高等混凝土(整理后)

1、1要使静定结构中混凝土构件不致因混凝土收缩而开裂，求构件的最大配筋率须满足的条件。已知混凝土自由收缩应变为、弹性模量为Ec、弹性系数为、开裂时的应力为、钢筋的弹性模量为Es。2 钢筋的包兴格效应主要有哪些内容？钢筋的骨架曲线与一次拉伸试验曲线的关系如何？答：是某些塑性材料的一种力学性质，表现为当材料受到某一方向的载荷作用（如拉伸）进入塑性变形阶段后，若接着施加相反方向的载荷（如压缩），将会发现此时材料的屈服应力会比直接施加后一种载荷时降低。当混凝土结构中钢筋受到反复荷载的作用，钢筋的应力出现反复加载与卸载，钢筋所表现出的力学性能与单向受拉或受压时有所不同。滞回曲线？P20 除反向受压的第一次屈

2、服部分有差异外，骨架线和钢材的一次拉伸曲线基本一致。3影响钢筋疲劳强度的主要因素有哪些？在混凝土结构设计中是如何处理的？钢筋的疲劳强度与应力变化的幅值有关，其他影响因素还有：最小应力值的大小、钢筋外表面几何尺寸和形状、钢筋的直径、钢筋的强度、钢筋的加工和使用环境以及加载的频率等。由于承受重复性荷载的作用，钢筋的疲劳强度低于其在静荷载作用下的极限强度。原状钢筋的疲劳强度最低。混凝土的疲劳强度定义为：构件混凝土在给定的重复荷载次数N作用下，所能耐受的最大应力值，我国公路桥取N=200万次（铁路桥梁N=300万次）疲劳试验结果作为疲劳强度。 Pf=Pfmin/Pfmax(-1<=Pf<=

3、0.9)在混凝土结构设计规范根据疲劳应力比值的相应范围选择对应的各级钢材。4 超张拉减小钢筋松驰量的机理是什么？预应力损失包括：预应力钢筋松弛引起的预应力损失。可通过超张拉减小该项预应力损失；超张拉就是为防止预应力损失进行的比计算的张拉实际强度还高的拉力，一般高5%到10%。持续荷载2分钟，加速钢筋松弛的早期发展（第一分钟内完成损失总值的50%）。预应力张拉过程中为什么要实施预应力超张拉，目的是什么首先来介绍什么是预应力超张拉：预应力超张拉指的是为了减小预应力损失而实施的超过张拉控制应力的张拉操作，一般分为两种：1、直接张拉至1.03倍张拉控制应力。2、张拉至1.05倍张拉控制应力，持荷2分钟

4、，退回到1.0倍张拉控制应力。那么预应力张拉过程中为什么要实施预应力超张拉，目的又是什么？因为整个张拉系统是个传力的过程，当你油表上显示张拉力够的时候，其实从油表，千斤顶，锚具传到钢绞线上的力肯定要比油表显示的张拉力的值要小。实施预应力超张拉的目的是为了减小松弛损失。5 混凝土弹性模量是如何确定的，试验的原理是什么？应力在c=0-0.5fc之间重复加载l0次,取c=0.5fc时所测得的变形值作为确定混凝土弹性模量的依据。混凝土应力-应变曲线原点处切线的斜率称为原点弹性模量，简称混凝土的弹性模量。 原点弹性模量不易从试验中测出。利用多次重复加载卸载后应力应变关系趋于直线的性质来求弹性模量，即加载

5、至，然后卸载至零，重复加载卸载，应力应变关系渐趋稳定并接近于一直线，该直线的正切即为混凝土的弹性模量。6 混凝土应力状态与其应力路径有关，这种特性会在哪些方面表现出来？P3536 混凝土二轴抗压强度超过其单轴抗压强度，在一方压应力作用下的横向变形受另一方压应力的约束，其内部微裂缝的开展受到了抑制，使其抗压强度提高。混凝土二轴拉压，抗压强度随另一方拉应力的增大而降低，另一方面，抗拉强度随压应力的增大而降低。7 混凝土抗压强度的几种表达形式间有何量值关系？若取消立方体强度，应如何解决遗留下来的问题？P31图2-3,式2-7.8 试用弹性力学方法导出混凝土劈拉强度的计算公式。9如何通过簿臂圆筒受扭试

6、验确定混凝土抗剪强度？薄壁圆筒的扭转当空心圆筒的壁厚t与平均直径D（即2r）之比时称为薄壁圆筒.1剪应力与剪切互等定理若在薄壁圆筒的外表面画上一系列互相平行的纵向直线和横向圆周线，将其分成一个个小方格，其中代表性的一个小方格如图4-7a所示。这时使筒在外力偶作用下扭转，扭转后相邻圆周线绕轴线相对转过一微小转角。纵线均倾斜一微小倾角从而使方格变成菱形(见图4-7b)，但圆筒沿轴线及周线的长度都没有变化。这表明，当薄壁圆筒扭转时，其横截面和包含轴线的纵向截面上都没有正应力，横截面上只有切于截面的剪应力，因为筒壁的厚度很小，可以认为沿筒壁厚度剪应力不变，又根据圆截面的轴对称性，横截面上的剪应力沿圆环

