钢筋力学深度试题及答案指南

钢筋力学深度试题及答案指南考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（下列选项中，只有一项符合题意，请将正确选项的字母填入括号内）1.在钢筋混凝土结构中，钢筋的主要作用是承受拉力或压力，其屈服强度是设计和计算中的关键依据，以下哪项不是影响钢筋屈服强度的主要因素？A.钢筋的化学成分B.钢筋的加工工艺C.钢筋的截面形状D.混凝土的强度等级2.某种钢筋的应力-应变曲线表现出明显的屈服平台和较大的塑性变形能力，根据钢筋的延性分类，这种钢筋属于哪一类？A.脆性钢筋B.半塑性钢筋C.塑性钢筋D.高塑性钢筋3.在进行钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算时，当受拉钢筋的配筋率超过某个特定值，构件可能会出现哪种破坏形态？A.适筋破坏B.超筋破坏C.少筋破坏D.钢筋屈服先于混凝土压碎4.对于钢筋混凝土受拉构件，为了保证钢筋能够有效发挥作用，其末端锚固长度必须满足一定要求。影响钢筋锚固长度的主要因素不包括以下哪项？A.钢筋的直径B.钢筋的强度等级C.混凝土的抗拉强度D.钢筋的外形（如带肋或光圆）5.在钢筋混凝土框架结构中，梁柱节点区的受力较为复杂，通常需要考虑剪力、弯矩和轴力共同作用。以下哪种连接方式通常能够承受较大的剪力？A.螺栓连接B.焊接连接C.焊接螺栓组合连接D.节点区混凝土整体现浇连接6.钢筋的疲劳强度与其疲劳极限有关。对于承受动荷载的预应力混凝土构件，其预应力钢筋的疲劳性能要求通常高于非预应力钢筋，主要原因是什么？A.预应力钢筋的屈服强度更高B.预应力钢筋的弹性模量更大C.预应力钢筋承受的应力幅值通常更大D.预应力钢筋的截面面积更大7.在进行钢筋连接设计时，搭接连接、焊接连接和机械连接各有优缺点。以下哪种连接方式通常被认为具有最高的连接强度和最好的延性？A.搭接连接B.焊接连接C.机械连接D.焊接螺栓组合连接8.钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的重要因素。锈蚀会导致钢筋截面面积减小、体积膨胀，进而对结构产生不利影响。以下哪种情况最容易引发钢筋锈蚀？A.钢筋表面有充分的保护层厚度B.结构处于干燥环境C.混凝土保护层存在裂缝或缺陷D.混凝土密实度高9.根据我国现行规范，在计算钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载力时，钢筋的抗压强度设计值通常取其屈服强度标准值的多少倍？A.0.85B.0.95C.1.0D.1.110.在进行钢筋代换设计时，为了保证代换后的构件性能满足要求，以下哪种原则是需要重点考虑的？A.代换后的钢筋总用量必须减少B.代换后的钢筋强度等级必须高于原设计等级C.代换后的钢筋种类必须与原设计相同D.代换后的钢筋强度和塑性性能应满足等强或等效要求二、多项选择题（下列选项中，至少有两项符合题意，请将正确选项的字母填入括号内）1.钢筋的基本力学性能指标包括哪些？A.屈服强度B.极限强度C.弹性模量D.伸长率E.硬度2.在钢筋混凝土受弯构件中，影响受弯构件正截面承载力的主要因素有哪些？A.受拉钢筋的配筋率B.受压钢筋的配筋率C.混凝土的抗压强度D.截面的有效高度E.钢筋与混凝土的粘结强度3.钢筋连接的方式主要包括哪些？A.搭接连接B.焊接连接（包括闪光对焊、电弧焊等）C.机械连接（包括套筒挤压连接、锥螺纹连接等）D.绑扎连接E.焊接螺栓连接4.钢筋的锈蚀机理通常涉及哪些因素？A.钢筋材质B.混凝土保护层厚度C.混凝土的孔隙溶液环境（pH值、氯离子含量等）D.氧气E.温度和湿度5.在进行钢筋锚固设计时，需要考虑哪些因素？A.钢筋的强度等级B.钢筋的外形C.