混凝土第三章答案
1.在中心受压情况下，配筋对其承载能力和变形能力的影响规律？
答：普通钢筋混凝土柱的N~εh曲线的形态和混凝土柱曲线相似，由于配筋的存在不仅承载能力得到提高，而且最大荷载下的应变值也有所增加，随混凝土标号及配筋构造的不同，其值一般约在0.25%~0.35%之间，最大甚至可达到0.5%以上。螺旋钢箍柱的曲线荷载达到第一次峰值以前和普通钢筋混凝土柱相似，但由于螺旋钢箍对混凝土的侧限作用比普通钢箍更为有效，因此，荷载达到第一次峰值，外围混凝土发生劈裂后，荷载-应变曲线略有下降，构件仍能承受相当大的荷载。且随变形的增长，螺旋钢箍的侧限作用愈益发挥，曲线不仅不再下降，反而会逐渐回升。当变形增加很多，荷载达到第二次峰值时，外围混凝土严重剥落。直到螺旋钢箍达到流限，才出现荷载缓缓下降的破坏现象。荷载第二次达到峰值时的应变值与螺旋钢箍间距的大小有关，间距愈小，其值愈大当螺旋钢箍间距减小到一定数值后，第二次荷载峰值将超过第一次荷载峰值。
2.怎么确定纵向劈裂转变为混凝土锥形破坏界限的钢箍筋间距？
答：从破坏特征来看，钢箍筋间距较大的时候会出现纵向钢筋压屈,混凝土保护层崩裂或者钢筋外围混凝土严重剥落的破坏现象，为纵向劈裂破坏；当钢箍间距过小时，由于钢箍对混凝土的侧限影响，混凝土会出现内部较外围先破坏的锥形破坏。
3.应力重分布与内力重分布的定义，两者之间的区别？
答：内力重分布：
．．．．．．由于超静定钢筋混凝土结构结构的非弹性性质引起的各截面内力之间的关系，不再服从线弹性关系的现象，称为内力重分布或塑性内力重分布。
*弹性力学认为: 当结构或构件的计算跨度支座特点、荷载的大小方向及其分布、截面尺寸及形状确定以后, 构件各截面内力与外力呈线性关系, 当某一截面上的内力达到其极限承载力时, 认为整个结构即将破坏。但在钢筋混凝土超静定结构中, 内力的分布不仅与截面的相对刚度及纵向钢筋配筋率有关, 且与钢筋混凝土塑性铰出现的位置和出现的顺序有关。
应力重分布：
．．．．．．在钢筋混凝土结构中，随着混凝土徐变的增长, 混凝土的应力减小, 而钢筋应力随混凝土徐变的增长而逐渐增大。这就是由于混凝土徐变而引起截面上钢筋和混凝土之间的应力重分布。
内力重分布与应力重分布有以下几个方面的区别：
其一，
．．．内力重分布只能发生在超静定结构中，应力重分布可以发生在超静定结构，也可以发生在静定结构中；
其二，
．．．内力重分布是由于截面相对刚度变化或塑性铰出现后计算简图的改变而引起的，而应力重分布则是由于混凝土的收缩、徐变或开裂后传力机构的改变而引起的；
其三
．．,．内力重分布是针对整个结构体系而言的，而应力重分布则是针对某个截面而言的。
由于构件或结构的内力分布规律变化而引起某个截面上钢筋和混凝土应力值的改变，不能说成为应力重分布。反之，由于混凝土收缩徐变及弹性模量变化或者由于混凝土开裂而引起截面内钢筋和混凝土应力分布规律的改变更不能说成为内力重分布。
4.在长期荷载作用下徐变是如何引起钢筋的应力重分布，在什么情况下会引起混凝土过早破坏和徐变破
坏？
答：长期荷载作用下面，混凝土产生徐变，对钢筋产生挤压应力，钢筋随混凝土共同变形而应力重分布。当纵向受压钢筋配筋率过大，钢筋变形能力强，而混凝土变形能力差，在短时间的大荷载作用下，由于混凝土徐变变形来不及发展而导致混凝土过早破坏；纵向受压钢筋配筋率过小时，在长期荷载作用下，混凝土徐变引起应力重分布，钢筋的压应力过早达到屈服强度而产生徐变破坏。
5.横向钢筋提高混凝土抗压强度，改善变形性能的原因？
答：由于横向钢筋对混凝土的侧限作用，可以阻滞或延缓混凝土内微裂缝的发展，防止纵向钢筋受力后压屈和固定纵向钢筋位置，因而可以提高混凝土的强度和耐久变形的能力，从而延缓了混凝土最终破坏的到达。
