混凝土材料的物理力學(xué)性能

1、混凝土材料的物理力學(xué)性能一、填空題1.鋼筋和混凝土兩種材料組合在一起，之所以能有效地共同工作，是由于 鋼筋和混凝土間有良好的粘結(jié)力、 二者溫度線膨脹系數(shù)接近 以及混凝土對鋼筋的保護(hù)層作用。2.混凝土強(qiáng)度等級為C30，即 立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 為30N/mm2 ，它具有 95% 的保證率。3.一般情況下，混凝土的強(qiáng)度提高時，延性 降低。4.混凝土在長期不變荷載作用下將產(chǎn)生 徐變 變形，混凝土 隨水份的蒸發(fā)將產(chǎn)生 收縮 變形。5.鋼筋的塑性變形性能通常用 伸長率 和 冷彎性能 兩個指標(biāo)來衡量。6.混凝土的線性徐變是指徐變變形與 應(yīng)力 成正比。7.熱軋鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系根據(jù) 屈服強(qiáng)度 確定，預(yù)應(yīng)力鋼

2、絞線、鋼絲和熱處理鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系根據(jù) 極限抗拉強(qiáng)度 確定。8.鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力由化學(xué)膠結(jié)力、 摩阻力 和 機(jī)械咬合力 組成。9.鋼筋的連接可分為 綁扎搭接 、 機(jī)械連接 或焊接。10.混凝土一個方向受拉、另一個方向受壓時，強(qiáng)度會 降低 。11.我國<混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范>采用按標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為 150mm 的立方試塊，在 28天 齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有 95% 保證率的抗壓強(qiáng)度作 為立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 ，以表示。12.鋼筋按化學(xué)成分的不同，分為 碳素結(jié)構(gòu)鋼 和 普通低合金鋼 兩類。13.軟鋼是指 有屈服點(diǎn)的 鋼筋，其質(zhì)量檢驗(yàn)的四項(xiàng)主要指標(biāo)是 屈服強(qiáng)度 、

3、 極限強(qiáng)度 、 伸長率 、 冷彎性能 。14.硬鋼是指 無屈服點(diǎn)的鋼筋 、其質(zhì)量檢驗(yàn)以 極限強(qiáng)度 作為主要強(qiáng)度指標(biāo)，設(shè)計上取相應(yīng)于 殘余應(yīng)變?yōu)?.2% 的應(yīng)力作為條件流限。 15.HPB235、HRB335、HRB400鋼筋的符號分別 、 、 。16.粘結(jié)作用產(chǎn)生的三方面原因?yàn)?摩擦力 、 膠結(jié)力 、 機(jī)械咬合力 。17.混凝土結(jié)構(gòu)中縱向受拉鋼筋的基本錨固長度應(yīng)按下式計算，即，當(dāng)計算中充分利用鋼筋的受壓強(qiáng)度時，受壓鋼筋的錨固長度應(yīng)為受拉錨固長度的 0.7 倍。18.鋼筋的連結(jié)接頭可采用 機(jī)械連接接頭 、 焊接接頭 、 綁扎搭接接頭 。19.位于同一連接區(qū)段的受拉鋼筋接頭面積百分率，對于梁、板類

4、構(gòu)件，不宜大于 25 %，對于柱類構(gòu)件不宜大于 50 %。20畫出<規(guī)范>采用的簡化的砼曲線 。21.反映鋼筋塑性性能的指標(biāo)是 伸長率 和 冷彎性能 。二、選擇題1. 混凝土強(qiáng)度等級按照 a 確定。 a. 立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； b. 立方體抗壓強(qiáng)度平均值； c. 軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； d. 軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。2. 下列說法正確的是 d a. 加載速度越快，測得的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度越低； b 棱柱體試件的高寬比越大，測得的抗壓強(qiáng)度越高； c. 混凝土立方體試件比棱柱體試件能更好地反映混凝土的實(shí)際受壓情況； d. 混凝土試件與壓力機(jī)墊板間的摩擦力使得混凝土的抗壓強(qiáng)度提高。3. 同