混凝土的抗拉强度D.构件的受力状态（受拉、受压、弯剪等）E.钢筋的直径6.与普通钢筋混凝土结构相比，预应力混凝土结构中钢筋（预应力筋）的力学性能要求有哪些不同？A.更高的强度等级B.更好的塑性性能C.更低的弹性模量D.更高的疲劳强度E.更小的蠕变特性7.在实际工程中，可能导致钢筋力学性能降低的因素有哪些？A.钢筋锈蚀B.钢筋冷加工C.温度过高或过低D.混凝土收缩和徐变E.钢筋焊接热影响8.钢筋混凝土结构的耐久性设计需要考虑哪些方面与钢筋力学性能相关？A.防止钢筋锈蚀B.保证钢筋的锚固可靠性C.确保连接的强度和延性D.避免钢筋的过度变形E.选择合适的钢筋种类和强度等级三、填空题（请将答案填写在横线上）1.钢筋的屈服强度是衡量其______性能的主要指标，也是钢筋混凝土结构设计中的关键依据。2.在钢筋混凝土受弯构件中，当配筋率过高时，构件会发生______破坏，此时混凝土先压碎，钢筋尚未屈服。3.钢筋的锚固长度是指钢筋需要伸入支座或连接区一定的长度，以保证钢筋能够通过______将力传递给混凝土。4.钢筋连接接头处的强度通常需要按原构件钢筋强度的一定______进行验算，以保证连接的可靠性。5.钢筋锈蚀会导致钢筋截面面积减小，产生______应力，从而对混凝土结构造成破坏。6.对于承受动荷载的钢筋混凝土结构，需要特别关注钢筋的______性能。7.在进行钢筋代换时，应保证代换后钢筋的______和______性能满足原设计要求。8.影响钢筋锚固长度的主要因素包括钢筋强度等级、直径、外形以及______强度等。四、判断题（请判断下列说法的正误，正确的划“√”，错误的划“×”）1.钢筋的弹性模量是指钢筋材料抵抗弹性变形的能力，其值随钢筋强度等级的提高而增大。（）2.在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土这两种材料能够共同工作的主要原因是它们具有相近的弹性模量。（）3.适筋破坏是钢筋混凝土受弯构件正截面破坏的一种理想破坏形态，具有明显的预兆。（）4.钢筋的搭接连接是几种常用连接方式中强度最低、延性最好的一种。（）5.混凝土保护层过厚会增加钢筋锈蚀的风险。（）6.预应力钢筋的强度等级必须高于普通钢筋的强度等级。（）7.钢筋的疲劳强度总是低于其极限强度。（）8.在进行钢筋计算时，钢筋的抗拉强度设计值通常取其屈服强度标准值。（）9.钢筋冷加工会提高钢筋的屈服强度，但会降低其塑性。（）10.钢筋的机械连接接头可以承受比钢筋母材更高的拉力。（）五、简答题（请简要回答下列问题）1.简述钢筋屈服强度和极限强度的概念及其在钢筋混凝土结构设计中的意义。2.影响钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的主要因素有哪些？请分别说明。3.与焊接连接相比，机械连接在性能上有哪些主要优点？4.钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构的耐久性和安全性有哪些不利影响？5.在进行预应力混凝土结构设计时，对预应力钢筋的力学性能有哪些特殊要求？六、计算题（请根据题目要求，列出计算过程并给出最终结果）1.某钢筋混凝土简支梁，计算跨度为6.0m，截面尺寸为b×h=200mm×500mm，承受均布荷载设计值（包括自重）为30kN/m。梁中配置了4Φ20的HRB400钢筋作为受拉钢筋，钢筋布置在距离梁底150mm处。假设混凝土强度等级为C30，钢筋保护层厚度为25mm。请计算该梁正截面受弯承载力（采用单筋矩形截面计算），并判断是否满足承载力要求。（提示：可查表获得所需强度设计值和弹性模量等参数）2.某钢筋混凝土轴心受压柱，截面尺寸为400mm×400mm，计算长度为4.0m。