混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理思考題答案教學(xué)內(nèi)容

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理部分思考題答案第一章 鋼筋混凝土的力學(xué)性能思考題1、 鋼筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪幾種？各種方法對強(qiáng)度有何影響？ 答：冷加工的目的是提高鋼筋的強(qiáng)度，減少鋼筋用量。冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷彎、冷軋等。 這幾種方法對鋼筋的強(qiáng)度都有一定的提高，2、試述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的性能有哪些要求？ 答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋應(yīng)具備： （1）有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度； （2）與混凝土粘結(jié)良好； （3）可焊性好；（4） 有足夠的塑性。4、除凝土立方體抗壓強(qiáng)度外，為什么還有軸心抗壓強(qiáng)度？ 答：立方體抗壓強(qiáng)度采用立方體受壓試件，而混凝土構(gòu)件的實(shí)際長度一般遠(yuǎn)大于截面尺寸，因此采用 棱柱體試件的軸心

2、抗壓強(qiáng)度能更好地反映實(shí)際狀態(tài)。所以除立方體抗壓強(qiáng)度外，還有軸心抗壓強(qiáng)度。5、混凝土的抗拉強(qiáng)度是如何測試的？ 答：混凝土的抗拉強(qiáng)度一般是通過軸心抗拉試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)和彎折試驗(yàn)來測定的。由于軸心拉伸試驗(yàn) 和彎折試驗(yàn)與實(shí)際情況存在較大偏差，目前國內(nèi)外多采用立方體或圓柱體的劈裂試驗(yàn)來測定。6、什么叫混凝土徐變？線形徐變和非線形徐變？混凝土的收縮和徐變有什么本質(zhì)區(qū)別？ 答：混凝土在長期荷載作用下，應(yīng)力不變，變形也會隨時(shí)間增長，這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。當(dāng)持續(xù)應(yīng)力b C 0.5fc時(shí)，徐變大小與持續(xù)應(yīng)力大小呈線性關(guān)系，這種徐變稱為線性徐變。當(dāng)持續(xù)應(yīng)力b C0.5f C時(shí)，徐變與持續(xù)應(yīng)力不再呈線性關(guān)系，這種徐

3、變稱為非線性徐變?；炷恋氖湛s是一種非受力變形，它與徐變的本質(zhì)區(qū)別是收縮時(shí)混凝土不受力，而徐變是受力變形。10、如何避免混凝土構(gòu)件產(chǎn)生收縮裂縫？ 答：可以通過限制水灰比和水泥漿用量，加強(qiáng)搗振和養(yǎng)護(hù)，配置適量的構(gòu)造鋼筋和設(shè)置變形縫等來避 免混凝土構(gòu)件產(chǎn)生收縮裂縫。對于細(xì)長構(gòu)件和薄壁構(gòu)件，要尤其注意其收縮。第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原則思考題1 什么是結(jié)構(gòu)可靠性？什么是結(jié)構(gòu)可靠度 ? 答：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)使用期內(nèi)和規(guī)定的條件下（正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)） ，完成 預(yù)定功能的能力，稱為結(jié)構(gòu)可靠性。結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)與規(guī)定條件下完成預(yù)定功能的概率，稱為結(jié)構(gòu)可靠度。2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的極限狀態(tài)是指

4、什么？ 答：整個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，這種特定狀態(tài)就稱為該 功能的極限狀態(tài)。按功能要求，結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)可分為：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。3 承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)要求有何不同?答：（ 1）承載能力極限狀態(tài)標(biāo)志結(jié)構(gòu)已達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不能繼續(xù)承載的變形。若超過這一極 限狀態(tài)后，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件就不能滿足預(yù)定的安全功能要求。承載能力極限狀態(tài)時(shí)每一個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件必須進(jìn)行 設(shè)計(jì)和計(jì)算，必要時(shí)還應(yīng)作傾覆和滑移驗(yàn)算。（2）正常使用極限狀態(tài)標(biāo)志結(jié)構(gòu)或構(gòu)件已達(dá)到影響正常使用和耐久性的某項(xiàng)規(guī)定的限值，若超過這一限值，就認(rèn)為不能滿足適用性和耐久性的功能要求。構(gòu)

