混凝土結(jié)構(gòu)理論

1、混凝土結(jié)構(gòu)理論課程學(xué)習(xí)模塊一：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本概念和設(shè)計(jì)方法1名詞解釋1、 結(jié)構(gòu)的可靠性：結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的能力（或 者安全性、耐久性、適用性）。2、作用和作用效應(yīng)：作用是使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的各種原因；作用效應(yīng)是結(jié) 構(gòu)上各種作用對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)的總稱。3、結(jié)構(gòu)抗力：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，即結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)。4、條件屈服強(qiáng)度：對(duì)于無明顯屈服點(diǎn)的鋼筋取殘余應(yīng)變?yōu)闀r(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力0.2作 為強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)，成為條件屈服強(qiáng)度。5、徐變和收縮：混凝土在荷載的長(zhǎng)期作用下隨時(shí)間增長(zhǎng)而增長(zhǎng)的變形稱為徐變； 混凝土在空氣中硬化時(shí)體積收縮的現(xiàn)象稱為收縮。6極限狀態(tài)：當(dāng)結(jié)構(gòu)超過某一特定狀

2、態(tài)而不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí)， 稱為極限狀態(tài)。2. 簡(jiǎn)答題1、鋼筋和混凝土兩種不同材料能夠有效結(jié)合在一起共同工作的原因？ 答：一：鋼筋和混凝土之間存在粘結(jié)力，使兩者之間能傳遞力和變形;二：鋼筋和混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)接近。2、鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力主要由哪幾部分組成？影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素有 答：化學(xué)膠著力、摩阻力、和機(jī)械咬合力三種。 影響因素有：鋼筋表面形狀、混凝土強(qiáng)度、保護(hù)層厚度、鋼筋澆筑位置、鋼 筋凈間距、橫向鋼筋和橫向壓力等。3 、建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足哪些功能要求？為滿足這些功能要求，需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行什 么驗(yàn)算？答：安全性，適用性，耐久性。滿足安全性需進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算；

3、滿足適用性和耐久性需進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算。4、什么是結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況？工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)狀況可分為哪幾種？ 答：設(shè)計(jì)狀況是代表一定時(shí)段內(nèi)實(shí)際情況的一組設(shè)計(jì)條件， 設(shè)計(jì)應(yīng)做到在該組條 件下結(jié)構(gòu)不超越有關(guān)的極限狀態(tài)；分為：持久設(shè)計(jì)狀況、短暫設(shè)計(jì)狀況、偶然設(shè)計(jì)狀況和地震設(shè)計(jì)狀況。5、什么是徐變？徐變對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有何影響？ 答：混凝土在荷載的長(zhǎng)期作用下隨時(shí)間增長(zhǎng)而增長(zhǎng)的變形稱為徐變；徐變使構(gòu)件變形增加； 在鋼筋混凝土截面內(nèi)引起應(yīng)力重分布； 在預(yù)應(yīng)力混凝 土構(gòu)件中引起預(yù)應(yīng)力損失；某些情況下可減少由于支座不均勻沉降而產(chǎn)生的應(yīng) 力，延緩收縮裂縫出現(xiàn)。6、混凝土收縮變形有哪些特點(diǎn)？對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有哪些影響

4、？ 答：混凝土收縮是一種隨時(shí)間增長(zhǎng)而增長(zhǎng)的變形；凝結(jié)初期收縮變形發(fā)展較快， 二個(gè)月達(dá) 50%；三個(gè)月后趨于逐漸緩慢，一般兩年后趨于穩(wěn)定。混凝土收縮收到約束時(shí)將產(chǎn)生收縮拉力， 加速裂縫的出現(xiàn)和開展； 預(yù)應(yīng)力混 凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土收縮將導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失。7、鋼筋的應(yīng)力 -應(yīng)變關(guān)系分為哪兩類？為何將屈服強(qiáng)度作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)？ 答：分為有明顯屈服點(diǎn)鋼筋和無明顯屈服點(diǎn)鋼筋， 習(xí)慣上也分別稱為軟鋼和硬鋼。 因?yàn)楫?dāng)構(gòu)件某一截面的鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度后， 將在荷載基本不變情況下產(chǎn)生 持續(xù)的塑性變形， 使構(gòu)件的變形和裂縫寬度顯著增大以致無法使用， 因此一般結(jié) 構(gòu)計(jì)算中通常取屈服強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的依據(jù)。學(xué)習(xí)模塊 二

