安徽理工大学混凝土结构设计原理.docx

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安徽理工大学混凝土结构设计原理

《混凝土结构设计原理》试题A答案及评分标准

2006-2007学年第二学期土木2004-1～8班

一、名词解释（4分×5＝20分）

1、准永久组合：

正常使用极限状态验算时，对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。

2、预应力混凝土结构：

由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。

3、剪力墙结构：

由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。

4、极限状态：

整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。

5、荷载效应：

由荷载引起的结构或结构构件的反应，例如内力、变形和裂缝等。

二、简答题（50分）

1、钢筋与混凝土粘结作用有哪些，并简述之？

（9分）

钢筋与混凝土的粘结作用主要由三部分组成：

（1）钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力（胶结力）。

这种吸附作用力来自浇注时水泥浆体对钢筋表面氧化层的渗透以及水化过程中水泥晶体的生长和硬化。

这种吸附作用力一般很小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用。

当接触面发生相对滑移时，该力即消失。

（3分）

（2）混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力。

摩阻力是由于混凝土凝固时收缩，对钢筋产生垂直于摩擦面的压应力。

这种压应力越大，接触面的粗糙程度越大，摩阻力就越大。

（3分）

（3）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力（咬合力）。

对于光圆钢筋，这种咬合力来自表面的粗糙不平。

变形钢筋与混凝土之间有机械咬合作用，改变了钢筋与混凝土间相互作用的方式，显著提高了粘结强度。

对于变形钢筋，咬合力是由于变形钢筋肋间嵌入混凝土而产生的。

虽然也存在胶结力和摩擦力，但变形钢筋的粘结主要来自钢筋表面凸出的肋与混凝土的机械咬合作用。

（3分）

2、在什么情况下采用双筋矩形截面梁？

（8分）

双筋矩形截面只适用于以下情况：

（1）梁的同一截面有承受异号弯矩的可能时，例如连续梁中的跨中截面，本跨荷载较大时则发生正弯矩，而当相邻跨荷载较大时则可能会出现负弯矩。

这样在对正弯矩或负弯矩分别进行截面受弯承载力计算时都可按双筋截面梁计算；（3分）

（2）截面承受的弯矩设计值大于单筋截面所能承受的最大弯矩设计值，而梁截面尺寸受到限制，混凝土强度等级又不能提高时，在受压区配置受力钢筋以补充混凝土受压能力的不足；（3分）

（3）结构或构件的截面由于某种原因，在截面的受压区预先已经布置了一定数量的受力钢筋，宜考虑其受压作用而按双筋梁计算。

例如框架梁按抗震要求设计时。

（2分）

3、何谓剪跨比，何谓广义剪跨比？

剪跨比对斜截面的破坏形态和受剪承载力有何影响？

（8分）

剪跨比λ为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面有效高度h0的比值，即λ＝a/h0。

某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M与剪力和截面有效高度乘积的比值，即λ＝M/（Vh0）。

（2分）

剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值。

（1）斜压破坏

λ＜1时，发生斜压破坏。

这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的T形截面或工字形截面梁内。

破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发生的。

（2分）

（2）剪压破坏

1＜λ＜3时，发生剪压破坏。

其破坏的特征通常是，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。

（2分）

（3）斜拉破坏

λ＞3时，常发生这种破坏。

其特点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。

破坏荷载与出现斜面裂缝时的荷载很接近，破坏过程急骤，破坏前梁变形亦小，具有很明显的脆性性质。

（2分）

4、什么是混凝土结构耐久性？

混凝土耐久性的影响因素是什么？

（8分）

混凝土结构的耐久性是指在设计使用年限内，结构和结构构件在正常维护条件下应能保持其使用功能，而不需要进行大修加固。

（2分）

影响材料耐久性的因素：

钢筋混凝土结构长期暴露在使用环境中，使材料的耐久性降低，其影响因素较多。

内部因素主要有混凝土的强度、密实性、水泥用量、氯离子及碱含量、外加剂用量、混凝土保护层厚度；（3分）外部因素主要是环境条件，包括温度、CO2的含量、侵蚀性介质等。

