1、第一篇 鋼筋混凝土結構第一章 鋼筋混凝土結構的基本概念及材料的物理力學性能 （一）填空題1、在鋼筋混凝土構件中鋼筋的作用是 替混凝土受拉 或 協助混凝土受壓 。2、混凝土的強度指標有 混凝土的立方體強度 、 混凝土軸心抗壓強度 和 混凝土抗拉強度 。3、混凝土的變形可分為兩類： 受力變形 和 體積變形 。4、鋼筋混凝土結構使用的鋼筋，不僅要 強度高 ，而且要具有良好的 塑性 、 可焊性 ，同時還要求與混凝土有較好的 粘結性能 。5、影響鋼筋與混凝土之間粘結強度的因素很多，其中主要為 混凝土強度 、 澆筑位置 、 保護層厚度 及 鋼筋凈間距 。6、鋼筋和混凝土這兩種力學性能不同的材料能夠有效地結

2、合在一起共同工作，其主要原因是： 鋼筋和混凝土之間具有良好的粘結力 、 鋼筋和混凝土的溫度線膨脹系數接近 和 混凝土對鋼筋起保護作用 。7、混凝土的變形可分為混凝土的 受力變形 和混凝土的 體積變形 。其中混凝土的徐變屬于混凝土的 受力 變形，混凝土的收縮和膨脹屬于混凝土的 體積 變形。（二）判斷題3、線性徐變在加荷初期增長很快，一般在兩年左右趨以穩定，三年左右徐變即告基本終止?！尽?、鋼筋中含碳量愈高，鋼筋的強度愈高，但鋼筋的塑性和可焊性就愈差。【】（三）名詞解釋1、混凝土的立方體強度我國公路橋規規定以每邊邊長為150mm的立方體試件，在202的溫度和相對濕度在90%以上的潮濕空氣中養護28

3、天，依照標準制作方法和試驗方法測得的抗壓極限強度值（以MPa計）作為混凝土的立方體抗壓強度，用符號表示。2、混凝土的徐變在荷載的長期作用下，混凝土的變形將隨時間而增加，亦即在應力不變的情況下，混凝土的應變隨時間繼續增長，這種現象被稱為混凝土的徐變。3、混凝土的收縮混凝土在空氣中結硬時體積減小的現象稱為混凝土的收縮。（四）簡答題1、簡述混凝土應力應變曲線的三個階段？答：在上升段，當應力小于0.3倍的棱柱體強度時，應力應變關系接近直線變化，混凝土處于彈性工作階段。在應力大于等于0.3倍的棱柱體強度后，隨著應力增大，應力應變關系愈來愈偏離直線，任一點的應變可分為彈性應變和塑性應變兩部分。原有的混凝土

4、內部微裂縫發展，并在孔隙等薄弱處產生新的個別的微裂縫。當應力達到0.8倍的棱柱體強度后，混凝土塑性變形顯著增大，內部微裂縫不斷延伸擴展，并有幾條貫通，應力應變曲線斜率急劇減小。當應力達到棱柱體強度時，應力應變曲線的斜率已接近于水平，試件表面出現不連續的常見裂縫。在下降段，到達峰值應力后，混凝土的強度并不完全消失，隨著應力的減少，應變仍然增加，曲線下降坡度較陡，混凝土表面裂縫逐漸貫通。在收斂段，在反彎點之后，應力下降的速度減慢，趨向于穩定的殘余應力。表面縱向裂縫把混凝土棱柱體分成若干個小柱，荷載由裂縫處的摩擦咬合力及小柱體的殘余強度所承受。2、簡述混凝土發生徐變的原因？答：在長期荷載作用下，混凝

5、土凝膠體中的水份逐漸壓出，水泥石逐漸粘性流動，微細空隙逐漸閉合，細晶體內部逐漸滑動，微細裂縫逐漸發生等各種因素的綜合結果。第二章 結構按極限狀態法設計計算的原則 （一）填空題1、結構設計的目的，就是要使所設計的結構，在規定的時間內能夠在具有足夠 可靠性 性的前提下，完成 全部功能 的要求。2、結構能夠滿足各項功能要求而良好地工作，稱為結構 可靠 ，反之則稱為 失效 ，結構工作狀態是處于可靠還是失效的標志用 極限狀態 來衡量。3、國際上一般將結構的極限狀態分為三類： 承載能力極限狀態 、 正常使用極限狀態 和 “破壞一安全”極限狀態 。4、正常使用極限狀態的計算，是以彈性理論或塑性理論為基礎，主

