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1、第一篇 混凝土的力学性能1基本力学性能1. 混凝土力学性能复杂多变的根本原因:混凝土是一种非均质,不等向,且随时间和环境条件而变化的多相混合材料。2. 混凝土结构的主要成分成分:固体颗粒(粗骨料,未水化水泥团,杂质),硬化水泥砂浆(细骨料,水泥,水,三样成分反应后形成的条带状或网状结构),气孔和缝隙。3. 混凝土非均质,不等向性质的根本原因粗骨料和水泥砂浆的随机分布,以及两者的物理力学性能的差异。4. 理解:当混凝土承受不同方向的应力的时候,其强度以及变形值是不同的(浇筑过程中,由于相对较重的骨料下沉,而水泥砂浆以及气泡等相对较轻的组分上浮,造成整体的不均匀,因此以加载时最容易破坏的方向作为混
2、凝土的加载方向)。5. 混凝土微观裂缝的产生原因?答:首先是收缩应力,水泥在水化过程中形成的水泥浆硬化并粗骨料形成一个整体,在此过程中水泥浆失水收缩变形远大于粗骨料,因此收缩变形差使得粗骨料受压而砂浆受拉;其次,粗骨料和水泥砂浆的热工性能有差别,当温度变化,二者的温度变形差会因为其相互约束而产生温度应力场;最后在应力的长期作用下,由于二者的徐变不同,会使得混凝土内部发生应力重分布;另外就是气孔和缝隙的存在会造成局部的应力集中现象。6. 混凝土在受力作用下的变形规律答:当混凝土的应力较低时,骨料的弹性变形占主要部分,总变形很小;随着应力的增大,水泥凝胶体的粘性流动变形逐渐加速增长;接近混凝土极限
3、强度时,裂缝的变形才明显显露,但其数量级大,很快就超过其他变形成分。在应力峰值之后,随应力的下降,骨料的弹性变形开始恢复,凝胶体的流动减小,而裂缝的变形却继续加大。7. 混凝土的单轴抗拉抗压强度,以及峰值应变之间的关系答:单轴抗拉与抗压强度的比值约为1:10,而峰值应变比为1:20;8. 混凝土裂缝发展的三个时期答:微裂缝相对稳定期(0.30.5),压应力较小,有些裂缝的尖端因为应力集中而沿着界面发展,但是宏观无明显变化;稳定裂缝发展期(0.750.9),裂缝由交界面发展,渐次进入水泥砂浆,裂缝形态保持基本稳定;不稳定裂缝发展期,产生平行于压应力方向的劈裂裂缝,纵向的通缝将试件分隔成数个小柱体
4、,承载力下降而导致混凝土最终破坏。9. 何为标准立方体抗压强度答:标准试件取为边长150mm的立方体,放入标准养护室(20+-3)相对湿度大于90%;28天龄期后取出试件,沿浇注的垂直方向连续施加压力直至试件破坏。试件的破坏荷载除以承压面积,即为标准立方体抗压强度。10实际对混凝土进行单轴加载时的情况是怎么样的,同时客观条件对其抗压强度有什么影响?答:试验机通过钢垫板对混凝土试块经行加载,由于垫板的刚度是有限的,同时考虑到时间内部和表层状态和材料性能差别,致使试件承压面上的压应力分布不均匀。同时,由于钢垫板和试件混凝土的弹性模量和泊松比不同,因此在应力作用下的横向变形不同,也就是说钢垫板约束了
5、试件的横向变形,因此在时间的承压面上作用着水平摩擦力,这个水平摩擦力的存在,客观提高了试件混凝土的抗压承载力。(采用棱柱体来消除影响)10. 为什么采用棱柱体试件可以更好反映混凝土单轴受压的情况?答:因为圣维南原理指出,加载面上的不均匀垂直应力和总和为零的水平应力,只影响试件端部的局部范围(高度约等于试件的宽度),中间部分已经接近于均匀的单轴受压应力情况11. 关于混凝土在轴压作用末段下的裂缝开展答:混凝土棱柱体受压试件发生宏观斜裂缝破坏现象,只能在应力-应变曲线的下降段,且在应变超过峰值应变约2倍后,属于后期破坏形态,只影响混凝土的残余强度和变形情况。混凝土达到棱柱体抗压强度时,试件内部主要
