第十二章思考题及习题1和5答案
12.1单层厂房排架结构中,哪些构件是主要承重构件?单层厂房中的支撑分几类?支撑的主要作用是什么?
答：主要承重构件有：屋盖结构、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础
单层厂房中的支撑:屋架间垂直支撑、横向、纵向水平支撑以及天窗架支撑和柱间支撑
支撑的主要作用是:增强空间刚度及稳定性，传递风荷载和水平吊车荷载。
２.2排架内力分析的目的是什么?排架内力分析的步骤是怎样的?
排架内力分析的目的是:为了获得排架柱在各种荷载作用下,控制截面的最不利内力,作为设计柱的依据；同时,柱底截面的最不利内力,也是设计基础的依据,并绘制出排架柱的弯矩图、轴力图及剪力图（M图、N图及Ｖ图)。
排架内力分析的步骤是：
等高排架在水平荷载作用下的内力分析方法采用剪力分配法,步骤如下：（1)在柱顶水平集中力F作用下
等高排架在柱顶作用一水平集中力F,在F作用下,柱顶产生水平位移。沿柱顶将横梁与柱切开,在切口处代之一对剪力,如图２-4-1６（b）所示。
取横梁为脱离体,由平衡条件有：
又知,在单位水平力F=１作用下，柱顶水平侧移为。反之要使柱顶产生单位水平位移即u＝1,则需在柱顶施加的水平集中力。如图2-４－17所示。对于相同材料的柱，柱越粗,所需的越大,即所需施加的水平力越大。
反映了柱子抵抗侧移的能力,故称为柱子的抗侧刚度。?切开后的排架拄顶作用有水平力,在作用下产生柱顶位移为，根据上面分析可得
等高排架,当各跨横梁EA时,有：
将(2)、(3）式代入(1）式,得:
由此可得:
将(5)式代回(２)式得:
式中称为第ｉ根柱的剪力分配系数,它等于i柱的抗侧刚度
与整个排架柱总的杭侧刚度的比值,且。?值可按附图1计算,由可求出分配系数,从而求出各柱顶剪力，最后按静定悬臂柱求出在已知作用下的柱截面内力。
附图１
混凝土思考题 1、混凝土的坍落度试验中，如何判定拌合物的和易性、粘聚性、保水性抗离析性？ 2、写出试验室拌制混凝土时各种材料的称量偏差要求 3、简述混凝土立方体抗压强度试验、强度值的确定方法 4、总结混凝土各性能指标结果的确定（平均值、中间值。。。。） 5、拌和站和试验室原材料的称量偏差的要求 6、简述混凝土静压弹性模量的试验过程以及影响弹性模量的因素 7、影响混凝土和易性的主要因素有哪些 8、怎样完整地记录和描述混凝土坍落度试验结果 9、为确保含气量试验结果的准确性，试验中应注意哪些问题？ 10、混凝土的强度与龄期的关系符合对数规律吗？ 11、混凝土静压弹性模量的结果如何评定？ 12、混凝土的配合比试验中，抗压强度很离散，如何分析？ 13、混凝土扩展度试验在施工中有什么意义 14、含气量的测定中为什么要减去骨料的含气量？ 15、压力泌水的意义何在？ 16、制取混凝土试件如何选择试模尺寸？我们实际选的于规范要求是否一致？ 17、混凝土为什么不能直接在在水中养护，需要在氢氧化钙饱和液中养护？ 18、静压弹性模量试验步骤，先对中再预压2次，目的是什么 19、混凝土的抗压强度结果如何评定？ 20、影响混凝土强度的因素有哪些 21、混凝土和易性包括哪几方面？影响因素？、 22、高性能混凝土的定义是？与高强度混凝土有何区别 23、已知一批C35的混凝土强度分别为35.0、39.8、42.8、44.8、34.9、37.6、38.8、40.8、 41.4、45.5、44.8、43.2、42.1、40.5、42.2、35.6、35.2，试对强度进行评定。 24、简单列出混凝土抗压试件、轴心抗压试件和静弹性模量、抗折强度试件、抗冻试件 的标准试模的尺寸及相关的修正系数 25、混凝土的稠度试验方法有几种？各自的使用范围是什么 26、简述混凝土含气量测定仪的标定方法 27、简述混凝土拌合物的取样方法 28、简述混凝土抗压试件、轴心抗压试件和静弹性模量、劈裂抗拉试件试验数据的计算 及处理方法 29、从实验角度分析影响混凝土抗压强度的因素 30、已知某组标准轴心抗压试件强度为62.3，现进行静力受压弹性模量试验。测量标距 为150mm，两侧的千分表读数在F0时分别为0.310、0.428，Fa时分别为0.230、0.341，请计算该试件的静压弹性模量。 31、分析混凝土泌水的原因 32、影响混凝土凝结时间的因素 33、混凝土的抗压强度和轴心抗压强度有什么区别、 34、混凝土含气量试验的原理是什么
第十一章思考题答案 11.1 现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么？ 答：（ 1）次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙是主梁的支座。 （ 2）支座为铰支座--但应注意：支承在混凝土柱上的主梁，若梁柱线刚度比<3，将按框架梁计算。板、次梁均按铰接处理。由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。 （ 3）不考虑薄膜效应对板内力的影响。 （ 4）在传力时，可分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算反力。 （ 5）大于五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差大10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。 11.2 计算板传给次梁的荷载时，可按次梁的负荷范围确定，隐含着什么假定？ 答： 11.3 为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时，梁计算跨度的取值是不同的？ 答：两者计算跨度的取值是不同的,以中间跨为例,按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,即取净跨度;而按弹性理论方法计算连续梁 内力时，则取支座中心线间的距离作为计算跨度，即取。 