混凝土简答题(2)

1、.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。2.1 混凝土的立方体抗压强度标准值fcu,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。混凝土的轴心抗压强度标准值fck 是根据以 150mm150mm300mm 的棱柱体为标准试

2、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。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，测得的具有 95保证率的轴心抗拉强度。由于棱柱体标准试件比立方体标准试件的高度大，试验机压板与试件之间的摩擦力对棱柱体试件高度中部的横向变形的约束影响比对立方体试件的小，所以棱柱体试件的抗压强度比立方体的强度值小，故fck 低于 fcu,k。轴心抗拉强度标准值ftk 与立方体抗压强度标准值 fcu,k 之间的关系为： f tk0 . 880 .395f cu,0 .55k (1 1 .645 )

3、 0 . 452 。轴心抗压强度标准值 fck 与立方体抗压强度标准值 f cu,k 之间的关系为：f ck0. 8812 f cu, k 。2.3某方形混凝土短柱浇筑后发现混凝土强度不足，根据约束混凝土的原理如何加固该柱？根据约束原理，要提高混凝土的抗压强度，就要对混凝土的横向变形加以约束，从而限制混凝土内部微裂缝的发展。因此，工程上通常采用沿方形钢筋混凝土短柱高度方向环向设置密排矩形箍筋的方法来约束混凝土，然后沿柱四周支模板，浇筑混凝土保护层，以此改善钢筋混凝土短柱的受力性能，达到提高混凝土的抗压强度和延性的目的。2.7 什么是混凝土徐变？徐变对混凝土构建有何影响？徐变的主要因素？如何减小

4、徐变？结构或材料承受的荷载或应力不变，而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大影响，它会使构件的变形增加，在钢筋混凝土截面中引起应力重分布的现象，在预应力混凝土结构中会造成预应力损失。影响混凝土徐变的主要因素有： 1）时间参数； 2）混凝土的应力大小；3）加载时混凝土的龄期； 4）混凝土的组成成分；5）混凝土的制作方法及养护条件；6）构件的形状及尺寸；7）钢筋的存在等。减少徐变的方法有：1）减小混凝土的水泥用量和水灰比；2）采用较坚硬的骨料；3）养护时尽量保持高温高湿，使水泥水化作用充分；4）受到荷载作用后所处的环境尽量温度低、湿度高。2.8 混凝土收缩对钢

5、筋混凝土构件有什么影响？收缩与那些因素有关？如何减小收缩？当养护不好以及混凝土构件的四周受约束从而阻止混凝土收缩时，会使混凝土构件表面出现收缩裂缝；当混凝土构件处于完全自由状态时，它产生的收缩只会引起构件的缩短而不会产生裂缝。影响混凝土收缩的主要因素有： 1）水泥的品种；2）水泥的用量；3）骨料的性质；4）养护条件；5）混凝土制作方法；6）使用环境； 7）构件的体积与表面积的比值。减少收缩的方法有：1）采用低强度水泥；2）控制水泥用量和水灰比； 3）采用较坚硬的骨料；4）在混凝土结硬过程中及使用环境下尽量保持高温高湿；5）浇筑混凝土时尽量保证混凝土浇捣密实；6）增大构件体表比。3.1 什么叫界

6、限破坏？ 界限破坏是的c 和 cu 各等于多少？所谓“界限破坏” ，是指正截面上的受拉钢筋的应变达到屈服的同时，受压区混凝土边缘纤维的应变也正好达到混凝土极限压应变时所发生的破坏。此时，受压区混凝土边缘纤维的应变c cu 0.0033 0.5(fcu,k50)10-5，受拉钢筋的应变s y f y Es。.3.3 适筋的受弯全过程经历了那几个阶段？各阶段的主要特点? 与计算和验算有何联系？因为受弯构件正截面受弯全过程中第阶段末(即 a 阶段 )可作为受弯构件抗裂度的计算依据；第阶段可作为使用荷载阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据；第阶段末(即 a 阶段 )可作为正截面受弯承载力计算的依据。所以必

