1、二、主觀題12. 為什么在鋼筋混凝土受彎構件中不能有效地利用高強度鋼筋和高強度混凝土？而在預應力混凝土構件中必須采用高強度鋼筋和高強度混凝土?答：由于鋼筋混凝土受彎構件拉區混凝土的過早開裂，導致使用荷載下構件的裂縫寬度與鋼筋應力ss，近于成正比，而構件的剛度Bs與受拉鋼筋截面面積As也近似成正比。因此，如采用高強度鋼筋，且充分利用其抗拉強度設計值（fy），則As將近乎成反比的減小;ss將成比例的增大。結果是構件的撓度和裂縫寬度都超過了允許的限值，上述分析說明對構件撓度和裂縫寬度的控制等于控制了鋼筋混凝土構件中鋼筋的抗拉強度設計值。在鋼筋混凝土受彎構件中采用高強度混凝土也是不合理的，因

2、為提高混凝土的強度對減小Wmax幾乎沒有作用，對提高Bs的效果也不大。其根本原因是拉區混凝土過早開裂的問題并沒有得到解決。 在預應力混凝土構件中，由于混凝土的收縮、徐變，鋼筋應力松弛等原因將產生預應力損失。為了扣除應力損失后，仍能保留有足夠的預應力值，需施加較高的張拉控制應力，所以必須采用高強度的鋼筋。為了能承受較高的預壓應力，并減小構件截面尺寸以減輕構件的自重，預應力混凝土構件中須采用高強度的混凝土。同時采用高強鋼筋和高強混凝土可以節約材料，取得較好的經濟效果。 13. 2 預應力筋的張拉控制應力con為什么不宜過高？答：con過高會出現以下一些值得注意的問題：con越高，構件的開

3、裂荷載與極限荷載越接近，使構件破壞前缺乏足夠的預兆。當進行超張拉時，由于張拉應力的不均勻性可能使個別鋼筋的應力超過屈服強度（或抗拉強度）。發生永久變形（或脆斷）。使預應力松弛損失增大。對預應力筋進行張拉的過程，同時也是對它進行質量檢驗的過程；一旦張拉終止，預應力筋中應力將逐漸降低，con維持的時間是短暫的，因此可不受抗拉強度設計值的限制，而直接與抗拉強度的標準值相聯系。14. 為什么在計算由于混凝土收縮徐變引起的預應力損失l6時，要控制pc/fcu0.5?答：當初應力超過c時。徐變與初應力為非線性關系，徐變將明顯增大。規范的內計算公式是建立在線性徐變基礎上的，因此要求控制pc/fcu

4、。否則徐變過大，也難以計算。15. 梁下部和上部預應力數值大小，對梁正截面受彎承載力有何影響？對梁傳力錨固階段和使用階段抗裂性有何影響？答：適當增大，對梁正截面抗彎承載力影響不大，能改善梁使用階段抗裂性，但梁傳力錨固階段（就是施工階段）容易開裂； 適當增大，能改善梁傳力錨固階段（就是施工階段）抗裂性，但是會減小梁正截面受彎承載力，對使用階段抗裂性也不利。16.  答： 17.  已知某鋼筋混凝土單筋矩形截面梁截面尺寸為b×h=250mm×450mm，安全等級為二級，混凝土強度等級為C40，配置4B16的HRB335 級縱向受拉鋼筋，as=35m

5、m. 【要求】：該梁所能承受的極限彎矩設計值Mu。答： 18.  已知某鋼筋混凝土單筋矩形截面梁承受彎矩設計值M=150kN.m,環境類別為一類，截面尺寸為b×h=250mm×500mm，安全等級為二級，混凝土強度等級為C20，配置HPB335級縱向受拉鋼筋。【要求】：設計縱向受拉鋼筋As。 提示：可假設asa=65mm答：混凝土結構設計原理第4次作業一、主觀題1. 如何減小梁彎曲裂縫寬度？答：減小鋼筋應力，增加縱筋配筋率，合理布置鋼筋，適當減小鋼筋間距，采用變形鋼筋替代光圓鋼筋，采用預應力構件2. 最大裂縫寬度Wmax是指鋼筋表面處