5、：混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件習(xí)題:1名詞解釋1、梁截面有效高度：鋼筋截面形心至梁頂面受壓邊緣的距離。2、界限相對(duì)受壓區(qū)高度：受拉鋼筋屈服的同時(shí)受壓區(qū)混凝土被壓碎，即適筋梁 和超筋梁的界限破壞狀態(tài)時(shí)的相對(duì)受壓區(qū)高度。3、單向板：當(dāng)|2/|1>2時(shí)，板主要沿短跨方向受彎，設(shè)計(jì)中可僅考慮短邊方向受 彎，長(zhǎng)邊可僅按構(gòu)造處理的板。4、雙向板：當(dāng)I2/HW2時(shí)，沿板長(zhǎng)邊傳遞的荷載以及長(zhǎng)跨方向的彎矩均不能忽略， 設(shè)計(jì)中需考慮雙向受彎的板。5、塑性內(nèi)力重分布：由于超靜定結(jié)構(gòu)的塑性變形而使結(jié)構(gòu)內(nèi)力重新分布的現(xiàn)象。2. 簡(jiǎn)答題1、鋼筋混凝土正截面受彎構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)？各有什么特征？答：1）適筋梁：破壞特征為受拉鋼筋

6、首先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎。從 鋼筋屈服到受彎構(gòu)件破壞，屈服彎矩 My到極限彎矩Mu變化不大，但構(gòu)件曲率 或撓度f(wàn)變形很大，破壞前有明顯預(yù)兆，表現(xiàn)為延性破壞。2 ）超筋梁：破壞特征表現(xiàn)為受壓混凝土先壓碎，受拉鋼筋未屈服。超筋梁 的破壞取決于受壓區(qū)混凝土的抗壓強(qiáng)度，受拉鋼筋的強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮，破壞 為沒有明顯預(yù)兆的脆性破壞，實(shí)際工程中應(yīng)避免采用。3 ）少筋梁：破壞特征是混凝土一開裂就破壞。 梁的強(qiáng)度取決于混凝土的抗拉 強(qiáng)度，混凝土的受壓強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮， 極限彎矩很小，屬于受拉脆性破壞特 征，且承載能力低，應(yīng)用不經(jīng)濟(jì)，實(shí)際工程中應(yīng)避免采用。2、簡(jiǎn)述鋼筋混凝土塑性鉸的特點(diǎn)。答：A）.僅沿

7、彎矩方向轉(zhuǎn)動(dòng)；B）.轉(zhuǎn)動(dòng)能力有限；C）.能承擔(dān)一定彎矩Mu;D）.形成塑性變形區(qū)域。3、正截面承載力計(jì)算的基本假定？答：（1）截面保持平面；（2）不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；（3）采用簡(jiǎn)化的 混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線；（4）縱向鋼筋的應(yīng)力等于鋼筋應(yīng)變與起彈性模量的乘積，但絕對(duì)值不大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。4、簡(jiǎn)述適筋梁破壞三個(gè)階段的受力特點(diǎn)及其與計(jì)算的聯(lián)系?答：（1）第I階段，彈性工作階段，其階段末la為抗裂驗(yàn)算的依據(jù)；（2） 第II階段，帶裂縫工作階段，為裂縫跨度和撓度計(jì)算依據(jù)； （3）第Ill階段，破 壞階段，其階段末IIIa為承載力計(jì)算依據(jù)。5、什么情況下可以采用雙筋截面梁？配置受壓鋼筋有何有利作用

8、？答：（1）梁承受的彎矩很大，構(gòu)件截面尺寸和材料受使用和施工限制不能增加，同時(shí)計(jì)算無法滿足單筋截面最大配筋率限制條件而出現(xiàn)超筋梁；（2）不同荷載組合下，截面承受正、負(fù)彎矩作用時(shí)；配置受壓鋼筋有利于提高截面的延性。rEfF¥3.計(jì)算題T4-:擁*1、已知矩形截面簡(jiǎn)支梁，跨中彎矩設(shè)計(jì)值 M=。該梁的截面尺寸 b*=200mm< 450mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí) C30，鋼筋 HRB400級(jí)。試確定該梁跨中縱 筋配筋面積As。附：fc=mm2，ft=mm2，fy=360N/mm2， “ =， b 0.518 ，h0=450-45=405mm解：（1）計(jì)算x，并判斷是否超筋2M147.86m

