混凝土結構設計原理復習題(含答案)

1、混凝土結構設計原理部分思考題和習題答案第一章 鋼筋混凝土的力學性能思考題1、 鋼和硬鋼的應力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？答：軟鋼即有明顯屈服點的鋼筋，其應力應變曲線上有明顯的屈服點，應取屈服強度作為鋼筋抗拉設計值fy的依據。 硬鋼即沒有明顯屈服點的鋼筋，其應力應變曲線上無明顯的屈服點，應取殘余應變?yōu)?.2%時所對應的應力0.2作為鋼筋抗拉設計值fy的依據。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、冷拔、冷彎、冷軋、冷軋扭加工等。這幾種方法對鋼筋的強度都有

2、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）有適當的強度；（2）與混凝土黏結良好；（3）可焊性好；（4）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、鋼鉸絲、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 ( R ) 。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

3、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差，目前國內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：混凝土棱柱體受壓時，過應力應變曲線原點O作一切線，其斜率稱為混凝土的彈性模量，以EC表示。連接O點與曲線上任一點應力為C 處割線的斜率稱為混凝土的割線模量或變形摸量，以EC表示。在混凝土的應力應

4、變曲線上某一應力C 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C 時混凝土的切線模量。彈性模量與割線模量關系：（隨應力的增加，彈性系數值減?。?。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區(qū)別？答：混凝土在長期荷載作用下，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C 0.5fC 時，徐變大小與持續(xù)應力大小呈線性關系，這種徐變稱為線性徐變。當持續(xù)應力C 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?；炷恋氖湛s是一種非受力變形，它與徐變的本質區(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

5、件產生收縮裂縫？答：可以通過限制水灰比和水泥漿用量，加強搗振和養(yǎng)護，配置適量的構造鋼筋和設置變形縫等來避免混凝土構件產生收縮裂縫。對于細長構件和薄壁構件，要尤其注意其收縮。第二章 混凝土結構基本計算原則思考題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)定時間內與規(guī)定條件下完成預定功能的概率，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

6、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)標志結構已達到最大承載能力或達到不能繼續(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影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

7、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（即使結構產生內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。結構的作用按其隨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（GB50009-2001）。（2）荷載準永久值是指可變荷載在結構設計基準使用期內經常遇到

8、或超過的荷載值。取可變荷載標準值乘以荷載準永久系數，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力和變形的能力。包括的因素的有：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：。材料強度標準值除以材料分項系數，即為材料強度設計值。鋼筋材料強度的分項系數取1.11.2，混凝土材料強度的分項系數為1.4。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

9、能的概率稱為結構可靠概率，不能完成預定功能的概率稱為失效概率。由于計算麻煩，通常采用與相對應的值來計算失效概率的大小，稱為結構的可靠指標。與有對應的關系，查表可得：大，Pf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，難以補救的稱為脆性破壞。延性破壞的目標可靠指標可定得低些，脆性破壞的目標可靠指標定得高些。第三章 鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力計算思考題1在外荷載作用下，受彎構件任一截面上存在哪些內力？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

10、下，受彎構件的截面產生彎矩和剪力。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31(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面出現(xiàn)斜裂縫圖31(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適筋梁從加載到破壞經歷哪幾個階段？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？答：適筋梁的破壞經歷三個階段：第階段為截面開裂前階段，這一階段末a，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，對應的截面應力狀態(tài)作為抗裂驗算的依據；第階段為從截面開裂到受拉區(qū)縱筋開始屈服a的階段，也就

11、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；第階段為破壞階段，這一階段末a，受壓區(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。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面面積與截面有效面積的百分比，即式中 梁的截面寬度； 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； 縱向受力鋼筋截面面積； 梁的截面配筋率。當材料強度及截面形式選定以后，根據的大小，梁正截面的破壞形式可以分為下面三種類型：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)生

12、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)縱向受力鋼筋要經歷較大的塑性變形，沿梁跨產生較多的垂直裂縫，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。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)生超筋破壞。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。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

13、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。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彎構件的破壞均呈脆性性質，破壞前無明顯預兆，一旦發(fā)生破壞將產生嚴重后果。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

