1.a 2.D 3.B 4.B 5.C 6.C 7.B 8.B 9.C 10.B.D 11.B 12.C 13.C 14.A 15.D 16.B 17.B.C.D 18.C 19.B 20.D 21.A 22.B 23.C 24.c 三.判断题 1.[√]
2.[×]:立方体抗压强度标准值(混凝土强度等级) 3.[×]:抗压强度提高较多,延性也相应提高。 4.[√]
5.[×]:峰值应变时应力同时达到最大。 6.[×]:越低。
7.[×]:其强度越高,但伸长率降低。 8.[×]:无明显流幅的钢筋。 9.[√] 四.简答题
1.图1-1是一次短期加载下混凝土的应力-应变曲线。oa段,ζc-εc关系接近直线,主要是骨料和结晶体受里产生的弹性变形。ab段,ζc大约在(0.3~0.8)fc之间,混凝土呈现明显的塑性,应变的增长快与应力的增长。bc段,应变增长更快,直到峰值应变?0,应力此时达到最大值----棱柱体抗压强度fc。cd段,混凝土压应力逐渐下降,当应变达到?cu时,应力下降趋缓,逐渐稳定。
峰值应变?0,是均匀受压钩件承载力计算的应变依据,一般为0.002左右。 极限压应变,是混凝土非均匀受压时承载力计算的应变依据,一般取0.0033左右。
1-1
2.在不变的应力长期持续作用下,混凝土的变形岁时间的增长而徐徐增长的现象称为徐变。
徐变主要与应力大小、内部组成和环境几个因素有关。所施加的应力越大,徐变越大;水泥用量越多,水灰比越大,则徐变越大;骨料越坚硬,徐变越小;振捣条件好,养护及工作环境湿度大,养护时间长,则徐变小。 徐变会使构件变形增加,是构件的应力发生重分布。在预应力混凝土结构中徐变会造成预应力损失。在混凝土超静定结构中,徐变会引起内力重分布
3.图1-2是软钢(有明显流幅的钢筋)的应力-应变曲线。在A点(比例极限)之前,应力与应变成比例变化;
5
过A点后,应变较应力增长快,到达B’点(屈服上限)钢筋开始塑流;B点(屈服下限)之后,钢筋进入流幅,应力基本不增加,而应变剧增,应力-应变成水平线;过C点后,应力又继续上升,到达D点(极限强度);过D点后钢筋出现颈缩,应变迅速增加,应力随之下降,在E点钢筋被拉断。
图1-3是硬钢(无明显流幅的钢筋)的应力-应变曲线。钢筋应力在大约0.65倍的极限抗拉强度之前,应力-应变按直线变化,之后,应力-应变成曲线发展,但直到钢筋应力达到极限抗拉强度,没有明显的屈服点和流幅。超过极限抗拉强度后,由于颈缩出现下降段,最后被拉断。
1-2 1-3 4.(1)要求钢筋强度高,可节省钢材。
(2)要求钢筋的塑性好,使结构在破坏之前有明显的预兆。
(3)要求钢筋的可焊性好,使钢筋焊接后不产生裂纹及过大变形。
(4)要求钢筋与混凝土的粘接锚固性能好,使钢筋与混凝土能有效的共同工作。
5.无明显屈服台阶的钢筋,取条件屈服点作为强度设计指标,用ζ0.2表示。其定义是:取相应残余应变ε= O.2%时的应力ζ0.2作为名义屈服点,称为条件屈服强度。实际上,由于条件屈服点不容易测定,因此这类钢筋的质量检验以极限强度作为主要强度指标。《规范》按国际标准规定取条件屈服强度ζ0.2为极限强度?cu的0.8倍,即ζ0.2=O.8?cu 。
6.试验表明:粘结作用的产生主要有三个方面的原因:一是因为混凝土收缩将钢筋紧紧
握固而产生的摩擦力;二是因为混凝土颗粒的化学作用产生的混凝土与钢筋之间的胶合力;三是由于钢筋表面凸凹不平与混凝土之间产生的机械咬合力。影响粘结强度的因素有混凝土强度、钢筋表面形状、浇筑位置、保护层厚度及钢筋间距等。
7. 建筑结构中常用的钢筋通常有热轧钢筋、冷拉钢筋、钢丝和热处理钢筋四种。按物理力学性能不同可分为硬钢和软钢两大类。其中热轧钢筋和冷拉钢筋属于ζ-ε曲线有明显屈服点的软钢;钢丝(钢绞线)和热处理钢筋属于ζ-ε曲线无明显屈服点的硬钢。
分析:热轧钢筋随钢筋的级别增加,其含碳量增加,屈服强度提高,但流幅减小。冷拉钢筋是以热轧钢筋为母材,通过强行将钢筋应力拉至ζ-ε曲线的强化段卸载后经时效硬化而成的。虽然冷拉钢筋加载一卸载后,立即加载,其ζ-ε曲线无流幅。但经时效后,屈服点进一步提高,又出现较冷拉前较短的流幅。故冷拉钢筋也属于软钢。钢丝和热处理钢筋其ζ-ε曲线无明显屈服台阶,属于硬钢。
