中國礦業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理答案

1、可編輯版三、簡答題（簡要回答下列問題，必要時繪圖加以說明。每題8分。）緒 論1 什么是混凝土結(jié)構(gòu)？根據(jù)混凝土中添加材料的不同通常分哪些類型？2鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)條件是什么？3.混凝土結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？4.簡述混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的主要階段。第2章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能1軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？設(shè)計時分別采用什么值作為依據(jù)？2我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有幾種？我國熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個等級？3在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，宜采用哪些鋼筋？ 4簡述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。5.簡述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。6.混凝土的強(qiáng)度等級是如何確定的。7.簡述混凝土三軸受壓強(qiáng)度的概念。8.簡述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)

2、力應(yīng)變關(guān)系特點(diǎn)。9什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對結(jié)構(gòu)有什么影響？10鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？第3章 軸心受力構(gòu)件承載力1.軸心受壓構(gòu)件設(shè)計時，如果用高強(qiáng)度鋼筋，其設(shè)計強(qiáng)度應(yīng)如何取值？2.軸心受壓構(gòu)件設(shè)計時，縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什么？3.簡述軸心受壓構(gòu)件徐變引起應(yīng)力重分布？（軸心受壓柱在恒定荷載的作用下會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？對截面中縱向鋼筋和混凝土的應(yīng)力將產(chǎn)生什么影響？）4.對受壓構(gòu)件中縱向鋼筋的直徑和根數(shù)有何構(gòu)造要求？對箍筋的直徑和間距又有何構(gòu)造要求？5.進(jìn)行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？6.簡述軸心受拉構(gòu)件的受力過程和破壞過程？第

3、4章 受彎構(gòu)件正截面承載力1受彎構(gòu)件適筋梁從開始加荷至破壞，經(jīng)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(tài)的計算依據(jù)？2鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面有哪幾種破壞形式？其破壞特征有何不同？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？4單筋矩形受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定是什么？5.確定等效矩形應(yīng)力圖的原則是什么？6什么是雙筋截面？在什么情況下才采用雙筋截面？7.雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本公式及適用條件是什么？為什么要規(guī)定適用條件？8雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算為什么要規(guī)定？當(dāng)x2as應(yīng)如何計算？9第二類T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本

4、公式及適用條件是什么？為什么要規(guī)定適用條件？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？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?12寫出橋梁工程中單筋截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本公式及適用條件是什么？比較這些公式與建筑工程中相應(yīng)公式的異同。第5章 受彎構(gòu)件斜截面承載力1斜截面破壞形態(tài)有幾類？分別采用什么方法加以控制？2影響斜截面受剪承載力的主要因素有哪些？3斜截面抗剪承載力為什么要規(guī)定上、下限？具體包含哪些條件？4鋼筋在支座的錨固有何要求？5什么是鴨筋和浮筋？浮筋為什么不能作為受剪鋼筋？第6章 受扭構(gòu)件承載力1鋼筋混凝土純扭

5、構(gòu)件中適筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)？ 2鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中超筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)？計算中如何避免發(fā)生完全超筋破壞？3鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中少筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)？計算中如何避免發(fā)生少筋破壞？4簡述素混凝土純扭構(gòu)件的破壞特征。5在抗扭計算中，配筋強(qiáng)度比的含義是什么？起什么作用？有什么限制？6從受扭構(gòu)件的受力合理性看，采用螺旋式配筋比較合理，但實(shí)際上為什么采用封閉式箍筋加縱筋的形式？7混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范是如何考慮彎矩、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？8對受扭構(gòu)件的截面尺寸有何要求？縱筋配筋率有哪些要求？第7章 偏心受力構(gòu)件承載力1.判別大、小偏心受壓破壞

