混凝土課后思考題(簡答)答案

0-1：鋼筋和混凝土是兩種物理、力學性能很不相同的材料，它們?yōu)槭裁茨芙Y合在一起工作？

答：其主要原因是：①混凝上結硬后，能與鋼筋牢固的粘結在一起,相互傳遞內(nèi)力.粘結力

是兩種性質(zhì)不同的材料能共同工作的基礎。②鋼筋的線膨脹系數(shù)為L2XI05Cl混凝土的線膨

脹系數(shù)為1.0X10s~L5X10'C\二者的數(shù)值相近。因此，由溫度變化時，鋼筋與混凝土之間

不會存在較大的相對變形和溫度應力而發(fā)生粘結破壞。

習題0-2：影響混凝土的抗壓強度的因素有哪些？

答：實驗方法、實驗尺寸、混凝土抗壓實驗室，加載速度對立方體抗壓強度也有影響。

第一章

1-1混凝土結構對鋼筋性能有什么要求？各項要求指標能達到什么目的？

答：1強度高，強度系指鋼筋的屈服強度和極限強度。采用較高強度的鋼筋可以節(jié)省鋼筋，

獲得較好的經(jīng)濟效益。2塑性好,鋼筋混凝土結構要求鋼筋在斷裂前有足夠的的變形，能給人以

破壞的預兆。因此，鋼筋的W性應保證鋼筋的伸長率和冷彎性能合格，3可焊性好，在很多情況

下，鋼筋的接長和鋼筋的鋼筋之間的鏈接需通過焊接,因此,要求在一定的工藝條件下鋼筋焊

接后不產(chǎn)生裂紋及過大的變形，保證焊接后的接頭性能良好。4與混凝土的粘結錨固性能好，為

了使鋼筋的強度能夠充分的被利用和保證鋼筋與混凝土共同作用，二者之間應有足夠的粘結力。

1-2鋼筋冷拉和冷拔的抗壓、抗拉強度都能提高嗎？為什么？

答:冷拉能提高抗拉強度卻不能提高抗壓強度，冷拉是使熱軋鋼筋的冷拉應力值先超過屈服

強度，然后卸載，在卸載的過程中鋼筋產(chǎn)生殘余變形，停留一段時間再進行張拉,屈服點會有

所提高，從而提高抗拉強度，在冷拉過程中有塑性變化，所以不能提高抗壓強度。冷撥可以同

時提高鋼筋的抗拉和抗壓強度，冷撥是將鋼筋用強力拔過比其徑小的硬質(zhì)合金拔絲模，鋼筋受

到縱向拉力和橫向壓力作用，內(nèi)部結構發(fā)生變化，截面變小，而長度增加，因此抗拉抗壓增強。

1-3影響混凝土的收縮和徐變的因素有哪些？

答：1、混凝土的組成和配合比是影響徐變的內(nèi)在因素。2、養(yǎng)護及使用條件下的溫度是影

響徐變的環(huán)境因素。3、混凝土的應力條件是影響徐變的非常重要的因素。4、干燥失水是引起

收縮的重要因素，所以構件的養(yǎng)護條件、使用環(huán)境的溫度及影響混凝土水分保持的因素都對收

縮有影響，水泥用量越多，水灰比越大，收縮越大，骨料的級配越好，彈性模量越大，收縮越

小，構件的體積和表面積比值越大的收縮越小。

1-4混凝土的收縮和徐變有什么區(qū)別和聯(lián)系？

答：在荷載保持不變的情況下隨時間而增長的變形稱為徐變，徐變不一定體積減小，混凝

土在空氣中結硬時體積減小的現(xiàn)象稱為收縮?；炷恋慕M成和配合比對徐變和收縮的影響是相

同的，混凝十?的徐變和收縮都會使預應力結構中產(chǎn)生應力。

1-5鋼筋和混凝土之間的粘結力是怎樣產(chǎn)生的？

答：鋼筋和混凝土有相對變形(滑移)，就會在鋼筋和混凝土交界上產(chǎn)生沿鋼筋軸線方向的

相互作用力，這種力為鋼筋和混凝土的粘結力。

1-6"鋼筋在混凝土構件內(nèi)，鋼筋和混凝土隨時都有粘結力”這一論述正確不？

答：不正確，因為粘結力是在鋼筋和混凝土之間有相對變形的條件下產(chǎn)生的。

1-7伸入支座的錨固長度是越長，粘結強度是否就越高？為什么？

答：不是，伸入支座的錨固長度有一個極限值。在這個極限值內(nèi)，錨固的長度越長，粘結

的強度越高，超過了這個極限，錨固長度增大，粘結強度也不會變大。

第二章

2-1什么是結構上的作用？荷載屬于哪種作用？作用效應與荷載效應有什么區(qū)別？

答：結構上的作用是指施加在結構上的集中力或分布力，以及引起結構外加變形或約束變形

的各種因素，荷載屬于直接作用，直接作用或間接作用在結構上，由此在結構內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力和變

