪承载试验，得一组关同样截面同样混凝强度下承载力和剪比的数据，拟合可得到其限曲线和限曲线规范为了使梁抗剪更高的靠度，不取均值，而是取下限，而且际工程中到连续和梁腹加载的不利况，规使用低于下的公式：即精品文档

C精品文档Cft0此外，工程抗震框常常在剪力大的节点区域加密筋，使剪切破坏难发生这也提高了剪切破的可靠。试析受压区筋配率简支性的影。答：了提高截面的载能力，增延性，小构件的期变形常在钢筋混土受弯构件的受压区配置向受压筋，设计中称双筋矩形截面。双筋截的计算公上看，过增加截面的配筋可以达增加截面承力的效果。但双筋面设计际上还受以下几方面因素的影响：））在压区配数量太的钢筋将使压区钢筋密集，导混凝土筑困难。））产玩具的载同样生剪力，当面弯矩增加时，剪随之增。通过增受压钢提高截面的受承载力，通常截面尺寸没有变化。搞受压钢配筋率可伴随斜破坏。））当压跟那劲达到服时，受压混凝土的最大应力到峰值力，或进应应曲线的下降段不能有的防止受压筋压屈失稳，继续载导致压钢筋屈，截面变形能力下降综合以上分，可知受压区配置定量的受压钢筋在种程度是可以提构件的载力的但如超出一许可范围不承载力提高的效不明显而会带来脆性破坏因，设计中应尽予以避。试析钢筋混土构中有屈点普通筋相对限压区度

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的由来；如何推得无服点普通筋

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及预应力混凝土构件

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y精品文档y答：构件达界限破是指正截面受拉钢筋屈服与受区混凝破坏同时生时的坏状态。对应于一破坏态，受压边凝土应变达到；配置有屈服点钢筋的筋混凝土件，纵向受钢筋的