混凝土结构复习资料

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1、1 什么是混凝土结构？根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型?答:混凝土结构是以混凝土材料为主,并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的结构,有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。2钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？答: 混凝土和钢筋协同工作的条件是:(1）钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体；(2）钢筋与混凝土两者之间线膨胀 系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏;（3）设置一定厚度混凝土保护层；(）钢筋在

2、混凝土中有可靠的锚固。3.混凝土结构有哪些优缺点?答：优点：(1)可模性好;(2）强价比合理；（3）耐火性能好;(4)耐久性能好;（5）适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好,对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能;(6)可以就地取材。钢筋混凝土结构的缺点：如自重大，不利于建造大跨结构；抗裂性差,过早开裂虽不影响承载力,但对要求防渗漏的结构，如容器、管道等,使用受到一定限制;现场浇筑施工工序多,需养护，工期长，并受施工环境和气候条件限制等。 第2章 钢筋和混凝土的力学性能1软钢和硬钢的区别是什么?设计时分别采用什么值作为依据?答:有物理屈服点的钢筋,称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢

3、筋;无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢有两个强度指标：一是屈服强度,这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据,因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形,这将使构件变形和裂缝宽度大大增加以致无法使用，所以在设计中采用屈服强度 作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度,一般用作钢筋的实际破坏强度。设计中硬钢极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.%所对应的应力0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋,则为0.9倍。为了简化运算，混凝土结构设计规范统一取.2=

4、05b，其中为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。2我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级?答：目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺,钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。热轧钢筋分为热轧光面钢筋HPB23、热轧带肋钢筋R335、HRB400、余热处理钢筋R400（K 2nSi,符号 ,级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。3.在钢筋混凝土结构中,宜采用哪些钢筋？ 答:钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋,应按下列规定采用：（1)普通钢筋宜采用HRB400级

5、和HRB35级钢筋,也可采用HPB5级和R00级钢筋；（2)预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。4.简述混凝土立方体抗压强度。答：混凝土标准立方体的抗压强度，我国普通混凝土力学性能试验方法标准(G/T01-202）规定:边长为15mm的标准立方体试件在标准条件（温度203，相对温度90)下养护28天后，以标准试验方法（中心加载,加载速度为0.31mm/),试件上、下表面不涂润滑剂，连续加载直至试件破坏，测得混凝土抗压强度为混凝土标准立方体的抗压强度k,单位N/m2。fck混凝土立方体试件抗压强度;F试件破坏荷载；试件承压面积。5.简述混凝土轴心抗压强度。答:我国普通混凝土力

6、学性能试验方法标准（GT5008-2002）采用1501m300mm棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件，混凝土试件轴心抗压强度fcp混凝土轴心抗压强度；F试件破坏荷载;A试件承压面积。 6.混凝土的强度等级是如何确定的。答：混凝土强度 等级应按立方体抗压强度标准值确定，混凝土立方体抗 压强度标准值fcu，k,我国混凝土结构设计规范规 定,立方体抗压强度标准值系指按上述标准方法测得 的具有95保证率的立方体抗压强度,根据立方体抗 压强度标准值划分为C15、C20、C、C0、C35、C4、C5、5、 C55、 C60、 C、C7、C75、 C8十四个等级。7简述混凝土三轴受压强度的概念。答

7、:三轴受压试验是侧向等压2=3=r的三轴受压，即所谓常规三轴。试验时先通过液体静压力对混凝土圆柱体施加径向等压应力,然后对试件施加纵向压应力直到破坏。在这种受力状态下，试件由于侧压限制，其内部裂缝的产生和发展受到阻碍,因此当侧向压力增大时,破坏时的轴向抗压强度相应地增大。根据试验结果分析，三轴受力时混凝土纵向抗压强度为fc= fcr式中:fcc混凝土三轴受压时沿圆柱体纵轴的轴心抗压强度；c 混凝土的单轴圆柱体轴心抗压强度； 系数,一般普通混凝土取4; r 侧向压应力。8.简述混凝土在单轴短期加载下的应力应变关系特点。答:一般用标准棱柱体或圆柱体试件测定混凝土受压时的应力应变曲线。轴心受压混凝土

8、典型的应力应变曲线如图，各个特征阶段的特点如下。混凝土轴心受压时的应力应变曲线1)应力0.3 fc sh当荷载较小时，即.3 fcsh，曲线近似是直线（图2-3中OA段）,A点相当于混凝土的弹性极限。此阶段中混凝土的变形主要取决于骨料和水泥石的弹性变形。2)应力.3 fcc= fc+r随着荷载的增加,当应力约为(0.0.8) fsh，曲线明显偏离直线,应变增长比应力快，混凝土表现出越来越明显的弹塑性。3）应力8 fc h 1.0c sh随着荷载进一步增加，当应力约为(081.0） ch,曲线进一步弯曲，应变增长速度进一步加快，表明混凝土的应力增量不大,而塑性变形却相当大。此阶段中混凝土内部微裂

9、缝虽有所发展，但处于稳定状态，故b点称为临界应力点,相应的应力相当于混凝土的条件屈服强度。曲线上的峰值应力C点,极限强度fc sh，相应的峰值应变为。 4)超过峰值应力后超过C点以后,曲线进入下降段,试件的承载力随应变增长逐渐减小，这种现象为应变软化。什么叫混凝土徐变?混凝土徐变对结构有什么影响?答：在不变的应力长期持续作用下,混凝土的变形随时间而缓慢增长的现象称为混凝土的徐变。徐变对钢筋混凝土结构的影响既有有利方面又有不利方面。有利影响，在某种情况下，徐变有利于防止结构物裂缝形成;有利于结构或构件的内力重分布，减少应力集中现象及减少温度应力等。不利影响,由于混凝土的徐变使构件变形增大;在预应

