1、混凝土構造設計原理問答題緒 論1 什么是混凝土構造？根據混凝土中添加材料的不同通常分哪些類型？答：混凝土構造是以混凝土材料為主，并根據需要配置和添加鋼筋、鋼骨、鋼管、預應力鋼筋和各種纖維，形成的構造，有素混凝土構造、鋼筋混凝土構造、鋼骨混凝土構造、鋼管混凝土構造、預應力混凝土構造及纖維混凝土構造。混凝土構造充分利用了混凝土抗壓強度高和鋼筋抗拉強度高的優點。2鋼筋與混凝土共同工作的根底條件是什么？答：混凝土和鋼筋協同工作的條件是：1鋼筋與混凝土之間產生良好的粘結力，使兩者結合為整體；2鋼筋與混凝土兩者之間線膨脹系數幾乎一樣，兩者之間不會發生相對的溫度變形使粘結力遭到破壞；3設置一定厚度混凝土保護

2、層；4鋼筋在混凝土中有可靠的錨固。3.混凝土構造有哪些優缺點？答：優點：1可模性好；2強價比合理；3耐火性能好；4耐久性能好；5適應災害環境能力強，整體澆筑的鋼筋混凝土構造整體性好，對抵抗地震、風載和爆炸沖擊作用有良好性能；6可以就地取材。鋼筋混凝土構造的缺點：如自重大，不利于建造大跨構造；抗裂性差，過早開裂雖不影響承載力，但對要求防滲漏的構造，如容器、管道等，使用受到一定限制；現場澆筑施工工序多，需養護，工期長，并受施工環境和氣候條件限制等。4.簡述混凝土構造設計方法的主要階段。答：混凝土構造設計方法大體可分為四個階段：1在20世紀初以前，鋼筋混凝土本身計算理論尚未形成，設計沿用材料力學的容

3、許應力方法。21938年左右已開場采用按破損階段計算構件破壞承載力，50年代，出現了按極限狀態設計方法，奠定了現代鋼筋混凝土構造的設計計算理論。3二戰以后，設計計算理論已過渡到以概率論為根底的極限狀態設計方法。420世紀90年代以后，開場采用或積極開展性能化設計方法和理論。 第2章 鋼筋和混凝土的力學性能1軟鋼和硬鋼的區別是什么？設計時分別采用什么值作為依據？答：有物理屈服點的鋼筋，稱為軟鋼，如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋；無物理屈服點的鋼筋，稱為硬鋼，如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。 軟鋼有兩個強度指標：一是屈服強度，這是鋼筋混凝土構件設計時鋼筋強度取值的依據，因為鋼筋屈服后產生了較大的塑性變形，這將使構

4、件變形和裂縫寬度大大增加以致無法使用，所以在設計中采用屈服強度作為鋼筋的強度極限。另一個強度指標是鋼筋極限強度，一般用作鋼筋的實際破壞強度。設計中硬鋼極限抗拉強度不能作為鋼筋強度取值的依據，一般取剩余應變為0.2%所對應的應力作為無明顯流幅鋼筋的強度限值，通常稱為條件屈服強度。對于高強鋼絲，條件屈服強度相當于極限抗拉強度0.85倍。對于熱處理鋼筋，那么為0.9倍。為了簡化運算，?混凝土構造設計標準?統一取b，其中b為無明顯流幅鋼筋的極限抗拉強度。2我國用于鋼筋混凝土構造的鋼筋有幾種？我國熱軋鋼筋的強度分為幾個等級？答：目前我國用于鋼筋混凝土構造和預應力混凝土構造的鋼筋主要品種有鋼筋、鋼絲和鋼絞

5、線。根據軋制和加工工藝，鋼筋可分為熱軋鋼筋、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋。熱軋鋼筋分為熱軋光面鋼筋HPB235、熱軋帶肋鋼筋HRB335、HRB400、余熱處理鋼筋RRB400K 20MnSi，符號，級。熱軋鋼筋主要用于鋼筋混凝土構造中的鋼筋和預應力混凝土構造中的非預應力普通鋼筋。3在鋼筋混凝土構造中，宜采用哪些鋼筋？ 答：鋼筋混凝土構造及預應力混凝土構造的鋼筋，應按以下規定采用：1普通鋼筋宜采用HRB400級和HRB335級鋼筋,也可采用HPB235級和RRB400級鋼筋；2預應力鋼筋宜采用預應力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。4簡述混凝土立方體抗壓強度。答：混凝土標準立方體的抗壓強度，我國?普

6、通混凝土力學性能試驗方法標準?GB/T50081-2002規定：邊長為150mm的標準立方體試件在標準條件溫度203，相對溫度2/s)，試件上、下外表不涂潤滑劑，連續加載直至試件破壞，測得混凝土抗壓強度為混凝土標準立方體的抗壓強度fck，單位N/mm2。fck混凝土立方體試件抗壓強度；F試件破壞荷載；A試件承壓面積。5.簡述混凝土軸心抗壓強度。答：我國?普通混凝土力學性能試驗方法標準?GB/T50081-2002采用150mm150mm300mm棱柱體作為混凝土軸心抗壓強度試驗的標準試件，混凝土試件軸心抗壓強度fcp混凝土軸心抗壓強度；F試件破壞荷載；A試件承壓面積。6.混凝土的強度等級是如何