形，成為作用效應

2-2什么是結構抗力？影響結構抗力的主要因素有哪些？

答：結構抗力是指整個結構成結構件承受作用效應的能力，影響結構抗力的主要因素有材料

性能(強度，變形模量等)，Ma參數(shù)和計算模式的精確性。

2-3什么是材料強度標準值和材料強度設計值？從概率的意義來看他們是如何取值的？

答：鋼筋和混凝土的強度標注值是鋼筋混凝土結構的極限狀態(tài)，設計時采用的材料強度基本

代表值，材料強度設計值是材料強度的標準值除以材料性能各項系數(shù)的值/戶口/aof

2-4什么是結構的極限狀態(tài)？極限狀態(tài)分為幾類？各有什么標志和限值？

答：整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就無法滿足設計規(guī)定的某一功能要求，次特

定狀態(tài)稱為改功能的極限狀態(tài)。分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。

當結構成構件出現(xiàn)下列狀態(tài)之?時，應認為超過了承載能力的極限狀態(tài)：

1.結構構件或連接固所受的應力超過材料強度而破壞，或固過度變形而不適于維續(xù)承載2。整

個結構或結構的?部分作為剛體失去平衡3。結構轉變?yōu)闄C動體系3.結構成表構件喪失穩(wěn)定4.

地基喪失承載能力而破壞

當結構成構件出現(xiàn)卜.列狀態(tài)之?時，應認為超過了正常使用極限狀態(tài)：

L影響正常使用或外觀變形2.影響正常使用的耐久性的局部損失3.影響正常使用的震動4.相

對沉降量過大等影響正常使用的其他特定狀態(tài)

2-5說明承載能力極限狀態(tài)，設計表達式中各符號意義，并分析該表達式是如何保證結構可靠

度的.

答：T?S<=RR=R(fc,&AR(f<k/r<*f,k/r,*aJ

To-結構重要性系數(shù)S一承載能力極限狀態(tài)的荷載效應組合設計值

R—結構構件的承載力設計值R()一結構構件的承載力函數(shù)

fc,混凝土，鋼筋的強度設計值14,￡1k一混凝上，鋼筋的強度標準值

r、，口一混凝土，鋼筋的強度材料分項系數(shù)參數(shù)標準值

0-1：鋼筋和混凝土是兩種物理、力學性能很不相同的材料，它們?yōu)槭裁茨芙Y合在一起工作？

答：其主要原因是：①混凝土結硬后，能與鋼筋牢固的粘結在一起，相互傳遞內(nèi)力。粘結力

是兩種性質(zhì)不同的材料能共同工作的基礎。②鋼筋的線膨脹系數(shù)為1.2X10.Cl混凝上的線膨

脹系數(shù)為1.0X10；?1.5X10%C\二者的數(shù)值相近。因此，當溫度變化時，鋼筋與混凝土之間

不會存在較大的相對變形和溫度應力而發(fā)生粘結破壞,

習題0-2：影響混凝土的抗壓強度的因素有哪些？

答：實驗方法、實驗尺寸、混凝土抗壓實驗室，加載速度對立方體抗壓強度也有影響。

第一章鋼筋混凝土的力學性能

1、鋼和硬鋼的應力一應變曲線有什么不同，其抗拉設計值fy各取曲線上何處的應力值作為依

據(jù)？

答：軟銅即有明顯屈服點的鋼筋，其應力一應變曲線上有明顯的屈服點，應取屈版強度作

為鋼筋抗拉設計值fy的依據(jù)。

硬綱即沒有明顯屈服點的鋼筋，其應力一應變曲線上無明顯的屈眼點，應取殘余應變?yōu)?/p>

0.2舟時所對應的應力。，：作為鋼筋抗拉設計值fy的依據(jù)。

2、鋼筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪幾種？各種方法對強度有何影響？

答：冷加工的目的是提高鋼筋的強度，減少鋼筋用量。

冷加工的方法有冷拉、冷撥、冷彎、冷軋、冷軋扭加工等。

這幾種方法對鋼筋的強度都有一定的提高，

4、試述鋼筋混凝土結構對鋼筋的性能有哪些要求？

答：鋼筋混凝土結構中鋼筋應具備：（1）有適當?shù)膹姸?；?）與混凝土黏結良好；（3）可

焊性好：有足夠的塑性。

5、我國用于鋼筋混凝土結構的鋼筋有幾種？我國熱軋鋼筋的強度分為幾個等級？用什么符號

表示？

答：我國用于鋼筋混凝土結構的鋼筋有4種：熱軋鋼筋、鋼欽絲、消除預應力鋼絲、熱處

理鋼筋。

我國的熱軋鋼筋分為HPB235、HRB335、HRB400和RRB400三個等級,即I、II、III三個等

級，符號分別為（"）。

6、除凝土立方體抗壓強度外，為什么還有軸心抗壓強度？

答：立方體抗壓強度采用立方體受壓試件，而混凝土構件的實際長度一般遠大于截面尺寸，

因此采用棱柱體試件的軸心抗壓強度能更好地反映實際狀態(tài)。所以除立方體抗壓強度外，還有

軸心抗壓強度。

7、混凝土的抗拉強度是如何測試的？

答：混凝土的抗拉強度一般是通過軸心抗拉試驗、劈裂試驗和彎折試驗來測定的。由于軸

心拉伸試驗和彎折試驗與實際情況存在較大偏蘢，目前國內(nèi)外多采用立方體或圓柱體的劈裂試

驗來測定。

8、什么是混凝土的彈性模量、割線模量和切線模量？彈性模量與割線模量有什么關系？

答：混凝十.棱柱體受壓時，過應力一應變曲線原點。作一切線，其斜率稱為混凝土?的彈性

模量，以儀表示。

連接0點與曲線上任?點應力為。,處割線的斜率稱為混凝土的割線模量或變形摸量，以口

表示。

在混凝土的應力一應變曲線上某一應力。，處作一切線,其應力增量與應變增量的比值稱為

相應于應力為。，時混凝土的切線模型同“.

