《水工钢筋混凝土结构》中国农业出版社填空题.doc

水工钢筋混凝土结构1.素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。2.光面钢筋、变形钢筋。3.混凝土在长期不便荷载作用下产生徐变 变形；水分蒸发产生收缩 变形。4.钢筋随时间增长其应变增加的现象 蠕变 ；若长度不变，应变随时间而降低松弛。9.混凝土徐变有利和不利影响？答：有利，局部应力集中可以因徐变得到缓和；支座沉陷引起的应力及温度应力也可以由于徐变而得到松弛；还可以钢筋混凝土结构的应力重分布，在开始受载时，混凝土与钢筋应力大体与它们弹性模量成正比，荷载持续作用混凝土徐变，导致混凝土应力降低，钢筋应力增大。不利，会使结构变形增大；在预应力混凝土结构中，会造成较大预应力损失。5.什么是钢筋的冷拉硬化？答：冷拉是将热轧钢筋拉伸至超过其屈服强度的某一应力，然后卸载至零提高钢筋强度方法。由于该点的应力超过屈服极限，故卸载为零时残余变形不等于0，此时立即加载，屈服点已提高，这现象叫“冷拉硬化”。如钢筋经冷拉卸载后停留一段时间再加载，屈服点再进一步提高，这现象叫“冷拉时效”。 注意：焊接，先焊接再冷拉，焊接高温会使钢筋软化（强度降低、塑性增加）；同时，冷拉不提高抗压强度，与未冷拉相同，故冷拉钢筋不宜作受压钢筋。6.冷拔是将光面钢筋用强力通过拔丝模上拔丝孔，拔丝孔直径小于钢筋，受轴向力和侧向挤压力；冷拔同时提高抗压、抗拉强度，加工受温度影响。7.混凝土立方体抗压强度fcu，我国标准：150mm立方体，（T 203±,相对湿度90%潮空气养护28d，加载速度0.150.25N/(mm2.s)，表面不涂润滑剂，全截面受压测得具有95%保证率抗压强度。8.混凝土轴心抗压强度fc,我国标准：150*150*300mm，h/b太大，破坏前可能产生较大的附加偏心而降低抗压极限强度；h/b太小，难消除试件两端摩擦力对强度影响；h/b大于3时，fc趋于稳定。10.钢筋与混凝土粘结力产生原因：(1)混凝土收缩将钢筋握固的摩擦力；(2)钢筋表面不平产生的机械咬合力；(2)混凝土颗粒化学作用与钢筋间的胶合力。11.影响钢混粘结强度因素：（1）钢筋形状，变形钢筋大于光面钢筋；（2）保护层厚度、钢筋间距，保护层太薄，混凝土径向劈裂；间距太小，会出现水平劈裂使保护层脱落；（3）混凝土强度，粘结强度随混凝土强度提高而提高，但不成正比；（4）浇注位置，浇筑深度超过300mm时，顶部水平钢筋产生孔隙层，减小粘结力；（5）横向钢筋，箍筋可以减轻径向劈裂缝像构件表面发展。12.钢筋与混凝土能共同工作的原因？ 答：（1）他们之间有良好的粘结力，形成整体，在荷载作用下，协调变形，共同受力；（2）混凝土将钢筋包裹住，使其免于被腐和高温软化；（3）两种材料的温度线膨胀系数接近，当温度变化时，两者不会产生很大的相对变形破坏。13.钢筋接长方法有：绑扎搭接、焊接、机械连接。14.绑扎搭接：搭接处用铁丝绑扎而成。与锚固长度一样，钢筋强度越高，直径越大，要求搭接长度就越长。 锚固长度，指受拉锚固长度。15.结构的可靠性：结构的安全性、适用性、耐久性。16.结构的可靠度：指结构在规定时间内（我国目前规定为50年）、规定条件下（如正常设计、施工、使用和正常维修）、完成预定功能要求的概率。17.结构极限状态的定义和分类？ 答：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规定的某一功能要求，该状态称为该功能的极限状态。