出现耐久性能下降的问题，往往是内、外部因素综合作用的结果。

此外，设计不周、施工质量差或在使用中维修不当等也会影响混凝土的耐久性能。

（3分）

5、混凝土强度等级根据什么确定的？

我国《混凝土结构设计规范》规定的混凝土强度等级有哪些？

（8分）

《混凝土结构设计规范》规定混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，用fcu,k表示。

以边长为150mm的立方体为标准试件，标准立方体试件在（20±3）℃的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得具有95%保证率的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，单位为N/mm2。

（4分）

《混凝土结构设计规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。

例如，C30表示立方体抗压强度标准值为30N/mm2。

（4分）

6、钢筋混凝土构件裂缝控制等级有那些？

具体有何要求？

（9分）

我国《规范》将配筋混凝土结构构件裂缝控制等级划分为三级。

一级——严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应的标准组合进行计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。

（3分）

二级——一般要求不出现裂缝的构件，按荷载效应的标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值；按荷载效应准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力，当有可靠经验时可适当放松。

（3分）

三级——允许出现裂缝的构件，按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算时，构件的最大裂缝宽度不超过其最大裂缝宽度限值。

（3分）

三、计算题（30分）

1、（15分）

（解）由题可知：

鉴别类型：

假设受拉钢筋排成两排，故取

h0＝h一as＝700—60＝640mm

属于第二种类型的T形截面。

（4分）

由式

（2分）

（满足要求）

（6分）

As=As1+As2=2125.7+1716=3841.7mm2（3分）

2、（15分）

解：

由题可知：

；

由

，查表得：

=0.9425。

（4分）

求

（4分）

配筋率

＞

且

＜3%

选用4根直径20mm和4根直径18mm的HRB335级钢筋。

直径20mm的钢筋布置在截面四角，直径18mm的钢筋布置在截面四边中部。

（5分）

截面一侧配筋率

＞0.2%满足要求。

（2分）

《混凝土结构设计原理》试题B答案及评分标准

2006-2007学年第二学期土木2004-1～8班

一、名词解释（4×5＝20分）

1、可靠度：

结构在规定的时间内（1分），在规定的条件下，完成预定功能的概率。

（3分）

2、标准组合：

正常使用极限状态验算时（1分），对可变荷载采用标准值、组合值为荷载代表值的组合（3分）。

3、设计使用年限：

设计规定的结构或结构构件不需要进行大修即可按其预定目的使用的时期。

（4分）

4、后张法预应力混凝土结构：

在混凝土达到规定的强度后（2分），通过张拉预应力钢筋并在结构上锚固而建立预加应力的混凝土结构（2分）。

5、施工荷载：

按短暂状态设计时，施工阶段施加在结构或构件上的临时荷载（3分），包括自重、附着在结构和构件上的模板、材料机具等荷载（1分）。

二、简答题（50分）

1、钢筋和混凝土为什么能在一起共同工作？

（6分）

钢筋和混凝土两种材料的物理力学性能很不相同，他们可以结合在一起共同工作，是因为：

⑴混凝土结硬后，能与钢筋牢固地粘结在一起，相互传递内力。

粘结力是这两种性质不同的材料能够共同工作的基础；（2分）

⑵钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近（钢材为1.2×10-5，混凝土为1.0~1.5×10-5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏；（2分）