6、存在纵向裂缝或称劈裂裂缝,将试件分隔成离散的小柱体而控制其承载力。12. 小点:混凝土的弹性模量呈现出随着其强度而单调增长的情况。13. 关于泊松比:开始受力阶段,当应力较小时,割线泊松比与切线泊松比大致相同处于0.160.23之间,取作0.2;当混凝土内部形成非稳定裂缝后,泊松比飞速发展。14. 混凝土应力应变曲线的下降段反映了混凝土的什么性质?答:下降段表明其峰值应力后的残余强度;曲线的形状与曲线下的面积反映了其塑性变形能力。15. 为什么很难获得混凝土应力-应变曲线的下降段?答:根本原因是试验机的刚度不足。试验机本身在加载过程中发生变形,储存了很大的弹性应变能。当试件的承载力下降时,试验
7、机因受力减小恢复变形,即刻释放能量,将试件急速压坏。解决方法:1)应用电液伺服阀控制的刚性试验机直接进行试件等应变速度加载;2)在普通液压试验机上附加刚性元件,使试验装置的总体刚度超过试件下降段的最大线刚度,可防止混凝土急速破坏。16. 比较计算正截面承载力所用的公式与棱柱体轴心受压的不同?答:比起棱柱体轴心受压,正截面承载力所采用的混凝土压应力-应变曲线更丰满,峰值应变更大,曲面下面积更大。这里考虑了实际工程中的结构构件一般具有应变梯度,箍筋约束,龄期较长等有利因素。17. 混凝土抗拉强度的三种试验方法?答:棱柱体轴拉试验;立方体劈裂试验;棱柱体抗折试验18. 小点:混凝土的拉压强度可以看出
8、,当采取措施增强混凝土的抗压强度时,其抗拉强度提高的幅度较小,表明混凝土的性质更脆。另一方面,如果增强了混凝土的抗拉强度,则有利于提高混凝土的抗压强度。19. 关于混凝土试件受拉过程中泊松比的变化同受压有什么不同?答:在开始阶段同受压情况,但是当应力接近抗拉强度时,试件的纵向拉应变加快增长,而横向压缩变形使得材料更加紧密,增长速度减慢,故泊松比值逐渐减小。20. 解释混凝土单轴受拉下降段的原因答:试件开裂后,截面中间的有效受力面积不断地缩小和改变形状,其形心与荷载位置不再重合,成为事实上的偏心受拉,促使裂缝更快发展将试件拉断。因此下降段的原因主要是截面上的有效受力面积的减小,在受力面积上的真实
9、应力并不降低。这个是不同于混凝土受压的应力应变下降段的。后者是由于试件上出现众多的纵向裂缝,以至形成斜裂缝等原因,使得全截面上各处的承载力普遍降低。因此受拉的下降段应力指的是按照初始截面面积来计算的平均应力。21. 关于混凝土受压与受拉的平均压应变的理解答:当受压时,沿纵向的破坏区长度与截面有同等尺寸而稍大,可以用平均压应变表示,而受拉试件的裂缝和断口只发生在一个截面上,使得试件的变形或裂缝宽度增大,试件的受拉应变已无确切定义,应以变形量或者裂缝宽度来表示,或者两条裂缝范围内的平均应变来表示。22. 混凝土抗剪强度测定的几种方法:1)矩形短梁直接剪切;2)单剪面Z形构建;3)缺口梁四点受力;4
10、)薄壁圆筒受扭;5)二轴拉压。第二章 主要因素的影响1. 工程混凝土影响因素有哪些? 答:1)荷载的重复加卸载作用;2)构件截面的非均匀受力;3)非28天龄期加载;4)荷载的长期持续作用2. 小点:沿着重复荷载下混凝土应力-应变曲线的外轮廓描绘所得的光滑曲线称为包络线。各种重复荷载下的包络线都与单调加载的全曲线十分接近3. 解释共同点轨迹线和稳定点轨迹线 答:在重复荷载试验中,从包络线上任一点卸载后再加载,其交点称为共同点。将多次加卸载得到的共同点,用光滑曲线依次相连,即为共同点轨迹线。 重复荷载试验中,在预定应变值下经过多次加卸载,混凝土的应力不再下降残余应变不再加大,卸载-再加载曲线成为一