6、的條件是什么？大、小偏心受壓的破壞特征分別是什么？2.偏心受壓短柱和長柱有何本質(zhì)的區(qū)別？偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么？3.附加偏心距的物理意義是什么？如何取值?4偏心受拉構(gòu)件劃分大、小偏心的條件是什么？大、小偏心破壞的受力特點(diǎn)和破壞特征各有何不同？5大偏心受拉構(gòu)件為非對稱配筋，如果計算中出現(xiàn)或出現(xiàn)負(fù)值，怎么處理？第8章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫1為什么說裂縫條數(shù)不會無限增加，最終將趨于穩(wěn)定?2裂縫寬度與哪些因素有關(guān)，如不滿足裂縫寬度限值，應(yīng)如何處理?3鋼筋混凝土構(gòu)件撓度計算與材料力學(xué)中撓度計算有何不同? 為何要引入“最小剛度原則”原則?4簡述參數(shù)的物理意義和影響因素?5受彎構(gòu)件短期剛度Bs

7、與哪些因素有關(guān)，如不滿足構(gòu)件變形限值，應(yīng)如何處理?6確定構(gòu)件裂縫寬度限值和變形限值時分別考慮哪些因素?問答題參考答案緒 論1 什么是混凝土結(jié)構(gòu)？根據(jù)混凝土中添加材料的不同通常分哪些類型？答：混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土材料為主，并根據(jù)需要配置和添加鋼筋、鋼骨、鋼管、預(yù)應(yīng)力鋼筋和各種纖維，形成的結(jié)構(gòu)，有素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及纖維混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土結(jié)構(gòu)充分利用了混凝土抗壓強(qiáng)度高和鋼筋抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。2鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)條件是什么？答：混凝土和鋼筋協(xié)同工作的條件是：（1）鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生良好的粘結(jié)力，使兩者結(jié)合為整體；（2）鋼筋與混凝土

8、兩者之間線膨脹系數(shù)幾乎相同，兩者之間不會發(fā)生相對的溫度變形使粘結(jié)力遭到破壞；（3）設(shè)置一定厚度混凝土保護(hù)層；（4）鋼筋在混凝土中有可靠的錨固。3.混凝土結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：（1）可模性好；（2）強(qiáng)價比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）適應(yīng)災(zāi)害環(huán)境能力強(qiáng)，整體澆筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好，對抵抗地震、風(fēng)載和爆炸沖擊作用有良好性能；（6）可以就地取材。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：如自重大，不利于建造大跨結(jié)構(gòu)；抗裂性差，過早開裂雖不影響承載力，但對要求防滲漏的結(jié)構(gòu)，如容器、管道等，使用受到一定限制；現(xiàn)場澆筑施工工序多，需養(yǎng)護(hù)，工期長，并受施工環(huán)境和氣候條件限制等。4.簡述混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)

9、計方法的主要階段。答：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法大體可分為四個階段：（1）在20世紀(jì)初以前，鋼筋混凝土本身計算理論尚未形成，設(shè)計沿用材料力學(xué)的容許應(yīng)力方法。（2）1938年左右已開始采用按破損階段計算構(gòu)件破壞承載力，50年代，出現(xiàn)了按極限狀態(tài)設(shè)計方法，奠定了現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算理論。（3）二戰(zhàn)以后，設(shè)計計算理論已過渡到以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法。（4）20世紀(jì)90年代以后，開始采用或積極發(fā)展性能化設(shè)計方法和理論。第2章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能1軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？設(shè)計時分別采用什么值作為依據(jù)？答：有物理屈服點(diǎn)的鋼筋，稱為軟鋼，如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋；無物理屈服點(diǎn)的鋼筋，稱為硬鋼，如鋼絲

10、、鋼絞線及熱處理鋼筋。 軟鋼有兩個強(qiáng)度指標(biāo)：一是屈服強(qiáng)度，這是鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計時鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù)，因?yàn)殇摻钋螽a(chǎn)生了較大的塑性變形，這將使構(gòu)件變形和裂縫寬度大大增加以致無法使用，所以在設(shè)計中采用屈服強(qiáng)度作為鋼筋的強(qiáng)度極限。另一個強(qiáng)度指標(biāo)是鋼筋極限強(qiáng)度，一般用作鋼筋的實(shí)際破壞強(qiáng)度。設(shè)計中硬鋼極限抗拉強(qiáng)度不能作為鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù)，一般取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力0.2作為無明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度限值，通常稱為條件屈服強(qiáng)度。對于高強(qiáng)鋼絲，條件屈服強(qiáng)度相當(dāng)于極限抗拉強(qiáng)度0.85倍。對于熱處理鋼筋，則為0.9倍。為了簡化運(yùn)算，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范統(tǒng)一取0.2=0.85b，其中b為無明顯流幅鋼筋的極

