钢筋混凝土结构理论与设计同步练习册

钢筋混凝土结构理论与设计同步练习册绪论一、问答题1、钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点？答：1）优点：1、材料利用合理；2、可模性好；3、耐久性和耐火性较好，维护费用低；4、现浇混凝土结构的整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性，防振性和防辐射性能较好；5、刚度大、阻尼大，有利于结构的变形控制；6、易于就地取材。2）缺点：1、自重大；2、抗裂性差；3、承载力有限；4、施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护等），工期长，施工受季节、天气的影响较大；5、混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。2、钢筋混凝土梁破坏时有何特点？钢筋和混凝土是如何共同工作的？答：钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料组成的。钢筋和混凝土这两种物理力学性能很不相同的材料之所以能有效地结合在一起共同工作，主要是由于：（1）钢筋和混凝土之间存在粘结力，使二者在荷载作用下能够协调变形，共同受力；（2）钢筋和混凝土的温度线膨胀系数相近。当温度变化时，二者间不会因产生较大的相对变形而破坏它们之间的结合；（3）钢筋至构件边缘之间的混凝土保护层，起着防止钢筋发生锈蚀的作用，保证结构的耐久性。3、学习本课程要注意哪些问题？答：本课程在内容、研究方法以及考虑的问题等方面，都和力学课程（材料力学、结构力学）有很大不同，并有其自身的特点。主要表现在两方面：（1）材料性能的特殊性；（2）设计的综合性。本课程的基本任务是使学生通过课程的学习，能初步掌握钢筋混凝土结构的设计理论与方法。第1章钢筋和混凝土材料的力学性能一、选择题1．所谓线性徐变是指（B）A徐变与荷载持续时间成线性关系B徐变系数与初应力为线性关系C徐变变形与初应力为线性关系D瞬时变形和徐变变形之和与初应力成线性关系。2．立方体抗压强度标准值的保证率为（C）。A50%；B85%；C95%；D75%。3．在混凝土轴心受压短柱中，规定混凝土的极限压应变控制在0.002以内时（A）AHPB235、HRB335、HRB400、热轧钢筋均能达到抗压屈服强度；B热处理钢筋可以达到屈服强度；C混凝土强度越高，钢筋的应力就越高；D与混凝土无关，各级钢筋都能达到自身的屈服强度。4．下列钢筋中，（A）种钢筋是有明显屈服点的钢筋A热扎钢筋；B碳素钢丝；C热处理钢筋；D钢铰线。二、填空题1．钢筋按其外形特征可分为两类，HPB235级热轧钢筋为光面钢筋。2．根据立方体抗压强度，混凝土可分为14个强度等级。若混凝土为C30，则表示。3．变形钢筋的粘结力有三个方面组成：即混凝土握固钢筋的摩擦力；水泥胶凝体与钢筋间的胶合力；钢筋表面凹凸不平与混凝土之间的机械咬合力。4．衡量钢材力学性能的四大指标是：极限抗拉强度、屈服强度、伸长率、冷弯性能。5．《规范》按立方体抗拉强度标准将混凝土划分为14个强度等级。6．混凝土产生收缩变形时，构件中存在的钢筋限制了混凝土的收缩，因而在混凝土中会引起拉应力。7、混凝土在长期不变荷载作用下，其应变随时间增长的现象称为混凝土_徐变_。三、判别下列论述的正确与错误（1）只配螺旋筋的混凝土柱体，其抗压强度高于是因为：a.螺旋筋参与受压…………………………………………………(×)b.螺旋筋使混凝土密实……………………………………………(×)c.螺旋筋约束了混凝土的横向变形………………………………(√)d.螺旋筋使混凝土中不出现微裂缝………………………………(×)（2）混凝土的变形模量是指：a.应力与塑性应变的比值…………………………………………(×)b.应力-应变曲线切线的斜率………………………………(×)c.应力-应变曲线原点切线的斜率………………………………(√)d.应力与总应变的比值……………………………………………(×)（3）混凝土的弹性系数是：a.应力与应变的比值………………………………………………(×)b.弹性应变与塑性应变的比值……………………………………(×)c.