柱中配置了8Φ22的HRB400钢筋作为受压钢筋。假设混凝土强度等级为C35，钢筋强度等级为HRB400。请计算该柱的正截面受压承载力。（提示：可查表获得所需强度设计值）3.某梁中采用搭接连接的HPB300级光圆钢筋，钢筋直径为12mm，钢筋间距为150mm。假设混凝土强度等级为C25。请根据规范要求，确定该钢筋搭接连接的搭接长度，并说明需要满足哪些构造要求。（提示：可查表获得所需参数）试卷答案一、单项选择题1.D解析：钢筋的化学成分（如C,Si,Mn含量）、加工工艺（如热轧、冷轧、热处理）直接决定其内部组织和力学性能，是影响屈服强度的内因。钢筋截面形状影响应力分布和承载面积，也间接影响强度表现。混凝土强度主要承受压力，其强度等级影响混凝土的抗压强度和与钢筋的粘结，但不直接决定钢筋自身的屈服强度。2.C解析：塑性钢筋是指具有明显屈服平台和较大塑性变形能力的钢筋。这是塑性钢筋的核心特征，使其在结构中能够吸收能量、变形而不立即破坏，符合延性好的要求。3.B解析：超筋破坏是指受拉钢筋的配筋率过高，钢筋屈服时，混凝土尚未达到其抗压极限强度，导致混凝土先压碎而钢筋强度被浪费。这是超筋构件的典型破坏形态。4.C解析：钢筋锚固长度主要与钢筋本身的强度（屈服强度或抗拉强度设计值）、直径、外形（影响粘结锚固能力）以及钢筋与混凝土之间的粘结强度有关。混凝土的抗拉强度远小于其抗压强度，对锚固长度的影响相对较小，但规范中通常以混凝土的抗压强度（或强度等级）作为计算或修正的依据，但其本身不是锚固长度的直接决定因素。5.D解析：节点区混凝土整体现浇连接是整体性最好的连接方式，能够将梁和柱的钢筋有效连接在一起，共同承受和传递复杂的剪力、弯矩和轴力。螺栓连接和焊接连接可能存在连接节点处的相对滑移，其抗剪能力受连接细节和构造影响较大。6.C解析：承受动荷载的构件，钢筋应力会反复循环变化，容易发生疲劳破坏。预应力混凝土构件中，预应力钢筋在使用荷载下始终处于高应力状态，且应力幅值可能较大，因此对其疲劳性能的要求通常高于仅承受静态荷载的非预应力钢筋。7.C解析：机械连接通过机械力（如挤压、螺纹）实现连接，通常能够达到甚至超过钢筋母材的强度，且具有良好的延性和可靠性。焊接连接可能存在焊接缺陷导致强度降低，搭接连接强度最低且延性差。8.C解析：钢筋锈蚀需要混凝土保护层存在裂缝或缺陷，形成导电通路，使钢筋暴露在含有氧气和水分的环境中发生电化学反应。保护层越薄或存在缺陷，越容易发生锈蚀。9.C解析：根据我国现行《混凝土结构设计规范》（GB50010），计算轴心受压构件正截面承载力时，钢筋的抗压强度设计值取其屈服强度标准值乘以一个系数，该系数在规范中隐含在抗压强度设计值表格内，对于常用钢筋，实际取值约为1.0（即直接取用屈服强度标准值进行计算，但需注意实际设计时需查规范表格获得准确设计值，此处按题目意图选择最接近的）。10.D解析：钢筋代换的核心原则是保证代换后的构件性能满足设计要求，即强度和变形能力（包括延性）应满足等强或等效要求。代换并非必须减少用量、提高原等级或保持种类相同，关键在于满足承载力和性能标准。二、多项选择题1.A,B,C,D解析：钢筋的基本力学性能指标全面反映了材料在受力时的行为，包括抵抗永久变形能力的弹性模量（C），发生明显塑性变形的屈服强度（A）和极限强度（B），以及衡量塑性变形能力的伸长率（D）。硬度（E）是材料抵抗局部压入或刮擦的能力，也是力学性能之一，但通常不是最核心的基本性能指标。2.A,C,D,E解析：受弯构件正截面承载力主要取决于材料的强度（受拉钢筋强度A、混凝土抗压强度C）、截面几何特征（有效高度D）以及两者之间的协同工作能力（粘结强度E）。受压钢筋配筋率（B）主要影响构件的受剪性能和整体变形，对正截面受弯承载力的影响相对次要（除非是配置了大量受压钢筋的超筋梁）。