• u******* 登录了本站
  • 游客 购买了资源 江苏开放大学考试题库060248机电传动控制(最新)
  • u******* 加入了本站
  • u******* 签到打卡,获得1金币奖励
  • u******* 签到打卡,获得1金币奖励
  • u******* 购买了资源 2025年春江苏开放大学考试题库060892 锡剧表演(最新)
  • u******* 签到打卡,获得1金币奖励
  • u******* 加入了本站
  • u******* 下载了资源 江苏开放大学工程力学【讨论】找出身边的受力结构或构件并谈谈你对课程作业和实践环节的设置的看法。
  • u******* 下载了资源 江苏开放大学软件设计模式与体系结构过程性考核作业三

国家开放大学电大混凝土结构设计原理形考任务四答案

说一说混凝土结构有哪些优点和缺点?(6分)

答:优点:(1)可模性好;(2)强价比合理;(3)耐火性能好;(4)耐久性能好;(5)适应灾害环境能力强,整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好,对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能;(6)可以就地取材。

缺点:如自重大,不利于建造大跨结构;抗裂性差,过早开裂虽不影响承载力,但对要求防渗漏的结构,如容器、管道等,使用受到一定限制;现场浇筑施工工序多,需养护,工期长,并受施工环境和气候条件限制等。

钢筋与混凝土共同工作的基础是什么?(6分)

答:钢筋和混凝土共同工作的基础是:  (1)钢筋和混凝土之间有着可靠的粘结力,能牢固地结合成整体,受力后变形一致。  (2)钢筋和混凝土的温度线因彭胀系数非常接近,当温度变化时两种材料的相对变形热爱小,导致产生较大的温度应变差而破坏两者之间的粘结。  (3)混凝土包围在钢筋的外围,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用。

谈一谈混凝土结构中为什么需要配置钢筋,其作用是什么?(6分)

钢筋和混凝土是两种物理和力学性能不同的材料,它们之所以能够有效地结合在一起而共同工作,主要是基于三个条件:

1)钢筋和混凝土之间良好的粘结力。

钢筋与混凝土之间存在着粘结力,使两者能结合在一起,在外荷载作用下,构件中的钢筋与混凝土变形协调,共同工作。因此,粘结力是这两种不同性质的材料能够共同工作的基础。

2)二者接近的温度线膨胀系数。

钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数很接近,钢材为1.2×10-5 ,混凝土为(1.0~1.5)×10-5 ,因此,当温度变化时,两种材料不会因产生过大的变形差而使粘结力遭到破坏。

3)混凝土对钢筋的保护作用。

钢筋埋置于混凝土中,混凝土对钢筋起到了保护和固定作用,使钢筋不容易发生锈蚀,而且使钢筋在受压时不容易失稳,另外,在遭受火灾时不致因钢筋很快软化而导致结构整体破坏。因此,在混凝土结构中,一定厚度的混凝土保护层是保证二者共同工作的必要措施。

与普通混凝土相比,高强混凝土的强度和变形性能有何特点?(6分)

答:与普通混凝土相比,高强混凝土的弹性极限、与峰值应力对应的应变值、荷载长期作用下的强度以及与钢筋的粘结强度等均比较高。但高强混凝土在达到峰值应力以后,应力-应变曲线下降很快,表现出很大的脆性,其极限应变也比普通混凝土低。

混凝土结构工程中所选用的混凝土是不是标号越高越好?(6分)

答:混凝土的标号是否越高越好,得根据设计的结构受力情况,抗震等级,设计年限,配筋率来确定。混凝土强度等级为适中较为规范和合理。

谈一谈混凝土结构设计中选用钢筋的原则?(6分)

答:混凝土结构设计中选用钢筋的原则有:安全性、适用性、经济性。

首先,钢筋混凝土结构,钢筋是主要的受力构件(拉压弯剪扭),主要承受弯矩产生的拉力和部分剪力,所以必须要保证所配钢筋的面积一定要足够,也就是要安全;同样,也要兼顾适用性和经济的原则,结构设计其实就是在保守和适当中寻求一种良性平衡。