7、確定的。答：混凝土強度等級應按立方體抗壓強度標準值確定，混凝土立方體抗壓強度標準值fcu，k，我國?混凝土構造設計標準?規定，立方體抗壓強度標準值系指按上述標準方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強度，根據立方體抗壓強度標準值劃分為C15、C20、 C25、C30、C35、C40、C45、C50、 C55、 C60、C65、 C70、 C75、 C80十四個等級。7.簡述混凝土三軸受壓強度的概念。答：三軸受壓試驗是側向等壓2=3=r的三軸受壓，即所謂常規三軸。試驗時先通過液體靜壓力對混凝土圓柱體施加徑向等壓應力，然后對試件施加縱向壓應力直到破壞。在這種受力狀態下，試件由于側壓限制，其內部裂縫

8、的產生和開展受到阻礙，因此當側向壓力增大時，破壞時的軸向抗壓強度相應地增大。根據試驗結果分析，三軸受力時混凝土縱向抗壓強度為fcc= fc+r式中：fcc混凝土三軸受壓時沿圓柱體縱軸的軸心抗壓強度； fc 混凝土的單軸圓柱體軸心抗壓強度； 系數，一般普通混凝土取4； r 側向壓應力。8.簡述混凝土在單軸短期加載下的應力應變關系特點。答：一般用標準棱柱體或圓柱體試件測定混凝土受壓時的應力應變曲線。軸心受壓混凝土典型的應力應變曲線如圖,各個特征階段的特點如下。混凝土軸心受壓時的應力應變曲線1應力 fc sh當荷載較小時，即 fc sh，曲線近似是直線圖2-3中OA段，A點相當于混凝土的彈性極限。此

9、階段中混凝土的變形主要取決于骨料和水泥石的彈性變形。 fc sh fc sh隨著荷載的增加，當應力約為(0.30.8) fc sh，曲線明顯偏離直線，應變增長比應力快，混凝土表現出越來越明顯的彈塑性。 fc sh fc sh隨著荷載進一步增加，當應力約為(0.81.0) fc sh，曲線進一步彎曲，應變增長速度進一步加快，說明混凝土的應力增量不大，而塑性變形卻相當大。此階段中混凝土內部微裂縫雖有所開展，但處于穩定狀態，故b點稱為臨界應力點，相應的應力相當于混凝土的條件屈服強度。曲線上的峰值應力C點，極限強度fc sh，相應的峰值應變為0。 4超過峰值應力后超過C點以后，曲線進入下降段，試件的承

10、載力隨應變增長逐漸減小，這種現象為應變軟化。9什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對構造有什么影響？答：在不變的應力長期持續作用下，混凝土的變形隨時間而緩慢增長的現象稱為混凝土的徐變。徐變對鋼筋混凝土構造的影響既有有利方面又有不利方面。有利影響，在某種情況下，徐變有利于防止構造物裂縫形成；有利于構造或構件的內力重分布，減少應力集中現象及減少溫度應力等。不利影響，由于混凝土的徐變使構件變形增大；在預應力混凝土構件中，徐變會導致預應力損失；徐變使受彎和偏心受壓構件的受壓區變形加大，故而使受彎構件撓度增加，使偏壓構件的附加偏心距增大而導致構件承載力的降低。10鋼筋與混凝土之間的粘結力是如何組成的？答：試驗說

11、明，鋼筋和混凝土之間的粘結力或者抗滑移力，由四局部組成：1化學膠結力：混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋外表產生的化學粘著力或吸附力，來源于澆注時水泥漿體向鋼筋外表氧化層的滲透和養護過程中水泥晶體的生長和硬化，取決于水泥的性質和鋼筋外表的粗糙程度。當鋼筋受力后變形，發生局部滑移后，粘著力就喪失了。2摩擦力：混凝土收縮后，將鋼筋緊緊地握裹住而產生的力，當鋼筋和混凝土產生相對滑移時，在鋼筋和混凝土界面上將產生摩擦力。它取決于混凝土發生收縮、荷載和反力等對鋼筋的徑向壓應力、鋼筋和混凝土之間的粗糙程度等。鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙，那么摩擦力越大。3機械咬合力：鋼筋外表凹凸不平與混凝土產生的機

12、械咬合作用而產生的力，即混凝土對鋼筋外表斜向壓力的縱向分力，取決于混凝土的抗剪強度。變形鋼筋的橫肋會產生這種咬合力，它的咬合作用往往很大，是變形鋼筋粘結力的主要來源，是錨固作用的主要成份。4鋼筋端部的錨固力：一般是用在鋼筋端部彎鉤、彎折，在錨固區焊接鋼筋、短角鋼等機械作用來維持錨固力。各種粘結力中，化學膠結力較小；光面鋼筋以摩擦力為主；變形鋼筋以機械咬合力為主。第2章 軸心受力構件承載力1.軸心受壓構件設計時，如果用高強度鋼筋，其設計強度應如何取值？答：縱向受力鋼筋一般采用HRB400級、HRB335級和RRB400級，不宜采用高強度鋼筋，因為與混凝土共同受壓時，不能充分發揮其高強度的作用。混

13、凝土破壞時的壓應變0.002，此時相應的縱筋應力值s=Ess=2001030.002=400 N/mm2；對于HRB400級、HRB335級、HPB235級和RRB400級熱扎鋼筋已到達屈服強度，對于級和熱處理鋼筋在計算fy值時只能取400 N/mm2。2.軸心受壓構件設計時，縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什么？答：縱筋的作用：與混凝土共同承受壓力，提高構件與截面受壓承載力；提高構件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；承受可能產生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應力；減少混凝土的徐變變形。橫向箍筋的作用：防止縱向鋼筋受力后壓屈和固定縱向鋼筋位置；改善構件破壞的脆性；當采用密排箍筋時還能約束