11、稳定闭合环,环的上端点称为稳定点。4截面应变梯度的决定因素 答:取决于弯矩,荷载偏心距,截面高度5. 小点:在偏心荷载作用下,混凝土截面上的最大压应变的值不随着偏心距而发生改变。6. 关于混凝土轴心受压破坏形态,以及偏心受压下的破坏形态 答:轴心受压下先产生纵向的劈裂裂缝,然后产生斜裂缝;当偏心距较小的时候(小于0.15h)首先在最大受压区出现纵向裂缝,继而形成三角形裂缝区,另一侧如果受拉,将出现横向受拉裂缝,继续加载,在受压区裂缝的上下部出现斜裂缝;如果偏心距较大(大于0.2h)开始加载,截面上就有拉应力区,当拉应变超过极限拉应变,首先出现横向拉裂缝,而向压区延生,同时接近极限荷载时,压区出
12、现纵向裂缝,显现三角受压破坏。7. 偏心受压下,混凝土所采用的偏心抗压强度与相应的峰值应变随之提高。8何为截面抵抗矩塑性影响系数? 答:矩形截面的混凝土偏心受拉和受弯构件,按照弹性材料截面直线应力分布计算的最大拉应力,同轴心抗拉强度的比值。9. 影响构件的塑性影响系数的因素? 答:偏心距,混凝土强度等级,构件截面高度。当强度等级越高,塑性变形越小,同时高度越大,应变梯度越小,则塑性影响系数越小。10. 影响混凝凝土强度和弹性模量的因素答:水泥的品种和成分,水泥的质量,外加剂,养护条件,环境的温度和湿度11. 为什么要设定长期抗压强度?答:因为当应力强度很高时(大于0.8),混凝土进入不稳定裂缝
13、发展期,时间的变形增长不再收敛,在应力持续一定时间后发生破坏,得到强度极限。称为长期抗压强度。12. 混凝土的徐变所带来的危害?答:1)使得混凝土的长期抗压强度降低百分二十;2)梁板的挠度增大一倍;3)结构预应力损失;4)构件的截面应力和结构内力重分布;5)大体积水工结构中,降低了温度应力,减少收缩裂缝;6)结构的局部应力集中区,徐变可调整应力分布;13. 理解线性徐变,非线性徐变,以及徐变发散破坏(第一个是单位徐变与应力无关,第二个是单位徐变随应力水平而增大;第三个是高应力作用结果;14. 计算徐变公式中所要考虑的因素答:加载时混凝土的龄期;应力持续时间;环境湿度;构件尺寸;混凝土的抗压强度
14、(反映了水泥与水灰比的性质)。15. 解决混凝土三轴试验方法与试验装置时要解决的技术难点?答1)消减试件表面的摩擦(防止各承压面的横向约束,使得混凝土的强度成倍增长);2)解决如何施加拉力的问题;3)应力和应变的量测;4)应力途径的控制;5)试件的尺寸,以及防止加载过程中的偏心作用。16.小点:混凝土二轴受压应力变化规律:随二者比值而变化,当处于0.20.7时,发生最大抗压强度。17. 为什么二轴受压情况下第三主应力的最大应变值发生在第二主应力同第三主应力的比值为0.25处?答:首先在二者比值为(00.2)时,会产生沿第二主应力方向的突然脆性拉断破坏,而当比值为(0.51)时会发生沿第一主应力