7、须掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态。正截面受弯承载力计算公式正是根据 a 阶段的应力状态列出的。3.5 什么叫少筋梁适筋梁和超筋梁？在建筑工程中为什么要避免采用少筋梁和超筋梁？当纵向受拉钢筋配筋率满足minb 时发生适筋破坏形态；当min 时发生少筋破坏形态；当b 时发生超筋破坏形态。与这三种破坏形态相对应的梁分别称为适筋梁、少筋梁和超筋梁。由于少筋梁在满足承载力需要时的截面尺寸过大，造成不经济，且它的承载力取决于混凝土的抗拉强度，属于脆性破坏类型，故在实际工程中不允许采用。由于超筋梁破坏时受拉钢筋应力低于屈服强度，使得配置过多的受拉钢筋不能充分发挥作用，造成钢材的浪费

8、，且它是在没有明显预兆的情况下由于受压区混凝土被压碎而突然破坏，属于脆性破坏类型，故在实际工程中不允许采用。3.6什么是纵向受拉钢筋的配筋率？他对梁的正截面受弯的破坏形态和承载力有何影响？纵向受拉钢筋总截面面积A s与正截面的有效面积bh0 的比值，称为纵向受拉钢筋的配筋百分率，简称配筋率，用表示。从理论上分析，其他条件均相同(包括混凝土和钢筋的强度等级与截面尺寸)而纵向受拉钢筋的配筋率不同的梁将发生不同的破坏形态，显然破坏形态不同的梁其正截面受弯承载力也不同，通常是超筋梁的正截面受弯承载力最大，适筋梁次之，少筋梁最小，但超筋梁与少筋梁的破坏均属于脆性破坏类型，不允许采用，而适筋梁具有较好的延

9、性，提倡使用。另外，对于适筋梁，纵向受拉钢筋的配筋率越大，截面抵抗矩系数s 将越大， 则由 Ms 1 fcbh 02 可知，截面所能承担的弯矩也越大，即正截面受弯承载力越大。3.9 什么情况下可采用双筋截面梁，双筋界面两的基本公式为什么要适用x2 as ？ x 2as 的双筋梁出现在什么情况下？这时因当如何计算？双筋截面梁只适用于以下两种情况：1) 弯矩很大，按单筋矩形截面计算所得的又大于b ，而梁截面尺寸受到限制，混凝土强度等级又不能提高时；2)在不同荷载组合情况下，梁截面承受异号弯矩时。应用双筋梁的基本计算公式时，必须满足x b h0 和 x2 as 这两个适用条件，第一个适用条件是为了防

10、止梁发生脆性破坏；第二个适用条件是为了保证受压钢筋在构件破坏时达到屈服强度。x2 as 的双筋梁出现在受压钢筋 在 构 件 破 坏 时 达 到 屈 服 强 度f y 的 情 况 下 ， 此 时 正 截 面 受 弯 承 载 力 按 公 式 ：M u1 f cbx(h0 x / 2) f y As(h0 as ) 计算；x 2 as的双筋梁出现在受压钢筋在构件破坏时不能达到其屈服强度 f的情况下，此时正截面受弯承载力按公式：MufyA (ha) 计算。ys 0s4.1试述剪跨比的概念及其对无腹筋梁斜截面受剪破坏形态的影响？.集中力到临近支座的距离 a 称为剪跨，剪跨 a 与梁截面有效高度 h0 的

11、比值，称为计算剪跨比，用表示，即ah0。但从广义上来讲，剪跨比反映了截面上所受弯矩与剪力的相对比值，因此称MVh0 为广义剪跨比，当梁承受集中荷载时，广义剪跨比MVh0ah0 ；当梁承受均匀荷载时，广义剪跨比可表达为跨高比 l h0 的函数。剪跨比 的大小对梁的斜截面受剪破坏形态有着极为重要的影响。对于无腹筋梁，通常当 1 时发生斜压破坏；当 1 3 时常发生剪压破坏；当3 时常发生斜拉破坏。对于有腹筋梁，剪跨比的大小及箍筋配置数量的多少均对斜截面破坏形态有重要影响，从而使得有腹筋梁的受剪破坏形态与无腹筋梁一样，也有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种。4.2梁的斜裂缝是怎样产生的？它发生在梁的什