分类，承载能力极限状态和正常使用极限状态。 第三章 钢混受弯构件正截面承载力计算1.混凝土保护层厚度与钢筋混凝土结构构件的种类、所处 环境 因素有关。2.适筋梁破坏截面受力三阶段： （1）未裂阶段，指受拉区混凝土出现裂缝之前受力过程（抗裂验算依据）。（2）裂缝阶段，受拉区混凝土开裂到受拉钢筋刚屈服的受力过程（是正常使用情况下裂缝开展宽度验算和变形验算依据）。（3）破坏阶段，受拉钢筋屈服后到受压区混凝土被压碎的受力过程（是计算正截面受弯承载力依据的应力阶段）。3.受弯构件正截面破坏三种形态： （1）适筋破坏，钢筋屈服，混凝土受压破坏；（2）超筋破坏，混凝土受压极限变形，受拉钢筋应力远小于屈服强度；（3）少筋破坏，开始混凝土受拉，在转移给钢筋。9.适筋梁破坏始于受拉钢筋屈服，塑性破坏。超筋梁破坏始受压混凝土被压碎，脆性破坏。4. =x/h0b，适筋破坏；=x/h0>b，超筋破坏；无明显屈服点钢筋，b=0.8/(1.6+(fy/0.0033Es)。4.在受弯构件的计算中，如何判断适筋梁、超筋梁与少筋梁？在进行构件承载力计算或复核时，若计算出的相对受压区计算高度x/h0b，则为适筋破坏；若b，则为超筋破坏。适筋梁的配筋率应不小于min。这样，可保证配筋率为min的梁开裂后，虽然钢筋立即屈服，但最终发生混凝土压碎的适筋破坏特征。5.简述正截面受弯构件界限破坏概念，b与哪些因素有关？答：受弯构件中受拉钢筋应力达到屈服的同时，受压混凝土边缘的压应变恰好到达极限压应变而破坏。与钢混的强度等级有关。6.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算。 适用条件：（1）与单筋截面一样，避免超筋，保证受拉钢筋有足够变形，截面破坏时达到抗拉强度设计值fy, =x/h0b。（2）保证破坏时受压钢筋达到抗压强度设计值fy， x2as（若不计受压钢筋，条件可取消）7. 双筋矩形截面受压区计算高度x要求x2a。若x<2a求受拉钢筋时，可近似假定x=2a。如果不计受压钢筋作用则条件 x2a 就可取消。10.第一类T形截面。fcbfhf fyAs 或 dMMu= fcbfhf(h0-0.5hf)。 第二类T形截面。fcbfhf fyAs 或 dMMu= fcbfhf(h0-0.5hf)。第四章 钢混受弯构件斜截面承载力计算 1.腹筋（抗剪钢筋）， 箍筋 和 弯起钢筋。2.无腹筋梁斜裂缝主要 弯剪斜裂缝 和 腹剪斜裂缝。3.无腹筋梁斜截面受剪有三种破坏形态，斜压 破坏最低，剪压 破坏居中，斜拉 破坏最大。4.有腹筋梁斜截面破坏三种形态：（1）斜压破坏。当箍筋配置过多，箍筋尚未屈服，混凝土因主压力过大而发生斜压破坏。（2）剪压破坏。箍筋适当，混凝土的拉力由斜裂缝相交的箍筋来承受。当箍筋屈服以后，应力基本不变而应变迅速增加，最后斜裂缝剪压区混凝土达到极限强度而破坏。（3）斜拉破坏。箍筋过少，剪跨比较大，斜裂缝一出现，混凝土所受拉力转由箍筋承受，箍筋很快屈服，不能抑制斜裂缝发展发生斜拉破坏。5.梁的抵抗弯矩图概念，与设计弯矩图关系？抵抗弯矩图作用？答：又称材料图，以各截面实际纵向受拉钢筋所能承受的弯矩为纵坐标，相应截面位置为横坐标，作出的弯矩图。 抵抗弯矩图代表梁的正截面抗弯能力，要求在各截面上不小于设计弯矩图，抵抗弯矩图必须将设计弯矩图包括在内。抵抗弯矩图与设计弯矩图越贴近，表示钢筋强度利用越充分。 