8.尺寸效应对立方体程度的影响主要是试验机承压板与试件上、下表面的摩擦所提供给试件横向约束变形的比例不同。试件尺寸越大,所测得试件强度越低。我国混凝土立方体强度试
150 mm×150 mm×150 mm,
其他常用尺寸有200 mm×200 mm×200 mm和100 mmx 100 mm×100 mm。考虑尺寸效应的影响,分别将以上尺寸所测得的强度乘以1.05和0.95换算为标准试件尺寸的强度。
9.当ζ≤0。3fc时,ζ-ε为直线关系,混凝土的变形以弹性变形为主,试件处于弹性工作阶段。当应力ζ>0.8fc,试件体积的应变从压缩转为膨胀,结构内部微裂缝已发展成通道进入非稳定状态,即使荷载不增加,内部裂缝也会持续开展。故将0.8 fc定为混凝土长期抗压强度。当ζ= fc时,ε曲线的斜率已接近水平,骨料和水泥石的粘结基本丧失,试件达到破坏状态。ε=ε0点即为峰值应变,ε0可作为均匀受压构件的极限压应变。ε=εcu点为试件达
到破坏时的应变,εcu可作为非均匀受力构件的极限压应变。
6
分析:当构件均匀受压时,截面各纤维的应变相等,相互不可能牵制,故极限压应变只能达到ε0。当构件非均匀受压时,截面各纤维间有应变梯度,加之混凝土的非弹性性质,使得当受压最大纤维达到εcu时,试件的潜力才完全耗尽。
第二章
一.填空题
1.结构的可靠性包括——、——、——。 2.建筑结构的极限状态有——和——。
3.结构上的作用按其随时间的变异可分为——、——、——。 4.永久荷载的分项系数是这样取的:当其效应对结构不利时,由可变荷载控制的效应组合取——,由永久荷载控
制的效应组合取——;对结构有利时,一般取——,对结构的倾覆、滑移或漂流验算可以取——。 5.构上的作用是指施加在结构上的——或——,以及引起结构外加变形或约束变形的原因 6.限状态是区分结构——与——的界限。
7.结构能完成预定功能的概率称为____,不能完成预定功能的概率称为____,两者相加的总和为_______。 8.我国《建筑结构可靠度设计统一标准》规定,对于一般工业与民用建筑构件,在延性破坏时可靠度指标?取——,
脆性破坏时?取——。
9.建筑结构设计的目的就是使所设计的结构能满足预定的功能要求。结构的预定功能要求是结构的_____________、_________
和-_____________。
10.建筑结构的极限状态是相对应某一功能要求的。因此建筑结构的极限状态可分为————和————。 11.在确定结构构件的目标可靠指标[β]时,主要取决于————和————两个主要影响因素。
12.我国《规范》规定,按承载能力极限状态进行结构构件计算的一般公式为γ0S≤R 。式中,S表示————;R表
示————;γ。表示————。 二.选择题
1.若用S表示结构或构件截面上的荷载效应,用R表示结构或构件截面的抗力,结构或构件截面处于极限状态时,对
应于————式。
a.R>S; b.R=S; c.R
2.设计基准期是为确定可变荷载及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数,《建筑结构可靠度设计统一标
准》所考虑的荷载统计参数,都是按设计基准期为[ ] 年确定的。 a.25; b.50; c.100; d.75。 3.下列[ ]状态应按正常使用极限状态验算。
a.结构作为刚体失去平衡; b.影响耐久性能的局部损坏; c.因过度的塑性变形而不适于继续承载;d.构件失去稳定。
4.荷载代表值有荷载的标准值、组合值、频遇值和准永久值,其中[ ]为荷载的基本代表值。 a.组合值; b.准永久值; c.频遇值; d.标准值。 5.对所有钢筋混凝土结构构件都应进行[ ]。 a.抗裂度验算; b.裂缝宽度验算; c.变形验算; d.承载能力计算 6.[ ]项属于超出正常使用极限状态。
a.在荷载设计值作用下轴心受拉构件的钢筋已达到屈服强度;
