钢混复习题答案Word文件下载.docx

1、混凝土立方体抗压强度fcu；轴心抗压强度fc；轴心抗拉强度ft；关系：fc=0.67fcu；ft=0.23fcu2/3 #5 什么是混凝土的强度等级，是如何表示的？水工混凝土的强度等级分为多少级？定义：用标准试验方法测得具有95%保证率的抗压强度标准值作为混凝土强度等级，以符号C表示分级：水利分为十个等级：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60.#6 加载速度如何影响混凝土强度的？混凝土强度等级与应变的关系怎样？试验加载速度越快则强度越高。不同强度的混凝土的应力应变曲线有着相似的形状，但也有着实质性的区别。随着混凝土强度的提高，曲线上升段和峰值应变的变化

2、不是很显著，而下降段形状有较大的差异。强度越高，下降段越陡，材料的延性越差。#8 什么是混凝土的徐变？徐变对工程有何利弊？混凝土在荷载长期作用下，应力不变，变形也会随着时间而增长。这种现象，称为混凝土的徐变。对工程的影响：1. 因徐变引起的应力变化，对于水工结构来说不少情况下是有利的。例如，局部应力的集中可以因为徐变而得到缓和；支座沉陷引起的内力及温度湿度应力也可由于徐变而得到松弛。2. 混凝土的徐变还能使钢筋混凝土的结构中的混凝土应力与钢筋应力重新分布。3. 混凝土的一个不利作用是会使结构的变形增大。另外，在预应力混凝土结构中，它还会造成较大的预应力损失。#9 什么是“协定流限”？是如何表示

3、的？由于硬钢没有明确的屈服台阶，所以设计中一般以“协定流限”作为强度标准，所谓协定流限是指硬钢经过加载及卸载后尚存0.2%永久残余变形的应力，用0.2 表示.#11 什么是结构的极限状态？请用函数关系和图形表示这一状态。结构的极限状态分为哪两大类，分别满足结构的什么功能？结构的极限状态：结构或结构的一部分超过某一特定状态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。结构的极限状态可用极限状态函数Z来描述。设影响结构极限状态的有n个独立变量Xi（i=1,2，。，n）,函数Z可表示为 Z=g（X1,X2,.,Xn）也可将影响极限状态的众多因素用荷载效应S和结构抗力R连个变量来代

4、表，则 Z=g（R,S）=R-S;结构极限状态分类：1）承载能力极限状态：对应于结构或结构构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形。2）正常使用极限状态：对应于结构或构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值。#12 出现哪些情况属于承载力极限状态？出现哪些情况属于正常使用极限状态？承载力极限状态：1） 结构或结构的一部分丧失稳定。 2）结构形成机动体系丧失承载能力。3）结构发生滑移，上浮或倾覆。4）结构截面因材料强度不足而破坏 5）结构或构件产生过大的塑性变形而不适于继续承载。 正常使用极限状态：1）产生过大的变形，影响正常使用或外观。 2）产生过宽的裂缝，影响正常使用或外观，产生人们

5、心理上不能接受的感觉，对耐久性也有一定的影响。3）产生过大的振动，影响正常使用。#13 什么是结构的可靠度，什么是结构的可靠度指标，可靠度指标如何计算？可靠度与失效概率的关系如何？目标可靠度指标是如何确定的？结构可靠度：结构在规定时间内，在规定条件下，完成预定功能的概率。表示。结构的可靠度指标：可靠度与失效概率的关系：小时，pf就大；大时，pf就小。目标可靠度指标确定方法：根据结构的重要性，破坏后果的严重程度以及社会经济等条件，以优化方法综合分析得出。目前采用“校准法”来确定目标可靠指标。校准法的实质就是认为：由原有的设计规范所设计出来的大量结构构件反映了长期工程实践的经验，其可靠度水平在总体