14、核芯內混凝土，提高其極限變形值。3.簡述軸心受壓構件徐變引起應力重分布？軸心受壓柱在恒定荷載的作用下會產生什么現象？對截面中縱向鋼筋和混凝土的應力將產生什么影響？答：當柱子在荷載長期持續作用下，使混凝土發生徐變而引起應力重分布。此時，如果構件在持續荷載過程中突然卸載，那么混凝土只能恢復其全部壓縮變形中的彈性變形局部，其徐變變形大局部不能恢復，而鋼筋將能恢復其全部壓縮變形，這就引起二者之間變形的差異。當構件中縱向鋼筋的配筋率愈高，混凝土的徐變較大時，二者變形的差異也愈大。此時由于鋼筋的彈性恢復，有可能使混凝土內的應力到達抗拉強度而立即斷裂，產生脆性破壞。4.對受壓構件中縱向鋼筋的直徑和根數有何構

15、造要求？對箍筋的直徑和間距又有何構造要求？答：縱向受力鋼筋直徑d不宜小于12mm，通常在12mm32mm范圍內選用。矩形截面的鋼筋根數不應小于4根，圓形截面的鋼筋根數不宜少于8根，不應小于6根。縱向受力鋼筋的凈距不應小于50mm，最大凈距不宜大于300mm。其對水平澆筑的預制柱，其縱向鋼筋的最小凈距為上部縱向受力鋼筋水平方向不應小于30mm和1.5dd為鋼筋的最大直徑，下部縱向鋼筋水平方向不應小于25mm和d。上下接頭處，對縱向鋼筋和箍筋各有哪些構造要求？ 5.進展螺旋筋柱正截面受壓承載力計算時，有哪些限制條件？為什么要作出這些限制條件？答：凡屬以下條件的，不能按螺旋筋柱正截面受壓承載力計算：

16、當l0/b12時，此時因長細比擬大，有可能因縱向彎曲引起螺旋箍筋不起作用；如果因混凝土保護層退出工作引起構件承載力降低的幅度大于因核芯混凝土強度提高而使構件承載力增加的幅度，當間接鋼筋換算截面面積Ass0小于縱筋全部截面面積的25%時，可以認為間接鋼筋配置得過少，套箍作用的效果不明顯。6.簡述軸心受拉構件的受力過程和破壞過程？答：第階段加載到開裂前 此階段鋼筋和混凝土共同工作，應力與應變大致成正比。在這一階段末，混凝土拉應變到達極限拉應變，裂縫即將產生。第階段混凝土開裂后至鋼筋屈服前 裂縫產生后，混凝土不再承受拉力，所有的拉力均由鋼筋來承當，這種應力間的調整稱為截面上的應力重分布。第階段是構件

17、的正常使用階段，此時構件受到的使用荷載大約為構件破壞時荷載的50%70%，構件的裂縫寬度和變形的驗算是以此階段為依據的。第階段鋼筋屈服到構件破壞當加載到達某點時，某一截面處的個別鋼筋首先到達屈服，裂縫迅速開展，這時荷載稍稍增加，甚至不增加都會導致截面上的鋼筋全部到達屈服即荷載到達屈服荷載Ny時。評判軸心受拉破壞的標準并不是構件拉斷，而是鋼筋屈服。正截面強度計算是以此階段為依據的。第4章 受彎構件正截面承載力1受彎構件適筋梁從開場加荷至破壞，經歷了哪幾個階段？各階段的主要特征是什么？各個階段是哪種極限狀態的計算依據？答：適筋受彎構件正截面工作分為三個階段。第階段荷載較小，梁根本上處于彈性工作階段

18、，隨著荷載增加，彎矩加大，拉區邊緣纖維混凝土表現出一定塑性性質。第階段彎矩超過開裂彎矩Mcrsh，梁出現裂縫，裂縫截面的混凝土退出工作，拉力由縱向受拉鋼筋承當，隨著彎矩的增加，受壓區混凝土也表現出塑性性質，當梁處于第階段末a時，受拉鋼筋開場屈服。第階段鋼筋屈服后，梁的剛度迅速下降，撓度急劇增大，中和軸不斷上升，受壓區高度不斷減小。受拉鋼筋應力不再增加，經過一個塑性轉動構成，壓區混凝土被壓碎，構件喪失承載力。第階段末的極限狀態可作為其抗裂度計算的依據。第階段可作為構件在使用階段裂縫寬度和撓度計算的依據。第階段末的極限狀態可作為受彎構件正截面承載能力計算的依據。2鋼筋混凝土受彎構件正截面有哪幾種破

19、壞形式？其破壞特征有何不同？答：鋼筋混凝土受彎構件正截面有適筋破壞、超筋破壞、少筋破壞。梁配筋適中會發生適筋破壞。受拉鋼筋首先屈服，鋼筋應力保持不變而產生顯著的塑性伸長，受壓區邊緣混凝土的應變到達極限壓應變，混凝土壓碎，構件破壞。梁破壞前，撓度較大，產生較大的塑性變形，有明顯的破壞預兆，屬于塑性破壞。梁配筋過多會發生超筋破壞。破壞時壓區混凝土被壓壞，而拉區鋼筋應力尚未到達屈服強度。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉折點，拉區的裂縫寬度較小，破壞是突然的，沒有明顯預兆，屬于脆性破壞，稱為超筋破壞。梁配筋過少會發生少筋破壞。拉區混凝土一旦開裂，受拉鋼筋即到達屈服，并迅速經歷整個流幅而進入強化