11、限抗拉強(qiáng)度。2我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有幾種？我國熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個等級？答：目前我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋主要品種有鋼筋、鋼絲和鋼絞線。根據(jù)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RRB400（K 20MnSi，符號，級）。熱軋鋼筋主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋。3在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，宜采用哪些鋼筋？ 答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋，應(yīng)按下列規(guī)定采用：（1）普通鋼筋宜采用HRB400級和HRB335級鋼筋,

12、也可采用HPB235級和RRB400級鋼筋；（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)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(qiáng)度。答：混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度，我國普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50081-2002）規(guī)定：邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件在標(biāo)準(zhǔn)條件（溫度20±3，相對溫度90%）下養(yǎng)護(hù)28天后，以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(中心加載，加載速度為0.31.0N/mm2/s)，試件上、下表面不涂潤滑劑，連續(xù)加載直至試件破壞，測得混凝土抗壓強(qiáng)度為混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度fck，單位N/mm2。fck混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度；F試件破壞荷載；A試件承壓面積。5.簡述混凝土

13、軸心抗壓強(qiáng)度。答：我國普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50081-2002）采用150mm×150mm×300mm棱柱體作為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件，混凝土試件軸心抗壓強(qiáng)度fcp混凝土軸心抗壓強(qiáng)度；F試件破壞荷載；A試件承壓面積。6.混凝土的強(qiáng)度等級是如何確定的。答：混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu，k，我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按上述標(biāo)準(zhǔn)方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度，根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為C15、C20、 C25、C30、C35、C40、C45、C50、 C55、

14、C60、C65、 C70、 C75、 C80十四個等級。7.簡述混凝土三軸受壓強(qiáng)度的概念。答：三軸受壓試驗(yàn)是側(cè)向等壓2=3=r的三軸受壓，即所謂常規(guī)三軸。試驗(yàn)時先通過液體靜壓力對混凝土圓柱體施加徑向等壓應(yīng)力，然后對試件施加縱向壓應(yīng)力直到破壞。在這種受力狀態(tài)下，試件由于側(cè)壓限制，其內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展受到阻礙，因此當(dāng)側(cè)向壓力增大時，破壞時的軸向抗壓強(qiáng)度相應(yīng)地增大。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析，三軸受力時混凝土縱向抗壓強(qiáng)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(qiáng)度； fc 混凝土的單軸圓柱體軸心抗壓強(qiáng)度； 系數(shù)，一般普通混凝土取4； r 側(cè)向壓應(yīng)力。8.簡述混凝土在單軸短期加載

15、下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系特點(diǎn)。答：一般用標(biāo)準(zhǔn)棱柱體或圓柱體試件測定混凝土受壓時的應(yīng)力應(yīng)變曲線。軸心受壓混凝土典型的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖,各個特征階段的特點(diǎn)如下。混凝土軸心受壓時的應(yīng)力應(yīng)變曲線1）應(yīng)力0.3 fc sh當(dāng)荷載較小時，即0.3 fc sh，曲線近似是直線（圖2-3中OA段），A點(diǎn)相當(dāng)于混凝土的彈性極限。此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。2）應(yīng)力0.3 fc sh <0.8 fc sh隨著荷載的增加，當(dāng)應(yīng)力約為(0.30.8) fc sh，曲線明顯偏離直線，應(yīng)變增長比應(yīng)力快，混凝土表現(xiàn)出越來越明顯的彈塑性。3）應(yīng)力0.8 fc sh <1.0 fc sh隨著荷載進(jìn)