6、要進行以下三個方面的驗算： 應力計算 、 裂縫寬度驗算 和 變形驗算 。5、公路橋涵設計中所采用的荷載有如下幾類： 永久荷載 、 可變荷載 和 偶然荷載 。6、結構的 安全性 、 適用性 和 耐久性 通稱為結構的可靠性。7、作用是指使結構產生內力、變形、應力和應變的所有原因，它分為 直接 作用和 間接 作用兩種。 直接作用 是指施加在結構上的集中力或分布力如汽車、人群、結構自重等， 間接作用 是指引起結構外加變形和約束變形的原因，如地震、基礎不均勻沉降、混凝土收縮、溫度變化等。8、結構上的作用按其隨時間的變異性和出現的可能性分為三類： 永久作用（恒載） 、可變作用 和 偶然作用 。9、我國公路

7、橋規根據橋梁在施工和使用過程中面臨的不同情況，規定了結構設計的三種狀況： 持久 狀況、 短暫 狀況和 偶然 狀況。10、公路橋規根據混凝土立方體抗壓強度標準值進行了強度等級的劃分，稱為混凝土強度等級并冠以符號C來表示，規定公路橋梁受力構件的混凝土強度等級有13級，即C20C80，中間以5MPa進級。C50以下為普通強度混凝土，C50及以上混凝土為高強度混凝土。公路橋規規定受力構件的混凝土強度等級應按下列規定采用：鋼筋混凝土構件不應低于C20 ，用HRB400、KL400級鋼筋配筋時，不應低于 C25 ；預應力混凝土構件不應低于 C40 。11、結構或結構構件設計時，針對不同設計目的所采用的各種

8、作用規定值即稱為作用代表值。作用代表值包括作用 標準值 、 準永久值 和 頻遇值 。（二）名詞解釋1、結構的可靠度結構在規定的時間內，在規定的條件下，完成預定功能的概率。2、結構的極限狀態當整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態而不能滿足設計規定的某一功能要求時，則此特定狀態稱為該功能的極限狀態。第三章 受彎構件正截面承載力計算 （一）填空題1、鋼筋混凝土受彎構件常用的截面型式有 矩形 、 T形 和 箱形 等。2、只在梁（板）的受拉區配置縱向受拉鋼筋，此種構件稱為 單筋受彎構件 ；如果同時在截面受壓區也配置受力鋼筋，則此種構件稱為 雙筋受彎構件 。3、梁內的鋼筋有 縱向受拉鋼筋（主鋼筋） 、

9、彎起鋼筋 或 斜鋼筋 、 箍筋 、 架立鋼筋 和 水平縱向鋼筋 等。4、梁內的鋼筋常常采用骨架形式，一般分為 綁扎鋼筋骨架 和 焊接鋼筋骨架 兩種形式。5、鋼筋混凝土構件破壞有兩種類型： 塑性破壞 和 脆性破壞 。6、受彎構件正截面承載力計算的截面設計是根據截面上的 計算彎矩 ，選定 材料 、確定 截面尺寸 和 配筋 的計算。7、受壓鋼筋的存在可以提高截面的 延性 ，并可減少長期荷載作用下的 變形 。8、將空心板截面換算成等效的工字形截面的方法，是根據 面積 、 慣性矩 和 形心位置 不變的原則。9、T形截面按受壓區高度的不同可分為兩類： 第一類T形截面 和 第二類T形截面 。10、工字形、箱

10、形截面以及空心板截面，在正截面承載力計算中均按 T形截面 來處理。（二）判斷題1、判斷一個截面在計算時是否屬于T形截面，不是看截面本身形狀，而是要看其翼緣板是否參加抗壓作用。【】4、水平縱向鋼筋其作用主要是在梁側面發生裂縫后，可以減少混凝土裂縫寬度。【】（三）名詞解釋1、控制截面所謂控制截面，在等截面構件中是指計算彎矩（荷載效應）最大的截面；在變截面構件中則是指截面尺寸相對較小，而計算彎矩相對較大的截面。2、最大配筋率當配筋率增大到使鋼筋屈服彎矩約等于梁破壞時的彎矩時，受拉鋼筋屈服與壓區混凝土壓碎幾乎同時發生，這種破壞稱為平衡破壞或界限破壞，相應的配筋率稱為最大配筋率。3、最小配筋率當配筋率減