11.4 试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。 答：1）理想铰是不能承受弯矩，而塑性铰则能承受弯矩（基本为不变的弯矩）； 2）理想铰集中于一点，而塑性铰有一定长度； 3）理想铰在两个方向都能无限转动，而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动，是有限转动的单向铰。 11.5 按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋？ 答：不是的 11.6 试比较内力重分布和应力重分布 答：适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段： 弹性阶段--砼应力为弹性，钢筋应力为弹性； 带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为弹性； 破坏阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为塑性。 上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布，称为应力重分布现象。由结构力学知，静定结构的内力仅由平衡条件得，故同截面本身刚度无关，故应力重分布不会引起内力重分布，而对超静定结构，则应力重分布现象可能会导： ①截面开裂使刚度发生变化，引起内力重分布； ②截面发生转动使结构计算简图发生变化，引起内力重分布。 11.7 下列各图形中，哪些属于单向板，哪些属于双向板？图中虚线为简支边，斜线为固定边，没有表示的为自由边。
《混凝土结构设计原理》 思考题及习题 第1章绪论 思考题 1.1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钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久 性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。 1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。前者主要讲述 各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。 第2章混凝土结构材料的物理力学性能 思考题 2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在 (20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。②混凝土的轴心抗压强度标准值f ck是根据以150mm×150mm×300mm的棱柱体为标准试件，在与立方体标准试件相同的养护条件下，按照棱柱体试件试验测得的具有95％保证率的抗压强度确定的。③混凝土的轴心抗拉强度标准值f tk是采用直接轴心抗拉试验直接测试或通过圆柱体或立方体的劈裂试验间接测试，
现代混凝土技术思考题 1、水泥的品质对混凝土性能有何影响？ 水泥和混凝土的关系，前者是后者产品质量的赖以生存的根基。 2、集料的作用是什么？集料品质对混凝土性能有何影响？ 集料起到骨料作用。集料的作用：骨架作用，传递应力,抑制收缩，防止开裂对细骨料质量要求：有害杂质含量、砂的粗细程度、砂的级配 砂中有害杂质危害：云母：与水泥粘结性差，影响混凝土的强度和耐久性；硫化物及硫酸盐：对水泥有侵蚀作用；有机质：影响水泥的水化硬化；粘土、淤泥：粘附在砂粒表面妨碍水泥与砂的粘结，增大用水量，降低混凝土的强度和耐久性，并增大混凝土的干缩；海砂：含的氯化钠等氯化物对钢筋有锈蚀用，因此，对使用海砂配制混凝土时，其氯盐含量不应大于0.1%，对预应力钢筋混凝土结构，不易采用海砂 砂的粗细程度和颗粒级配： 在相同用砂量条件下，细沙的总表面积较大，粗砂的总表面积较小。在混凝土中砂子的表面需用水泥浆包裹，赋予流动性和粘结强度，砂子的总表面积愈大，则需用包裹砂粒表面的水泥浆就愈大，除不经济外，还会导致混凝土水化热大、收缩应变大、易开裂等。 在砂中含有较多的粗颗粒，并以适量的中粗颗粒及少量的细颗粒填充其空隙，则可达到空隙率及总表面积均较小，这种砂是比较理想的，不仅水泥用量少，而且还提高混凝土的密实性与强度。 对粗集料品质要求： 洁净、坚硬、表面粗糙、级配合理、粒径合适 粗骨料中针片状颗粒不仅本身受力时易折断，影响混凝土的强度，而且会增大骨料的孔隙率 骨料表面的粗糙程度及孔隙特征影响骨料与水泥石之间的粘结性能，进而影响混凝土的强度 良好的级配可以减少空隙率，增强密实性，从而可以节约水泥，保证混凝土的和易性及混凝土的强度 骨料如页岩、砂岩等由于干湿循环或冻融交替等风化作用引起体积变化而导致混凝土破坏时，体积稳定性不良
第三章钢筋混凝土受弯构件 问答题 1.适筋梁正截面受弯全过程可划分为几个阶段？各阶段的主要特点是什么？与计算有何联 系? 1.答：适筋梁正截面受弯全过程可划分为三个阶段—混凝土开裂前的未裂阶段、混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段和钢筋开始屈服前至截面破坏的破坏阶段。 第Ⅰ阶段的特点是：1）混凝土没有开裂；2）受压区混凝土的应力图形是直线，受拉区混凝土的应力图形在第Ⅰ阶段前期是直线，后期是曲线；3）弯矩与截面曲率基本上是直线关系。I阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据。 a 第Ⅱ阶段的特点是：1）在裂缝截面处，受拉区大部分混凝土推出工作，拉力主要由纵向受拉钢筋承担，但钢筋没有屈服；2）受压区混凝土已有塑性变形，但不充分，压应力图形为只有上升段的曲线；3）弯矩与截面曲率是曲线关系，截面曲率与挠度的增长加快了。