彈性模量與割線模及關系：E；=Ee-vEc（隨應力的增加，彈

￡c,

性系數(shù)V值減?。?。

9、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F,應力不變，變形也會隨時間增長，這種現(xiàn)象稱為混凝土的

徐變。

當持續(xù)應力。，<0.5&時，徐變大小與持續(xù)應力大小呈線性關系，這種馀變稱為線性徐

變。當持續(xù)應力J>0.5fc時，徐變與持續(xù)應力不再呈線性關系，這種徐變稱為非線性徐變。

混凝土的收縮是一種非受力變形，它與徐變的本質(zhì)區(qū)別是收縮時混凝土不受力,而徐變是

受力變形。

10、如何避免混凝土構件產(chǎn)生收縮裂縫？

答：可以通過限制水灰比和水泥漿用量.加強褪振和養(yǎng)護，配置適量的構造鋼筋和設置變

形健等來避免混凝土構件產(chǎn)生.收縮裂縫。對「細長構件和薄型構件，要尤其注意其收縮。

1-1混凝土結構對鋼筋性能有什么要求？各項要求指標能達到什么目的？

答：1強度高，強度系指鋼筋的屈服強度和極限強度。采用較高強度的鋼筋可以節(jié)省鋼筋，

獲得較好的經(jīng)濟效益。2塑性好，鋼筋混凝土結構要求鋼筋在斷裂前有足夠的的變形，能給人以

破壞的預兆。因此，鋼筋的塑性應保證鋼筋的伸長率和冷彎性能合格。3可焊性好，在很多情況

卜，鋼筋的接長和鋼筋的鋼筋之間的鏈接需通過焊接，因此，要求在?定的工藝條件卜鋼筋焊

接后不產(chǎn)生裂紋及過大的變形,保證焊接后的接頭性能良好.4與混凝土的粘結錨固性能好，為

了使鋼筋的強度能夠充分的被利用和保證鋼筋與混凝土共同作用，二者之間應有足夠的粘結力。

1-2鋼筋冷拉和冷拔的抗壓、抗拉強度都能提高嗎？為什么？

答:冷檢能提高抗拉強度卻不能提高抗壓強度，冷拉是使熱孔鋼筋的冷拉應力值先超過屈服

強度，然后卸載，在卸我的過程中鋼筋產(chǎn)生殘余變形，停留一段時間再進行張拉，屈服點會有

所提高,從而提高抗拉強度，在冷拉過程中有塑性變化，所以不能提高?抗壓強度。冷撥可以同

時提高鋼筋的抗拉和抗壓強度，冷撥是將鋼筋用強力拔過比其徑小的硬質(zhì)合金拔絲模，鋼筋受

到縱向拉力和橫向壓力作用，內(nèi)部結構發(fā)生變化，截面變小，而長度增加，因此抗技抗壓增強。

1-3影響混凝土的收縮和徐變的因素有哪些？

答：1、混凝土的組成和配合比是影響徐變的內(nèi)在因素。2、養(yǎng)護及使用條件下的溫度是影

響徐變的環(huán)境因素。3、混凝土的應力條件是影響徐變的非常重要的因素。4、干燥失水是引起

收縮的重要因素，所以構件的養(yǎng)護條件、使用環(huán)境的溫度及膨響混凝土水分保持的因素都對收

縮有影響，水泥用量越多，水灰比越大，收縮越大，骨料的級配越好，彈性模量越大，收縮越

小，構件的體積和表面枳比值越大的收縮越小。

1-4混凝土的收縮和徐變有什么區(qū)別和聯(lián)系？

答：在荷載保持不變的情況卜隨時間而增長的變形稱為徐變，徐變不?定體積減小，混凝

上在空氣中結硬時體積減小的現(xiàn)象稱為收縮?；炷系慕M成和配合比對徐變和收縮的影響是相

同的，混凝土的徐變和收縮都會使預應力結構中產(chǎn)生應力。

1-5鋼筋和混凝土之間的粘結力是怎樣產(chǎn)生的？

答：鋼筋和混凝土有相對■變形（滑移），就會在鋼筋和混凝土交界上產(chǎn)生沿鋼筋軸線方向的

相互作用力，這種力為鋼筋和混凝土的粘結力。

1-6“鋼筋在混凝土構件內(nèi)，鋼筋和混凝土隨時都有粘結力”這一論述正確不？

答：不正確，因為粘結力是在鋼筋和混凝土之間有相對變形的條件卜產(chǎn)生的“

1-7伸入支座的錨固長度是越長，粘結強度是否就越高？為什么？

答：不是，伸入支座的錨固長度有?個極限值。在這個極限值內(nèi)，錨固的長度越長，粘結

的強度越高，超過了這個極限，錨固長度增大，枯結強度也不會變大。

第二章混凝土結構基本計算原則

1.什么是結構可靠性？什么是結構可靠度？

答：結構在規(guī)定的設計基準使用期內(nèi)和規(guī)定的條件下（正常設計、正常施工、正常使用和

維修），完成預定功能的能力，稱為結構可靠性。

結構在規(guī)定時間內(nèi)與規(guī)定條件下完成做定功能的概率，稱為結構可靠度。

2.結構構件的極限狀態(tài)是指什么？

答：整個結構或構件超過某一特定狀態(tài)時（如達極限承載能力、失穩(wěn)、變形過大、裂縫過

寬等）就不能滿足設計規(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，結構極限狀態(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)標志結構己達到最大承載能力或達到不能維續(xù)承載的變形。若