5、件的正常使用極限狀態(tài)時(shí)在構(gòu)件承載能力極限狀態(tài) 進(jìn)行設(shè)計(jì)后， 再來對有使用限值要求的構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算的， 以使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件滿足所預(yù)定功能的要求。4.什么是荷載標(biāo)準(zhǔn)值、荷載準(zhǔn)永久值、荷載設(shè)計(jì)值？是怎樣確定的？答：(1)荷載標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)值是指結(jié)構(gòu)在其使用期間正常情況下可能岀現(xiàn)的最大荷載。按隨機(jī)變量95%呆證率的統(tǒng)計(jì)特征值確定。(2 )荷載準(zhǔn)永久值是指可變荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)使用期內(nèi)經(jīng)常遇到或超過的荷載值。取可變荷載標(biāo) 準(zhǔn)值乘以荷載準(zhǔn)永久系數(shù)。(3)荷載設(shè)計(jì)值是指荷載標(biāo)準(zhǔn)值與荷載分項(xiàng)系數(shù)的乘積。6結(jié)構(gòu)抗力是指什么？包括哪些因素？答：結(jié)構(gòu)抗力是指整個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所能承受內(nèi)力和變形的能力。包括的因素的有：材料的

6、強(qiáng)度、構(gòu)件的幾何特性。7. 什么是材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值？如何確定的？答：材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按不小于 95%勺保證率來確定其標(biāo)準(zhǔn)值。即：fcu,kcu 1.645 cu。材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)，即為材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 鋼筋材料強(qiáng)度的分項(xiàng)系數(shù)s取1-11.2 ,混凝土材料強(qiáng)度的分項(xiàng)系數(shù)c為1-4。8什么是失效概率？什么是可靠指標(biāo)？它們之間的關(guān)系如何？答：結(jié)構(gòu)能完成預(yù)定功能的概率稱為結(jié)構(gòu)可靠概率Ps，不能完成預(yù)定功能的概率稱為失效概率Pf。由于Pf計(jì)算麻煩，通常采用與 Pf相對應(yīng)的B值來計(jì)算失效概率的大小，B稱為結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)。Pf與B有對應(yīng)的關(guān)系，查表可得：B大， P就小。9.什么是結(jié)

7、構(gòu)構(gòu)件延性破壞？什么是脆性破壞？在可靠指標(biāo)上是如何體現(xiàn)它們的不同？答：結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生破壞前有預(yù)兆，可及時(shí)采取彌補(bǔ)措施的稱為延性破壞；結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞是突然性的， 難以補(bǔ)救的稱為脆性破壞。延性破壞的目標(biāo)可靠指標(biāo)可定得低些，脆性破壞的目標(biāo)可靠指標(biāo)定得高些。第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算思考題1在外荷載作用下，受彎構(gòu)件任一截面上存在哪些內(nèi)力？受彎構(gòu)件有哪兩種可能的破壞？破壞時(shí)主裂縫的方向如何？答：在外荷載作用下，受彎構(gòu)件的截面產(chǎn)生彎矩和剪力。受彎構(gòu)件的破壞有兩種可能：一是可能沿正截面破壞，即沿彎矩最大截面的受拉區(qū)出現(xiàn)正裂縫圖3 1(a);二是可能沿斜截面破壞，即沿剪力最大或彎矩和剪力都比較大的截