5、一強(qiáng)度等級的混凝土，各種強(qiáng)度之間的關(guān)系是 b 。 a. b. c. d. 4. 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按 b 確定。 a. b. c. d. 5. 在軸向壓力加剪力的共同作用下，混凝土的抗剪強(qiáng)度 c 。 a. 隨壓應(yīng)力的增大而增大； b. 隨壓應(yīng)力的增大而減?。?c. 隨壓應(yīng)力的增大而增大，但壓應(yīng)力超過一定值后，抗剪強(qiáng)度反而減小； d. 與壓應(yīng)力無關(guān)。6. 在保持不變的長期荷載作用下，鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件中， c 。 a. 徐變使混凝土壓應(yīng)力減?。?b. 混凝土及鋼筋的壓應(yīng)力均不變； c 徐變使混凝土壓應(yīng)力減小，鋼筋壓應(yīng)力增大； d. 徐變使混凝土壓應(yīng)力增大，鋼筋壓應(yīng)力減小。7. 熱軋鋼

6、筋冷拉后， b 。 a. 可提高抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度； b. 只能提高抗拉強(qiáng)度； c. 可提高塑性，強(qiáng)度提高不多； d. 只能提高抗壓強(qiáng)度。8. 下列哪一項(xiàng)說法不正確？ b 。 a. 消除應(yīng)力鋼絲和熱處理鋼筋可以用作預(yù)應(yīng)力鋼筋； b. <混凝土規(guī)范>不允許采用冷加工鋼筋作為混凝土結(jié)構(gòu)用筋； c. HPB235級鋼筋不宜用作預(yù)應(yīng)力鋼筋； d. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的縱向受力鋼筋宜優(yōu)先采用HRB400級鋼筋。9. 無明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計值是按 c 確定的。 a. 材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值X材料分項(xiàng)系數(shù)； b. 材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值/材料分項(xiàng)系數(shù)； c. 0.85X材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值/材料分項(xiàng)系數(shù)； d 材料強(qiáng)

7、度標(biāo)準(zhǔn)值/(0.85X材料分項(xiàng)系數(shù))。10砼強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的保證率為 a 。 a.95% b.85% c.99% d.100%。11.砼在雙向壓應(yīng)力作用下，一向的強(qiáng)度隨另一向壓應(yīng)力的增加而 a 。 a. 增加。 b. 減小 c. 不変 d. 不能確定。12.在剪力或剪拉復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下，混凝土的抗剪強(qiáng)度一般隨拉應(yīng)力的增加而 b ，隨壓應(yīng)力的增加而 a 。 a. 增加。 b. 減小。 c. 不變。 d.不能確定。13.當(dāng)采用搭接連接時，其受壓搭接長度不應(yīng)小于受拉鋼筋搭接長度的 b 倍，且任何情況下不應(yīng)小于 b* mm。 a*.100 b*.200 c*.300 d*.50014.冷拉鋼筋能提高鋼筋的

8、a 。 a.抗拉強(qiáng)度。 b.抗壓強(qiáng)度。 c.抗拉及抗壓強(qiáng)度。 d.均不能提高。三、判斷題 (對于錯誤的，須寫出正確答案)1. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C15 2.混凝土各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)的基本代表值是軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(混凝土強(qiáng)度等級)。3.混凝土在三向受壓應(yīng)力狀態(tài)下，抗壓強(qiáng)度提高較多，延性略有降低。 抗壓強(qiáng)度提高較多，延性也相應(yīng)提高。4.混凝土的彈性模量不小于變形模量。 5.單向受壓的混凝土試件，在達(dá)到極限壓應(yīng)變時應(yīng)力同時達(dá)到最大 峰值應(yīng)變時應(yīng)力同時達(dá)到最大。6.立方體試件尺寸越大，抗壓強(qiáng)度越高。 越低。7.一般來說，鋼材合碳量越高，其強(qiáng)度越高，伸長率也越大。

