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1、混凝土上册简答题doc第一章 1.1 绪论 钢筋混凝土梁破坏时有哪些特点？钢筋和混凝土是如何共同工作的？ 特点钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数
2、十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。 1.2 结构有哪些功能要求？简述承载能力极限状态和正常使用极限状态的概念。 结构的功能要求：安全性，适用性，耐久性。承载力极限状态：结构或构件达到最大承载能力或者变形达到不适于继续承载的状态；正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态。 第2章混凝土结构材料的物理力学性能 2.2混凝土的强度等级是根据什么确定的？我国混凝土结构设计规范规定的混凝土强度等级有哪些？什么样的强度等级属于高强混凝土范畴？ 混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值确定的。我国新规范规定的
3、混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，其中C50-C80是高强范畴。 2.3 某方形钢筋混凝土短柱浇筑后发现混凝土强度不足，根据约束混凝土原理如何加固该柱？ 根据约束原理，要提高混凝土的抗压强度，就要对混凝土的横向变形加以约束，从而限制混凝土内部微裂缝的发展。因此，工程上通常采用沿方形钢筋混凝土短柱高度方向环向设臵密排矩形箍筋的方法来约束混凝土，然后沿柱四周支模板，浇筑混凝土保护层，以此改善钢筋混凝土短柱的受力性能，达到提高混凝土的抗压强度和延性的目的。 2.7什么是混凝土徐变？其对混凝土构件有何影响？通
4、常认为影响徐变的主要因素有哪些？如何减小徐变？ 结构或材料承受的荷载或应力不变，而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大影响，它会使构件的变形增加，在钢筋混凝土截面中引起应力重分布的现象，在预应力混凝土结构中会造成预应力损失。影响混凝土徐变的主要因素有：1）时间参数；2）混凝土的应力大小；3）加载时混凝土的龄期；4）混凝土的组成成分；5）混凝土的制作方法及养护条件；6）构件的形状及尺寸；7）钢筋的存在等。减少徐变的方法有：1）减小混凝土的水泥用量和水灰比；2）采用较坚硬的骨料；3）养护时尽量保持高温高湿，使水泥水化作用充分；4）受到荷载作用后所处的环境尽量温
5、度低、湿度高。 2.12光圆钢筋与混凝土的粘接作用主要有三部分组成：1）刚劲与混凝土接触面上的胶结力；2）混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩阻力；3）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。变形钢筋与光圆钢筋的粘结机理主要差别是：光圆钢筋的粘结力主要来自胶结力和摩阻力，而变形钢筋的粘结力主要来自机械咬合作用。 第3章受弯构件的正截面受弯承载力 3.1混凝土弯曲受压时的极限压应变ecu的取值如下：当正截面处于非均匀受压时，ecu的取值随混凝土强度等级的不同而不同，即ecu0.00330.5(fcu,k50)10-5，且当计算的ecu值大于0.0033时，取为0.0033；当正截面处于轴心均匀受压
6、时，ecu取为0.002。 3.2什么是“界限破坏”？“界限破坏”时的ecu等于多少？ 所谓“界限破坏”，是指正截面上的受拉钢筋的应变达到屈服的同时，受压区混凝土边缘纤维的应变也正好达到混凝土极限压应变时所发生的破坏。此时，受压区混凝土边缘纤维的应变ececu0.00330.5(fcu,k50)10-5，受拉钢筋的应变eseyfyEs。 3.3为什么要掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态？它与建立正截面受弯承载力计算公式有何关系？ 因为受弯构件正截面受弯全过程中第阶段末(即a阶段)可作为受弯构件抗裂度的计算依据；第阶段可作为使用荷载阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据；第阶段末
7、(即a阶段)可作为正截面受弯承载力计算的依据。所以必须掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态。正截面受弯承载力计算公式正是根据a阶段的应力状态列出的。 3.4神马是少筋梁，适筋梁，超筋梁？在建筑工程中为什么应避免采用少筋梁和超筋梁？ 当纵向受拉钢筋配筋率r满足rminrrb时发生适筋破坏形态；当rrb时发生超筋破坏形态。与这三种破坏形态相对应的梁分别称为适筋梁、少筋梁和超筋梁。由于少筋梁在满足承载力需要时的截面尺寸过大，造成不经济，且它的承载力取决于混凝土的抗拉强度，属于脆性破坏类型，故在实际工程中不允许采用。由于超筋梁破坏时受拉钢筋应力低于屈服强度，使得配臵过多的受拉钢筋不
8、能充分发挥作用，造成钢材的浪费，且它是在没有明显预兆的情况下由于受压区混凝土被压碎而突然破坏，属于脆性破坏类型，故在实际工程中不允许采用。 1 3.8在什么情况下可采用双筋截面梁？为什么其基本计算公式要有适用条件x2as?x0.3fcA时，取N0.3fcA，A为构件的截面面积。 第7章受扭构件的扭曲截面承载力 7.3 在钢筋混凝土纯扭实验中，有少筋破坏，适筋破坏，超筋破坏和部分超筋破坏，各有何特点？在受扭计算中如何避免少筋破坏和超筋破坏？ 钢筋混凝土纯扭构件的适筋破坏是在扭矩的作用下，纵筋和箍筋先到达屈服强度，然后混凝 5 土被压碎而破坏，属于延性破坏类型；部分超筋破坏主要发生在纵筋与箍筋不匹
9、配，两者配筋率相差较大时，当纵筋配筋率比箍筋配筋率小得多时，则破坏时仅纵筋屈服，而箍筋不屈服；反之，则箍筋屈服，纵筋不屈服，这种破坏亦具有一定是延性，但较适筋受扭构件破坏时的截面延性小；超筋破坏主要发生在纵筋和箍筋的配筋率都过高时，破坏时纵筋和箍筋都没有达到屈服强度而混凝土先行压坏，属于脆性破坏类型；少筋破坏主要发生在纵筋和箍筋配臵均过少时，此时一旦裂缝出现，构件会立即发生破坏，破坏时纵筋和箍筋不仅达到屈服强度而且可能进入强化阶段，属于脆性破坏类型。 在受扭计算中，为了避免少筋破坏，受扭构件的配筋应有最小配筋量的要求，受扭构件的最小纵筋和箍筋配筋量，可根据钢筋混凝土构件所能承受的扭矩T不低于相