8、面出現(xiàn)斜裂縫圖3 1(b)。圖3-1受彎構(gòu)件兩種可能的破壞(a)沿正截面破壞；(b)沿斜截面破壞2適筋梁從加載到破壞經(jīng)歷哪幾個(gè)階段？各階段的主要特征是什么？每個(gè)階段是哪個(gè)極限狀態(tài)的計(jì) 算依據(jù)？答：適筋梁的破壞經(jīng)歷三個(gè)階段：第I階段為截面開裂前階段，這一階段末Ia，受拉邊緣混凝土達(dá)到其抗拉極限應(yīng)變時(shí)，相應(yīng)的應(yīng)力達(dá)到其抗拉強(qiáng)度ft，對應(yīng)的截面應(yīng)力狀態(tài)作為抗裂驗(yàn)算的依據(jù)；第U階段為從截面開裂到受拉區(qū)縱筋開始屈服H a的階段，也就是梁的正常使用階段，其對應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)作為變 形和裂縫寬度驗(yàn)算的依據(jù)；第山階段為破壞階段，這一階段末山a，受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到其極限壓應(yīng)變cu ，對應(yīng)的截面應(yīng)力狀態(tài)作為受彎構(gòu)件

9、正截面承載力計(jì)算的依據(jù)。3什么是配筋率？配筋量對梁的正截面承載力有何影響？ 答：配筋率是指縱向受力鋼筋截面面積與截面有效面積的百分比， 當(dāng)材料強(qiáng)度及截面形式選定以后， 根據(jù) 的大小， 梁正截面的破壞形式可以分為下面三種類型： 適筋 破壞、超筋破壞和少筋破壞。4適筋梁、超筋梁和少筋梁的破壞特征有何區(qū)別 ? 答：當(dāng)梁的配筋率比較適中時(shí)發(fā)生適筋破壞。破壞的特點(diǎn)：受拉區(qū)縱向受鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū) 混凝土被壓碎。 梁完全破壞之前， 受拉區(qū)縱向受力鋼筋要經(jīng)歷較大的塑性變形， 能給人以明顯的破壞預(yù)兆。 破壞呈延性性質(zhì)。當(dāng)梁的配筋率太大時(shí)發(fā)生超筋破壞。其特點(diǎn)是：破壞時(shí)受壓區(qū)混凝土被壓碎而受拉區(qū)縱向受力鋼筋

10、沒 有達(dá)到屈服。破壞沒有明顯預(yù)兆，呈脆性性質(zhì)。當(dāng)梁的配筋率太小時(shí)發(fā)生少筋破壞。其特點(diǎn)是一裂即壞。梁受拉區(qū)混凝土一開裂，裂縫截面原來由混 凝土承擔(dān)的拉力轉(zhuǎn)由鋼筋承擔(dān)。因梁的配筋率太小，故鋼筋應(yīng)力立即達(dá)到屈服強(qiáng)度，有時(shí)可迅速經(jīng)歷整個(gè) 流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段，有時(shí)鋼筋甚至可能被拉斷。裂縫往往只有一條，裂縫寬度很大且沿梁高延伸較高。 破壞時(shí)鋼筋和混凝土的強(qiáng)度雖然得到了充分利用，但破壞前無明顯預(yù)兆，呈脆性性質(zhì)。5什么是最小配筋率，最小配筋率是根據(jù)什么原則確定的?答：為了防止將構(gòu)件設(shè)計(jì)成少筋構(gòu)件，要求構(gòu)件的配筋面積As 不得小于按最小配筋率所確定的鋼筋面積 As,min 。即要求： As As,min最小配筋

11、率 min 的數(shù)值是根據(jù)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的破壞彎矩等于同樣截面的素混凝土受彎構(gòu)件 的破壞彎矩確定的。7單筋矩形截面梁正截面承載力的計(jì)算應(yīng)力圖形如何確定?受壓區(qū)混凝土等效應(yīng)力圖形的等效原則是什么?答：單筋矩形截面梁正截面承載力的計(jì)算應(yīng)力圖形以山 a應(yīng)力狀態(tài)為依據(jù)，基本假定確定。 受壓區(qū)混凝土等效應(yīng)力圖形的等效原則是：等效后受壓區(qū)合力大小相等、合力作用點(diǎn)位置不變。10在什么情況下可采用雙筋截面？其計(jì)算應(yīng)力圖形如何確定？在雙筋截面中受壓鋼筋起什么作用？ 其適應(yīng)條件除了滿足 b 之外為什么還要滿足 x2as ？答：（1）雙筋截面主要應(yīng)用于下面幾種情況： 截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值很大，超過了單筋矩形截面適