阶段Ⅱ相当于梁使用时的受力状态，可作为使用阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据。 第Ⅲ阶段的特点是：1）纵向受拉钢筋屈服，拉力保持为常值；裂缝截面处，受拉区大部分混凝土已退出工作，受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满，有上升曲线，也有下降段曲线；2）由于受压区混凝土合压力作用点外移使内力臂增大，故弯矩还略有增加；3）受压区边缘 时，混凝土被压碎，截面破坏；4）弯矩—曲率关混凝土压应变达到其极限压应变实验值0 cu 系为接近水平的曲线。第Ⅲ阶段末可作为正截面受弯承载力计算的依据。 2.钢筋混凝土梁正截面受力全过程与匀质弹性材料梁有何区别？ 2．答：钢筋混凝土梁正截面受力全过程与匀质弹性材料梁的区别有：钢筋混凝土梁从加载到破坏的全过程分为三个阶段；从第Ⅱ阶段开始，受拉区混凝土就进入塑性阶段，梁就开始带裂缝工作，受拉区拉力都由钢筋来承担，直到第Ⅲ阶段末整个梁破坏，而匀质弹性材料梁没有这两个阶段,始终是在弹性阶段内工作的。
4.1钢筋混凝土简支梁，截面尺寸mm mm h b 500200?=?，mm a s 35=，混凝土 为C30，承受剪力设计值N V 5104.1?=，环境类别为一类，箍筋采用HPB235，求所需受剪箍筋。 解：查表得：2/3.14mm N f c =、2/43.1mm N f t =、2/210mm N f yv = 1）验算截面尺寸 mm h h w 465355000=-== 4325.2200 465<==b h w ，属于厚腹梁 混凝土为C30，故取0.1=c β 0.25N V N bh f c c 1400003324754652003.140.125.00=>=????=β 截面符合要求。 （2）验算是否需要按计算配置箍筋 V N bh f t <=???=9309346520043.17.07.00 故需要进行配箍计算。 （3）计算箍筋 箍筋采用6，双肢箍，则213.28mm A sv = 01 025.17.0h s nA f bh f V sv yv t += mm bh f V h nA f s t sv yv 14793093 140000465 3.28221025.17.025.10 01=-????= -= 取mm s 120= 故箍筋为6@120，双肢箍。 验算：%236.0120 2003 .2821=??== bs nA sv sv ρ sv yv t sv f f ρρ<=?==%163.0210 43 .124.024 .0min ，可以。 取mm s 120= 故箍筋为6@120，双肢箍。 验算：%236.0120 2003 .2821=??== bs nA sv sv ρ
第一章绪论 思考题 1, 素混凝土梁和钢筋混凝土梁破坏时各有哪些特点？钢筋和混凝土是如何共同工作的？ 2, 钢筋混凝土有哪些优点和缺点？ 3, 了解钢筋混凝土结构的应用和发展，了解本课程的特点、内容和学习方法。 第二章混凝土结构材料的物理力学性能 思考题 1，软钢和硬钢的应力—应变曲线有何不同？二者的强度取值有何不同？我国《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) 中将建筑结构用钢按强度分为哪些类型？钢筋的应力—应变曲线有何特征？了解钢筋的应力—应变曲线的数学模型。 2，解释钢筋的物理力学性能术语：比例极限、屈服点、流幅、强化阶段、时效硬化、极限强度、残余变形、延伸率。 3，什么是钢筋的冷加工性能？钢筋冷加工的方法有哪两种？冷加工后钢筋的力学性能有何变化？ 4，钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？ 5，混凝土的立方抗压强度，轴心抗压强度和抗拉强度是如何确定的？为什么混 凝土的轴心抗压强度低于混凝土的立方抗压强度？混凝土的抗拉强度与立方 抗压强度比有何关系？轴心抗压强度与立方抗压强度有何关系？ 6，《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) 规定的混凝土的强度等级是根据什么确定的？混凝土强度等级有哪些级？
7，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？ 8，单向受力状态下，混凝土的强度与哪些因素有关？一次短期加载时混凝土的受压应力—应变曲线有何特征？常用的表示混凝土应力—应变关系的数学模型有哪几种？ 9，混凝土的变形模量和弹性模量是怎样确定的？ 10，什么是混凝土的疲劳破坏？疲劳破坏时应力—应变曲线有何特点？ 11，什么是混凝土的徐变？徐变对混凝土构件有何影响？影响徐变的主要因素有哪些？如何减少徐变？ 12，混凝土收缩对钢筋混凝土构件有何影响？收缩与哪些因素有关？如何减少收缩？ 13，什么是钢筋与混凝土之间的粘结力？钢筋与混凝土粘结力有哪几部分组成？哪一种作用为主要作用？ 14，影响钢筋和混凝土粘结力的主要因素有哪些？为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施 ? 第三章按近似概率理论的极限状态设计法 思考题 1，结构可靠性的含义是什么？结构的功能要求有哪些？结构超过极限状态会产生什么后果？建筑结构安全等级是按什么原则划分的？安全等级如何体现在极限状态设计表达式中？ 2，“作用”和“荷载”有什么区别？影响结构可靠性的因素有哪些？结构构件的抗力与哪些因素有关？为什么说构件的抗力是一个随机变量？ 3，什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为哪两类，其含义各是什么？ 4，建筑结构应该满足哪些功能要求？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？ 5，正态分布概率密度曲线有哪些数字特征？这些数字特征各表示什么意义？正态分布概率