20、階段，梁即斷裂，破壞很突然，無明顯預兆，故屬于脆性破壞。3什么叫最小配筋率？它是如何確定的？在計算中作用是什么？答：最小配筋率是指，當梁的配筋率很小，梁拉區開裂后，鋼筋應力趨近于屈服強度，這時的配筋率稱為最小配筋率min。是根據Mu=Mcy時確定最小配筋率。控制最小配筋率是防止構件發生少筋破壞，少筋破壞是脆性破壞，設計時應當防止。4單筋矩形受彎構件正截面承載力計算的根本假定是什么？答：單筋矩形受彎構件正截面承載力計算的根本假定是1平截面假定；2混凝土應力應變關系曲線的規定；3鋼筋應力應變關系的規定；4不考慮混凝土抗拉強度,鋼筋拉伸應變值不超過0.01。以上規定的作用是確定鋼筋、混凝土在承載力極

21、限狀態下的受力狀態，并作適當簡化，從而可以確定承載力的平衡方程或表達式。5.確定等效矩形應力圖的原那么是什么？?混凝土構造設計標準?規定，將實際應力圖形換算為等效矩形應力圖形時必須滿足以下兩個條件：1 受壓區混凝土壓應力合力C值的大小不變，即兩個應力圖形的面積應相等；2 合力C作用點位置不變，即兩個應力圖形的形心位置應一樣。等效矩形應力圖的采用使簡化計算成為可能。6.什么是雙筋截面？在什么情況下才采用雙筋截面？答：在單筋截面受壓區配置受力鋼筋后便構成雙筋截面。在受壓區配置鋼筋，可協助混凝土承受壓力，提高截面的受彎承載力；由于受壓鋼筋的存在，增加了截面的延性，有利于改善構件的抗震性能；此外，受壓

22、鋼筋能減少受壓區混凝土在荷載長期作用下產生的徐變，對減少構件在荷載長期作用下的撓度也是有利的。雙筋截面一般不經濟，但以下情況可以采用：1彎矩較大，且截面高度受到限制，而采用單筋截面將引起超筋；2同一截面內受變號彎矩作用；3由于某種原因延性、構造，受壓區已配置；4為了提高構件抗震性能或減少構造在長期荷載下的變形。7.雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算的根本公式及適用條件是什么？為什么要規定適用條件？答：雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力的兩個根本公式：適用條件：1,是為了保證受拉鋼筋屈服，不發生超筋梁脆性破壞，且保證受壓鋼筋在構件破壞以前到達屈服強度；2為了使受壓鋼筋能到達抗壓強度設計值，應滿足

23、， 其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應力矩形圖形的重心。當不滿足條件時，那么說明受壓鋼筋的位置離中和軸太近，受壓鋼筋的應變太小，以致其應力達不到抗壓強度設計值。8雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算為什么要規定？當x2as應如何計算？答：為了使受壓鋼筋能到達抗壓強度設計值，應滿足， 其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應力矩形圖形的重心。當不滿足條件時，那么說明受壓鋼筋的位置離中和軸太近，受壓鋼筋的應變太小，以致其應力達不到抗壓強度設計值。此時對受壓鋼筋取矩x時，公式中的右邊第二項相對很小，可忽略不計，近似取，即近似認為受壓混凝土合力點與受壓鋼筋合力點重合，從而使受壓區混凝土合力對受壓鋼筋合力點所產生

24、的力矩等于零，因此9第二類T形截面受彎構件正截面承載力計算的根本公式及適用條件是什么？為什么要規定適用條件？答：第二類型T形截面：中和軸在腹板內 適用條件： 規定適用條件是為了防止超筋破壞,而少筋破壞一般不會發生。10計算T形截面的最小配筋率時，為什么是用梁肋寬度b而不用受壓翼緣寬度bf？答：最小配筋率從理論上是由Mu=Mcy確定的，主要取決于受拉區的形狀，所以計算T形截面的最小配筋率時，用梁肋寬度b而不用受壓翼緣寬度bf 。11單筋截面、雙筋截面、T形截面在受彎承載力方面,哪種更合理？,為什么?答：T形截面優于單筋截面、單筋截面優于雙筋截面。12寫出橋梁工程中單筋截面受彎構件正截面承載力計算

25、的根本公式及適用條件是什么？比擬這些公式與建筑工程中相應公式的異同。答： 適用條件： ； ?公路橋規?和?混凝土構造設計標準?中，受彎構件計算的根本假定和計算原理根本一樣，但在公式表達形式上有差異，材料強度取值也不同。第5章 受彎構件斜截面承載力1.斜截面破壞形態有幾類？分別采用什么方法加以控制？答：1斜截面破壞形態有三類：斜壓破壞，剪壓破壞，斜拉破壞2斜壓破壞通過限制最小截面尺寸來控制；剪壓破壞通過抗剪承載力計算來控制；斜拉破壞通過限制最小配箍率來控制；2.影響斜截面受剪承載力的主要因素有哪些？答：1剪跨比的影響，隨著剪跨比的增加，抗剪承載力逐漸降低； 2混凝土的抗壓強度的影響，當剪跨比一定

26、時，隨著混凝土強度的提高，抗剪承載力增加； 3縱筋配筋率的影響，隨著縱筋配筋率的增加，抗剪承載力略有增加； 4箍筋的配箍率及箍筋強度的影響，隨著箍筋的配箍率及箍筋強度的增加，抗剪承載力增加； 5斜裂縫的骨料咬合力和鋼筋的銷栓作用； 6加載方式的影響； 7截面尺寸和形狀的影響；3.斜截面抗剪承載力為什么要規定上、下限？具體包含哪些條件？答：斜截面抗剪承載力根本公式的建立是以剪壓破壞為依據的，所以規定上、下限來防止斜壓破壞和斜拉破壞。4鋼筋在支座的錨固有何要求？答：鋼筋混凝土簡支梁和連續梁簡支端的下部縱向受力鋼筋，其伸入梁支座范圍內的錨固長度 應符合以下規定：當剪力較小時，；當剪力較大時，帶肋鋼筋

