混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理簡答題

第一章：緒論什么是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?配筋的主要作用和要求是什么？答：（1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是指由配置受力的普通鋼筋、鋼筋網(wǎng)或鋼筋骨架的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。（2）配筋的作用是：在混凝土中配置適量的受力鋼筋，并使得混凝土主要承受壓力，鋼筋主要承受拉力，就能起到充分利用材料，提高結(jié)構(gòu)承載能力和變形能力的作用。（3）配筋的要求是：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件中，受力鋼筋的布置和數(shù)量都應(yīng)由計算和構(gòu)造要求確定，施工也要正確。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有哪些主要優(yōu)點(diǎn)和主要缺點(diǎn)？答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是：①取材容易。③耐久性較好。④耐火性好。⑤可模性好。⑥整體性好。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是：①自重較大。②鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗裂性較差③鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工復(fù)雜、工序多、隔熱隔聲性能較差。結(jié)構(gòu)有哪些功能要求?簡述承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的概念。答：（1）建筑結(jié)構(gòu)的功能包括安全性、適用性和耐久性三個方面。（2）承載能力極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或者變形達(dá)到不適于繼續(xù)承載的狀態(tài)。正常使用極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能中某項規(guī)定限度的狀態(tài)。本課程主要包括哪些內(nèi)容?學(xué)習(xí)本課程要注意哪些問題？答：（1）混凝土結(jié)構(gòu)課程通常按內(nèi)容的性質(zhì)可分為'混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理和〃混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計”兩部分。前者主要講述各種混凝土基本構(gòu)件的受力性能、截面計算和構(gòu)造等基本理論，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容。后者主要講述梁板結(jié)構(gòu)、單層廠房、多層和高層房屋、公路橋梁等的結(jié)構(gòu)設(shè)計，屬于專業(yè)課內(nèi)容。（2）學(xué)習(xí)本課程要注意的問題：①加強(qiáng)實驗、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)并注意擴(kuò)大知識面;②突出重點(diǎn)，并注意難點(diǎn)的學(xué)習(xí);③深刻理解重要的概念，熟練掌握設(shè)計計算的基本功，切忌死記硬背。在素混凝土梁內(nèi)配置受力鋼筋的主要目的是提高構(gòu)件的承載能力和變形能力。【解析】素混凝土梁中，混凝土的抗壓性能較強(qiáng)而抗拉性能很弱，鋼筋的抗拉性能則很強(qiáng)。因此，在混凝土中配置適量的受力鋼筋，并使得混凝與主要承受壓力，鋼筋主要承受拉力，就能起到充分利用材料，提高結(jié)構(gòu)承載能力和變形能力的作用。鋼筋和混凝土是兩種不同的材料，鋼筋和混凝土能夠很好的共同工作是因為①鋼筋與混凝土之間必須可靠地粘結(jié)在一起、②溫度線膨脹系數(shù)十分接近、③混凝土包裹在鋼筋表面，能防止鋼筋銹蝕，起保護(hù)作用。承載能力極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或變形達(dá)到不適于繼續(xù)承載時的狀態(tài)。混凝土的抗壓能力較強(qiáng)，而抗拉能力卻很弱。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：（1）混凝土結(jié)構(gòu)是指以混凝土為主制成的結(jié)構(gòu)，包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。（2）根據(jù)混凝土中添加材料的不同通常分為素混凝土結(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)等。舉例說明一般結(jié)構(gòu)超過正常使用極限狀態(tài)的標(biāo)志有哪些？有人說“超過正常使用極限狀態(tài)沒有關(guān)系，后果不嚴(yán)重，在設(shè)計時不用考慮其影響”，這種說法是否正確?為什么？答：（1）一般結(jié)構(gòu)超過正常使用極限狀態(tài)的標(biāo)志為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)影響正常使用的過大變形、過寬裂縫、局部損壞和振動。（2）這種說法不正確。因為超過了正常使用極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件就不能保證適用性和耐久性的功能要求。根據(jù)結(jié)構(gòu)功能的不同，如何劃分極限狀態(tài)?結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為幾類，其含義各是什么？答：整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，則此狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。所以極限狀態(tài)就是區(qū)分結(jié)構(gòu)可靠與失效的界限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)根據(jù)結(jié)構(gòu)功能的不同可分為以下兩類：①承載能力極限狀態(tài)。指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或者變形達(dá)到不適于繼續(xù)承載的狀態(tài)，主要考慮結(jié)構(gòu)的安全性。②正常使用極限狀態(tài)。指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能中某項規(guī)定限度的狀態(tài)，主要考慮結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性。第二章：混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度fcuk、軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck和抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk是如何確定的?為什么fck.低于fcuk?ftk與fcuk有何關(guān)系？fck與fcuk有何關(guān)系？答：(1)混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcuk的確定：以標(biāo)準(zhǔn)方法制作的邊長150mm的立方體試塊，在標(biāo)準(zhǔn)條件下(溫度20=3°C，相對濕度不低于90%)養(yǎng)護(hù)28d，按標(biāo)準(zhǔn)試驗方法加載至破壞，測得的具有95%以上保證率的抗壓強(qiáng)度作為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，用fcuk表示，單位為N/mm2。軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck的確定：是根據(jù)150mmX150mmX300mm的棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試件，在與立方體標(biāo)準(zhǔn)試件相同的養(yǎng)護(hù)條件下，按照棱柱體試件試驗測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度確定的。軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk的確定：可采用軸心抗拉試驗(試件尺寸100mmX100mmX500mm)直接測試或通過圓柱體(或立方體)的劈裂試驗間接測試，測得的具有95%保證率的軸心抗拉強(qiáng)度確定的。fck低于fcuk的原因：由于套箍作用，棱柱體試件的高度越大，試驗機(jī)壓板與試件之間摩擦力對試件高度中部的橫向變形的約束影響越小，所以棱柱體試件的抗壓強(qiáng)度都比立方體的強(qiáng)度值小，并且棱柱體試件高寬比越大，強(qiáng)度越小。某方形鋼筋混凝土短柱澆筑后發(fā)現(xiàn)混凝土強(qiáng)度不足，根據(jù)約束混凝土原理如何加固該柱？答：根據(jù)約束原理，要提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，就要對混凝土的橫向變形加以約束，從而限制混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展。因此，工程上通常采用沿方形鋼筋混凝土短柱高度方向環(huán)向設(shè)置密排矩形箍筋的方法來約束混凝土，然后沿柱四周支模板，澆筑混凝土保護(hù)層，以此改善鋼筋混凝土短柱的受力性能，達(dá)到提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和延性的目的。單向受力狀態(tài)下，混凝土的強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)？混凝土軸心受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線有何特點(diǎn)?常用的表示應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)模型有哪幾種？答：(1)單向受力狀態(tài)下，影響混凝土強(qiáng)度的因素有：水泥強(qiáng)度等級、水灰比、骨料的性質(zhì)、混凝土的級配、混凝土成型方法、硬化時的環(huán)境條件、混凝土的齡期，以及試件的大小和形狀、試驗方法、加載速率等。混凝土軸心受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線的特點(diǎn)：曲線包括上升段和下降段兩個部分。①上升段?？煞譃?a.第一階段，由于應(yīng)力較小，混凝土的變形主要是骨料和水泥結(jié)晶體產(chǎn)生的彈性變形，而水泥膠體的粘性流動以及初始微裂縫變化的影響一般很小，曲線接近為直線b.第二階段，裂縫穩(wěn)定擴(kuò)展并達(dá)到極限應(yīng)力；c.第三階段，試件中所積蓄的彈性應(yīng)變能保持大于裂縫發(fā)展所需要的能量從而形成裂縫快速發(fā)展的不穩(wěn)定狀態(tài)并達(dá)到峰值應(yīng)力。②下降段?；炷恋竭_(dá)峰值應(yīng)力后裂縫繼續(xù)擴(kuò)展、貫通，從而使應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系發(fā)生變化。在峰值應(yīng)力以后，裂縫繼續(xù)發(fā)展，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的整體受到破壞，試件的平均應(yīng)力強(qiáng)度下降，應(yīng)力-應(yīng)變曲線向下彎曲，曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)，此后，曲線逐漸凸向水平軸方向發(fā)展。常用的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的數(shù)學(xué)模型有兩種：美國E.Hognestad建議的模型和德國Rusch建議的模型?；炷恋淖冃文Ａ亢蛷椥阅Ａ渴窃鯓哟_定的？答：（1）連接混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線的原點(diǎn)至曲線任一點(diǎn)，求出此處割線的斜率，即為混凝土的變形模量。（2）在混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線的原點(diǎn)作一切線，其斜率即為混凝土的彈性模量。什么是混凝土的疲勞破壞?疲勞破壞時應(yīng)力-應(yīng)變曲線有何特點(diǎn)？答：（1）混凝土的疲勞破壞是指在重復(fù)荷載作用下的破壞。〔2）疲勞破壞時應(yīng)力-應(yīng)變曲線特點(diǎn)：當(dāng)混凝土試件的加載應(yīng)力小于混凝土疲勞強(qiáng)度fc’f時，其加載卸載應(yīng)力-應(yīng)變曲線形成一個環(huán)形，在多次加載卸載作用下，應(yīng)力-應(yīng)變環(huán)越來越密合，經(jīng)過多次重復(fù)，這個曲線就密合成一條直線。當(dāng)混凝土試件的加載應(yīng)力大于混凝土疲勞強(qiáng)度fc’f時，混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線開始凸向應(yīng)力軸，在重復(fù)荷載過程中逐漸變成直線，再經(jīng)過多次重復(fù)加卸載后，其應(yīng)力-應(yīng)變曲線由凸向應(yīng)力軸而逐漸凸向應(yīng)變軸，以致加卸載不能形成封閉環(huán)，且應(yīng)力-應(yīng)變曲線傾角不斷減小。什么是混凝土的徐變？徐變對混凝土構(gòu)件有何影響？通常認(rèn)為影響徐變的主要因素有哪些?如何減小徐變？答：1.徐變是指結(jié)構(gòu)或材料承受的應(yīng)力不變，而應(yīng)變隨時間增長的現(xiàn)象。徐變對混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的工作性能有很大影響，它會使構(gòu)件的變形增加，在鋼筋混凝土截面中引起應(yīng)力重分布的現(xiàn)象，在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中會造成預(yù)應(yīng)力損失。影響混凝土徐變的主要因素有：①時間參數(shù)；②混凝土的應(yīng)力大小；③加載時混凝土的齡期;④混凝土的組成成分；⑤混凝土的制作方法及養(yǎng)護(hù)條件;⑥構(gòu)件的形狀及尺寸;⑦鋼筋的存在等。減少徐變的方法有：①減小混凝土的水泥用量和水灰比;②采用較堅硬的骨料；③養(yǎng)護(hù)時盡量保持高溫高濕，使水泥水化作用充分；④受到荷載作用后所處的環(huán)境盡量溫度低、濕度高?；炷恋膹?qiáng)度等級是根據(jù)什么確定的?我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的混凝土強(qiáng)度等級有哪些?什么樣的混凝土強(qiáng)度等級屬于高強(qiáng)混凝土范疇？答：（1）混凝土的強(qiáng)度等級是依據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcuk確定的?！?）我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010—2010）規(guī)定的混凝土強(qiáng)度等級有:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14個等級。（3）C50-C80屬于高強(qiáng)度混凝土范疇。混凝土收縮對鋼筋混凝土構(gòu)件有何影響?收縮與哪些因素有關(guān)?如何減小收縮？答：（1）當(dāng)養(yǎng)護(hù)不好以及混凝土構(gòu)件的四周受約束從而阻止混凝土收縮時，會使混凝土構(gòu)件表面出現(xiàn)收縮裂縫;當(dāng)混凝土構(gòu)件處于完全自由狀態(tài)時，它產(chǎn)生的收縮只會引起構(gòu)件的縮短而不會產(chǎn)生裂縫?！?）影響混凝土收縮的主要因素有：①水泥的品種；②水泥的用量；骨料的性質(zhì)；④養(yǎng)護(hù)條件;⑤混凝土制作方法;⑥使用環(huán)境;⑦構(gòu)件的體積與表面積的比值?！?）減少收縮的方法有：①采用低強(qiáng)度水泥；②控制水泥用量和水灰比；③采用較堅硬的骨料;④在混凝土結(jié)硬過程中及使用環(huán)境下盡量保持高溫高濕；⑤澆筑混凝土?xí)r盡量保證混凝土澆搗密實;⑥增大構(gòu)件體表比。軟鋼和硬鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線有何不同?二者的強(qiáng)度取值有何不同?