混凝土超静定结构出现一个塑性铰，超静定结构只减少一个多余约束，既减少一次超静定，但结构还能继续承受荷载，只有当结构出现若干个塑性铰，使结构局部或整体成为几何可变体系时结构才达到承载力极限状态。 1-9何谓结构塑性内力重分布？塑性铰的部位及塑性弯矩值与塑性内力重分布有何关系？试举例说明按塑性内力重分布方法设计梁，板时为什么能节省钢筋？结构内力分布规律相对于弹性内力分布的变化称为内力重分布。 当支座B出现塑性铰时，此时跨中1,2弯矩为M1，2=1.15F’l0=0.117Fl0 13.1钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有哪些形式?各有何优缺点? 答：钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有如下形式： 1）现浇框架 其做法为--每层柱与其上层的梁板同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇混凝土，是目前最常用的形式 优点：整体性，抗震性好;缺点：施工周期长，费料、费力 2）装配式框架 其做法为--梁、柱、楼板均为预制，通过预埋件焊接形成整体的框架结构 优点：工业化，速度化，成本低;缺点：整体性，抗震性差 3）装配整体式 其做法为--梁、柱、板均为预制，在构件吊装就位后，焊接或绑扎节点区钢筋，浇节点区混凝土，从而将梁、柱、楼板连成整体框架。 其性能介于现浇和全装配框架之间。 13.2试分析框架结构在水平荷载作用下，框架柱反弯点高度的影响因素有哪些? 答：框架柱反弯点高度的影响因素有:结构总层数、该层所在位置、梁柱线刚度比、上下两层梁的线刚度比以及上下层层高的变化 13.3 D值法中D值的物理意义是什么? 答：反弯点位置修正后的侧向刚度值。 13.4试分析单层单跨框架结构承受水平荷载作用，当梁柱的线刚度比由零变到 无穷大时，柱反弯点高度是如何变化的? 答：当梁柱的线刚度比由零变到无穷大时，柱反弯点高度的变化：反弯点高度逐渐降低。 13.5某多层多跨框架结构，层高、跨度、各层的梁、柱截面尺寸都相同，试分 析该框架底层、顶层柱的反弯点高度与中间层的柱反弯点高度分别有何 区别? 答： 13.6试画出多层多跨框架在水平风荷载作用下的弹性变形曲线。 答： 13.7框架结构设计时一般可对梁端负弯矩进行调幅，现浇框架梁与装配整体式 框架梁的负弯矩调幅系数取值是否一致?哪个大?为什么? 答：现浇框架梁与装配整体式框架梁的负弯矩调幅系数取值是不一致的，整浇式框架弯矩调幅系数大。 对于整浇式框架，弯矩调幅系数=0.8~0.9；对于装配式框架，弯矩调幅系数=0.7~0.8。 13.8钢筋混凝土框架柱计算长度的取值与框架结构的整体侧向刚度有何联系? 答： 本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持! 章思考题答案 11.1现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么？答：（1 ）次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙是主梁的支座。 （2 ）支座为铰支座--但应注意：支承在混凝土柱上的主梁，若梁柱线刚度比<3,将按框架梁计算。板、次梁均按铰接处理。由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。 （3）不考虑薄膜效应对板内力的影响。 （4）在传力时，可分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算反力。 （5 ）大于五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差大10%寸，可按五跨的等跨连续梁、板计算。 11.2计算板传给次梁的荷载时，可按次梁的负荷范围确定，隐含着什么假定？ 答： 11.3为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时，梁计算跨度的取值是不同的？ 答：两者计算跨度的取值是不同的，以中间跨为例，按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计 算跨度是取塑性铰截面之间的距离，即取净跨度"=；而按弹性理论方法计算连续梁内力时，贝U取支座 中心线间的距离作为计算跨度，即取+ b。 11.4试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。 答：1）理想铰是不能承受弯矩，而塑性铰则能承受弯矩（基本为不变的弯矩）； 2）理想铰集中于一点，而塑性铰有一定长度； 3）理想铰在两个方向都能无限转动，而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动，是有限转动的单向铰。 11.5按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋？ 答：不是的 11.6试比较内力重分布和应力重分布 答：适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段： 弹性阶段--砼应力为弹性，钢筋应力为弹性； 带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为弹性； 破坏阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为塑性。 上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布，称为应力重分布现象。