27、， 光圓鋼筋，為縱向受力鋼筋的直徑。如縱向受力鋼筋伸入梁支座范圍內的錨固長度不符合上述要求時，應采取在鋼筋上加焊錨固鋼板或將鋼筋端部焊接在梁端預埋件上等有效錨固措施。5什么是鴨筋和浮筋？浮筋為什么不能作為受剪鋼筋？ 答：單獨設置的彎起鋼筋，兩端有一定的錨固長度的叫鴨筋，一端有錨固，另一端沒有的叫浮筋。由于受剪鋼筋是受拉的，所以不能設置浮筋。第6章 受扭構件承載力1鋼筋混凝土純扭構件中適筋純扭構件的破壞有什么特點？ 答：當縱向鋼筋和箍筋的數量配置適當時，在外扭矩作用下，混凝土開裂并退出工作，鋼筋應力增加但沒有到達屈服點。隨著扭矩荷載不斷增加，與主斜裂縫相交的縱筋和箍筋相繼到達屈服強度，同時混凝土

28、裂縫不斷開展，最后形成構件三面受拉開裂，一面受壓的空間扭曲破壞面，進而受壓區混凝土被壓碎而破壞，這種破壞與受彎構件適筋梁類似，屬延性破壞，以適筋構件受力狀態作為設計的依據。2鋼筋混凝土純扭構件中超筋純扭構件的破壞有什么特點？計算中如何防止發生完全超筋破壞？當縱向鋼筋和箍筋配置過多或混凝土強度等級太低，會發生縱筋和箍筋都沒有到達屈服強度，而混凝土先被壓碎的現象，這種破壞與受彎構件超筋梁類似，沒有明顯的破壞預兆，鋼筋未充分發揮作用，屬脆性破壞，設計中應防止。為了防止此種破壞，?混凝土構造設計標準?對構件的截面尺寸作了限制，間接限定抗扭鋼筋最大用量。3鋼筋混凝土純扭構件中少筋純扭構件的破壞有什么特點

29、？計算中如何防止發生少筋破壞？當縱向鋼筋和箍筋配置過少或其中之一過少時，混凝土開裂后，混凝土承當的拉力轉移給鋼筋，鋼筋快速到達屈服強度并進入強化階段，其破壞特征類似于受彎構件的少筋梁，破壞扭矩與開裂扭矩接近，破壞無預兆，屬于脆性破壞。這種構件在設計中應防止。為了防止這種少筋破壞，?混凝土構造設計標準?規定，受扭箍筋和縱向受扭鋼筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率，并應符合受扭鋼筋的構造要求。4簡述素混凝土純扭構件的破壞特征。答：素混凝土純扭構件在純扭狀態下，桿件截面中產生剪應力。對于素混凝土的純扭構件，當主拉應力產生的拉應變超過混凝土極限拉應變時，構件即開裂。第一條裂縫出現在構件的長邊側面中點，

30、與構件軸線成45方向，斜裂縫出現后逐漸變寬以螺旋型開展到構件頂面和底面，形成三面受拉開裂，一面受壓的空間斜曲面，直到受壓側面混凝土壓壞，破壞面是一空間扭曲裂面，構件破壞突然，為脆性破壞。5在抗扭計算中，配筋強度比的含義是什么？起什么作用？有什么限制？答：參數反映了受扭構件中抗扭縱筋和箍筋在數量上和強度上的相對關系，稱為縱筋和箍筋的配筋強度比，即縱筋和箍筋的體積比和強度比的乘積，為箍筋的單肢截面面積，S為箍筋的間距，對應于一個箍筋體積的縱筋體積為，其中為截面內對稱布置的全部縱筋截面面積，那么；試驗說明，只有當值在一定范圍內時，才可保證構件破壞時縱筋和箍筋的強度都得到充分利用，?標準?要求17的條

31、件，當1.7時，取1.7。6從受扭構件的受力合理性看，采用螺旋式配筋比擬合理，但實際上為什么采用封閉式箍筋加縱筋的形式？答：因為這種螺旋式鋼筋施工復雜，也不能適應扭矩方向的改變，因此實際工程并不采用，而是采用沿構件截面周邊均勻對稱布置的縱向鋼筋和沿構件長度方向均勻布置的封閉箍筋作為抗扭鋼筋，抗扭鋼筋的這種布置形式與構件正截面抗彎承載力及斜截面抗剪承載力要求布置的鋼筋形式一致。7?混凝土構造設計標準?是如何考慮彎矩、剪力、和扭矩共同作用的？的意義是什么？起什么作用？上下限是多少？答：實際工程的受扭構件中，大都是彎矩、剪力、扭矩共同作用的。構件的受彎、受剪和受扭承載力是相互影響的，這種相互影響的性

32、質稱為復合受力的相關性。由于構件受扭、受彎、受剪承載力之間的相互影響問題過于復雜，采用統一的相關方程來計算比擬困難。為了簡化計算，?混凝土構造設計標準?對彎剪扭構件的計算采用了對混凝土提供的抗力局部考慮相關性，而對鋼筋提供的抗力局部采用疊加的方法。1.0，稱為剪扭構件混凝土受扭承載力降低系數，當小于0.5時,取等于0.5;當大于1.0時,取等于1.0。8對受扭構件的截面尺寸有何要求？縱筋配筋率有哪些要求？答：1截面尺寸要求在受扭構件設計中，為了保證構造截面尺寸及混凝土材料強度不至于過小，為了防止超筋破壞，對構件的截面尺寸規定了限制條件。?混凝土構造設計標準?在試驗的根底上，對hw/b6的鋼筋混