我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中將熱軋鋼筋按強(qiáng)度分為幾級?鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線有哪些數(shù)學(xué)模型。答：（1）軟鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線有明顯的屈服點(diǎn)和流幅，而硬鋼則沒有?！?）對于軟鋼，取屈服下限作為鋼筋的屈服強(qiáng)度;對于硬鋼，取殘余應(yīng)變0.2%所對應(yīng)的應(yīng)力op0.2作為其條件屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpyk-〔3）熱軋鋼筋按強(qiáng)度可分為HPB235級（I級）、HRB335級（II級）、HRB400級（IIIII級）和RRB400級（余熱處理IIII級）四種類型。〔4）常用的鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變曲線的數(shù)學(xué)模型有以下三種:①描述完全彈塑性的雙直線模型；②描述完全彈塑性加硬化的三折線模型;③描述彈塑性的雙斜線模型。國產(chǎn)普通鋼筋有哪幾個強(qiáng)度等級?牌號HRB400鋼筋是指什么鋼筋，它的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計值是多少？答：（1）國產(chǎn)普通鋼筋有四個強(qiáng)度等級：300MPa、335MPa、400MPa、500MPa。〔2）HRB400為熱軋帶肋鋼筋，屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是400MPa,抗壓強(qiáng)度設(shè)計值為360N/mm2,抗拉強(qiáng)度設(shè)計值為360N/mm2。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)對鋼筋性能的要求如下：①鋼筋的強(qiáng)度必須能保證安全使用；②鋼筋具有一定的塑性;③鋼筋的可焊性較好；④鋼筋的耐火性能較好；⑤鋼筋與混凝土之間有足夠的粘結(jié)力。受拉鋼筋的基本錨固長度是指什么？答:受拉鋼筋的基本錨固長度是受力鋼筋依靠其表面與混凝土的粘結(jié)作用或端部構(gòu)造的擠壓作用而達(dá)到設(shè)計承受應(yīng)力所需的最小的理論長度。有明顯流幅的鋼筋以屈服強(qiáng)度作為設(shè)計強(qiáng)度依據(jù)，沒有明顯流幅的鋼筋以殘余應(yīng)變0.2%所對應(yīng)的應(yīng)力作為設(shè)計強(qiáng)度依據(jù)。混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能要求主要有強(qiáng)度、塑性、可焊性和與混凝土的粘結(jié)力四個。試驗表明，素混凝土棱柱體構(gòu)件達(dá)到最大應(yīng)力值時的壓應(yīng)變值一般在0.0015~0.002左右。在鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件中，混凝土的徐變將使鋼筋應(yīng)力逐漸變大。鋼筋的塑性性能常用均勻伸長率和冷彎性能兩個指標(biāo)來衡量。鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度主要表現(xiàn)在摩阻力、膠結(jié)力和機(jī)械咬合力三個方面。光圓鋼筋與混凝土粘結(jié)作用主要由哪幾部分構(gòu)成（寫出三種）？并寫出影響鋼筋和混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素（至少寫四種）。答：（1）光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用主要由三部分組成：①鋼筋與混凝土接觸面上的膠結(jié)力;②混凝土收縮握裹鋼筋而產(chǎn)生摩阻力；3鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合力。〔2）影響鋼筋和混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素有：①混凝土強(qiáng)度，粘結(jié)強(qiáng)度隨混凝土的強(qiáng)度等級的提高而提高;②鋼筋的表面狀況，如變形鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度遠(yuǎn)大于光面鋼筋；③保護(hù)層厚度和鋼筋之間的凈距，構(gòu)造規(guī)定，混凝土中的鋼筋必需有一個最小的凈距;④混凝土澆筑時鋼筋的位置;對于梁高超過一定高度時，施工規(guī)范要求分層澆筑及采用二次振搗?；炷撂幵谌蚴軌籂顟B(tài)下，其強(qiáng)度和變形有何特點(diǎn)？工程中采用什么措施利用這些特點(diǎn)？答：（1）混凝土在三向受壓的情況下，由于受到側(cè)向壓力的約束作用，最大主壓應(yīng)力軸的抗壓強(qiáng)度。1有較大程度的增長，其變化規(guī)律隨兩側(cè)向壓應(yīng)力（。2，。3）的比值和大小而不同?！?）工程上可以通過設(shè)置密排螺旋筋或箍筋來約束混凝土，改善鋼筋混凝土構(gòu)件的受力性能?；炷恋膹?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、C60、C65、C70、C75、C80十四個等級。鋼筋混凝土梁內(nèi)配有幾種鋼筋?各有何作用？答：（1）鋼筋混凝土梁內(nèi)配有縱向受力鋼筋、箍筋、彎起鋼筋、架立鋼筋等四種鋼筋。{2）各種鋼筋的作用：①縱向受力鋼筋用來承受由彎矩在梁內(nèi)產(chǎn)生的拉力：②箍筋主要用來承受由剪力和彎矩在梁內(nèi)引起的主拉應(yīng)力。③彎起鋼筋在跨中承受彎矩產(chǎn)生的拉力，且在靠近支座的彎起段用來承受彎矩和剪力共同產(chǎn)生的主拉應(yīng)力;④架立鋼筋能夠固定箍筋的正確位置和形成骨架，還可承受因溫度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力，防止發(fā)生裂縫。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：普通鋼筋宜采用HRB400級和HRB335級鋼筋，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。建筑用鋼筋有哪些品種和級別？答：（1）鋼材根據(jù)含碳量的多少，可分為低碳鋼、中碳鋼及高碳鋼。用于混凝土結(jié)構(gòu)的國產(chǎn)鋼筋按加工工藝和力學(xué)性的不同，分為熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、熱處理鋼筋和冷軋帶肋鋼筋。（2） 熱軋鋼筋為低碳鋼，普通低合金鋼在高溫狀態(tài)下軋制而成。根據(jù)其力學(xué)指標(biāo)的高低，可分為HPB235級、HRB335級、HRB400級、RRB400級四個級別。第三章：受彎構(gòu)件的正截面承載力什么叫界限破壞”？答：（1）“界限破壞〃是指正截面上的受拉鋼筋的應(yīng)變達(dá)到屈服的同時，受壓區(qū)混凝土邊緣纖維的應(yīng)變也正好達(dá)到混凝土極限壓應(yīng)變時所發(fā)生的破壞狀態(tài)。適筋梁的受彎全過程經(jīng)歷了哪幾個階段?各階段的主要特點(diǎn)是什么？答：（1）適筋梁的受彎全過程經(jīng)歷了三個受力階段：①混凝土開裂前的未裂階段;②混凝土開裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段；③鋼筋開始屈服至截面破壞的破壞階段。（3） 各階段的主要特點(diǎn)如下:①第I階段的特點(diǎn)是:a.混凝土沒有開裂;b.受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形是直線。c.彎矩與截面曲率基本上是直線關(guān)系。②第II階段是裂縫發(fā)生、開展的階段。其受力特點(diǎn)是:a.在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土退出工作，b.受壓區(qū)混凝土已有塑性變形;c.彎矩與截面曲率是曲線關(guān)系。③第III階段的特點(diǎn)是:a.縱向受拉鋼筋屈服b.彎矩還略有增加；c.混凝土被壓碎，截面破壞;d.彎矩和曲率關(guān)系為接近水平的曲線。什么叫少筋梁、適筋梁和超筋梁?在建筑工程中為什么應(yīng)避免采用少筋梁和超筋梁？