12、筋梁所能承擔(dān)的最大彎矩， 而構(gòu)件的截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級大都受到限制而不能增大和提高； 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受某種交變作用， 使構(gòu)件同一截面上的彎矩可能變號； 因某種原因在構(gòu)件截面的受壓區(qū)已經(jīng)布 置了一定數(shù)量的受力鋼筋。 （2）其計(jì)算應(yīng)力圖形與單筋截面相比，只是在受壓區(qū)多了受壓鋼筋項(xiàng)。（3）在雙筋截面中受壓區(qū)鋼筋起協(xié)助受壓的作用。 （4）對于雙筋矩形截面中，只要能滿足 x2as 的條件，構(gòu)件破壞時(shí)受壓鋼筋一般均能達(dá)到其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值第四章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算思考題1 無腹筋簡支梁岀現(xiàn)斜裂縫后，為什么說梁的受力狀態(tài)發(fā)生了質(zhì)變？答：斜裂縫岀現(xiàn)前，混凝土可視為勻質(zhì)彈性材料梁，剪彎段的應(yīng)力可用

13、材料力學(xué)方法分析，斜裂縫的 岀現(xiàn)將引起截面應(yīng)力重新分布，材料力學(xué)方法將不再適用。2 無腹筋和有腹筋簡支梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)有哪幾種？它的破壞特征是怎樣的？答：隨著梁的剪跨比和配箍率的變化，梁沿斜截面可發(fā)生斜拉破壞、剪壓破壞和斜壓破壞等主要破 壞形態(tài)，這幾種破壞都是脆性破壞。3影響有腹筋梁斜截面承載力的主要因素有哪些？答：影響斜截面承載力的主要因素有剪跨比、混凝土強(qiáng)度等級、配箍率及箍筋強(qiáng)度、縱筋配筋率等。6在斜截面受剪承載力計(jì)算時(shí)，梁上哪些位置應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算（計(jì)算截面）？答：計(jì)算截面：（1）支座邊緣處的截面；（2）受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)截面；（3）箍筋截面面積或間距改變 處的截面；（4）腹板寬

14、度改變處截面。第五章鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算思考題1.混凝土的抗壓性能好，為什么在軸心受壓柱中，還要配置一定數(shù)量的鋼筋？軸心受壓構(gòu)件中的鋼筋，對軸心受壓構(gòu)件起什么作用 ？答：軸心受壓構(gòu)件，縱筋沿截面四周對稱布置?？v筋的作用是：與混凝土一塊共同參與承擔(dān)外部壓力， 以減少構(gòu)件的截面尺寸；承受可能產(chǎn)生的較小彎矩；防止構(gòu)件突然脆性破壞，以增強(qiáng)構(gòu)件的延性；以及減 少混凝土的徐變變形。箍筋的作用是：與縱筋組成骨架，防止縱筋受力后屈曲，向外凸岀。當(dāng)采用螺旋箍 筋時(shí)（或焊接環(huán)式）還能有效約束核心內(nèi)的混凝土橫向變形，明顯提高構(gòu)件的承載力和延性。2 軸心受壓短柱的破壞與長柱有何區(qū)別？其原因是什么？影響 的主要

