【请教】大三学生请教混凝土几个很深奥刁转的问题!
欧尼先生
2012年09月19日 13:45:30
只看楼主

1.混凝土的单轴抗压强度为25MPa,该强度等级的混凝土平板试件受到压应力(即正应力)12MPa和剪应力5MPa,估计混凝土平板试件的破坏形态。 2.常规混凝土圆柱体或棱柱体单轴受压试验中,试件端部条件对试件抗压强度有何影响? 3.承受对称集中荷载的钢筋混凝土简支梁,已知截面尺寸(矩形截面),混凝土强度等级,钢筋(纵筋和箍筋)强度等级。采用双筋截面,试估计该梁所能承受的最大荷载。 由于问题比较刁转,谢谢大家不吝解答了!!!

1.混凝土的单轴抗压强度为25MPa,该强度等级的混凝土平板试件受到压应力(即正应力)12MPa和剪应力5MPa,估计混凝土平板试件的破坏形态。
2.常规混凝土圆柱体或棱柱体单轴受压试验中,试件端部条件对试件抗压强度有何影响?
3.承受对称集中荷载的钢筋混凝土简支梁,已知截面尺寸(矩形截面),混凝土强度等级,钢筋(纵筋和箍筋)强度等级。采用双筋截面,试估计该梁所能承受的最大荷载。
由于问题比较刁转,谢谢大家不吝解答了!!!
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东来东往007
2012年09月19日 13:51:39
2楼
这个三个问题很有趣:
1 强度和破坏形式没有必然联系。破坏形式可以看成是广义坐标下,位移,位移的导数(速度),时间T 这三者的函数。是一个机械运动的概念。
强度是力和几何尺寸的函数。而且在普通的认识范畴下,用强度是去判定构件承载力的判定指标。其结果就是0和1(安全或者失效)。
2 试件端部条件将对构件内部的应力分布有影响。构件内部存在两个概念,应力扩散和应力分布。也就是说,一般实验的目的预期,都希望应力均匀。充分发挥构件本身的材料强度(或者说是材料的内部潜力,完全激发出来)。但有些干扰因素并不能完全阻断,只能通过,适当的方法和合适的条件,尽可能消除干扰因素。从而确保,在单一条件下,实验的结果。
3 承受对称集中荷载的钢筋混凝土简支梁,已知截面尺寸(矩形截面),混凝土强度等级,钢筋(纵筋和箍筋)强度等级。采用双筋截面,试估计该梁所
能承受的最大荷载。“daocaorenh”兄使用公式计算,表面上看是没错的!但实际是有问题的!混凝土做为设计材料,其本身的强度就存在极限和设计之分!
只能这么说,这个梁的承载力会很高,到比按设计计算出来的高很多。至于其实际能吃多少力。和构件尺寸有关系。
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tiantian1638
2012年09月19日 14:07:06
3楼
这个,确实很刁钻,大家能帮忙尽量帮助这位小弟
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dyxjq1972
2012年09月19日 22:35:31
4楼
前两个不知有什么用,是搞科研吗,后一个只计算抗剪,弯矩理论无穷
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fcut2004
2012年09月21日 14:54:06
5楼
感觉题目有点大了。
问题一、根据材料力学求出主拉应力,就可以推测出裂缝发展的趋势。
问题二、这个课本上貌似有讲。端部条件的不同,端部对构件的摩擦力,可阻止构件的侧向运动,这个对承载力还是有影响的。就如各种支撑条件的压杆的计算长度不同一样。
问题三、根据力学平衡条件和平截面假定可以求出极限荷载。
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小沙粒
2012年09月21日 15:20:07
6楼
1、问题二解答:这道题主要应该是让你讨论试件两端是否涂润滑剂对试验结果的影响。
我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法规定以边长为150mm的立方体为标准试件,标准立方体试件在(20±3)℃的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度,单位为N/mm2。
其中,标准的试验方法就和试件端部的条件有关。标准试验方法要求试件两端不涂润滑剂,全截面受压,加载速度C30以下为每秒(0.3~0.5MPa) ,C30以上为每秒(0.5~0.8MPa) 。