从“地震来了,房屋倒塌”这句话谈一谈你对“作用效应”和“结构抗力”这两个概念的理解。

答:作用效应是指由作用引起的结构或构件的内力、位移、挠度、裂缝、损伤等的总称。结构抗力是指整个结构或结构构件承受作用效应(即内力和变形)的能力,如构件的承载能力、刚度等。

“地震来了”,地震便是作用,由地震产生的变形、位移即是效应;结构抗力,就是结构自身能够抵抗的力。“房屋倒塌”,是建筑结构无法抵抗地震带来的效应而产生的结果。

请大家分别列举几个承载能力极限状态和正常使用极限状态的例子。(6分)

答:承载能力极限状态是已经破坏不能使用的状态.正常使用极限状态是还可以勉强使用

结构或构件达到最大承载能力,或达到不适于继续承载的变形的极限状态.

当结构或结构构件出现下列状态之一时,应认为超过了承载能力极限状态:

1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等);

2)结构构件或连接因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度变形而不适于继续承载;

3)结构转变为机动体系;

4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等);

5)地基丧失承载能力而破坏(如失稳等).

结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态.

如 (1) 影响正常使用或外观的变形;

(2) 影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);

(3) 影响正常使用的振动;

(4) 影响正常使用的其他特定状态。

请大家想一想为什么以及什么情况下采用双筋截面梁?(6分)

1、截面可能承受变号弯矩时;

2、由于构造原因在梁的受压区已配有钢筋时;

3、当M如下图所述而加大截面尺寸或提高混凝土强度等级又受到限制时:

为什么钢筋混凝土雨篷梁的受力钢筋主要布置在截面上层,而钢筋混凝土简支梁桥的受力钢筋主要布置在截面下层?(6分)

答:钢筋混凝土雨棚梁截面上层为受拉区, 下层受压,故受力钢筋主要布置在截面上层; 钢筋混凝土简支梁桥截面下层为受拉区,上层受压,故受力钢筋主要布置在截面下层。

根据纵筋配筋率不同,请大家分析钢筋混凝土梁受弯破坏的三种形式及其破坏特点? (6分)

答:1)适筋破坏;适筋梁的破坏特点是:受拉钢筋首先达到屈服强度,经过一定的塑性变形,受压区混凝土被压碎,是延性破坏。  2)超筋破坏,超筋梁的破坏特点是:受拉钢筋屈服前,受压区混凝土已先被压碎,4结构破坏,是脆性破坏。

3)少筋破坏,少筋梁的破坏特点是:一裂破坏,即混凝土一旦开裂受拉钢筋马上五福,形成临界裂缝,是脆性破坏。

请描述有腹筋梁斜截面剪切破坏形态有哪几种?各自的破坏特点如何?(6分)

答:受弯构件斜截面剪切破坏的主要形态有斜压、剪压和斜拉三种。

当剪力相比弯矩较大时,主压应力起主导作用易发生斜压破坏,其特点是混凝土被斜向压坏,箍筋应力达不到屈服强度。

当弯剪区弯矩相比剪力较大时,主拉应力气主导作用易发生斜拉破坏,破坏时箍筋应力在混凝土开裂后急剧增加并被拉断,梁被斜向拉裂成两部分,破坏过程快速突然。

剪压破坏时箍筋在混凝土开裂后首先达到屈服,然后剪压区混凝土被压坏,破坏时钢筋和混凝土的强度均有较充分利用。

请思考有腹筋梁中的腹筋能起到改善梁的抗剪切能力的作用,其具体表现在哪些方面?(6分)

答:有腹筋梁中的腹筋能够改善梁的抗剪切能力,其作用具体表现在:1)腹筋可以承担部分剪力。2)腹筋能限制斜裂缝向梁顶的延伸和开展,增大剪压区的面积,提高剪压区混凝土的抗剪能力。3)腹筋可以延缓斜裂缝的开展宽度,从而有效提高斜裂缝交界面上的骨料咬合作用和摩阻作用。4)腹筋还可以延缓沿纵筋劈裂裂缝的开展,防止混凝土保护层的突然撕裂,提高纵筋的销栓作用。

想一想斜截面受剪承载力计算时为何要对梁的截面尺寸加以限制?为何规定最小配箍率?(6分)

