混凝土题目汇总(修改) (1)

1、1.简述钢筋混凝土结构的优缺点。优点：（1）耐久性好（2）耐火性好（3）整体性好（4）就地取材（5）承载力强（6）刚度大（7）可模性好（8）适用性广缺点：（1）自重大（2）抗裂性差（3）混凝土的补强维修困难（4）隔热隔声效果差（5）施工比钢结构复杂，建造工期一般较长2.为什么对混凝土立方体试件，标准试验方法规定沿垂直浇注方向加载以测定抗压强度？因为当混凝土承受不同方向（即平行、垂直或倾斜于混凝土的浇注方向）的应力时，其强度和变形值有所不同。在混凝土浇注和振捣过程中，比重和颗粒较大的骨料沉入构件的底部，而比重小的骨料和流动性大的水泥砂浆、气泡等上浮，靠近构件模板侧面和表面的混凝土表层内，水泥砂浆

2、和气孔含量比内部的多，造成整体的不均匀，因此以加载时最容易破坏的方向作为混凝土的加载方向。3.在实际中，混凝土的基本力学性能不可能完全和理想的标准试验方法所测得的数值相同。要考虑到实际中多种复杂的的情况。那么在实际条件中，影响混凝土基本力学性能的主要因素有哪些？主要因素有：荷载重复加卸作用；偏心受力包括偏心受压、偏心受拉和弯曲受拉；养护龄期；混凝土的收缩变形以及混凝土的徐变。4.拉压子午线的定义及特点:定义：静水压力轴与任一主应力轴组成的平面，同时通过另两个主应力轴的等分线，此平面与破坏包络面的交线，分别称为拉压子午线。特点：1、拉子午线的应力条件为1 2 = 3 ，线上特征强度点有单轴受拉(

3、ft,0,0)和二轴等压(0,-fcc,-fcc）在偏平面上的夹角为 =0°；2、压子午线的应力条件则为1 = 2 3 ，线上有单轴受压(0,0,-fc )和二轴等拉(ftt, ftt, 0)，在偏平面上的夹角 =60°； 3、拉、压子午线与静水压力轴同交于一点，即三轴等拉(fttt, fttt, fttt)。拉、压子午线至静水压力轴的垂直距离即为偏应力 rt 和 rc。5 为什么要考虑混凝土的多轴强度？混凝土极少处于单一的压力或拉力状态，而大多是处于二维或三维的应力状态。即使是最简单的梁、板、柱构件，混凝土都处于二维或三维应力状态。如果采用混凝土的单轴抗压或抗拉强度，则会

4、造成过低或过高的给出多轴拉-压混凝土的强度，造成材料浪费或埋下不安全隐患，显然这是不合理的，因此我们要考虑混凝土的多轴强度。6.简述制备高强混凝土的途径以及其发展意义？ 答：途径：（1）提高水泥的强度，加速其水化作用，增强混凝土的密实性；（2）减小水灰比；（3）使用各种聚合物作为胶结材料替代水泥；发展意义：（1）发展高强度等级的混凝土,不仅有着重要的社会效益,而且有着极其显著的经济效益，它几乎成了衡量一个国家或地区在材料科学领域的研究水平的重要标志。（2）用C100以上的混凝土制作的预应力混凝土构件在同等承载的情况下,重量上可以与钢结构相近,这样大部分的钢结构工程,可以用预应力混凝土结构代替。

5、（3）高强度等级的混凝土可以使建筑结构的体积缩小,从而起到节约混凝土浇注量和增大建筑物使用空间的作用。（4）用高强度混凝土代替一般混凝土,可节约混凝土用量和钢材等,具有节能效果。7. 影响钢筋与混凝土之间粘结强度的主要因素有哪些？影响钢筋与混凝土之间粘结强度的主要因素有：1.混凝土强度：光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝土强度等级的提高而提高，且与混凝土的劈裂抗拉强度近似成正比。2.与浇筑位置有关：浇筑深度超过300mm的“顶部”水平钢筋，地面的混凝土由于水分、气泡的逸出和混凝土泌水下沉，并不与钢筋紧密接触形成一强度较低的疏松空隙层，它削弱了钢筋与混凝土的粘结作用，顶部水平钢筋的粘结强度要比