15、方向的突然破坏。只有当比值为0.25左右,由于第二主应力值适中,限制了该方向的拉断,又不至引起第三主应力方向的突然崩碎,从而使第三主应力方向的峰值应变最大。18. 解释混凝土二轴受压时的体积应变的变化 答在应力较低的情况下,混凝土的泊松比小于0.5,体积应变为压缩;当应力达到二轴强度的百分九十左右,时间内部裂缝开始发展,其体积应变转为膨胀。19. 小点:二轴拉压试件破坏时的峰值应变均随拉应力或应力比的增大而迅速减小。体积应变在开始加载时为压缩,因应力增大而出现裂缝,临近极限强度时转为膨胀。20. 真三轴受压的应力应变变化情况?答1)随应力比1/3的加大,三轴抗压强度成倍增长;2)第二主应力对混
16、凝土抗压强度有明显影响,当1/3为定值,最高强度发生在2/3与0.30.6之间。当1/3为定值,若1/3小于0.15,则1=2时抗压强度低于2=3时的抗压强度21. 混凝土在三轴拉/压应力状态下,大部分是拉断破坏,其应力-应变曲线与单轴受拉曲线相似。23. 混凝土试件典型破坏形态及其界分答:1)拉断,主要是主拉应力作用,主拉应变超过极限拉应变;2)柱状压坏,主要是主压应力的绝对值远大于第一和第二主应力,沿两个垂直方向产生拉应变,当拉应变超过极限值,产生平行于主压应力以及事件侧表面的两组裂缝面,最终构成分离的短柱群而发生破坏;3)片状劈裂,第二主应力为压应力,能阻止该方向的受拉裂缝;4)斜剪破坏
17、,三轴受压,但是第一主应力和第三主应力的差值较大,即剪应力较大,破坏后事件表面出现斜裂缝面。5)挤压流动,第一和第二主应力都较大,三个方向的主应变均为压缩。24. 拉子午线与压子午线的应力条件?拉子午线的应力条件为1 2 = 3;压子午线的应力条件则为1 = 2 3 。 25.第二篇 钢筋和混凝土的组合作用第五章 钢筋的力学性能1. 关于硬钢的屈服强度的定义? 答:采用对应于残余应变为0.2*10-2时的应力作为屈服点Y。规范中取为0.85fb。2. 何为骨架线? 答:将同方向(拉或压)加载的应力-应变曲线中,超过前一次加载最大应力区段平移相连后得到的曲线称为骨架线。骨架线与钢材一次拉伸曲线一
18、致,而反向加载的骨架线有明显区别,主要差别在第一次反向加载的屈服点降低,且无清楚的屈服台阶。3. 包兴格效应 答:钢材一次受力(拉或压)屈服后,反向加载的弹性极限显著降低;且首次加载达到的应变值越大,反向弹性极限降低越多。补充:钢筋反复加载的卸载应力-应变曲线,不论是正向还是反向都近似为直线,且与钢材的初始加载应力-应变萍乡,具有相同的弹性模量,至于加载曲线,由于发生包兴格效应而成为曲线,或称为软化段。4. 解释冷作强化的概念 答:对软钢进行各种冷加工,如冷拉,冷轧,冷扭,冷拔等工序使刚才产生很大的塑性变形后,由于金属晶体颗粒的畸变和位移增大了抗阻力,钢材的屈服强度获得了提高,但是延伸率减小。
19、5. 解释冷拉效应 答:钢筋在冷拉过程中超过屈服点进入强化阶段后卸载,产生残余变形,钢筋被拉长,再次加载时钢筋的屈服点提高,但屈服台阶不明显,弹性模量下降,极限强度值与原材料相差不大,但极限延伸率下降。6. 时效强化 答:将冷拉的钢筋自然停放一段时间或是人工加热后,再次拉伸的应力应变曲线显示屈服强度又有了提高,同时出现明显的屈服台阶(相对原始屈服台阶短),同时极限强度也有有所提高,极限延伸率又有所减少。注意:冷拉以及时效硬化都不提高钢材的抗压强度。7. 冷拔 答:将钢筋强力通过硬质合金的拔丝模,由于模内径小于钢筋直径,因此在横向力作用下钢筋长度延伸但是内径减小。冷拔过程中产生强烈的塑性变形,大