答：（1）適筋梁是指與當(dāng)縱向受拉鋼筋配筋率p滿足pminWpWpb時發(fā)生適筋破壞形態(tài)對應(yīng)的梁;少筋梁是指與當(dāng)pWpmin時發(fā)生少筋破壞形態(tài)對應(yīng)的梁;超筋梁是指與當(dāng)pNpb時發(fā)生超筋破壞形態(tài)對應(yīng)的梁。{2）由于少筋梁在滿足承載力需要時的截面尺寸過大，造成不經(jīng)濟(jì)，且它的承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，屬于脆性破壞類型。由于超筋梁破壞時受拉鋼筋應(yīng)力低于屈服強(qiáng)度，會造成鋼材的浪費(fèi)，它屬于脆性破壞類型。單向板中分布鋼筋應(yīng)垂直于板的受力鋼筋方向，并在受力鋼筋的內(nèi)側(cè)按要求配置。鋼筋混凝土適筋梁正截面工作階段Ia的破壞彎矩比la屈服彎矩略有提高的原因是在第m階段整個過程中，鋼筋所承受的總拉力大致保持不變，但由于中和軸逐步上移，內(nèi)力臂略有增加，故ma的破壞彎矩略大于IIa屈服彎矩。適筋梁的破壞始于受拉區(qū)鋼筋的屈服，它的破壞屬于延性破壞。超筋梁的破壞始于混凝土受壓邊緣壓碎，它的破壞屬于脆性破壞?；炷帘Ｗo(hù)層厚度是指從最外層鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土保護(hù)層的作用有哪些？答：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土保護(hù)層的作用如下：①防止縱向鋼筋銹蝕。②使縱向鋼筋與混凝土有較好的粘結(jié)。③為了保證構(gòu)件在火災(zāi)中，構(gòu)件不會失去支持能力。影響鋼筋混凝土受彎承載力的主要因素是什么?當(dāng)截面尺寸一定，改變混凝土或鋼筋強(qiáng)度等級時對受彎承載力影響的有效程度怎樣？答：（1）影響鋼筋混凝土受彎承載力的主要因素有：①剪跨比;②混凝土強(qiáng)度；③箍筋配筋率；；④縱筋配筋率；⑤斜截面上的骨料咬合力;⑥截面的尺寸和形狀。{2）當(dāng)截面尺寸一定，改變混凝土或鋼筋強(qiáng)度等級時，同樣截面同樣混凝土強(qiáng)度等級的鋼筋混凝土梁的極限彎矩肯定要比素混凝土的極限彎矩高。受彎構(gòu)件正截面受彎破壞的三種形態(tài)及其破壞特點(diǎn)。鋼筋混凝土適筋梁正截面受彎破壞的標(biāo)志是什么？答:①適筋梁。適筋梁的配筋率在正常范圍內(nèi)，其破壞過程可分為三個階段：第一階段（裂縫出現(xiàn)前階段）、第二階段（帶裂縫工作階段）、第三階段（破壞階段）。超筋梁。超筋梁梁內(nèi)縱向受拉鋼筋配置過多，在受拉鋼筋屈服之前，受壓區(qū)的混凝土已經(jīng)被壓碎。破壞很突然，沒有預(yù)兆，是脆性破壞。少筋梁。少筋梁梁內(nèi)縱向受拉鋼筋配置過少，當(dāng)受拉區(qū)出現(xiàn)第一條裂縫后，混凝土退出工作，拉力幾乎全部由鋼筋承擔(dān)。少筋梁破壞時，裂縫寬度和撓度都很大，破壞突然，也是脆性破壞。鋼筋混凝土適筋梁正截面受彎破壞的標(biāo)志是混凝土梁截面自下而上產(chǎn)生垂直通縫，混凝土受壓區(qū)已經(jīng)退出工作，鋼筋已經(jīng)達(dá)到屈服強(qiáng)度。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算的基本假定有哪些？答：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算的基本假定為：①截面應(yīng)變保持平面。②不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度。③縱向受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?.01。確定等效矩形應(yīng)力圖的原則是什么？答：《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，滿足以下兩個條件:①兩個應(yīng)力圖形的面積應(yīng)相等;②兩個應(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。什么是雙筋截面?在什么情況下才采用雙筋截面？答：（1）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；有利于改善構(gòu)件的抗震性能；〔2）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，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為了提高構(gòu)件抗震性能。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。單筋矩形截面配筋是在受拉區(qū)計算配筋，在受壓區(qū)構(gòu)造配筋雙筋矩形截面應(yīng)避免這時候應(yīng)加大截面高度使其成為單筋矩形截面配筋，T形截面要使得中和軸在腹板而不是在翼緣。T形截面梁為什么對受壓翼緣要規(guī)定計算寬度？答：T形截面梁受力后，翼緣上的縱向壓應(yīng)力是不均勻分布的，考慮到遠(yuǎn)離梁肋處的壓應(yīng)力很小，故在設(shè)計中把翼緣限制在一定范圍內(nèi)。試以簡支梁為例，說明素混凝土梁與配筋適量的鋼筋混凝土梁受力性能的差異。答：素混凝土簡支梁，是無明顯預(yù)兆的脆性破壞。配筋適量的鋼筋混凝土簡支梁，出現(xiàn)裂縫后，拉力由鋼筋承擔(dān)，直至鋼筋屈服，隨后受壓區(qū)混凝土被壓碎，構(gòu)件即破壞。素混凝土簡支梁是脆性破壞；鋼筋混凝土是延性破壞。第四章：受彎構(gòu)件的斜截面承載力梁的斜裂縫是怎樣形成的?它發(fā)生在梁的什么區(qū)段內(nèi)？答：（1）鋼筋混凝土梁在其剪力和彎矩共同作用將發(fā)生斜裂縫。由于截面上同時作用有彎矩M和剪力V，形成了斜向的主拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足時，則開裂?！?）梁的斜裂縫發(fā)生在梁的剪彎區(qū)段內(nèi)。斜裂縫有幾種類型?有何特點(diǎn)？答：（1）斜裂縫主要有兩種類型：腹剪斜裂縫和彎剪斜裂縫。{2）斜裂縫的特點(diǎn)分別是：①腹剪斜裂縫，這種裂縫中間寬兩頭細(xì)，呈棗核形，常見于薄腹梁中;②彎剪斜裂縫在剪彎區(qū)段截面的下邊緣，是由較短的垂直裂縫延伸并向集中荷載作用點(diǎn)發(fā)展的斜裂縫，這種裂縫上細(xì)下寬，是最常見的。試述梁斜截面受剪破壞的三種形態(tài)及其破壞特征。答：（1）梁斜截面受剪破壞主要有三種形態(tài):斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞?！?）破壞特征：①斜壓破壞的特征是，混凝土被分割成若干個短柱而壓壞，破壞是突然發(fā)生的。②剪壓破壞的特征通常是，邊緣先出現(xiàn)一些垂直裂縫，后面形成一些斜裂縫，而后又產(chǎn)生一條臨界斜裂縫，后迅速延伸，使斜截面喪失承載力。③斜拉破壞的特征是當(dāng)垂直裂縫一出現(xiàn)，就迅速向受壓區(qū)斜向伸展，斜截面承載力隨之喪失，破壞過程急驟，具有很明顯的脆性。試述簡支梁斜截面受剪機(jī)理的力學(xué)模型。答:簡支梁斜截面受剪機(jī)理的力學(xué)模型主要有三種。第一種是帶拉桿的梳形拱模型，適用于無腹筋梁。②第二種是拱形析架模型，適用于有腹筋梁。③第三種是衢架模型，也適用于有腹筋梁。影響斜截面受剪性能的主要因素有哪些？答：影響斜截面受剪性能的主要因素有：（1）剪跨比；（2）混凝土強(qiáng)度；（3）箍筋配箍率；（4）縱筋配筋率；（5）斜截面上的骨料咬合力；（6）截面尺寸和形狀。在設(shè)計中采用什么措施來防止梁的斜壓和斜拉破壞和剪壓破壞？答：①為避免發(fā)生斜壓破壞，控制最小截面尺寸。②為避免發(fā)生斜拉破壞，限制最小配箍率；③為避免剪壓破壞，通過抗剪承載力計算控制。計算梁斜截面受剪承載力時應(yīng)取哪些計算截面？答：計算梁斜截面受剪承載力時應(yīng)選取以下計算截面：（1）支座邊緣處斜截面；（2）彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的斜截面；（3）箍筋數(shù)量和間距改變處的斜截面；（4）腹板寬度改變處的斜截面。試述梁斜截面受剪承載力計算的步驟。答：鋼筋混凝土梁的承載力計算包括正截面受彎承載力計算和斜截面受剪承載力計算兩方面。截面尺寸和縱向鋼筋等都已初步選定。1.用斜截面受剪承載力計算公式來檢驗構(gòu)件的截面尺寸是否符合要求。2.如不滿足，則應(yīng)重新調(diào)整截面尺寸。3.按照公式進(jìn)行斜截面受剪承載力計算。4.根據(jù)計算結(jié)果，配置合適的箍筋及彎起鋼筋。5.箍筋的配筋率應(yīng)滿足最小配筋率的要求，以防止斜拉破壞。6.按箍筋的最小配筋率來設(shè)置箍筋。什么是正截面受彎承載力圖?為什么要繪制？答：（1）由鋼筋和混凝土共同作用，對梁各個正截面產(chǎn)生的受彎承載力設(shè)計值虬所繪制的圖形，稱為材料抵抗彎矩圖MR。