（3）钢筋置埋于混凝土中，混凝土对钢筋起到了保护和固定作用，是钢筋不易发生锈蚀，且使其受压时不易失稳，在遭受火灾时不致因钢筋很快软化而导致结构整体破坏。

（2分）

2、混凝土的收缩对钢筋混凝土构件有何影响？

收缩与哪些因素有关？

（9分）

混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩。

收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。

（2分）

混凝土的收缩对于混凝土结构起着不利的影响。

在钢筋混凝土结构中，混凝土往往由于钢筋或相邻部件的牵制而处于不同程度的约束状态，使混凝土因收缩产生拉应力，从而加速裂缝的出现和开展。

在预应力混凝土结构中，混凝土的收缩导致预应力的损失。

对跨度变化比较敏感的超静定结构（如拱），混凝土收缩将产生不利的内力。

（3分）

混凝土收缩主要是由于干燥失水和碳化作用引起的。

混凝土收缩量与混凝土的组成有密切的关系。

水泥用量愈多，水灰比愈大，收缩愈大；骨料愈坚实（弹性模量愈高），更能限制水泥浆的收缩；骨料粒径愈大，愈能抵抗砂浆的收缩，而且在同一稠度条件下，混凝土用水量就愈少，从而减少了混凝土的收缩。

（2分）

由于干燥失水引起混凝土收缩，所以养护方法、存放及使用环境的温湿度条件是影响混凝土收缩的重要因素。

在高温下湿养时，水泥水化作用加快，使可供蒸发的自由水分较少，从而使收缩减小；使用环境温度越高，相对湿度越小，其收缩越大。

（2分）

3、适筋梁从开始加载到正截面受弯破坏经历了哪几个阶段？

各阶段的主要特点是什么？

与计算有何联系？

（9分）

（1）第一阶段——截面开裂前的未裂阶段

当荷载很小时，截面上的内力很小，应力与应变成正比，截面的应力分布为直线，这种受力阶段称为第Ⅰ阶段。

当荷载不断增大时，截面上的内力也不断增大，由于受拉区混凝土出现塑性变形，受拉区的应力图形呈曲线。

当荷载增大到某一数值时，受拉区边缘的混凝土可达其实际的抗拉强度和抗拉极限应变值。

截面处在开裂前的临界状态，这种受力状态称为第Ia阶段。

（2分）

（2）第二阶段——带裂缝工作阶段

梁在各受力阶段的应力、应变图截面受力达Ia阶段后，荷载只要稍许增加，截面立即开裂，截面上应力发生重分布，裂缝处混凝土不再承受拉应力，钢筋的拉应力突然增大，受压区混凝土出现明显的塑性变形，应力图形呈曲线，这种受力阶段称为第Ⅱ阶段。

荷载继续增加，裂缝进一步开展，钢筋和混凝土的应力不断增大。

当荷载增加到某一数值时，受拉区纵向受力钢筋开始屈服，钢筋应力达到其屈服强度，这种特定的受力状态称为Ⅱa阶段。

（2分）

（3）第三阶段——破坏阶段

受拉区纵向受力钢筋屈服后，截面的承载力无明显的增加，但塑性变形急速发展，裂缝迅速开展，并向受压延伸，受压区面积减小，受压区混凝土压应力迅速增大，这是截面受力的第Ⅲ阶段。

在荷载几乎保持不变的情况下，裂缝进一步急剧开展，受压区混凝土出现纵向裂缝，混凝土被完全压碎，截面发生破坏，这种特定的受力状态称为第Ⅲa阶段。

（2分）

进行受弯构件截面受力工作阶段的分析，不但可以了解截面受力的全过程，而且为裂缝、变形以及承载力的计算提供了依据。

截面抗裂验算是建立在第Ⅰa阶段的基础之上，构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算是建立在第Ⅱ阶段的基础之上，而截面的承载力计算则时建立在第Ⅲa阶段的基础之上的。

（3分）

4、何谓剪跨比，何谓广义剪跨比？

剪跨比对斜截面的破坏形态和受剪承载力有何影响？

（8分）

剪跨比λ为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面有效高度h0的比值，即λ＝a/h0。

某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M与剪力和截面有效高度乘积的比值，即λ＝M/（Vh0）。