20、大提高了刚才的强度,相应的极限延伸率有所下降,应力应变曲线同硬钢相似。8. 应力松弛 软钢在弹性范围内没有应力松弛,影响应力松弛的主要因素有:1)钢材的品种;2)应力的持续时间;3)应力水平;4)温度。第六章 钢筋与混凝土的黏结1. 钢筋与混凝土之间的黏结作用 答:若无黏结作用,那么在荷载作用下钢筋不受力;其次若只有端部锚固,那么相当于二铰拱;只有黏结与锚固同时作用,才起到梁的作用。在梁开裂的情况下,锚固黏结可以保证钢筋和混凝土共同作用,另外缝间黏结可以改善钢筋混凝土的耗能性能。2. 简述钢筋混凝土粘结力的组成 答:1)化学粘着力或吸附力,其抗剪强度极限值取决于水泥的性质和钢筋表面的粗糙程度。
21、当钢筋受力产生较大变形,发生局部滑移后,粘着力就消失了;2)周围混凝土对钢筋的摩阻力,当混凝土粘着力消失后发挥作用,取决于混凝土发生收缩或者荷载和反力等对钢筋的径向压应力,以及二者的摩擦系数;3)机械咬合力,由于钢筋表面粗糙不平或变形钢筋同混凝土之间的作用,即混凝土对钢筋表面斜向压力的纵向分力。3.解释拉式试验同梁式试验结果的差别 答:拉式试验高于梁式试验,除了二者的钢筋应力状态的差异以外,后者的混凝土保护层厚度显著小于前者(主要原因)。4. 光圆钢筋与带肋钢筋的黏结破坏形态的异同?(见作业)5.影响钢筋混凝土黏结性能的因素 答:1)混凝土强度(提高粘着力,机械咬合力,同时抗拉强度的增大,延迟
22、了拔出试件的内裂劈裂应力,提高了极限黏结强度和粘结刚度);2)保护层厚度(加大保护层可以加强外围混凝土的抗劈裂能力,提高了试件的劈裂应力和极限黏结强度)同时与钢筋间距S有关;3)钢筋的埋长(埋长越长,黏结应力分布越不均匀,且与极限抗拉强度的比值越小,当l/d5时,极限黏结应力同极限抗拉强度的比值接近于常数;4)钢筋直径与外形,直径越大,相对黏结面积越小,不利于极限黏结强度。5)横向箍筋(防止劈裂破坏,提高极限黏结强度和增大特征滑移值);6)横向压力,增大了钢筋与混凝土的摩擦阻力。其他因素第七章 轴向受力特性1. 为什么无需模拟钢筋混凝土中钢筋的强化段作用? 答:因为钢筋在屈服后,进入强化的峰值
23、应变为30000个应变,超过混凝土峰值应变十余倍,模拟强化断已无必要。2. 解释混凝土的受压变形系数? 答:定义为任一应变时的割线弹性模量与初始弹性模量的比值。3. 受拉刚化效应 答:在受拉构件开裂后,混凝土对其承载力已经不起作用。但是,混凝土的存在使得裂缝间钢筋的应力减小,平均应变小于裂缝截面的应变,减小了构件的伸长,亦即提高了构件的刚度。第八章 约束混凝土1. 直接配筋与间接配筋? 答:沿构件的轴力或主应力方向设置纵向钢筋,以保证抗拉承载力或增强抗压承载能力,钢筋应力同轴力方向一致,称为直接配筋。沿轴压力或最大主应力的垂直方向配设钢筋,以约束内部混凝土的横向膨胀变形,从而提高轴向抗压承载能
24、力,称为横向配筋或间接配筋。2. 整个箍筋约束机理过程p1763. 螺旋箍筋柱的极限承载力的两个控制值 答:纵筋屈服;箍筋屈服4. 横向箍筋的体积配筋率和配箍特征值5. 关于配设横向箍筋柱子的极限承载力的注意点 答:1)极限承载力N2只使用用于短柱;2)若要使得N2N1,那么对体积配箍率则有特定的要求,若N2N1,则按照N2设计的柱子在使用荷载作用下,外围混凝土已经接近或超过其应力峰值,可能发生纵向裂缝,甚至剥落,不符合使用要求,因此要限定N2与N1之间的比值。6. 分析当不同的配箍率时矩形箍筋柱的应力应变曲线? 答:当配箍率小于0.3,应力应变曲线有明显峰值,当应力接近于素混凝土的峰值应力时
