高等混凝土简答题

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混凝土结构理论与应用考试试题

1，简述混凝土的受压和受拉破坏特点，比较他们有哪些相同与不同之处？

1.受压破坏特点

砼在压力作用下,产生纵向和横向变形.当荷载增加到一定程度后,试体中部横向变形达到砼的极限值,产生纵向裂纹;继续增加荷载,裂缝进一步扩大和延伸,同时产生新的纵向裂缝,最后砼丧失承载力而破坏.因此砼的受压破坏世纪是内部纵向裂缝扩展以至于相互贯通的过程,也是砼内部结构不连续的变化过程.当砼整体性和连续性遭到破坏后,其外观体积也发生变化,随荷载增大体积发生膨胀.

2.受拉破坏特点

砼试件在受力之前,就存在孔隙,粘结裂缝等初始缺陷,在外拉力作用下,这些初始缺陷将产生应力集中,首先在薄弱的粘结界面处发生破坏,然后主要是砼水泥胶合物发生逐步破坏,逐步的破坏导致刚度的降低,应力--应变曲线的斜率变小,曲线呈非线性的时间拉断后,试件被一条主裂缝分成两段,大部分断面是骨料表面处粘结界面破坏,小部分是水泥胶合物被拉断.

3相同和不同处

相同处:两者破坏都是受拉面破坏,两者的应力--应变曲线都是不对称的单峰值曲线，形状相似，而且两者都是由内部为裂缝发展为宏观的表面裂缝，导致最终破坏

不同处；1砼的受压破坏实际是横向膨胀受拉破坏引起的纵向裂缝，将砼分割成一条条的小柱体后失稳破坏，而砼受拉破坏时从一条斜裂缝贯通整个整界面导致破坏，分成两段的力学性能损失。2受压破坏是由明显的预兆，是延性破坏：而受拉破坏无明显的预兆，是脆性破坏。

2，混凝土多轴应力的典型破坏形态有哪些？举例说明他们分别对应于工程中的哪些构件的受力情况？

混凝土在多轴应力的不同拉/ 压组合和应力比例情况下, 材料的变形和内部微裂缝、缺陷的发展和积累形式的不同, 出现五种典型的宏观破坏形态, 其特征如下:

1拉断：轴心受拉构件，如拉杆

2柱状压坏：轴压构件，如压杆

3片状劈裂；剪力墙在竖向荷载作用下

4斜剪破坏；螺旋箍筋柱，短柱，钢管砼柱

5挤压滑动破坏；ECC材料

3，比较光圆钢筋和变形钢筋的粘结性能与破坏性能有何异同？

粘结力包括化学胶着力,摩擦力和机械咬合力,光圆钢筋的粘结作用在相对滑动之前,取决于化学胶着力:相对滑移以后,化学胶着力基本消失,摩擦力和机械咬合力起控制作用.光圆钢筋

其破坏形态是接触面的剪切破坏,其强度取决于砼的抗拉强度ƒt,变形钢筋粘结应力取决于机械咬合力,变形钢筋开始受力后,钢筋的加载端局部因为应力集中而破坏了与砼的粘结力,发生滑移.当荷载继续增加,钢筋靠近加载端肢肋的背面发生粘结破坏,形成表面粘结破坏,出现裂缝,随后裂缝发展扩大,并有其他裂缝产生.这些裂缝形成以后,试件的拉力主要依靠钢筋表

面的摩擦力和肋部的挤压力传递.当保护层很薄时,变形钢筋粘结破坏为纵向劈裂破坏;若自然保护层不大,但有横向螺旋箍约束或保护层很厚(c/d>5)时,发生刮犁式破坏,承载力很高. 4，比较矩形钢筋，螺旋箍筋约束混凝土的受力性能有何异同？结合我国规范，说明约束箍筋对框架柱和剪力墙抗震设计有何指导意义？

矩形箍筋柱中,箍筋的作用为:1构造措施,从而提高结构构件的延性2抗震性能设计,配置约束箍筋,从而提高砼极限压应变£cu,3矩形箍筋的约束:砼的受力性能(受压应力--应变曲线)随约束指标的增大而变化很大,由明显的陡峰曲线向平缓丰满,且在极限强度附近有巨大变形平台的曲线过渡.(当λt<0.3时曲线有明显尖峰点,当λt>0.3时,ƒcc可提高1倍,£c可提高10倍以上)

螺旋箍筋柱中,核心砼处于三向受压状态,提高了砼的强度和变形能力.螺旋箍筋柱的极限承载力2个控制值:1纵筋受压屈服,全截面砼达到棱柱体抗压强度,箍筋没有发挥作用;2箍筋屈服后,核心砼达到约束强度,ƒcc取决于约束指标λt.