箍筋对混凝土应力-应变曲线的影响，主要发生在荷载接近素混凝土临界压应力以后，横向钢筋的直径越大，间距越小，流限越高时，被约束的混凝土强度的提高和变形的增大也越显著，其中以间距的影响最为明显6.箍筋对短柱的影响？
答案：箍筋的作用主要有三点：
第一，用来满足斜截面抗剪强度；（注意是斜截面的）
第二，约束混凝土的作用；
第三，适当的部位加密箍筋，可以增强结构的延性。轴心受压构件如配置焊接环式箍筋或螺旋式箍筋也
可提高其承载能力。
一般长柱仅在上下柱端大概1倍柱高范围内出现弯剪斜裂缝，而短柱是整个柱出现对角交叉斜裂缝，没有明确的塑性铰区域。短柱剪切破坏比较严重，所以要加密箍筋了短柱剪切破坏比较严重，所以要加密箍筋了. 短柱一般是剪切破坏比较严重，这是一种脆性破坏的形态，加密箍筋主要是通过加强箍筋对混凝土的约束，提高短柱的塑性变形能力，以利于抗震, 短柱在地震作用下剪跨比小，以剪切破坏为主，延性差，加密箍筋可以改善短柱的延性性能, 对于相同截面的柱，当混凝土强度等级一样时，可以认为截面抗弯刚度EI相等，所以柱越短，线刚度越大，又柱的抗侧刚度跟线刚度成正比，从而抗侧刚度越大，导致地震作用下分担的剪力越大，这样会引起短柱的剪切破坏，所以通过全长加密箍筋来约束，延缓柱子的破坏。7.螺旋箍筋与普通箍筋的差异?
答：普通箍筋柱中的箍筋只是为了与纵向主筋一起形成钢筋骨架，并防止纵向主筋弯曲，并不需要计算其受力，只需要按构造要求进行布置即可。而螺旋箍筋柱中的箍筋的作用除了与纵向主筋一起形成钢筋骨架外，还可以约束核心混凝土的侧向变形，主要承受拉力，需要根据计算确定其箍筋间距，且不大于8cm，不小于4cm。
8.思考更好地钢箍筋形式以提高混凝土抗压强度和变形
答：普通钢箍柱通常都是按照构造要求配制箍筋，箍筋间距较大，一般不考虑对混凝土强度的影响，螺旋钢箍柱及焊接网片配筋柱可以显著提高混凝土的强度，并提高其变形能力，因此横向钢筋对混凝土强度提高的影响必须加以考虑，此外还有一笔箍，格网箍筋，电焊组合箍筋等箍筋形式.
9.纵向钢筋强度等于或低于4000kg/cm2时，μ对混凝土的极限压应变值没有明显影响，为什么？
答：混凝土的极限变形不仅和横向钢筋的用量有关，也与纵向钢筋的配筋率μ和钢材强度Rg有关。纵向钢筋配筋率μ愈高，钢筋强度Rg愈高，混凝土的极限压应变值也愈大。当纵向钢筋强度等于或低于4000kg/cm2时，由于强度不能满足设计要求，即使在增大配筋率的同时混凝土截面积却减小，导致混凝土的极限压应变值不会有明显的影响。
10.在偏心荷载下，小偏压和大偏压比较，各自的规律是什么，有何异同？
答：同：由偏心受压短柱的截面应变分布图形可知，从加荷开始直到达最大荷载(对于大偏心构件为钢筋进入屈服阶段)，截面的平均应变基本上均为直线分布，截面应变分布均是符合平截面假定的。
除全截面受压的(偏心距很小的)情况以外，随荷载增大，偏心受压构件受拉一侧将出现与构件纵轴垂直的横向裂缝。开裂荷载的大小与偏心距有关，偏心距较小构件，裂缝出现相对较晚；而偏心距较大构件，
与受弯构件相似裂缝出现较早。横向裂缝出现前侧向挠度、混凝土应变及钢筋应变均与荷载近乎直线关系，裂缝出现后，挠度及钢筋应变曲线发生坡度的改变。
异：受拉破坏（大偏心破坏）是受拉钢筋首先到达屈服。破坏前横向裂缝有明显的开展和延伸，形成一条主裂缝，主裂缝处受拉钢筋的应变有较大的增长，钢筋屈服后压区高度减小，挠度显著增大，最后导致压区混凝土出现纵向裂缝被压碎。大偏心受压破坏时混凝土被压碎的区段较短，受压区高度较小。破坏具有塑性破坏的特征，其承载能力主要取决于受拉钢筋的强度及配筋率。
受压破坏（小偏心破坏）是由于构件受压较大一侧混凝土出现纵向裂缝被压碎。受力较小的另一侧钢筋应力无论受压或受拉均未达屈服强度。小偏心受压破坏时混凝土压碎的区段较长，受压区高度较大。破坏没有明显的预兆，属脆性受压破坏。其承载能力主要取决于受压区混凝土的抗压强度及受压钢筋屈服强度。