弹性应变与总应变的比值………………………………………(√)d.变形模量与弹性模量的比值……………………………………(×)（4）所谓线性徐变是指：a.徐变与荷载持续时间t成线性关系……………………………(×)b.徐变系数与初应力为线性关系…………………………………(√)c.徐变变形与初应力为线性关系…………………………………(×)d.瞬时变形和徐变变形之和与初应力成线性关系………………(×)（5）钢筋混凝土轴心受拉构件（不考虑混凝土的收缩）当混凝土及钢筋的强度给定时a.裂缝出现前瞬间的与配筋率无关……………………………()b.配筋率越大，裂缝出现前瞬间的越小………………………()c.开裂后，裂缝截面处与配筋率无关…………………………()d.配筋率越大，开裂后裂缝截面越大…………………………()（6）混凝土收缩使钢筋混凝土轴心受拉构件a.开裂前混凝土及钢筋的应力均减小………………………………()b.开裂轴力减小……………………………………………………()c.开裂后裂缝处减小………………………………………………()d.极限轴力增大……………………………………………………()（7）在短期加荷的钢筋混凝土轴心受压构件中（受压钢筋不发生屈服）a.各级钢筋均能发挥其抗压屈服强度………………………………(×)b.各级钢筋的压应力均能达到..…………………………(×)c.混凝土强度越高，受压钢筋应力发挥得越高………………………(×)d.与混凝土强度无关，受压钢筋应力只能达到屈服强度与二者中的较小值………(√)四、问答题1、混凝土的强度等级是根据什么确定的？我国新《规范》规定的混凝土强度等级有哪些？答：混凝土强度等级用混凝土英文单词第一个字母c，加上其特征强度值的数字来表达，如C20表示立方体抗压强度标准值为20N／mm^2的混凝土的强度等级。我国《规范》规定，混凝土强度等级分为14级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50，C55、C60、C65、C70、C75、C80。级差为5N/mm2。2、什么是混凝土的徐变？徐变对混凝土构件有何影响？通常认为影响徐变的主要因素有哪些？如何减少徐变？答：混凝土的徐变：混凝土试件受压时，压应力保持不变，而变形（或应变）却随时间的持续增加而增加的现象，称为混凝土的徐变。徐变作用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。还会使构件中混凝土和钢筋之间发生应力重分布，使得理论计算产生误差。影响混凝土徐变的因素有：（1）内在因素；（2）环境影响；（3）应力条件。混凝土的组成、配比是影响徐变的内在因素。骨料的刚度（弹性模量）越大，骨料的体积比越大，徐变就越小。水灰比越小，徐变越小。养护及使用条件下的温度湿度是影响徐变的环境因素。受荷前养护的温度湿度越高，水泥水化作用越充分，徐变就越小，采用蒸汽养护可使徐变减少约20%-35%。试件受荷后所处环境的温度越高，徐变就越大。环境的相对湿度越低，徐变也越大。应力条件——施加初应力的水平（初应力σ与fc的比值）和加荷时混凝土的龄期，是影响徐变的一项非常重要的因素。3、钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求?为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施？答：钢筋混凝土结构对钢筋的性能有如下几点要求：1）采用高强度钢筋可以节约钢材，取得较好的经济效果；2）为了使钢筋在断裂前有足够的变形，要求钢材有一定的塑性；3）可焊性好，即要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形；4）满足结构或构件的耐火性要求；5）为了保证钢筋与混凝土共同工作，钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。4、影响钢筋和混凝土粘结强度的主要因素有哪些？为保证筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施？答：钢筋混凝土受力后会沿钢筋和混凝土接触面上产生剪应力，称为粘结应力。