由结构力学知，静定结构的内力仅由平衡条件得，故同截面本身刚度无关，故应力重分布不会引起内力重分布，而对超静定结构，则应力重分布现象可能会导： ①截面开裂使刚度发生变化，引起内力重分布； ②截面发生转动使结构计算简图发生变化，引起内力重分布。 11.7下列各图形中，哪些属于单向板，哪些属于双向板？图中虚线为简支边，斜线为固定边，没有表示的为自由边。 第1章钢筋和混凝土的力学性能 1. 错；对；对；错；对； 2. 错；对；对；错；对；对;对；对； 第3章轴心受力构件承载力 1．错；对；对；错；错；错； 第4章受弯构件正截面承载力 1．错；错；错；对；错； 2．错；对；错；对； 第5章受弯构件斜截面承载力 1．对；错；错；错；错； 第6章受扭构件承载力 1．错；错；错； 第7章偏心受力构件承载力 1．对；对；对；对；对； 2．对；错；错；错；对；对；对；第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝1．错；错；对；错；错；对；对；错； 第9章预应力混凝土构件1．对；对；错；错；错；对；错； 单选题参考答案 绪论 B A B A C 第1章钢筋和混凝土的力学性能 D A B C A B D A A.C B 第3章轴心受力构件承载力 D A A B D C B D C C A D C； 第4章受弯构件正截面承载力 C A D B C A C D C A B A； 第5章受弯构件斜截面承载力 B A C B C D A C A B； 第6章受扭构件承载力 A A D D C； 第7章偏心受压构件承载力 D C B A A D D.D A； 第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝 D B B D B A A D C C； 第9章预应力混凝土构件 B C C C C A D B A B A A； 绪论 1．什么是混凝土结构？根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型？ 答：混凝土结构是以混凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的结构，有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。 2．钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？ 答：混凝土和钢筋协同工作的条件是： （1）钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体； （2）钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏； （3）设置一定厚度混凝土保护层； （4）钢筋在混凝土中有可靠的锚固。 3.混凝土结构有哪些优缺点？ 答：优点：（1）可模性好；（2）强价比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能；（6）可以就地取材。 钢筋混凝土结构的缺点：如自重大，不利于建造大跨结构；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的结构，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境和气候条件限制等。 4.简述混凝土结构设计方法的主要阶段。 答：混凝土结构设计方法大体可分为四个阶段： （1）在20世纪初以前，钢筋混凝土本身计算理论尚未形成，设计沿用材料力学的容许应力方法。 （2）1938年左右已开始采用按破损阶段计算构件破坏承载力，50年代，出现了按极限状态设计方法，奠定了现代钢筋混凝土结构的设计计算理论。 （3）二战以后，设计计算理论已过渡到以概率论为基础的极限状态设计方法。 （4）20世纪90年代以后，开始采用或积极发展性能化设计方法和理论。 第2章钢筋和混凝土的力学性能 1．软钢和硬钢的区别是什么？设计时分别采用什么值作为依据？ 答：有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增加以致无法使 f作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度用，所以在设计中采用屈服强度 y f，一般用作钢筋的实际破坏强度。 u 设计中硬钢极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，则为0.9倍。为了简化运算，《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb，其中σb为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。 2．我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？ 混凝土习题与复习思考题 1. 砂颗粒级配、细度模数的概念及测试和计算方法。 2. 石子最大粒径、针片状、压碎指标的概念及测试和计算方法。 3. 粗骨料最大粒径的限制条件。 4. 路用石料有哪几项主要技术性能指标？ 5. 石料的磨耗率大小与耐磨性能的关系。 6. 集料磨光值、磨耗值和冲击值表征石料的什么性能？这些数值对路面抗滑层用集料有什么实际意义？ 7. 减水剂的作用机理和使用效果。 8. 从技术经济及工程持点考虑，针对大体积混凝土、高强混凝土、普通现浇混凝土、混凝土预制构件、喷射混凝土和泵送混凝土工程或制品，选用合适的外加剂品种，并简要说明理由。 9. 混凝土拌合物和易性的概念、测试方法、主要影响因素、调整方法及改善措施。 10. 混凝土立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、抗拉强度和劈裂抗拉强度的概念及相互关系。 11. 影响混凝土强度的主要因素及提高强度的主要措施有哪些？ 