超過這一極限狀態(tài)后，結構或構件就不能滿足預定的安全功能要求“承載能力極限狀態(tài)時每一

個結構或構件必須進行設計和計算，必要時還應作傾覆和滑移驗算。

(2)正常使用極限狀態(tài)標志結構或構件已達到膨響正常使用和耐久性的某項規(guī)定的限值，

若超過這一限值，就認為不能滿足適用性和耐久性的功能要求。構件的正常使用極限狀態(tài)時在

構件承載能力極限狀態(tài)進行設計后，再來對有使用限值要求的構件進行驗算的，以使所設計的

結構和構件滿足所預定功能的要求。

4.什么是結構上的作用？作用的分類有哪些？

答：結構的作用是指結構在施工期間和使用期間要承受的各種作用(即使結構產(chǎn)生內(nèi)利和

變形的所有的原因)。

結構的作用按形式分為兩類：直接作用、間接作用。

結構的作用按其幽時間的變異性和出現(xiàn)的可能性不同，可分為三類：永久作用、可變作用、

偶然作用。

5.什么是荷載標準值、荷載準永久值、荷載設計值？是怎樣確定的？

答：(1)荷載標準設計值是指結構在其使用期間正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載。按隨機

變量95%保證率的統(tǒng)計特征值確定，詳見《建筑結構荷載規(guī)范(GB500092001)>?

<2)荷載準水久值是指可變荷載在結構設計基準使用期內(nèi)經(jīng)常遇到或超過的荷載值。取可

變荷載標潴值乘以荷載準永久系數(shù)，詳見《建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)>.

(3)荷載設計值是指荷載標準值與荷載分項系數(shù)的乘積。

6.結構抗力是指什么？包括哪些因素？

答：結構抗力是指整個結構或構件所能承受內(nèi)力和變形的能力。

包括的因索的有：材料的強度、構件的幾何特性。

7.什么是材料強度標準值、材料強度設計值？如何確定的？

答：材料強度標準值按不小于95%的保證率來確定其標準值。即：

兒.”=〃<?"T645%”.

材料強度標準值除以材料分項系數(shù)，即為材料強度設計值。鋼筋材料強度的分項系數(shù)ys取

1.1?1.2,混凝土材料強度的分項系數(shù)7c為L4。

8.什么是失效概率？什么是可靠指標？它們之間的關系如何？

答：結構能完成預定功能的概率稱為結構可靠概率P#,不能完成預定功能的概率稱為失

效概率pf

由于P.計算麻煩，通常采用與p.相對應的B值來計算失效概率的大小，B稱為結構

的可靠指標。

P/與B有對應的關系，查表可得：B大，P.就小。

9.什么是結構構件延性破壞？什么是脆性破壞？在可靠指標上是如何體現(xiàn)它們的不同？

答：結構構件發(fā)生破壞前有預兆，可及時采取彌補措施的稱為延性破壞；結構發(fā)生破壞是

突然性的,琲以補救的稱為脆性破壞。

延性破壞的目標可兼指標可定得低些，脆性破壞的目標可靠指標定得高些。

2-1什么是結構上的作用？荷載屬于哪種作用？作用效應與荷載效應有什么區(qū)別？

答：結構上的作用是指施加在結構上的集中力或分布力，以及引起結構外加變形或約束變形

的各種因素，荷載屬于直接作用，直接作用或間接作用在結構上，由此在結構內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力和變

形，成為作用效應

2-2什么是結構抗力？影響結構抗力的主要因素有哪些？

答：結構抗力是指整個結構成結構件承受作用效應的能力，影響結構抗力的主要因素有材料

性能(強度，變形模量等)，Ma參數(shù)和計算模式的精確性。

2-3什么是材料強度標準值和材料強度設計值？從概率的意義來看他們是如何取值的？

答：鋼筋和混凝土的強度標注值是鋼筋混凝土結構的極限狀態(tài)，設計時采用的材料強度基本

代表值，材料強度設計值是材料強度的標準值除以材料性能各項系數(shù)的值/k〃/-a。/

2-4什么是結構的極限狀態(tài)？極限狀態(tài)分為幾類？各有什么標志和限值？

答：整個結構或結構的?部分超過某?特定狀態(tài)就無法滿足設計規(guī)定的某?功能要求.次特

定狀態(tài)稱為改功能的極限狀態(tài)。分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。

當結構成構件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，應認為超過了承載能力的極限狀態(tài)：

L結構構件或連接固所受的應力超過材料強度而破壞，或固過度變形而不適于繼續(xù)承載2。整

個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡3。結構轉變?yōu)闄C動體系3.結構成表構件喪失穩(wěn)定4.