12、么区段内？钢筋混凝土梁在其剪力和弯矩共同作用的剪弯区段内，将发生斜裂缝。在剪弯区段内，由于截面上同时作用有弯矩 M 和剪力 V，在梁的下部剪拉区，因弯矩产生的拉应力和因剪力产生的剪应力形成了斜向的主拉应力，当混凝土的抗拉强度不足时，则开裂，并逐渐形成与主拉应力相垂直的斜向裂缝。4.3 斜裂缝有几种类型？有何特点？斜裂缝主要有两种类型： 腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。 腹剪斜裂缝是沿主压应力迹线产生于梁腹部的斜裂缝，这种裂缝中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹梁中。而在剪弯区段截面的下边缘，由较短的垂直裂缝延伸并向集中荷载作用点发展的斜裂缝，称为剪弯斜裂缝，这种裂缝上细下宽，是最常见的4.4 试述梁斜截

13、面受剪破坏的三种形态及其破坏特性？梁斜截面受剪破坏主要有三种形态：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。斜压破坏的特征是，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而压坏，破坏是突然发生的。剪压破坏的特征通常是，在剪弯区段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝，它们沿竖向延伸一小段长度后，就斜向延伸形成一些斜裂缝，而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝，称为临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区的高度缩小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。斜拉破坏的特征是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失，破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载很接近，破坏过程急骤，破坏前梁变形亦小，具

14、有很明显的脆性。4.7 在设计中采用什么措施来防止梁的斜压和斜拉破坏？梁的斜压和斜拉破坏在工程设计时都应设法避免。为避免发生斜压破坏，设计时，箍筋的用量不能太多，也就是必须对构件的截面尺寸加以验算，控制截面尺寸不能太小。为避免发生斜拉破坏，设计时，对有腹筋梁，箍筋的用量不能太少，即箍筋的配箍率必须不小于规定的最小配箍率；对无腹筋板，则必须用专门公式加以验算。4.9 计算量斜截面受剪承载力是应取哪些计算截面？.计算梁斜截面受剪承载力时应选取以下计算截面：1)支座边缘处斜截面；2)弯起钢筋弯起点处的斜截面；3)箍筋数量和间距改变处的斜截面；4) 腹板宽度改变处的斜截面。5.1 轴心受压普通箍筋短柱

15、与长柱的破坏形态有何不同？轴心受压的稳定系数是如何确定的？轴心受压普通箍筋短柱的破坏形态是随着荷载的增加，柱中开始出现微细裂缝，在临近破坏荷载时，柱四周出现明显的纵向裂缝，箍筋间的纵筋发生压屈，向外凸出，混凝土被压碎，柱子即告破坏。而长柱破坏时，首先在凹侧出现纵向裂缝，随后混凝土被压碎，纵筋被压屈向外凸出；凸侧混凝土出现垂直于纵轴方向的横向裂缝，侧向挠度急剧增大，柱子破坏。混凝土结构设计规范采用稳定系数来表示长柱承载力的降低程度，即 Nul / Nus ， N ul和 N us 分别为长柱和短柱的承载力。 根据试验结果及数理统计可得的经验计算公式： 当 l0 b834 时，1.1770.021

16、l0b；当 l0b 35 50 时，0.87 0.012l0 b。混凝土结构设计规范中，对于长细比l0 b较大的构件，考虑到荷载初始偏心和长期荷载作用对构件承载力的不利影响较大，的取值比按经验公式所得到的值还要降低一些，以保证安全。对于长细比l0 b 小于 20 的构件，考虑到过去使用经验，的取值略微抬高一些，以使计算用钢量不致增加过多。6.2 轴心受压普通箍筋柱与螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算有何不同？轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算公式为：N u 0.9 ( fc A f y As)（ 1）轴心受压螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算公式为：Nu0.9( fA2 fAfA)（ 2）c

17、 cory ssoys公式（2）中考虑了螺旋箍筋对柱的受压承载力的有利影响， 并引入螺旋箍筋对混凝土约束的折减系数 。在应用公式（ 2）计算螺旋箍筋柱的受压承载力时，要注意以下问题： 1）按式（ 2）计算所得的构件承载力不应比按式（1）算得的大 50；2）凡属下列情况之一者，均不考虑螺旋箍筋的影响而按式（ 1）计算构件的承载力： a.当 l0d12 时； b.当按式（ 2）算得的受压承载力小于按式（ 1）算得的受压承载力时； c.当螺旋箍筋的换算截面面积 Asso小于纵筋全部截面面积的 25时。5.4 简诉偏心受压的破坏形态偏心受压构建如何分类？偏心受压长柱的正截面受压破坏有两种形态，当柱长细