33、凝土構件，規定截面限制條件如下式 當hw/b4時 827 當hw/b=6時 828 當4hw/b6時 按線性內插法確定。計算時如不滿足上面公式的要求，那么需加大構件截面尺寸，或提高混凝土強度等級。2最小配筋率構在彎剪扭共同作用下，受扭縱筋的最小配筋率為；縱筋最小配筋率應取抗彎及抗扭縱筋最小配筋率疊加值。第7章 偏心受力構件承載力1.判別大、小偏心受壓破壞的條件是什么？大、小偏心受壓的破壞特征分別是什么？答：1，大偏心受壓破壞；，小偏心受壓破壞； 2破壞特征： 大偏心受壓破壞：破壞始自于遠端鋼筋的受拉屈服，然后近端混凝土受壓破壞； 小偏心受壓破壞：構件破壞時，混凝土受壓破壞，但遠端的鋼筋并未屈服

34、；2.偏心受壓短柱和長柱有何本質的區別？偏心距增大系數的物理意義是什么？答：1偏心受壓短柱和長柱有何本質的區別在于，長柱偏心受壓后產生不可忽略的縱向彎曲，引起二階彎矩。2偏心距增大系數的物理意義是，考慮長柱偏心受壓后產生的二階彎矩對受壓承載力的影響。的物理意義是什么？如何取值?答：附加偏心距的物理意義在于，考慮由于荷載偏差、施工誤差等因素的影響，會增大或減小，另外，混凝土材料本身的不均勻性，也難保證幾何中心和物理中心的重合。其值取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者中的較大者。4偏心受拉構件劃分大、小偏心的條件是什么？大、小偏心破壞的受力特點和破壞特征各有何不同？答：1當作用在縱向鋼筋合力

35、點和合力點范圍以外時，為大偏心受拉；當作用在縱向鋼筋合力點和合力點范圍之間時，為小偏心受拉；2大偏心受拉有混凝土受壓區，鋼筋先到達屈服強度，然后混凝土受壓破壞；小偏心受拉破壞時，混凝土完全退出工作，由縱筋來承當所有的外力。 5大偏心受拉構件為非對稱配筋，如果計算中出現或出現負值，怎么處理？答：取，對混凝土受壓區合力點即受壓鋼筋合力點取矩，第8章 鋼筋混凝土構件的變形和裂縫1為什么說裂縫條數不會無限增加，最終將趨于穩定?答：假設混凝土的應力c由零增大到ft需要經過l長度的粘結應力的積累，即直到距開裂截面為l處，鋼筋應力由s1降低到s2，混凝土的應力c由零增大到ft，才有可能出現新的裂縫。顯然，在

36、距第一條裂縫兩側l的范圍內，即在間距小于2l的兩條裂縫之間，將不可能再出現新裂縫。2裂縫寬度與哪些因素有關，如不滿足裂縫寬度限值，應如何處理?答：與構件類型、保護層厚度、配筋率、鋼筋直徑和鋼筋應力等因素有關。如不滿足，可以采取減小鋼筋應力即增加鋼筋用量或減小鋼筋直徑等措施。3鋼筋混凝土構件撓度計算與材料力學中撓度計算有何不同? 為何要引入“最小剛度原那么原那么?答：主要是指剛度的取值不同，材料力學中撓度計算采用彈性彎曲剛度，鋼筋混凝土構件撓度計算采用由短期剛度修正的長期剛度。“最小剛度原那么就是在簡支梁全跨長范圍內，可都按彎矩最大處的截面抗彎剛度，亦即按最小的截面抗彎剛度，用材料力學方法中不考

37、慮剪切變形影響的公式來計算撓度。這樣可以簡化計算，而且誤差不大，是允許的。4簡述參數的物理意義和影響因素?答：系數的物理意義就是反映裂縫間受拉混凝土對縱向受拉鋼筋應變的影響程度。的大小還與以有效受拉混凝土截面面積計算的有效縱向受拉鋼筋配筋率te有關。5受彎構件短期剛度Bs與哪些因素有關，如不滿足構件變形限值，應如何處理?答：影響因素有：配筋率、 截面形狀、 混凝土強度等級、 截面有效高度h0。可以看出，如果撓度驗算不符合要求，可增大截面高度，選擇適宜的配筋率。6確定構件裂縫寬度限值和變形限值時分別考慮哪些因素?答：確定構件裂縫寬度限值主要考慮(1)外觀要求；(2)耐久性。變形限值主要考慮(1)

38、 保證建筑的使用功能要求 (2) 防止對非構造構件產生不良影響 (3) 保證人們的感覺在可承受的程度之內。第9章 預應力混凝土構件1何為預應力？預應力混凝土構造的優缺點是什么？答：預應力：在構造構件使用前，通過先張法或后張法預先對構件混凝土施加的壓應力。優點：提高構件的抗裂性、剛度及抗滲性，能夠充分發揮材料的性能，節約鋼材。缺點：構件的施工、計算及構造較復雜，且延性較差。2為什么預應力混凝土構件所選用的材料都要求有較高的強度？答：要求混凝土強度高。因為先張法構件要求提高鋼筋與混凝土之間的粘結應力，后張法構件要求具有足夠的錨固端的局部受壓承載力。要求鋼筋強度高。因為張拉控制應力較高，同時考慮到為

