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400-118-6070
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某钢筋混凝土构件受力复杂区域,经线性有限元分析,在荷载设计值作用下最不利的三轴压应力为(-4.5N/mm
(来学网)
,-9N/mm
,-30N/mm
),试问按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的混凝土多轴强度相关规定,上述应力情况下所需的混凝土强度等级与下列何项最合适?
A.
(来学网)
C30
B.
(来学网)
C70
C.
(来学网)
C50
D.
(来学网)
C260
正确答案:
A
答案解析:
【主要解答过程如下】:根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)附录C.3,本题为三轴受压应力状态下确定混凝土的抗压强度问题。
先将三轴压应力值转换为相对比值,今σ
=-4.5N/mm
,σ
=-9N/mm
,σ
=-30N/mm
,因此σ
/σ
=-4.5/-30=0.15,σ
/σ
=-9/-30=0.3,查规范图C.3.3
得:f
=-2.30f
,因而可求得另外两方向的强度:f
=-0.15×2.3f
=-0.345f
,f
=-0.3×2.3f
=-0.69f
。
试选用C30混凝土,单轴抗压强度设计值f
=14.3N/mm
。
即f
=-0.345×14.3=-4.93N/mm
,|-4.93N/mm
|>|σ
|=4.5N/mm
f
=-0.69×14.3=-9.87N/mm
,|-9.87N/mm
|>|σ
|=9N/mm
f
=-2.30×14.3=-32.89N,/mm
,|-89N/mm
|>|σ
|=30N/mm
故知C30满足混凝土受压承载力要求。与选项A相符。
【点评】:三轴均为压应力时,混凝土的抗压强度将比单轴受力时的抗压强度提高,GB50010-2002附录中的图C.3.3体现了在不同应力比值情况下的提高值。在本题情况下,若不考虑这种提高,仅按σ
=-30N/mm
选用混凝土,则应选用C70其f
=31.8N/mm>|-30N/mm
|。可见考虑三轴应力强度理论具有较好的实用价值,一级注册结构工程师应掌握此项内容。
综上所述,选项B、C、D均为不正确答案。
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