第一章 绪论
1、高等钢筋混凝土结构学课程的性质、地位、主要内容
①钢筋混凝土结构学的定义;专科、本科、硕士、博士的钢筋混凝土课程的区别 ②钢筋混凝土在结构工程(混凝土结构、钢结构、组合结构、其它结构)、土木工程中地位(混凝土的用量、知识点多,难学)、与日常生活息息相关,科普知识、反映一个人的综合素质)
③主要内容(书上的13章)
④钢筋混凝土文化(人、事、历史)
2、钢筋混凝土结构中所用材料的最新发展方向 ①材料与结构的关系,研究材料的必要性和意义
②混凝土的发展方向(高性能、轻质、纤维、碾压、特种) ③配筋的发展方向(钢筋、纤维筋、防腐筋) ④界面的研究热点(粘结力、) 3、钢筋混凝土结构的最新发展方向
①钢-混凝土组合结构(概念、主要问题、研究热点) ②预应力混凝土结构 ③大体积混凝土结构
④超长、超高、超厚钢筋混凝土结构
4、钢筋混凝土结构设计计算理论方面的研究热点 ①结构的功能设计
②工程结构的可靠度理论与实用设计方法 ③基本构件的设计计算理论 ④混凝土的收缩与徐变 ⑤混凝土的裂缝与断裂力学
⑥钢筋混凝土结构的有限元分析方法
5、钢筋混凝土结构的耐久性、鉴定与加固 ①耐久性的概念
②新建结构的耐久性设计 ③耐久性下降的机理 ④既有结构的鉴定 ⑤建筑物的维修与加固
6、钢筋混凝土结构试验技术的研究热点 ①试验研究的重要性 ②高级加载与测量设备
③研究内容的趋势(构件-结构;静-动;单向-三维;荷载-变形;结构-材料;宏观-微观)
④无损检测技术(CT、电镜、声发射、核磁共振)
第二章 钢筋混凝土结构设计理论
1、钢筋混凝土结构设计理论的发展历史 ①早期的极限强度理论(特征)
②弹性理论----允许应力法(特征、优点、缺点)
③破损阶段理论 ④极限状态理论
⑤基于功能的极限状态设计法
2、可靠度理论在混凝土结构设计理论中应用的历程 ①材料强度如何取?荷载大小如何取?安全度有多大? ②专门化的研究机构
③水准Ⅰ-半概率半经验法 ④水准Ⅱ-近似概率法 ⑤水准Ⅲ-全概率法
3、工程结构可靠度分析的基本概念和方法
①基本概念(结构抗力、作用、作用效应、极限状态方程、失效概率、可靠指标、目标可靠指标、极限状态、设计工况、荷载组合)
②荷载的取值(作用、作用代表值、作用代表值的确定)
③材料强度的取值(材料强度的标准值、立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度、钢筋强度标准值、材料强度的设计值) ④可靠指标的计算
两个正态分布的随机变量(理论解) 两个对数正态分布的随机变量(变换)
多个正态分布的随机变量(中心点、验算点) 多个非正态分布的随机变量(当量正态化)
4、工程实用设计表达式
①实用设计表达式(为什么要这样?不同的规范做法不一样,此处以国标为例) ②几个有关的系数(结构重要性系数、荷载分项系数、材料强度分项系数) ③荷载组合(基本、偶然、标准、频遇、准永久) ④设计表达式(承载能力、正常使用)
⑤不同规范的做法(水工、港工、新老规范的区别)
5、钢筋混凝土结构设计理论需继续研究的问题 ①可靠度理论的应用前景 ②结构安全度的大小 ③极限状态的种类 ④随机过程的引入 ⑤ ⑥
第三章 普通混凝土的本构关系和破坏准则
1、目前阶段较常见的各类本构模型及其主要特点 ①线性与非线性弹性模型 ②塑性与粘塑性力学模型 ③内时理论模型 ④损伤理论模型 ⑤微平面模型
⑥各理论相结合建立的模型
2、两向应力状态下普通混凝土的破坏包络线和破坏形态有什么特征? ①两个方向上应力的相互影响(双压、拉压以及双拉) ②最大压应力的大约位置 ③双向等压时的受压强度 ④体积膨胀
⑤加载路径的影响
3、如何将单轴应力应变关系推广至双轴应力应变关系? ①单轴应力应变关系 ②等效应变
③双轴等效应力应变关系 ④剪切模量
⑤正交各向异性材料的应力应变增量关系
4、三向应力状态下普通混凝土的破坏面有哪些特征? ①对称 ②光滑 ③外凸 ④钟乳形状 ⑤静水压力相关
5、W-W三参数模型、Ottsen四参数模型和W-W五参数模型的主要特点? ①偏平面上的形状 ②子午面上的形状 ③与静水压力轴的交点
第4章
1、简述钢筋混凝土有限元分析常用3种模型优缺点及适合分析情况。
1)钢筋混凝土有限元分析的3种模型; 2)分离式模型
①钢筋单元刚度矩阵(以平面杆单元为例)
②混凝土单元刚度矩阵(以平面四节点等参单元为例) ③双弹簧粘结单元的刚度矩阵(单刚形式及其元素) ④四变形滑移单元刚度矩阵(单刚形式及其元素) 3)组合式模型两种方式
①分层组合式单元假定及其迭代步骤 ②带钢筋的四边形单元刚度矩阵形成 ③带钢筋膜的8节点6面体单元刚度形成 4)整体式模型特点 5)三种模型比较 ①适用分析情况 ②优缺点
2、混凝土裂缝模型有哪几种、优缺点并简述钢筋混凝土有限元分析两种迭代流程方式特点及其优缺点?