39、減小各構件的預應力損失。3什么是張拉控制應力？為何先張法的張拉控制應力略高于后張法？答：張拉控制應力：是指預應力鋼筋在進展張拉時所控制到達的最大應力值。因為先張法是在澆灌混凝土之前在臺座上張拉鋼筋，預應力鋼筋中建立的拉應力就是控制應力。放張預應力鋼筋后構件產生回縮而引起預應力損失；而后張法是在混凝土構件上張拉鋼筋，張拉時構件被壓縮，張拉設備千斤頂所示的張拉控制應力為已扣除混凝土彈性壓縮后的鋼筋應力，所以先張法的張拉控制應力略高于后張法。4預應力損失包括哪些？如何減少各項預應力損失值？答：預應力損失包括：錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失。可通過選擇變形小錨具或增加臺座長度、少用墊板等措施減小該

40、項預應力損失；預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應力損失。可通過兩端張拉或超張拉減小該項預應力損失；預應力鋼筋與承受拉力設備之間的溫度差引起的預應力損失。可通過二次升溫措施減小該項預應力損失；預應力鋼筋松弛引起的預應力損失。可通過超張拉減小該項預應力損失；混凝土收縮、徐變引起的預應力損失。可通過減小水泥用量、降低水灰比、保證密實性、加強養互等措施減小該項預應力損失；螺旋式預應力鋼筋構件，由于混凝土局部受擠壓引起的預應力損失。為減小該損失可適當增大構件直徑。5預應力軸心受拉構件，在施工階段計算預加應力產生的混凝土法向應力時，為什么先張法構件用，而后張法用？荷載作用階段時都采用？先張法和后張法的

41、、如何計算？答：因為在施工階段，先張法構件放松預應力鋼筋時，由于粘結應力的作用使混凝土、預應力鋼筋和非預應力鋼筋共同工作，變形協調，所以采用換算截面，且；而后張法構件，構件中混凝土和非預應力鋼筋共同工作良好，而與預應力鋼筋較差，且預應力是通過錨具傳遞，所以采用凈截面，且。6如采用一樣的控制應力，一樣的預應力損失值，當加載至混凝土預壓應力為零時，先張法和后張法兩種構件中預應力鋼筋的應力是否一樣，哪個大？答：當為零時，由于先張法預應力鋼筋的應力為 后張法構件應力鋼筋的應力為比擬發現，二者不同，在給定條件下，后張法中預應力鋼筋中應力大一些。7預應力軸心受拉構件的裂縫寬度計算公式中，為什么鋼筋的應力？

42、答：因為為等效鋼筋應力，根據鋼筋合力點處混凝土預壓應力被抵消后的鋼筋中的應力來確定。8后張法預應力混凝土構件，為什么要控制局部受壓區的截面尺寸，并需在錨具處配置間接鋼筋？在確定時，為什么和不扣除孔道面積？局部驗算和預應力作用下的軸壓驗算有何不同？答：在后張法構件中，在端部控制局部尺寸和配置間接鋼筋是為了防止局部混凝土受壓開裂和破壞。在確定時，和不扣除孔道面積是因為二者為同心面積，所包含的孔道為同一孔道。兩者的不同在于，局部驗算是保證端部的受壓承載能力，未受載面積對于局部受載面積有約束作用，從而可以間接的提高混凝土的抗壓強度；而軸壓驗算是保證整個構件的強度和穩定。9對受彎構件的縱向受拉鋼筋施加預

43、應力后，是否能提高正截面受彎承載力、斜截面受剪承載力，為什么？答：對正截面受彎承載力影響不明顯。因為預應力可以提高抗裂度和剛度。破壞時，預應力已經抵消掉，與非預應力鋼筋混凝土受彎構件破壞特性相似。首先到達屈服，然后受壓區混凝土受壓邊緣應變到達極限應變而破壞。提高斜截面受剪承載力，因為預應力鋼筋有約束斜裂縫開展的作用，增加了混凝土剪壓區高度，從而提高了混凝土剪壓區所承當的剪力。10預應力混凝土受彎構件正截面的界限相對受壓區高度與鋼筋混凝土受彎構件正截面的界限相對受壓區高度是否一樣？答：通過比擬可知，兩者的正截面的界限相對受壓區高度是不同的。預應力混凝土受彎構件的界限相對受壓區高度與預應力鋼筋強度

44、、混凝土壓應力為零時的應力有關。11預應力混凝土構件為什么要進展施工階段的驗算？預應力軸心受拉構件在施工階段的正截面承載力驗算、抗裂度驗算與預應力混凝土受彎構件相比擬，有何區別？答：預應力混凝土構件在施工階段，由于施加預應力，構件必須滿足其承載和抗裂的要求，所以施工階段需要驗算。兩者的區別為受彎構件受壓區混凝土壓應力需要滿足承載力、抗裂度要求之外，受拉區混凝土拉應力也需要滿足相應要求。12預應力混凝土受彎構件的變形是如何進展計算的？與鋼筋混凝土受彎構件的變形相比有何異同？答：預應力混凝土受彎構件的撓度包括兩局部：一局部為預加應力產生的反拱；一局部為荷載產生的撓度。荷載作用產生的撓度計算與鋼筋混

45、凝土受彎構件相似。13公路預應力橋梁的預應力損失如何估算？與建筑構造預應力梁的預應力損失有何異同？答：公路預應力橋梁的預應力損失可按?公路橋規?進展估算。與建筑構造預應力梁的預應力損失比擬，損失的種類相似，但有些損失計算方法有較大區別，如混凝土收縮、徐變引起的預應力損失。14預應力混凝土的張拉控制應力為何不能取的太高？答：如果張拉控制應力取得太高，那么可能引起構件的某些部位開裂或端部混凝土局部壓壞、構件的延性降低或產生較大塑性變形。 混凝土構造設計原理計算題第3章 軸心受力構件承載力1 某多層現澆框架構造的底層內柱，軸向力設計值N=2650kN，計算長度，混凝土強度等級為C30fc2，鋼筋用H