9、m1 fcbbh00.518 405207.79mm不屬于超筋。（2）計(jì)算As，并判斷是否少筋min0.45 ft/fy 0.00180.0020.45 ft / fy0.00160.002,取 min =0.0022 2As1 fcbx/ fy 1174mm 代吋 0.002 200 450 180mm不屬于少筋。因此，縱向受力鋼筋面積 As取1174mm2滿足適筋梁要求。2、某鋼筋混凝土矩形截面梁，混凝土保護(hù)層厚為25mm（二 a類環(huán)境），b=250mm， h=500mm,承受彎矩設(shè)計(jì)值M =，采用C20級(jí)混凝土，HRB400級(jí)鋼筋，箍筋直 徑為8mm，截面配筋如圖所示（As為1256mm

10、2）。復(fù)核該截面是否安全。已知：fc=mm2，ft=mm2， fy=360N/mm2， 1 =， b 0.518 ， h0=455mm解:（1）計(jì)算配筋率min 0.45主 0.45 1.1/360 0.0014fy怛上J 0.01bh 250 500min0.0014min0.002故不屬于少筋破壞(2)計(jì)算受壓區(qū)高度f(wàn)yA360 1256x 丄188.4mmbho 0.518 455 235.69mmfcb9.6 250（3）計(jì)算受彎承載力xfyAs(h0) 360 1256 (45520.5 188.4) 163.14KN m M160KN m故承載力滿足要求，該截面安全。學(xué)習(xí)模塊三：受

11、彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算1.名詞解釋1、抵抗彎矩圖：按截面實(shí)有縱筋的面積計(jì)算截面實(shí)際能夠抵抗彎矩的圖形2、腹筋：箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱腹筋。3、無腹筋梁：僅有縱筋而未配置腹筋的梁稱為無腹筋梁。4、配箍率:5、剪跨比箍筋截面面積與相應(yīng)混凝土面積的比值，即bs:指剪彎區(qū)段某垂直截面彎矩相對(duì)于剪力和有效高度的比值，即MVh0，對(duì)于集中荷載簡(jiǎn)支梁,可簡(jiǎn)化為MVh0ah02. 簡(jiǎn)答題1、鋼筋混凝土斜截面受剪有哪幾種破壞形態(tài)？各有什么特征？答：斜拉破壞：若剪跨比 過大（3），或配箍率sv太小，斜裂縫一出現(xiàn)， 與斜裂縫相交的箍筋應(yīng)力就很快達(dá)到屈服， 箍筋不再限制斜裂縫的開展，構(gòu)件斜 向拉裂為兩部分而破壞，具有很明

12、顯的脆性。剪壓破壞：構(gòu)件箍筋適量，且剪跨比適中（13），臨近破壞時(shí)在剪彎段受拉區(qū)出現(xiàn)一條臨界斜裂縫，箍筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，最后剪壓區(qū)的剪應(yīng)力和壓應(yīng)力迅速增加而壓碎，屬于脆性破壞。斜壓破壞：箍筋過多或梁 很小時(shí)，一般小于1,梁的彎剪段腹部混凝土被 一系列近乎平行的斜裂縫分割成許多傾斜的受壓體，在正應(yīng)力和剪應(yīng)力共同作用 下混凝土被壓碎導(dǎo)致，箍筋未屈服，屬脆性破壞。2、影響無腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？答：剪跨比入混凝土強(qiáng)度、縱筋配筋率、尺寸效應(yīng)、截面形狀等。3、影響有腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？答：剪跨比入混凝土強(qiáng)度、配箍率、箍筋強(qiáng)度、縱筋配筋率等。4、箍筋的作用有哪些？答：(1)斜裂縫出現(xiàn)后

13、，斜裂縫間的拉應(yīng)力由箍筋承擔(dān)，增強(qiáng)了梁的剪力傳遞 能力；(2) 箍筋限制了斜裂縫的發(fā)展，增加了剪壓區(qū)的面積；(3) 減少斜裂縫寬度，提高裂縫間的骨料咬合力；(4) 增強(qiáng)了縱筋的銷栓作用；(5) 提高了構(gòu)件斜截面的受彎能力。5、縱筋彎起需滿足什么條件？答：(1)正截面受彎承載力；(2) 斜截面受彎承載力；(3) 斜截面受剪承載力和構(gòu)造要求。3. 計(jì)算題(1 )某簡(jiǎn)支梁b0=25OmrX 600mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30 ( ft=mm2fc=mm2)，箍筋采用雙肢10HPB300級(jí)鋼筋 (Asv1=,fyv=270Mpa ),承受均布荷載，剪力設(shè)計(jì)值為382kN。as = as40mm。請(qǐng)按

14、照僅配置箍筋對(duì)構(gòu)件進(jìn)行斜截面抗剪承載力設(shè)計(jì)。已知：0.447%sv,mim50 900.24 t ,0.sn27%200mm。 f yv解：(1)計(jì)算截面有效高度h0600 40=560mm(2) 驗(yàn)算截面尺寸冃 =560mm, hw/b 2.2440.25 c fcbh0 =B>2250.05614.3 250 460=500500N=>V 382kN截面尺寸滿足要求.(3) 驗(yàn)算是否需要計(jì)算配箍0.7 ftbh00.7 1.0 1.43 250 460 = 00X250>560=140140N=<V=382kN需要按計(jì)算配箍(4) 計(jì)算配箍nA" V 0.