25、,箍筋的应变较小,约束作用不大,当约束混凝土达到峰值应力时,箍筋仍未屈服;当配箍率大于0.36时,应力应变曲线上升段斜率反而降低,原因是密布箍筋影响了混凝土的浇捣质量,削弱了内外混凝土的结合。约束混凝土达到峰值应力的时候,箍筋已经屈服,混凝土强度可以提高一倍,峰值应变可以提高10倍以上。7.矩形箍筋作用机理 答:矩形箍筋下,混凝土截面分三个作用区域,强约束区,混凝土处于三轴受压状态;弱约束区,混凝土处于两轴受压应力状态;无约束区,混凝土处于单轴受压应力状态;8. 小点:约束混凝土极限强度和箍筋屈服同时到达的界限约为配箍率0.32; 对于箍筋间距S,当S1.5b,约束很小,当小于b时才有明显约束
26、作用,且s小的构件下降段明显偏高,有利于延性。配箍率相同,复合箍筋的作用更明显,下降段更缓。第九章 变形差的力学反应1. 引起钢筋同混凝土变形差的原因? 答:1)环境变化,混凝土会发生体积收缩或膨胀,但钢筋不会;2)应力持续作用,混凝土有徐变,钢筋不会;3)温度变化时,二者变形值不等;2. 钢筋混凝土协调变形假设 答:假定混凝土的自由变形为已知,假定钢筋混凝土沿截面高度相邻材料相互约束,黏结完好且无相对滑移,则钢筋混凝土构件变形后,其正截面仍为平面。3. 关于钢筋混凝土徐变的注意点 答:当柱子的配筋率高,荷载持续时间长的时候,混凝土的徐变和截面应力重分布发展大,卸载后混凝土的拉应力可能达到其抗
27、拉强度,沿截面周边将发生横行裂缝。第二篇 基本构建的承载力和变形第十章 压弯承载力1 小点:少筋梁属于脆性破坏,由混凝土受拉控制。2. 偏心受压情况的控制点,根据偏心距来控制,当偏心距为0或无穷大的时候是两个特例,前者为轴心作用,后者为纯弯作用,还有就是截面核心距与界限偏心距。当偏心距小于截面核心距的时候,全截面受压;当偏心距小于界限偏心距的时候,为小偏心受压,破坏有混凝土的受压控制;当偏心距大于界限偏心距时,首先在受拉一侧出现横向裂缝,受拉钢筋首先屈服,破坏有钢筋屈服所控制。3. 偏心受拉的破坏形态p222,但是要注意的是所有的偏心受拉都是由受拉钢筋屈服来控制。4. 解释附加偏心距和附加弯矩
28、 答:实际工程中的柱子比较高,相应的试件在弯矩和轴力共同作用下产生横向变形,且随荷载而逐渐增大。柱子达到极限状态时,临界截面的挠度为f,称为附加偏心距。此截面上的实际弯矩值为N(e+f),其中Nf为轴力引起的附加弯矩,或称二次效应。5. 细长柱的定义:极限轴力小于加载过程中最大轴力的柱子。6.影响柱子附加弯矩和极限轴力的因素 答:长细比(l/h),和偏心距(e/h)7.长柱的计算长度,根据柱端约束不同,柱的计算长度也不同。按弹性稳定理论,框架中有侧向支撑的柱,其计算长度总小于实际长度,无侧向支撑柱则大于实际长度。8. 计算压弯下的极限承载力的假设 答:1)全截面保持平面变形,无论拉压区,应变符
29、合线性变化;2)不考虑混凝土的受拉作用;3)钢筋与混凝土材性标准试验所测定的本构关系可应用于构件分析;4)不考虑时间和环境湿度的影响,即忽略各种收缩徐变。9.等效矩形应力图所谓的等效指的是什么? 答:指的是等效后的矩形图和原来的计算见图的体(面)积相等,且二者的重心重合。第十一章 受拉裂缝1. 裂缝对结构的不利影响答:1)钢筋锈蚀,降低结构的耐久性;2)降低结构的抗渗性;3)降低结构刚度,增大变形;4)使人产生不安全感。2. 截面地抗拒塑性影响系数,以及影响其的因素答:素混凝土开裂时候的名义弯曲抗拉强度与混凝土轴心抗拉强度的比值。构件高度增大,混凝土开裂时的应变梯度减小,则其随之减小。3. 黏