6、竖位钢筋和底部钢筋的强度低。3.保护层厚度及钢筋的净距离：增大钢筋外部混凝土保护层厚度（钢筋外边缘到混凝土表面的最小距离）和保持一定的净钢筋间距离，可以提高劈裂抗力，保证粘结强度充分发挥。4.增大钢筋外部混凝土保护层厚度（钢筋外边缘到混凝土表面的最小距离）和保持一定的净钢筋间距离，可以提高劈裂抗力，保证粘结强度充分发挥。5.当钢筋的锚固区作用有横向压力时，横向压力约束了混凝土的横向变形，使钢筋与混凝土间抵抗滑动的摩阻力增大，因而可以提高粘结强度。8. 钢筋和混凝土共同工作的基础是什么？1.混凝土和钢筋之间有良好的粘结性能，两者能可靠地结合在一起，共同受 力和变形。2. 混凝土和钢筋两种材料的温

7、度线膨胀系数很接近，避免温度变化时产生较大的温度应力破坏二者之间的粘结力。 3. 混凝土包裹在钢筋的外部，可使钢筋免于过早腐蚀或高温软化。9. 与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁有哪些优势？钢筋混凝土梁具有很好的抗拉性能，当混凝土梁开裂后钢筋可以帮助混凝土承受拉力，梁并不破坏还可以继续承载。提高了梁的承载能力，而且还提高了梁的变形能力，使得梁在破坏前能给人以明显的预告。10.有哪些力学模型可对混凝土的局部抗压强度值作近似分析？1、CEB-FIP MC90模型 2、Hawkins 模型 3、经验公式11.一钢筋混凝土轴心受压柱，承受轴向压力设计值1450KN。正方形截面，计算长度=4800mm，C3

8、0混凝土，纵向受力钢筋HRB335、箍筋HPB300。试选配纵向受力钢筋和箍筋。纵向受力钢筋，选配4根直径为25的钢筋，布置在四角全部纵筋配筋率：，一侧纵筋配筋率：且满足。按构造配箍。12.(普通箍筋柱与螺旋箍筋柱箍筋作用特点？普通箍筋柱中箍筋的作用是防止纵筋压屈，改善构件的延性，并与纵筋形成钢筋骨架，便于施工。螺旋箍筋柱中，螺旋箍筋为圆形，且间距较密，其作用除了具有普通箍筋的作用外，还能约束核心部分的混凝土的横向变形，使混凝土处于三轴受压状态（核芯混凝土）提高了混凝土强度，更重要的是增加了构件破坏时的延性。13.已知梁截面尺寸b=250mm，h=450mm，混凝土等级为C30，钢筋采用HRB

9、500级，环境类别为二b类，受拉钢筋采用325（As=1473mm2）,受压钢筋为216（As´=402mm2）,箍筋直径为8mm，要求承受的弯矩设计值M=180kN·m，验算此梁是否安全。（已知=1.0， =14.3kN/mm2，=435N/mm2， =410N/mm2,=0.482，二b类环境下保护层厚度为35mm）【解】=35+8+25/2=55.5mm， =35+8+16/2=51mm，则=450-55.5=394.5mm。 则可得截面相对受压区高度为： 则2=2×51394.5=0.259=0.337=0.480，满足基本公式的适用条件。截面的抵抗矩系数

10、为 =0.337×(10.5×0.337)=0.280则双筋截面的极限弯矩为 =0.280×1.0×14.3×250×394.52 +410×402×(394.551)=212.40×106N·mm则M=110kN·m=212.40kN·m，此梁安全。14.简述钢筋混凝土结构温度变形差产生的机理。温度变化时，特别是高温（T>200ºC）的情况下，混凝土的热惰性使构件截面上形成温度梯度很大的不均匀温度场。钢筋和混凝土的线膨胀系数在不同温度下仍有一定的差别。这些都