7、处处相等。根据如图4-7c所示部分的平衡方程，有 （4-2）如图4-7d是从薄壁圆筒上取出的相应于4-7a上小方块的单元体，它的厚度为壁厚t，宽度和高度分别为，。当薄壁圆筒受扭时，此单元体分别相应于p-p,q-q圆周面的左、右侧面上有剪应力，因此在这两个侧面上有剪力，而且这两个侧面上剪力大小相等而方向相反，形成一个力偶，其力偶矩为。为了平衡这一力偶，上、下水平面上也必须有一对剪应力作用（据，也应大小相等，方向相反）。对整个单元体，必须满足，即所以 （4-3）上式表明，在一对相互垂直的微面上，垂直于交线的剪应力应大小相等，方向共同指向或背离交线。这就是剪应力互等定理。图表-7d所示单元体称纯剪切

8、单无体。2剪应变与剪切胡克定律与图4-7b中小方格（平行四边形）相对应，图4-7e中单元体的相对两侧面发生微小的相对错动，使原来互相垂直的两个棱边的夹角改变了一个微量，此直角的改变量称为剪应变或角应变。如图4-7b所示若为圆筒两端的相对扭转角，为圆筒的长度，则剪应变为 （4-4）薄圆筒扭转试验表明，在弹性范围内，剪应变与剪应力成正比，即 （4-5）式（4-5）为剪切胡克定律；称为材料剪切弹性模量，单位：GPa。对各向同性材料，弹性常数三者有关系 （4-6）10 为什么混凝土双轴受压时的最大强度值不在双轴等压状态时？只有当左右，由于值适中，限制了该方向的拉断，有不致引起方向的突然崩碎，从而使方向

9、的峰值应变最大。11 混凝土强度在偏平面上的包络线族与Drucker-Prager 强度理论表达的混凝土强度特性时的区别在哪里？12 双轴试验时将平面模型做成平面应变模型，对试验结果会有什么影响？13 可用什么方式阻止梁中和轴上移，从而提高梁的抗弯承载力？梁的中和轴为什么会上移：梁在弯矩效应下，梁截面下部承受拉力，截面上部承受压力，随着荷载增加，弯矩效应增大，梁截面下部混凝土拉应力超过抗拉强度极限，混凝土退出工作，全部拉应力由钢筋承担，梁截面的中和轴逐步上移。增大梁上方、下方的钢筋截面、混凝土强度；对于12米以上的大跨度钢筋混凝土梁，可采用预应力配筋；条件允许的话，可把简支梁改为两端固结梁；把

10、梁截面改成采取上大下小，如的梯形截面。14 将箍筋的强度提高到等于或大于纵筋时，柱的受力特性会有何种变化？轴心受压柱为什么纵向钢筋强度不宜过高：这是因为钢筋抗压强度远远大于混凝土抗压强度，以承受压应力为主的轴心受压柱在混凝土达到受压极限时，钢筋的抗压强度还远远未发挥出来，在此情形下，如果纵向钢筋强度用得过高，完全是种浪费。在轴心受压柱中,配置纵向钢筋的作用是什么?为什么要控制配筋率?在轴心受压柱中,配置纵向钢筋的作用是为了承担混凝土分担后的剩余压应力（混凝土的弹性模量较钢筋为低）。为什么要控制配筋率?一个是经济因素，一个是防止构件的脆性破坏。箍筋约束能改善混凝土的性能，提高其强度和延性。通过增

11、加钢筋混凝土柱的柱端箍筋，增强箍筋对塑性铰区混凝土的约束，可以改善柱的变形能力和屈服后强度，提高延性，增强柱的抗震性能。配箍率的增加不仅提高钢筋混凝土框架柱的抗剪强度而且有利于构件变形能力的发挥15 柱中配菱形箍筋与方形箍筋在受力与施工上会有哪些区别？柱箍筋的作用除了抗剪外，还有一个很重要的作用就是约束截面核心区的混凝土柱截面较大时,此时为满足箍筋肢距,必须要做复合箍筋。柱子的混凝土浇灌下去后是需要振捣棒插下去振捣的,菱形箍有较大的中间空洞,振捣棒插得下去,而且此时的箍筋肢距也能满足要求,所以用菱形箍较好。从受力性能上来讲，菱形箍可以形成一个闭会箍能够是柱的混凝土三向受压。16 请建立一个理论