6、上是可以接受的。所以可以运用前述“概率极限状态理论”反酸楚由原有设计规范设计出的各类结构构件在不同材料和不同荷载组合下的一系列可靠指标i ，再在分析的基础上把这些i 综合成为一个较为合理的目标可靠指标T 。#15 水工混凝土设计规范DL/T5057-2009是采用分项系数得表达式，隐含其可靠指标 不小于目标可靠指标T 的要求，试解释分项系数，并指出规范中采取哪几种分项系数，各分项系数的作用是什么？水工混凝土设计规范SL191-2008采用安全系数k法，隐含其可靠指标 不小于目标可靠指标T 的要求，试比较两个规范的相同点和不同点。分项系数：分项系数极限状态设计中，考虑工程结构安全级别，设计状况作

7、用和材料性能的变异性以及计算模式不定性等与目标可靠指标相联系的系数。1） 结构重要性系数：建筑物的结构构件安全级别不同，所要求的目标可靠指标也不同，为反映这种要求，可在计算出的荷载效应值上再乘以结构重要性系数。2） 设计状况系数结构在施工，安装，运行，检修等不同阶段可能出现不同的结构体系，不同的荷载及不同的工作条件，该系数便是用以分别考虑不同的设计状况。3） 荷载分项系数结构在其运行使用期间，实际作用的荷载仍有可能超过规定的荷载标准值。未考虑这一超载的可能性，在承载能力极限状态设计中还规定对荷载标准值还应乘以相应的分项系数。4） 材料分项系数为了充分考虑材料强度的离散性及不可避免的施工误差等因

8、素带来的使材料实际强度低于材料强度标准值的可能，在承载能力计算时，规定对混凝土与钢筋的强度标准值还应分别除以混凝土材料分项系数和钢筋材料分项系数5） 结构系数反映以上四个系数未能涵盖到的其他因素对结构可靠度的影响，例如荷载效应计算时的计算模式的不正确，结构抗力计算时的计算模式的不正确以及尚未被人们认知和掌握的其他一些对可靠度有关的因素。相同点：仍是以多个分项系数作为分析基础；材料强度标准值和材料强度设计值的取值两者完全相同；不同点：SL不再那么突出“概率”两字，也不再像DL的条文说明中那样强调“以可靠指标度量结构构件的可靠度水平”。DL对各种荷载规定可相应不同的荷载分项系数，应用比较繁琐，SL

9、只采用水工建筑物荷载设计规范对荷载标准值桂殿兰宫，而不采用其分项系数的规定。#16 写出水工混凝土结构设计规范DL/T5057-2009和SL191-2008的实用表达式，解释其中个系数的实际含义和取值，试比较两个规范的相同点和不同点。DL/T5057-2009 ；从左往右依次是结构重要性系数，设计状况系数，荷载效应组合设计值，结构系数，结构构件抗力设计值，荷载效应组合设计值，永久荷载分项系数，永久荷载标准值产生的荷载效应，一般可变荷载分项系数，一般可变荷载产生的荷载效应，可控制的可变荷载的荷载分项系数，可控制的可变荷载标准值产生的荷载效应；SL191-2008 从左往右依次是安全系数，荷载效

10、应组合设计值，结构构件抗力设计值，第一类永久荷载分项系数，第一类永久荷载产生的荷载效应，第二类永久荷载分项系数，第二类永久荷载产生的荷载效应，一般可变荷载分项系数，一般可变荷载产生的荷载效应，可控制的可变荷载的荷载分项系数，可控制的可变荷载标准值产生的荷载效应；#17 什么是荷载标准值，什么是荷载设计值？荷载标准值和设计值有什么关系？请用公式表示。荷载标准值：结构构件在使用期间的正常情况下可能出现的最大荷载值。荷载设计值：荷载标准值乘以相应的荷载分项系数后，称为荷载设计值。#18 什么是材料强度的标准值，什么是材料强度的设计值？混凝土钢筋强度的标准值与设计值的关系怎么样？请用公式表示？材料强度

