《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》人民交通出版社第二版葉見曙主編1～3章課后習(xí)題參考答案

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1、第一章 1-1 配置在混凝土截面受拉區(qū)鋼筋的作用是什么？ 答：當(dāng)荷載超過了素混凝土的梁的破壞荷載時(shí)，受拉區(qū)混凝土開裂，此時(shí)，受拉區(qū)混凝土雖退出工作，但配置在受拉區(qū)的鋼筋將承擔(dān)幾乎全部的拉力，能繼續(xù)承擔(dān)荷載，直到受拉鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，繼而截面受壓區(qū)的混凝土也被壓碎破壞。 1-2 試解釋一下名詞：混凝土立方體抗壓強(qiáng)度；混凝土軸心抗壓強(qiáng)度；混凝土抗拉強(qiáng)度；混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度。 答：混凝土立方體抗壓強(qiáng)度：我國國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081-2002）規(guī)定以每邊邊長(zhǎng)為150mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件，在20℃±2℃的溫度和相對(duì)濕度在95%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)2

2、8d，依照標(biāo)準(zhǔn)制作方法和試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值（以MPa為單位）作為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度，用符號(hào)表示。 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度：我國國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081-2002）規(guī)定以150mm×150mm×300mm的棱柱體為標(biāo)準(zhǔn)試件，在20℃±2℃的溫度和相對(duì)濕度在95%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d，依照標(biāo)準(zhǔn)制作方法和試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值（以MPa為單位）稱為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度，用符號(hào)表示。 混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度：我國交通部部頒標(biāo)準(zhǔn)《公路工程水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ 053-94）規(guī)定，采用150mm立方體作為標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度測(cè)定，按照規(guī)

3、定的試驗(yàn)方法操作，則混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度按下式計(jì)算：。 混凝土抗拉強(qiáng)度：采用100×100×500mm混凝土棱柱體軸心受拉試驗(yàn)，破壞時(shí)試件在沒有鋼筋的中部截面被拉斷，其平均拉應(yīng)力即為混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度，目前國內(nèi)外常采用立方體或圓柱體的劈裂試驗(yàn)測(cè)得的混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度值換算成軸心抗拉強(qiáng)度，換算時(shí)應(yīng)乘以換算系數(shù)0.9，即。 1-3 混凝土軸心受壓的應(yīng)力—應(yīng)變曲線有何特點(diǎn)？影響混凝土軸心受壓應(yīng)力—應(yīng)變曲線有哪幾個(gè)因素？ 答：完整的混凝土軸心受拉曲線由上升段OC、下降段CD和收斂段DE三個(gè)階段組成。 上升段：當(dāng)壓應(yīng)力左右時(shí)，應(yīng)力——應(yīng)變關(guān)系接近直線變化（OA段），混凝土處于彈性階段工作。在壓應(yīng)

4、力后，隨著壓應(yīng)力的增大，應(yīng)力——應(yīng)變關(guān)系愈來愈偏離直線，任一點(diǎn)的應(yīng)變可分為彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變兩部分，原有的混凝土內(nèi)部微裂縫發(fā)展，并在孔隙等薄弱處產(chǎn)生新的個(gè)別裂縫。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到0.8（B點(diǎn)）左右后，混凝土塑性變形顯著增大，內(nèi)部裂縫不斷延伸拓展，并有幾條貫通，應(yīng)力——應(yīng)變曲線斜率急劇減小，如果不繼續(xù)加載，裂縫也會(huì)發(fā)展，即內(nèi)部裂縫處于非穩(wěn)定發(fā)展階段。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到最大應(yīng)力時(shí)（C點(diǎn)），應(yīng)力應(yīng)變曲線的斜率已接近于水平，試件表面出現(xiàn)不連續(xù)的可見裂縫。 下降段：到達(dá)峰值應(yīng)力點(diǎn)C后，混凝土的強(qiáng)度并不完全消失，隨著應(yīng)力的減?。ㄐ遁d），應(yīng)變?nèi)匀辉黾?，曲線下降坡度較陡，混凝土表面裂縫逐漸貫通。 收斂段：在反彎點(diǎn)D點(diǎn)之