10、同截面素混凝土构件的开裂扭矩Tcr的原则确定；为了避免发生超筋破坏，构件的截面尺寸应满足一定的要求，即： 当hw/b(或hw/tw)4时，VT+0.25bcfc； bh00.8WtVT+0.2bcfc bh00.8Wt当hw/b(或hw/tw)6时，当4hw/b(或hw/tw)6时，按线性内插法确定。 第8章钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性 8.1 何谓构件截面的弯曲刚度?它与材料力学中的刚度相比有何区别和特点?怎样建立受弯构件刚度计算公式? 截面弯曲刚度:使截面产生单位曲率需要施加的弯矩值。材料力学中的刚度为常数，而钢筋混凝土是不匀质的非弹性材料，其截面弯曲刚度是变化的。B是通
11、过M-曲线任意一点处切线斜率确定的。 8.2 何谓“最小刚度原则”？试分析应用该原则的合理性。 最小刚度原则就是在简支梁全跨长范围内，可都按弯矩最大处的截面弯曲刚度，亦即按最小截面弯曲刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。合理性：一方面按Bmin计算的挠度值偏大，另一方面不考虑剪切变形的影响导致挠度计算值偏小，这两方面的影响可以相互抵消，对国内外大量试验梁验算的结果表明计算值与实验值符合较好。 8.3简述配筋率对受弯构件正截面承载力，挠度和裂缝宽度的影响。三者不能同时满足时采取什么措施？ 配筋率增大，受弯构件正截面承载力增大；有效纵向手拉钢筋配筋率te通过影响不均匀系数，进
12、而影响挠度；te通过影响平均裂缝间距lm进而影响裂缝宽度。当三者不能同时满足时，应首要满足承载力，其次是挠度，再次是裂缝间距。 8.4 何谓混凝土构件截面的延性？其主要的表达方式及影响因素是什么？ 6 延性：从屈服开始至达到最大承载力或达到以后而承载力没有显著下降期间的变形能力。 目的：a.有利于吸收和耗散地震能量，满足抗震方面的要求；b.防止发生像超筋梁那样的脆性破坏，以确保生命财产安全；c.在超静定结构中能更好地适应地基不均匀沉降温度变化；d.使超静定结构能充分地进行内力重分布，并避免配筋疏密悬殊，便于施工，节约钢材。 影响因素：a.纵向受拉钢筋配筋率；b.受压钢筋配筋率；c.混凝土极限压
13、应变；d.混凝土和钢筋屈服强度。 8.5什么是框架柱的轴压比？为什么要满足轴压比限值的要求？ 框架轴压比：框架柱轴向压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。 满足轴压比时，框架柱的破坏形态就是大偏心受压的，即属于延性破坏类型。 8.6 影响挠度的因素：f=SMkl02B减小挠度措施：适当增大配筋率，适当减小跨高比。影响裂缝宽度因素：钢筋应力、有效配筋率及钢筋直径. 减小裂缝宽度措施：施加预应力 第十章混凝土结构设计的一般原则和方法 10.1 简述荷载的分类。 永久荷载，可变荷载，偶然荷载 10.2什么叫结构的可靠度和可靠指标？我国建筑结构可靠度设计统一标准对结构可靠度是如
14、何定义的？ 结构的可靠度：在规定时间内规定条件下，完成预定功能的能力。可靠度：是结构可靠性的概率度量，即在设计使用年限内，在正常条件下，完成预定功能的概率。 可靠指标：衡量结构可靠度的一个指标。 10.3建筑结构应满足哪些功能要求？建筑结构安全等级是按什么原则划分的？结构的设计使用年限如何确定？结构超过其设计使用年限是否意味着不能再使用？为什么？ 建筑结构应满足的功能要求：安全性，使用性，耐久性。 安全等级划分标准：建筑结构破坏后果的影响程度。 设计使用年限的确定：按建筑结构可靠度设计统一标准或按业主的要求经主管部门同意的。超过设计使用年限的结构并不意味着已损坏而不能使用，只是说明其完成预定功
15、能的能力越来越低了。 10.4什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？ 极限状态：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态就称为该功能的极限状态。分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形状态。正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。 10.5我国建筑结构荷载规范规定的承载力极限状态设计表达式采用了何种形式？说明式中各符号的物理意义及荷载效应基本组合的取值原则。式中可靠指标体现在何处？ g永久荷载控制 7 g0结构构件的重要
16、性系数，gG、gQi永久荷载、可变荷载的分项系数，SGK、SQik分别由永久荷载，可变荷载的标准荷载效应值产生的效应，yci可变荷载的组合值系数 可靠性指标体现在分项系数中。 第十一章 楼盖 11.1单向板：只在一个方向弯曲或者主要在一个方向弯曲的板。 双向板：在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板。 11.2理想铰与塑性铰的区别？ a.理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰则能承受基本不变的弯矩；b.理想铰集中于一点，塑性铰则有一定的长度；c.理想铰在两个方向都可产生无限转动，而塑性铰则是有限转动的单向铰，只能在弯矩作用方向作有限的转动。 11.3试比较塑形内力重分布和应力重分布。 应力重分布
17、：由于钢筋混凝土的非弹性性质，使截面上应力的分布不再服从线弹性分布规律的现象。应力重分布主要是指沿截面高度应力分布的非弹性关系，它是静定和超静定的钢筋混凝土结构都具有一种基本属性。 内力重分布：由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而引起的各截面内力之间的关系不再遵循线弹性关系的现象。塑形内力重分布不是指截面上应力的重分布，而是指超静定结构截面内力间的关系不再服从线弹性分布规律而言的，静定的钢筋混凝土结构不存在塑形内力重分布。 11.4弯矩调幅法设计原则及步骤。 设计原则：1.弯矩调幅法后引起结构内力图形和正常使用状态的变化，应进行验算或有构造措施加以保证；2.受力钢筋宜采用HRB335及400