作用：（1）反应材料利用程度，越贴近，表示材料利用程度越高。（2）确定纵筋截面位置，可确定理论截断点及延伸长度，而确定纵筋实际截断位置。（3）确定纵筋的弯起数量和位置。抵抗图全部覆盖弯矩图，才满足受弯承载力要求。1.在钢筋混凝土偏心受拉构件中，当轴向力N作用在As外侧时，截面虽开裂，但仍有 受压区存在，这类称大偏心受拉构件。2.钢筋混凝土轴心受压短柱在加荷过程中，短柱 全截面 受压，其极限压应变是 均匀的。由于钢筋与混凝土之间存在 粘结力，从加荷到破坏钢筋与混凝土 共同变形，两者压应变始终保持 一致。3.矩形截面小偏心受压构件破坏时，As应力一般 达不到 屈服强度，为节约钢筋用量，可按最小配筋率及构造要求 配置As。4.区别大小偏心的关键是远离轴向压力一侧钢筋先屈服，还是靠近轴向力一侧混凝土先压碎。5.大偏心受压破坏相当于 适筋 梁破坏，小偏心受压破坏相当于 超筋 梁破坏。6.小偏心受拉构件破坏时全截面 受拉 ，拉力仅有 钢筋 承受。7.钢筋混凝土大偏心受拉构件正截面计算如果出现x<2a的情况说明 受压钢筋达不到屈服强度 ，此时可假定 x=2a时的力矩平衡公式计算 。第五章 钢混受压构件承载力计算（一）偏心受压构件破坏特征：（1）第一类破坏受拉破坏（大偏心破坏），（适筋梁破坏）当轴向力偏心距较大。远离纵向力一侧截面受拉，靠近一侧截面受压。随着荷载的增加，受拉区出现横向裂缝；荷载继续增加，裂缝加宽，受拉钢筋应力达到屈服强度，此时受拉应变大于受压应变，中和轴向受压一侧移动，使混凝土受压区高度减小，最后受压区混凝土出现纵向裂缝而被压碎。（2）第二类破坏受压破坏（小偏心破坏）。（超筋梁破坏）三种情况：1.当偏心距很小时，全截面受压，构件不出现横向裂缝，一般是靠近轴向力一侧混凝土压应力较大，随荷载增大，该侧边缘先达到极限压应变，混凝土被压碎破坏。2.当偏心距稍大时，截面出现部分受拉区，由于中和轴靠近受拉钢筋，受拉钢筋应力很小，构件破坏发生在受压一侧。破坏时受压一侧达到极限压应变，发生纵向裂缝。3. 当偏心距较大时，发生受拉破坏。如果配筋过多，那么受拉一侧应变仍很小，还是混凝土受压破坏。第六章 钢混受拉构件承载力计算（二）偏心受拉构件判别条件和特点：1.小偏心受拉构件：当纵向力N作用在钢筋As合力与As之间时，即e0<h/2-as；2.大偏心、之外时，即e0h/2-as；3.小偏心受拉：由于构件只受拉力作用，一般采用对称配筋。破坏三阶段：未裂、开裂、破坏阶段。外荷载较小时，截面受拉力较小，截面未裂；当拉应变达到混凝土极限拉应变时，构件受拉力完全由钢筋承担，构件进入开裂阶段。（手拉构件中通过钢筋用量来提高抗裂能力是不经济的）；随着外荷载增加，钢筋屈服，构件破坏。4.大偏心受拉：大偏心受拉存在受压区。大偏心受压构件破坏时，钢筋先屈服，中和轴向受压区移动，受压区边缘混凝土达到极限压应变时，构件破坏。大偏心受拉应力图形与 大偏心受压构件 和 双筋受弯构件相似。1.钢筋搭接的原则是什么？钢筋搭接的原则是：轴心受拉或小偏心受拉以及承受振动的构件中的钢筋接头，不得采用绑扎搭接。直径d22mm的受拉钢筋或d32mm的受压钢筋的接头，不宜采用绑扎接头。接头应设置在受力较小处，同一根钢筋上应尽量少设接头。在有条件的地方，钢筋的接头宜优先采用焊接或机械连接接头。2.在受弯构件的计算中，如何判断适筋梁、超筋梁与少筋梁？在进行构件承载力计算或复核时，若计算出的相对受压区计算高度=x/h0b，则为适筋破坏；若b，则为超筋破坏。