16、一步增加，當(dāng)應(yīng)力約為(0.81.0) fc sh，曲線進(jìn)一步彎曲，應(yīng)變增長速度進(jìn)一步加快，表明混凝土的應(yīng)力增量不大，而塑性變形卻相當(dāng)大。此階段中混凝土內(nèi)部微裂縫雖有所發(fā)展，但處于穩(wěn)定狀態(tài)，故b點(diǎn)稱為臨界應(yīng)力點(diǎn)，相應(yīng)的應(yīng)力相當(dāng)于混凝土的條件屈服強(qiáng)度。曲線上的峰值應(yīng)力C點(diǎn)，極限強(qiáng)度fc sh，相應(yīng)的峰值應(yīng)變?yōu)?。 4）超過峰值應(yīng)力后超過C點(diǎn)以后，曲線進(jìn)入下降段，試件的承載力隨應(yīng)變增長逐漸減小，這種現(xiàn)象為應(yīng)變軟化。9什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對結(jié)構(gòu)有什么影響？答：在不變的應(yīng)力長期持續(xù)作用下，混凝土的變形隨時間而緩慢增長的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。徐變對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響既有有利方面又有不利方面。有利

17、影響，在某種情況下，徐變有利于防止結(jié)構(gòu)物裂縫形成；有利于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力重分布，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象及減少溫度應(yīng)力等。不利影響，由于混凝土的徐變使構(gòu)件變形增大；在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，徐變會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失；徐變使受彎和偏心受壓構(gòu)件的受壓區(qū)變形加大，故而使受彎構(gòu)件撓度增加，使偏壓構(gòu)件的附加偏心距增大而導(dǎo)致構(gòu)件承載力的降低。10鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？答：試驗(yàn)表明，鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力或者抗滑移力，由四部分組成：（1）化學(xué)膠結(jié)力：混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產(chǎn)生的化學(xué)粘著力或吸附力，來源于澆注時水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護(hù)過程中水泥晶體的生長和硬化，取決于水泥的性質(zhì)和鋼筋表面

18、的粗糙程度。當(dāng)鋼筋受力后變形，發(fā)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(chǎn)生的力，當(dāng)鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對滑移時，在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力。它取決于混凝土發(fā)生收縮、荷載和反力等對鋼筋的徑向壓應(yīng)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，則摩擦力越大。（3）機(jī)械咬合力：鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用而產(chǎn)生的力，即混凝土對鋼筋表面斜向壓力的縱向分力，取決于混凝土的抗剪強(qiáng)度。變形鋼筋的橫肋會產(chǎn)生這種咬合力，它的咬合作用往往很大，是變形鋼筋粘結(jié)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

19、鋼筋端部彎鉤、彎折，在錨固區(qū)焊接鋼筋、短角鋼等機(jī)械作用來維持錨固力。各種粘結(jié)力中，化學(xué)膠結(jié)力較小；光面鋼筋以摩擦力為主；變形鋼筋以機(jī)械咬合力為主。第2章 軸心受力構(gòu)件承載力1.軸心受壓構(gòu)件設(shè)計時，如果用高強(qiáng)度鋼筋，其設(shè)計強(qiáng)度應(yīng)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(qiáng)度鋼筋，因?yàn)榕c混凝土共同受壓時，不能充分發(fā)揮其高強(qiáng)度的作用?；炷疗茐臅r的壓應(yīng)變0.002，此時相應(yīng)的縱筋應(yīng)力值s=Ess=200×103×0.002=400 N/mm2；對于HRB400級、HRB335級、HPB235級和RRB400級熱扎鋼筋已達(dá)到屈服強(qiáng)度

20、，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(gòu)件設(shè)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(gòu)件與截面受壓承載力；提高構(gòu)件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；承受可能產(chǎn)生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應(yīng)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(gòu)件破壞的脆性；當(dāng)采用密排箍筋時還能約束核芯內(nèi)混凝土，提高其極限變形值。3.簡述軸心受壓構(gòu)件徐變引起應(yīng)力重分布？（軸心受壓柱在恒定荷載的作用下會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？對截面中縱向鋼筋和混凝土的應(yīng)力將產(chǎn)生什么影響？）答：當(dāng)柱子在荷載長期持續(xù)作用

21、下，使混凝土發(fā)生徐變而引起應(yīng)力重分布。此時，如果構(gòu)件在持續(xù)荷載過程中突然卸載，則混凝土只能恢復(fù)其全部壓縮變形中的彈性變形部分，其徐變變形大部分不能恢復(fù)，而鋼筋將能恢復(fù)其全部壓縮變形，這就引起二者之間變形的差異。當(dāng)構(gòu)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(fù)，有可能使混凝土內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而立即斷裂，產(chǎn)生脆性破壞。4.對受壓構(gòu)件中縱向鋼筋的直徑和根數(shù)有何構(gòu)造要求？對箍筋的直徑和間距又有何構(gòu)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(nèi)選用。矩形截面的鋼筋根數(shù)不應(yīng)小于4根，圓形截面的鋼筋根數(shù)不宜少于8根，不應(yīng)小于6根