b.在荷载标准值作用下梁中裂缝宽度超出《混凝土结构设计规范》限值; c.吊车梁垫板下混凝土局部受压,承载力不足; d.构件失去稳定。
7.承载能力极限状态设计时,应进行荷载效应的[ ]。
7
a.基本组合和偶然组合; b.基本组合和标准组合; c.偶然组合和标准组合; d.标准组合和准永久组合。 8.正常使用极限状态设计时,应进行荷载效应的[ ]。 a.标准组合、频遇组合和准永久组合; b.基本组合、偶然组合和准永久组合; c.标准组合、基本组合和准永久组合; d.频遇组合、偶然组合和准永久组合。 9.混凝土各项强度指标的基本代表值是[ ]。
a.轴心抗压强度标准值; b.立方体抗压强度标准值; c.轴心抗压强度平均值; d.立方体抗压强度平均值。 10.混凝土立方体抗压强度标准值按[ ]确定? a.μf ; b.μf - 1.6 4 5 ζf ; c.μf -2 ζf ; d.μf +1.6 4 5 ζf 。 cucucucucucucu
11.某批混凝土经抽样,强度等级为C30,意味着该混凝土[ ]。
2
a.立方体抗压强度达到30N/mm的保证率为95%;
2
b.立方体抗压强度的平均值达到30N/mm; c.立方体抗压强度达到30N/mm的保证率为5%;
2
2 d.立方体抗压强度设计值达到30N/mm的保证率为95%。 12.混凝土各种强度指标之间的关系是[ ]。 a. fck>fcu,k>ftk; b. ftk>fcu,k >fck; c. fcu,k > ftk> fck; d. fcu,k> fck> ftk。
13.工程结构的可靠指标β与失效概率Pf之间存在下列[ ]关系。 a.β愈大,Pf愈大; b.β与Pf呈反比关系;
C.β与Pf呈正比关系; d.β与Pf存在一一对应关系,β愈大,Pf愈小。 14.全等级为二级的建筑结构的混凝土梁,当进行斜截面受剪承载力计算时要求目标可靠指标β达到[ ]。 a.β=2.7; b.β=3.2; c.β=3.7; d.β=4.2
15.设功能函数Z=R-S,结构抗力R和作用效应S均服从正态分布,平均值μR=120KN,μs=60KN,变异系数δR=0.12,
δS=0.15,则[ ]。
a.β=2.56; b.β=3.53; c.β=10.6;d.β=12.4。 三.判断题
1.结构可靠度定义中的“规定时间\是指结构的设计基准期。 ( ) 2.结构上的永久作用的值在使用期间内不随时间变化。 ( ) 3.结构上的荷载效应和结构抗力都是随机变量。 ( ) 4.国现行混凝土结构设计规范采用的是近似概率法。 ( )
5.荷载标准值是建筑结构按极限状态设计所采用的荷载基本代表值。 ( ) 6.结构的可靠指标越大,其失效概率就越小,结构使用的时间达到设计使用年限后,失效概率会增大。 ( ) 7.偶然作用发生的概率很小,持续的时间很短,但对结构造成的危害可能很大。 ( )
8.结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态是同等重要的,在任何情况下都应该计算。 ( )
9.结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态计算中,都采用荷载设计值,因为这样偏于安全。 ( ) 10.材料强度标准值是材料强度概率分布中具有一定保证率的偏低的材料强度值。 ( ) 11.荷载的组合值系数是当结构上作用有几个可变荷载时,由于可变荷载的最大值同时出现的概率较小,为避免造成组合时结构可靠度不一致,对可变荷载设计值采取的调整系数。 ( )
12.国设计规范,对于同一构件在进行承载力极限状态和正常使用极限状态计算时,采用同一可靠指标β。( ) 13.地震作用下产生在结构中的剪力是一种间接作用。 ( ) 14.《规范》中荷载的标准值是取在结构的使用期内,在正常情况下可能出现的最大荷载的平均值。
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