12. 在什么条件下能使混凝土的配制强度与其所用水泥的强度等级相等？ 13. 影响混凝土干缩值大小的主要因素有哪些？ 14. 温度变形对混凝土结构的危害。 15. 混凝土抗磨性概念和表示方式。 16. 影响混凝土耐久性的主要因素及提高耐久性的措施有哪些？ 17. 混凝土的合理砂率及确定的原则是什么？ 18. 混凝土质量（强度）波动的主要原因有哪些？ 19. 甲、乙两种砂，取样筛分结果如下：筛孔尺寸（mm）4.752.361.180.6000.3000.150<0.150筛余量（g）甲砂00308014021040乙砂3017012090503010 （1）分别计算细度模数并评定其级配。 （2）欲将甲、乙两种砂混合配制出细度模数为2.7的砂，问两种砂的比例应各占多少？混合砂的级配如何？ 20. 某道路工程用石子进行压碎值指标测定，称取13.2～16mm的试样3000克，压碎试验后采用2.36mm的筛子过筛，称得筛上石子重2815克，筛下细料重185克。求该石子的压碎值指标。 21. 钢筋混凝土梁的截面最小尺寸为320mm，配置钢筋的直径为20mm，钢筋中心距离为80mm，问可选用最大粒径为多少的石子？ 22. 某工程用碎石和普通水泥32.5级配制C40混凝土，水泥强度富余系数1.10，混凝土强度标准差4.0MPa。求水灰比。若改用普通水泥42.5级，水泥强度富余系数同样为1.10，水灰比为多少。 23. 三个建筑工地生产的混凝土，实际平均强度均为23.0MPa，设计要求的强度等级均为C20，三个工地的强度变异系数Cv值分别为0.102、0.155和0.250。问三个工地生产的混凝土强度保证率（P）分别是多少？并比较三个工地施工质量控制水平。 24. 某工程设计要求的混凝土强度等级为C25，要求强度保证率P＝95%。试求: （1）当混凝土强度标准差＝5.5MPa时，混凝土的配制强度应为多少？ （2）若提高施工管理水平，降为3.0MPa时，混凝土的配制强度为多少？ （3）若采用普通硅酸盐水泥32.5和卵石配制混凝土，用水量为180kg/m3，水泥富余系数Kc=1.10。问从5.5MPa降到3.0MPa，每m3混凝土可节约水泥多少kg？ 25. 某工程在一个施工期内浇筑的某部位混凝土，各班测得的混凝土28d的抗压强度值（MPa）如下： 22.6；23.6；30.0；33.0；23.2；23.2；22.8；27.2；21.2；26.0；24.0；30.8；22.4；21.2；24.4；24.4；23.2；24.4；22.0； 26.20；21.8；29.0；19.9；21.0；29.4；21.2；24.4；26.8；24.2；19.0；20.6；21.8；28.6；26.8；28.6；28.8；37.8；36.8；29.2； 35.6；28.0。（试件尺寸：150mm×150mm×150mm） 该部位混凝土设计强度等级为C20，试计算此批混凝土的平均强度、标准差、变异系数Cv及强度保证率P。 26. 已知混凝土的水灰比为0.60，每m3混凝土拌合用水量为180kg，采用砂率33%，水泥的密度＝3.10g/cm3，砂子和石子的表观密度分别为＝2.62g/cm3及＝2.70g/cm3。试用体积法求1m3混凝土中各材料的用量。 27. 某实验室试拌混凝土，经调整后各材料用量为：普通水泥4.5kg，水2.7kg，砂9.9kg，碎石18.9kg，又测得拌合物表观密度为2.38kg/L，试求： （1）每m3混凝土的各材料用量； （2）当施工现场砂子含水率为3.5%，石子含水率为1%时，求施工配合比； ultimate limit state serviceability limit state. Truss 。 bond stress ? serviceability safety durability 1试简述0b x h ξ≤和' 2s x a ≥的物理意义以应用。 前者保证钢筋受拉屈服（受弯构件受拉区，大偏压构件远侧，大偏拉构件近侧），后者保证钢筋受压屈服（受弯构件受压区，大偏压构件近侧，大偏拉构件远侧） 2.简述弯剪扭构件设计计算步骤 1按公式00.250.8c c t V T f bh W β+≤确定截面尺寸。2按受弯构件正截面计算抵抗弯矩所需纵向受力钢筋 ,s m A 和',s m A ，3，考虑剪扭相关性，计算抵抗剪力所需箍筋,/sv jian jian A s 4考虑剪扭相关性，计算抵抗扭矩所需箍筋,/sv niu niu A s 5.计算抵抗扭矩所需纵向钢筋stl A ，并将stl A 分配到各边。6计算各边纵向钢筋用量，据此选择直径和根数。7计算构件箍筋总用量，据此选择直径，间距和肢数。 3如果增加受拉纵筋使适筋梁满足正截面受弯承载力要求，该梁是否满一定满足挠度验算要求，原因？ 不一定，增加受拉纵筋，适筋梁正截面受弯承载力增长较快，而抗弯刚度增长较慢，如果梁跨高比较大，则通过增加钢筋其抗弯承载力满足要求时挠度验算可能仍然不能满足。 4桁架模型描述。 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 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.设计使用年限：按规定指标进行设计的结构或构件在正常施工、使用和维护下，不需要进行大修即可达到预定目标的使用年限。承载力：结构或构件发挥最大承载功能的状态。正常使用：结构或构件达到正常使用或者耐久性的某项指标。结构在规定时间内，规定条件下完成预定功能的能力为可靠性。可靠度是可靠性的概率度量，在设计使用年限内，在正常条件下，完成与其功能的概率。 6受弯构件斜截面受剪承载力的计算公式是依据哪一种破坏形态建立的？公式的适用条件有哪些？为什么要有这些限制条件？剪压破坏；025.0bh f V c c β≤（防止斜压破坏）； yv t sv f f 24.0min =ρ（防止斜拉破坏） 。 7. 试简述偏心受压构件的破坏形态以及分类原则。 根据远侧纵向钢筋是否受拉且屈服分类。