22、。縱向受力鋼筋的凈距不應(yīng)小于50mm，最大凈距不宜大于300mm。其對水平澆筑的預(yù)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(yīng)小于30mm和1.5d（d為鋼筋的最大直徑），下部縱向鋼筋水平方向不應(yīng)小于25mm和d。上下接頭處，對縱向鋼筋和箍筋各有哪些構(gòu)造要求？5.進(jìn)行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：凡屬下列條件的，不能按螺旋筋柱正截面受壓承載力計算： 當(dāng)l0/b12時，此時因長細(xì)比較大，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(hù)層退出工作引起構(gòu)件承載力降低的幅度大于因核芯混凝土強(qiáng)度提高而使構(gòu)件承載力增加的幅度， 當(dāng)間接鋼筋

23、換算截面面積Ass0小于縱筋全部截面面積的25%時，可以認(rèn)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(gòu)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(yīng)力與應(yīng)變大致成正比。在這一階段末，混凝土拉應(yīng)變達(dá)到極限拉應(yīng)變，裂縫即將產(chǎn)生。第階段混凝土開裂后至鋼筋屈服前 裂縫產(chǎn)生后，混凝土不再承受拉力，所有的拉力均由鋼筋來承擔(dān)，這種應(yīng)力間的調(diào)整稱為截面上的應(yīng)力重分布。第階段是構(gòu)件的正常使用階段，此時構(gòu)件受到的使用荷載大約為構(gòu)件破壞時荷載的50%70%，構(gòu)件的裂縫寬度和變形的驗(yàn)算是以此階段為依據(jù)的。第階段鋼筋屈服到構(gòu)件破壞當(dāng)加載達(dá)到某點(diǎn)時，某一截面處的個別鋼筋首

24、先達(dá)到屈服，裂縫迅速發(fā)展，這時荷載稍稍增加，甚至不增加都會導(dǎo)致截面上的鋼筋全部達(dá)到屈服（即荷載達(dá)到屈服荷載Ny時）。評判軸心受拉破壞的標(biāo)準(zhǔn)并不是構(gòu)件拉斷，而是鋼筋屈服。正截面強(qiáng)度計算是以此階段為依據(jù)的。第4章 受彎構(gòu)件正截面承載力1受彎構(gòu)件適筋梁從開始加荷至破壞，經(jīng)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(tài)的計算依據(jù)？答：適筋受彎構(gòu)件正截面工作分為三個階段。第階段荷載較小，梁基本上處于彈性工作階段，隨著荷載增加，彎矩加大，拉區(qū)邊緣纖維混凝土表現(xiàn)出一定塑性性質(zhì)。第階段彎矩超過開裂彎矩Mcrsh，梁出現(xiàn)裂縫，裂縫截面的混凝土退出工作，拉力由縱向受拉鋼筋承擔(dān)，隨著彎矩的增加，受壓

25、區(qū)混凝土也表現(xiàn)出塑性性質(zhì)，當(dāng)梁處于第階段末a時，受拉鋼筋開始屈服。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(qū)高度不斷減小。受拉鋼筋應(yīng)力不再增加，經(jīng)過一個塑性轉(zhuǎn)動構(gòu)成，壓區(qū)混凝土被壓碎，構(gòu)件喪失承載力。第階段末的極限狀態(tài)可作為其抗裂度計算的依據(jù)。第階段可作為構(gòu)件在使用階段裂縫寬度和撓度計算的依據(jù)。第階段末的極限狀態(tài)可作為受彎構(gòu)件正截面承載能力計算的依據(jù)。2鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面有哪幾種破壞形式？其破壞特征有何不同？答：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面有適筋破壞、超筋破壞、少筋破壞。梁配筋適中會發(fā)生適筋破壞。受拉鋼筋首先屈服，鋼筋應(yīng)力保持不變而產(chǎn)生顯著的塑性伸長，受壓區(qū)邊緣