11、使构件截面上出现可观的温度变形差。15.在压弯承载力构件中，为了简化计算，一般将受压区混凝土的抛物线加矩形应力图形用一个等效矩形应力替换，请问两个图形等效的原则是什么？1.等效矩形应力图形的面积应等于抛物线加矩形应力图形的面积，即混凝土压应力的合力的大小相等；2.等效矩形应力图形的形心位置应与抛物线加矩形应力图形的总形心位置相同，即压应力合力的作用点位置不变。16. 影响混凝土裂缝宽度的主要因素有哪些？影响裂缝宽度的因素如下所示：（1）、受拉钢筋的应力；（2）、钢筋的直径；（3）、受拉钢筋的配筋率；（4）、钢筋的外形；（5）、荷载作用的性质；（6）、构件的受力性质；17. 构件的变形过大，会对

12、结构产生哪些不良的影响？（1）、改变构件的内力或承载力；例如受压的柱子产生过大的变形，将可能发生失稳破坏，承载力明显降低；（2）、妨碍结构的使用功能；强风下悬索桥可能产生震颤，桥梁剧烈晃动，影响使用；（3）、引起相连建筑构件的损伤；例如支撑式隔墙的局部损伤开裂将加重梁的负担；（4）、人们的心理不安全感；例如比萨斜塔曾经因整体变形过大而停止对外开放；18. 适筋简支梁纯弯段的弯矩-曲率关系图中出现两个拐点的含义？第一个拐点出现于受拉区混凝土开裂后，当作用在构件上的弯矩超过其开裂弯矩时拉区混凝土将开裂，截面中和轴向压区移动，受拉钢筋与压区混凝土的应变均加速增加，截面曲率突增曲线斜率迅速减小，之后裂

13、缝处于平稳发展阶段曲率增长减缓，因此曲线出现明显的转折，形成第一个拐点；作用在构件上的弯矩继续增加，当弯矩临近钢筋的屈服弯矩时，受拉钢筋的应变再次加速增加并迅速达到其屈服应变，截面曲率加速增长，曲线斜率再次迅速减小，出现第二个拐点。19. 简述牛腿在不同的挑出长度（a/h）下的裂缝发展过程和破坏形态。剪切破坏(a0.1h0)沿下柱支承边出现多条斜向短裂缝，与直接剪切试件(图128(a)相同，最后牛腿沿此垂立面往下剪切移动而破坏。斜压破坏(a=（0.1-0.75）h0)当荷载达极限值的20-40时，首光在牛腿顶面出现受拉竖向裂缝，稍有扩展后停滞。达极限荷载的40-60时，加载板内侧出现裂缝，并向

14、斜下方发展。至7080极限荷裁后，此斜裂缝的外侧出现大量短小的斜裂缝，逐渐扩展和相连。最终如同加载板下的个斜向短柱受压破坏。弯压破坏(a=（0.75-1.0）h0)荷载增大后，相继出现顶部的竖向受拉裂缝和加载板内侧起始的斜裂缝，并逐渐向牛腿根部延伸。达80极限荷载后，顶部钢筋受拉屈服，裂缝增宽并向下延伸，牛腿根部的压区高皮不断缩减，混凝土发生受压破坏而告终。20. 斜截面破坏形态有几类？分别采用什么方法加以控制？ （1）斜截面破坏形态有三类：斜压破坏，剪压破坏，斜拉破坏 ； （2）斜压破坏通过限制最小截面尺寸来控制;剪压破坏通过抗剪承载力计算来控制;斜拉破坏通过限制最小配箍率来控制。21. 在

15、对称配筋和非对称配筋（顶部配筋少于底部配筋）承受扭矩作用构件上施加正弯矩会对其抗扭承载力产生怎样的影响？对称配筋抗扭构件，在纯扭状态时顶部和底部钢筋同时达到受拉屈服强度，当施加有正弯矩时，梁底钢筋总能达到受拉屈服强度，梁顶钢筋的拉应力会减小甚至转为受压，结构的抗扭承载力相比纯扭状态减小。非对称配筋构件，在纯扭的极限状态时梁顶钢筋达到受拉屈服强度，而梁底钢筋低于受拉屈服强度。当施加有正弯矩时，可以调整上下钢筋的应力，顶部拉应力减小，底部拉应力增大，弯矩为一定值时上下钢筋可以同时达到受拉屈服强度，构件极限扭矩值相比纯扭状态提高。若再增加弯矩值，则底部钢筋会先于顶部钢筋达到受拉屈服强度。22.在构件