11、标准值：由材料概率分布的0.05分位值确定，即材料的实际强度小于强度标准值的可能性只有5%，也就是强度标准值具有95%的保证率材料强度设计值：材料强度标准值除以相应的材料分项系数后，称为材料强度的设计值。#19 如果设计中已经给出了截面弯矩设计值，是否已经考虑了除结构系数（或安全系数）和材料分项以外的其他分项系数？否，还有设计状况系数和结构重要性系数没有考虑。#20 混凝土保护层和钢筋的最小净距的作用是什么？保护层的选择主要与哪些因素有关？梁内钢筋的直径如何选择？梁内钢筋如何布置？并请画出布置示意图。混凝土保护层和钢筋最小间距作用：带肋钢筋受力时，在钢筋凸肋的较短上，混凝土会发生裂缝，如果钢筋

12、周围混凝土层过薄，也就会发生由于混凝土撕裂裂缝的延展而导致破坏。保护层选择的主要因素：钢筋混凝土结构构件的种类，所处环境条件等因素有关。梁内钢筋的直径选择：直径通常选用1028mm。同一梁中截面一遍的受力钢筋直径最好相同，也可用两种，最好直径相差2mm以上，便于识别，且两种直径相差不宜超过4mm。梁内钢筋布置：1）为了便于混凝土的浇捣并保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结力，梁内下部纵向钢筋的净距不应小于d，也不应小于25mm和最大骨料粒径的1.25倍；上部纵向钢筋的净距不应小于1.5d，也不应小于30mm及最大骨料粒径的1.5倍。2）下部受力钢筋可以排成两层，但因钢筋重心上移，内力臂减小，对承载

13、力有点影响；还布置不开时，允许成束布置。在受力钢筋多于两层的特殊情况，第三层及以上的钢筋水平方向间距应比下面两层的间距大一倍。3）排成两层或者两层以上时，应避免上下层钢筋互相错位，同时个层钢筋净间距应不小于25mm和最大钢筋直径。#21 板内钢筋的直径和间距是如何确定的？为什么板内还要布置分布钢筋，分布钢筋如何确定和布置？1）受力钢筋直径常用1225mm，也有用到32,36,40mm的。同一受力板可以用两种不同直径，但直径宜相差2mm以上。2）最大间距 板厚h200mm时：200mm；200mmh1500mm时：250mm；h1500mm时：300mm；最小间距 70mm分布钢筋作用：将板面荷

14、载更均匀地传布给受力钢筋，同时在施工中用以固定受力钢筋，并抵抗混凝土收缩和温度应力的作用。确定：不宜小于6mm，间距不宜大于250mm，当承受的集中荷载较大时，分布钢筋间距不宜大于200mm。承受分布荷载的后半，分布钢筋的配置可不受上述规定的限制，此时，分布钢筋的直径可采用10-16mm，间距可为200-400mm。当板处于温度变幅较大或处于不均匀沉陷的复杂条件，且在与受力钢筋垂直的方向所受的约束很大时，分布钢筋宜适当增加。布置：垂直受力钢筋方向，分布钢筋布置在受力钢筋的内侧，且每米板宽中分布钢筋的截面面积不少于受力钢筋截面面积的15%（集中荷载25%）#22 简述受弯破坏应力-应变的三个阶段

15、及相应的荷载，应力，应变状态，如何却分这三个阶段？三个阶段各为哪些计算提供了应力的依据？1）未裂阶段 荷载很小时，梁截面在弯曲后仍保持平面，应力应变保持线性关系，混凝土受拉及受压区的应力分布均为线性。 当荷载逐渐增加到这个阶段末尾时，混凝土手拉应力大部分达到混凝土的抗拉强度ft ，受拉区呈现很大的塑性变形，拉应力图形表现为曲线状，若荷载再增加，受拉区混凝土出现裂缝。受拉区应力图形仍为三角形。1） 裂缝阶段 裂缝出现进入第二阶段，受拉区混凝土大部分退出工作，那里几乎全部由手拉钢筋承担，手拉钢筋的应力想比第一阶段突然增大。裂缝扩大，中和轴向上移动，手拉钢筋的应力和受压区混凝土压应变不断增大。受压区