6、的裂縫寬度，還是構件外表面處的裂縫寬度？答：指構件外表面處的裂縫寬度3. 由縫寬度計算公式可知，混凝土保護層越大，裂縫寬度就越大，這是否說明小的混凝土厚度對結構的耐久性更好？答：足夠的混凝土保護層的質和量對耐久性有好處。4. 試從Wmax<Wlim說明，普通鋼筋混凝土受彎構件不適宜使用高強度鋼筋？答：裂縫寬度與鋼筋應力大致成正比，所以限制裂縫寬度就等于限制了鋼筋應力值，因此無法采用高強度鋼筋。5. 影響梁斜截面受剪承載力的因素有哪些？答：(1)剪跨比對梁頂直接施加集中荷載的梁，剪跨比之足影響受剪承載力的最主要因素，隨著剪跨比的增大，破壞形態發生顯著變化，梁的

7、受剪承載力明顯降低。小剪跨比時，大多發生斜壓破壞，受剪承載力很高;中等剪跨比時，大多發生剪壓破壞，受剪承載力次之;大剪跨比時，大多發生斜拉破壞，受剪承載力很低。當剪跨比X>3以后.剪跨比對受剪承載力無顯著的影響。(2)混凝土強度混凝土強度反映了混凝土的抗壓張度和抗拉強度，因此，直接影響余留截面抵抗主拉應力和主壓應力的能力，試驗表明，受剪承載力隨混凝土抗拉張度r的提高而提高，兩者基本呈線性關系。梁斜截面破壞的形態不同，混凝土張度影響程度也不同.)1=1.0時為斜壓破壞，直線的斜率較大;),>3時為斜拉破壞，直線的斜率較小;1.O<3,<3.0時為剪壓破壞，其直線的斜率介于

8、上述之間。(3)縱筋配筋率p增加縱筋配筋率P可抑制斜裂縫向受壓區的伸展，從而提高骨料咬合力，并加大了剪壓區高度，使混凝上的抗剪能力提高，同時也提高了縱筋的銷栓作用。總之，隨著P的增大，梁的受剪承載力有所提高，但增幅不大。6. 如何避免梁發生斜拉破壞、斜壓破壞？答：參見教材關于斜截面抗剪承載力公式的上限和下限。截面限制條件防止斜壓破壞，合格的配箍率和箍筋間距防止斜拉破壞。7.  某矩形截面簡支梁，承受勻布荷載。C25混凝土，fc，ft，b=250mm，h=700mm，h0=640mm。只設置雙肢8-HRB335箍筋，fyv=300MPa，S=200mm。該梁承受剪力設計值V=

9、500KN。 問：（1）此構件斜截面受剪承載力是否合格？ （2）此構件斜截面破壞特征屬于斜壓破壞、剪壓破壞還是斜拉破壞？ 答： hw/b=640/250=2.56<4，一般梁，Vu,maxc bh0=476KN， Vut bh0yvAsvh0/S=262.84KN <Vu,max 不會發生斜壓破壞。 Vc t bh0Vu sv =Asv /(bs)=0.20%sv,min t /fyv=0.10%，S Smax，不會發生斜拉破壞。 VuV=500KN，斜截面承載力不合格，發生剪壓破壞（適筋破壞）。 注意，構件實際承受的剪力值V不影響破壞性質。 8.&#

10、160;軸心受壓構件中的縱向鋼筋和箍筋分別起什么作用？答：縱筋的作用：(1)與混凝土加氣砌塊共同承受壓力，提高構件與截面受壓承載力；(2)提高構件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；(3)承受可能產生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應力；(4)減少混凝土的徐變變形。橫向箍筋的作用：(1)防止縱向鋼筋受力后壓屈和固定縱向鋼筋位置；(2)改善構件破壞的脆性；(3)當采用密排箍筋時還能約束核芯內混凝土，提高其極限變形值。9. 配置螺旋箍筋的軸心受壓柱與普通箍筋柱有哪些不同？答：旋筋柱延性和承載力都高于普通箍筋柱。10. 軸心受壓構件破壞時，縱向鋼筋應力是否總是可以達到？采用很