地基喪失承載能力而破壞

當結構成構件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，應認為超過了正常使用極限狀態(tài)：

1.影響正常使用或外觀變形2.影響正常使用的耐久性的局部損失3.影響正常使用的旋動4.相

時沉降量過大等影響正常使用的其他特定狀態(tài)

2-5說明承載能力極限狀態(tài)，設計表達式中各符號意義，并分析該表達式是如何保證結構可靠

度的。

答：ToS<=RR=R(fc,f?a,)=R(f<k/n*f.k/n*aJ

T”一結構重要性系數(shù)S一承載能力極限狀態(tài)的荷載效應組合設計值

R-結構構件的承載力設計值R()一結構構件的承載力函數(shù)

f，,f,-混凝土，鋼筋的強度設計值fk,f,k一混凝土，鋼筋的強度標準值

n,r.一混凝土，鋼筋的強度材料分項系數(shù)出一MQ參數(shù)標準值

第三章鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力計算

1.在外荷載作用下，受彎構件任一截面上存在哪些內(nèi)力？受彎構件有哪兩種可能的破壞？

破壞時主裂縫的方向如何？

答：在外荷載作用下，受彎構件的截面產(chǎn)生彎矩和剪力。受彎構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—l(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而出現(xiàn)斜裂縫［圖3-1(b)］?

(a)(b)

圖3-1受彎構件兩種可能的破壞

(a)沿正截面破壞；(b)沿斜截面破壞

2.適筋梁從加我到破壞經(jīng)歷哪幾個階段？各階段的主要特征是什么？每個階段是哪個極

限狀態(tài)的計算依據(jù)？

答：適筋梁的破壞經(jīng)歷三個階段：第I階段為截面開裂前階段，這一階段末la,受拉邊緣

混凝土達到其抗拉極限應變時，相應的應力達到其抗拉強度f1,對應的截面應力狀態(tài)作為抗

裂驗算的依據(jù)；第II階段為從截面開裂到受拉區(qū)縱筋開始屈服Ha的階段，也就是梁的正常使用

階段，其對應的應力狀態(tài)作為變形和裂縫寬度驗算的依據(jù)：第川階段為破壞階段，這一階段末

Illa,受樂區(qū)邊緣混凝土達到其極限壓應變，對應的截面應力狀態(tài)作為受彎構件正截面承

載力計算的依據(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而面積與截面有效而枳的百分比，即

式中h-梁的截而寬度：

九)一梁截面的有效高度，取受力鋼筋截面重心至受壓邊緣的距離：

As一—縱向受力鋼筋截面面積；

p一梁的截面配筋率。

當材料強度及截面形式選定以后，根據(jù)p的大小，梁正截面的破壞形式可以分為下面二

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：當梁的配筋率比較適中時發(fā)牛.適筋破壞。如前所述，這種破壞的特點是受拉區(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)縱向受力綱筋要經(jīng)歷較大

的塑性變形，沿梁跨產(chǎn)生較多的垂直裂縫，裂縫不斷開展和延伸，撓度也不斷增大，所以能給

人以明顯的破壞預兆。破壞呈延性性質(zhì)。破壞時鋼筋和混凝土的強度都得到了充分利用。發(fā)生

適筋破壞的梁稱為適筋梁。

當梁的配筋率太大時發(fā)牛.超筋破壞.其特點是破壞時受壓區(qū)混凝土被壓碎而受拉區(qū)縱向受

力鋼筋沒有達到屈服。粱破壞時由于縱向受拉鋼筋尚處于彈性階段，所以梁受拉區(qū)裂縫寬度小，

形不成主裂縫，破壞沒有明顯預兆，呈脆性性質(zhì)。破壞時混凝土的強度得到了充分利用而鋼筋

的強度沒有得到充分利用。發(fā)生超筋破壞的梁稱為超筋梁。

當梁的配筋率太小時發(fā)生少筋破壞。其特點是一裂即壞。梁受拉區(qū)混凝土一開裂，裂縫截

面原來由混凝土承擔的拉力轉由鋼筋承擔。因梁的配筋率太小,故鋼筋應力立即達到屈服強度，

有時可迅速經(jīng)歷整個流幅而進入強化階段，有時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。破壞時鋼筋和混凝土的強度雖然得到了充分利用，但破壞前無

明顯預兆，呈脆性性質(zhì)。發(fā)生少筋破壞的梁稱為少筋梁.

由于超筋受彎構件和少筋受零構件的破壞均呈脆性性質(zhì)，破壞前無明顯預兆，一旦發(fā)生破

壞將產(chǎn)生嚴重后果。因此，在實際工程中不允許設計成超筋構件和少筋構件，只允許設計成適

筋構件，具體設計時是通過限制相對受壓區(qū)高度和最小配筋率的措施來避免。

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：為了防止將構件設計成少筋構件，要求構件的配筋面積A「，不得小于按最小配筋率

所確定的鋼筋面枳人又而門。即要求：A之A.min

《規(guī)范》規(guī)定，受零構件受拉鋼筋的最小配筋率/?min。按構件全截而面積扣除位于受壓

邊的翼緣面積后的截面面積計算.對于常用的矩形截面、T形截面和I形截面，其最小配筋率要

求的計算如圖3—2。

《規(guī)范》規(guī)定：對受彎構件，Pmin取0?2%和0?45ft/fy中的較大值。

最小配筋率/?min的數(shù)值是根據(jù)鋼筋混凝土受彎構件的破壞彎矩等于同樣截面的素混凝

土受彎構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算應力圖形如何確定?受壓區(qū)混凝土等效應力圖形