14、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。不得小于按最小配筋率所確定的鋼筋面積。即要求：規(guī)范規(guī)定，受彎構件受拉鋼筋的最小配筋率。按構件全截面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32。規(guī)范規(guī)定：對受彎構件，取0.2和0.45ftfy中的較大值。 最小配筋率的數值是根據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：

15、單筋矩形截面梁正截面承載力的計算應力圖形以a應力狀態(tài)為依據，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之外為什么還要滿足？答：（1）雙筋截面主要應用于下面幾種情況： 截面承受的彎矩設計值很大，超過了單筋矩形截面適筋梁所能承擔的最大彎矩，而構件的截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； 結構或構件承受某種交變作用，使構件同一截面上的彎矩可能變號； 因某種原因在構件截面的受壓區(qū)已經布置了一定

16、數量的受力鋼筋。（2）其計算應力圖形與單筋截面相比，只是在受壓區(qū)多了受壓鋼筋項。（3）雙筋矩形截面基本計算公式： 合力公式 力矩公式 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。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？其判別式是依據什么原理確定的？答：（1）在進行截面設計時， 當，為第一類T型截面； 當，為第二類T型截面。 在進行承載力校核時， 當為第一類T型截面； 當為第二類T型截面。 (2)其依據是： 當中和軸在翼緣內，即，為第

17、一類T型截面； 當中和軸在梁助內，即，為第一類T型截面。 而當時，則為分界情況。 由平衡條件得： ； 由此推出上面的各判別公式。習題33、一鋼筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸為b=250mm，h=500mm，混凝土強度等級C20，鋼筋為HRB335，彎矩設計值M=120kN.m，環(huán)境類別為一類。試計算受拉鋼筋截面的面積As。解：對于C20： 由于環(huán)境類別為一類，對C20梁： 對HRB335： 則： 向As取矩求x： 滿足要求。 由合力公式求As： 按計算配筋：查附表1.18可知，應選用418實配鋼筋面積為34、有一混凝土簡支梁，計算跨度，承受均布荷載，其中永久荷載標準值為（不包括梁自重）?？勺兒奢d

18、標準值為，采用C30混凝土，HRB335鋼筋，環(huán)境類別為二（a）類。試確定梁的截面尺寸和縱向受拉鋼筋面積。（鋼筋混凝容重為，結構重要性系數取1.0）。解：對C30： 對HRB335： 取 由于環(huán)境類別為二（a）類，對C30梁：，考慮一排鋼筋，由向As取矩求x：滿足要求。由合力公式求As：查附表1.18可知，選用320，實配鋼筋面積為35、已知矩形梁的截面尺寸b=200mm，h=450mm，受拉鋼筋為320，混凝土強度等級為C20，承受的彎矩設計值M=70kN.m，環(huán)境類別為一類，試計算此截面的正截面承載力是否足夠？解：對C20： 對HRB335： 由于環(huán)境類別為一類，對C20梁：則： 查表可知

19、（1）由合力公式：滿足要求。（2）向As取矩： 正截面承載力足夠。38、某鋼筋混凝土簡支梁截面尺寸，跨中最大彎矩設計值，混凝土強度等級，采用鋼筋配筋。受壓區(qū)已配好218受壓鋼筋。環(huán)境類別為一類。求截面所需配置的受拉鋼筋面積。解： ： ：218， 由于環(huán)境類別為一類，對C20梁：，受拉鋼筋按一排考慮： （1）由雙筋向取矩公式求：滿足要求。（2）因為，故由雙筋合力公式求：受拉鋼筋選用425，310、某鋼筋混凝土梁截面尺寸，承受彎矩設計值，混凝土強度等級，采用鋼筋，受壓區(qū)已配好225的受壓鋼筋。環(huán)境類別為一類。求截面所需的受拉鋼筋面積。解： ： 由于環(huán)境類別為一類，對C20梁：，受拉鋼筋按一排考慮：

20、 （1） 由雙筋向取矩公式求： 滿足要求。（2） 因為，故由下列兩種計算選?。?取，由向取矩求： 按單筋計算：滿足要求。選兩種計算的較小者，即選受拉鋼筋選用325，311、某鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁，截面尺寸，混凝土強度等級，采用鋼筋配筋。受拉鋼筋為420，受壓鋼筋為218。承受彎矩設計值,環(huán)境類別為一類，求驗算梁的正截面承載力是否足夠。解： 但則所以正截面承載力不夠。312、某鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁，截面尺寸，混凝土強度等級，采用鋼筋配筋。受拉鋼筋為425，受壓鋼筋為216，環(huán)境類別為二（a）類，試計算該梁所能承擔的極限彎矩。解： 314、某T形截面梁，?；炷翉姸鹊燃?，采用鋼筋配筋。承受

