钢筋混凝土原理和分析第三版课后答案

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1、钢筋混凝土原理和分析第三版课后答案思考与练习1.基本力学性能1-1混凝土凝固后承受外力作用时，由于粗骨料和水泥砂浆的体积比、形状、排列的随机性，弹性模量值不同，界面接触条件各异等原因，即使作用的应力完全均匀，混凝土内也将产生不均匀的空间微观应力场。在应力的长期作用下，水泥砂浆和粗骨料的徐变差使混凝土内部发生应力重分布，粗骨料将承受更大的压应力。在水泥的水化作用进行时，水泥浆失水收缩变形远大于粗骨料，此收缩变形差使粗骨料受压，砂浆受拉，和其它应力分布。这些应力场在截面上的合力为零，但局部应力可能很大，以至在骨料界产生微裂缝。粗骨料和水泥砂浆的热工性能（如线膨胀系数）的差别，使得当

2、混凝土中水泥产生水化热或环境温度变化时，两者的温度变形差受到相互约束而形成温度应力场。由于混凝土是热惰性材料，温度梯度大而加重了温度应力。环境温度和湿度的变化，在混凝土内部形成变化的不均匀的温度场和湿度场，影响水泥水化作用的速度和水分的散发速度，产生相应的应力场和变形场，促使内部微裂缝的发展，甚至形成表面宏观裂缝。混凝土在应力的持续作用下，因水泥凝胶体的粘性流动和A部微裂缝的开展而产生的徐变与时倶增，使混凝土的变形加大，长期强度降低。另外，混凝土内部有不可避免的初始气孔和缝隙，其尖端附近因收缩、温湿度变化、徐变或应力作用都会形成局部应力集中区，其应力分布更复杂，应力值更高。1-

3、2解：若要获得受压应力-应变全曲线的下降段，试验装置的总线刚度应超过试件下降段的最大线刚度。采用式(1-6)的分段曲线方程，则下降段的方程为：y??x?x?，其中，x?ly?20.8(x?l)?xfc?pd?dyfc??d?dx?pdy的最大值：dx混凝土的切线模量Ect?考虑切线模量的最大值，即dy0.8(x?l)2?x?x(1.6x?0.6)?0.8(x2?l)??,x?ldx[0.8(x?l)2?x]2[0.8(x?l)2?x]2-1-d2yl.6(x2?l)(1.6x?0.6)1.6x令2?0,即：？?0dx[0.8(x?l)2?x]3[0.8(x?l)2?x]2?1.

4、6(x2?l)(1.6x?0.6)?1.6x[0.8(x?l)2?x]整理得：0.8x3?2.4x?0.6?0zx?l；解得:x?1.59dy?0.8?(1.592?l)?dy????0.35???22?dx?maxdxx?1.59[0.8?(1.59?l)?1.59]fc26?d???dy??Ect,max?????0.35??5687.5N/mm2????31.6?10?d??max?dx?max?p试件下降段的最大线刚度为:22A2100mmEct?max??5687.5N/mm??189.58kN/mm>150kN/mmL300mm所以试件下降段最人线刚度超过装置

5、的总线刚度，因而不能获得受压应力-应变全曲线（下降段）。1-3解：计算并比较混凝土受压应力-应变全曲线的以下几种模型：（x???,y?）?pfc?y?2x?x2,O?x?l?①Hognestad:?（取xu?2）?x?l?x?l?y?l?0.15?x?l?,?u???y?2x?x2,0?x?l②RUsch：?x?l?y?l,?y?2x?x2,0?x?l?③Kent-Park：?（取？0.5?2.5?p）20.67?2fc?3?=?10,x?l?0.5fc?6.89?④Sahlin：y?x?el?x⑤Young：y?sin（?22x⑥Desayi：y?I?x2x）-2-?y?2x

6、x?z20?⑦式（1-6）:?xy?2?6（0.）lx??x?x?l?xl?令x?0,0.5,l…5，计算y，结果如表1-3。表1-3几种混凝土受压应力-应变全曲线的计算结果将7种曲线在同一华标图内表示出来，进行比较，见图1-3。1-3几种混凝土受压应力-应变全曲线1-4解：棱柱体抗压强度fc采用不同的计算式计算结果如下：(1)fc?(0.85?(2)fc?fcu30)fcu?(0.85?)?30?20.267N/mm2172172130?fcul30?30fcu??30?20.426N/mm2145?3fcul45?3?30(3)fc?0.84fcu?1.62?0.84?30

7、?1.62?23.58N/mm2-3-峰值应变?p采用本书建议计算式，取fc?20.267N/mm2：?p?(700??10?6?(700?172?10?6?1.474?10?3受压应力-应变曲线关系采用分段式：?y??ax?(3?2?a)x2?(?a?2)x3?x?y???d(x?l)2?x?O?x?lx?l对于C30混凝土，？p?1.474?10?3,取?a?2.2,?d?0.4?y?2.2x?1.4x2?0.2x3?即：？xy??0.4(x?l)2?x?O?x?lx?l初始弹性模量EO