01混凝土结构设计原理习题

1、四、简答题： 1建筑结构对建筑用钢筋的基本要求是什么？为什么？ 2什么是混凝土的徐变？影响混凝土徐变的主要因素有哪些？徐变会对结构造成哪些 影响？ 3混凝土的强度等级是怎样确定的？ 1什么是极限状态？结构的极限状态包括哪两方面内容？ 2何谓结构上的作用、作用效应及结构的抗力？ 3什么是混凝土结构的耐久性？其主要影响因素有哪些？混凝土结构设计规范规 定了哪些措施来提高混凝土结构的耐久性。答案四简答题： 2-4.1 答案： （1）强度高。钢筋的强度愈高，钢材的用量于少。 （2）塑性好。为了保证人们生命和财产的安全，要求混凝土结构在破坏前要 有较为明显的破坏预兆，即构件要有较好的塑性性质。 （3）可

2、焊性好。用于工程中的钢筋有时要求采用焊接连接，因此，要求钢筋 的可焊性好，以保证混凝土结构构件的质量。 （4）与混凝土的粘结锚固性能好。混凝土在结硬时，牢固地与钢筋粘结在一 起，相互传递内力，粘结力是它们共同工作的基础。 2-4.2 答案：混凝土构件或材料在不变荷载或应力长期作用下，其变形或应变随时间而不 断增长，这种现象称为混凝土的徐变。 徐变主要与应力大小、内部组织和环境几个因素有关。所施加的应力越大， 徐变越大；水泥用量越多，水灰比越大，则徐变越大；骨料越坚硬，徐变越 小；振捣条件好，养护及工作环境湿度大，养护时间长，则徐变小。 徐变具有两面性，一是引起混凝土结构变形增大，导致预应力混凝

3、土发生预 应力损失，严重时还会引起结构破坏；二是徐变的发生对结构内力重分布有 利，可以减小各种外界因素对超静定结构的不利影响，降低附加应力。 2-4.3 答案：混凝土的强度等级的确定方法如下：用边长为 150mm的立方体标准试件，在 标准条件下（温度 20 0 C?3 0 C，湿度在 90%以上的标准养护室中）养护 28 天， 并用标准试验方法（加载速度 C30 以下控制在0.3Mpa/s?0.5Mpa/s 范围，C30 以上控制在 0.5Mpa/s?0.8Mpa/s 范围，两端不涂润滑剂）测得的具有 95%保 证率的立方体抗压强度。4 3-4.1 答案：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态

4、就不能满足设计规定的某一功能 要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态是区分结构工作状态可 靠或失效的标志。极限状态可分为两类：承载能力极限状态和正常使用极限 状态:（1）承载能力极限状态 这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的 变形。结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状 态： （2）正常使用极限状态 这种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。结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态： 3-4.2 答案：结构上的作用是指施加在结构或构件上的力、以及引起结构外加变形或约束变形的原 因。

5、作用效应是指由结构上的作用引起的结构或构件的内力和变形。当作用为集中力或分布力时， 其效应可称为荷载效应。 结构抗力是指结构或构件承受作用效应的能力，如构件的承载力、刚度、抗 裂度等。影响结构抗力的主要因素是材料性能、几何参数以及计算模式的精确 性等。 3-4.3 答案：结构的耐久性是指结构在使用环境下，对物理的、化学的以及其他使结构材 料性能恶化的各种侵蚀的抵抗能力。 影响混凝土结构耐久性的因素主要有内部和外部两个方面。内部因素主要有 混凝土的强度、渗透性、保护层厚度、水泥品种和标号及用量，外加剂、集 料的活性等，外部因素则主要有环境温度、湿度、CO2 含量、侵蚀性介质等。 目前对混凝土结构

6、耐久性的研究尚不够深入，关于耐久性的设计方法也不完 善，因此，耐久性设计主要采取以下保证措施。 （1）划分混凝土结构的环境类别（2）规定混凝土保护层厚度（3）规定裂缝 控制等级及其限值（4）规定混凝土的基本要求2在什么情况下受弯构件正截面承载力计算应设计成双筋？ 3钢筋混凝土适筋梁从加载到破坏经历了哪几个阶段？如何划分受力阶段？各阶段正 截面上应力的变化规律？每个阶段是哪种计算的依据？ 6在截面承载力复核时如何判别两类 T 形截面？在截面设计时如何判别两类T形截面？ 8何为混凝土保护层？它的作用是什么？其大小与哪些因素有关? 9钢筋混凝土梁正截面的破坏形式有哪几种？哪些因素决定破坏形式？10梁

7、中一般配置哪几种钢筋？每一种钢筋的位置及作用是什么？画图示意。 11什么是适筋梁的配筋率？如何确定适筋梁的最大配筋率和最小配筋率？ 4-4.2 答案：（1）当截面的弯矩设计值超过单筋适筋构件能够承受的最大弯矩设计值，而 截面尺寸、混凝土的强度等级和钢筋的种类不能改变。 （2）构件在不同的荷载组合下，截面的弯矩可能变号。 （3）由于构造上的原因（如连续梁的中间支座处纵筋能切断时），在截面的受 压区已经配置一定数量的受力钢筋。 4-4.3 答案：未裂阶段：从加载到混凝土开裂前。受压区混凝土应力分布为直线，受拉区 混凝土应力分布前期为直线，后期为曲线；钢筋的应力较小。该阶段末是抗 裂度计算的依据。

8、带裂缝工作阶段：从混凝土开裂至钢筋应力达到屈服强度。受压区混凝土应 力分布为曲线。一旦出现裂缝受拉区混凝土退出工作，裂缝截面处钢筋的应 力出现突变，阶段末钢筋的应力达到屈服强度。该阶段是裂缝宽度及挠度变形计算的依据。 破坏阶段；从钢筋应力达到屈服强度至构件破坏。受压区混凝土应力曲线趋 于丰满。钢筋的应力保持屈服强度不变。该阶段末是极限状态承载力计算的 依据。4-4.6 答案：在截面承载力复核时，若fcbfhffyAs时，则为第一类 T形截面，反之为第 二类 T形截面。在截面设计时，若 Mb 时， 为小偏心受压构件。6-4.7 答案：不相同，偏心受压构件的斜截面承载力比受弯构件的斜截面承载力高。这是由于偏心受压构件中轴向压力的存在能阻滞斜裂缝的出现和开展， 增强了骨料 咬合作用，增大了混凝土剪压区高度，从而提高了混凝土的受剪承载力。 2 为什么一般钢筋混凝土结构，在使用荷载作用下，构件通常总是带裂缝工