16、也有一定塑性变形发展，压应力呈平缓的曲线形。它是计算构件正常使用阶段的变形和裂缝宽度时所依据的盈利阶段。2） 破坏阶段 何在继续增加，钢筋受拉达到屈服强度fy ，进入破坏阶段。钢筋应力不增加应变迅速增大，裂缝急剧开展向上延伸。中和轴上升，受压区面积减小，混凝土压应力增大，受压区塑性特征明显发展，压应力呈现曲线形。最后受压混凝土被压碎。是按极限状态方法计算手腕构件正截面承载力时所依据的应力阶段。#23 正截面承载力计算主要确定哪些问题？正截面受弯承载力计算的基本假定有哪些？什么是界限破坏？确定问题：受拉压钢筋截面面积基本假定：1）平截面假定；2）不考虑受拉区混凝土工作3）受压区应力应变关系采用理

17、想化应力应变曲线；4）有明显屈服点的钢筋，其应力应变关系可简化为理想的弹塑性曲线。界限破坏：这种状态的特征是在手拉钢筋的应力达到屈服强度的同时，受压区混凝土边缘的压应变恰好达到极限压应变而破坏，即为界限破坏。此时s =y =fy/Es ,c =cu =0.0033。#24 等效矩形应力图是如何绘制的，其原则是什么？绘制方法：采用等效应力图形代替曲线应力图形，途中应力取为混凝土轴心抗压强度，根据两个应力图形合力相等和合力作用点位置不变原则，可以求得矩形应力图形的受压区计算高度为了方便计算，近似#25 正截面破坏分为哪几种情况，各种破坏情况的特点是什么？单筋矩形截面构件正截面受弯承载力的基本公式是

18、依据哪种破坏情况建立起来的？单筋矩形截面构件正截面受弯承载力的基本公式是依据适筋破坏情况建立起来的。1） 适筋破坏 受拉钢筋先屈服，发生很大塑性变形，裂缝扩展，受压面积减小，受压区混凝土被压碎，构件破坏。有明显破坏预兆。挠度增长相当大，具有较大的变形能力，属于延性破坏。2） 超筋破坏 手拉钢筋尚未达到屈服，受压混凝土先被压坏，整个构件突然破坏，虽然配置很多受拉钢筋，也不能增加截面承载力，钢筋未能发挥其应有的作用。破坏时裂缝根数较多，宽度却较细，挠度也较小。无明显预兆，属于脆性破坏。3） 少筋破坏 受拉区一旦出现裂缝，裂缝截面钢筋很快屈服。破坏时往往出现一条裂缝，裂缝开展宽，挠度大。也是脆性破坏

19、。#26 单筋矩形截面构件正截面受弯承载力计算的基本公式和系数法的使用公式的形式是什么？各自适用条件是什么？使用条件的物理意义是什么？简述其界面 设计步骤（要求写出公式）复习作业题3-1,3-2，例题3-1,3-2,3-3及本节作业题。基本公式法德使用公式：适用条件：系数法的使用公式： 步骤见书，或者流程图。#27 双筋矩形截面配筋计算公式的适用形式是什么？公式的适用条件和适用条件的物理意义是什么？第一个条件的意义：避免发生超筋情况。第二条件的意义：保证受压钢筋应力能够达到抗压强度设计值。#28 为什么要采用双筋矩形截面？双井矩形截面双筋矩形截面配筋计算分哪两种情况，如何对它们进行配筋计算？（