（2分）

剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值。

（1）斜压破坏

λ＜1时，发生斜压破坏。

这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的T形截面或工字形截面梁内。

破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发生的。

（2分）

（2）剪压破坏

1＜λ＜3时，发生剪压破坏。

其破坏的特征通常是，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。

（2分）

（3）斜拉破坏

λ＞3时，常发生这种破坏。

其特点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。

破坏荷载与出现斜面裂缝时的荷载很接近，破坏过程急骤，破坏前梁变形亦小，具有很明显的脆性性质。

（2分）

5、轴心受压普通钢箍柱与螺旋箍筋柱的受压承载力计算有何区别？

（10分）

（1）普通箍筋柱

根据轴心受压短柱破坏时的截面应力图形，考虑长柱对承载力的影响以及可靠度调整等因素后，规范给出轴心受压构件普通箍筋柱承载力计算公式：

（1）

式中

——轴向压力设计值；

0.9——可靠度调整系数；

——钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数；

——混凝土轴心抗压强度设计值；

——构件截面面积；

——全部纵向钢筋的截面面积。

当纵向钢筋配筋率大于3%时，计算公式中的

应改用（

-

）代替。

（3分）

（2）螺旋箍筋柱

《规范》规定螺旋箍筋柱的承载力计算公式为：

（2）

式中

称为间接钢筋对混凝土约束的折减系数，当混凝土强度等级不大于C50时，取

=1.0；当混凝土强度等级为C80时，取

=0.85；当混凝土强度等级在C50与C80之间时，按直线内插法确定。

（3分）

从承载力计算公式建立过程中可以看出，箍筋起到了充分约束混凝土的作用，这种作用只有在箍筋具有足够的数量及混凝土压应力比较均匀时才能实现。

因此，该计算公式的应用必须满足一定的条件。

《规范》规定：

凡属下列情况之一者，不考虑间接钢筋的影响而按式

（1）计算构件的承载力：

1）当

＞12时，因构件长细比较大，有可能因纵向弯曲在螺旋筋尚未屈服时构件已经破坏；（1分）

2）当按式

（2）计算的受压承载力小于按式

（1）计算的受压承载力时；（1分）

3）当间接钢筋换算截面面积

小于纵筋全部截面面积的25%时，可以认为间接钢筋配置太少，间接钢筋对核心混凝土的约束作用不明显。

（1分）

4）为了防止间接钢筋外面的混凝土保护层过早脱落，按式

（2）算得的构件受压承载力不应大于按式

（1）算得的构件受压承载力的1.5倍。

（1分）

6、什么是混凝土结构耐久性，如何进行混凝土结构耐久性设计？

（8分）

混凝土结构的耐久性是指在设计使用年限内，结构和结构构件在正常维护条件下应能保持其使用功能，而不需要进行大修加固。

（3分）

由于影响混凝土结构耐久性的因素及规律研究尚欠深入，难以达到进行定量设计的程度。

《规范》采用了宏观控制的方法，以概念设计为主。

根据环境类别和设计使用年限对结构混凝土提出了相应的限制和要求，以保证结构的耐久性。

基本上能保证在结构规定的设计使用年限内应有的使用性能和安全储备。

对临时性混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性的要求。

（5分）

三、计算题（30分）

1、已知一T形梁截面设计弯矩M=410kNm，梁的截面尺寸为b=200mm，h=600mm，

=1000mm，

=90mm，取as=60mm，混凝土采用C25（fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2），钢筋采用HRB335（fy=fy’=300N/mm2,