是，则为大偏心受压破坏（受拉破坏）；否，则为小偏心受压破坏（受压破坏）；大偏压：远侧钢筋受拉先屈服，近侧混凝土后压坏；小偏压：远侧钢筋受拉或受压，但不能受拉屈服，近侧混凝土后压坏。判断条件：o b h x ξ≤，成立则为大，否则为小。 8.试简述超静定结构塑性内力重分布的概念及过程 由于超静定结构的非弹性性质而引起各截面内力之间的非线弹性关系，称塑性内力重分布。 第二章混凝土结构材料的物理力学性能 2.1 我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构中的钢筋或钢丝有哪些种类？有明显屈服点钢筋和没有明显屈服点钢筋的应力—应变关系有什么不同？为什么将屈服强度作为强度设计指标？ 提示：我国混凝土结构用钢筋可分为热轧钢筋、冷加工钢筋、热处理钢筋及高强钢丝和钢绞线等。 有明显屈服点钢筋的应力—应变曲线有明显的屈服台阶，延伸率大，塑性好，破坏前有明显预兆；没有明显屈服点钢筋的应力—应变曲线无屈服台阶，延伸率小，塑性差，破坏前无明显预兆。 2.2 钢筋的力学性能指标有哪些？混凝土结构对钢筋性能有哪些基本要求？ 提示：钢筋的力学性能指标有强度和变形。 对有明显屈服点钢筋，以屈服强度作为钢筋设计强度的取值依据。对无屈服点钢筋，通常取其条件屈服强度作为设计强度的依据。 钢筋除了要有足够的强度外，还应具有一定的塑性变形能力，反映钢筋塑性性能的一个指标是伸长率。钢筋的冷弯性能是检验钢筋韧性、内部质量和加工可适性的有效方法。 混凝土结构对钢筋性能的要求：①强度高：强度越高，用量越少；用高强钢筋作预应力钢筋，预应力效果比低强钢筋好。②塑性好：钢筋塑性性能好，破坏前构件就有明显的预兆。③可焊性好：要求在一定的工艺条件下，钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形，保证焊接后 的接头性能良好。④为了保证钢筋与混凝土共同工作，要求钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。 2.3 混凝土的立方体抗压强度是如何确定的？与试件尺寸、试验方法和养护条件有什么关系？ 提示：我国规范采用立方体抗压强度作为评定混凝土强度等级的标准，规定按标准方法制作、养护的边长为150mm的立方体试件，在28d或规定期龄用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值（以N/mm2计）作为混凝土的强度等级。 试件尺寸：考虑尺寸效应影响，试件截面尺寸越小，承压面对其约束越强，测得的承载力越高，因此，采用边长为200mm的立方体试件的换算系数为 1.05，采用边长为100mm的立方体试件的换算系数为0.95。 试验方法：在一般情况下，试件受压时上下表面与试验机承压板之间将产生阻止试件向外横向变形的摩擦阻力，在“套箍作用”影响下测得的试件抗压强度有所提高。如果在试件的上下表面涂润滑剂，可以减小“套箍作用的影响”。我国规定的标准试验方法是不涂润滑剂的。养护条件：混凝土立方体抗压强度在潮湿环境中增长较快，而在干燥环境中增长较慢，甚至还有所下降。我国规范规定的标准养护条件为温度（20±3）℃、相对湿度在90%以上的潮湿空气环境。 2.4 我国规范是如何确定混凝土的强度等级的？ 思考题 5.1 为什么受弯构件一般在跨中产生垂直裂缝而在支座附近区段产生斜裂缝？ 答：通常受弯构件跨中的弯矩最大，由此弯矩产生的正应力也就在跨中最大，且该处剪力通常为零，则弯矩产生的正应力σ即为主拉应力，方向与梁轴平行，当此主拉应力超过混凝土的抗拉强度时就在跨中发生与梁轴垂直的垂直裂缝。而在支座附近通常剪力较大、弯矩较小，在它们产生的剪应力τ和正应力σ共同作用下，形成与梁轴有一定夹角的主拉应力，当此主拉应力超过混凝土的抗拉强度时，即发生与主拉应力方向垂直的斜裂缝。 5.2 试述无腹筋梁斜裂缝出现后应力重分布的两个主要方面。 答：无腹筋梁斜裂缝出现后应力重分布的两个主要方面是：斜裂缝所在截面的混凝土应力和纵向钢筋的应力发生了较大的变化。 （1）斜裂缝出现后，斜裂缝两侧混凝土的应力降为零，裂缝上端混凝土残余面承受的剪应力和压应力将显著增大。 （2）斜裂缝出现后，斜裂缝处纵向钢筋的应力突然增大。 5.3 什么是剪跨比和计算剪跨比？斜截面受剪承载力计算时，什么情况下需要考虑剪跨比的影响？ 答：剪跨比是作用在构件截面上的弯矩与作用在构件截面上的剪力和截面有效高度乘积的比值，用λ表示，即λ＝M/Vh0，也称广义剪跨比。 对于集中荷载作用下的简支梁，λ＝M/Vh0可表示为λ＝a/h0，称a/h0为计算截面的剪跨比，简称计算剪跨比，也称狭义剪跨比。其中，a为集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离，简称剪跨。 对于集中荷载作用下（包括作用有多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75％以上的情况）的独立梁，斜截面受剪承载力计算时应考虑剪跨比的影响 5.4 梁的斜截面受剪破坏形态有几种？各自的破坏特征如何？ 答：梁的斜截面受剪破坏形态有：斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏。 斜压破坏的特征是：破坏时，斜裂缝间的混凝土压酥，与斜裂缝相交的腹筋没有屈服，承载力取决于混凝土的抗压强度，脆性破坏。 剪压破坏的特征是：与临界斜裂缝相交的腹筋先屈服，最后剪压区混凝土压坏而破坏，承载力取决于剪压区混凝土的强度，脆性破坏。 斜拉破坏的特征是：一旦斜裂缝出现，就很快形成临界斜裂缝，与临界斜裂缝相交的腹筋很快屈服甚至被拉断，承载力急剧下降，破坏过程短且突然，承载力主要取决于混凝土的抗拉强度，脆性显著。 可见，三种破坏均属于脆性破坏。 5.5 什么是箍筋的配筋率？箍筋的作用有哪些？箍筋的构造又从哪几个方面作出规定？ 