16、非线性分析中，为什么研究的是增量间（荷载增量与位移增量，即）之间的关系而不是研究荷载与位移之间()的关系？在构件的非线性研究中，荷载与位移之间不是一一对应的关系，关系与加载、卸载的路径有关，知道某一点的或并不能唯一确定该点的或。在非线性研究中，通过知道前一点的、以及关系才能确定该点的、。因此，构件的非线性阶段研究的是关系。23.如图所示，变截面杆件AB段和BC段长度均为L，受约束情况如图所示，试计算该杆件的总体刚度矩阵。解：对单元求其单位刚度矩阵：则单元所受力因此，单元的单位刚度矩阵为：同理可得单元的单位刚度矩阵为：在整体坐标系下，对单元刚度矩阵进行组装，得到总体刚度矩阵为：因此K为所求总体刚

17、度矩阵。24.请简述钢筋混凝土杆系结构中，塑性转角的产生的原因和塑性转角产生对结构的影响。（至少两点）Q1，钢筋混凝土在荷载作用下，部分区段内钢筋达到屈服强度，但截面弯矩仍小于其极限值，在最大弯矩截面两端形成一个塑性变形区，此区段内的钢筋塑性伸长大，曲率大大超过了构件的其它部分，形成局部集中转角，称为塑性转角Q2直接结果，增大了结构的变形，附加变形增大了柱、墙等垂直构件的效应，影响了结构的极限承载力；塑性铰的出现和发展，使得静定结构发生内力重分布。25. 在混凝土的受压疲劳试验中，得到的材料疲劳强度S-N图如下，横坐标代表疲劳破坏时的加载次数（疲劳寿命），纵坐标代表疲劳强度，由图请问为什么疲劳

18、寿命越长，疲劳强度反而越低？疲劳破坏是一个损伤积累过程，是内力低于静承载力的多次作用后产生的破坏，即使是一个比较小的荷载，在多次重复作用下都可能使结构产生破坏。疲劳强度是指不会发生疲劳破坏的临界承载力，当这个最大承载力越小（即施加的最大荷载越小），那么使结构疲劳破坏所需的重复次数就应越多（即疲劳寿命越长），因此会出现疲劳寿命越长，疲劳强度越低的结果。26. 混凝土的受压性能随试件加载速度的提高一般变化规律是什么？1.棱柱体抗压强度单调增长。2.应力应变曲线的形状无明显变化，峰值应变和弹性模量值同为单调增长，但前者增加幅度一般不超过10，后者增加幅度稍大，但低于抗压强度的增大幅度。3.泊松比值无

19、明显变化。4.破坏形态与静载试验时相同，但更急速，高强混凝土破坏时有碎块飞出。27.以核弹爆炸为例，简答一下爆炸过程中波阵面、压缩区和稀疏区的概念。波阵面：当爆炸物在空气介质中引发爆炸后，爆心的反应区在瞬时内产生极高的压力，大大超过了周围空气的正常气压，于是形成一股高压气流，从爆心很快的向四周推进，其前沿犹如一道压力墙面，称为波阵面。压缩区：经过一定的时间后，波阵面到达距爆心一定距离处，此时波阵面处的超压值最高，靠爆心往里逐渐降低，称为压缩区。稀疏区：压缩区边界面再往里，由于气体运动的惯性，以及爆心区得不到能量的补充，形成了空气稀疏区，压力低于正常气压，这一区域为稀疏区。28.高温作用造成混凝

20、土的强度损失和变形性能恶化的主要原因是什么?水分蒸发后形成的内部空隙和裂缝；粗骨料和其周围水泥砂浆体的热工性能不协调，产生变形差和内应力；骨料本身的受热膨胀破裂等，这些内部损伤的发展和积累随温度升高而更趋严重。29.火灾的严重性取决于哪些因素?建筑物及其内的设施和堆放物中可燃材料的性质.数量和分布；房间的面积和形状，以及门窗洞口的大小和位置；通风和气流条件。30.抗高温的钢筋混凝土结构具有哪些受力特点？1）不均匀温度：混凝土的导热系数极低。2）材料性能的严重恶化;高温下，钢筋喝混凝土的强度和弹性模量降低很多，混凝土还出现，边角崩裂等现象，是构件的承载力和耐火极限严重下降的主要原因。3）应力-应