⑵目的是為了確定它們的彎起點(diǎn)和截斷點(diǎn)。為了保證梁斜截面受彎承載力，對縱筋的彎起、錨固、截斷以及箍筋的間距，有哪些主要的構(gòu)造要求？答：1.縱筋的彎起點(diǎn)不應(yīng)大于箍筋的最大間距。應(yīng)采取有效的附加錨固措施來加強(qiáng)縱向鋼筋的端部。箍筋的間距除按計算要求確定外，其最大間距應(yīng)滿足《規(guī)范》規(guī)定要求。梁中正鋼筋為什么不能截斷只能彎起？負(fù)鋼筋截斷時為什么要滿足伸出長度和延伸長度的要求？答：（1）因為梁的正彎矩圖形的范圍比較大，故梁底縱筋不宜截斷。{2）為了可靠錨固，負(fù)鋼筋截斷時必須滿足〃伸出長度”的要求。鋼筋混凝土梁的腹筋是箍筋和彎起鋼筋的總稱。無腹筋梁斜截面受剪有三種主要破壞形式，就其受剪承載力而言，對同樣的構(gòu)件，斜壓破壞破壞最低，剪壓破壞破壞較高，斜拉破壞破壞最高;就其破壞性質(zhì)而言，均屬于脆性破壞?？v向鋼筋對梁的抗剪的主要作用是限制斜裂縫的伸展以及彎起鋼筋承擔(dān)剪力。鋼筋混凝土梁隨混凝土抗拉強(qiáng)度的增加，其斜截面承載力將增大，并且與混凝土的抗拉強(qiáng)度呈線性關(guān)系。［中國人民解放軍后勤工程學(xué)院2015年］【答案】增大；線性提高梁的斜截面受剪承載力最有效的措施是加大截面尺寸ho。什么是腹筋?什么是無腹筋梁?什么是有腹筋梁？答：箍筋、彎起鋼筋（或斜筋）統(tǒng)稱為腹筋，它們與縱筋、架立鋼筋等構(gòu)成梁的鋼筋骨架。無腹筋梁是指不配置腹筋或不按計算配置腹筋的梁。有腹筋梁是指通過計算配置腹筋的梁。在板的設(shè)計中經(jīng)常使用分布筋，試寫出分布筋所具有的主要作用答：分布筋的作用是：①固定受力鋼筋的位置；②將板上的荷載分散到受力鋼筋上；③防止因混凝土的收縮和溫度變化等原因，在垂直于受力鋼筋方向產(chǎn)生的裂縫。何謂斜拉破壞?規(guī)范通過什么規(guī)定來防止發(fā)生斜拉破壞？答：（1）斜拉破壞是指由于受壓區(qū)混凝土截面急劇減小，在壓應(yīng)力。和剪應(yīng)力T高度集中情況下發(fā)生的主拉應(yīng)力破壞，分為無腹筋梁斜拉破壞和有腹筋梁斜拉破壞兩種?！?）斜拉破壞的程度最大，為此，規(guī)范規(guī)定通過滿足箍筋的最小配筋率條件及構(gòu)造要求來防止發(fā)生斜拉破壞。梁斜面受剪承載力計算的基本假定是什么？答：梁斜面受剪承載力計算的基本假定有：①梁發(fā)生剪壓破壞時，斜截面所承受的剪力設(shè)計值由剪壓區(qū)V與斜裂縫V。②梁剪壓破壞時，都達(dá)到其屈服強(qiáng)度，但要考慮拉應(yīng)力可能不均勻；③不計入咬合力和銷栓力對受剪承載力的貢獻(xiàn);④截面尺寸的影響。為什么鋼筋混凝土梁一般在跨中產(chǎn)生垂直裂縫而在支座處產(chǎn)生斜裂縫？答:一般梁在荷載作用下，受到彎矩和剪力共同作用，隨著荷載的增大，混凝土垂直于主拉應(yīng)力方向開裂。在跨中為純彎區(qū)段，只有法向應(yīng)力，所以跨中產(chǎn)生垂直裂縫；在靠近支座處彎矩和剪力共同作用，所以近支座處出現(xiàn)斜裂縫。第五章：受壓構(gòu)件的截面承載力軸心受壓普通箍筋短柱與長柱的破壞形態(tài)有何不同？答：短柱與長柱的破壞形態(tài)是:①短柱是隨著荷載的增加，柱中開始細(xì)裂縫，柱四周出現(xiàn)縱向裂縫,混凝土被壓碎，柱子破壞;②而長柱破壞時，在凹側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫,隨后混凝土被壓碎，凸側(cè)混凝土出現(xiàn)橫向裂縫，柱子破壞。簡述偏心受壓短柱的破壞形態(tài)，偏心受壓構(gòu)件如何分類？答：（1）鋼筋混凝土偏心受壓短柱的破壞形態(tài)有受拉破壞和受壓破壞兩種情況。受拉破壞形態(tài)又稱大偏心受壓破壞，它發(fā)生于軸向力N的相對偏心距較大。隨著荷載的增加,受拉區(qū)產(chǎn)生橫向裂縫，后出現(xiàn)縱向裂縫而混凝土被壓碎，構(gòu)件破壞,這種破壞屬于延性破壞類型，其特點(diǎn)是受拉鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度，導(dǎo)致壓區(qū)混凝土壓碎。受壓破壞形態(tài)又稱小偏心受壓破壞，截面破壞是從受壓區(qū)開始的，發(fā)生于軸向壓力的相對偏心距較小，構(gòu)件截面大部分受壓。破壞時,受壓應(yīng)力較大一側(cè)的混凝土被壓碎，這種破壞屬于脆性破壞類型。其特點(diǎn)是混凝士先被壓碎，遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能受拉也可能受壓,但都不屈服。偏心受壓構(gòu)件按受力情況可分為單向偏心受壓構(gòu)件和雙向偏心受壓構(gòu)件；按破壞形態(tài)可分為大偏心受壓構(gòu)件和小偏心受壓構(gòu)件;按長細(xì)比可分為短柱、長柱和細(xì)長柱。長柱的正截面受壓破壞與短柱的破壞有何異同?什么是偏心受壓構(gòu)件的P-5二階效應(yīng)？答：(1)偏心受壓長柱的正截面受壓破壞有兩種形態(tài)，分為失穩(wěn)破壞和材料破壞。材料破壞是指截面材料強(qiáng)度耗盡的破壞,短柱破壞都是此類型。失穩(wěn)破壞是指當(dāng)柱長細(xì)比很大時，，它不同于短柱所發(fā)生的材料破壞。(2)二階效應(yīng)是指軸向壓力對偏心受壓構(gòu)件的側(cè)移和撓曲產(chǎn)生附加彎矩和附加曲率的荷載效應(yīng)。怎樣區(qū)分大、小偏心受壓破壞的界限？答:受拉縱筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度的同時，受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到了極限壓應(yīng)變,此時即為大、小偏心受壓破壞的界限。相應(yīng)于界限破壞形態(tài)的相對受壓區(qū)高度設(shè)為&b，則當(dāng)七Jj與時屬大偏心受壓破壞形態(tài)，當(dāng)&>&b時屬小偏心受壓破壞形態(tài)。矩形截面對稱配筋偏心受壓構(gòu)件大、小偏心受壓破壞的界限如何區(qū)分？答:對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件界限破壞時的軸力楫=偵帕，當(dāng)N<%時，為大偏心受壓;當(dāng)N>%時,為小偏心受壓。配有螺旋箍筋的鋼筋混凝土軸心受壓柱，其截面核心區(qū)混凝土處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)因而能提高柱的受壓承載力和變形能力。混凝土在三向受壓狀態(tài)下，強(qiáng)度增大，變形能力減弱。《規(guī)范》規(guī)定，按螺旋箍筋柱計算的承載力不得超過普通柱的1.5倍,原因是為使間接鋼筋外面的混凝土保護(hù)層對抵抗脫落有足夠的安全。為什么鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件要進(jìn)行垂直于彎距作用平面的承載力校核？答:當(dāng)圓形截面單向偏心受壓柱時,沿周邊均勻配置縱向鋼筋且縱向鋼筋數(shù)量不少于6根的圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件，其正截面受壓承載力小偏心受壓時，由于柱較扁,可能沿短邊彎曲。附加偏心距e的物理意義是什么?如何取值？答：(1)附加偏心距。的物理意義在于，考慮由于荷載偏差、施工誤差等因素的影響?！痘炷拷Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定e,取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者中的較大者。減小鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的彎矩是否能提高其抗壓承載力?為什么?答：(1)減小鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的彎矩不一定能提高其抗壓承載力。(2)根據(jù)N_-M，相關(guān)曲線可得，當(dāng)偏心受壓構(gòu)件為小偏心受壓構(gòu)件時,其抗壓承載力隨著其彎矩的減小而增大，可以提高;當(dāng)偏心受壓構(gòu)件為大偏心受壓構(gòu)件時，其抗壓承載力隨著其彎矩的減小而減小，不會提高。第六章：受拉構(gòu)件的截面承載力當(dāng)軸心受拉桿件的受拉鋼筋強(qiáng)度不同時，怎樣計算其正截面的承載力？答:當(dāng)軸心受拉桿件的受拉鋼筋強(qiáng)度不同時，最低強(qiáng)度的受拉鋼筋屈服破壞后退出工作，則承載力降低，所以此時正截面的受拉承載力N等于最低鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值與其截面面積的乘積之和。