15、因素有哪些？答：對于軸心受壓短柱，不論受壓鋼筋在構(gòu)件破壞時(shí)是否屈服，構(gòu)件最終承載力都是由混凝土被壓碎 來控制的。臨近破壞時(shí)，短柱四周岀現(xiàn)明顯的縱向裂縫。箍筋間的縱向鋼筋發(fā)生壓曲外鼓，以混凝土壓碎 而告破壞。對于軸心受壓長柱，破壞時(shí)受壓一側(cè)產(chǎn)生縱向裂縫，箍筋之間的縱向鋼筋向外凸岀，構(gòu)件高度中部混 凝土被壓碎。另一側(cè)混凝土則被拉裂，在構(gòu)件高度中部產(chǎn)生一水平裂縫。原因是由于各種因素造成的初始偏心的影響，使構(gòu)件產(chǎn)生側(cè)向撓度，因而在構(gòu)件的各個(gè)截面上將產(chǎn)生 附加彎矩，此彎矩對短柱影響不大，而對細(xì)長柱，附加彎矩產(chǎn)生的側(cè)向撓度，將加大原來的初始偏心矩， 隨著荷載的增加，側(cè)向撓度和附加彎矩將不斷增大，這樣相互影

16、響的結(jié)果，使長柱在軸力和彎矩共同作用 下發(fā)生破壞。影響 的主要因素是構(gòu)件的長細(xì)比 上.i3配置螺旋箍筋的柱承載力提高的原因是什么？答：由于螺旋箍筋箍住了核心混凝土，相當(dāng)于套箍作用，阻止了核心混凝土的橫向變形，使核心混凝 土處于三向受壓狀態(tài)，從材料強(qiáng)度理論可知，因而提高了柱的受壓承載力。4 偏心受壓短柱和長柱有何本質(zhì)區(qū)別？偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么？答：實(shí)際工程中，必須避免失穩(wěn)破壞。因?yàn)槠淦茐木哂型蝗恍?，且材料?qiáng)度尚未充分發(fā)揮。對于短柱,則可忽略縱向彎曲的影響。因此，需考慮縱向彎曲影響的是中長柱。這種構(gòu)件的破壞雖仍屬于材料破壞， 但其承載力卻有不同程度的降低。 規(guī)范采用把偏心距值乘以一個(gè)大于

17、 1 的偏心距增大系數(shù) 來考慮縱向 彎曲的影響。稱為偏心受壓構(gòu)件考慮縱向彎曲影響，軸力偏心矩增大系數(shù)，它是總彎矩 MN（e0 f ） 和初始彎矩 M 0 Ne0 之比。6附加偏心距 ea 是什么？其值為多少 ?答：在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，由于混凝土質(zhì)量不均勻，配筋的不對稱，施工和安裝時(shí)誤差等原因，均存在著或 多或少的初始偏心。其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中的較大值。第六章 鋼筋混凝土受拉鋼筋承載力計(jì)算思考題 1如何判別鋼筋混凝土受拉構(gòu)件的大、小偏心?它們的破壞特征各有什么不同 ?答：鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件，根據(jù)偏心拉力作用位置的不同，可分為兩種：一種是偏心拉力作用在A和As之間，稱為小偏心

18、受拉；另一種是偏心拉力作用在As和A之外，稱為大偏心受拉。小偏心受拉構(gòu)件的破壞特征與軸心受拉構(gòu)件相似，破壞時(shí)拉力全部由鋼筋承擔(dān)。大偏心受拉構(gòu)件的破壞特征與受彎構(gòu)件相似。按受拉鋼筋配筋率的多少，也將出現(xiàn)少筋、適筋、超筋三種破壞狀態(tài)。5 軸心拉力N對有橫向集中力作用的偏拉（或拉彎）構(gòu)件斜截面抗剪承載力有何影響 ？ 主要體現(xiàn)在何處 ?答：由于軸心拉力N的存在削弱了偏心受拉構(gòu)件斜截面的抗剪承載力，故在偏拉（或拉彎）構(gòu)件斜截面抗剪承載力計(jì)算式中有減去 0.2N 項(xiàng)。第七章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件承載力計(jì)算思考題2鋼筋混凝土構(gòu)件在純扭作用下可能出現(xiàn)哪些形式的破壞？它們分別有什么樣的特征 ？鋼筋對構(gòu)件的承載力、抗