21、彎矩設計值,環(huán)境類別為一類。求受拉鋼筋所需截面面積。解： ：考慮布置兩排： 屬第二類T形截面 受拉鋼筋選用822，316、某T形截面梁，?；炷翉姸鹊燃?，配有625縱向受拉鋼筋。環(huán)境類別為二（a）類，試計算該梁所能承擔的極限彎矩。解： ： 即該梁所能承受的極限彎矩為。第四章 鋼筋混凝土受彎構件斜截面承載力計算思考題1無腹筋簡支梁出現(xiàn)斜裂縫后，為什么說梁的受力狀態(tài)發(fā)生了質變?答：斜裂縫出現(xiàn)前，混凝土可視為勻質彈性材料梁，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：

22、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素有哪些?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在斜截面受剪承載力計算時，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剪承載力的計算截面:(1)支座邊緣處的截面圖41(a)截面11；(2)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點截面圖41(a)截面22、33；(3)箍筋截面面積或間距改變處的截面圖4一

23、1(b)；(4)腹板寬度改變處截面圖41(c)。 計算截面處的剪力設計值按下述方法采用：計算支座邊緣處的截面時，取該處的剪力值；計算箍筋數量改變處的截面時，取箍筋數量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習題41、已知承受均布荷載的矩形截面梁截面尺寸，采用混凝土，箍筋為級鋼筋。若已知剪力設計值，環(huán)境類別為一類。試求：采用雙肢箍的箍筋間距？解： 由434得：取配箍率不滿足要求，取，相應配箍率為所以配箍率滿足要求，最后選用雙肢箍筋。43、某T形截面簡支梁尺寸如下：b

24、×h=200mm×500mm(取as=35mm)，b'f=400mm，h'f=100mm；采用C25混凝土，箍筋為HPB235級鋼筋；由集中荷載產生的支座邊剪力設計值V=120kN(包括自重)，剪跨比=3。環(huán)境類別為一類。試選擇該梁箍筋?解：所以截面尺寸滿足要求應按計算配置腹筋，采用只配箍筋的方案選用雙肢箍筋取配箍率滿足要求，即選用雙肢箍筋。46、已知某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，計算跨度，凈跨，截面尺寸，采用混凝土，級縱向鋼筋和級箍筋。若以已知梁的縱向受力鋼筋為422，環(huán)境類別為一類。試求：當采用雙肢箍和雙肢箍時。梁所能承受的荷載設計值分別是多少？解： ：

25、： 正截面承載力：斜截面承載力：雙肢： 雙肢： 所以：雙肢： 雙肢：均由正截面承載力決定。第五章 鋼筋混凝土受壓構件承載力計算思考題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，縱筋沿截面四周對稱布置。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的混凝土橫向變形，明顯提高構件的承載力和延

26、性。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51(a)，以混凝土壓碎而告破壞。對于軸心受壓長柱，破壞時受壓一側產生縱向裂縫，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，在構件高度中部產生一水平裂縫圖51 (b)。 （a）軸心受壓短柱 （b）軸心受壓長柱圖5-1 軸心受壓柱的破壞形態(tài)原因是由于各種因素造成的初始偏心的影響，使構件產生側向撓度，因而在構件的各個截

27、面上將產生附加彎矩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。影響的主要因素是構件的長細比,為柱的計算長度,為截面最小回轉半徑.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，阻止了核心混凝土的橫向變形，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。偏心受壓短柱和長柱有何本質區(qū)別？偏心距增大系數的物理意義是什么?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

28、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，它是總彎矩和初始彎矩之比。6附加偏心距是什么？其值為多少?答：在實際結構中，由于混凝土質量不均勻，配筋的不對稱，施工和安裝時誤差等原因，均存在著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。習題51 已知正方形截面軸心受壓柱計算長度l0=105 m，承受軸向力設計值N=1 450 kN，采用混凝土