46、RB400級，環境類別為一類。確定柱截面積尺寸及縱筋面積。解：根據構造要求，先假定柱截面尺寸為400mm400mm由，查表得根據軸心受壓承載力公式確定，對稱配筋截面每一側配筋率也滿足0.2%的構造要求。選 ，設計面積與計算面積誤差5%，滿足要求。2某多層現澆框架廠房構造標準層中柱,軸向壓力設計值N=2100kN,樓層高H=5.60m，計算長度l0=1.25H，混凝土用C30fc2，鋼筋用HRB335級，環境類別為一類。確定該柱截面尺寸及縱筋面積。解 根據構造要求，先假定柱截面尺寸為400mm400mm長細比，查表根據軸心受壓承載力公式確定 ，對稱配筋截面每一側配筋率也滿足0.2%的構造要求。選

47、620，設計面積與計算面積誤差5%，滿足要求。3某無側移現澆框架構造底層中柱，計算長度，截面尺寸為300mm300mm，柱內配有416縱筋，混凝土強度等級為C30fc2，環境類別為一類。柱承載軸心壓力設計值N=900kN，試核算該柱是否平安。解： 1求那么，由表得2求第4章 受彎構件正截面承載力1梁的截面尺寸為bh=200mm500mm，混凝土強度等級為C25,fc2，, 鋼筋采用HRB335，截面彎矩設計值M=165KN.m。環境類別為一類。求：受拉鋼筋截面面積解：采用單排布筋 將數值代入公式 及 得200 x=300 16510200 x(465-x/2) 兩式聯立得：x=186mm A2

48、 驗算 x=186mm 所以選用325 A=1473mm22梁的截面尺寸為bh=200mm500mm，混凝土強度等級為C25，截面彎矩設計值M=125KN.m。環境類別為一類。求：1當采用鋼筋HRB335級時，受拉鋼筋截面面積；2當采用鋼筋HRB400級時，受拉鋼筋截面面積.解：1由公式得 選用鋼筋4 2 。3梁的截面尺寸為bh=250mm450mm;受拉鋼筋為4根直徑為16mm的HRB335鋼筋，即級鋼筋，As=804mm2；混凝土強度等級為C40，；承受的彎矩M=89KN.m。環境類別為一類。驗算此梁截面是否平安。解：fc2，ft=1.7 N/mm2，fy=300 N/mm2。由表知，環境

49、類別為一類的混凝土保護層最小厚度為25mm，故設a=35mm，h0=450-35=415mm 那么 4梁的截面尺寸為bh=200mm500mm，混凝土強度等級為C40，鋼筋采用HRB335，即級鋼筋，截面彎矩設計值M=330KN.m。環境類別為一類。受壓區已配置320mm鋼筋，As=941mm2,求受拉鋼筋As解：KN那么 KN后，就按單筋矩形截面求As1。設a=60mm、h0=500-60=440mm。 最后得 選用625mm的鋼筋，As25梁截面尺寸為200mm400mm，混凝土等級C30，鋼筋采用HRB335，環境類別為二類，受拉鋼筋為325的鋼筋，As=1473mm2，受壓鋼筋為26的

50、鋼筋，As = 402mm2；承受的彎矩設計值M=90KN.m。試驗算此截面是否平安。解：fc2，fy=fy=300N/mm2。由表知，混凝土保護層最小厚度為35mm，故mm，h0由式 代入式注意，在混凝土構造設計中，但凡正截面承載力復核題，都必須求出混凝土受壓區高度x值。6T形截面梁，截面尺寸如下圖，混凝土采用C30，縱向鋼筋采用HRB400級鋼筋，環境類別為一類。假設承受的彎矩設計值為M=700kNm，計算所需的受拉鋼筋截面面積AS預計兩排鋼筋，as=60mm。 解：1、確定根本數據由表查得；a=1.0；。2、判別T形截面類 故屬于第二類T形截面。3、計算受拉鋼筋面積AS。 如圖4 = 選

51、用428225AS=2463+982=3445mm27 某鋼筋混凝土T形截面梁，截面尺寸和配筋情況架立筋和箍筋的配置情況略如下圖。混凝土強度等級為C30，縱向鋼筋為HRB400級鋼筋，=70mm。假設截面承受的彎矩設計值為M=550kNm，試問此截面承載力是否足夠？ 解：1、確定根本數據由表查得，；=1.0；AS=2945mm2。2、判別T形截面類型 如圖5故屬于第二類T形截面。3、計算受彎承載力M。，滿足要求。 mMM=550kNm故該截面的承載力足夠。8某一般環境中的中型公路橋梁中，梁的截面尺寸為bh=200mm500mm，混凝土強度等級為C25，鋼筋采用HRB335，截面彎矩設計值Md=165KN.m。求受拉鋼筋截面面積。解：1查取相關數據 38采用綁扎骨架，按兩層布置鋼筋，假設as=65mm，=435mm。求受壓區高度相關數據代入式得，有解得 取 求所需鋼筋數量AS有關數據代入公式 2選配鋼筋并滿足最小配筋率由表查得620，AS實=1884mm2，考慮按兩層布置，20鋼筋的外徑為22mm，梁側混凝土保護層采用。鋼筋凈間距為 滿足要求。實際配筋率第5章 受彎構件斜截面承載力1一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，截面尺寸250mm500mm，混凝土強度等級為C20ft2、fc=9.6 N/mm2，箍筋為熱軋HPB235級鋼筋fyv=210 N/m