的等效原則是什么？答：單筋矩形截面梁正截面承載力的計算應力圖形以1IE應力狀態(tài)為依據(jù)，

基本假定確定。

受壓區(qū)混凝土等效應力圖形的等效原則是：等效后受壓區(qū)合力大小相等、合力作用點位置

不變。

10.在什么情況下可采用雙筋截面？其計算應力圖形如何確定？其基本計算公式與單筋截

面有和不同？在雙筋截面中受壓鋼筋起什么作用？其適應條件除了滿足g<之外為什

么還要滿足x>2a；?答：(1)雙筋截面主要應用于下面幾種情況：①截面承受的彎矩

設計值很大，超過了的筋矩形截面適筋梁所能承擔的最大彎矩，而構件的裁面尺寸及混凝土強

度等級大都受到限制而不能增大和提高：②結構或構件承受某種交變作用，使構件同截面上

的彎矩可能變號；③因某種原因在構件截面的受壓區(qū)己經(jīng)布置了?定數(shù)量的受力鋼筋。(2)其

計算應力圖形與單筋截面相比，只是在受壓區(qū)多r受壓鋼筋項。(3)雙筋矩形截而基本計算公

式：

合力公式￡4=a￡bx+f'A's

力矩公式

X

--)+/；A(^)-?；)

M<MU=2

與單筋截面相比,右邊均多了受壓鋼筋項。

(4)在雙筋截面中受壓區(qū)鋼筋起協(xié)助受壓的作用。

(5)對于雙筋矩形截面中，只要能滿足x>2&'的條件，構件破壞時受壓鋼筋一般

均能達到其抗壓強度設計值f；。

13.在進行T型截面的截面設計和承載力校核時，如何分別判別T型截面的類型？其判別式是

依據(jù)什么原理確定的？答：(D在進行截面設計時，

h1

當〃<。￡，'力；(4——余)，為第類T型截面；

h'

當"v"耳h；5o——彳一)，為第二類T型截面。

在進行承載力校核時，

MA<&461力；為第一類T型坡面：

當￡，4.>=力;為第二類T型截面。

(2)其依據(jù)是：

當中和軸在翼緣內(nèi)，即x<h；,為第一類T型截面；

當中和軸在梁助內(nèi)，即x>h：,為第一類T型截面。

而當x=力；時,則為分界情況。

由平衡條件得：2才=0h；~￡4：

EM=0Mu=d￡b；h；(h?！?/p>

由此推出上面的各判別公式。

第四率鋼筋混凝上受彎構件斜截面承載力計算

思考題

1.無腹筋筒支梁出現(xiàn)斜裂縫后，為什么說‘梁的受力狀態(tài)發(fā)生了質(zhì)變？

答：斜裂縫出現(xiàn)前，混凝土可視為勻質(zhì)彈性材料梁，剪彎段的應力可用材料力學方法分析，

斜裂縫的出現(xiàn)將引起截面應力重新分布，材料力學方法將不再適用。

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索有哪些？

答：影響斜截面承載力的主要因素有剪跨比、混凝土強度等級、配箍率及箍筋強度、縱筋

配筋率等。

6.在斜截面受剪承或力計算時，梁上哪些位置應分別進行計算？

答：控制梁斜截面受剪承載力的應該是那些剪力設計值較大而受剪承載力又較小或截面抗

力有改變處的斜截面。設計中一般取下列斜截面作為梁受的承載力的計算截面：

(D支座邊緣處的截面［圖4一13)截面1—1］；

(2)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點截面［圖4—l(a)截面2—2、3-3］；

(3)箍筋截面面積或間距改變處的截面.［圖4~1(b)］；

(4)腹板寬度改變處截面［圖4-1(c)］,

計算截面處的剪力設計值按下述方法采用：計算支座邊緣處的鼓曲時，取該處的剪力值：

計算箍筋數(shù)量改變處的截面時，取箍筋數(shù)地開始改變處的剪力值：計算第一排(從支座算起》彎

起鋼筋時，取支座邊緣處的剪力值，計算以后每一排彎起鋼筋時，取前一排彎起鋼筋彎起點處

的剪力值。

圖4-1斜截面受剪承載力的計算截面

第五章鋼筋混凝土受壓構件承載力計算

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？軸心受壓構件

中的鋼筋，對軸心受壓構件起什么作用？

答：軸心受壓構件，縱筋沿截而四周對稱布置。縱筋的作用是：與混凝土一塊共同參與承

擔外部壓力，以減少構件的截面尺寸：承受可能產(chǎn)生的較小彎矩；防止構件突然脆性破壞，以

增強構件的延性：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，向外凸出。當采用螺旋箍筋時（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（P的主要因素有哪些？

答：對于軸心受壓短柱，不論受壓鋼筋在構件破壞時是否屈服，構件最終承載力都是由混

凝土被壓碎來控制的。臨近破壞時，短柱四周出現(xiàn)明顯的縱向裂縫。箍筋間的縱向鋼筋發(fā)生壓

曲外鼓，呈燈籠狀［圖以混凝上壓碎而告破壞,

對于軸心受壓長柱，破壞時受壓一側產(chǎn)生縱向裂縫，箍筋之間的縱向鋼筋向外凸出，構件

高度中部混凝土被壓碎。另一側混凝土則被拉裂，在構件高度中部產(chǎn)生一水平裂縫［圖5-1

（b）］,

原因是由于各種因素造成的初始偏心的影響,使構件產(chǎn)生側向撓度，因而在構件的各個截

面上將產(chǎn)生附加彎矩M=Ny,此彎矩對短柱影響不大，而對細長柱，附加彎矩產(chǎn)生的側向撓度，

將加大原來的初始偏心矩，隨著荷載的增加,側向撓度和附加彎矩將不斷增大，這樣相互影響

的結果，使長柱在軸力和彎矩共同作用下發(fā)生破壞。

4）

影響0的主要因素是構件的長細比一，,10為柱的計算長度，1?為截面最小回轉半徑.