11、高強度的縱筋是否合適？答：破壞時高強度鋼筋（強度高于400MPa）不能達到屈服強度，所以不適宜采用高強度鋼筋。參見教材第51頁（新教材）或104頁（老教材）。11. 偏心受壓構件正截面破壞形態有幾種？大小偏心受壓破壞形態有哪些不同？答：受壓構件截面分為受壓區和受拉區，所以其破壞分為：受壓區破壞（受壓區的砼抗壓承載力不足）;受拉區砼被拉裂。偏心受壓構件的分類劃分是跟據其偏心矩e來劃分的;當e大于等于1/6長邊的一半時為大偏心受壓構件，當e小于1/6長邊的一半是為小偏心受壓構件。12. 偏心受壓構件正截面破壞特征與哪些因素有關？如何判斷屬于受壓還是受拉破壞？偏心距較大時為什么也

12、會發生受壓破壞？答：偏心受壓構件正截面破壞特征與偏心距、截面尺寸、配筋率、材料強度、構件計算長度等因素有關。受拉破壞是指，破壞始于受拉鋼筋先屈服，最后混凝土被壓壞。受壓破壞是指，受壓區混凝土破壞而受拉鋼筋還未屈服。大偏心受壓構件混凝土截面部分受拉（混凝土受拉區大部分已開裂），部分受壓，如果壓應力大于混凝土抗壓強度而對面的受拉鋼筋還未屈服，也會發生受壓破13. 短柱、長柱、細長柱的破壞特征有何不同？答：短柱、長柱為材料破壞，但是長柱需要考慮偏心距增大系數或考慮二次彎矩的影響。細長柱為失穩破壞。14. 大、小偏心受壓構件截面設計和截面復核，是否都應該驗算垂直彎矩作用平面的承載力

13、？答：不必進行垂直受彎截面的承載力校核，計算時已經考慮了彎矩的作用,就是看受拉鋼筋是否屈服。15. 繪制偏心受壓構件正截面承載力計算簡圖（包括大偏心受壓和小偏心受壓構件）。答：對于給定的一個偏心受壓構件正截面，它的受壓承載力設計值 Nu與正截面的受彎承載力設計值Mu之間的關系（Nuei=M）如圖所示。小偏心受壓情況下，隨著軸向壓力的增加，正截面受彎承載力隨之減小，但在大偏心受壓情況下，軸向壓力的增加反而使構件正截面的受彎承載力提高。在界限破壞時，正截面受彎承載力達到最大值。16. 已知兩組內力(N1,M1)和(N2,M2)，采用對稱配筋，判斷以下情況哪組內力的配筋

14、大？(1) N1=N2,M2>M1 (2)N1<N2<Nb,M2=M1 (3)Nb<N1<N2,M2=M1答： (1) N1=N2,M2>M1（按第2組荷載配筋） (2)N1<N2<Nb,M2=M1（按第1組荷載配筋）(3)Nb<N1<N2,M2=M1（按第2組荷載配筋）17.  已知某鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁，承受荷載彎矩設計值M=125kN-m，混凝土截 面尺寸為b= 200mm，h=400mm ，安全等級為二級，混凝土強度等級為C35，配置 HRB335 級縱向受拉鋼筋3 B 25，HPB235 級縱向受壓鋼

15、筋216，as=38mm,as'=33mm.【要求】：該梁所能承受的極限彎矩設計值Mu 并判斷正截面受彎承載力是否合格。 答： 18. 已知某鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁，承受荷載彎矩設計值M=420kN.m，混凝土截面尺寸為b=3000mm，h=600mm，環境類別為一類，安全等級為二級，混凝土強度等級為C20，采用HRB335 級縱向鋼筋。【要求】：（1）設計縱向鋼筋AS和AS'（提示：可估計as=65mm,as'=40mm)（2）若已知設計縱向受拉鋼筋為325，as'=42.5mm,求AS（取as=65mm)答： 混凝土結構設計原理第5次作業一、主觀

16、題1. 大偏心受拉構件混凝土截面是否存在受壓區？答：存在2.  答： 3  4.  答： 5. 鋼筋混凝土受扭構件有那幾種破壞形態？答：少筋、適筋、超筋、部分超筋。6. 鋼筋混凝土梁正截面受彎破壞有哪幾種破壞形式？各自的破壞特點是什么?答：(1)當混凝土受扭構件配筋數量較少時(少筋構件)，結構在扭矩荷載作用下，混凝土開裂并退出工作，混凝土承擔的拉力轉移給鋼筋，由于結構配置縱筋及箍筋數量很少，鋼筋應力立即達到或超過屈服點，結構立即破壞。破壞過程急速而突然，破壞扭矩基本上等于抗裂扭矩。破壞類似于受彎構件的少筋