18、级热轧钢筋，混凝土等级宜在C25C45范围内，截面相对受压区高度应满足0.100.35 步骤：略。 11.5梁荷载不利布臵原则。1.求某跨跨内最大正弯矩时，应在本跨布臵活荷载，然后隔跨布臵；2.求某跨跨内最大负弯矩时，本跨不布臵活荷载，而在其左右邻跨布臵，然后隔跨布臵；3.求某支座绝对值最大的负弯矩或支座左右截面最大剪力时，应在该支座左右两跨布臵活荷载，然后隔跨布臵。 43 Member shear resistance After cracking occurs, the shear resistance of the member is provided by the three comp
19、onents: Vc= shear resistance provided by the concrete in the uncracked portion of the beam. This may contribute 20 to 40 percent of the total shear capacity. Va= shear resistance provided by the interlocking of the aggregate particles across the crack. This may contribute 33 to 50 percent of the tot
20、al shear capacity. Vd= shear resistance provided by the dowel action of the tension 8 reinforcement. This may contribute 15 to 25 percent of total shear capacity. 45Rectangular beam with shear reinforcement When the design shear strength of the concrete is exceeded, it is necessary to provide shear
21、reinforcement. The nominal shear strength of the shear reinforcement is derived from the truss analogy. In applying the analogy, it is assumed that: 1.Diagonal cracking occurs along planes inclined at 45 degrees to the longitudinal axis; 2.Compression diagonals are formed in the concrete between the
22、 cracks; 3.Tension reinforcement provides the tension chord of the truss; 4.Compression chord is provided by the top compression reinforcement and the compression zone in the top of the beam. Stirrups provide the tension diagonals and are inclined at an angle of degrees. 5 1.An arch-rib failure occu
23、rs, for small values of the a/d ratio, when a diagonal web crack develops in the beam and extends from the support to the adjacent concentrated load. Arch action develops with the flexural reinforcement acting as the tie of a tied-arch and a compression strut forming between the support and the conc
24、entrated load. The stress in the reinforcement is approximately constant along the whole length of the beam with high bond stresses developing at the ends. As loading is increased, eventual failure occurs by crushing of the concrete along the compression strut. 2. A diagonal-tension failure with lar
25、ger values of the a/dratio, may be produced. As the loading on the beam increases, one large web-shear crack develops in the vicinity of the support and stuns in the direction of the loading point. The depth of concrete above the crack, which provides the compression zone of the beam, is gradually r
26、educed until compression failure occurs under the load. 3.Shear-compression failure occurs at an a/d ratio of between three and five. With increasing load, flexural cracks form in the soffit of the beam and propagate into the web at 45 degrees to form flexural-shear cracks. Failure occurs when the concrete in the compression zone above the crack crushes. 4. Shear bond failure occurs when the bottom of a flexural-shear crack propagates along the tension reinforcement causing splitting of the concrete and bond failure. 9 10
