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Q：
01 什么是带“加强层的高层建筑结构”？
02 “加强层”常采用什么结构方案？
03 为什么“加强层”能提高结构的抗侧刚度？
04 在钢筋混凝土高层建筑中设置加强层要特别注意什么问题？
A：
01 带刚臂超高层核心筒框架结构体系。
02 加强层宜布置有外伸刚性梁，桁架或空腹桁架，有时还在楼层布置环梁或桁架。
03 层数很多，高度很大的建筑结构中，不可避免要遇到两个问题：结构在水平作用下水平位移过大，作为主要受力构件的中心剪力墙或筒体承受的弯矩过大，一般高层结构体系，其位移类似悬臂梁，随高度增大，外荷载产生的倾覆力矩大部分由中央核心剪力墙或筒体承受，设计遇到很大困难。在顶部布置水平伸臂后，由于刚性伸臂 使外伸产生轴向拉力和压力。它们组成一个力偶平衡了一部分外荷载所产生的倾覆力矩，从而减少了核心内墙承受的力矩，也大大减少了侧移。
04 由于刚臂的作用加大了部分框架柱的轴压比，对抗震不利 。
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Q：
01 请说明什么是“型钢混凝土”(劲性钢筋混凝土或型钢钢筋混凝土),什么是“钢管混凝土”?
02 以型钢混凝土柱为例,说明它的受力为什么比普通钢筋混凝土好。
A：
01 型钢混凝土构件是在混凝土中主要配置型钢,也配有少量构造钢筋及少量受力钢筋。在钢管中充填混凝土的结构称为钢管混凝土结构。
02 型钢混凝土：
一方面混凝土包裹型钢，在构件达到承载力前型钢很少发生局部屈曲。
另一方面型钢对核心混凝土起约束作用。同时因为整体型钢比钢筋混凝土中分散的钢筋刚度大得多，所以型钢混凝土构件比钢筋混凝土构件的刚度明显提高。型钢混凝土有很好的延性及很大的耗能能力。
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Q：试以剪力墙结构中的一片横墙剪力墙为例,说明在水平荷载作用下,剪力墙每一层的层间位移中哪一部分称为”有害位移”,哪一部分称为”无害位移”。
A：
本层的弯曲变形和剪切变形所产生的位移为有害位移，下层的位移对上层产生的附加位移是无害位移。
弯曲型的剪力墙结构，对于剪力墙的整体变形采用普通梁的平截面假定。由此可知，第I层剪力墙的层间委蛇角包含自身变形角和下层的位移角两部分。后者和本层受力无关，称为无害位移角，前者和本层受力有关，称为有害位移角。
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Q：请说明单层厂房钢筋混凝土或预应力混凝土屋架的比较合理的结构形式。这种屋架能按简单的铰接桁架进行内力分析吗？如果不完全行，又要补充什么验算内容？
A：
可以按照铰接桁架来计算轴力（即进行内力分析），但是上弦要按照连续梁在支座不均匀沉降情况下计算弯矩。
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Q：
01 为什么说支撑系统是保证单层厂房结构整体刚度和稳定性的关键措施。
02 可能需要哪些部位设置沿哪个方向的平面支撑。
03 支撑本身一般采用什么样的结构形式？
A：
01 在装配式钢筋混凝土单层厂房结构中，支撑虽然不是主要的承重构件，但却是联系各种主要结构构件并把它们构成整体的重要的组成部分。可以把有些水平荷载传递到主要承重构件。屋架的横向刚度很小，容易连续倒塌，故设置支撑。
02 屋盖的上下弦水平支撑，应布置在屋架（屋面梁）上下弦平面内以及天窗架上弦平面内。
屋盖的垂直支撑应布置在屋架（屋面梁）间和天窗架（包括挡风板立柱）之间。
系杆设置在屋架上下弦及天窗上弦平面内。
屋架上弦水平支撑布置在每个伸缩缝区段端部。
03 对于采用钢筋混凝土屋面梁的屋盖系统，当采用檩条时，应在梁的上翼缘平面内设置横向水平支撑。支撑应布置在伸缩 缝区段两端的第一个或第二个柱距内。当屋盖上的天窗通过伸缩缝时，则应在伸缩缝的两侧天窗下面的柱距内设置上弦横向水平支撑。
对于采用钢筋混凝土拱形及梯形屋架的屋盖系统，应在每一个伸缩缝区段端部的第一或第二个柱距内设置上弦横向水平支撑。当厂房设置天窗时，可根据屋架上弦杆件的稳定条件，在天窗范围内沿厂房纵向设置连系杆。
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Q：请从材料的加、卸载应力—应变关系说明什么是“非弹性”，什么是“弹性”？什么是“非线性”，什么是“线性”？
就这个意义来说，混凝土受压时具有什么特性？为什么？
A：
（非）弹性是指在应力作用下产生的某一应变，在应力撤除后（不）能够完全恢复的性能。
（非）线性是指在应力作用下的σ—ε曲线按比例呈线性增加称为线性。
就这个意义上说，混凝土受压时具有非线性和非弹性的特征。
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Q：以硅酸盐水泥做成的混凝土为例，说明水泥水化后的细观结构特征。这种特征对混凝土的受力性能有什么影响。
A：
水泥水化后，在水泥颗粒表面形成水化物膜。内部水泥颗粒继续水化，然后向外喷出管状触须。触须相互交错。致使颗粒间的空隙减小，包有凝胶体的水泥颗粒相互接触，结晶体和凝胶体互相贯穿形成结晶网状结构。固相颗粒之间的空隙减小，结构逐渐紧密。
使水泥浆体完全失去可塑性，达到能够担负一定荷载的强度。进入硬化期后，水化速度减慢，水化物随时间的增长而逐渐增加，扩散到毛细孔中，使结构更趋致密，强度相应提高。因此混凝土抗压能力强而抗拉能力弱。
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Q：请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。
A：
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。
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Q：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？
A：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。
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Q：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？
A：
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。
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发表于 2016-12-27 09:33:47