15、7ftbg 250.8 103 0.7 1.43 250 460 -=mmsfyvh。270 460因2 10箍筋A(yù)v1=, n=2,可得s 98mm,取 s=90mm.(5) 驗(yàn)算最小配箍率svsvnAAs“ 22 75053bbs2250 9900687%sv,mim0.240.127%因此，箍箍筋選用雙肢 1090滿足要求.學(xué)習(xí)模塊四：混凝土受扭構(gòu)件承載力計(jì)算1. 名詞解釋1、剪扭相關(guān)性：構(gòu)件上同時(shí)存在剪力和扭矩時(shí)，其受扭承載力和受剪承載力都 會(huì)因另一種力的存在而減小的現(xiàn)象。2、受扭構(gòu)件計(jì)算的-:剪扭構(gòu)件混凝土強(qiáng)度降低系數(shù)。3、受扭構(gòu)件計(jì)算的 W-: 截面受扭塑性抵抗矩。4、受扭構(gòu)件配筋

16、強(qiáng)度比Z：受扭縱筋與箍筋的體積比和強(qiáng)度比的乘積。2. 簡(jiǎn)答題1、純扭構(gòu)件有哪些破壞形態(tài)？計(jì)算中如何保證出現(xiàn)希望的破壞模式。(1) 少筋破壞：驗(yàn)算縱筋和箍筋的最小配筋率，箍筋最小直徑和最大間距等 構(gòu)造要求；(2) 超筋破壞：驗(yàn)算構(gòu)件最大截面尺寸。(3) 部分超筋破壞：控制縱筋和箍筋配筋強(qiáng)度比Z。( 4)適筋破壞：目標(biāo)破壞模式，通過承載力計(jì)算進(jìn)行配筋。2、簡(jiǎn)述彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算原理？ 對(duì)混凝土部分考慮剪扭相關(guān)性； 對(duì)鋼筋貢獻(xiàn)的抗力采用簡(jiǎn)單疊加方法， 即縱 筋按受彎與受扭分別計(jì)算后疊加，箍筋按受扭和受剪分別計(jì)算后疊加。3、純扭構(gòu)件有哪些破壞形態(tài)？破壞特征是什么？( 1)少筋破壞： 箍筋和縱筋數(shù)量過

17、少時(shí)， 鋼筋不足以承擔(dān)混凝土開裂后釋放 的拉應(yīng)力，一旦開裂，受扭變形迅速增大至破壞，變現(xiàn)為明顯的脆性；( 2)超筋破壞： 縱筋和箍筋都過多時(shí)， 受扭構(gòu)件在破壞前出現(xiàn)較多細(xì)而密的 螺旋形裂縫，在鋼筋屈服前混凝土先壓壞，變現(xiàn)為受壓脆性破壞；( 3)部分超筋破壞： 箍筋和縱筋配筋比例相差過大時(shí)， 會(huì)出現(xiàn)兩者中配筋率 較小的鋼筋屈服， 而另一種鋼筋未達(dá)到屈服的情況。 具有一定的延性， 但小于適 筋構(gòu)件；( 4)適筋破壞： 箍筋和縱筋配置都合適時(shí)， 與裂縫相交的縱筋和箍筋均能達(dá) 到屈服，然后混凝土壓壞，屬于延性破壞。4、受扭構(gòu)件與受彎構(gòu)件的縱筋和箍筋配置要求有何不同？答：( 1)縱筋：受扭縱筋應(yīng)沿截面周