怎樣區(qū)別偏心受拉構(gòu)件所屬的類型？答:根據(jù)偏心受拉構(gòu)件按縱向拉力N的位置不同，分為大偏心受拉與小偏心受拉兩種情況:當(dāng)縱向拉力N作用在鋼筋A(yù)。合力點(diǎn)及A'。合力點(diǎn)范圍以外時，屬于大偏心受拉情況;當(dāng)縱向拉力N作用在A。合力點(diǎn)及A's合力點(diǎn)范圍以內(nèi)時，屬于小偏心受拉情況。怎樣計算小偏心受拉構(gòu)件的正截面承載力？答:計算時，可假定構(gòu)件破壞時鋼筋的應(yīng)力都達(dá)到屈服強(qiáng)度，根據(jù)內(nèi)外力分別對鋼筋A(yù)s及A's。的合力點(diǎn)取矩的平衡條件，即得到小偏心受拉構(gòu)件的正截面承載力計算公式，依次公式即可計算出所需的鋼筋A(yù)s及A,s。的截面面積。鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件，當(dāng)偏心拉力作用位置在A和A'合力作用點(diǎn)之外時，為大偏心受拉構(gòu)件。第七章：受扭構(gòu)建的扭曲截面承載力鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件計算時，縱筋截面面積由受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力和剪扭構(gòu)件的受扭承載力確定，箍筋截面積由剪扭構(gòu)件的受剪承載力和受扭承載力確定。在彎剪扭構(gòu)件中，構(gòu)件截面的內(nèi)力主要有彎矩;剪力;扭矩抗扭鋼筋的合理配置形式是怎樣的？答:根據(jù)受扭鋼筋的最小配筋率、箍筋的構(gòu)造要求和構(gòu)建截面尺寸的要求確定抗扭鋼筋配置鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中適筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)？答:正常配筋條件下的鋼筋混凝土構(gòu)件，在扭矩作用下，縱筋和箍筋先到達(dá)屈服強(qiáng)度，然后混凝土被壓碎而破壞。這種破壞與受彎構(gòu)件適筋梁類似，屬延性破壞類型。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？答：(1)當(dāng)縱筋和箍筋配筋率都過高，致使縱筋和箍筋都沒有達(dá)到屈服強(qiáng)度，而混凝士先行壓壞這種破壞和受彎構(gòu)件超筋梁類似，屬受壓脆性破壞類型。(2)《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，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)?計算中如何避免發(fā)生少筋破壞？答：(1)若縱筋和箍筋配置均過少，一旦裂縫出現(xiàn),構(gòu)件會立即發(fā)生破壞。此時，縱筋和箍筋不僅達(dá)到屈服強(qiáng)度而且可能進(jìn)入強(qiáng)化階段，其破壞特性類似于受彎構(gòu)件中的少筋梁，破壞扭矩與開裂扭矩接近，破壞無預(yù)兆，屬于受拉脆性破壞。這種構(gòu)件在設(shè)計中應(yīng)避免。(2)為了防止這種少筋破壞，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010)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。從受扭構(gòu)件的受力合理性看,采用螺旋式配筋比較合理,但實際上為什么采用封閉式箍筋加縱筋的形式？答:因為這種螺旋式鋼筋施工復(fù)雜,也不能適應(yīng)扭矩方向的改變，因此實際工程并不采用?？古や摻畹倪@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。鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)有哪幾類？答:鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)有四類,分別為:①少筋破壞?？古や摻钆渲眠^少，混凝土一旦受拉開裂，鋼筋即屈服甚至拉斷,構(gòu)件脆性破壞。②適筋破壞。兩種鋼筋(縱筋和箍筋)配置適量比例適當(dāng),當(dāng)破壞時兩種鋼筋均達(dá)到屈服強(qiáng)度，最后混凝土被壓壞，構(gòu)件產(chǎn)生延性破壞。③超筋破壞。當(dāng)縱筋和箍筋配筋率都過高，致使縱筋和箍筋都沒有達(dá)到屈服強(qiáng)度,而混凝士先行壓壞,構(gòu)件突然破壞，為脆性破壞。④部分超筋破壞?？v筋和箍筋不匹配，兩者配筋比率相差較大，則破壞時僅縱筋屈服，而箍筋不屈服，隨后構(gòu)件因混凝土被壓壞而破壞。構(gòu)件破壞時有一定延性。第八章:變形、裂縫及延性、耐久性何謂構(gòu)件截面的彎曲剛度?它與材料力學(xué)中的剛度相比有何區(qū)別和特點(diǎn)？答：(1)構(gòu)件截面的彎曲剛度是指抵抗截面轉(zhuǎn)動的能力,以使截面產(chǎn)生單位曲率需要施加的彎矩值表示，即B=M/q。(2)材料力學(xué)中梁的截面彎曲剛度EI是一個常數(shù)，彎矩與曲率之間都是始終不變的正比例關(guān)系。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的截面彎曲剛度B不是常數(shù)而是變化的。何謂“最小剛度原則”？試分析應(yīng)用該原則的合理性。答：(1)“最小剛度原則”是指在受彎構(gòu)件全跨長范圍內(nèi)，可都按彎矩最大處的截面彎曲剛度，亦即按最小的截面彎曲剛度，用材料力學(xué)方法中不考慮剪切變形影響的公式來計算撓度。(2)試驗分析表明，雖然按最小截面彎曲剛度Bmin計算的撓度值偏大，但由于受彎構(gòu)件剪跨段內(nèi)的剪切變形會使梁的撓度增大,這兩方面的影響大致可以相互抵消，因此，采用“最小剛度原則〃是合理的。計算受彎構(gòu)件正截面受彎承載力時，忽略了受拉區(qū)混凝土的貢獻(xiàn)，在驗算撓度和裂縫寬度時是通過什么來考慮受拉區(qū)混凝土作用的？答:在驗算撓度和裂縫寬度時，計算中引入了裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)W，該系數(shù)表明了裂縫間受拉混凝土參加工作，對減小變形和裂縫寬度的貢獻(xiàn)。以此來考慮受拉區(qū)混凝土作用的。簡述裂縫的出現(xiàn)、分布和展開的過程和機(jī)理。答：(1)裂縫的出現(xiàn)。當(dāng)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受拉區(qū)外邊緣混凝土在最薄弱的截面處達(dá)到其極限拉應(yīng)變值后，就會出現(xiàn)第一批裂縫。(2)裂縫的分布?；炷?開裂，張緊的混凝土向裂縫兩側(cè)回縮,受到了鋼筋的約束。裂縫的展開。第一批裂縫出現(xiàn)后，在粘結(jié)應(yīng)力繼續(xù)增大時，隨著彎矩的增大，裂縫將逐條出現(xiàn)。由以上試驗分析可見，裂縫的開展是由于混凝土的回縮，鋼筋的伸長，導(dǎo)致混凝土與鋼筋之間不斷產(chǎn)生相對滑移的結(jié)果。簡述配筋率對受彎構(gòu)件正截面承載力、撓度和裂縫寬度的影響。三者不能同時滿足時采取什么措施？答：(1)在適筋范圍內(nèi)，當(dāng)梁的尺寸和材料性能給定時，配筋率越高，受彎構(gòu)件正截面承載力越大,最大裂縫寬度值越小，但配筋率的提高對減小撓度的效果不明顯。(2)若不滿足撓度驗算要求,可以采用增大截面有效高度h0或施加預(yù)應(yīng)力或采用T形或I形截面的方法。若滿足了撓度驗算的要求，減小鋼筋直徑和采用變形鋼筋，適當(dāng)增加配筋率。影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素是什么?耐久性設(shè)計的主要內(nèi)容有哪些？答：(1)影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素主要有內(nèi)部和外部兩個方面。內(nèi)部因素主要有混凝士的強(qiáng)度、密實性、水泥用量、水灰比、外加劑用量、保護(hù)層厚度等；外部因素則主要是環(huán)境條件，包括溫度、濕度、CO2含量、侵蝕性介質(zhì)等。(2)耐久性概念設(shè)計的主要內(nèi)容是:①確定結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別;②提出對混凝土材料的耐久性基本要求;③確定構(gòu)件中鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度；④對混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件采取一定的耐久性技術(shù)措施;⑤提出結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限內(nèi)的檢測與維護(hù)要求。