5、后，應(yīng)力下降的速率減慢，趨于殘余應(yīng)力。表面縱縫把混凝土棱柱體分為若干個(gè)小柱，外載力由裂縫處的摩擦咬合力及小柱體的殘余強(qiáng)度所承受。 影響混凝土軸心受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線的主要因素：混凝土強(qiáng)度、應(yīng)變速率、測(cè)試技術(shù)和試驗(yàn)條件。 1-4 什么叫混凝土的徐變？影響徐變有哪些主要原因？ 答：在荷載的長(zhǎng)期作用下，混凝土的變形將隨時(shí)間而增加，亦即在應(yīng)力不變的情況下，混凝土的應(yīng)變隨時(shí)間繼續(xù)增長(zhǎng)，這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。 主要影響因素： （1）混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力大?。? （2）加荷時(shí)混凝土的齡期； （3）混凝土的組成成分和配合比； （4）養(yǎng)護(hù)及使用條件下的溫度與濕度。 1-5 混凝土的徐

6、變和收縮變形都是隨時(shí)間而增長(zhǎng)的變形，兩者有和不同之處？ 答：徐變變形是在持久作用下混凝土結(jié)構(gòu)隨時(shí)間推移而增加的應(yīng)變；收縮變形是混凝土在凝結(jié)和硬化的物理化學(xué)過程中體積隨時(shí)間推移而減小的現(xiàn)象，是一種不受力情況下的自由變形。 1-7 什么是鋼筋和混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力和粘結(jié)強(qiáng)度？為保證鋼筋和混凝土之間有足夠的粘結(jié)力要采取哪些措施？ 答：（1）粘結(jié)應(yīng)力：變形差（相對(duì)滑移）沿鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力； （2）粘結(jié)強(qiáng)度：實(shí)際工程中，通常以拔出試驗(yàn)中粘結(jié)失效（鋼筋被拔出，或者混凝土被劈裂）時(shí)的最大平均粘結(jié)應(yīng)力作為鋼筋和混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度； （3）主要措施：①光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度均隨混凝土

7、等級(jí)的提高而提高，所以可以通過提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)來增加粘結(jié)力；②水平位置鋼筋比豎位鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度低，所以可通過調(diào)整鋼筋布置來增強(qiáng)粘結(jié)力；③多根鋼筋并排時(shí)，可調(diào)整鋼筋之間的凈距來增強(qiáng)粘結(jié)力；④增大混凝土保護(hù)層厚度⑤采用帶肋鋼筋。 第二章 2-1 橋梁結(jié)構(gòu)的功能包括哪幾方面的內(nèi)容？何謂結(jié)構(gòu)的可靠性？ 答：①橋梁結(jié)構(gòu)的功能由其使用要求決定的，具體有如下四個(gè)方面： （1）橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用期間可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形、約束變形等的作用； （2）橋梁結(jié)構(gòu)在正常使用條件下具有良好的工作性能，例如，不發(fā)生影響正常使用的過大變形和局部損壞； （3）橋梁結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)

8、條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，具有足夠的耐久性，例如，不出現(xiàn)過大的裂縫寬度，不發(fā)生由于混凝土保護(hù)層碳化導(dǎo)致鋼筋的修飾； （4）在偶然荷載（如地震、強(qiáng)風(fēng)）作用下或偶然事件（如爆炸）發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，橋梁結(jié)構(gòu)仍能保持整體穩(wěn)定性，不發(fā)生倒塌。 ②結(jié)構(gòu)的可靠性：指結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。 2-2 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和使用壽命有何區(qū)別？ 答：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是指對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠度分析時(shí)，結(jié)合結(jié)構(gòu)使用期，考慮各種基本變量與時(shí)間的關(guān)系所取用的基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期可參考結(jié)構(gòu)使用壽命的要求適當(dāng)選定，但二者不完全等同。當(dāng)結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，表面它的失效概率可能會(huì)增大，不能保證其目標(biāo)可靠指標(biāo)，但不等于結(jié)構(gòu)