11、少，混凝土的開裂彎矩等于拉區鋼筋屈服時的彎矩時，裂縫一旦出現，應力立即達到屈服強度，這時的配筋率稱為最小配筋率。備注：最小配筋率是少筋梁與適筋梁的界限。當梁的配筋率由逐漸減小，梁的工作特性也從鋼筋混凝土結構逐漸向素混凝土結構過渡，所以，可按采用最小配筋率的鋼筋混凝土梁在破壞時，正截面承載力等于同樣截面尺寸、同樣材料的素混凝土梁正截面開裂彎矩標準值的原則確定。（四）簡答題1、設計受彎構件時，一般應滿足哪兩方面的要求？答：由于彎矩的作用，構件可能沿某個正截面（與梁的縱軸線或板的中面正交時的面）發生破壞，故需進行正截面承載力計算；由于彎矩和剪力的共同作用，構件可能沿剪壓區段內的某個斜截面發生破壞，故

12、還需進行斜截面承載力計算。2、簡述分布鋼筋的作用？答：分布鋼筋的作用是將板面上的荷載作用更均勻的傳布給受力鋼筋，同時在施工中可以固定受力鋼筋的位置，而且用它來分擔混凝土收縮和溫度變化引起的應力。3、簡述受彎構件正截面工作的三個階段？答：在第一階段梁沒有裂縫，在第二階段梁帶裂縫工作，在第三階段裂縫急劇開展，縱向受力鋼筋應力維持在屈服強度不變。4、簡述鋼筋混凝土梁的受力特點？答：鋼筋混凝土梁的截面正應力狀態隨著荷載的增大不僅有數量上的變化，而且有性質上的改變，即應力分布圖形的改變。不同的受力階段，中和軸的位置及內力偶臂是不同的。因此，無論壓區混凝土的應力或是縱向受拉鋼筋的應力，不像彈性勻質材料梁那

13、樣完全與彎矩成比例。梁的大部分工作階段中，受拉區混凝土已開裂。隨著裂縫的開展，壓區混凝土塑性變形的發展，以及粘結力的逐漸破壞，均使梁的剛度不斷降低。因此梁的撓度、轉角與彎矩的關系也不完全服從彈性勻質梁所具有的比例關系。5、簡述適筋梁、超筋梁、少筋梁的破壞特征？答：適筋梁的破壞特征是：受拉區鋼筋首先達到屈服強度，其應力保持不變而產生顯著的塑性伸長，直到受壓邊緣混凝土的應變達到混凝土的極限壓應變時，受壓區出現縱向水平裂縫，隨之壓碎而破壞。這種梁破壞前，梁的裂縫急劇開展，撓度較大，梁截面產生較大的塑性變形，因而有明顯的破壞預兆。超筋梁的破壞特征是；破壞時受壓區混凝土被壓壞，而拉區鋼筋應力遠未達到屈服

14、強度。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉折點，拉區的裂縫開展不寬，延伸不高，破壞是突然的，沒有明顯的預兆。少筋梁的破壞特征是：梁拉區混凝土一開裂，受拉鋼筋達到屈服，并迅速經歷整個流幅二進入強化階段，梁僅出現一條集中裂縫，不僅寬度較大，而且沿梁高延伸很高，此時受壓區混凝土還未壓壞，裂縫寬度已很寬，撓度過大，鋼筋甚至被拉斷。破壞很突然，少筋梁在橋梁工程中不允許采用。（五）計算題1、已知一鋼筋混凝土單筋矩形截面梁，截面尺寸bh=250mm500mm（h0=455mm），截面處彎矩組合設計值Md=115KNm，采用C20混凝土（）和HRB335級鋼筋（）。類環境條件，安全等級為二級（），。計算所

15、需要的受拉鋼筋的截面面積。解：本題為單筋矩形截面梁截面設計類型題，請按照以下三個步驟進行計算：第一步：計算截面抵抗矩系數第二步：計算混凝土受壓區相對高度其中：=0.2%于是，所需要的受拉鋼筋的截面面積=1054mm22、已知一鋼筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸限定為bh=200mm400mm，采用C20混凝土（）和HRB335級鋼筋（，），彎矩組合設計值Md=80KNm。類環境條件，安全等級為一級（），。試進行配筋計算。解：本題為雙筋矩形截面梁截面設計的第一種類型題，請按照以下步驟進行計算：說明：在不允許增加梁的截面尺寸和提高混凝土強度等級的情況下，如單筋梁出現超筋，則可采用按雙筋梁進行設計。受壓