i

3.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，相當于套箍作用，阻止了核心泡凝土的橫向變形，

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：實際工程中，必須避免失穩(wěn)破壞。因為其破壞具有突然性，且材料強度尚未充分發(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大于

1的偏心距增大系數(shù)77來考慮縱向彎曲的影響。

〃稱為偏心受壓構件考慮縱向彎曲影響，軸力偏心矩增大系數(shù)，它是總彎矩

M=N（e（）+/）和初始穹矩A/o=Ne（）之比。

6.附加偏心距e”是什么？其值為多少？

答：在實際結構中，由于混凝土質(zhì)量不均勻，配筋的不對稱，施工和安裝時誤差等原因，

均存在者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粒鋼筋承載力計算

1.如何判別鋼筋混凝土受拉構件的大、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

h

AA；e°＜「

拉力作用在'和S之間，即N,稱為小偏心受拉；另?種是偏心拉力作用

h

A,A/＜彳-4

在s和s之外，即乙，稱為大偏心受拉。

小偏心受拉構件的破壞特征與軸心受拉構件相似，破壞時拉力全部由鋼筋承擔。

大偏心受拉構件的破壞特征與受彎構件相似。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）構件斜截面抗剪承載力有何影響？

主要體現(xiàn)在何處？

答：由于釉心拉力N的存在削弱了偏心受拉構件斜截面的抗剪承載力，故在偏拉（或拉彎）

構件斜截面抗剪承載力計算式中有減去0.2N項。

第七章鋼筋混凝土受扭構件承載力計算

2.鋼筋混凝土構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？

鋼筋對構件的承載力、抗裂及剛度各有什么影響？

答：鋼筋混凝土構件在純扭作用卜可能出現(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。

鋼筋對構件的抗裂性能作用不大，即鋼筋混凝土純扭構件的開裂扭矩與素混凝土構件的基

本相同.但開裂后由于鋼筋承受扭矩，在正常配筋條件下構件的抗扭承載力大大提高，而開裂

后構件的抗扭剛度明顯下降。

3.配筋強度比,對構件的配筋和破壞形式有什么影響?答：《規(guī)范》根據(jù)實驗，?。┑?/p>

限制條件為。'6〈二"L7,滿足此條件，構件破壞時，所配置的縱筋和箍筋基本能達到

屈服：5值越大，縱筋用量越多，一般'取1.2左右。

4.無腹筋混凝土構件剪扭承載力有什么形式的相關規(guī)律?在鋼筋混凝土構件中是如何考慮

這種相關性的？

答：在剪扭組合作用下，混凝土?的承載力基本符合1/4圓孤的變化規(guī)律。《規(guī)范》采用部

分相關的計算方案，即計算中考慮混凝土這部分剪扭相關。在純扭計算式的混凝土承載力項中

A1.5-A

乘以相關系數(shù)在受涔構件斜截面計算式的混凝土承載力項中乘以口、是以三

折線代替1/4圓弧曲線得到。

5.彎扭構件的破壞與哪些因素有關？

答：彎扭構件的破壞與與作用在構件上彎矩和扭矩比值，構件截面上下部縱筋數(shù)量、構件

襁面高寬比等因素有關。隨著上述比值的變化，構件可能出現(xiàn)“彎型破壞”、“扭型破壞”和“彎

扭型破壞工

6.彎剪扭構件的配筋是如何確定的？

答：在彎剪扭組合作用下，《規(guī)范》建議采用簡便實用的梯加法，即箍筋數(shù)量由剪扭相關性

的抗扭和抗剪計算結果進行疊加，縱筋的數(shù)量則由抗彎和抗扭計算的結果進行段加。

7.T形和I形截面構件在受扭計算時，做了哪些簡化？

答：T形和1形截面在彎剪扭組合作用下，《規(guī)范》建議剪力由腹板承擔，彎矩由整個被面

承擔，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

剪扭構件計算原則進行。

第九章鋼筋混凝土構件裂縫寬度和變形驗算及混凝土結構的耐久性

1.鋼筋混凝土構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)生裂縫的原因般分為兩類：荷教原因與非荷載原因。對于非荷載原因，如施工養(yǎng)

護不善、溫度變化、基礎不均勻沉降以及鋼筋的銹蝕等一般采取加強施匚養(yǎng)護、設置伸縮縫、

避免不均勻沉降等措施。

2.構件為什么要進行裂縫和撓度驗算？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）鋼筋應力；（2）鋼筋直徑；（3）鋼筋表面特征；（4）