=0.55），环境类别为一类。

求所需的受拉钢筋截面面积As。

（20分）

解：

（1）判断T形截面的类型。

由as=60mm得计算截面有效高度h0=h-as=600-60=540mm（2分）

=1.0×11.9×1000×90×（540-90/2）

=530.145kNm>M=410kNm

此时中和轴在翼缘内，即

≤

，属于第一类T形截面，以

代替b，按

单筋矩形梁进行计算。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（4分）

按下式计算所需的截面抵抗矩系数：

<

=0.55（满足要求）

计算所需的钢筋面积As，即

　　　　　　　　　　（8分）

验算配筋率：

（满足要求）（6分）

2、已知一矩形截面简支梁，截面尺寸为

，在均布荷载作用下产生的最大剪力设计值为V=70kN,混凝土强度等级为C20（

），箍筋采用HPB235级钢筋（

），求所需箍筋的数量。

（10分）

解：

（1）复核截面尺寸：

（取截面有效高度为565mm）

　（3分）

（2）验算是否需要配置箍筋：

故可不需计算箍筋数量，可根据构造要求配置箍筋。

取

（3分）

满足箍筋的构造要求。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（4分）

《混凝土结构设计原理》试题C答案及评分标准

2006-2007学年第二学期土木2004-1～8班

一、名词解释（4分×5＝20分）

1、准永久组合：

正常使用极限状态验算时，对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。

2、安全等级：

根据破坏后果的严重程度划分的结构或结构构件的等级。

3、先张法预应力混凝土结构：

在台座上张拉预应力钢筋后浇筑混凝土，并通过粘结力传递而建立预加应力的混凝土结构。

4、分项系数：

为保证所设计的结构或构件具有规定的可靠度，在结构极限状态表达式中采的系数，分为作用分项系数和材料分项系数。

5、受扭纵向钢筋与箍筋的配筋强度比：

沿截面核心周长单位长度内的抗扭纵筋强度与沿构件长度方向单位长度内的抗扭箍筋强度之间的比值，或纵筋与箍筋的体积比与强度比的积。

二、简答题（50分）

1、钢筋混凝土结构对钢筋性能有哪些要求？

（10分）

1）.钢筋的强度

所谓钢筋强度是指钢筋的屈服强度及极限强度。

钢筋的屈服强度是设计计算时的主要依据。

采用高强度钢筋可以节约钢材，取得较好的经济效果。

改变钢材的化学成分，生产新的钢种可以提高钢筋的强度。

（2分）

2）.钢筋的塑性

要求钢材有一定的塑性是为了使钢筋在断裂前有足够的变形，在钢筋混凝土结构中，能给出构件将要破坏的预告信号，同时要保证钢筋冷弯的要求，钢筋的伸长率和冷弯性能是施工单位验收钢筋是否合格的主要指标。

（2分）

3）.钢筋的可焊性

可焊性是评定钢筋焊接后的接头性能的指标。

可焊性好，即要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形。

（2分）

4）.钢筋的耐火性

热轧钢筋的耐火性能最好，冷轧钢筋其次，预应力钢筋最差。

结构设计时应注意混凝土保护层厚度满足对构件耐火极限的要求。

（2分）

5）.钢筋与混凝土的粘结力

为了保证钢筋与混凝土共同工作，要求钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。

钢筋表面的形状是影响粘结力的重要因素。

（2分）

2、什么是结构的极限状态？

结构的极限状态分为哪几类？

其含义各是什么？

（8分）

整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。

（2分）

极限状态可分为二类。

（1）承载能力极限状态

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，称为承载能力极限状态。

当结构或构件由于材料强度不够而破坏，或因疲劳而破坏，或产生过度的变形而不能继续承载，结构或结构构件丧失稳定如压屈等；结构转变为机动体系时，结构或构件就超过了承载能力极限状态。

超过承载能力极限状态后，结构或构件就不能满足安全性的要求。

（3分）

（2）正常使用极限状态

结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。

例如，当结构或结构构件出现影响正常使用或外观的变形、过宽裂缝、局部损坏和振动时，可认为结构或构件超过了正常使用极限状态。

超过了正常使用极限状态，结构或构件就不能保证适用性和耐久性的功能要求。

（3分）

3、少筋梁为什么会突然破坏？

从梁的受弯而言，最小配筋率是根据什么原则确定？

（8分）

当ρ<ρminh/h0时发生少筋破坏形态，构件不但承载能力很低，而且只要其一开裂，裂缝就急速开展，裂缝截面处的拉力全部由钢筋承受，钢筋由于突然增大的应力而屈服，构件立即发生破坏，这种破坏称为少筋破坏。