18、邊均勻、對(duì)稱布置，截面四角必須布置 受扭縱筋；受彎縱筋則根據(jù)受力情況可集中布置在受拉區(qū)或受壓區(qū)。( 2)箍筋：由于受扭構(gòu)件的箍筋在整個(gè)周邊上均受拉力，因此受扭的箍筋 應(yīng)做成封閉型沿外周邊布置； 受剪構(gòu)件箍筋在整個(gè)截面上均勻， 可采用多肢箍筋， 且不需要封閉。5、配筋強(qiáng)度比Z的含義是什么？有何作用？ 答：配筋強(qiáng)度比定義為受扭縱筋和箍筋的體積比和強(qiáng)度比的乘積。限制配筋強(qiáng)度比合適的范圍， 可以使受扭構(gòu)件破壞時(shí)箍筋和縱筋基本上能 達(dá)到屈服強(qiáng)度，從而使箍筋和縱筋均能有效發(fā)揮作用，避免出現(xiàn)部分超筋破壞。學(xué)習(xí)模塊 五：受壓和受拉構(gòu)件承載力計(jì)算習(xí)題：1. 名詞解釋1、N u-M u相關(guān)曲線：對(duì)于給定截面、材料

19、強(qiáng)度和配筋的偏心受壓構(gòu)件，相關(guān)曲 線是反映鋼筋混凝土截面壓力和彎矩共同作用下正截面承載力變化規(guī)律的曲線。2、單向偏心受壓構(gòu)件： 軸力作用線與截面的重心軸平行且沿某一主軸偏離重心 的受壓構(gòu)件。3、雙向偏心受壓構(gòu)件： 軸力作用線與截面的重心軸平行且偏離兩個(gè)主軸的受壓 構(gòu)件。4、穩(wěn)定系數(shù)： 表示因長(zhǎng)細(xì)比較大而引起的長(zhǎng)柱承載力降低程度的系數(shù)。5、附加偏心距： 工程中實(shí)際存在著荷載作用位置的不定性、混凝土質(zhì)量的不均 勻性及施工的偏差等因素， 因此在偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算時(shí)需考慮這種 偏心距的影響，稱為附加偏心距。二、簡(jiǎn)答題1 、偏心受壓構(gòu)件正截面破壞形態(tài)有哪幾種？破壞特征各是什么？ 大偏心受壓破壞

20、： 受拉鋼筋首先達(dá)到屈服， 然后受壓鋼筋也能達(dá)到屈服， 最 后受壓區(qū)混凝土壓碎而導(dǎo)致構(gòu)件破壞， 這種破壞形態(tài)在破壞前有明顯的預(yù)兆， 屬 于塑性破壞。小偏心受壓破壞：受壓構(gòu)件破壞時(shí)， 受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變， 混凝土被壓碎、 受壓鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度， 而受拉鋼筋未達(dá)到受拉屈服。 破壞具有 脆性性質(zhì)。2、非對(duì)稱配筋偏心受壓構(gòu)件如何設(shè)計(jì)最經(jīng)濟(jì)，為什么？（1）大偏心受壓構(gòu)件：取 x bh0 。原因：充分利用受壓區(qū)混凝土承受壓力，可 使總用鋼量（ As As ）最少。（2）小偏心受壓構(gòu)件：取 As minbh 。原因：遠(yuǎn)離偏心壓力一側(cè)的縱向受力鋼 筋不論受拉還是受壓， 其應(yīng)力均不能達(dá)到屈服強(qiáng)度

21、， 因此取其等于最小配筋梁一 般最為經(jīng)濟(jì)。3、簡(jiǎn)述配有螺旋箍筋的軸心受壓柱的破壞形態(tài) 。荷載達(dá)到普通箍筋柱的極限狀態(tài)時(shí)，螺旋箍筋外的保護(hù)層開始開裂剝落；繼 ei eo ea 289mme e 導(dǎo) as 549mm續(xù)增加荷載，螺旋箍筋達(dá)到受拉屈服強(qiáng)度，不能再約束核心混凝土橫向變形， 核 心混凝土將被壓碎，柱隨即破壞。4、軸心受壓構(gòu)件中縱向鋼筋配筋率有何要求，為什么？(1) 最小配筋率要求：由于混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下具有徐變的特性，鋼 筋混凝土軸心受壓柱在長(zhǎng)期荷載作用下，混凝土和鋼筋之間將產(chǎn)生應(yīng)力重分布， 混凝土壓應(yīng)力將減小，鋼筋壓應(yīng)力將增大。配筋率越小，鋼筋應(yīng)力增加越大，所以為了防止在正常使用荷