26、混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，混凝土壓碎，構(gòu)件破壞。梁破壞前，撓度較大，產(chǎn)生較大的塑性變形，有明顯的破壞預(yù)兆，屬于塑性破壞。梁配筋過多會發(fā)生超筋破壞。破壞時壓區(qū)混凝土被壓壞，而拉區(qū)鋼筋應(yīng)力尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，拉區(qū)的裂縫寬度較小，破壞是突然的，沒有明顯預(yù)兆，屬于脆性破壞，稱為超筋破壞。梁配筋過少會發(fā)生少筋破壞。拉區(qū)混凝土一旦開裂，受拉鋼筋即達(dá)到屈服，并迅速經(jīng)歷整個流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段，梁即斷裂，破壞很突然，無明顯預(yù)兆，故屬于脆性破壞。2什么叫最小配筋率？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(dāng)梁的配筋率很小，梁拉區(qū)開裂后，鋼筋應(yīng)力趨近于屈

27、服強(qiáng)度，這時的配筋率稱為最小配筋率min。是根據(jù)Mu=Mcy時確定最小配筋率?？刂谱钚∨浣盥适欠乐箻?gòu)件發(fā)生少筋破壞，少筋破壞是脆性破壞，設(shè)計時應(yīng)當(dāng)避免。3單筋矩形受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定是什么？答：單筋矩形受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定是（1）平截面假定；（2）混凝土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線的規(guī)定；（3）鋼筋應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的規(guī)定；（4）不考慮混凝土抗拉強(qiáng)度,鋼筋拉伸應(yīng)變值不超過0.01。以上規(guī)定的作用是確定鋼筋、混凝土在承載力極限狀態(tài)下的受力狀態(tài)，并作適當(dāng)簡化，從而可以確定承載力的平衡方程或表達(dá)式。4.確定等效矩形應(yīng)力圖的原則是什么？混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，將實(shí)際應(yīng)力圖形換算為等效矩形應(yīng)力

28、圖形時必須滿足以下兩個條件：（1） 受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力合力C值的大小不變，即兩個應(yīng)力圖形的面積應(yīng)相等；（2） 合力C作用點(diǎn)位置不變，即兩個應(yīng)力圖形的形心位置應(yīng)相同。等效矩形應(yīng)力圖的采用使簡化計算成為可能。1 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(qū)配置受力鋼筋后便構(gòu)成雙筋截面。在受壓區(qū)配置鋼筋，可協(xié)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(gòu)件的抗震性能；此外，受壓鋼筋能減少受壓區(qū)混凝土在荷載長期作用下產(chǎn)生的徐變，對減少構(gòu)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(jīng)濟(jì)，但下列情況可以采用：（1）彎矩較大，且截面高度受

29、到限制，而采用單筋截面將引起超筋；（2）同一截面內(nèi)受變號彎矩作用；（3）由于某種原因（延性、構(gòu)造），受壓區(qū)已配置；（4）為了提高構(gòu)件抗震性能或減少結(jié)構(gòu)在長期荷載下的變形。7.雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本公式及適用條件是什么？為什么要規(guī)定適用條件？答：雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力的兩個基本公式：適用條件：（1）,是為了保證受拉鋼筋屈服，不發(fā)生超筋梁脆性破壞，且保證受壓鋼筋在構(gòu)件破壞以前達(dá)到屈服強(qiáng)度；（2）為了使受壓鋼筋能達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，應(yīng)滿足， 其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應(yīng)力矩形圖形的重心。當(dāng)不滿足條件時，則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近，受壓鋼筋的應(yīng)變太小，以致其應(yīng)力

30、達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。8雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算為什么要規(guī)定？當(dāng)x2as應(yīng)如何計算？答：為了使受壓鋼筋能達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，應(yīng)滿足， 其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應(yīng)力矩形圖形的重心。當(dāng)不滿足條件時，則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近，受壓鋼筋的應(yīng)變太小，以致其應(yīng)力達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。此時對受壓鋼筋取矩x<時，公式中的右邊第二項(xiàng)相對很小，可忽略不計，近似取，即近似認(rèn)為受壓混凝土合力點(diǎn)與受壓鋼筋合力點(diǎn)重合，從而使受壓區(qū)混凝土合力對受壓鋼筋合力點(diǎn)所產(chǎn)生的力矩等于零，因此9第二類T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本公式及適用條件是什么？為什么要規(guī)定適用條件？答：第二類型T形截面：