9、喪失了所要求的基本功能甚至報(bào)廢。一般來說，使用壽命長(zhǎng)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期也可以長(zhǎng)一些，使用壽命短，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期應(yīng)短一些。通常設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期應(yīng)該小于壽命期。 2-3 什么叫極限狀態(tài)？我國《公路橋規(guī)》規(guī)定了哪兩類結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)？ 答：①極限狀態(tài) 當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)而不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí)，此特定狀態(tài)成為該功能的極限狀態(tài)。 ②承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。 2-4 試解釋一下名詞：作用、直接作用、間接作用、抗力。 作用：是指使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形、應(yīng)力和應(yīng)變的所有原因； 直接作用：是指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力和分布力； 間接作用：是指引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的原因

10、； 抗力：是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力。 2-5我國《公路橋規(guī)》規(guī)定了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)哪三種狀況？ 答：持久狀況、短暫狀況和偶然狀況。 2-6結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算原則是什么？ 我國《公路橋規(guī)》采用的是近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。 ①承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算以塑性理論為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)的原則是作用效應(yīng)最不利組合（基本組合）的設(shè)計(jì)值必須小于或等于結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值，即。 ②正常使用狀態(tài)是以結(jié)構(gòu)彈性理論或彈塑性理論為基礎(chǔ)，采用作用（或荷載）的短期效應(yīng)組合、長(zhǎng)期效應(yīng)組合或短期效應(yīng)組合并考慮長(zhǎng)期效應(yīng)組合的影響，對(duì)構(gòu)建的抗裂、裂縫寬度和撓度進(jìn)行驗(yàn)算，并使各項(xiàng)計(jì)算值不超過《公路橋規(guī)》規(guī)定

11、的各相應(yīng)限值。設(shè)計(jì)表達(dá)式為. 2-7什么叫材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值？ ①材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：是由標(biāo)準(zhǔn)試件按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)以概率分布的0.05分位值確定強(qiáng)度值，即取值原則是在符合規(guī)定質(zhì)量的材料強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的總體中，材料的強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%的保證率。 ②材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：是材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料性能分項(xiàng)系數(shù)后的值。 2-8作用分為幾類？什么叫作用的標(biāo)準(zhǔn)值，可變作用的準(zhǔn)永久值可變作用的頻遇值？ 答：作用分為永久作用（恒載）、可變作用和偶然作用三類； 作用的標(biāo)準(zhǔn)值：是結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，采用的各種作用的基本代表值。 可變作用的準(zhǔn)永久值：指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期間，可變作用超越的總時(shí)間

12、約為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一半的作用值。 可變作用頻遇值：在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期間，可變作用超越的總時(shí)間為規(guī)定的較小比率或超越次數(shù)為規(guī)定次數(shù)的作用。它是指結(jié)構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)的且量值較大的荷載作用取值。 2-9鋼筋混凝土梁的支點(diǎn)截面處，結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的剪力標(biāo)準(zhǔn)值；汽車荷載產(chǎn)生的剪力標(biāo)準(zhǔn)值；沖擊系數(shù)；人群荷載產(chǎn)生的剪力標(biāo)準(zhǔn)值；溫度梯度作用產(chǎn)生的剪力標(biāo)準(zhǔn)值，參照例題2-3，試進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的作用效應(yīng)組合計(jì)算。 解：①作用短期效應(yīng)組合 汽車荷載不計(jì)沖擊系數(shù)的汽車荷載剪力標(biāo)準(zhǔn)值為： =431.39kN ①作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合 =331.08kN 第三章 3.1、試比較圖3-4和3-5，說明鋼筋混凝土

13、板和鋼筋混凝土梁鋼筋布置的特點(diǎn)。 答： 板：?jiǎn)蜗虬鍍?nèi)主鋼筋沿板的跨度方向布置在板的受拉區(qū)，鋼筋數(shù)量由計(jì)算決定。受力主鋼筋的直徑不宜小于10mm（行車道板）或8mm（人行道板）。近梁肋處的板內(nèi)主鋼筋，可沿板高中心縱軸線的（1/4～1/6）計(jì)算跨徑處按（30°～45°）彎起，但通過支承而不彎起的主鋼筋，每米板寬內(nèi)不應(yīng)少于3根，并不少于主鋼筋截面積的1/4。 在簡(jiǎn)支板的跨中和連續(xù)梁的支點(diǎn)處，板內(nèi)主鋼筋間距不大于200mm。 行車道板受力鋼筋的最小混凝土保護(hù)層厚度c應(yīng)不小于鋼筋的公稱直徑且同時(shí)滿足附表1-8的要求。 在板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于板受力鋼筋的分布鋼筋，分布鋼筋是在主筋上按一定間距設(shè)置的橫