22、載作用下，鋼筋壓應(yīng)力由于徐變而增大到屈服強(qiáng)度， 需 滿足最小配筋率要求；(2) 最大配筋率要求：實(shí)際工程中存在受壓構(gòu)件突然卸載的情況，如果配 筋率太大，卸載后鋼筋回彈，可能造成混凝土受拉甚至開裂。另外，為了施工方 便和經(jīng)濟(jì)，配筋率也應(yīng)滿足最大配筋率要求。3. 計(jì)算題(1)鋼筋混凝土偏心受壓柱，截面尺寸 b Xh=400mrH 600mm，軸向力設(shè)計(jì)值 N=1400KN，柱兩端彎矩設(shè)計(jì)值分別為 Mi=280KNm, M2=340KN-m，混凝土強(qiáng) 度等級(jí)為 C30( fc 14.3N/mm2，ai=)，縱筋采用 HRB400( fy= fy'=360N/mm2)。 其中，as as, 4

23、0mm。按對(duì)稱配筋計(jì)算受壓鋼筋和受拉鋼筋面積。解：(1)材料強(qiáng)度及幾何參數(shù)C30 混凝土，fc 14.3N/mm2 ; HRB400 級(jí)鋼筋，fy fy 360N / mm2 ;b 400mm， as as 40mm， h0 =600-40=560mm。(2) 求框架柱設(shè)計(jì)彎矩MCm 0.7 0.3業(yè) 1 ns=，Cm ns 冷1,取m2M Cm nsM2 X34.0=5KM0m 430kN.m(3) 判別大小偏心受壓N14000000.437b =1 fcbhg 1.0 14.3 400 560xh0 244.7mm 2as 80mm(4) 求 A及 As'e0 MN376.720.

24、269mxNe1 fcbx h0因此As A''fy(ho as)1400000 549 1 14.3 400 244.7560244.72360 560 402833mm2minbh 480mm（5）選配鋼筋每邊選 3#20 （HRB400 級(jí)），As=942mm2全部縱向鋼筋的配筋率符合要求。學(xué)習(xí)模塊 六：鋼筋混凝土構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)五、習(xí)題：1、最小剛度原則：為簡(jiǎn)化計(jì)算，計(jì)算構(gòu)件撓度時(shí)區(qū)同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)彎矩最大 截面的彎曲剛度作為該區(qū)段的彎曲剛度， 這種處理方法所得的彎曲剛度最小，稱 為最小剛度原則。2、預(yù)應(yīng)力混凝土：正常受荷前預(yù)先對(duì)混凝土受拉區(qū)施加壓應(yīng)力以改善其在使用

25、 荷載作用下混凝土抗拉性能的結(jié)構(gòu)稱為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。3、張拉控制應(yīng)力：是指張拉鋼筋時(shí)，張拉設(shè)備的測(cè)力裝置顯示的總張拉力除以 預(yù)應(yīng)力鋼筋橫截面面積得出的應(yīng)力值3、耐久性：正常維護(hù)的條件下，在預(yù)定的設(shè)計(jì)年限內(nèi)，在指定的工作環(huán)境中保 證結(jié)構(gòu)滿足既定的功能要求。二、簡(jiǎn)答題1、混凝土結(jié)構(gòu)常見的引起耐久性問題的原因有哪些 ？混凝土碳化；鋼筋的銹蝕；混凝土的凍融破壞；混凝土堿集料反應(yīng)；侵蝕性介 質(zhì)腐蝕2、簡(jiǎn)述減小鋼筋混凝土梁裂縫寬度的主要措施。（共4分）（1）減小鋼筋直徑（2）提高混凝土強(qiáng)度（3）增減配筋率或配筋面積（4）采用變形鋼筋（5）采用預(yù)應(yīng)力3、影響混凝土耐久性主要因素 ?（1）內(nèi)部因素：混凝土強(qiáng)

26、度，密實(shí)性和滲透性，保護(hù)層厚度，水泥品種、強(qiáng) 度和用量，水膠比及外加劑，氯離子及堿含量；（2）外部因素：環(huán)境溫度、濕度，二氧化碳含量以及侵蝕性介質(zhì)。4、混凝土結(jié)構(gòu)為什么要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算？包括哪些內(nèi)容？ 為滿足結(jié)構(gòu)的正常使用功能和耐久性要求； 包括：裂縫控制驗(yàn)算， 變形驗(yàn)算，一級(jí)保證結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施等。5、裂縫產(chǎn)生裂縫產(chǎn)生的原因？ 荷載效應(yīng)、附加變形或約束、砼碳化、砼收縮和溫度變形、鋼筋銹脹等6、增大剛度或減小撓度的措施有哪些？ 增大構(gòu)件截面；增加受壓鋼筋面積；采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件等7、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋的要求是什么？（1）高強(qiáng)度；（ 2）與混凝土間有足夠的粘結(jié)性能； （