适筋梁的配筋率应不小于min。这样，可保证配筋率为min的梁开裂后，虽然钢筋立即屈服，但最终发生混凝土压碎的适筋破坏特征。在对称配筋时如何判别大、小偏心受压构件？将As=As、 fy=fy代入大偏心受压构件基本公式中，可得dN=fcbx=fcbh0，则： =dN/fcbh0 当b时，为大偏心受压构件；当b时，为小偏心受压构件。3.何谓预应力混凝土结构？所谓预应力混凝土结构，就是在外荷载作用之前，先对混凝土施加压力，造成人为的应力状态，它所产生的预压应力能抵消外荷载所引起的部分或全部拉应力。这样，在外荷载作用下，裂缝就能延缓或不会产生，即使出现了裂缝，裂缝宽度也不致过大。4.何谓剪跨比？影响有腹筋梁受剪承载力的因素有哪些？剪跨比是剪跨a和截面有效高度h0的比值，即=a/h0。在此a为集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离。对于承受均布荷载的梁，剪跨比的影响可通过跨高比l/ h来表示。因素，如剪跨比、混凝土的强度和纵向钢筋用量。对有腹筋梁还有一个重要因素就是腹筋用量。箍筋用量以配箍率sv来表示，反映梁沿纵向单位水平截面含有的箍筋截面面积。5.钢筋连接方法主要有哪几种？ 绑扎连接，在钢筋搭接处用铁丝绑扎而成。采用绑扎连接接头时，钢筋间力的传递是靠钢筋与混凝土之间的粘结力，因此必须有足够的搭接长度。（2）机械连接，采用螺旋或挤压套筒连接。此法简单、可靠。（3）焊接，焊接有闪光对焊和电弧焊搭接。焊接质量有保证时，此法较可靠6.何谓“界限破坏”？如何根据界限相对受压区高度判别大小偏心受压破坏？大偏心受压破坏形态与小偏心受压破坏形态之间存在着一种界限破坏状态，其主要特征是在受拉钢筋应力达到屈服强度的同时，受压区混凝土达到极限压应变被压碎，称之为“界限破坏”。 按平截面假定，可以推出受拉钢筋达到屈服与压区混凝土达到极限压应变同时发生时的界限相对受压区高度b的计算公式为b=0.8/(1.6+(fy/0.0033Es)当b时，属于大偏心受压破坏；当b时，属于小偏心受压破坏。7.简述影响无腹筋梁抗剪强度的因素。剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率、荷载形式、加载方式、结构类型及截面形式。8.什么是钢筋混凝土连续梁塑性内力的充分重分布？钢筋混凝土连续梁在荷载作用下能按预期的顺序出现塑性铰，并能按照选定的调幅达到预计的极限荷载，则称为.9.简述正截面计算方法的基本假定（1）平截面假定。根据平截面假定，截面上的任意点的应变与该点到中和轴的间隔成正比，此假定提供了变形协调的几何关系。（2）不考虑受拉区混凝土的工作。对于极限状态下的承载力计算来说，受拉区混凝土的作用相对很小，完全可以忽稍不计。（3）受压区混凝土的应力应变关系采用抱负化的应力应变曲线。（4）有明显屈服点的钢筋，其应力应变关系可简化为抱负的弹塑性曲线。对于没有明显屈服点的钢筋，根据“协定流限”的定义，钢筋应力达到协定流限时，不仅有弹性应变，而且有0.2%永久残余应变。双筋矩形截面受弯正截面承载力计算截面设计：（x=h0）情形一：已知b*h,(fc,fy,fy),弯矩设计值M，求As和As。（1）验算M>1/rd fcbh02b(1-0.5b)，如满足，双筋计算，不满足单筋计算。