答：箍筋的配筋率是表示沿梁轴线方向单位水平截面面积内所含有的箍筋截面面积，简称配箍率，用符号ρsv 表示，即按下式计算： bs A bs nA sv sv1sv ==ρ 在斜裂缝出现之前，箍筋的作用不明显；但在斜裂缝出现以后，与斜裂缝相交的箍筋应力突然增大，箍筋直接分担部分剪力，作用明显。箍筋的作用具体如下： （1）承担剪力，直接提高梁的受剪承载力； （2）抑制斜裂缝的开展，间接提高梁的受剪承载力； 第7章受拉构件的截面承载力 7.1选择题 1．钢筋混凝土偏心受拉构件，判别大、小偏心受拉的根据是（ D ）。 A.截面破坏时，受拉钢筋是否屈服； B.截面破坏时，受压钢筋是否屈服； C.受压一侧混凝土是否压碎； D.纵向拉力N的作用点的位置； 2．对于钢筋混凝土偏心受拉构件，下面说法错误的是（ A ）。 ξ>，说明是小偏心受拉破坏； A.如果bξ B.小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担； C.大偏心构件存在混凝土受压区； D.大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N的作用点的位置； 7.2判断题 ξ>，说明是小偏心受拉破坏。（×） 1．如果bξ 2．小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担。（∨） 3． 大偏心构件存在混凝土受压区。（ ∨ ） 4． 大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力 N 的作用点的位置。 （ ∨ ） 7.3问答题 1.偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么？大、小偏心破坏的受力特点和破坏特征各有何不同？ 答：（1）当N 作用在纵向钢筋s A 合力点和's A 合力点范围以外时，为大偏心受拉；当N 作用在纵向钢筋s A 合力点和's A 合力点范围之间时，为小偏心受拉； （2）大偏心受拉有混凝土受压区，钢筋先达到屈服强度，然后混凝土受压破坏；小偏心受拉破坏时，混凝土完全退出工作，由纵筋来承担所有的外力。 2.大偏心受拉构件的正截面承载力计算中，b x 为什么取与受弯构件相同？ 答：大偏心受拉构件的正截面破坏特征和受弯构件相同，钢筋先达到屈服强度，然后混凝土受压破坏；又都符合平均应变的平截面假定，所以b x 取与受弯构件相同。 3.大偏心受拉构件为非对称配筋，如果计算中出现'2s a x <或出现负值，怎么处理？ 答：取'2s a x =，对混凝土受压区合力点（即受压钢筋合力点）取矩， ) (' 0's y s a h f Ne A -=，bh A s ' min 'ρ= 思考与练习 1.基本力学性能 1-1 混凝土凝固后承受外力作用时，由于粗骨料和水泥砂浆的体积比、形状、排列的随机性，弹性模量值不同，界面接触条件各异等原因，即使作用的应力完全均匀，混凝土内也将产生不均匀的空间微观应力场。在应力的长期作用下，水泥砂浆和粗骨料的徐变差使混凝土内部发生应力重分布，粗骨料将承受更大的压应力。 在水泥的水化作用进行时，水泥浆失水收缩变形远大于粗骨料，此收缩变形差使粗骨料受压，砂浆受拉，和其它应力分布。这些应力场在截面上的合力为零，但局部应力可能很大，以至在骨料界面产生微裂缝。 粗骨料和水泥砂浆的热工性能（如线膨胀系数）的差别，使得当混凝土中水泥产生水化热或环境温度变化时，两者的温度变形差受到相互约束而形成温度应力场。由于混凝土是热惰性材料，温度梯度大而加重了温度应力。环境温度和湿度的变化，在混凝土内部形成变化的不均匀的温度场和湿度场，影响水泥水化作用的速度和水分的散发速度，产生相应的应力场和变形场，促使内部微裂缝的发展，甚至形成表面宏观裂缝。混凝土在应力的持续作用下，因水泥凝胶体的粘性流动和内部微裂缝的开展而产生的徐变与时俱增，使混凝土的变形加大，长期强度降低。 另外，混凝土内部有不可避免的初始气孔和缝隙，其尖端附近因收缩、温湿度变化、徐变或应力作用都会形成局部应力集中区，其应力分布更复杂，应力值 更高。 1-2 解：若要获得受压应力-应变全曲线的下降段，试验装置的总线刚度应超过试件下降段的最大线刚度。 采用式（1-6）的分段曲线方程，则下降段的方程为： 20.8(1)x y x x = -+ ，其中c y f σ= p x εε= ，1x ≥ 混凝土的切线模量d d d d c ct p f y E x σεε= =? 考虑切线模量的最大值，即 d d y x 的最大值： 222222d 0.8(1)(1.60.6)0.8(1) , 1d [0.8(1)][0.8(1)]y x x x x x x x x x x x -+----==≥-+-+ 令22d 0d y x =，即： 223221.6(1)(1.60.6) 1.60[0.8(1)][0.8(1)]x x x x x x x ---=-+-+ 221.6(1)(1.60.6) 1.6[0.8(1)]x x x x x ∴--=-+ 整理得：30.8 2.40.60 , 1x x x -+=≥ ；解得： 1.59x ≈ 222 max 1.59d d 0.8(1.591)0.35d d [0.8(1.591) 1.59] x y y x x =-?-?? ===- ??-+?? 2,max 3 max max d d 260.355687.5N/mm d d 1.610c ct p f y E x σεε-???? ∴==?=?= ? ?????? 试件下降段的最大线刚度为： 22 2,max 100mm 5687.5N/mm 189.58kN/mm >150kN/mm 300mm ct A E L ?=?= 所以试件下降段最大线刚度超过装置的总线刚度，因而不能获得受压应力-应变全曲线（下降段）。混凝土习题答案十三章
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