混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理同濟大學(xué)課后思考題答案

1、第1章緒論緒論思考題1.1什么是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)？配筋的主要作用和要求是什么？以混凝土為主要材料的結(jié)構(gòu)。在混凝土中配置適量的受力鋼筋，并使得混凝土主要承受壓力，鋼筋主要承受拉力，就能起到充分利用材料，提高結(jié)構(gòu)承載力和變形能力的作用。要求：受力鋼筋與混凝土之間必須可靠地粘結(jié)在一起，以保證兩者共同變形、共同受力。同時受力鋼筋的布置和數(shù)量都應(yīng)由計算和構(gòu)造要求確定，施工也要正確。保證鋼筋和混凝土之間有足夠的粘結(jié)力的構(gòu)造措施有：1）對不同等級的混凝

2、土和鋼筋，要保證最小搭接長度和錨固長度；2）為了保證混凝土與鋼筋之間有足夠的粘結(jié)，必須滿足鋼筋最小間距和混凝土保護層最小厚度的要求；3）在鋼筋的搭接接頭范圍內(nèi)應(yīng)加密箍筋；4）為了保證足夠的粘結(jié)在鋼筋端部應(yīng)設(shè)臵彎鉤。1.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點有：1）經(jīng)濟性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，維護費用低；4）整體性好，且通過合適的配筋，可獲得較好的延性；5）剛度大，阻尼大；6）就地取材。缺點有：1）自重大；2）抗裂

3、性差；3）承載力有限；4）施工復(fù)雜；5）加固困難。1.3結(jié)構(gòu)有哪些功能要求？簡述承載能力極限狀態(tài)和正常使用能力極限狀態(tài)的概念。（1）結(jié)構(gòu)的安全性（Safety）:在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用；在設(shè)計規(guī)定的偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍然能保持必要的整體穩(wěn)定性。（2）結(jié)構(gòu)的適用性(Serviceability):結(jié)構(gòu)在正常使用時具有良好的工作性能，不致產(chǎn)生過大的變形以及過寬的裂縫等。（3）結(jié)構(gòu)的耐久性(Durability

4、):結(jié)構(gòu)在正常的維護下具有足夠的耐久性。（即結(jié)構(gòu)能正常使用到規(guī)定的設(shè)計使用年限）。它根據(jù)環(huán)境類別和設(shè)計使用年限進行設(shè)計。承載力極限狀態(tài)(ultimatelimitstate)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到最大承載能力或變形達到不適于繼續(xù)承A點進入第2階段，至臨界點B，此階段為混凝土裂縫穩(wěn)定擴展階段；此后直至峰點C為第3階段，此階段為裂縫快速發(fā)展的不穩(wěn)定階段，峰點C相應(yīng)的峰值應(yīng)力通常作為混凝土棱柱體的抗壓強度，相應(yīng)的峰值應(yīng)變一般在0.0015～0.00

5、25之間波動，通常取0.002。下降段亦可分為三段，在峰點C以后，裂縫迅速發(fā)展，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的整體受到愈來愈嚴(yán)重的破壞，應(yīng)力—應(yīng)變曲線向下彎曲，直到凹向發(fā)生改變，曲線出現(xiàn)拐點D；超過“拐點”，隨著變形的增加，曲線逐漸凸向應(yīng)變軸方向發(fā)展，此段曲線中曲率最大的一點稱為收斂點E；從“收斂點”開始以后直至F點的曲線稱為收斂段，這時貫通的主裂縫已很寬，混凝土最終被破壞。常用的表示混凝土單軸向受壓應(yīng)力—應(yīng)變曲線的數(shù)學(xué)模型有兩種，第一種為美國E.Hogn

6、estad建議的模型：上升段為二次拋物線，下降段為斜直線；第二種為德國Rusch建議的模型：上升段采用二次拋物線，下降段采用水平直線。2.6混凝土在荷載重復(fù)作用下引起的破壞稱為疲勞破壞。結(jié)構(gòu)或材料承受的荷載不變，而應(yīng)變和變形隨時間增長的現(xiàn)象稱為徐變。徐變對結(jié)構(gòu)的影響：(1)結(jié)構(gòu)的變形增加(如受彎構(gòu)件的撓度)(2)截面中應(yīng)力重分布(如軸心受壓構(gòu)件)(3)引起預(yù)應(yīng)力損失影響徐變的因素:a.應(yīng)力大?。簯?yīng)力越大徐變越大；當(dāng)應(yīng)力較小時，徐變與應(yīng)力