29、強度等級為C30鋼筋為HRB335級，試確定截面尺寸和縱向鋼筋截面面積。解：對C30：對HRB335：假設由則：選截面尺寸為。查表可知：選用818，實配。54、某偏心受拉柱,計算高度,承受設計軸向壓力,設計彎矩,已知,混凝土強度等級為,鋼筋為級鋼,求As。解：對C30： 對HRB335： （1）判別大小偏心？ 則取 取則： 屬于大偏心受壓（2）大偏心受壓設計：已知求，先由向取矩公式求x： 由合力公式求： 成過急選用628 （3）垂直彎矩作用平面的驗算： 則： 即選用的628鋼筋是合適的。57、某對稱配筋偏心受壓柱，承受設計軸向壓力，設計彎矩，混凝土強度等級為C30，鋼筋用級鋼筋，求。解：對C3

30、0： 對HRB335： （1）判別大小偏心？ 則取 則取屬于大偏心受壓。（2）大偏心受壓對稱配筋設計： 選用322（3）垂直彎矩作用平面的驗算： 則： 即選用的322鋼筋是合適的。第六章 鋼筋混凝土受拉鋼筋承載力計算思考題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，根據偏心拉力作用位置的不同，可分為兩種：一種是偏心拉力作用在和之間，即，稱為小偏心受拉；另一種是偏心拉力作用在和之外，即，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)

31、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：由于軸心拉力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。習題61 、某懸臂桁架上弦截面為矩形b×h=200mm×300mm，軸向拉力設計值N=225kN，彎矩設計值M=22.5kN·m，混凝土為C30，鋼筋為HRB335級，as=a's=35mm，試計算截面縱向受力鋼筋As和A's。解：對C30： 對HRB335： 則： 為小偏心受拉。 驗算最小配筋率： 選

32、318 則取 選 212 62 、已知某一矩形截面偏心受拉構件，截面尺寸b*h=1000*300mm，as=a's=35mm,承受軸力拉力設計值N=180kN,彎矩設計值M=102kN·m，混凝土為C20，鋼筋為HRB335級。求As和A's。（注：配筋沿b=1000mm長度上均勻布置。）解：對C20： 對HRB335： 、 求 ： 則按，配置。選 612 、： 方法一：取，并對合力點取矩，得：方法二：安單筋截面考慮，由單筋向 取矩公式，得：滿足要求。由單筋合力公式 ，得：取方法一和方法二中的較小者配。選916 。第七章 鋼筋混凝土受扭構件承載力計算思考題2鋼筋混凝土

33、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下可能出現(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)范根據實驗，取的限制條件為，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；值越大

34、，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14圓弧的變化規(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乘以相關系數，在受彎構件斜截面計算式的混凝土承載力項中乘以，是以三折線代替14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量、構件截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”。6彎剪扭構件的配筋

35、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疊加法，即箍筋數量由剪扭相關性的抗扭和抗剪計算結果進行疊加，縱筋的數量則由抗彎和抗扭計算的結果進行疊加。7T形和I形截面構件在受扭計算時，做了哪些簡化?答：T形和I形截面在彎剪扭組合作用下，規(guī)范建議剪力由腹板承擔，彎矩由整個截面承擔，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思考題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：產生裂縫的原因一般分為兩類：荷載原因與非荷載原因。對于非荷載原因，如施

36、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，一般采取加強施工養(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，為了控制裂縫寬度，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

37、。在相同截面面積時，直徑細的鋼筋有更多的外表面，這有利于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。值越大(鋼筋應變越不均勻)，裂縫之間的混凝土協(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：

38、鋼筋混凝土梁是由不同材料構成的非均質梁。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下降，亦隨作用時間的延長而下降。根據試驗分析，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，需要考慮剛度隨荷載的變化，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

39、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)段內彎矩最大截面的抗彎剛度作為該區(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縫寬度擴大系數，長期作用影響的裂縫寬度擴大系數。第十章 預應力混凝土結構思考題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

40、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應力。預應力混凝土是按照需要，預先引入某種量值與分布的內應力，以局部或全部抵消使用荷載產生的應力的一種混凝土結構。對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土，擴大混凝土構件的應用范圍。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；設計計算比較復雜。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，可以重復使用，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中、小型預應力構件。后張法指張拉鋼筋在澆搗混凝土之后進行，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