从单纯满足承载力需要出发，少筋梁的截面尺寸过大，故不经济；同时它的承载力取决于混凝土的抗拉强度，属于脆性破坏类型。

（2分）

少筋破坏的特点是一裂就坏，所以从理论上讲，纵向受拉钢筋的最小配筋率

应是这样确定的：

按Ⅲa阶段计算钢筋混凝土受弯构件正截面受弯承载力与按Ia阶段计算的素混凝土受弯构件正截面受弯承载力两者相等。

（4分）为了防止梁“一裂即坏”，适筋梁的配筋率应大于

。

我国《混凝土结构设计规范》对最小配筋率有具体规定，如受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件，其一侧纵向受拉钢筋的配筋百分率不应小于0.2％和45

％中的较大值。

（2分）

4、配箍率如何计算？

它对斜截面受剪承载力有何影响？

规定最小配箍率的目的是什么？

（8分）

配箍率用ρsv表示，

式中

——竖向箍筋配筋率；

n——在同一截面内箍筋的肢数；

Asv1——单肢箍筋的截面面积；

b——截面宽度；

s——沿构件长度方向上箍筋的间距。

（2分）

有腹筋梁出现斜裂缝后，箍筋不仅直接承受相当部分的剪力，而且有效地抑制斜裂缝的开展和延伸，对提高剪压区混凝土的抗剪能力和纵向钢筋的销栓作用有着积极的影响。

试验表明，在配箍最适当的范围内，梁的受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度的提高而有较大幅度的增长。

（4分）

为了避免因箍筋少筋的破坏，要求在梁内配置一定数量的箍筋，且箍筋的间距又不能过大，以保证每一道斜裂缝均能与箍筋相交，就可避免发生斜拉破坏。

《规范》规定，箍筋最小配筋率为

（2分）

5、如何区分大小偏心受压构件？

大小偏心受压构件的破坏特征有什么不同？

（8分）

判别大、小偏心受压构件的条件：

当

≤

时，为大偏心受压；当

＞

时，为小偏心受压。

（2分）

大偏心受压构件破坏特征为受拉破坏，主要特征是破坏始于受拉区，受拉钢筋先达到屈服强度，而后受压区混凝土被压碎。

这种破坏形态与适筋梁破坏形态相似，属于延性破坏。

（2分）

小偏心受压构件破坏特征为受压破坏，特点是混凝土先压碎，压应力较大一侧的钢筋能达到抗压屈服强度，另一侧的钢筋不管受拉或受压，都不会屈服。

这种破坏属于脆性破坏类型。

（2分）

受拉破坏形态与受压破坏形态都属于材料发生了破坏，他们的相同之处是截面的最终破坏都是受压区边缘混凝土达到其极限应变值而被压碎；不同之处在于破坏的起因，前者是受拉钢筋先屈服而后受压混凝土被压碎；后者是截面的受压部分先发生破坏。

所以，二者的根本区别在于破坏时受拉钢筋是否达到屈服强度。

（2分）

6、什么是混凝土结构耐久性？

混凝土耐久性的影响因素是什么？

（8分）

混凝土结构的耐久性是指在设计使用年限内，结构和结构构件在正常维护条件下应能保持其使用功能，而不需要进行大修加固。

（2分）

影响材料耐久性的因素

钢筋混凝土结构长期暴露在使用环境中，使材料的耐久性降低，其影响因素较多。

内部因素主要有混凝土的强度、密实性、水泥用量、氯离子及碱含量、外加剂用量、混凝土保护层厚度（3分）；外部因素主要是环境条件，包括温度、CO2的含量、侵蚀性介质等。

出现耐久性能下降的问题，往往是内、外部因素综合作用的结果。

此外，设计不周、施工质量差或在使用中维修不当等也会影响混凝土的耐久性能。

（3分）

三、计算题（30分）

1、（20分）解：

1）根据材料强度等级查出其强度设计值fy、fc及系数

。

2）计算截面有效高度h0=h-as，通常假定布置二排钢筋计算h0。