答:斜截面受剪承载力计算时,当梁的截面尺寸过小而剪力过大时,可能在梁的腹部产生过大的主压应力,而使梁的减压区混凝土发生的斜压破坏,为避免这种破坏的发生,规定了截面尺寸的限制条件。规定最小配箍率是为了防止脆性特征明显的斜拉破坏的发生。

试分析一下普通箍筋轴心受压构件承载力计算公式中稳定系数 的物理意义。(6分)

答:稳定系数为长柱轴心抗压承载力与相同截面、相同材料和相同配筋的短柱抗压承载力的比值。因为长柱在轴心压力作用下,不仅发生压缩变形,同时还产生横向挠度,出现弯曲现象。初始偏心距产生附加弯矩,附加弯矩又增大了横向的挠度,这样相互影响,导致长柱最终在弯矩和轴力共同作用下发生破坏,致使长柱承载力降低。因此,需要考虑稳定系数的影响。

根据“立柱顶千斤”的道理,谈一谈轴心受压柱和偏心受压柱在受力和破坏特点上的不同? (6分)

答:“立柱顶千斤”的道理是说柱子的重要性,房屋再多层的各种重力荷载都要靠立柱这样的构件承担,这才是“立柱顶千斤”的正确道理,所以抗震概念设计十分重视立柱,要“弱梁、强柱、强节点”;所以高层建筑混凝土结构技术规程要限制混凝土柱的轴压比。有人把这句谚语片面理解为‘柱子的潜力很大’,就犯大错了!

轴心受压柱破坏形态属脆性破坏,混凝土柱在过大的轴压力作用下横向膨胀产生的拉应力超过其抗拉强度极限而破坏(这一点可从试块抗压强度试验过程得到证实),所以没有按规范规定最小要求配置构造钢筋及箍筋的柱子,计算出的承载能力值是不可信的、无效的;所以规范规定短柱的箍筋要全高加密!

而偏心受压柱的柱有类似于梁的破坏形态,可以尽量做到如同适筋梁一样的延性破坏。

宁可延性破坏,不要脆性破坏,这是抗震概念设计的根基。

试论述一下大、小偏心受拉构件的破坏特征。(6分)

答:大偏心受拉构件破坏时,混凝土虽开裂,但还有受压区,破坏特征与As的数量有关,当As数量适当时,受拉钢As 筋首先屈服,然后受压钢筋应力达到屈服强度,混凝土受压边缘达到极限应变而破坏。小偏心受拉构件破坏时,一般情况下,全截面均为拉应力,其中As一侧的拉应力较大。随着荷载增加,As一侧的混凝土首先开裂,而且裂缝很快贯通整个截面,混凝土退出工作,拉力完全由钢筋承担,构件破坏时,及As都达As‘到屈服强度。

请同学们列举几个在工作和生活中碰到过的受拉构件。(6分)

答:承受纵向拉力的结构构件称为受拉构件。受拉构件也可分为轴心受拉和偏心受拉两种类型。 近似按轴心受拉构件计算的有承受节点荷载的屋架或托架受拉弦和腹杆,刚架、拱的拉杆,承受内压力的环形管壁及圆形储液池的壁筒等;可按偏心受拉计算的构件有矩形水池的池壁、工业厂房双肢柱的受拉肢杆、受地震作用的框架边柱和承受节间荷载的屋架下弦拉杆等。

请同学们列举几个在工作和生活中碰到过的受扭构件。(6分)

答:实际工程结构中,处于纯扭矩作用的构件是比较少的,绝大多数都是处于弯矩、剪力、扭矩共同作用下的复合受扭情况。例如雨篷梁、次梁边跨的主梁、弯梁与折梁等,都属弯、剪、扭复合受扭构件。

试分析一下轴心受拉构件从加载开始到破坏的受力过程。(6分)

答:第Ⅰ阶段——加载到开裂前  此阶段钢筋和混凝土共同工作,应力与应变大致成正比。第Ⅱ阶段——混凝土开裂后至钢筋屈服前,裂缝产生后,混凝土不再承受拉力,所有的拉力均由钢筋来承担,这种应力间的调整称为截面上的应力重分布。  第Ⅲ阶段——钢筋屈服到构件破坏  当加载达到某点时,某一截面处的个别钢筋首先达到屈服,裂缝迅速发展,这时荷载稍稍增加,甚至不增加都会导致截面上的钢筋全部达到屈服。评判轴心受拉破坏的标准并不是构件拉断,而是钢筋屈服。正截面强度计算是以此阶段为依据的。