14、向鋼筋，屬于構(gòu)造配置鋼筋，即其數(shù)量不通過計(jì)算，而是按照設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定選擇的。 梁：梁內(nèi)的鋼筋常常采用骨架形式，一般分為綁扎鋼筋骨架和焊接鋼筋骨架兩種形式。 梁內(nèi)縱向受拉鋼筋的數(shù)量由數(shù)量決定?？蛇x擇的鋼筋數(shù)量直徑一般為（12～32）mm，通常不得超過40mm。在同一根梁內(nèi)主鋼筋宜用相同直徑的鋼筋，當(dāng)采用兩種以上直徑的鋼筋時(shí)，為了便于施工識(shí)別，直徑間應(yīng)相差2mm以上。 3-2什么叫受彎構(gòu)件縱向受拉鋼筋的配筋率？配筋率的表達(dá)式中，含義是什么？ 答： 配筋率是指所配置的鋼筋截面面積與規(guī)定的混凝土截面面積的比值（化為百分?jǐn)?shù)表達(dá)）。是指截面的有效高度。 3-3為什么鋼筋要有足夠的

15、混凝土保護(hù)層厚度？鋼筋的最小混凝土保護(hù)層厚度的選擇應(yīng)考慮哪些因素？ 答：設(shè)置保護(hù)層是為了保護(hù)鋼筋不直接受到大氣的侵蝕和其他環(huán)境因素的作用，也是為了保證鋼筋和混凝土有良好的粘結(jié)。 影響因素：環(huán)境類別、構(gòu)件形式、鋼筋布置。 3-4、參照?qǐng)D3-7，試說明規(guī)定各主鋼筋橫向凈距和層與層之間的豎向凈距的原因。 答：1）為了保證鋼筋與混凝土之間的握裹力，增強(qiáng)兩者的粘結(jié)力；2）保證鋼筋之間有一定間隙澆注混凝土；3）方便鋼筋的布置。 3-5鋼筋混凝土適筋梁正截面受力全過程可劃分為幾個(gè)階段？各階段受力主要特點(diǎn)是什么？ 答：第Ⅰ階段：混凝土全截面工作，混凝土的壓應(yīng)力和

16、拉應(yīng)力基本上都呈三角形分布。 第Ⅰ階段末：混凝土受壓區(qū)的應(yīng)力基本上仍是三角形分布。但由于受拉區(qū)混凝土塑性變形的發(fā)展，拉應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)較快，根據(jù)混凝土受拉時(shí)的應(yīng)力—應(yīng)變圖曲線，拉區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形為曲線形。這時(shí)，受拉邊緣混凝土的拉應(yīng)變臨近極限拉應(yīng)變，拉應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度，表示裂縫即將出現(xiàn)，梁截面上作用的彎矩用表示。 第Ⅱ階段：荷載作用彎矩到達(dá)后，在梁混凝土抗拉強(qiáng)度最弱截面上出現(xiàn)了第一批裂縫。這時(shí)，在有裂縫的截面上，拉區(qū)混凝土退出工作，把它原承擔(dān)的拉力傳遞給鋼筋，發(fā)生了明顯的應(yīng)力重分布，鋼筋的拉應(yīng)力隨荷載的增加而增加；混凝土的壓應(yīng)力不再是三角形分布，而是形成微曲的曲線形，中和軸位

17、置向上移動(dòng)。 第Ⅱ階段末：鋼筋拉應(yīng)變達(dá)到屈服值時(shí)的應(yīng)變值，表示鋼筋應(yīng)力達(dá)到其屈服強(qiáng)度，第Ⅱ階段結(jié)束。 第Ⅲ階段：在這個(gè)階段里，鋼筋的拉應(yīng)變?cè)黾拥暮芸欤摻畹睦瓚?yīng)力一般仍維持在屈服強(qiáng)度不變。這時(shí)，裂縫急劇開展，中和軸繼續(xù)上升，混凝土受壓區(qū)不斷縮小，壓應(yīng)力也不斷增大，壓應(yīng)力圖成為明顯的豐滿曲線形。 第Ⅲ階段末：這時(shí)，截面受壓上邊緣的混凝土壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變值，壓應(yīng)力圖呈明顯曲線形，并且最大壓應(yīng)力已不在上邊緣而是在距上邊緣稍下處，這都是混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力—應(yīng)變圖所決定的在第Ⅲ階段末，壓區(qū)混凝土的抗壓強(qiáng)度耗盡，在臨界裂縫兩側(cè)的一定區(qū)段內(nèi)，壓區(qū)混凝土出現(xiàn)縱向水平裂縫，隨即混凝土被壓碎