9、其強(qiáng)度越高，但伸長率降低。8.熱處理鋼筋屬于有明顯流幅的鋼筋。 無明顯流幅的鋼筋。9.軸心受拉構(gòu)件的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭。 10.砼的立方體抗壓強(qiáng)度有標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值的區(qū)別。 正確：混凝土立方體抗壓強(qiáng)度只有標(biāo)準(zhǔn)值。11.由于試件的尺寸效應(yīng)，邊長為200mm的立方體試塊測得的抗壓強(qiáng)度高于邊長為150mm的立方體試塊測得的抗壓強(qiáng)度。 正確：邊長為200mm的立方體試塊測得的抗壓強(qiáng)度低于邊長為150mm的立方體試塊測得的抗壓強(qiáng)度。12.在雙向壓力作用下，一向的強(qiáng)度隨另一向壓應(yīng)力的增加而增加。 13.在剪壓復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下，砼的抗剪強(qiáng)度一般隨壓應(yīng)力的增加而減小。 正確：在剪壓復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下，當(dāng)

10、壓力較小時，砼的抗剪強(qiáng)度一般隨壓應(yīng)力的增加而增大。14.砼在壓應(yīng)力作用下體積縮小的現(xiàn)象稱為收縮。 正確：混凝土在空氣中結(jié)硬時，體積縮小的現(xiàn)象稱為收縮。15.屈服強(qiáng)度是普通熱軋鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計依據(jù)。 16.硬鋼取極限強(qiáng)度作為強(qiáng)度設(shè)計依據(jù)。 17.規(guī)范>規(guī)定材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的保證率應(yīng)不低于85% 正確：<規(guī)范>規(guī)定材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的保證率應(yīng)不低于95%18.受拉鋼筋的錨固長度與鋼筋類型有關(guān)，而與砼強(qiáng)度等級無關(guān)。 正確：受拉鋼筋的錨固長度與鋼筋類型有關(guān)，與砼強(qiáng)度等級也有關(guān)。19.冷拉鋼筋能提高抗拉強(qiáng)度及抗壓強(qiáng)度。 正確：冷拉鋼筋只能提高抗拉強(qiáng)度。四、問答題1.試述混凝土棱柱體試件在單向受

11、壓短期加載時應(yīng)力-應(yīng)變曲線的特點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)計算中，峰值應(yīng)變和極限壓應(yīng)變各在什么時候采用？答：圖2-1-1是一次短期加載下混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。oa段，關(guān)系接近直線，主要是骨料和結(jié)晶受力產(chǎn)生的彈性變形。ab段，大約在(0.3-0.8) 之間，混凝土呈現(xiàn)明顯的塑性，應(yīng)變的增長快于應(yīng)力的增長。bc段，應(yīng)變增長更快，直到峰值應(yīng)變，應(yīng)力此時達(dá)到最大值棱柱體抗壓強(qiáng)度。cd段，混凝土壓應(yīng)力逐漸下降，當(dāng)應(yīng)變達(dá)到時，應(yīng)力下降趨緩，逐漸穩(wěn)定。 峰值應(yīng)變，是均勻受壓枸件承載力計算的應(yīng)變依據(jù)，一般為0.002左右。 極限壓應(yīng)變，是混凝土非均勻受壓時承載力計算的應(yīng)變依據(jù)，一般取0.0033左右。2.什么是混凝土的徐變？

12、影響混凝土徐變的主要因素有哪些？徐變會對結(jié)構(gòu)造成哪些影響？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的增加而徐徐增長的現(xiàn)象稱為徐變。徐變主要與應(yīng)力大小、內(nèi)部組成和環(huán)境幾個因素有關(guān)。所施加的應(yīng)力越大，徐變越大；水泥用量越多，水灰比越大，則徐變越大；骨料越堅(jiān)硬，徐變越小；振搗條件好，養(yǎng)護(hù)及工作環(huán)境濕度大，養(yǎng)護(hù)時間長，則徐變小。 徐變會使構(gòu)件變形增加，使構(gòu)件的應(yīng)力發(fā)生重分布。在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中徐變會造成預(yù)應(yīng)力損失。在混凝土超靜定結(jié)構(gòu)中，徐變會引起內(nèi)力重分布。3.畫出軟鋼和硬鋼的受拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線？并說明兩種鋼材應(yīng)力-應(yīng)變發(fā)展階段和各自特點(diǎn)。答：圖2-1-2是軟鋼(有明顯流幅的鋼筋)的應(yīng)力-