说一说你在工作中遇到过或者看到过的混凝土结构工程方面的新发展。(6分)

答:1、混凝土的性能研究出现了许多重大变革:如采用聚合物混凝土以改善其脆性提高其抗渗能力和抗蚀能力发明浸渍混凝土, 以提高混凝土的耐久性和抗蚀性;用玻璃纤维增强水泥等,以改善混凝土的抗裂性、耐磨性及延性;2、钢与混凝土组合结构:是采用钢构件和混凝土构件或钢与混凝土组合构件共同组成的承重结构体系或抗侧力结构体系。 这种组合可使钢和混凝土两种材料取长补短,得到良好的技术经济效果。目前已得到广泛的应用。 3、混凝土结构除在一般工业与民用建筑中得到极为广泛的应用外,令人瞩目的是它在高层 及超高层建筑、大跨桥梁和高耸结构中的应用和发展。

想一想为什么需要对某些混凝土结构或构件进行正常使用状态下裂缝宽度和变形的验算?(6分)

答:进行结构的裂缝与变形验算是保证结构的正常使用极限状态要求,以满足适应性和耐久性要求。

2010版混凝土结构设计规范中对混凝土保护层厚度是如何定义的?(6分)

答:1、保护层的厚度指最外层钢筋外边缘至混凝土表面的距离,适用于设计使用年限为50年的混凝土结构。老规范;(纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋,其混凝土保护层的厚度“钢筋外边缘至混凝土表面的距离”、无适用于设计使用年限为50年的混凝土结构。) 2、构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋公称直径。(不变)

3、设计使用年限为100年的混凝土结构,一类环境中,最外层钢筋的钢筋的保护层厚度不应小于表中数值的1.4倍;二、三类环境中,应采取专门的有效措。(新增) 4、混凝土强度等级不大于C25时,表中保护层厚度数值应增加5。(新增)

5、基础底面钢筋的保护层厚度,有混凝土垫层时应从垫层顶面算起,且不应小于40mm。老规范;(当无垫层时不应小于70mm)

谈一谈有粘结预应力与无粘结预应力的区别?(6分)

答:有粘结预应力,是指沿预应力筋全长其周围均与混凝土粘接、握裹在一起的预应力。先张预应力结构及预留孔道穿筋压浆的后张预应力结构均属此类。

无粘结预应力,是指预应力筋伸缩、滑动自由,不与周围混凝土粘接的预应力。无粘结预应力混凝土结构通常与后张预应力工艺相结合。

说一说与普通混凝土相比,预应力混凝土具有哪些优势和劣势?(6分)

答:预应力混凝土的优势是: (1)构件的抗裂度和刚性提高;(2)构件的耐久性增加;(3)自重减轻;(4)节约材料。

预应力混凝土的劣势是: 预应力混凝土施工需要专门的材料和设备、特殊的工艺,造价较高。

讲一讲引起预应力损失的因素主要有哪些?(6分)

答:1、直线预应力筋的预应力损失多为锚具变形和预应力筋内缩。

2、预应力筋与孔道壁之间的摩擦。

3、混凝土加热养护时预应力筋与承受拉力的设备之间的温差。

4、预应力筋应力松弛。

5、混凝土收缩、徐变引起受拉区和受拉区纵向预应力钢筋损失。

6、螺旋式应力钢筋作配筋的环形构件,主要是因为混凝土的局部挤压。

资源下载
下载价格4
点点赞赏,手留余香 给TA打赏

AI创作

评论0

请先
国开电大 2023《1257 混凝土结构设计原理》期末考试小抄(按字母排版)国开电大 2023《1257 混凝土结构设计原理》期末考试小抄(按字母排版)了解详情
支持多种货币
支持多种货币付款,满足您的付款需求
7天无忧退换
安心无忧购物,售后有保障
专业客服服务
百名资深客服7*24h在线服务
发货超时赔付
交易成功极速发货,专业水准保证时效性

站点公告

江苏开放大学考试题库购买进入题库
显示验证码

社交账号快速登录

微信扫一扫关注
扫码关注后会自动登录