18、，梁破壞，在這個(gè)階段，縱向鋼筋的拉應(yīng)力仍維持在屈服強(qiáng)度。 3-6 什么叫鋼筋混凝土少筋梁、適筋梁和超筋梁？各自有什么樣的破壞形態(tài)？為什么吧少筋梁和超筋梁都成為脆性破壞？ 答：實(shí)際配筋率小于最小配筋率的梁稱為少筋梁；大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁稱為適筋梁；大于最大配筋率的梁稱為超筋梁。 少筋梁的受拉區(qū)混凝土開裂后，受拉鋼筋達(dá)到屈服點(diǎn)，并迅速經(jīng)歷整個(gè)流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段，梁僅出現(xiàn)一條集中裂縫，不僅寬度較大，而且沿梁高延伸很高，此時(shí)受壓區(qū)混凝土還未壓壞，而裂縫寬度已經(jīng)很寬，撓度過大，鋼筋甚至被拉斷。 適筋梁受拉區(qū)鋼筋首先達(dá)到屈服，其應(yīng)力保持不

19、變而應(yīng)變顯著增大，直到受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變時(shí)，受壓區(qū)出現(xiàn)縱向水平裂縫，隨之因混凝土壓碎而破壞。 超筋梁的破壞是受壓區(qū)混凝土被壓壞，而受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度。破壞前的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，受拉區(qū)的裂縫開展不寬，破壞突然，沒有明顯預(yù)兆。 少筋梁和超筋梁的破壞都很突然，沒有明顯預(yù)兆，故稱為脆性破壞。 3-7鋼筋混凝土適筋梁當(dāng)受拉鋼筋屈服后能否再增加荷載？為什么？少筋梁能否這樣？ 答：適筋梁可以再增加荷載，因?yàn)楫?dāng)受拉區(qū)鋼筋屈服后，鋼筋退出工作，受壓區(qū)混凝土開始受壓，直到受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變時(shí)，受壓區(qū)

20、出現(xiàn)縱向水平裂縫，隨之因混凝土壓碎而破壞，這時(shí)不能再增加荷載。 少筋梁裂縫出現(xiàn)在鋼筋屈服前，此時(shí)構(gòu)件已不再承受荷載，若繼續(xù)增加荷載，迅速經(jīng)歷整個(gè)流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段，梁僅出現(xiàn)一條集中裂縫，不僅寬度較大，而且沿梁高延伸很高，此時(shí)受拉區(qū)混凝土還未壓壞，而裂縫寬度已經(jīng)很寬，撓度過大，鋼筋甚至被拉斷。 3-8 答：基本假定有：1）平截面假定 2）不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度 3）材料應(yīng)力與物理關(guān)系 對(duì)于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，從開始加荷到破壞的各個(gè)階段，截面的平均應(yīng)變都能較好地符合平截面假定。對(duì)于混凝土的受壓區(qū)來講，平截面假定是正確的。而對(duì)于混凝土受壓區(qū)，裂縫產(chǎn)生

21、后，裂縫截面處鋼筋和相鄰的混凝土之間發(fā)生了某些相對(duì)滑移，因此，在裂縫附近區(qū)段，截面變形已不能完全符合平截面假定。 3-9 什么叫做鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的截面相對(duì)受壓區(qū)高度和相對(duì)界限受壓區(qū)高度？在正截面承載力計(jì)算中起什么作用？取值與哪些因素有關(guān)？ 答：①相對(duì)受壓區(qū)高度：相對(duì)受壓區(qū)高度，其中為受壓區(qū)高度，為截面有效高度。 相對(duì)界限受壓區(qū)高度：當(dāng)鋼筋混凝土梁受拉區(qū)鋼筋達(dá)到屈服應(yīng)變而開始屈服時(shí)，受壓區(qū)混凝土邊緣也同時(shí)達(dá)到其極限壓應(yīng)變而破壞，此時(shí)受壓區(qū)高度為，被稱為相對(duì)界限混凝土受壓區(qū)高度。 ②作用：在正截面承載能力計(jì)算中通常用來作為界限條件，來判斷截面的破壞類型，是始筋破壞還是少筋破壞。 ③相