13、應(yīng)變曲線。在A點(diǎn)(比例極限)之前，應(yīng)力與應(yīng)變成比例變化；過A點(diǎn)后，應(yīng)變較應(yīng)力增長為快，到達(dá)B點(diǎn)(屈服上限)鋼筋開始塑流；B點(diǎn)(屈服下限)之后，鋼筋進(jìn)入流幅，應(yīng)力基本不增加，而應(yīng)變劇增，應(yīng)力-應(yīng)變成水平線；過C點(diǎn)以后，應(yīng)力又繼續(xù)上升，到達(dá)D點(diǎn)(極限強(qiáng)度)；過D點(diǎn)后鋼筋出現(xiàn)頸縮，應(yīng)變迅速增加，應(yīng)力隨之下降，在E點(diǎn)鋼筋被拉斷。 圖2-1-3是硬鋼(無明顯流幅的鋼筋)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。鋼筋應(yīng)力在大約0.65倍的極限抗拉強(qiáng)度之前，應(yīng)力-應(yīng)變按直線變化，之后，應(yīng)力-應(yīng)變呈曲線發(fā)展，但直到鋼筋應(yīng)力達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度，沒有明顯的屈服點(diǎn)和流帕。超過極限抗拉強(qiáng)度后，由于頸縮出現(xiàn)下降段，最后被拉斷。4.混凝土結(jié)構(gòu)對鋼

14、筋的性能有哪些要求？答：(1)要求鋼筋強(qiáng)度高，可以節(jié)省鋼材； (2)要求鋼筋的塑性好，使結(jié)構(gòu)在破壞之前有明顯的預(yù)兆； (3)要求鋼筋的可焊性好，使鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂紋及過大的變形； (4)要求鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固性能好，使鋼筋與混凝土能有效地共同工作。5.什么叫砼的徐變？徐變和收縮有何本質(zhì)區(qū)別？答：混凝土在荷載長期作用下，即使應(yīng)力維持不變，它的應(yīng)變也會隨時間繼續(xù)增長。這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變，而收縮是指混凝土在空氣中結(jié)硬時體積縮小的現(xiàn)象。兩者最本質(zhì)區(qū)別是徐變有受力，而收縮沒有受力。6.減少砼收縮裂縫的措施有哪些？答：減少砼收縮裂縫的措施有： （1）加強(qiáng)砼的早期養(yǎng)護(hù)；（2）減少水灰比；（3）提高水泥標(biāo)號，減少水泥用量；（4）加強(qiáng)砼密實(shí)振搗；（5）選擇彈性模量大的骨科；（6）在構(gòu)造上預(yù)留伸縮縫、設(shè)置施工后澆帶、配置一定數(shù)量的構(gòu)造鋼筋等。7.解釋條件屈服強(qiáng)度、屈強(qiáng)比、伸長率。答：條件屈服強(qiáng)度是指無物理屈服點(diǎn)鋼筋在設(shè)計上取相應(yīng)于殘余應(yīng)變?yōu)?.2%的應(yīng)力（）作為假定屈服強(qiáng)度，稱為條件屈服強(qiáng)度。屈強(qiáng)比是指屈服強(qiáng)度與極限抗拉強(qiáng)度之比，表示結(jié)構(gòu)可靠性的潛力。伸長率是鋼筋試件拉斷后的伸長值與原長的比值，它反映了鋼筋拉斷前的變形能力。8.砼的立方體抗壓強(qiáng)度等等是如何確定的，與試塊尺寸有什么