27、3）良好的加工性能；（ 4） 一定的塑性。8、何為張拉控制應(yīng)力？張拉控制應(yīng)力為什么不能過低也不能過高？ 張拉鋼筋時(shí)，張拉設(shè)備的測(cè)力裝置顯示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋橫截面面 積得出的應(yīng)力值。不能過高原因：（ 1）個(gè)別預(yù)應(yīng)力鋼筋可能拉斷； （ 2）施工過程中可能引起構(gòu) 件某些部位（預(yù)拉區(qū)）出現(xiàn)拉應(yīng)力，甚至開裂，還可能造成后張法構(gòu)件端部混凝 土產(chǎn)生局部受壓破壞；（3）構(gòu)件開裂荷載可能接近構(gòu)件破壞荷載，構(gòu)件一旦開裂，很快就臨近破壞， 表現(xiàn)為沒有明顯預(yù)兆的脆性破壞特性。不能過低原因：取值太低，預(yù)壓作用效果不好， 預(yù)應(yīng)力筋不能充分發(fā)揮作用。考試模擬題第一部分 客觀題一、單項(xiàng)選擇（每小題 2分，共 20 分

28、）1、下列哪種特性 不是 鋼筋混凝土的優(yōu)點(diǎn)（ C ）A、耐久性好 B、可模型好 C、抗裂性好D、耐火性好2、立方體抗壓強(qiáng)度測(cè)定采用的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件邊長(zhǎng)為（B ）A 、 100mm B 、 150mm C 、 180mm D 、 200mm3、受彎構(gòu)件極限承載力驗(yàn)算是以下列哪個(gè)狀態(tài)為依據(jù)的（D ）A 、Ia B、II C、III D 、IIIa4、影響無腹筋梁受剪破壞形態(tài)的主要因素是（ A ）A、剪跨比 B、混凝土強(qiáng)度 C、縱筋配筋率 D、縱筋配筋強(qiáng)度5. 部分超筋破壞的鋼筋混凝土受扭構(gòu)件的破壞屬于（D）A、延性破壞 B、受壓脆性破壞 C、受拉脆性破壞 D、有一定的延性6. 當(dāng)N2< Ni

29、<Nb（界限軸力），Mi> M2時(shí)，鋼筋混凝土受壓柱采用對(duì)稱配筋，下 面哪組內(nèi)力計(jì)算的配筋最大（ C）A、N1，M1B、N1，M2C、N2，M2 D、N2， M17. 提高鋼筋混凝土受彎構(gòu)件彎曲剛度的有效方法有（ A ）A、增加截面高度 B、增加構(gòu)件的配筋C、提高混凝土強(qiáng)度 D.增加箍筋數(shù)量8. 有腹筋剪扭構(gòu)件的剪扭承載力（ A）A、混凝土部分相關(guān)，鋼筋部分不相關(guān)B、混凝土部分不相關(guān)，鋼筋部分相關(guān)C、混凝土和鋼筋部分都相關(guān)D、混凝土和鋼筋部分都不相關(guān)9. 受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) 屮越大，表明（B ）A 裂縫間受拉混凝土參加工作程度越大 B 裂縫間受拉混凝土參加工作程度越小C 裂縫間

30、鋼筋平均應(yīng)變?cè)叫 與裂縫間受拉混凝土參加工作程度無關(guān)10. 在長(zhǎng)期荷載作用下，引起受彎構(gòu)件變形增大的主要原因是（ A ）A、混凝土徐變和收縮 B、鋼筋與混凝土之間的滑移C、裂縫寬度增大D、構(gòu)件中未設(shè)受壓鋼筋二、是非題（每小題1分，共10分）（說明：正確的選“A”錯(cuò)誤選“B”11. 建筑結(jié)構(gòu)需滿足安全性、適用性和耐久性等三方面的要求。 （ A ）12. 如果梁受拉區(qū)鋼筋較多，鋼筋需要布置為兩排，則該梁截面稱為雙筋矩形截 面。（ B ）13. 配置箍筋可以提高梁的抗剪承載力，防止斜壓破壞（ B ）14. 矩形截面純扭構(gòu)件的第一條斜裂縫一般現(xiàn)在長(zhǎng)邊中點(diǎn)出現(xiàn)（ A ）15. 對(duì)偏心受壓構(gòu)件來說，軸壓