12、模型来确定受力钢筋间距。17受压相对界限高度系数的限值与哪些因素有关，是如何确定的？P49 (本科混凝土)18 如何来确定梁受压区的压应力分布曲线，当确定曲线后如何来确定极限状态下的等效受压区（等效为矩形分布）高度x？19矩形截面柱在任意方向受偏心压力作用时的强度包络曲面的基本形状是如何的？它在轴力N=0的平面上的投影应是什么形状？20在斜截面抗剪设计中剪力设计值的是某一截面的剪力值，但截面承载能力计算时取了斜裂缝穿越的箍筋抗剪能力，这个矛盾如何解释？21在斜截面抗剪承载力计算公式中为什么取了混凝土的抗拉强度，而抗拉的面积取了bh0，难道构件没有受压区了吗？抗剪强度抗拉强度（5%-30%），公

13、式前的系数。P86（高等钢筋混凝土结构）下半部分。22弯扭联合作用时，扭矩会降低构件承载力吗？单独计算配筋后进行叠加可以吗？P107（高等钢筋混凝土结构）23弯扭剪共同作用时，顶面破坏与底面破坏有何不同？P109 （高等钢筋混凝土结构） P181 本科混凝土24若将一根钢筋埋置于一块很大的混凝土块中，锚固长度足够长，当一端拉拔时，沿钢筋表面的剪应力分布是怎样的？25混凝土收缩为什么引起混凝土的开裂？塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后45小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所

14、产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。缩水收缩（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。26混凝土收缩裂缝与混凝土温度裂缝同时存在时，如何区分这两种裂缝？收缩裂缝：出现在垂直

15、于短边的方向。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错：梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。温度裂缝垂直于长跨，收缩裂缝垂直于短跨。28汶川地震中楼梯梯段板断裂较严重，试分析断裂原因。由于层间位移的影响，现浇楼梯在框架中起了K形支撑的作用。当层间位移发生时，一个梯板段受拉，另一梯板段受压，楼梯梁受剪，当反向层间位移发生时，一个梯板段受压，另一梯板段受拉

16、，楼梯梁受剪，这样反复作用使得框架结构的楼梯梯板和平台梁板出现了不同程度的损坏。29汶川地震中框架结构大都产生柱端破坏，而梁的破坏较少，从设计理论上有何问题？强柱弱梁指的是使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求。用以提高结构的变形能力，防止在强烈地震作用下倒塌。“强柱弱梁”不仅是手段，也是目的，其手段表现在人们对柱的设计弯矩人为放大，对梁不放大。其目的表现在调整后，柱的抗弯能力比之前强了，而梁不变。即柱的能力提高程度比梁大。这样梁柱一起受力时，梁端可以先于柱屈服。 强柱弱梁是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。就是柱子不先于梁破坏，因为梁破坏属于构件破坏，是局部性的，柱子破坏将危

17、及整个结构的安全-可能会整体倒塌，后果严重。要保证柱子更“相对”安全，故要“强柱弱梁”。柱剪切破坏，梁柱节点区破坏，大多属于配箍不足，箍筋拉结或弯钩等构造措施不到位等原因造成，规范规定的最小配箍率可能也需要考虑提高。即使柱端首先发生弯曲破坏而形成塑性铰，巨大的轴压比容易使混凝土压溃而发生剥离脱落，从而严重削弱柱端的抗剪能力的地震剪力，因而很容易引起剪切破坏。因此，需要考虑压弯破坏对柱端抗剪承载力降低的影响，提出切实可行实用的配筋构造技术，充分保证“强剪弱弯”。30柱的正截面抗震设计中要控其轴压比，而节点设计时还要考虑剪压比，为什么？轴压比的大小，与柱的破坏形态和变形能力是密切相关的。而且，轴压

18、比是影响柱的延性的重要因素之一，柱的变形能力随轴压比增大而急剧降低，尤其在高轴压比下增加箍筋对改善柱变形能力的作用并不明显。所以，抗震设计中应限制柱的轴压比不能太大，其实质就是希望框架柱在地震作用下，仍能实现大偏心受压下的弯曲破坏，使柱具有延性性质。 当构件的截面尺寸太小或混凝土强度太低时，按抗剪承载力公式计算的箍筋数量会很多，则箍筋在充分发挥作用之前，构件将过早呈现脆性斜压破坏，这时再增加箍筋用量已没有意义。由于节点区的受力状况非常复杂，所以在结构设计时只有保证各节点不出现脆性剪切破坏才能使梁、柱充分发挥其承载能力和变形能力，实现延性框架。因此设计时尽量保证梁、柱塑性铰顺序出现完成之前，节点区不能过早破坏。抗震设计时，柱的剪跨比宜大于2，当剪跨比小于2时，则应采取相应的配筋构造措施来加强。轴压比限值实质上是为了保证柱的延性。轴压比是决定箍筋配箍特征值的一个因素。剪压比实质上是为了约束截面尺寸大小。31 当可任意改变混凝土力学与变形性能时，你认为改变什么参数可较有效地提高钢管混凝土柱的承载力？32型钢混凝土叠合梁中重点应