18、比很大时，构件的破坏不是由于材料引起的，而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的，称为“失稳破坏”，它不同于短柱所发生的“材料破坏”；当柱长细比在一定范围内时，虽然在承受偏心受压荷载后，偏心距由ei 增加到 eif，使柱的承载能力比同样截面的短柱减小，但就其破坏本质来讲，与短柱破坏相同，均属于“材料破坏”，即为截面材料强度耗尽的破坏。轴心受压长柱所承受的轴向压力N 与其纵向弯曲后产生的侧向最大挠度值f 的乘积就是偏心受压长柱由纵向弯曲引起的最大的二阶弯矩，简称二阶弯矩。5.7 怎样区分大小偏心受压破坏的界限？大、小偏心受压破坏的界限破坏形态即称为“界限破坏”，其主要特征是：受拉纵筋应力达到屈服强度的

19、同.时，受压区边缘混凝土达到了极限压应变。相应于界限破坏形态的相对受压区高度设为b ，则当 b 时属大偏心受压破坏形态，当b 时属小偏心受压破坏形态。5.8大偏心受压破坏的截面等效计算图形如图10 所示。则矩形截面大偏心受压构件正截面的受压承载力计算公式如下：N u1 f cbx f y Asf y Asxfy As1fcbxNe1fcbx( h x / 2) f A(ha)eu0ys0s式中 Nu 受压承载力设计值；ysf A1 混凝土受压区等效矩形应力图形系数；图 10e轴向力作用点至受拉钢筋As 合力点之间的距离； eei h/2as， ei e0+ea偏心距增大系数，1l0 21140

20、0 ei( h )1 2h0ei初始偏心距；ea附加偏心距，取偏心方向截面尺寸的1/30 和 20mm 中的较大值；x受压区计算高度。适用条件为： 1） xxb； 2） x2 a s 。式中 xb 为界限破坏时的受压区计算高度， xb b h0 。5.13 什么是偏心受压构件正截面承载力Nu Mu 的相关曲线？偏心受压构件正截面承载力Nu Mu 的相关曲线是指偏心受压构件正截面的受压承载力设计值Nu 与正截面的受弯承载力设计值M u 之间的关系曲线。 整个曲线分为大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两个曲线段，其特点是： 1） Mu0 时， Nu 最大； Nu0 时， Mu 不是最大；界限破坏时，M

21、 u 最大。 2）小偏心受压时， Nu随 M u 的增大而减小；大偏心受压时，Nu 随 Mu 的增大而增大。3）对称配筋时，如果截面形状和尺寸相同，混凝土强度等级和钢筋级别也相同，但配筋数量不同，则在界限破坏时，它们的Nu 是相同的（因为Nu1 fc bxb ），因此各条Nu Mu 曲线的界限破坏点在同一水平处。应用Nu Mu 相关曲线，可以对一些特定的截面尺寸、特定的混凝土强度等级和特定的钢筋类别的偏心受压构件，通过计算机预先绘制出一系列图表，设计时可直接查表求得所需的配筋面积，以简化计算，节省大量的计算工作。6.2 怎样区分偏心受拉构件所属类型？偏心受拉构件按纵向拉力N 的位置不同，分为大

22、偏心受拉与小偏心受拉两种情况：当纵向拉力N 作用在钢筋 As 合力点及 As 合力点范围以外时，属于大偏心受拉情况；当纵向拉力N 作用在 A s合力点及 As合力点范围以内时，属于小偏心受拉情况。7.3纵向钢筋与箍筋的配筋强度比表示什么意思？起什么作用？有什么限制？.纵向钢筋与箍筋的配筋强度比表示受扭构件中所配置的受扭纵筋沿截面核心周长单位长度上的拉力与受扭箍筋沿构件纵向单位长度上的拉力的比值，其表达式为：f y Astlsfyv Ast1ucor控制好的值就可以使受扭构件中的纵筋和箍筋在构件破坏时均能达到屈服强度，从而避免发生部分超筋破坏。我国混凝土结构设计规范取的限制条件为：0.61.7，

