混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

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)?；炷两Y(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)。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） 鋼筋與混凝土兩者之間線膨脹系數(shù)幾乎相同，兩者之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)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?；炷两Y(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(jià)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(duì)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(guò)早開(kāi)裂雖不影響承載力，但對(duì)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(chǎng)澆筑施工工序多，需養(yǎng)護(hù)，工期長(zhǎng)，并受施工環(huán)境和氣候條件限制等。簡(jiǎn)述混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的主要階段。答：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法大體可分為四個(gè)階段：（1） 在20世紀(jì)初以前，鋼筋混凝土本身計(jì)算理論尚未形成，設(shè)計(jì)沿用材料力學(xué)的容許應(yīng)力方法。（2） 1938年左右已開(kāi)始采用按破損階段計(jì)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(jì)方法，奠定了現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論。（3） 二戰(zhàn)以后，設(shè)計(jì)計(jì)算理論已過(guò)渡到以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。（4） 20世紀(jì)90年代以后，開(kāi)始采用或積極發(fā)展性能化設(shè)計(jì)方法和理論。第2章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？設(shè)計(jì)時(shí)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(wú)物理屈服點(diǎn)的鋼筋，稱為硬鋼，如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。軟鋼有兩個(gè)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(jì)時(shí)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(wú)法使用，所以在設(shè)計(jì)中采用屈服強(qiáng)度f(wàn)y作為鋼筋的強(qiáng)度極限。另一個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)是鋼筋極限強(qiáng)度f(wàn)u，一般用作鋼筋的實(shí)際破壞強(qiáng)度。設(shè)計(jì)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(duì)應(yīng)的應(yīng)力％.2作為無(wú)明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度限值，通常稱為條件屈服強(qiáng)度。對(duì)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(duì)于熱處理鋼筋，則為0.9倍。為了簡(jiǎn)化運(yùn)算，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》統(tǒng)一取。0.2=0.85%，其中％為無(wú)明顯流幅鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度。我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有幾種？我國(guó)熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個(gè)等級(jí)？答：目前我國(guó)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（K20MnSi，符號(hào)，111級(jí)）。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(jí)和HRB335級(jí)鋼筋，也可采用HPB235級(jí)和RRB400級(jí)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。簡(jiǎn)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(guó)《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(zhǎng)為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件在標(biāo)準(zhǔn)條件（溫度20±3°C，相對(duì)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0.3?1.0N/mm2/s），試件上、下表面不涂潤(rùn)滑劑，連續(xù)加載直至試件破壞，測(cè)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f(wàn)k，單位N/mm2。f=F 、"、、_嚀…s,JckA 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。簡(jiǎn)述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。答：我國(guó)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50081-2002）采用150mmx150mmx300mm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f-F壓強(qiáng)度f(wàn)cp A fcp—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度F一試件破壞荷載； A一試件承壓面積?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)是如何確定的。答：混凝土強(qiáng)度等級(jí)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(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(cè)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、C60、C65、C70、C75、C80十四個(gè)等級(jí)。簡(jiǎn)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=氣的三軸受壓，即所謂常規(guī)三軸。試驗(yàn)時(shí)先通過(guò)液體靜壓力對(duì)混凝土圓柱體施加徑向等壓應(yīng)力，然后對(duì)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(shí)，破壞時(shí)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(shí)混凝土縱向抗壓強(qiáng)度為fcc'=旨阮r式中：fcc'——混凝土三軸受壓時(shí)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； P——系數(shù)，一般普通混凝土取4；氣——側(cè)向壓應(yīng)力。