3.A,B,C,D,E解析：这些都是钢筋混凝土结构中常用的钢筋连接方式。搭接连接（A）简单但强度较低；焊接连接（B）包括多种形式，可达到较高强度但可能存在缺陷；机械连接（C）强度高、延性好、施工快，应用日益广泛；绑扎连接（D）主要适用于非主要受力钢筋或构造钢筋；焊接螺栓连接（E）也是一种连接方式，常用于节点连接或临时固定。4.A,B,C,D,E解析：钢筋锈蚀是一个电化学腐蚀过程，涉及钢筋材质（A，不同合金成分抗锈性不同）、保护层条件（B，厚度、密实度）、环境介质（C，pH值、氯离子、硫酸盐等）、必需的氧气（D）以及环境因素（E，温度影响化学反应速率，湿度影响电解质浓度和腐蚀介质存在）。5.A,B,C,D,E解析：钢筋锚固设计的复杂性在于需要综合考虑钢筋本身的性质（强度等级A、直径、外形B）、混凝土的性质（抗压强度C）、构件的受力状态（受拉、受压、弯剪D）以及具体的构造条件（如锚固方式、是否处于不利锚固区E）。6.A,B,D解析：预应力混凝土结构通过施加预应力，提高了结构在使用阶段的抗裂性能和承载力。因此，通常要求预应力筋具有更高的强度等级（A）以满足抗拉需求，更好的塑性性能（B）以适应荷载变化和传递应力，以及更高的疲劳强度（D）以承受反复荷载。弹性模量（C）主要影响预应力损失和变形计算，并非要求更低；蠕变特性（E）希望更小，以减少预应力损失，但不是对钢筋本身强度和塑性性能的特殊要求。7.A,B,C,D,E解析：钢筋力学性能可能因多种因素降低。锈蚀（A）导致截面减小、强度降低。冷加工（B）改变钢筋组织，提高屈服强度但降低塑性和韧性。极端温度（C）可能影响钢筋性能。混凝土收缩和徐变（D）会间接引起钢筋应力变化和锚固性能问题。焊接热影响区（E）的组织和性能可能发生变化。8.A,B,C,D,E解析：耐久性设计旨在保证结构长期安全使用。防止钢筋锈蚀（A）是核心要求。保证锚固可靠（B）是保证结构整体性和安全的前提。连接强度和延性（C）影响构件的可靠性和抗震性能。避免过度变形（D）保证使用功能和结构完整性。选择合适的钢筋种类和强度等级（E）是满足性能和耐久性要求的基础。三、填空题1.强度解析：屈服强度是钢筋开始发生显著塑性变形时的应力，是衡量其抵抗变形能力的关键指标，也是设计计算的主要依据。2.超筋解析：超筋破坏是配筋率过高导致的现象，此时混凝土先压碎，钢筋尚未屈服，破坏突然，属于脆性破坏。3.粘结力解析：锚固的核心原理是钢筋通过与混凝土之间的粘结力（包括机械咬合和胶结作用）将力传递给混凝土，使钢筋和混凝土共同工作。4.倍数解析：根据规范要求，连接接头的强度通常需要按原构件钢筋强度的一定倍数（如0.9）进行验算，以保证连接的可靠性和安全储备。5.横向解析：钢筋锈蚀后体积膨胀，会在保护层混凝土中产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，会产生裂缝，即横向裂缝。6.疲劳解析：承受动荷载的结构，如桥梁、厂房等，构件中的钢筋应力会反复循环，因此需要特别关注其疲劳性能，防止发生疲劳破坏。7.强度，塑性解析：钢筋代换时，首要保证的是代换后钢筋的强度（包括屈服强度和极限强度）和塑性（延性）性能不低于或满足等效要求，以确保结构安全。8.保护层解析：混凝土保护层厚度直接影响钢筋与混凝土之间的粘结强度和钢筋锈蚀的难易程度，是锚固设计中的一个重要参数。四、判断题1.×解析：钢筋的弹性模量是指钢筋材料抵抗弹性变形（直线变形）的能力，它反映了钢筋的刚度，其值对于同一种钢筋材料是基本恒定的，主要与材料本身有关，而与强度等级的高低没有简单的线性关系，不同牌号的钢筋弹性模量可能略有差异，但通常在弹性范围内变化不大。2.×解析：钢筋和混凝土能够共同工作的主要原因是两者具有较大的差异，特别是弹性模量差异。混凝土弹性模量远小于钢筋，使得在外力作用下，钢筋率先达到屈服，能有效地将应力传递给混凝土，形成协同工作的机制。