20、要求写出它们的步骤和相应的公式）复习作业题3-3，3-4例题，3-5,3-6,3-7为什么：截面承受弯矩很大，而界面尺寸受到建筑设计得限制不能增大，混凝土强度等级又不能提高，以致采用单筋截面无法满足的适用条件，就需要在受压区配置受压钢筋来帮助混凝土受压，即双筋截面。分为已知受压钢筋纵向钢筋截面面积和不知受压钢筋截面面积两种情况。计算方法见流程图。#29 如何进行T型截面设计，T型截面有哪些优缺点？复习作业题2-5,3-6,3-9优点：不降低受弯承载力，却能节省混凝土与减轻自重。#30 斜截面承载力计算主要确定哪些问题？有腹筋梁和无腹筋梁的破坏形态有哪些,各有什么特点？影响受剪破坏承载能力的主要

21、因素有哪些？它们是如何影响的？有腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式是依据哪种破坏形态建立起来的？复习例题4-1,4-2，4-3；作业题4-1抗剪腹筋面积。有无腹筋梁破坏形态：1. 斜拉破坏 特点：整个破坏过程急速而突然，破坏荷载比斜裂缝形成时的荷载增加不多。2. 剪压破坏 特点：破坏过程比斜拉破坏缓慢一些，破坏时的荷载明显高于斜裂缝出现时的荷载。3. 斜压破坏 特点：靠近支座的梁腹部首先出现若干条大体平行的裂缝，梁腹被分割成几条倾斜的受压柱体，随着荷载增大，过大的主压力将梁腹混凝土压碎。影响受剪破坏承载力因素：1. 剪跨比 通过反映截面所受弯矩和剪力的相对大小，也就是正应力和剪应力的相对关系，影响

22、主拉应力的大小与方向，当值增大，集中荷载的局部作用不能影响到支座附近的斜裂缝时，斜拉破坏就会发生。（剪跨比减小，斜截面受剪承载力增大）2. 混凝土强度 梁的受剪承载力随的提高而提高，两者基本成线性关系。3. 箍筋配筋率及其强度 箍筋量适当的情况下，梁的受剪承载力随配箍量的争夺，箍筋轻度的提高而有较大幅度的增长。4. 纵筋配筋率及其强度 一方面可一直斜裂缝向减压去的伸展，增大减压去混凝土的余留高度，从而提高了骨料咬合力和减压去混凝土的抗剪能力；另一方面，纵筋数量的增加也提高了纵筋的销栓作用。因而梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率的提高而增大。5. 弯起钢筋 梁的受剪承载力随弯起钢筋截面面积增大，强度

23、的提高而线性增大。6. 其他因素 对无腹受弯构件，随着构件截面高度的增加，斜裂缝的宽度加大，降低了裂缝间骨料的咬合力，从而使构件的斜截面受剪承载力增加的速率有所降低，即“截面尺寸效应”；对于T，I型受压翼缘的截面，减压去混凝土面积增大，其斜拉破坏和剪压破坏的承载力比相同宽度的矩形截面有所提高；当竖向荷载不是作用在梁顶时，即使剪跨比较小的梁也可能发生斜拉破坏；除了上述几个主要影响因素外，构件的类型，受力状态，也会影响梁的受剪承载力。有腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式是依据剪压破坏形态建立起来的。#31 构件截面尺寸或混凝土强度等级的下限，防止腹筋过稀得物理意义分别是什么？其构造要求各有哪些？构件截

24、面尺寸或混凝土强度等级的下限物理意义：单构件截面尺寸较小而荷载又过大时，就会在支座上产生过大的主压应力，是构件端部发生破坏，这种破坏形态的受剪承载力基本上取决于混凝土的抗压强度及构件的截面尺寸，而腹筋数量影响甚微。为了避免构件发生此类破坏，所以设置了构件截面尺寸和混凝土强度等级下限。要求：当时 时，按直线内插法取用。防止腹筋过稀的物理意义：如果腹筋间距过大，有可能在两根腹筋之间出现不与腹筋相交的斜裂缝，这时腹筋便无法发挥作用。同时箍筋分布的疏密对斜裂缝的开展宽度也有影响，采用较密的箍筋对抑制斜裂缝宽度有利。所以需要防止腹筋过稀。对于HPB235钢筋，配箍率应满足对于HRB335钢筋，配箍率应满