23、且当 1.7 时，按 1.7 进行计算。在钢筋混凝土构件纯扭试验中有少适超部分超筋破坏 他们有什么特点？在受扭计算中如何避免少筋和超筋破坏？钢筋混凝土纯扭构件的适筋破坏是在扭矩的作用下，纵筋和箍筋先到达屈服强度，然后混凝土被压碎而破坏，属于延性破坏类型；部分超筋破坏主要发生在纵筋与箍筋不匹配，两者配筋率相差较大时，当纵筋配筋率比箍筋配筋率小得多时，则破坏时仅纵筋屈服，而箍筋不屈服；反之，则箍筋屈服，纵筋不屈服，这种破坏亦具有一定是延性，但较适筋受扭构件破坏时的截面延性小；超筋破坏主要发生在纵筋和箍筋的配筋率都过高时，破坏时纵筋和箍筋都没有达到屈服强度而混凝土先行压坏，属于脆性破坏类型；少筋破坏

24、主要发生在纵筋和箍筋配置均过少时，此时一旦裂缝出现，构件会立即发生破坏，破坏时纵筋和箍筋不仅达到屈服强度而且可能进入强化阶段，属于脆性破坏类型。在受扭计算中，为了避免少筋破坏，受扭构件的配筋应有最小配筋量的要求，受扭构件的最小纵筋和箍筋配筋量，可根据钢筋混凝土构件所能承受的扭矩 T 不低于相同截面素混凝土构件的开裂扭矩 Tcr的原则确定；为了避免发生超筋破坏，构件的截面尺寸应满足一定的要求，即：VT当 hw / b (或 hw / t w ) 4 时，0.25 c fc ；bh00.8WtVT当 hw / b (或 hw / t w ) 6 时，0.2 c fcbh00.8Wt当 4 hw /

25、 b ( 或 hw / tw ) 6 时，按线性内插法确定。8.1 何为截面的弯曲刚度？他与材料力学中的刚度相比有何区别和特点？怎样建立受弯构件刚度计算公式？构件截面的弯曲刚度就是使截面产生单位曲率需要施加的弯矩值，即 B=M/。它是度量截面抵抗弯曲变形能力的重要指标。 当梁的截面形状尺寸和材料已知时，材料力学中梁的截面弯曲刚度EI 是一个常数， 因此，弯矩与曲率之间都是始终不变的正比例关系。钢筋混凝土受弯构件的截面弯曲刚度B 不是常数而是变化的，即使在纯弯段内，沿构件跨度各个截面承受的弯矩相同，但曲率也即截面弯曲刚度却不相同。且它不仅随荷载增大而减小，还将随荷载作用时间的增长而减小。受弯构件

26、刚度计算公式的建立过程为：首先，由纯弯段内的平均曲率导得短期刚度Bs 的计算公式，式中的各系数根据试验研究推导得出。由于受弯构件挠度.计算采用的刚度B ，是在短期刚度Bs 的基础上，用荷载效应的准永久组合对挠度增大的影响系数来考虑荷载效应的准永久组合作用的影响，即荷载长期作用部分的影响，因此令f( M kM q )l 02M ql 02M k l 02SBsSSBsB即得到受弯构件刚度B 的计算公式：BM kBs。M q (1) M k其中，当 0 时，2.0；当 时，1.6；当 为中间数值时，按直线内插法取值。和 分别为受拉及受压钢筋的配筋率。8.2 何为“最小刚度原则”？试分析应用该远离的

27、合理性“最小刚度原则”就是在受弯构件全跨长范围内，可都按弯矩最大处的截面弯曲刚度，亦即按最小的截面弯曲刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。当构件上存在正、负弯矩时，可分别取同号弯矩区段内 |Mmax|处截面的最小刚度计算挠度。试验分析表明，虽然按最小截面弯曲刚度 B min 计算的挠度值偏大，但由于受弯构件剪跨段内的剪切变形会使梁的挠度增大，而这在计算中是没有考虑的，这两方面的影响大致可以相互抵消，因此，采用“最小刚度原则”是合理的，可以满足实际工程要求。8.4简诉参数参数te 的物理意义参数是裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，其物理意义就是反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉钢筋应变的影响程度，当 1 时表明此时裂缝间受拉混凝土全部退出工作。参数te 是有效纵向受拉钢筋配筋率，其物理意义是反映参加工作的受拉混凝土的截面面积(即有效受拉混凝土截面面积) 对纵向受拉钢筋应变的影响程度。9.1当钢筋混凝土受弯构件受拉区外边缘混凝土