3.√解析：适筋破坏是钢筋混凝土受弯构件正截面破坏的一种理想破坏形态，具有明显的塑性变形预兆，破坏过程缓慢，属于延性破坏，能够提供结构破坏前的预警，是设计所追求的目标。4.×解析：搭接连接的强度通常低于钢筋母材强度，且延性较差，是几种常用连接方式中强度最低、塑性最差的一种。5.√解析：混凝土保护层过厚，一方面会降低钢筋与混凝土的接触面积，可能削弱粘结；更重要的是，过厚的保护层可能因收缩、温度变形等原因产生裂缝，形成锈蚀的入口，增加锈蚀风险。6.×解析：预应力混凝土结构中，预应力筋（通常是高强钢丝、钢绞线或高强钢筋）的强度等级要求远高于普通钢筋（如HRB系列钢筋），以满足施加高预应力和保证结构高承载力和高抗裂性的需求。7.√解析：钢筋的疲劳强度是指其在经受规定次数的重复荷载作用后不发生断裂所能承受的最大应力，它总是低于其静态极限强度（抗拉强度），且与应力幅值、循环次数等因素密切相关。8.√解析：根据我国现行《混凝土结构设计规范》（GB50010），在进行钢筋计算时，钢筋的抗拉强度设计值（fy）通常取其屈服强度标准值（fsk）除以一个分项系数（通常为1.083，隐含在规范强度设计值表中），对于普通钢筋，实际计算中常近似取其屈服强度标准值，但严格来说是按设计值进行计算。9.√解析：钢筋冷加工（如冷拉、冷拔）会使钢筋内部组织发生变化，晶格畸变，从而提高其屈服强度，但同时也大大降低了其塑性（伸长率减小，韧性下降）。10.√解析：按照相关规范和标准试验结果，优质的机械连接接头（如达到A级性能）其抗拉强度通常能够达到甚至超过钢筋母材的屈服强度，即可以承受比钢筋母材更高的拉力。五、简答题1.简述钢筋屈服强度和极限强度的概念及其在钢筋混凝土结构设计中的意义。答：钢筋的屈服强度（fy）是指钢筋开始发生显著塑性变形时的应力。钢筋的极限强度（fu）是指钢筋在拉伸过程中达到的最大应力，此时钢筋可能发生颈缩并最终断裂。在钢筋混凝土结构设计中，屈服强度是决定构件是否适筋、进行配筋计算和确定钢筋强度设计值的关键依据。极限强度代表了钢筋材料本身所能承受的最大应力，是构件破坏强度的理论上限，但设计计算通常不允许钢筋达到或超过极限强度。屈服强度和极限强度的差值（屈服平台）提供了钢筋承受额外荷载和变形的能力，与构件的延性密切相关。2.影响钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的主要因素有哪些？请分别说明。答：影响钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的主要因素包括：*受拉钢筋的配筋率：合理的配筋率是保证构件为适筋破坏的关键，直接影响受弯承载力。*混凝土的抗压强度：混凝土是受压区的主要受力材料，其抗压强度越高，受压区承担的力就越大，正截面承载力越高。*截面的有效高度：有效高度是指从受拉钢筋重心到受压区边缘的距离，它决定了力臂的大小，有效高度越大，正截面承载力越高。*钢筋与混凝土之间的粘结强度：粘结强度是保证钢筋和混凝土共同工作的基础，它影响着力的有效传递，粘结强度越好，正截面承载力越高。3.与焊接连接相比，机械连接在性能上有哪些主要优点？答：与焊接连接相比，机械连接在性能上的主要优点包括：*强度高且可靠：机械连接通常能达到甚至超过钢筋母材的强度，且性能稳定可靠，受焊接质量影响小。*延性好：机械连接接头的延性通常优于焊接接头，更能适应结构变形。*质量稳定：机械连接过程受人为因素影响较小，质量稳定性高。*施工速度快：许多机械连接方法施工效率高，对结构影响小。*适用性广：适用于各种直径和类型的钢筋连接。4.钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构的耐久性和安全性有哪些不利影响？