混凝土結構設計原理(沈浦生第五版)課后思考題答案—第一章

1-1 混凝土結構對鋼筋性能有什么要求?各項性能指標有什么作用?
????答:①強度高。強度系指鋼筋的屈服強度和極限強度。鋼筋的屈服強度是混凝土結構構件計算的主要依據之一(對無明顯屈服點的鋼筋取條件屈服強度)。采用較高強度的鋼筋可以節(jié)省鋼材,獲得較好的經濟效益。
②塑性好。鋼筋混凝土結構要求鋼筋在斷裂前有足夠的變形,能給人以破壞的預兆。因此,鋼筋的塑性應保證鋼筋的伸長率和冷彎性能合格。
③可焊性好。在很多情況下,鋼筋的接長和鋼筋之間的連接需通過焊接。因此,要求在一定的工藝條件下鋼筋焊接后不產生裂紋及過大的變形,保證焊接后的接頭性能良好。
④與混凝土的黏結錨固性能好。為了使鋼筋的強度能夠充分被利用和保證鋼筋與混凝土共同工作,二者之間應有足夠的黏結力。
1-2 設計混凝土結構時如何選用鋼筋?
????答:①一般的鋼筋混凝土結構,盡量采用較低等級的鋼筋。
②對于預應力混凝土結構,采用高強度鋼絲和鋼絞線(后張法構件),還可采用預應力螺紋筋(先張法構件)。
1-3立方體抗壓強度是怎樣確定的?為什么試塊在承壓面上抹涂潤滑劑后測出的抗壓強度比不涂潤滑劑的低?
????答:

當試件承壓接觸面上不涂潤滑劑時,混凝土的橫向變形受到摩擦力的約束,形成“箍套”作用。在“箍套”的作用下,試件與墊板的接觸面局部混凝土處于三向受壓應力狀態(tài),試件破壞時形成兩個對頂?shù)慕清F形破壞面。如果在試件承壓面上涂一些潤滑劑,這時試件與壓力機墊板間的摩擦力大大減小,試件沿著力的作用方向平行地產生幾條裂縫而破壞,所測得的抗壓極限強度較低。標準試驗方法不加潤滑劑。
1-4 影響混凝土抗壓強度的因素有哪些?
????答:①試件尺寸。試件尺寸對混凝土也有影響。試驗結果表明,采用相同的混凝土進行試驗時,立方體尺寸愈小則試驗測出的抗壓強度愈高,這個現(xiàn)象稱為尺寸效應。
②加載速度?;炷量箟涸囼灂r加載速度對立方體抗壓強度也有影響,加載速度越快,測得的強度越高。
③混凝土的齡期。隨著試驗時混凝土的齡期增長,混凝土的極限抗壓強度逐漸增大,開始時強度增長速度較快,然后逐漸減緩,這個強度增長的過程往往要延續(xù)幾年,在潮濕環(huán)境中延續(xù)的增長時間更長。
1-6混凝土的彈性模量是怎樣測定的?
????答:混凝土的彈性模量測定使用壓力試驗機和變形測量儀表進行。過程為:測定混凝土軸心抗壓強度—在試件上安裝變形測量儀表—將試件安放在壓力機上—預壓—施壓并測量變形值—卸除儀表。詳細操作可見標準《普通混凝土力學性能試驗方法》。
1-7簡述混凝土在三向受壓情況下強度和變形的特點。
????答:混凝土在三向受壓的情況下,其最大主壓應力方向的抗壓強度取決于側向壓應力的約束程度。圓柱體三軸受壓(側向壓應力均為?)的試驗,隨著側向壓應力的增加,微裂縫的發(fā)展受到了極大的限制,大大地提高了混凝土縱向抗壓強度,此時混凝土的變形性能接近理想的彈塑性體。
1-8影響混凝土的收縮和徐變的因素有哪些?
????答:①混凝土的組成和配合比是影響徐變的內在因素。
②養(yǎng)護及使用條件下的溫度是影響徐變的環(huán)境因素。
③混凝土的應力條件是影響徐變的非常重要的因素。
④水泥用量越多,水灰比越大,收縮越大,骨料的級配越好,彈性模量越大,收縮越小,構件的體積和表面積比值越大的收縮越小。
1-9 混凝土的收縮和徐變有什么區(qū)別和聯(lián)系?
????答: 在荷載保持不變的情況下隨時間而增長的變形稱為徐變,徐變不一定體積減小,混凝土在空氣中結硬時體積減小的現(xiàn)象稱為收縮?;炷恋慕M成和配合比對徐變和收縮的影響是相同的,混凝土的徐變和收縮都會使預應力結構中產生應力。
1-10收縮和徐變對普通混凝土結構和預應力混凝土結構有何影響?
????答:徐變:對普通鋼筋混凝土,使試件在長期荷載作用下的變形增加;對預應力鋼筋混凝土,是引起預應力損失的重要原因。
收縮:只會引起混凝土體積的減小,不會產生應力和裂縫,但受約束時內部產生壓應力,甚至開裂。
1-11 鋼筋和混凝土之間的黏結力是怎樣產生的?
????答:鋼筋和混凝土有相對變形(滑移),就會在鋼筋和混凝土交界上產生沿鋼筋軸線方向的相互作用力,這種力為鋼筋和混凝土的粘結力。
1-12“鋼筋混凝土構件內,鋼筋和混凝土隨時都有黏結力?!边@一論述正確嗎?簡要解釋說明。
????答:不正確,因為粘結力是在鋼筋和混凝土之間有相對變形的條件下產生的。
1-13 伸入支座的錨固長度越長,黏結強度是否越高?為什么?
????答:不是,伸入支座的錨固長度有一個極限值。在這個極限值內,錨固的長度越長,粘結的強度越高,超過了這個極限,錨固長度增大,粘結強度也不會變大。