17、梁，被稱為“少筋破壞”，為了避免脆性破壞的發生，規范對受扭構件提出了抗扭箍筋及抗扭縱筋的下限（最小配筋率）及箍筋最大間距等嚴格規定。 (2)當混凝土受扭構件按正常數量配筋時(適筋構件)，結構在扭矩荷載作用下，混凝土開裂并退出工作，鋼筋應力增加但沒有達到屈服點。隨著扭矩荷載不斷增加，結構縱筋及箍筋相繼達到屈服點，進而混凝土裂縫不斷開展，最后由于受壓區混凝土達到抗壓強度而破壞。結構破壞時其變形及混凝土裂縫寬度均較大，破壞過程表現出一定的塑性特征。破壞類似于受彎構件的適筋梁，屬于延性破壞即“適筋破壞”，下面列出的受扭承載力公式所計算的也就是這一類破壞形態。 (3)當混凝土受扭構件配筋數量過大或混凝土

18、強度等級過低時(超筋構件)，結構破壞時縱筋和箍筋均未達到屈服點，受壓區混凝土首先達到抗壓強度而破壞。結構破壞時其變形及混凝土裂縫寬度均較小，其破壞類似于受彎構件的超筋梁，屬于無預兆的脆性破壞即“超筋破壞”，在工程設計中應予避免，因此規范中規定了配筋上限，也就是規定了最小的截面尺寸條件。 (4) 當混凝土受扭構件的縱筋與箍筋比率相差較大時(部分超筋構件)，即一種鋼筋配置數量較多，另一種鋼筋配置數量較少，隨著扭矩荷載的不斷增加，配置數量較少的鋼筋達到屈服點，最后受壓區混凝土達到抗壓強度而破壞。結構破壞時配置數量較多的鋼筋并沒有達到屈服點，結構具有一定的延性性質。這種破壞的延性比完全超筋要大一些，但

19、又小于適筋構件，這種破壞叫“部分超筋破壞”。為防止出現這種破壞，規范用抗扭縱筋和抗扭箍筋的比值的合適范圍來控制。7. 適筋梁從加載到破壞經歷了哪幾個應力階段？正截面受彎承載力是根據哪個應力階段計算的？答：3個階段，根據第3a階段8. 受彎構件正截面承載力計算的基本假定有哪些？答：1.As >= min·b·h 防止設計成少筋構件2. =< b 防止設計成超筋構件9. 什么是界限破壞，梁正截面受彎破壞屬于界限破壞時，是否具有延性？答：受拉縱筋應力達到屈服強度時，混凝土最大受壓邊緣達到極限拉應變。界限破壞無延性。10. 在什么

20、情況采用雙筋梁？雙筋梁有什么優點答：截面尺寸受限制而承載力不夠，承受正負彎矩； 優點： 在不增加截面尺寸的前提下，提高了梁的正截面抗彎承載力； 可以降低受壓區混凝土相對高度，這既可以使超筋梁轉變成適筋梁，又因為的降低，導致還可以在受拉區增加縱向受拉鋼筋，提高受彎承載力； 受壓縱筋阻礙混凝土的收縮徐變，從而減小了持續荷載作用下由于混凝土收縮徐變產生的長期撓度（附加變形）； 增加了構件破壞時的延性。承受變號彎矩。11.  已知某鋼筋混凝土T 形截面梁，承受荷載彎矩設計值M=280kN.m，混凝土截面尺寸b'f=500mm,b=250mm,h'f=80mm,h=600mm,。安全等級為二級，混凝土強度 等級為C30，配置HRB400級縱向受拉鋼筋（ AS=1571mm2),as=35mm.【問】：該梁正截面受彎承載力是否合格。 答：12. 混凝土的變形模量是指： 答： 應力與塑性應變的比值（ × ） 應力應變曲線切線的斜率（× ） 應力應變曲線原點切線的斜率（ ×） 應力與總瞬時應變的比值（ ） 13. 線性徐變是指： 答： 徐變與荷載持續時間成正比（× ） 徐變系數與初應力成正比（&