19、裂及剛度各有什么影響 ?答：鋼筋混凝土構(gòu)件在純扭作用下可能出現(xiàn)四種形式的破壞：少筋破壞、適筋破壞、超筋破壞和部分 超筋破壞。適筋破壞和部分超筋破壞為塑性破壞，少筋破壞和超筋破壞為脆性破壞。鋼筋對構(gòu)件的抗裂性能作用不大，即鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的開裂扭矩與素混凝土構(gòu)件的基本相同。但 開裂后由于鋼筋承受扭矩，在正常配筋條件下構(gòu)件的抗扭承載力大大提高，而開裂后構(gòu)件的抗扭剛度明顯 下降。3配筋強(qiáng)度比對構(gòu)件的配筋和破壞形式有什么影響答：規(guī)范根據(jù)實(shí)驗(yàn)，取 的限制條件為 0.6 1.7 ，滿足此條件，構(gòu)件破壞時(shí)，所配置的縱 筋和箍筋基本能達(dá)到屈服； 值越大，縱筋用量越多，一般 取 1.2 左右。5彎扭構(gòu)件的破壞

20、與哪些因素有關(guān) ? 答：彎扭構(gòu)件的破壞與與作用在構(gòu)件上彎矩和扭矩比值，構(gòu)件截面上下部縱筋數(shù)量、構(gòu)件截面高寬比 等因素有關(guān)。隨著上述比值的變化，構(gòu)件可能出現(xiàn)“彎型破壞” 、“扭型破壞”和“彎扭型破壞” 。7T 形和 I 形截面構(gòu)件在受扭計(jì)算時(shí)，做了哪些簡化?答：T形和I形截面在彎剪扭組合作用下，規(guī)范建議剪力由腹板承擔(dān)，彎矩由整個(gè)截面承擔(dān)，扭矩 按截面腹板、 受壓翼緣和受拉翼緣的相對抗扭塑性抵抗矩分配。 然后按矩形截面彎剪扭構(gòu)件計(jì)算原則進(jìn)行。第九章 鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度和變形驗(yàn)算及混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性思考題1 鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫由哪些因素引起？采用什么措施可減小非荷載裂縫？ 答：產(chǎn)生裂縫的原因一般

21、分為兩類：荷載原因與非荷載原因。對于非荷載原因，如施工養(yǎng)護(hù)不善、溫 度變化、基礎(chǔ)不均勻沉降以及鋼筋的銹蝕等，一般采取加強(qiáng)施工養(yǎng)護(hù)、設(shè)置伸縮縫、避免不均勻沉降等措 施。2 構(gòu)件為什么要進(jìn)行裂縫和撓度驗(yàn)算？ 答：以滿足正常使用極限狀態(tài)的要求。3 影響裂縫寬度的主要因素是什么？采用什么措施可減小荷載作用引起的裂縫寬度？ 答：影響裂縫寬度的因素主要有：(1) 鋼筋應(yīng)力； (2) 鋼筋直徑； (3)鋼筋表面特征； (4)混凝土抗拉強(qiáng)度及黏結(jié)強(qiáng)度； (5)混凝土保護(hù)層厚度； (6)混凝土有效受拉面積； (7)構(gòu)件的受力形式等。裂縫寬度與鋼筋應(yīng)力成正比，為了控制裂縫寬度，在普通鋼筋混凝土構(gòu)件中，不宜采用高強(qiáng)