22、關(guān)因素：受拉區(qū)鋼筋的抗拉強(qiáng)度值；受拉區(qū)鋼筋的彈性模量；混凝土極限壓應(yīng)變以及無量綱參數(shù)有關(guān)。 3-16 解：基本公式法： 查附表可得，則彎矩計(jì)算值。 采用綁扎鋼筋骨架，按一層鋼筋布置，假設(shè)，則有效高度。 （1）求受壓區(qū)高度 有公式3-14得： （2）求所需鋼筋數(shù) 鋼筋布置可選4φ22（）或者2φ22+2φ20（） 混凝土保護(hù)層厚度，且滿足附表要求 ，取45mm 最小配筋率計(jì)算：，所以配筋率不應(yīng)小于0.2%，實(shí)際配筋率 查表法： 查附表可得 假設(shè)，則有效高度。 ,查附表1-5得 3-17 解： 查附表可得。 最小配筋率計(jì)算：，故取 由

23、配筋圖計(jì)算得混凝土保護(hù)層厚度： 鋼筋凈距，滿足 實(shí)際配筋率：，滿足 求受壓區(qū)高度： 抗彎承載能力 不滿足承載能力要求。 3-18 解： 查附表可得。 彎矩計(jì)算值，上側(cè)受拉。 取1m寬來進(jìn)行截面配筋，即b=1000mm 采用綁扎鋼筋骨架，按一層鋼筋布置，假設(shè)，則有效高度。 （1）求受壓區(qū)高度 有公式3-14得： （2）求所需鋼筋數(shù) 鋼筋布置可選4φ12（），或者6φ10（），鋼筋布置在受拉一側(cè)，即上緣。 混凝土保護(hù)層厚度，且滿足附表要求 ，取35mm 最小配筋率計(jì)算：，所以配筋率不應(yīng)小于0.2%，實(shí)際配筋率, 第三章 3-19 解：

24、 查附表可得，則彎矩計(jì)算值。 設(shè)，受拉鋼筋按兩層鋼筋布置，假設(shè)，則有效高度。 取 3-21 解：內(nèi)梁 1.簡(jiǎn)支梁計(jì)算跨徑的1/3，即。 2.取相鄰兩梁平均間距2200mm 3. ，滿足 取三個(gè)中的最小值，即2200mm 不滿足承載能力要求。 邊梁 ，又外側(cè)懸臂板實(shí)際寬度為2200mm，所以邊梁有效寬度為2200mm 3-22 受壓區(qū)高度在翼板厚度內(nèi)，即，為第一類T形截面，受壓區(qū)已進(jìn)入梁肋，即，為第二類T形截面 第一類T形截面，中和軸在受壓翼板內(nèi)，受壓區(qū)高度。此時(shí)，截面雖為T形，但受壓區(qū)形狀為寬的矩形，而受拉截面形狀與截面抗彎承載能力無關(guān)，故以寬度為的矩形來進(jìn)行抗彎承載力計(jì)算。 3-23 解： 查附表可得。 彎矩計(jì)算值 保護(hù)層厚度，且大于鋼筋直徑d 鋼筋凈距，且大于直徑d ，則 T形截面有效寬度： 1.計(jì)算跨徑的1/3: 2.相鄰兩梁的平均間距為2100mm 3. 所以T梁截面有效寬度，厚度 （1）判斷T形截面類型： 。 為第一類T形截面 （2）求受壓區(qū)高度x （3）正截面抗彎能力 滿足承載能力要求。 3-24 先將空心板的圓孔換算成的矩形孔 面積相等： 慣性矩相等： 解得： 故上翼板厚度 下翼板厚度 腹板厚度