31、力一定時(shí)，彎矩越大越不利（ A ）16. 保護(hù)層厚度越大，構(gòu)件裂縫寬度越大，因此設(shè)計(jì)中增加保護(hù)層厚度對(duì)結(jié)構(gòu)耐 久性不利（ B ）17. 無明顯屈服點(diǎn)的鋼筋取殘余應(yīng)變?yōu)?%時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力 0.2作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)。A）18. 規(guī)范要求受扭構(gòu)件的縱筋和箍筋配筋強(qiáng)度比 WZW是為了防止超筋破壞（B）19. 對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力可提高構(gòu)件的極限承載力（B）20. 采用預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件是因?yàn)槠胀ㄊ軓潣?gòu)件的承載力不能滿足要求（B）第二部分主觀題一、名詞解釋：（每題3分，共18分）1、作用和作用效應(yīng)：作用是使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的各種原因，作用效應(yīng)：結(jié) 構(gòu)上各種作用對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)的總稱。2、界限相對(duì)受壓區(qū)高度

32、：受拉鋼筋屈服的同時(shí)受壓區(qū)混凝土被壓碎，即適筋梁 和超筋梁的界限破壞狀態(tài)時(shí)的相對(duì)受壓區(qū)高度。3、腹筋：箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱腹筋。4、受扭構(gòu)件計(jì)算的t：剪扭構(gòu)件混凝土強(qiáng)度降低系數(shù)。5、穩(wěn)定系數(shù)6:表示因長(zhǎng)細(xì)比較大而引起的長(zhǎng)柱承載力降低程度的系數(shù)。6、張拉控制應(yīng)力：是指張拉鋼筋時(shí)，張拉設(shè)備的測(cè)力裝置顯示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋橫截面面積得出的應(yīng)力值二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1、鋼筋和混凝十的粘結(jié)力主要由哪幾部分組成？影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素有哪些？答：化學(xué)膠著力、摩阻力、和機(jī)械咬合力三種。影響因素有：鋼筋表面形狀、混凝土強(qiáng)度、保護(hù)層厚度、鋼筋澆筑位置、鋼筋凈 間距、橫向鋼筋和橫向壓力等。2、鋼筋混凝

33、土正截面受彎構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)？各有什么特征？答：1）適筋梁：破壞特征為受拉鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎。從 鋼筋屈服到受彎構(gòu)件破壞，屈服彎矩 My到極限彎矩Mu變化不大，但構(gòu)件曲率 或撓度f(wàn)變形很大，破壞前有明顯預(yù)兆，表現(xiàn)為延性破壞。2）超筋梁：破壞特征表現(xiàn)為受壓混凝土先壓碎，受拉鋼筋未屈服。超筋梁 的破壞取決于受壓區(qū)混凝土的抗壓強(qiáng)度，受拉鋼筋的強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮，破壞 為沒有明顯預(yù)兆的脆性破壞，實(shí)際工程中應(yīng)避免采用。3）少筋梁：破壞特征是混凝土一開裂就破壞。梁的強(qiáng)度取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土的受壓強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮， 極限彎矩很小，屬于受拉脆性破壞特征，且承載能力低，應(yīng)用不經(jīng)

34、濟(jì)，實(shí)際工程中應(yīng)避免采用。3、影響有腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？答：剪跨比A、混凝土強(qiáng)度、配箍率、箍筋強(qiáng)度、縱筋配筋率等。4、純扭構(gòu)件有哪些破壞形態(tài)？破壞特征是什么？答：(1)少筋破壞：箍筋和縱筋數(shù)量過少時(shí)，鋼筋不足以承擔(dān)混凝土開裂后釋放的拉應(yīng)力，一旦開裂，受扭變形迅速增大至破壞，變現(xiàn)為明顯的脆性；(2) 超筋破壞：縱筋和箍筋都過多時(shí)，受扭構(gòu)件在破壞前出現(xiàn)較多細(xì)而密的螺 旋形裂縫，在鋼筋屈服前混凝土先壓壞，變現(xiàn)為受壓脆性破壞；(3) 部分超筋破壞：箍筋和縱筋配筋比例相差過大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩者中配筋率較小的鋼筋屈服，而另一種鋼筋未達(dá)到屈服的情況。 具有一定的延性，但小于適筋 構(gòu)件；(4) 適筋破壞：箍筋和縱筋配置都合適時(shí)，與裂縫相交的縱筋和箍筋均能達(dá)到 屈服，然后混凝土壓壞，屬于延性破壞。5、 非對(duì)稱配筋偏心受壓構(gòu)件如何設(shè)計(jì)最經(jīng)濟(jì)，為什么 ？答: (1)大偏心受壓構(gòu)件：取 x bh0。原因：充分利用受壓區(qū)混凝土承受壓力，可使總用鋼量(A A)最少。(3)小偏心