16、鋼筋按一層布置，假設；受拉鋼筋按二層布置，假設，h0=400-65=335mm，彎矩計算值為。第一步：驗算是否需要采用雙筋截面。單筋矩形截面的最大正截面承載力為=9.220033520.56(1-0.50.56)=83.26KNm88 KNm故需要采用雙筋截面。第二步：首先計算單筋梁部分，讓單筋梁充分發揮作用（即令），求受壓鋼筋的面積 第三步：根據平衡條件，求受拉鋼筋的截面面積于是，受拉區所需要的受拉鋼筋總面積是1289mm2。 受壓區所需要的受壓鋼筋總面積是56.4mm2。3、已知一鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁，其截面尺寸為bh=200mm400mm，采用C30混凝土（）和HRB335級鋼筋（，

17、），承受的彎矩組合設計值，受壓區已經配置了2根直徑為16mm的受壓鋼筋。類環境條件，安全等級為二級（），。試求受拉鋼筋的面積。解：本題為雙筋矩形截面梁截面設計的第二種類型題，請按照以下步驟進行計算：受壓鋼筋按一層布置，；受拉鋼筋按二層布置，假設，h0=400-65=335mm，彎矩計算值為。第一步：計算單筋矩形截面的最大正截面承載力為=13.820033520.56(1-0.50.56)=124.89KNm150 KNm故需要采用雙筋截面。第二步：首先計算“鋼筋”梁部分（又稱第二部分截面），求受拉鋼筋的截面面積第三步：計算單筋梁部分（實質上為單筋矩形截面截面設計），求受拉鋼筋截面面積于是，所需

18、要的受拉鋼筋的總面積為4、已知翼緣位于受壓區的鋼筋混凝土單筋T形簡支梁，其截面尺寸bh=160mm1000mm，承受的跨中截面彎矩組合設計值，采用C25混凝土（）和HRB335級鋼筋（，），類環境條件，安全等級為一級（），。求受拉鋼筋截面面積。解：本題為第二類T形截面截面設計類型題，請按照以下步驟進行計算。設T形截面受拉鋼筋為兩排，取，則。第一步：判別T形截面的類型。 故屬于第二類T形截面。第二步：首先計算“翼緣”梁部分（也稱第二部分截面），求受拉鋼筋面積。第三步：計算單筋梁部分（實質上為單筋矩形截面截面設計），求受拉鋼筋截面面積 時，截面為 小偏心受壓 破壞。3、鋼筋混凝土偏心受壓構件按長細

19、比可分為 短柱 、 長柱 和 細長柱 。4、實際工程中最常遇到的是長柱，由于最終破壞是材料破壞，因此，在設計計算中需考慮由于構件側向撓度而引起的 二階彎矩 的影響。5、試驗研究表明，鋼筋混凝土圓形截面偏心受壓構件的破壞，最終表現為 受壓區混凝土壓碎 。（二）判斷題1、在鋼筋混凝土偏心受壓構件中，布置有縱向受力鋼筋和箍筋。對于圓形截面，縱向受力鋼筋常采用沿周邊均勻配筋的方式?！尽?、當縱向偏心壓力偏心距很小時，構件截面將全部受壓，中性軸會位于截面以外。【】 （三）簡答題1、簡述小偏心受壓構件的破壞特征？答：小偏心受壓構件的破壞特征一般是首先受壓區邊緣混凝土壓應變達到極限壓應變，受壓區混凝土被壓碎

20、；同一側的鋼筋壓應力達到屈服強度，而另一側鋼筋，不論受拉還是受壓，其應力均達不到屈服強度；破壞前，構件橫向變形無明顯的急劇增長。其正截面承載力取決于受壓區混凝土強度和受壓鋼筋強度。2、簡述形成受拉破壞和受壓破壞的條件？答：形成受拉破壞的條件是偏心距較大且受拉鋼筋量不多的情況，這類構件稱之為大偏心受壓構件；形成受壓破壞的條件是偏心距較小，或偏心距較大而受拉鋼筋數量過多的情況，這類構件稱之為小偏心受壓構件。3、簡述偏心受壓構件的正截面承載力計算采用了哪些基本假定？答：截面應變分布符合平截面假定；不考慮混凝土的抗拉強度；受壓區混凝土的極限壓應變為0.0033；混凝土的壓應力圖形為矩形，應力集度為軸心抗壓設計強度，矩形應力圖的高度取等于按平截面確定的中和軸高度乘以系數0.9。4、簡述沿周邊均勻配筋的圓形截面偏心受壓構