答：钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构的耐久性和安全性有严重不利影响，主要包括：*截面面积减小：锈蚀物体积膨胀，导致钢筋截面面积减小，使钢筋实际承担的应力增大，可能引发应力集中。*产生裂缝：锈蚀导致混凝土保护层开裂，破坏结构的整体性，并可能进一步加剧钢筋锈蚀。*强度降低：锈蚀使钢筋强度和塑性下降，导致构件承载力降低，变形增大。*粘结性能削弱：锈蚀可能破坏钢筋与混凝土之间的粘结力，影响两者协同工作。*安全隐患：严重锈蚀会导致构件承载力不足，甚至发生突然破坏，造成严重的安全事故。5.在进行预应力混凝土结构设计时，对预应力钢筋的力学性能有哪些特殊要求？答：在进行预应力混凝土结构设计时，对预应力钢筋的力学性能有特殊要求，主要包括：*高强度：需要具有很高的屈服强度和极限强度，以便通过张拉施加较高的预应力。*良好的塑性：虽然预应力结构要求高刚度，但仍需具备一定的塑性，以便在超过预应力后能安全破坏，提供预警。*良好的疲劳性能：对于承受动荷载或重复荷载的预应力结构，预应力钢筋需要具有高疲劳强度，以防止疲劳破坏。*低蠕变特性：希望钢筋具有较低的蠕变性能，以减少在高应力长期作用下预应力的损失。*高弹性模量：高弹性模量有助于减小预应力损失和结构变形。*良好的粘结性能：与混凝土有良好的粘结能力，以有效传递预应力。六、计算题1.某钢筋混凝土简支梁，计算跨度为6.0m，截面尺寸为b×h=200mm×500mm，承受均布荷载设计值（包括自重）为30kN/m。梁中配置了4Φ20的HRB400钢筋作为受拉钢筋，钢筋布置在距离梁底150mm处。假设混凝土强度等级为C30，钢筋强度等级为HRB400。请计算该梁正截面受弯承载力（采用单筋矩形截面计算），并判断是否满足承载力要求。（提示：可查表获得所需强度设计值和弹性模量等参数）解：查表得：混凝土抗压强度设计值f_c=14.3N/mm²；钢筋抗拉强度设计值f_y=360N/mm²；梁的有效高度h_0=h-a_s=500-150=350mm。受拉钢筋总面积A_s=4×π/4×20²=1257mm²。单筋矩形截面受弯承载力计算公式：M_u=α_1f_cbx(h_0-x/2)。对于HRB400，α_1=1.0。需要计算受压区高度x。先计算界限受压区高度x_b：x_b=α_1h_0β_1f_y/f_c=1.0×350×0.8×360/14.3=698.6mm。由于x_b>h_0=350mm，表明该梁实际可能发生超筋破坏。但题目要求计算单筋矩形截面承载力，我们按适筋梁计算其理论承载力上限。假设为适筋梁，取x=α_1h_0=350mm（最大受压区高度）。则受弯承载力：M_u=1.0×14.3×200×350×(350-350/2)/1000=1.0×14.3×200×350/1000=9990N·mm=9.99kN·m。该梁承受的弯矩设计值M=ql_0²/8=30×6.0²/8=135kN·m。比较M_u(9.99kN·m)<M(135kN·m)，承载力不满足要求。该梁按设计要求应按超筋梁处理或加大截面、增加配筋率等措施。2.某钢筋混凝土轴心受压柱，截面尺寸为400mm×400mm，计算长度为4.0m。柱中配置了8Φ22的HRB400钢筋作为受压钢筋。假设混凝土强度等级为C35，钢筋强度等级为HRB400。请计算该柱的正截面受压承载力。（提示：可查表获得所需强度设计值）解：查表得：混凝土抗压强度设计值f_c=16.7N/mm²；钢筋抗压强度设计值f_y'=360N/mm²。柱截面面积A_c=400×400=160000mm²。受压钢筋总面积A_s'=8×π/4×22²=3020mm²。轴心受压构件正截面承载力计算公式：N_u=α_1f_cA_c+