22、鋼筋。 帶肋鋼筋的黏結(jié)應(yīng)力比光面鋼筋大得多，為減小裂縫寬度應(yīng)盡可能采用帶肋鋼筋。在相同截面面積時(shí)，直徑細(xì)的鋼筋有更多的外表面，這有利于提高與混凝土的黏結(jié)，減小裂縫寬度。 因此，在施工允許的條件下，可采用直徑較細(xì)的鋼筋作為受拉鋼筋。保護(hù)層越厚， 鋼筋對外邊緣混凝土收縮變形的約束越小，裂縫寬度就越大，故不宜采用過厚的保護(hù)層。 一般按規(guī)范規(guī)定取用。4 為什么說裂縫條數(shù)不會無限增加，最終將趨于穩(wěn)定？ 答：由于混凝土與鋼筋之間的粘結(jié)力傳遞需要一定的長度。5 裂縫間應(yīng)變不均勻系數(shù)的物理意義是什么？答：是反映裂縫之間的混凝土協(xié)助鋼筋抗拉作用的程度。值越大 (鋼筋應(yīng)變越不均勻 )，裂縫之間的混凝土協(xié)助抗拉作用

23、越大；反之越小。6 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度計(jì)算與彈性受彎構(gòu)件撓度計(jì)算有何不同?為什么 ?答：鋼筋混凝土梁是由不同材料構(gòu)成的非均質(zhì)梁。在構(gòu)件即將出現(xiàn)裂縫時(shí)，受拉區(qū)混凝土已進(jìn)入塑性 狀態(tài)，并且在長期荷載作用下，由于構(gòu)件上裂縫的開展以及混凝土徐變等原因，構(gòu)件剛度不僅隨荷載增加 而下降，亦隨作用時(shí)間的延長而下降。根據(jù)試驗(yàn)分析，對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件平截面假定依然適用。因而，在混凝土受彎構(gòu)件撓度計(jì)算中 仍可利用材料力學(xué)所得到的彈性受彎構(gòu)件撓度計(jì)算公式，但在計(jì)算中構(gòu)件剛度不再是常量，需要考慮剛度 隨荷載的變化，即確定短期剛度的計(jì)算；還要考慮剛度隨時(shí)間的變化，即確定長期剛度的計(jì)算。在此基礎(chǔ) 上來進(jìn)行鋼筋混凝

24、土受彎構(gòu)件的撓度計(jì)算。7 何為“最小剛度原則”？鋼筋混凝土構(gòu)件度計(jì)算為什么要引入這一原則？ 答：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的截面抗彎剛度隨彎矩增大而減小。一般受彎構(gòu)件各截面彎矩都不一樣，彎 矩大處截面抗彎剛度小，彎矩小的截面抗彎剛度則較大。然而，彎矩大的部分對構(gòu)件的撓度影響也大，而 彎矩小的部分對構(gòu)件撓度的影響也較小。為簡化計(jì)算，對等截面受彎構(gòu)件，取同號彎矩區(qū)段內(nèi)彎矩最大截 面的抗彎剛度作為該區(qū)段的抗彎剛度。這就是撓度計(jì)算中的最小剛度原則。8 材料強(qiáng)度的隨機(jī)性和長期荷載作用的影響在最大裂縫寬度計(jì)算時(shí)是如何考慮的？ 答：在平均裂縫寬度的基礎(chǔ)上分別考慮材料強(qiáng)度不均勻的裂縫寬度擴(kuò)大系數(shù) s ，長期作用影響的

25、裂縫 寬度擴(kuò)大系數(shù) 1 。第十章 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)思考題1 什么叫預(yù)應(yīng)力？什么叫預(yù)應(yīng)力混凝土？為什么要對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力？答：預(yù)應(yīng)力是指為了改善結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在各種使用條件下的工作性能和提高其強(qiáng)度而在使用前預(yù)先施加 的永久性內(nèi)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力混凝土是按照需要，預(yù)先引入某種量值與分布的內(nèi)應(yīng)力，以局部或全部抵消使用荷載產(chǎn)生的應(yīng) 力的一種混凝土結(jié)構(gòu)。對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力有以下作用：大大提高構(gòu)件的抗裂能力，減小構(gòu)件在使用荷載作用下的撓度，有效 利用高強(qiáng)度鋼筋和高強(qiáng)度混凝土，擴(kuò)大混凝土構(gòu)件的應(yīng)用范圍。2 與普通鋼筋混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 優(yōu)點(diǎn)：抗裂性好；結(jié)構(gòu)剛度大，撓度??；結(jié)構(gòu)自重輕；耐久性好；抗剪

