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发表于 2014-8-24 22:35:03
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26.请再从混凝土的细观结构——微裂缝发育——应力应变关系归纳一下混凝土非线性、非弹性特征的来源及表现特征。
解:主要来源于内部裂缝的发展的凝胶体的流动
细观结构:结构混凝土在承受荷载前,内部就已经存在少量的微裂缝,主要位于粗骨料和砂浆的接触面上,并且硬结的水泥还有一定的流动性。
微裂缝的发育:在混凝土压应力较小时粗骨料表面的微裂缝尖端因应力集中而沿周界略有发展,同时,有些裂缝因受压而闭合,卸载后大部分变形能恢复,故混凝土宏观变形性能无明显变化,应力应变关系近似线弹性;继续加大荷载,粗骨料表面裂缝逐渐延伸和增宽,并产生新的粘结裂缝,一些裂缝向砂浆深入,若停止加载裂缝不会继续延伸,此时混凝土由于裂缝的发展抗压刚度降低,同时由于裂缝不可恢复,故表现出非线性非弹性性质;再加大荷载,裂缝继续向砂浆里面深入以至形成沿荷载方向的贯穿裂缝将混凝土分成一些小柱而破坏,此时的裂缝使混凝土试块刚度急剧下降,并且裂缝是不可恢复和不稳定的,故混凝土非线性非弹性表现的更明显。(过镇海P9~12)
27.请说明混凝土受拉应力——应变曲线的特征,受拉应力——应变曲线有下降段吗?为什么?
解:试件开始加载后,当应力(A点)时,混凝土的变形约按比例增大。此后混凝土出少量塑性变形稍快,曲线微凸。当平均应变时,曲线的切线水平,得抗拉强度。随后,试件的承载力很快下降,形成一陡峭的尖峰(C点)。肉眼观察到试件表面的裂缝时,曲线以进入下降段(E点),平均应变约。裂缝为横向,细而短,缝宽约为0.04~0.08mm。此时的试件残余应力约为(0.2~0.3)。此后,裂缝迅速延伸和发展,荷载慢慢下降,曲线渐趋平缓。
受拉应力应变曲线有下降段。试件破坏时是砂浆逐步退出工作,剩余部分的应力增大,但名义应力减小,故有下降段;下降段的测出要求实验装置有足够大的刚度。
28.请说明HRB235级、HRB335级、HRB400级、消除应力钢丝和热处理钢筋的应力——应变特征有什么差别?
解:
前三种钢筋有明显的线弹性段和屈服平台,三种钢筋屈服点依次增大,屈服段依次减短,极限延伸率较大;
后两种没有明显屈服平台,达到极限强度后曲线稍有下降,极限延伸率较小。
29.请一定弄清楚在普通钢筋混凝土结构中为什么不能直接用强度过高的钢筋(例如标准强度超过550MPa的钢筋)作为普通钢筋。
解:
因为混凝土达到强度极限时的延伸率为0.002,当钢筋强度超过400MPa后,混凝土强度达到极限强度时钢筋没有屈服,不能充分利用钢筋的强度;否则混凝土强度下降,构件承载力下降。
30.热轧钢筋的强度标准值和消除应力钢丝的强度值分别按哪个强度指标确定的,为什么?
解:
热扎钢筋的强度标准值是根据屈服强度确定,用fyk表示。预应力钢铰丝、钢丝、和热处理钢筋的强度标准值是根据极限抗拉强度确定的,用fptk表示(规范p19)
31.什么是钢筋的极限延伸率,什么是钢筋的均匀延伸率,为什么钢筋(钢丝)的材性控制指标要从原来使用前者改为现在使用后者。
解:
极限延伸率是指钢筋试件拉伸实验破坏时伸长量与原试件长度的比值;钢筋的均匀延伸率是指混凝土构件两裂缝间的钢筋的平均伸长量与原长的比值;
32.什么冷轧带肋钢筋?它的性能有什么优点?有什么缺点?
解:
冷轧带肋钢筋是将热轧钢筋在常温下通过轧制机轧制而成.优点:冷轧带肋钢筋比原钢筋强度增大,节省钢材.缺点:塑性性能降低.
33.为什么此次修订规范优先推荐采用HRB400级(新三级)钢筋?它的最大优势是什么?与使用HRB335级钢筋相比,在使用HRRB400级钢筋时应注意是什么问题?
解:
优先采用是为了节省钢材.其最大优势是省钢材,方便施工;与HRB335相比要注意验算裂缝宽度,规范规定最小配筋率减少0.1%.
34.规范对预应力钢筋(钢丝)推荐的主导品种是什么?为什么在预应力结构中取用强度高的预应力筋更有利?
解:
主导钢筋是高强的预应力钢绞线,钢丝.预应力钢筋强度越高预应力相对损失越少,另外强度越高配筋相对减少,预应力损失减少,同时预加应力越大,抗裂度加大.
36.混凝土和钢筋标准强度的统计含义是什么?
解:混凝土标准强度:以边长为150MM立方体在20C的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28天,依照标准方法测得的具有95%保证率的抗压强度
钢筋标准强度:混凝土设计规范中采用国标规定的废品率限制作为钢筋的强度标准值,为97.73%。
37.你认为影响钢筋混凝土和预应力混凝土结构耐久性的因素有那些?
解:保护层厚度,裂缝,材料性能有关(笔记)
内部因素:混凝土强度,密实性,水泥用量,水灰比,氯离子及碱含量,外加剂用量,保护层厚度。
外部因素:温度,湿度,CO2含量,侵蚀性介质,空气流动性。
38.什么是混凝土的碳化?为什么碳化深度与钢筋全面锈蚀有直接关系?
解:大气中的CO2或其它酸性气体,将使混凝土中性化而降低其碱度,这就是混凝土的碳化;因为混凝土的高碱性环境使得钢筋免于被酸性物质腐蚀,当混凝土碳化前锋达到钢筋表面后,钢筋开始锈蚀,此后钢筋锈蚀不断加剧,直到全面锈蚀。
39.混凝土构件的保护层厚度是按什么原则确定的?为什么板、墙、壳类构件的保护层厚度可以比梁柱类构件取得小?
解:保证混凝土与钢筋的共同工作和耐久性的要求来确定的。处于一般室内环境中的构件,受力钢筋的混凝土保护层最小厚度主要按结构构造或耐火性的要求确定。处于露天或室内高湿度环境中的构件,结构的使用寿命基本上取决于保护层完全碳化所需的时间。总之受力钢筋的混凝土保护层的最小厚度应根据不同等级混凝土在设计基准期内碳化深度来确定。
对于梁柱等构件,因棱角部分的混凝土双向碳化,且易产生沿钢筋的纵向裂缝,而板、壳是单向碳化,故保护层厚度要比梁柱的小。
40.请说明钢筋混泥土结构构件和预应力结构构件的裂缝控制等级。这些等级与耐久性有什么关系?
解:
环境类别钢筋混泥土结构预应力混泥土结构
裂缝控制等级(mm)裂缝控制等级(mm)
一三0.3(0.4)三0.2
二三0.2二——
三三0.2一——
(《混凝土结构设计规范》P13)
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