混凝土抗拉強度及黏結強度；（5）混凝土保護層厚度：（6）混凝土有效受拉面積：（7）構件的受力

形式等。

裂縫寬度與鋼筋應力成正比，為「控制裂縫寬度，在普通鋼筋混凝土構件中，不宜采用

高強鋼筋。

帶肋鋼筋的黏結應力比光面鋼筋大得多，為減小裂縫寬度應盡可能采用帶肋鋼筋。

在相同截面面積時，宜徑細的鋼筋有更多的外表面，這有利「提高與混凝土的黏結，減

小裂縫寬度。因此，在施工允許的條件下，可采用直徑較細的鋼筋作為受拉鋼筋。

保護層越厚，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力傳遞需要一定的長度。

5.裂縫間應變不均勻系數(shù)必的物理意義是什么？

答：是反映裂縫之間的混凝土協(xié)助鋼筋抗拉作用的程度?！ㄖ翟酱螅ㄤ摻顟冊讲痪?/p>

勻），裂縫之間的混凝上協(xié)助抗拉作用越大：反之越小。

6.鋼筋混凝土受彎構件撓度計算與彈性受彎構件撓度計算有何不同?為什么？

答：鋼筋混凝土梁是由不同材料構成的非均度梁。在構件即將出現(xiàn)裂縫時，受拉區(qū)混凝土

已進入塑性狀態(tài)，并且在長期荷載作用下，由于構件上裂縫的開展以及混凝土徐變等原因，構

件剛度不僅隨荷載增加而卜降，亦隨作用時間的延長而卜降。

根據(jù)試驗分析，對于鋼筋混凝土受彎構件平截面假定依然適用。因而，在混凝土受彎構件

撓度計算中仍可利用材料力學所得到的彈性受彎構件撓度計算公式，但在計算中構件剛度不再

是常量，需要考慮剛度隨荷我的變化，即確定短期剛度的計算；還要考慮剛度隨時間的變化，

即確定長期剛度的計算。在此基礎上來進行鋼筋混凝土受彎構件的撓度計算。

7.何為“最小剛度原則”？鋼筋混凝土構件度計算為什么要引入這一原則？

答：鋼筋混凝土受彎構件的截面抗彎剛度隨彎矩增大而減小。一般受彎構件各截面彎矩都

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

件的撓度影響也大，而彎矩小的部分對構件撓度的影響也較小。為簡化計算，對等截面受彎構

件，取同號彎矩區(qū)段內(nèi)穹矩最大截面的抗穹剛度作為該區(qū)段的抗彎剛度。這就是撓度計算中的

最小剛度原則。

8.材料強度的隨機性和長期荷載作用的影響在最大裂縫寬度計算時是如何考慮的？

答：在平均裂縫寬度的基礎上分別考慮材料強度不均勻的裂健寬度擴大系數(shù)，長期作

用影響的裂縫寬度擴大系數(shù)4,

第十章偵應力混凝土結構

1.什么叫預應力？什么叫預應力混凝土？為什么要對構件施加預應力？

答：預應力是指為了改善結構或構件在各種使用條件下的工作性能和提高其強度而在使用

前預先施加的永久性內(nèi)應力。

預應力混海士?是按照需要，頂先引入某種量值與分布的內(nèi)應力,以局部或全部抵消使用荷

教產(chǎn)生的應力的一種混凝上結構。

時構件施加預應力有以下作用：大大提高構件的抗裂能力，減小構件在使用荷載作用下的

撓度，有效利用高強度鋼筋和高強度混凝上，擴大混凝土構件的應用范闈。

2.與普通鋼筋混凝土相比，預應力混凝土構件有何優(yōu)缺點？

優(yōu)點：抗裂性好；結構剛度大，撓度?。唤Y構自重輕：耐久性好：抗剪能力強：疲勞性能

好。

缺點：施工機械設備要求較高：施工工序較多；設計計算比較豆雜。

3.什么叫先張法？什么叫后張法？兩者各有何特點？

先張法指張拉鋼筋在澆搗混凝土之前進行，用臺座長線張拉或用鋼模短線張拉，在張拉端

夾住鋼筋的進行張拉的夾具和在兩端臨時固定鋼筋的錨具，可以重且使用，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、小型預應力構件.

后張法指張拉鋼筋在澆搗混凝上之后進行，直接在構件上用千斤頂張拉，不需要臺座。其

錨具永遠固定在混凝土構件上，以傳遞預應力，故稱為工作錨具。后張法適用于運輸安裝不便

的大、中型預應力構件.

4.預應力混凝土構件對材料有何要求？為什么在鋼筋混凝土受彎構件中不能有效地利用高強度

鋼筋和高強度混凝土，而在預應力混凝土構件中必須采用高強度鋼筋和高強度混凝土？

4.什么叫張拉控制應力？為什么要對鋼筋的張拉應力進行控制？

答：張拉控制應力是指張拉鋼筋時，張拉設品（千斤頂和油泵）上的壓力表所控制的總張

拉力除以預應力鋼筋面枳得出的應力值，以b。?！北硎?。

張拉控制應力不應太低。施加預應力的主要目的是為了提高構件的抗裂度及充分發(fā)揮高強

度鋼材的作用。由于預應力綱筋張拉錨固后會因種種因素可能引起其他應力有所降低，因此只

有將張拉控制應力盡量定得高，些，將來在預應力筋中殘留的實際預應力值大，構件的抗裂效

果好，正常使用時，預應力鋼筋的強度才能充分利用，否則將達不到預加應力的效果?！兑?guī)范》

規(guī)定，張技控制應力值不應小于0.4力欣

張拉控制應力不能過高，當張拉控制應力。定得過高時，構件的開裂荷載將接近破壞

荷栽。這種構件在正常使用荷載作用下一般不會開裂，變形極小。但構件一旦開裂,很快就臨

近破壞，使構件在破壞前無明顯預兆。另外，由于鋼材材質(zhì)不均勻，鋼材強度具有較大的離散

性，張拉過程中可能發(fā)生將鋼筋拉斷的現(xiàn)象或導致預應力筋進入流限，這是工程中不允許的。《規(guī)

范》規(guī)定，張拉控制應力一般不宜超過表10-1所規(guī)定