通过实验可以看到:不涂润滑剂混凝土立方体试块形成两个对顶的角锥形破坏面,而涂润滑剂时试件将沿着平行于力的作用方向产生几条裂缝而破坏。这是因为,试件在试验机上单向受压时,竖向缩短,横向扩张,由于混凝土与压力机垫板弹性模量与横向变形系数不同,压力机垫板的横向变形明显小于混凝土的横向变形,所以垫板通过接触面上的摩擦力约束混凝土试块的横向变形,就象在试件上下端各加了一个套箍,致使混凝土破坏时形成两个对顶的角锥形破坏面,抗压强度比没有约束的情况要高。影响机理:上、下端垫板的“套箍”作用→约束横向膨胀→限值裂缝开展→强度提高。如果在试件上下表面涂一些润滑剂,这时试件与压力机垫板间的摩擦力大大减小,其横向变形几乎不受约束,受压时没有“套箍”作用的影响,试件将沿着平行于力的作用方向产生几条裂缝而破坏,测得的抗压强度就低。
我国规定的标准试验方法是不涂润滑剂的。
棱柱体试件与立方体试件的制作条件相同,试件上下表面不涂润滑剂。
2、问题三解答:这道题应该是请你分别讨论剪力与荷载的关系和弯矩与荷载的关系,得到两者同时作用下的最大荷载。
比如跨中承受一集中荷载P,构件长度为L,则最大剪力为P/2,最大弯矩为PL/4。
1)讨论剪力与荷载的关系。如果是发生剪压破坏,需要满足尺寸和最小配箍率的要求。还要满足抗剪承载力的要求。已知了混凝土强度和箍筋的强度和面积,就可以算出一个极限的剪力值Vu。令Vu=P/2,就可以算出一个荷载P1值。
2)讨论弯矩与荷载的关系。如果是适筋梁破坏,要满足最小配筋率和混凝土受压区高度的要求,以及抗弯承载力。已知了混凝土强度,纵筋强度和面积,以及混凝土受压区高度,就可以算出一个极限的弯矩值Mu。令Mu=PL/4,就可以算出一个荷载P2值。
3)该梁所能承受的最大荷载设计值应该为上述两种承载力计算结果的较小值。
3、问题一解答:不是很确定,是不是在考你剪压复合应力时的强度对构件的影响。你可以去看看法向正应力和剪应力组合受力时的混凝土强度曲线。
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jianghudq
2012年09月21日 15:34:05
7楼
问题很好 请高人详细分析
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evilcamel
2012年09月21日 16:08:24
8楼
果然比较深奥啊,看各位学习了
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yiboapple
2012年09月21日 16:52:11
9楼
我有可能理解的不是很对。
2混凝土构件如果端部条件不同,比方说是简支,固端,自由,那样计算长度就会根据不同的计算条件发生变化,构件所承受的弯矩也会相应发生变化,影响构件使用;
3在进行结构设计过程中,一般都要求构件适筋破坏,而要发生适筋破坏时必须要底部钢筋作为控制条件(因为是双筋截面,受压区高度可以无视,受压不够可以相应增加上部受压钢筋),记得好像有个地方规定最大配筋率,不过好像没找到。当你确定好底部钢筋,为了省钱,可以先将底部所能承受的最大力减去上不极限受压区高度所能承受的压应力算出上部配筋。 上端集中力可以根据弯矩图反推
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杰克
2012年09月21日 18:18:29
10楼
1、为剪压破坏。
2、端部有无约束,有约束双向受压,无约束单向受压,双向受压强度高。
3、双筋计算可以分为单筋最大承载力加纯钢筋,理论上纯钢筋部分可以认为受拉钢筋承担受压钢筋可以无限大。实际不可以。
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hth360509930
2012年09月21日 22:32:32
11楼
第一个貌似考的是材料在拉伸和压缩时的力学性能
混凝土是脆性材料 拉伸试验:试件沿横截面破坏 推出:抗拉能力 <抗剪能力
压缩试验:试件沿45度斜截面破坏 推出:抗剪能力 <抗压能力
所以上面的情况应该是沿45度方向发生剪切破坏
若是塑性材料: 拉伸:弹性 屈服 强化 最后局部变形 且不沿横截面破坏 推出:抗拉>抗剪
压缩:与拉伸应力应变曲线基本相同(在拉伸试件屈服以前) 推出:抗拉=抗压
第二个问题是否是说端部较尖会发生应力集中?
第三个是要分混凝土强度和受弯钢筋强度分别讨论吧 看哪个能受的载荷小 就取较小的载荷为设计最大荷载
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