10、力混凝土构件中，徐变会导致预应力损失；徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大,故而使受弯构件挠度增加,使偏压构件的附加偏心距增大而导致构件承载力的降低。0钢筋与混凝土之间的粘结力是如何组成的?答：试验表明,钢筋和混凝土之间的粘结力或者抗滑移力，由四部分组成:(）化学胶结力:混凝土中的水泥凝胶体在钢筋表面产生的化学粘着力或吸附力,来源于浇注时水泥浆体向钢筋表面氧化层的渗透和养护过程中水泥晶体的生长和硬化，取决于水泥的性质和钢筋表面的粗糙程度。当钢筋受力后变形,发生局部滑移后，粘着力就丧失了。(2)摩擦力:混凝土收缩后,将钢筋紧紧地握裹住而产生的力，当钢筋和混凝土产生相对滑移时，在钢筋和混凝土界

11、面上将产生摩擦力。它取决于混凝土发生收缩、荷载和反力等对钢筋的径向压应力、钢筋和混凝土之间的粗糙程度等。钢筋和混凝土之间的挤压力越大、接触面越粗糙，则摩擦力越大。)机械咬合力：钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力,即混凝土对钢筋表面斜向压力的纵向分力，取决于混凝土的抗剪强度。变形钢筋的横肋会产生这种咬合力,它的咬合作用往往很大,是变形钢筋粘结力的主要来源,是锚固作用的主要成份。（4）钢筋端部的锚固力：一般是用在钢筋端部弯钩、弯折,在锚固区焊接钢筋、短角钢等机械作用来维持锚固力。各种粘结力中,化学胶结力较小;光面钢筋以摩擦力为主;变形钢筋以机械咬合力为主。第3章 受弯构件正截面承

12、载力1受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏,经历了哪几个阶段?各阶段的主要特征是什么?各个阶段是哪种极限状态的计算依据？答：适筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。第阶段荷载较小，梁基本上处于弹性工作阶段,随着荷载增加,弯矩加大,拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。第阶段弯矩超过开裂弯矩Mcr，梁出现裂缝，裂缝截面的混凝土退出工作，拉力由纵向受拉钢筋承担,随着弯矩的增加，受压区混凝土也表现出塑性性质，当梁处于第阶段末a时,受拉钢筋开始屈服。第阶段钢筋屈服后，梁的刚度迅速下降，挠度急剧增大，中和轴不断上升,受压区高度不断减小。受拉钢筋应力不再增加，经过一个塑性转动构成，压区混凝土被压碎，构件丧失承载力。

13、第阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。第阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。第阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据。.钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？其破坏特征有何不同?答:钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。梁配筋适中会发生适筋破坏。受拉钢筋首先屈服,钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长，受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，混凝土压碎，构件破坏。梁破坏前，挠度较大,产生较大的塑性变形,有明显的破坏预兆,属于塑性破坏。梁配筋过多会发生超筋破坏。破坏时压区混凝土被压坏,而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前梁的挠度及截面曲率曲

14、线没有明显的转折点，拉区的裂缝宽度较小,破坏是突然的，没有明显预兆，属于脆性破坏,称为超筋破坏。梁配筋过少会发生少筋破坏。拉区混凝土一旦开裂,受拉钢筋即达到屈服,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段，梁即断裂，破坏很突然，无明显预兆，故属于脆性破坏。3.什么叫最小配筋率？它是如何确定的?在计算中作用是什么？答:最小配筋率是指,当梁的配筋率很小，梁拉区开裂后，钢筋应力趋近于屈服强度,这时的配筋率称为最小配筋率in。是根据u=Mcy时确定最小配筋率。控制最小配筋率是防止构件发生少筋破坏,少筋破坏是脆性破坏,设计时应当避免。4.单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是什么?答:单筋矩形受弯构件正截面

15、承载力计算的基本假定是(）平截面假定；(）混凝土应力应变关系曲线的规定；()钢筋应力应变关系的规定；（4)不考虑混凝土抗拉强度,钢筋拉伸应变值不超过0.01。以上规定的作用是确定钢筋、混凝土在承载力极限状态下的受力状态，并作适当简化,从而可以确定承载力的平衡方程或表达式。5.确定等效矩形应力图的原则是什么?混凝土结构设计规范规定,将实际应力图形换算为等效矩形应力图形时必须满足以下两个条件：（1） 受压区混凝土压应力合力C值的大小不变,即两个应力图形的面积应相等;（2) 合力C作用点位置不变，即两个应力图形的形心位置应相同。等效矩形应力图的采用使简化计算成为可能。6.什么是双筋截面?在什么情况下才采用双筋截面?答:在单筋截面受压区配置受力钢筋后便构成双筋截面。在受压区配置钢筋，可协助混凝土承受压力,提高截面的受弯承载力；由于受压钢筋的存在,增加了截面的延性,有利于改善构件的抗震性能;此外，受压钢筋能减少受压区混凝土在荷载长期作用下产生的徐变,对减少构件在荷载长期作用下的挠度也是有利的。双筋截面一般不经济,但下列情况可以采用:（)弯矩较大,且截面高度受到限制,而采用单筋截面将引起超筋；（)同一截面内受变号弯矩作用