確定混凝土保護(hù)層最小厚度、構(gòu)件變形和裂縫限值時考慮哪些因素？答：(1)確定混凝土保護(hù)層最小厚度時，主要考慮保證鋼筋與混凝土共同工作，滿足對受力鋼筋的有效錨固以及保證耐久性的要求等因素。確定混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形限值時,主要考慮以下四個因素:①保證建筑的使用功能要求;②防止對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)性不良影響；③防止對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響；④保證人們的感覺在可接受長度以內(nèi)。確定混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大裂縫寬度限值時，主要考慮兩個方面的理由，一是外觀要求;二是耐久性要求，并以后者為主。計算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件截面彎曲剛度B時，引入撓度增大系數(shù)是考慮荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合的影響。［答案］準(zhǔn)永久影響平均裂縫間距的主要因素是鋼筋直徑、鋼筋表面特征和混凝土保護(hù)層厚度。在受彎構(gòu)件撓度驗算中為了簡化計算應(yīng)遵循什么原則，影響長期撓度增大的因素主要有哪些？答：(1)為了簡化計算，可近似地都按純彎區(qū)段平均的截面彎曲剛度采用,這就是“最小剛度原則”。(2)主要的影響因素是梁的剛度。其他影響撓度因素的還有溫度、濕度、混凝土的收縮徐變、荷載大小、所用材料強(qiáng)度等。結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件)延性是什么?設(shè)計時鋼筋混凝土梁的延性和柱的延性分別控制什么指標(biāo)？答：(1)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或截面的延性是指從屈服開始至達(dá)到最大承載力或達(dá)到以后而承載力還沒有顯著下降期間的變形能力，即延性是反映結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或截面的后期變形能力。(2)對于鋼筋混凝土柱的延性要控制好軸壓比限值；而對于鋼筋混凝土梁的延性要控制好梁的配筋率，配成適筋梁，不能配成少筋梁或超筋梁。引起鋼筋混凝士結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂的主要原因有哪些?應(yīng)采取哪些相應(yīng)措施防止開裂？答：(1)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂的主要原因：①荷載直接作用；②基礎(chǔ)不均勻沉降;③材料收縮;④溫度變化;⑤混凝土碳化。(2)為防止開裂,荷載作用下的鋼筋混凝士結(jié)構(gòu)構(gòu)件要進(jìn)行裂縫寬度驗算。其它原因弓|起的裂縫是通過合理的結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)造措施,從設(shè)計、施工、選材等多方面采取措施予以避免。怎樣才能同時滿足受彎構(gòu)件的承載力，撓度和裂縫寬度的要求？答:需在承載力計算前選定足夠的截面高度或較小的跨高比，配筋率限制在一定范圍內(nèi)，并采用較小直徑的變形鋼筋，就能使三者均滿足要求。影響混凝土構(gòu)件裂縫寬度的主要因素是什么？如果不滿足裂縫寬度限值，減小裂縫寬度有哪些主要措施？答：(1)影響裂縫寬度的主要因素有：①鋼筋數(shù)量及外形；②鋼筋直徑;③鋼筋配筋率;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。(2)減小裂縫寬度措施：①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)鋼筋;②盡可能采用帶肋鋼筋;③可采用直徑較細(xì)的鋼筋作為受拉鋼筋;④保護(hù)層越厚，鋼筋對外邊緣混凝土的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《混凝士結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》選用即可。第九章：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件為什么要對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力?預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？答：（1）為了避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫過早出現(xiàn)，避免造成的不經(jīng)濟(jì)和不能應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)，為了能充分利用高強(qiáng)度鋼筋及高強(qiáng)度混凝土。（2）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:①優(yōu)點(diǎn)是可以延緩混凝土構(gòu)件的開裂，提高構(gòu)件的抗裂度和剛度，節(jié)約鋼筋，減輕自重的效果，克服了鋼筋混凝土的主要缺點(diǎn);②其缺點(diǎn)是構(gòu)造、施工和計算均較鋼筋混凝土構(gòu)件復(fù)雜，且延性也差些。為什么預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所選用的材料都要求有較高的強(qiáng)度？答:因為強(qiáng)度高的混凝土對采用先張法的構(gòu)件,可提高鋼筋預(yù)混凝土之間的粘結(jié)力，對采用后張法的構(gòu)件，可提高錨固端的局部承壓承載力。考慮到構(gòu)件在制作過程中會出現(xiàn)各種應(yīng)力損失，因此需要采用較高的張拉應(yīng)力，也就要求預(yù)應(yīng)力鋼筋具有較高的抗拉強(qiáng)度。什么是張拉控制應(yīng)力?為何不能取得太高，也不能取得太低？答：（1）張拉控制應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進(jìn)行張拉時所控制達(dá)到的最大應(yīng)力值。其值為張拉設(shè)備所指示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積而得的應(yīng)力值,以b°頒，表示。（2）如果張拉控制應(yīng)力取值過低，則預(yù)應(yīng)力鋼筋經(jīng)過各種損失后，對混凝士產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力過小，不能有效地提高預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂度和剛度。如果張拉控制應(yīng)力取值過高，則可能引起以下問題:①在施工階段會使構(gòu)件的某些部位受到預(yù)拉力甚至開裂，對后張法構(gòu)件可能造成端部混凝土局壓破壞；②構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時的荷載值與繼續(xù)荷載值很接近，使構(gòu)件在破壞前無明顯的預(yù)兆，構(gòu)件的延性較差;③為了減小預(yù)應(yīng)力損失，有時需進(jìn)行超張拉，有可能在超張拉過程中使個別鋼筋的應(yīng)力超過它的實際屈服強(qiáng)度，使鋼筋產(chǎn)生較大塑性變形或脆斷。預(yù)應(yīng)力損失有哪些?分別是由什么原因產(chǎn)生的?如何減少各項預(yù)應(yīng)力的損失值？答：（1）預(yù)應(yīng)力損失主要有以下六項：預(yù)應(yīng)力直線鋼筋由于錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失。11;預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失匕2;混凝加熱養(yǎng)護(hù)時受張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失。