（2）由sb=b(1-0.5b) =0.396(级)（3）受压面积As=rdM-fcsbbh02 / fy(h0-as);（4）受拉As=fcbbh0+fyAs/fy;情形二：已知b*h,(fc,fy,fy),弯矩设计值M，As,求As。（1）s=rdM-fyAs(h0-as)/fcbh02;（2）由=1-1-2s, 若>b,表示As不足，按情形一计算；（3）若2as x(=h0) bh0 , As=fcbh0+fyAs/fy;（4）若x<2as, As=rdM/fy(h0-as);复核：已知b*h,(fc,fy,fy),弯矩设计值M，(as,as),需极限承载力MurdM安全。（1）核定as,as,计算h0=h-as;（2）x=fyAs-fyAs/fcb;（3）求Mu： (a)若bh0x2as,Mu=fcbx(h0-0.5x)+fyAs(h0-as); (b)若x<2as,Mu=fyAs(h0-as); (c)若x>bh0,取x=bh0,Mu=fcbh02b(1-0.5b)+fyAs(h0-as); (d)要求 MurdM.配有箍筋和弯起钢筋的梁：V1/rd(0.07fcbh0+1.25fyv(Asv/s)h0+fyAsbsins); Vc混承担剪力；Vsv箍筋剪力；Vsb弯起钢筋；fyv箍筋抗拉强度设计值、s箍筋间距、Asv箍筋面积；fy弯起钢筋抗拉设计值；s=45°，梁截面较高时s=60°.公式适用范围：1.上限值最小截面尺寸和最大配箍率当hw/h4时：V1/rd(0.25fcbh0)；当hw/h6时：V1/rd(0.20fcbh0)；hw截面腹板高度，矩形h02.下限值最小配箍率：当VVc/rd时箍筋的配筋率sv=Asv/b smin0.12%（级钢筋）；当VVc/rd时箍筋的配筋率sv=Asv/b smin0.08%（级钢筋）；例：某矩形截面简支梁，处于室内正常环境，安全级别为级；均布荷载设计值g+q=43kN/m;混凝土强度等级C20，纵向钢筋为级，箍筋级；梁截面已经配有抗弯钢筋325+222（As=2233mm2）.适配抗剪腹筋。解：（1）支座边缘剪力设计值：结构安全级别级 0=0.9；设计状况为持久状况 =1.0；d=1.2;取a=60mm,则h0=h-a=500-60=440mmV=01/2(g+q)ln=0.9*1.0*1/2*43*6.0=116.1kN（2）截面尺寸复核： hw=h0=440mm, fc=10N/mm；hw/b=440/250=1.764.00.25fcbh0=0.25*10*250*440=2.75*105N=275kNdV=1.2*116.1=139.320.25fcbh0=275.0kN 满足截面尺寸抗剪条件（3）确定腹筋：Vc=0.07fcbh0=0.07*10*250*440=7.7*104kNdV=139.32kN 应由计算确定腹筋（4）腹筋计算：初选双肢箍进6150，Asv=56.6mm2,s=150mmsmax=200mm(表4.1)sv=Asv/b s=56.6/250*150=0.15>0.12%，满足要求Vsv=1.25fyv(Asv/s)h0=1.25*210*(56.6/150)*440=43.6kNVcs=Vc+Vsv=77.0+43.6=120.6dV=139.32kN 应增设弯起钢筋抗剪Asb=(dV-Vcs)/fysin45°=(139.32-120.6)*103/310*0.707=85.41mm2.由纵筋弯起222（Asb=760mm2）,满足设计要求。