簡(jiǎn)述混凝土在單軸短期加載下的應(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(cè)定混凝土受壓時(shí)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(gè)特征階段的特點(diǎn)如下?；炷凛S心受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線1） 應(yīng)力o<0.3/csh當(dāng)荷載較小時(shí)，即o<0.3fcsh，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0.3fc而<g<0.8fc而隨著荷載的增加，當(dāng)應(yīng)力約為（0.3?0.8）凱曲線明顯偏離直線，應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)比應(yīng)力快，混凝土表現(xiàn)出越來(lái)越明顯的彈塑性。3） 應(yīng)力0.8fcsh<g<1.0fcsh隨著荷載進(jìn)一步增加，當(dāng)應(yīng)力約為（0.8?1.0）fcsh，曲線進(jìn)一步彎曲，應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)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)度九嘰相應(yīng)的峰值應(yīng)變?yōu)椋ァ?） 超過(guò)峰值應(yīng)力后超過(guò)C點(diǎn)以后，曲線進(jìn)入下降段，試件的承載力隨應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)逐漸減小，這種現(xiàn)象為應(yīng)變軟化。什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)有什么影響？答：在不變的應(yīng)力長(zhǎng)期持續(xù)作用下，混凝土的變形隨時(shí)間而緩慢增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。徐變對(duì)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(huì)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。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(lái)源于澆注時(shí)水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中水泥晶體的生長(zhǎng)和硬化，取決于水泥的性質(zhì)和鋼筋表面的粗糙程度。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(duì)滑移時(shí)，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(duì)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(duì)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(huì)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(lái)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(qū)焊接鋼筋、短角鋼等機(jī)械作用來(lái)維持錨固力。各種粘結(jié)力中，化學(xué)膠結(jié)力較?。还饷驿摻钜阅Σ亮橹?；變形鋼筋以機(jī)械咬合力為主。第2章軸心受力構(gòu)件承載力軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，如果用高強(qiáng)度鋼筋，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)如何取值？答：縱向受力鋼筋一般采用HRB400級(jí)、HRB335級(jí)和RRB400級(jí)，不宜采用高強(qiáng)度鋼筋，因?yàn)榕c混凝土共同受壓時(shí)，不能充分發(fā)揮其高強(qiáng)度的作用?；炷疗茐臅r(shí)的壓應(yīng)變0.002，此時(shí)相應(yīng)的縱筋應(yīng)力值6s'=Ees=200x103x0.002=400N/mm2；對(duì)于HRB400級(jí)、HRB335級(jí)、HPB235級(jí)和RRB400級(jí)熱扎鋼筋已達(dá)到屈服強(qiáng)度，對(duì)于IV級(jí)和熱處理鋼筋在計(jì)算f,’值時(shí)只能取400N/mm2。軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什么？答：縱筋的作用：①與混凝土共同承受壓力，提高構(gòu)件與截面受壓承載力；肇高構(gòu)件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；③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；④減少混凝土的徐變變形。橫向箍筋的作用：敏止縱向鋼筋受力后壓屈和固定縱向鋼筋位置；②改善構(gòu)件破壞的脆性；③當(dāng)采用密排箍筋時(shí)還能約束核芯內(nèi)混凝土，提高其極限變形值。簡(jiǎn)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(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？對(duì)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(zhǎng)期持續(xù)作用下，使混凝土發(fā)生徐變而引起應(yīng)力重分布。此時(shí)，如果構(gòu)件在持續(xù)荷載過(guò)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(shí)，二者變形的差異也愈大。此時(shí)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。對(duì)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(duì)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12mm~32mm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。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(duì)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(duì)縱向鋼筋和箍筋各有哪些構(gòu)造要求？進(jìn)行螺旋筋柱正截面受壓承載力計(jì)算時(shí)，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(jì)算：當(dāng)l0/b>12時(shí)，此時(shí)因長(zhǎng)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)間接鋼筋換算截面面積4^小于縱筋全部截面面積的25%時(shí)，可以認(rèn)為間接鋼筋配置得過(guò)少，套箍作用的效果不明顯。$知簡(jiǎn)述軸心受拉構(gòu)件的受力過(guò)程和破壞過(guò)程？答：第I階段一一加載到開(kāi)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II階段一一混凝土開(kāi)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(lái)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(shí)構(gòu)件受到的使用荷載大約為構(gòu)件破壞時(shí)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II階段一一鋼筋屈服到構(gòu)件破壞 當(dāng)加載達(dá)到某點(diǎn)時(shí)，某一截面處的個(gè)別鋼筋首先達(dá)到屈服，裂縫迅速發(fā)展，這時(shí)荷載稍稍增加，甚至不增加都會(huì)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(shí)）。