13預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失七4;混凝土收縮、變的預(yù)應(yīng)力損失b15;用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件,由于混凝土的局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失b16（2）損失原因：第一種預(yù)應(yīng)力損失b11是當(dāng)預(yù)應(yīng)力直線鋼筋張拉到b明后，錨固在臺座或構(gòu)件上時，由于錨具墊板與構(gòu)件之間的縫隙被擠緊，以及由于鋼筋和鍥塊在錨具內(nèi)的滑移，使得被拉緊的鋼筋內(nèi)縮所引起的。第二種預(yù)應(yīng)力損失b是采用后張法張拉直線預(yù)應(yīng)力鋼筋時，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋的表面形狀,12孔道成型質(zhì)量，焊接外形質(zhì)量，使鋼筋在張拉過程中與孔壁接觸產(chǎn)生摩擦阻力而引起的。第三種預(yù)應(yīng)力損失。13是在采用先張法澆灌混凝土后由于采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的辦法加速混凝土的硬結(jié),使得升溫時鋼筋受熱自由膨脹所引起的。第四種預(yù)應(yīng)力損失。14是由于鋼筋的松弛和徐變所弓|起的。第五種預(yù)應(yīng)力損失。15是由于混凝土發(fā)生收縮和徐變，使得構(gòu)件的長度縮短，造成預(yù)應(yīng)力鋼筋隨之內(nèi)縮而引起的。第六種預(yù)應(yīng)力損失b是采用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件時，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋對16混凝士的擠壓，使環(huán)形構(gòu)件的直徑有所減小,預(yù)應(yīng)力鋼筋縮短而引起的。（3）減少各項預(yù)應(yīng)力的損失值的措施減少b11損失的措施有:選擇錨具變形小或使預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小的錨具，并盡量少用墊板；增加臺座長度減少b損失的措施有:對于較長的構(gòu)件在兩端進(jìn)行張拉，應(yīng)用時需加以注意;采用超張拉。12減小b損失的措施有:采用兩次升溫養(yǎng)護(hù)。先在常溫下養(yǎng)護(hù)，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度等級,13再逐漸升溫至規(guī)定的養(yǎng)護(hù)溫度;在鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。減小b損失的措施有:進(jìn)行超張拉。14減小b15損失的措施有:采用高標(biāo)號水泥，減少水利用量,降低水灰比，采用干硬性混凝土；提高混凝土的密實性;加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。預(yù)應(yīng)力損失值為什么要分第一批和第二批損失？先張法和后張法各項預(yù)應(yīng)力損失是怎樣組合的？答：（1）因為六項預(yù)應(yīng)力損失值有的只發(fā)生在先張法構(gòu)件中，有的只發(fā)生在后張法構(gòu)件中，有的兩種構(gòu)件均有，而且是分批產(chǎn)生的，因此，為了便于分析和計算，《規(guī)范》按混凝士預(yù)壓前和混凝土預(yù)壓后將預(yù)應(yīng)力損失值分為第一批損失b1z和第二批損失b項（2）先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失值的組合如下表所示：頊度力損失伉的加含先張法構(gòu)件后張正構(gòu)件混晟土預(yù)玉曲［第??批）的覘失知二」 混液土頊壓后1第二批）的撮失印1助+外1T^+(7i'[注：先強(qiáng)法拘件由于H（應(yīng)力前W力松姬引起的損失值隊在第一批和第失中所占的比例?如需區(qū)分，可根據(jù)實際情此瑜定， -預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件，在施工階段計算預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力bpc時，為什么先張法構(gòu)件用Ao,而后張法構(gòu)件用An?而在使用階段時,都采用Ao?答：（1）由于預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉先張法構(gòu)件，產(chǎn)生彈性回縮時已張拉完畢，混凝土、普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋一同回縮,故計算b時用Ao;而后張法構(gòu)件是在張拉鋼筋的過程中產(chǎn)pc生彈性回縮的，此時只有混凝土和普通鋼筋一同回縮,故計算。時用An。pc(2)在使用階段，無論先張法還是后張法,混凝土、普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋都是一同受拉的，故先張法構(gòu)件和后張法構(gòu)件都采用Ao計算軸力。如采用相同的控制應(yīng)力氣頒預(yù)應(yīng)力損失值也相同，當(dāng)加載至混凝土預(yù)壓應(yīng)力。庭=0時,先張法和后張法兩種構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力。是否相同，哪個大？pc答:對于預(yù)應(yīng)力混凝土軸向受拉構(gòu)件，如采用相同的控制應(yīng)力。明，預(yù)應(yīng)力損失值也相同，則當(dāng)加載至混凝土預(yù)壓應(yīng)力。=0,即截面處于消壓狀態(tài)時，先張法與后張法兩種構(gòu)件中鋼筋的應(yīng)力。p不相同，前者。p=oo^-a,，后者a廣b0^-a+氣。庭〃，所以后張法構(gòu)件的。p較大。什么是預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力傳遞長度七？為什么要分析預(yù)應(yīng)力的傳遞長度？答：(1)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力傳遞長度是指從鋼筋應(yīng)力為零的斷面到鋼筋應(yīng)力為a卯的截面之間的可以傳遞粘結(jié)應(yīng)力的長度。(2)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)壓應(yīng)力的傳遞并不能在構(gòu)件的端部集中一點(diǎn)完成，而必須通過一定的傳遞長度進(jìn)行，應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋在其傳遞長度七范圍內(nèi)實際應(yīng)力值的變化。因此，我們有必要分析預(yù)應(yīng)力的傳遞長度七。對受彎構(gòu)件的縱向受拉鋼筋施加預(yù)應(yīng)力后。是否能提高正截面受彎承載力,為什么？答：(1)對受彎構(gòu)件的縱向受拉鋼筋施加預(yù)應(yīng)力后，其正截面受彎承載力不會提高，斜截面受剪承載力將有所增加。(2)這是因為預(yù)應(yīng)力混凝士受彎構(gòu)件破壞時正截面上的應(yīng)力狀態(tài)與鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)相類似，即破壞時截面上受拉區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度，而后受壓區(qū)混凝土被壓碎使截面破壞。但對于斜截面受剪承載力，由于預(yù)應(yīng)力抑制了斜裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，從而提高了混凝土剪壓區(qū)的受剪承載力,故預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力比鋼筋混凝士受彎構(gòu)件的大些。先張法靠預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間的粘結(jié)力傳遞預(yù)應(yīng)力，而后張法主要靠預(yù)應(yīng)力筋端部的錨具傳遞預(yù)應(yīng)力。張拉控制應(yīng)力是指在張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時所應(yīng)控制的最大應(yīng)力值。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力限值與鋼筋種類、