31、（中和軸在腹板內(nèi)） 適用條件： 規(guī)定適用條件是為了避免超筋破壞,而少筋破壞一般不會發(fā)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(qū)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(yōu)于單筋截面、單筋截面優(yōu)于雙筋截面。12寫出橋梁工程中單筋截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本公式及適用條件是什么？比較這些公式與建筑工程中相應(yīng)公式的異同。答： 適用條件： ； 公路橋規(guī)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中，受彎

32、構(gòu)件計算的基本假定和計算原理基本相同，但在公式表達(dá)形式上有差異，材料強(qiáng)度取值也不同。第5章 受彎構(gòu)件斜截面承載力1 斜截面破壞形態(tài)有幾類？分別采用什么方法加以控制？答：（1）斜截面破壞形態(tài)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(qiáng)度的影響，當(dāng)剪跨比一定時，隨著混凝土強(qiáng)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）

33、箍筋的配箍率及箍筋強(qiáng)度的影響，隨著箍筋的配箍率及箍筋強(qiáng)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(guī)定上、下限？具體包含哪些條件？答：斜截面抗剪承載力基本公式的建立是以剪壓破壞為依據(jù)的，所以規(guī)定上、下限來避免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(xù)梁簡支端的下部縱向受力鋼筋，其伸入梁支座范圍內(nèi)的錨固長度 應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)剪力較?。ǎr，；當(dāng)剪力較大（）時，（帶肋鋼筋）， （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(nèi)的錨固長度不符合

34、上述要求時，應(yīng)采取在鋼筋上加焊錨固鋼板或?qū)摻疃瞬亢附釉诹憾祟A(yù)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(dú)設(shè)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(shè)置浮筋。第6章 受扭構(gòu)件承載力1鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中適筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)？ 答：當(dāng)縱向鋼筋和箍筋的數(shù)量配置適當(dāng)時，在外扭矩作用下，混凝土開裂并退出工作，鋼筋應(yīng)力增加但沒有達(dá)到屈服點(diǎn)。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達(dá)到屈服強(qiáng)度，同時混凝土裂縫不斷開展，最后形成構(gòu)件三面受拉開裂，一面受壓的空間扭曲破壞面，進(jìn)而受壓區(qū)混凝土

35、被壓碎而破壞，這種破壞與受彎構(gòu)件適筋梁類似，屬延性破壞，以適筋構(gòu)件受力狀態(tài)作為設(shè)計的依據(jù)。2鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中超筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)？計算中如何避免發(fā)生完全超筋破壞？當(dāng)縱向鋼筋和箍筋配置過多或混凝土強(qiáng)度等級太低，會發(fā)生縱筋和箍筋都沒有達(dá)到屈服強(qiáng)度，而混凝土先被壓碎的現(xiàn)象，這種破壞與受彎構(gòu)件超筋梁類似，沒有明顯的破壞預(yù)兆，鋼筋未充分發(fā)揮作用，屬脆性破壞，設(shè)計中應(yīng)避免。為了避免此種破壞，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對構(gòu)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(gòu)件中少筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)？計算中如何避免發(fā)生少筋破壞？當(dāng)縱向鋼筋和箍筋配置過少（或其中之一過少）時，混凝土開裂

36、后，混凝土承擔(dān)的拉力轉(zhuǎn)移給鋼筋，鋼筋快速達(dá)到屈服強(qiáng)度并進(jìn)入強(qiáng)化階段，其破壞特征類似于受彎構(gòu)件的少筋梁，破壞扭矩與開裂扭矩接近，破壞無預(yù)兆，屬于脆性破壞。這種構(gòu)件在設(shè)計中應(yīng)避免。為了防止這種少筋破壞，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)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(yīng)符合受扭鋼筋的構(gòu)造要求。4簡述素混凝土純扭構(gòu)件的破壞特征。答：素混凝土純扭構(gòu)件在純扭狀態(tài)下，桿件截面中產(chǎn)生剪應(yīng)力。對于素混凝土的純扭構(gòu)件，當(dāng)主拉應(yīng)力產(chǎn)生的拉應(yīng)變超過混凝土極限拉應(yīng)變時，構(gòu)件即開裂。第一條裂縫出現(xiàn)在構(gòu)件的長邊（側(cè)面）中點(diǎn)，與構(gòu)件軸線成45°方向，斜裂縫出現(xiàn)后逐漸變寬以螺旋型發(fā)展到構(gòu)件頂面和底面