我国抗震规范规定框架柱应设置箍筋加密区,改善框架柱的延性,加密区的箍筋间距和直径应符合要求,加密区的体积配箍率应满足最小配箍率.

5，为什么要控制压弯构件的轴压比？我国抗震规范对框架柱和剪力墙的轴压比控制有何异同？

柱的轴压比是指柱考虑地震作用组合的轴向压力设计值与柱的全截面面积和砼轴心抗压强度设计值乘积之比.轴压比较小时,在水平地震作用下,柱将发生大偏压和弯曲破坏,具有较好的位移延性,因此轴压比是压弯构件延性的重要因素,所以通过控制压弯构件的轴压比来控制构件的延性和抗倒塌能力.

不用之处:1抗震规范对框架柱和剪力墙轴压比的严格程度不同,框架柱轴压比剪力墙的要宽些.2框架柱轴压比计算中需考虑地震作用的轴力设计值,而剪力墙轴压比用重力荷载代表值作用下轴力设计值.

相同点:轴压比控制都是保证压弯构件延性的关键,从而防止小偏压.

6，轴向压力和拉力对构件破坏形态和受剪承载力有哪些影响？

1试件只承受轴力时,产生轴拉破坏或轴压破坏.

2轴力为零时,构件剪弯段一般发生剪压破坏

3轴力由拉力自压力向拉力变化时相继出现逐渐过渡的五种破坏形态.

1轴拉力较大时,构件发生偏拉破坏

2轴拉力较小时,构件发生斜拉破坏

3轴压力较小时,构件发生剪压破坏

4轴压力较大时,构件发生斜压破坏

5轴压力很大时,构件发生小偏压破坏

7，剪力墙结构设计时，为避免连梁刚度过大导致抗剪不足，结合我国规范说明可采用哪些措施进行调整？

1减小连梁截面高度或采取其他方法减小连梁刚度

2对抗震设计剪力墙中连梁的弯矩进行塑性调幅

3在内力计算前将连梁刚度进行折减

5采用开缝连梁

6控制连梁最大配筋率

8，结合我国抗震规范，解释抗震设防水准，性能水平和基于性能的抗震设防目标（性能目标）

地震设防水准又称地震风险水平,是未来可能作用于建筑物地的地震作用大小,我国抗震规范采用的地震设防水准分了三级,即多遇地震,设防地震,罕遇地震.

结构性能水平,即建筑在地震作用下预期的最大破坏程度

我国抗震规范将性能水平划分为五个等级,基本完好,中等破坏,严重破坏和毁坏.

结构性能目标是指在一定超越概率俄地震发生时,结构期望的最大破坏程度,即性能目标是地震设防水准与结构性能水准的组合.

我国抗震规范提出了四种性能目标:性能1,大震基本处于弹性状态.性能2;中震基本完好,大震可能屈服.性能3:中震时,发生轻微塑性变形,大震时发生明显塑性变形.性能4:中震可能屈服,大震时接近严重破坏.

9，简述钢筋混凝土框架结构防连续倒塌设计应当注意哪些问题？

1应采取必要的结构连续措施,增强结构的整体性

2主体结构宜采取多跨规则的超静定结构

3结构构件应具有适宜的延性,避免剪切破坏,压溃破坏,锚固破坏.节点失了构件破坏.

4结构构件应具有一定的反向承载能力

5周边框架的柱距不宜过大

6转换结构应具有整体多重传递重力荷载途径

7钢筋混凝土结构梁柱宜刚接,梁板顶,底钢筋在支座外宜按受拉要求连续贯通

8加强构造措施