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6up课后习题答案(叶见曙主编结构设计原理

时间:2020-09-13 03:51

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  第一章 1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么? 答:当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时,受拉区混凝土 开裂,此时,受拉区混凝土虽退出工作,但配置在受拉区的钢筋将 承担几乎全部的拉力,能继续承担荷载,直到受拉钢筋的应力达到 屈服强度,继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。 1-2 试解释一下名词:混凝土立方体抗压强度;混凝土轴心抗压强 度;混凝土抗拉强度;混凝土劈裂抗拉强度。 答:混凝土立方体抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学 性能试验方法标准》 (GB/T 50081-2002)规定以每边边长为 150mm 的立方体为标准试件,在 20℃±2℃的温度和相对湿度在 95%以上 的潮湿空气中养护 28d,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压 强度值 (以 MPa 为单位) 作为混凝土的立方体抗压强度,用符号 f cu 表示。 混凝土轴心抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试 验方法标准》 (GB/T 50081-2002)规定以 150mm×150mm×300mm 的 棱柱体为标准试件,在 20℃±2℃的温度和相对湿度在 95%以上的 潮湿空气中养护 28d,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强 度值(以 MPa 为单位)称为混凝土轴心抗压强度,用符号 fc 表示。 混凝土劈裂抗拉强度:我国交通部部颁标准《公路工程水泥混 凝土试验规程》 (JTJ 053-94)规定,采用 150mm 立方体作为标准 试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定,6up,按照规定的试验方法操作,则 混凝土劈裂抗拉强度 fts 按下式计算: f ts ? 2F F ? 0.637 πA A。 混凝土抗拉强度: 采用 100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受 拉试验,破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断,其平均拉应力 即为混凝土的轴心抗拉强度,目前国内外常采用立方体或圆柱体的 劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度,换算 时应乘以换算系数 0.9,即 ft ? 0.9 fts 。 1-3 混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点?影响混凝土轴 心受压应力—应变曲线有哪几个因素? 答:完整的混凝土轴心受拉曲线由上升段 OC、下降段 CD 和收 敛段 DE 三个阶段组成。 上升段:当压应力 ? ? 0.3 fc 左右时,应力——应变关系接近直线变 化(OA 段) ,混凝土处于弹性阶段工作。在压应力 ? ? 0.3 fc 后,随 着压应力的增大,应力——应变关系愈来愈偏离直线,任一点的应 变 ? 可分为弹性应变和塑性应变两部分,原有的混凝土内部微裂缝 发展,并在孔隙等薄弱处产生新的个别裂缝。当应力达到 0.8 fc(B 点)左右后,混凝土塑性变形显著增大,内部裂缝不断延伸拓展, 并有几条贯通, 应力——应变曲线斜率急剧减小, 如果不继续加载, 裂缝也会发展,即内部裂缝处于非稳定发展阶段。当应力达到最大 应力 ? ? fc 时(C 点) ,应力应变曲线的斜率已接近于水平,试件表 面出现不连续的可见裂缝。 下降段:到达峰值应力点 C 后,混凝土的强度并不完全消失, 随着应力 ? 的减小(卸载) ,应变仍然增加,曲线下降坡度较陡, 混凝土表面裂缝逐渐贯通。 收敛段:在反弯点 D 点之后,6up应力下降的速率减慢,趋于残余 应力。表面纵缝把混凝土棱柱体分为若干个小柱,外载力由裂缝处 的摩擦咬合力及小柱体的残余强度所承受。 影响混凝土轴心受压应力应变曲线的主要因素:混凝土强度、 应变速率、测试技术和试验条件。 1-4 什么叫混凝土的徐变?影响徐变有哪些主要原因? 答:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦 即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象 称为混凝土的徐变。 主要影响因素: (1)混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小; (2)加荷时混凝土的龄期; (3)混凝土的组成成分和配合比; (4)养护及使用条件下的温度与湿度。 1-5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形,两者有和 不同之处? 答:徐变变形是在持久作用下混凝土结构随时间推移而增加的 应变;收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学过程中体积随时 间推移而减小的现象,是一种不受力情况下的自由变形。 1-7 什么是钢筋和混凝土之间粘结应力和粘结强度?为保证钢筋 和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施? 答: (1)粘结应力:变形差(相对滑移)沿钢筋与混凝土接触 面上产生的剪应力; (2)粘结强度:实际工程中,通常以拔出试验中粘结失效(钢 筋被拔出,或者混凝土被劈裂)时的最大平均粘结应力作为钢筋和 混凝土的粘结强度; (3)主要措施:①光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝 土等级的提高而提高,所以可以通过提高混凝土强度等级来增加粘 结力;②水平位置钢筋比竖位钢筋的粘结强度低,所以可通过调整 钢筋布置来增强粘结力;③多根钢筋并排时,可调整钢筋之间的净 距来增强粘结力;④增大混凝土保护层厚度⑤采用带肋钢筋。 第二章 2-1 桥梁结构的功能包括哪几方面的内容?何谓结构的可靠性? 答: ①桥梁结构的功能由其使用要求决定的, 具体有如下四个方面: (1)桥梁结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现 的各种荷载、外加变形、约束变形等的作用; (2)桥梁结构在正常使用条件下具有良好的工作性能,例如, 不发生影响正常使用的过大变形和局部损坏; (3)桥梁结构在正常使用和正常维护条件下,在规定的时间 内,具有足够的耐久性,例如,不出现过大的裂缝宽度,不发生由 于混凝土保护层碳化导致钢筋的修饰; (4)在偶然荷载(如地震、强风)作用下或偶然事件(如爆 炸) 发生时和发生后, 桥梁结构仍能保持整体稳定性, 不发生倒塌。 ②结构的可靠性:指结构的安全性、适用性和耐久性。 2-2 结构的设计基准期和使用寿命有何区别? 答:设计基准期是指对结构进行可靠度分析时,结合结构使用 期,考虑各种基本变量与时间的关系所取用的基准时间参数,设计 基准期可参考结构使