評(píng)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(jì)算是以此階段為依據(jù)的。第4章受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件適筋梁從開(kāi)始加荷至破壞，經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？各階段的主要特征是什么？各個(gè)階段是哪種極限狀態(tài)的計(jì)算依據(jù)？答：適筋受彎構(gòu)件正截面工作分為三個(gè)階段。第I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II階段彎矩超過(guò)開(kāi)裂彎矩Mcr，h，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，受壓區(qū)混凝土也表現(xiàn)出塑性性質(zhì)，當(dāng)梁處于第II階段末IIa時(shí)，受拉鋼筋開(kāi)始屈服。第III介段鋼筋屈服后，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(guò)一個(gè)塑性轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)成，壓區(qū)混凝土被壓碎，構(gòu)件喪失承載力。第I階段末的極限狀態(tài)可作為其抗裂度計(jì)算的依據(jù)。第II階段可作為構(gòu)件在使用階段裂縫寬度和撓度計(jì)算的依據(jù)。第III介段末的極限狀態(tài)可作為受彎構(gòu)件正截面承載能力計(jì)算的依據(jù)。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(huì)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(zhǎng)，受壓區(qū)邊緣混凝土的應(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(guò)多會(huì)發(fā)生超筋破壞。破壞時(shí)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(méi)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(méi)有明顯預(yù)兆，屬于脆性破壞，稱為超筋破壞。梁配筋過(guò)少會(huì)發(fā)生少筋破壞。拉區(qū)混凝土一旦開(kāi)裂，受拉鋼筋即達(dá)到屈服，并迅速經(jīng)歷整個(gè)流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段，梁即斷裂，破壞很突然，無(wú)明顯預(yù)兆，故屬于脆性破壞。什么叫最小配筋率？它是如何確定的？在計(jì)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(kāi)裂后，鋼筋應(yīng)力趨近于屈服強(qiáng)度，這時(shí)的配筋率稱為最小配筋率pmin。是根據(jù)M=Mcy時(shí)確定最小配筋率。控制最小配筋率是防止構(gòu)件發(fā)生少筋破壞，少筋破壞是脆性破壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)避免。單筋矩形受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定是什么？答：?jiǎn)谓罹匦问軓潣?gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定是（1）平截面假定；（2）混凝土應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線的規(guī)定；（3）鋼筋應(yīng)力一應(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(guò)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(jiǎn)化，從而可以確定承載力的平衡方程或表達(dá)式。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(jì)規(guī)范》規(guī)定，將實(shí)際應(yīng)力圖形換算為等效矩形應(yīng)力圖形時(shí)必須滿足以下兩個(gè)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(gè)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(gè)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(jiǎn)化計(jì)算成為可能。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(zhǎng)期作用下產(chǎn)生的徐變，對(duì)減少構(gòu)件在荷載長(zhǎng)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(hào)彎矩作用；（3）由于某種原因（延性、構(gòu)造），受壓區(qū)已配置A：；（4）為了提高構(gòu)件抗震性能或減少結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期荷載下的變形。

雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)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(gè)基本公式：afbx+f'A'=fA M<M=a1c ysys u1c適用條件：（適用條件：（1）&<&b,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(jì)值，應(yīng)滿足x-2as，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(shí)，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(jì)值。雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算為什么要規(guī)定X-2aS?當(dāng)xV2a‘應(yīng)如何計(jì)算？答：為了使受壓鋼筋能達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，應(yīng)滿足x-2as，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(shí)，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(jì)值。此時(shí)對(duì)受壓鋼筋取矩M=fA（h一a'）+afbx（a，一—）uys0s1cs2x<2"：時(shí)，公式中的右邊第二項(xiàng)相對(duì)很小，可忽略不計(jì)，近似取x=2as，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(duì)受壓鋼筋合力點(diǎn)所產(chǎn)生的力矩等于零，因此ArsJy第二類T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)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：（中和軸在腹板內(nèi)）af(b‘一b)h'+afbxaf(b‘一b)h'+afbx=fA1cf f1c ysM=afbx(h-—)+af(b'一b)h'(h-—^)