26、能力強(qiáng)；疲勞性能好。 缺點(diǎn)：施工機(jī)械設(shè)備要求較高；施工工序較多；設(shè)計(jì)計(jì)算比較復(fù)雜。3 什么叫先張法？什么叫后張法？兩者各有何特點(diǎn)？ 先張法指張拉鋼筋在澆搗混凝土之前進(jìn)行，用臺座長線張拉或用鋼模短線張拉，在張拉端夾住鋼筋的 進(jìn)行張拉的夾具和在兩端臨時(shí)固定鋼筋的錨具，可以重復(fù)使用，故稱為工具式夾具和工具式錨具。先張法 適用于工廠化成批生產(chǎn)中、小型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。后張法指張拉鋼筋在澆搗混凝土之后進(jìn)行，不需要臺座。其錨具永遠(yuǎn)固定在混凝土構(gòu)件上，以傳遞預(yù) 應(yīng)力，故稱為工作錨具。后張法適用于運(yùn)輸安裝不便的大、中型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。4 什么叫張拉控制應(yīng)力？為什么要對鋼筋的張拉應(yīng)力進(jìn)行控制？ 答：張拉控制應(yīng)力是指張拉鋼

27、筋時(shí)， 張拉設(shè)備 （ 千斤頂和油泵 ）上的壓力表所控制的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力 鋼筋面積得出的應(yīng)力值，以 con 表示。張拉控制應(yīng)力不應(yīng)太低。 施加預(yù)應(yīng)力的主要目的是為了提高構(gòu)件的抗裂度及充分發(fā)揮高強(qiáng)度鋼材的作 用。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉錨固后會因種種因素可能引起其預(yù)應(yīng)力有所降低， 因此只有將張拉控制應(yīng)力盡量定得高一些；張拉控制應(yīng)力不能過高。當(dāng)張拉控制應(yīng)力 con 定得過高時(shí)，構(gòu)件的開裂荷載將接近破壞荷載。這種構(gòu)件在正常使用荷載作用下一般不會開裂，變形極小。但構(gòu)件一旦開裂，很快就臨 近破壞，使構(gòu)件在破壞前無明顯預(yù)兆。另外，由于鋼材材質(zhì)不均勻，鋼材強(qiáng)度具有較大的離散性，張 拉過程中可能發(fā)生將鋼筋拉斷的現(xiàn)

28、象或?qū)е骂A(yù)應(yīng)力筋進(jìn)人流限，這是工程中不允許的。5 什么叫預(yù)應(yīng)力損失？有哪些因素引起預(yù)應(yīng)力損失？ 答：由于預(yù)應(yīng)力施工工藝和材料性能等種種原因，使得預(yù)應(yīng)力鋼筋中的初始預(yù)應(yīng)力，在制作運(yùn)輸、安 裝及使用過程中不斷降低。這種現(xiàn)象稱為預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失從張拉鋼筋開始到整個(gè)使用期間都存在。按引起預(yù)應(yīng)力損失的因素分，主有以下幾種：l11）張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，記為12。(2 )預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失，記為(3 )預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座間溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失，記為(4)鋼筋的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失，記為14(5 )混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失，記為16(6)環(huán)形構(gòu)件用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋時(shí)，由于混凝土的局部擠壓引起預(yù)應(yīng)力損失，記為4、預(yù)應(yīng)力溫凝土軸嗆竟拉釉件為卄么熹進(jìn)行施工階段的驗(yàn)算？咎奏：預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受竝構(gòu)件 > 在放張【先魂法)或張拉綏止(后張法)時(shí)，韋面混藻土的預(yù)壓應(yīng)力 達(dá)星大悄因此，需霧講、赧T陽段的截飯法向應(yīng)力