37、，形成三面受拉開裂，一面受壓的空間斜曲面，直到受壓側(cè)面混凝土壓壞，破壞面是一空間扭曲裂面，構(gòu)件破壞突然，為脆性破壞。5在抗扭計算中，配筋強(qiáng)度比的含義是什么？起什么作用？有什么限制？答：參數(shù)反映了受扭構(gòu)件中抗扭縱筋和箍筋在數(shù)量上和強(qiáng)度上的相對關(guān)系，稱為縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比，即縱筋和箍筋的體積比和強(qiáng)度比的乘積，為箍筋的單肢截面面積，S為箍筋的間距，對應(yīng)于一個箍筋體積的縱筋體積為，其中為截面內(nèi)對稱布置的全部縱筋截面面積，則；試驗(yàn)表明，只有當(dāng)值在一定范圍內(nèi)時，才可保證構(gòu)件破壞時縱筋和箍筋的強(qiáng)度都得到充分利用，規(guī)范要求值符合0.617的條件，當(dāng)1.7時，取1.7。6從受扭構(gòu)件的受力合理性看，采用螺旋式

38、配筋比較合理，但實(shí)際上為什么采用封閉式箍筋加縱筋的形式？答：因?yàn)檫@種螺旋式鋼筋施工復(fù)雜，也不能適應(yīng)扭矩方向的改變，因此實(shí)際工程并不采用，而是采用沿構(gòu)件截面周邊均勻?qū)ΨQ布置的縱向鋼筋和沿構(gòu)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(gòu)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混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范是如何考慮彎矩、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(shí)際工程的受扭構(gòu)件中，大都是彎矩、剪力、扭矩共同作用的。構(gòu)件的受彎、受剪和受扭承載力是相互影響的，這種相互影響的性質(zhì)稱為復(fù)合受力的相關(guān)性。由于構(gòu)件受扭、受彎、受剪承載力之間的相互影響

39、問題過于復(fù)雜，采用統(tǒng)一的相關(guān)方程來計算比較困難。為了簡化計算，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對彎剪扭構(gòu)件的計算采用了對混凝土提供的抗力部分考慮相關(guān)性，而對鋼筋提供的抗力部分采用疊加的方法。（0.51.0），稱為剪扭構(gòu)件混凝土受扭承載力降低系數(shù)，當(dāng)小于0.5時,取等于0.5;當(dāng)大于1.0時,取等于1.0。8對受扭構(gòu)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(gòu)件設(shè)計中，為了保證結(jié)構(gòu)截面尺寸及混凝土材料強(qiáng)度不至于過小，為了避免超筋破壞，對構(gòu)件的截面尺寸規(guī)定了限制條件?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對hw/b6的鋼筋混凝土構(gòu)件，規(guī)定截面限制條件如下式 當(dāng)hw/b4時 （827）

40、當(dāng)hw/b=6時 （828） 當(dāng)4hw/b6時 按線性內(nèi)插法確定。計算時如不滿足上面公式的要求，則需加大構(gòu)件截面尺寸，或提高混凝土強(qiáng)度等級。（2）最小配筋率構(gòu)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(yīng)取抗彎及抗扭縱筋最小配筋率疊加值。第7章 偏心受力構(gòu)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(yuǎn)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(gòu)件破壞時，混凝土受壓破壞，但遠(yuǎn)端的鋼筋并未屈服；2.偏心受壓短柱和長柱有何本質(zhì)的區(qū)別？偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么？答：（1）偏心受壓短柱和長柱有何本質(zhì)的區(qū)別在于，長柱偏心受壓后產(chǎn)生不可忽略的縱向彎曲，引起二階彎矩。（2）偏心距增