混凝土结构设计原理课程作业.docx

第一章、绪论

1，某工程师用买来的正版软件进行结构设计，后发现软件错误，并导致工程事故，谁应为工程事故承担赔偿责任？
答：首先，作为设计者应当对所做设计负责，故设计的工程师应对首先对事故承担责任；其次，在完成赔偿后的工程师，可以对设计中所有可能产生的错误进行分析，如果确是软件原因，在依法律程序处理。
2，线弹性分析方法和弹性分析方法各有什么不同的含义，弹塑性分析方法和非线性分析方法各有什么不同含义？
答：线弹性分析方法是弹性分析方法的组成部分，除此之外还包括非线弹性分析方法；弹塑性分析方法，包含材料进入塑性阶段考虑材料塑性变形能力，非线性分析方法仅涉及材料的非线弹性阶段，不包括材料塑性变形能力。
3，试验分析方法怎样在混凝土结构设计中应用？
答：当结构或其部分的体形不规则和受力状态复杂而又无恰当的简化分析方法时，可采用实验分析方法。
4，什么情况下混凝土结构设计采用弹塑性分析方法？
答：由于该方法比较复杂，计算工作量大，各种分线性本构关系尚不够完善和统一，至今应用分为仍然有限，主要应用于复杂，重要的结构工程的分析和罕遇地震作用下的结构分析。
5，什么情况下结构分析时完全不能考虑弹塑性因素，只能采用弹性分析方法？
答：对于直接承受动力荷载的构件，以及要求不出现裂缝或处于三a、三b类环境情况下的结构，主梁、承受冲击荷载的构件等由于在设计时要有足够的安全储备，因此不能采用弹塑性分析方法，仅能用弹性分析方法。

、钢筋和混凝土的力学性能
1，应力——应变曲线是否反应力混凝土结构用钢筋的所有性能？
答：钢筋的应力——应变曲线反映的是钢筋的受力性能，包括强度，延性等；并不能够反映结构受力时钢筋的冷弯性能，可焊性，以及钢材内部成分对钢材其他性能有较大影响的因素。
2，高性能混凝土的基本特征有哪些？
解：高性能混凝土（HPC）具有较好的耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。
（1）自密实性。高性能混凝土的用水量较低，流动性好，抗离析性高，从而具有较优异的填充性；
（2）体积稳定性。高性能混凝土的体积稳定性较高，表现为具有高弹性模量、低收缩与徐变、低温度变形；
（3）强度。高性能混凝土的抗压强度已超过200MPa。目前，28d平均强度介于100~120MPa的高性能混凝土，已在工程中应用；
（4）水化热。由于高性能混凝土的水灰比较低，会较早的终止水化反应，因此，水化热相应的降低；
（5）收缩和徐变。高性能混凝土的总收缩量与其强度成反比，强度越高总收缩量越小。相对湿度和环境温度是影响高性能混凝土收缩性能的两个主要因素。徐变变形显著低于普通混凝土；
（6）耐久性。高性能混凝土除通常的抗冻性、抗渗性明显高于普通混凝土之外，高性能混凝土的氯离子渗透率，明显低于普通混凝土。高性能混凝土由于具有较高的密实性和抗渗性，因此，其抗化学腐蚀性能显著优于普通强度混凝土；
（7）耐火性。高性能混凝土在高温作用下，会产生爆裂、剥落。由于混凝土的高密实度使自由水不易很快地从毛细孔中排出，再受高温时其内部形成的蒸汽压力几乎可达到饱和蒸汽压力。为克服这一性能缺陷，可在高性能和高强度混凝土中掺入有机纤维，在高温下混凝土中的纤维能熔解、挥发，形成许多连通的孔隙，使高温作用产生的蒸汽压力得以释放，从而改善高性能混凝土的耐高温性能；
3，钢筋受拉达到屈服强度后，其应力应变曲线，也出现下降段，这个下降段与混凝土受压应力应变曲线的下降段有何不同？
答：混凝土的应力-应变曲线的下降段表明混凝土在经历峰值应力后，仍可通过非弹性变形消耗外荷载输入的能量。原因是由于混凝土是非均质材料，因此，非弹性变形可通过内摩擦、挤压等方式耗散，对于结构设计也具有很重要的意义；
钢筋的应力-应变曲线的下降段表明钢筋已经通过极限拉应力，而进入到颈缩破坏阶段，由于钢筋的匀质性，只能通过增加其变形（包括可恢复与不可恢复的变形）来储存外荷载输入的能量，而无法通过其它方式来耗能，非弹性变形也无法恢复。
4，强度等级为C30的混凝土，其轴心抗压强度设计值是14.3KN/mm2,，这个值从何而来?
答：混凝土的强度设计值由强度标准值除材料分项系数γc确定。混凝土的材料分项系数γc取为1.4。轴心抗压强度设计值等于fck/1.4。
5，设计规范中，规定了素混凝土，钢筋混凝土和预应力混凝土结构的最低混凝土强度等级，为什么要做出这样的规定？
答：我国建筑工程实际应用的混凝土强度和钢筋头强度均低于发达国家。我国结构安全度总体上比国际水平低，但材料用量并不少，其原因在于国际上较高的安全度是依靠较高强度的材料实现的。为提高材料利用率，工程中应用的混凝土强度等级宜适当提高。C15级的地轻度混凝土仅限于素混凝土解耦股，各种配筋混凝土结构的混凝土强度等级也应稍有提高。
6.解释混凝土单轴受压时的微柱模型和劈裂模型。
答：微柱