30、结滑移理论,无滑移理论,综合理论4. 关于裂缝宽度外宽内窄的原因答:混凝土沿截面内外的应变差是裂缝宽度外宽内窄的根本原因第十二章 弯曲刚度和变形1. 构件的变形对结构的影响答:1)改变结构的内力或承载力;2)妨碍建筑的使用功能;3)引起非结构构件的损坏;4)妨碍正常工作第十三章 弯剪承载力1. 关于弯剪承载力的说明答:1)无单纯受剪构件,构件抗剪承载力实质是弯剪承载力;2)剪应力成对出现,构件内形成二维应力场;3)构件破坏时发生显著的应力重分布,不再符合梁的应力分布规律;4)构件破坏过程短促,一般属于脆性破坏2. 关于截面尺寸效应的解释答:截面尺寸加大后,尤其是h,斜裂缝的宽度较大,骨料咬合作
31、用减弱,因此,其平均抗剪应力减小2137%。3. 均布荷载下的弯剪承载力答:与集中荷载相比,1)没有剪力等于常数的弯剪段;2)不会在同一个截面出现剪力与弯矩最大;采用跨高比来定义剪跨;随梁的跨高比减小,梁的弯剪承载力增大,是由于斜截面上的剪应力并非最大,即梁斜截面上的剪应力,随梁的跨高比减小而减小;4箍筋的作用 答:箍筋具有抗剪,固定纵筋,承受温度,收缩应力,减小裂缝宽度,以及约束压区混凝土作用。同时必须注意到,箍筋对提高构建的开裂荷载没有明显作用。同时,小剪跨比的斜压破坏,箍筋的作用不大。5. 简述箍筋的抗剪作用答1)直接承受剪力;2)限制斜裂缝开展,增强了腹部混凝土骨料咬合作用;3)约束纵
32、向钢筋摆脱混凝土保护层,增大纵筋的销栓作用。6. 构件弯剪承载力的组成答:1)为开裂混凝土的抗剪力;2)混凝土骨料咬合作用;3)纵筋的销栓作用;4)箍筋的抗剪力;5)弯筋的抗剪力7. 关于弯剪承载力的各种简化模型答:1)梁模型。假设截面压区混凝土为三角形分布,拉区忽略混凝土的作用,仅有钢筋受拉,拉区混凝土处于纯剪状态,将出现45度斜裂缝,并设剪应力仅由箍筋平衡。缺点:此模型没有考虑混凝土抗剪,显然不合理。2)桁架模型。假设桁架各杆铰接,梁顶部的混凝土受压区取为桁架的上弦,受拉钢筋取为桁架的下弦,上下弦Z即为力臂。箍筋与弯起钢筋作为受拉腹杆,梁腹混凝土作为受压斜腹杆。不足:上弦混凝土只受到压力,
33、不受剪力;下弦纵筋只受拉力不受横向销栓力;也不考虑沿斜裂缝的混凝土骨料咬合作用。3)压杆-拉杆模型。是一种从实体结构理想化的桁架模型,包括压杆,拉杆和节点。通过分析结构的弹性主应力迹线来剪力,抓住结构主要受力特点,同时根据截面特性与受力分为B区和D区。B区是弯曲理论的平截面假定适用部分,D区为不再适用部分。 8. 牛腿的几种破坏形态答:1)剪切破坏,a=0.1h0,沿下柱支撑边出现多条斜向短裂缝,与直接剪切试件相同,最后牛腿沿此垂直面往下剪切移动而破坏。2)斜压破坏(0.10.75),首先在牛腿顶面出现受拉竖向裂缝,当荷载一定,加载板内侧出现裂缝,并向斜下方发展,最终如同加载板下的一个斜向短柱受压破坏,实际工程应用;3)弯压破坏,顶部首先出现竖裂缝和加载板内侧起始的斜裂缝,并逐渐向牛腿延伸,最终顶部钢筋屈服,而牛腿根部的受压区高度减小,混凝土压坏。 9. 影响牛腿性能的主要因素答:剪跨比,受拉配筋率,混凝土强度,箍筋数量,加垫板尺寸;牛腿上出现临界斜裂缝的荷载V是设计的主要依据。设计牛腿时,一般以其抗裂和防止剪切破坏等条件控制截面尺寸,以极限承载力条件计算所需要的受拉钢筋。