影响粘结强度的主要因素有混凝土强度、保护层厚度、钢筋净间距、横向配筋、侧向压应力及浇筑混凝土时钢筋的位置等。为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力，可采用以下措施：1）采用变形钢筋；2）选择适当的钢筋间距；3）使用横向钢筋；4）满足混凝土保护层最小厚度的要求；5）保证最小搭接长度和锚固长度；6）在钢筋端部设置弯钩。5、为什么混凝土的局部受压强度高于柱体抗压强度？答：试验资料得出的柱体试件抗压强度fc与立方体强度fcu的关系大致为：fc=0.76fcu第2章梁的受弯性能的试验研究、分析一、问答题1、试说明超筋梁与适筋、少筋梁与适筋梁破坏特征的区别。答：与适筋梁破坏特征的区别：超筋梁钢筋应力未达屈服，混凝土即发生受压破坏；少筋梁裂缝一出现，钢筋应力即达屈服，裂缝迅速开展，混凝土发生断裂破坏；超筋梁、少筋梁的破坏均属脆性破坏。2、最大配筋率(max)与最小配筋率(min)是什么含意？它们是怎样确定的？答：最大配筋率ρmax是适筋梁与超筋梁两种破坏形式的界限配筋率。最小配筋率ρmin，理论上可根据钢筋混凝土梁的极限弯矩Mu等于同截面、同样混凝土强度的纯混凝土梁的开裂弯矩Mcr的条件确定。3、等效矩形应力图是根据什么条件确定的？特征值，的物理意义是什么？答：等效矩形应力图是根据保持混凝土截面受压区合力C的大小及其作用位置yc不变的条件来确定的。二、判断下列论述的正确与错误：（1）裂缝出现时的受拉钢筋应力与配筋率无关(√)（2）当梁的截面尺寸、混凝土强度及配筋面积给定时，钢筋的屈服强度越高，也越大(×)（3）当混凝土强度及一定时，越大，截面的屈服曲率也越大()（4）适筋梁的是因为钢筋应力已进入强化段()（5）配置了受拉钢筋的钢筋混凝土梁的极限承载力不可能小于同样截面、相同混凝土强度的素混凝土梁的承载力()（6）等效矩形应力图的特征值及与选定的混凝土应力应变曲线的峰值应力无关()（7）适筋梁的极限弯矩与近似成正比()（8）适筋梁的与近似成正比()（9）公式同样可用来计算超筋梁的极限弯矩()（10）多排配筋截面，到达时，各排钢筋的应力均与该钢筋中心到受压边缘的距离成线性关系()（11）超筋梁的与钢筋的无关()第3章结构设计原理、设计方法一、选择题1．使结构或构件产生内力、变形和裂缝的各种原因是（C）A结构抗力；B作用效应；C作用；D承载能力。2、当功能函数Z0时，结构或结构构件处于（A）状态。A、可靠；B、极限；C、失效；D、以上都不对。二、填空题1．在使用期限内，正常情况下出现的最大荷载值就叫做荷载标准值。2．当结构构件因过度的塑性变形而不适于继续承载时即认为超过承载能力状态。3．《统一标准》规定普通房屋和构筑物的设计使用年限为50年。4．建筑结构功能要求包括安全性、适用性、耐久性。5、当结构转变为机动体系时，我们认为其超过了_承载力_极限状态。6、在新规范中规定：荷载的代表值有标准值_组合值、频遇值、准永久_。7、混凝土在空气中结硬时体积减少的现象，叫做混凝土的收缩。8、结构的极限状态可分为承载力极限状态和正常使用极限状态。9、可变荷载的代表值组合值、频遇值、准永久值。三、问答题1、结构的可靠性的含义是什么？它包括哪些功能要求？答：结构的安全性、适用性、耐久性概括起来称为结构的可靠性,即结构在规定的时间内(如设计基准期为50年)，在规定的条件(正常设计，正常施工，正常使用和正常维修)下，完成预定功能的能力。2、结构超过极限状态会产生什么后果？答：当结构或构件超过承载能力极限状态，就可能产生以下后果：由于材料强度不够而破坏，或因疲劳而破坏，或产生过大的塑性变形而不能继续承载，结构或构件丧失稳定；结构转变为机动体系。超过这一极限状态，结构或其构件就不能满足其预定的安全性要求。当结构或构件超过了正常使用极限状态，就可能产生以下结果：结构或构件出现影响正常使用的过大变形、过宽裂缝、局部损坏和振动。超过这一极限状态，结构或其构件就不能满足其预定的适用性或耐久性要求。3、建筑结构安全等级是按什么原则划分的？答：根据建筑物的重要性不同，将建筑结构分为三个安全等级，并对其可靠指标作适当调整。一级为重要建筑，二级为一般工业与民用建筑，三级为次要建筑。4、“作用”和“荷截”有什么区别？为什么说构件的抗力是一个随机变量？答