1)混凝土裂缝模拟的2种模式; 2)分离裂缝模式特点
①网格处理 ②优点 ③缺点 ④适用情况 3)分布式裂缝模型特点
①裂缝处理假定②优点③缺点④开裂单元D矩阵处理⑤适用情况 4)钢筋混凝土结构非线性分析迭代流程
①常规流程(流程Ⅰ)处理流程及其优缺点
②最大拉应力单元开裂流程(流程Ⅱ)处理流程及其优缺点
③实用分析中如何经济、合理且可行对混凝土受拉开裂、受压屈服以及钢筋、粘结单元选择流程Ⅰ、流程Ⅱ
④混凝土裂缝宽度计算方法
3、如何考虑钢筋与混凝土之间的粘结滑移关系(从粘结单元模型、刚度系数取值、联结单元破坏处理简述)?
1)钢筋与混凝土之间粘结力产生的因素;
2)联结单元的两个方向的刚度系数与粘结滑移滑移之间的关系 ①双弹簧单元的Kv与Kh
②四边形联结单元切线或割线刚度系数 3)联结单元破坏后处理
①外部联结单元(破坏准则、应力释放、刚度系数调整) ②内部联结单元(破坏准则、应力释放、刚度系数调整)
4、简述钢筋混凝土与时间有关的效应因素、钢筋混凝土结构非线性有限元分析过程及其对混凝土有关规范不足的补充。
1)钢筋混凝土结构有限元分析与时间有关效应因素(温湿度、收缩、徐变、应力松弛、分层分块浇筑、动力分析); 2)混凝土温度场
①混凝土温度场控制方程 ②非稳定温度场、稳定温度场的概念 3)温度应力
①初应变法概念 ②徐变概念
4)钢筋混凝土结构非线性有限元分析过程 ①前处理(网格划分) ②荷载计算
③计算单刚及总刚组装(混凝土、钢筋、粘结单元) ④求解位移 ⑤求解应变、应力
5)现行混凝土规范不足(即采用钢筋混凝土有限元进行工程分析的必要性)
5、简述ANSYS软件中钢筋混凝土有限元模型、混凝土本构关系及破坏准则、裂缝模型及开裂处理方法
1)ANSYS中两种钢筋混凝土分析模型(分离式、整体式) 2)ANSYS中混凝土本构(默认及用户自己设定) 3) ANSYS中混凝土破坏准则及其分区判断破坏方法
4) ANSYS中混凝土裂缝模型及其开裂、压碎处理方法(弹模变化及张开、闭合剪力传递处理)
第五章 正截面承载力计算
1、正截面承载力计算基本假定及其作用? ①平截面假定
②忽略混凝土的受拉区 ③钢筋的应力应变关系
④混凝土受压的应力应变关系
2、正截面承载力计算基本公式的建立过程 ①等效应力图形 ②两个平衡公式
③受拉破坏和受压破坏的界限 ④受压破坏时?s的确定
⑤保证受压钢筋达到屈服的条件,以及该条件不满足时的处理办法
3、长柱的二阶弯矩计算的主要方法 ①非线性有限元法 ②线性有限元法 ③弹性简化法 ④增大系数法
4、美国规范和中国规范考虑长柱的区别? ①是否区分有无侧移 ②计算长度的确定
③弯矩增大和偏心距增大 ④是否折算刚度
5、一些待有待进一步研究的问题 ①不规则截面构件 ②预应力混凝土构件
③再生骨料、发泡混凝土、高强混凝土构件、纤维混凝土构件 ④型钢钢骨混凝土构件以及钢-混凝土组合构件 ⑤加固后的混凝土构件
第6章 斜截面受剪承载力计算
1 斜截面受剪承载力的影响因素有哪些?如何影响?
2 进行斜截面承载力的试验研究时,试验设计的主要内容有哪些,需要注意的关键问题是什么?
3 桁架模型和拱模型的主要内容是什么?
4 深受弯构件和普通弯剪构件斜截面受剪承载力的破坏形态和受力机理有何不同?
5. 斜截面性能还有哪些问题需要进一步研究?