25、足#32 计算弯起钢筋的剪力如何选取？画图说明在计算构件支座截面的箍筋和第一排弯起钢筋时，斜截面上的剪力设计值V是取用支座边缘处的剪力设计值的，但对于承受直接作用在构件顶面的分布荷载的受弯构件，也可以取制作边缘为0.5h0 处截面的剪力值代替支座边缘处的剪力值进行计算。（图见page108,418）#33 写出斜截面抗剪配筋计算的步骤（见流程图）#34 保证斜截面的抗弯承载能力有何构造要求？切断纵筋时：1） 钢筋实际切断点至充分利用点的距离ld 满足要求：当KV0.7ftbh0 时ld1.2la ；当KV0.7ftbh0 时ld1.2la+h0；2） 钢筋实际切断点至理论切断点的距离lw 应满

26、足lw h0 且lw 20d；3） 若按上述规定确定阶段点仍位于负弯矩受拉区内，则钢筋还应延长。lw 1.3h0 且lw 20d，同时该钢筋实际切断点的距离ld1.2la+1.7h0；纵向弯起时：，a通常取45或 60z0.9h0 ，所以a大约在0.37h0-0.52h0 之间，设计时取a0.5h0 ；#35 什么是抵抗弯矩图？为什么要绘制抵抗弯矩图？如何绘制抵抗弯矩图（以书例4-4为例加以说明）什么是充分利用点，不需要点？截断钢筋，弯起钢筋抵抗弯矩图如何表示？所谓抵抗弯矩图，就是个界面实际能抵抗的弯矩图形。充分利用钢筋强度，节省钢材。如何绘制抵抗弯矩图：1）确定各纵筋承担的弯矩；2）确定弯起

27、位置；3）确定实际切断点位置；充分利用点：一根钢筋的强度需要充分发挥的点称作该钢筋的充分利用点；不需要点：一根钢筋强度没有发挥作用的点称作该钢筋的不需要点。截断钢筋表示在抵抗弯矩图上是抵抗弯矩的突变；弯起钢筋在抵抗弯矩图上是抵抗弯矩的渐变。#36 梁钢筋骨架有何构造要求？如何绘制钢筋混凝土构件的施工图？复习例题4-4箍筋：1） 形状：常采用封闭式钢筋，配有需要纵向受压钢筋的梁必须采用封闭式钢筋。在绑扎骨架中，双肢箍筋最多能扎结4根排在一层的纵向钢筋，否则应采用四肢箍筋；或梁宽大于400mm时，一层纵向受压钢筋多于3跟时，也应采用四肢箍筋。2） 最小直径：高度h800mm的梁，直径不宜小于8mm

28、;高度h800mm的梁，箍筋直径不宜小于6mm。当梁中直径尚不应小于d/4。从箍筋加工成型难易来看，最好不用直径大于10mm.3） 布置：一般可全长均匀布置箍筋，也可以在梁两端剪力较大部位布置得密一些。如按计算不需箍筋时，对高度h300mm的梁，仍应全亮设置箍筋；对高度h300mm的梁，可仅在构件端部1/4处跨度范围内设置箍筋，但当构件中部1/2跨度范围内有集中荷载作用时，箍筋仍应沿全梁布置；在绑扎钢筋搭接中，当受压钢筋d25mm时，尚应在搭接结构两个端面外100mm范围内各设置两个箍筋；4） 最大间距： 见表4-1 page120纵向箍筋：接头原则：同意构件中的纵向受力钢筋接头应相互错开。采用绑扎连接时，具体梁板及墙等构件受拉钢筋接头搭接接头面积百分率不宜大于25%。当有必要增大时，对梁也不应大于50%；对墙板可根据实际情况放宽。连接区长度1.3ll 。纵向受压钢筋搭接接头面积不宜超过50%。采用机械连接或焊接接头连接时，连接区段长度为35d且不小于500mm，接头面积百分率不宜大于50%，受压不受限制。锚固：下部纵向受力锚固：