21、变-温度-时间的的耦合本构关系：分析一般的常温结构时，只需要材料的应力-应变本构关系。4）界面应力和结构内力的重分布：截面的不均匀温度场产生不等的温度变形和截面应力重分布。31.多种因素都会影响混凝土的耐久性，而其严重性在很大程度上取决于混凝土材料内部结构的多孔性和渗透性，那么影响混凝土孔结构和孔隙率的主要因素有哪些？1）水灰比（或水胶比)混凝土的水灰（胶）比越大，水泥颗粒周围的水层越厚，部分拌合水形成相互连通的、不规则的毛细孔系统，且孔的直径明显增大，总孔隙率就越大。混凝土水灰（胶）比一般都超过水泥充分水化作用所需的量(W/ 020025)，多余的水量越多，蒸发后遗留的孔隙率越大。2）水泥的

22、品种和细度在相同的条件下，分别用膨胀水泥、矾土水泥、普通硅酸盐水泥和火山灰、矿渣等配制的混凝土，其孔隙率依次增大。水泥中粗颗糙含量较多者，凝胶孔和毛细孔的尺寸和体积率都增大。掺加细颗粒的粉煤灰、硅粉等可减小孔隙率。3）骨料品种密实的天然岩石作为粗骨料，内部孔隙率很小，且多为封闭形孔；但不同岩石有不等的孔隙率，如花岗石优于石灰石。各种天然的和人造的轻骨料，本身具有很大的孔隙率，且许多孔形属开放形孔。4）配制质量混凝土的搅拌、运输、浇注和振捣等施工操作不善，易在内部产生大孔洞和缺陷，精心施工减小孔隙率。5）养护条件及时、充分的养护，有利于保证水泥的水化作用，减小毛细孔的孔径和总孔隙率。采用加热养护

23、时，温湿度的变化都将影响毛细孔的结构，甚至因温湿度梯度大而引起内部裂缝，增大孔隙率。 32.混凝土结构的非破坏性的检测手段有哪些？1)调查结构和构件的全貌结构的体系和布置，结构和基础的沉降，宏观的结构施工质量，结构使用过程中的异常情况，如火灾，冲击或局部超载等有害的特殊作用，曾否改建加固等。2)检查外观损伤构件裂缝的位置，数量，分布，宽度，深度，构件的变化情况，包括挠度，侧移，倾斜，转动，支座节点的变形和裂缝。3)测试混凝土性能用非破损法或者局部破损法测定混凝土实有强度，用超声波发射仪等测试内部的孔洞缺陷。4)检测钢筋检测钢筋保护层的完整性，用专门的仪器或凿开局部保护层，测定构件中钢筋的保护层

24、厚度，位置，直径好数量，以及锈蚀情况和程度。5)调研和测试环境条件结构所处环境的温度及其变化规律，周围的空气，水，或土壤等介质中各种侵蚀物质的种类和数量。33.影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素及其预防措施？主要因素：1渗透，提高混凝土的抗渗性的措施：从材料和施工方面着手，即可配制高抗渗性的混凝土，也可配制成完全透水的混凝土，减少孔隙率；其次可以采取外部措施，如在表面覆盖防水涂料或防水砂浆，甚至采用浸渍混凝土。2冻融，预防措施：主要是提高其抗冻性，即可降低水灰比，掺加优质粉煤灰和硅粉，材料合理配比，改进施工操作和加强养护等措施，提高混凝土的密实性，减小孔隙率；拌和混凝土时掺加引气剂，在混凝土内形成大量的分布均匀但互不连通的封闭形微气孔，可吸收毛细孔水结冰时产生的膨胀作用，减轻对内部结构的破坏程度。冬季施工时，在混凝土内添加防冻剂，早强剂，或升温养护等方法，防止早期受冻，促进凝固硬化过程。