u1c0 2 1cff0 2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(huì)發(fā)生。計(jì)算T形截面的最小配筋率時(shí)，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M=Mcy確定的，主要取決于受拉區(qū)的形狀，所以計(jì)算T形截面的最小配筋率時(shí)，用梁肋寬度b而不用受壓翼緣寬度bf。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。寫(xiě)出橋梁工程中單筋截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)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.fbx=fAyM=fbx（h—x）口,cd sds0dcd0 2《公路橋規(guī)》和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中，受彎構(gòu)件計(jì)算的基本假定和計(jì)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?！豆窐蛞?guī)》和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中，第5章受彎構(gòu)件斜截面承載力斜截面破壞形態(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(guò)限制最小截面尺寸來(lái)控制；剪壓破壞通過(guò)抗剪承載力計(jì)算來(lái)控制；斜拉破壞通過(guò)限制最小配箍率來(lái)控制;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(shí)，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） 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；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(lái)避免斜壓破壞和斜拉破壞。鋼筋在支座的錨固有何要求?答：鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁簡(jiǎn)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(zhǎng)度\s應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)剪力較小（V-°?7￡即0）時(shí)，Z>5d；當(dāng)剪力較大*>0.7fbh0）時(shí)，/>12d（帶肋鋼筋），I215d（光圓鋼筋），d為縱向受力鋼筋的直徑。如縱向受力鋼筋伸入梁支座^as t ^as ^as范圍內(nèi)的錨固長(zhǎng)度不符合上述要求時(shí)，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。什么是鴨筋和浮筋？浮筋為什么不能作為受剪鋼筋？答：?jiǎn)为?dú)設(shè)置的彎起鋼筋，兩端有一定的錨固長(zhǎng)度的叫鴨筋，一端有錨固，另一端沒(méi)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(shí)，在外扭矩作用下，混凝土開(kāi)裂并退出工作，鋼筋應(yīng)力增加但沒(méi)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(shí)混凝土裂縫不斷開(kāi)展，最后形成構(gòu)件三面受拉開(kāi)裂，一面受壓的空間扭曲破壞面，進(jìn)而受壓區(qū)混凝土被壓碎而破壞，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(jì)的依據(jù)。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(jì)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(guò)多或混凝土強(qiáng)度等級(jí)太低，會(huì)發(fā)生縱筋和箍筋都沒(méi)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(méi)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(jì)中應(yīng)避免。為了避免此種破壞，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)構(gòu)件的截面尺寸作了限制，間接限定抗扭鋼筋最大用量。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(jì)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(guò)少（或其中之一過(guò)少）時(shí)，混凝土開(kāi)裂后，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(kāi)裂扭矩接近，破壞無(wú)預(yù)兆，屬于脆性破壞。這種構(gòu)件在設(shè)計(jì)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(jì)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。簡(jiǎn)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(duì)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(guò)混凝土極限拉應(yīng)變時(shí)，構(gòu)件即開(kāi)裂。第一條裂縫出現(xiàn)在構(gòu)件的長(zhǎng)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，形成三面受拉開(kāi)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。在抗扭計(jì)算中，配筋強(qiáng)度比的Z含義是什么？起什么作用？有什么限制？答：參數(shù)z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(duì)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(duì)應(yīng)于一個(gè)箍筋體積&航,UgK=2（的單肢截面面積，s為箍筋的間距，對(duì)應(yīng)于一個(gè)箍筋體積&航,Ug的縱筋體積為，其中為截面內(nèi)對(duì)稱布置的全部縱筋截面面積，則九?4血?S/fvW『Ugz=> Jy* ;試驗(yàn)表明，只有當(dāng)z值在一定范圍內(nèi)時(shí)，才可保證構(gòu)件破壞時(shí)縱筋和箍筋的強(qiáng)度都得到充分利用，《規(guī)范》要求z值符合0.6<z<1.7的條件，當(dāng)Z>1.7時(shí)，取Z=1.7。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？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(zhǎng)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?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》是如何考慮彎矩、剪力、和扭矩共同作用的？Pt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1.5于構(gòu)件受扭、受彎、受剪承載力之間的相互影響問(wèn)題過(guò)于復(fù)雜，采用統(tǒng)一的相關(guān)方程來(lái)計(jì)算比較困難。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)彎剪扭構(gòu)件的計(jì)算采用了1.5對(duì)混凝土提供的抗力部分考慮相關(guān)性，而對(duì)鋼筋提供的抗力部分采用疊加的方法?！鉻VW（0.5<P,<1.0），P對(duì)混凝土提供的抗力部分考慮相關(guān)性，而對(duì)鋼筋提供的抗力部分采用疊加的方法?！鉻1+0.5Tbh0數(shù)，當(dāng)6t小于0.5時(shí)，取°t等于0.5;當(dāng)°t大于1.0時(shí)，取°t等于1.0。對(duì)受