11.大偏压破坏和小偏压破坏的特征各是什么？
答：大偏心受压破坏（受拉破坏）的特征是，受拉钢筋首先达到屈服，然后受压钢筋也能达到屈服，最后由于受压区混凝土被压碎而导致构件破坏，这种破坏形态在破坏前有明显的预兆，属于延性破坏类型。
小偏心受压破坏（受压破坏）的特征是，构件的破坏是由受压区混凝土的压碎所引起的。破坏时，压应力较大一侧受压钢筋的压应力一般都能达到屈服强度，而另一侧的钢筋不论受拉还是受压，其应力一般都达不到屈服强度。这种破坏形态在破坏前没有明显预兆，属脆性破坏类型。
12.压区混凝土出现纵向裂缝别压碎的原因是什么？
答:由于混凝土受压区压应力较大，混凝土构件发生横向膨胀，即受压区内部会出现纵向剪力和横向拉应力，而混凝土的抗剪，抗拉应力较小，就会出现纵向裂缝，随着压应力的增加，纵向裂缝产生的混凝土细长柱发生弯折破坏，即是被压碎。
13.界限配筋率与哪些因素有关，是如何确定的？
答：钢筋应力达到屈服强度的同时受压区边缘纤维应变也恰好到达混凝土受弯是的极限压应变值，这种破坏形式叫界限破坏，即适筋梁与超筋梁的界限。少筋梁的配筋率小于最小配筋率，其破坏形式是受拉区混凝土一裂，受拉钢筋立即达到屈服强度，个别情况钢筋可能被拉断。适筋梁就是配筋率介于最小配筋率和界限配筋率之间，其破坏形式是纵向受拉钢筋先屈服，受压混凝土后压碎。超筋梁就是纵向受拉钢筋配置过多，其破坏形式是混凝土受压区混凝土先压碎，纵向受拉钢筋不屈服，少筋梁和超筋梁都属于脆性破坏类型。
14.通过图3-10总结受弯构件的受力全过程及相关因素影响?
答：受弯构件是偏心受压的一种特殊情况，其变形特征和破坏特征与偏心受压构件基本相似，当构件截面中纵向压力的偏心距e0较大，且受拉钢筋A s配置的不过多时，将发生受拉破坏。此时，远离纵向偏心力一侧的截面受拉，另一侧受压。随着荷载的增加，受拉边缘混凝土达到其极限拉应变，从而出现垂直于构件轴线的裂缝。这些裂缝将随着荷载的增大而不断加宽并向受压一侧发展，裂缝截面中的拉力全部转由受拉钢筋承担。荷载继续增加，受拉钢筋首先达到屈服强度。随着钢筋屈服后的塑性伸长，裂缝将明显加宽并进一步向受压一侧延伸，从而使受压区高度进一步减小，最后当受压边缘混凝土达到其极限压应变时，在到达破坏荷载前的瞬间压区混凝土出现纵向裂缝，随即达最大荷载，混凝土压碎梁破坏,具有明显的预兆。在钢筋应力到达屈服的截面形成一条宽度显著，很快向梁顶发展的破坏裂缝，属于塑性破坏。
与偏心距、截面尺寸、配筋率、材料强度、构件计算长度等因素有关。
15.通过图3-11了解配筋率对梁的承载能力和变性规律的影响是什么?
答：承载力均随配筋率的增大而提高。少筋梁和超筋梁的破坏都是脆性破坏，挠度变形不大。适筋梁的破坏有较大变形，钢筋强度充分利用，为延性破坏。平衡配筋率一下设置受压钢筋，承载力提高有限，延性
有很大改善。超筋梁中受压钢筋既能改善梁的延性又能提高其承载力。
16. 为什么适筋梁配制受压钢筋不能提高其承载能力，只能提高其延性？
答：适筋梁的破坏为延性破坏，受拉钢筋达到屈服。配置受压钢筋对其承载能力没有影响。但由于受压区有钢筋的存在，混凝土的破坏延后，所以梁的延性得到提高。
17. 混凝土/钢材强度如何影响其变性特征和破坏形态？
答：提高混凝土强度，构件受压区承载能力提高，但塑性降低，破坏越来越接近脆性。
提高受拉区钢筋强度能有效提高抗弯承载能力，但截面的变形能力会逐渐下降，提高到一定程度时承载力提高速度会明显减慢。钢筋强度过大会导致梁在受弯时钢筋还未屈服，混凝土就先被压碎的脆性破坏。
18. 三个假定的目的是什么？有什么作用？
答：平截面假定为了满足变形协调。对于钢筋混凝土构件，由于材料的非均匀性和可能存在裂缝，严格来说，平截面假定已不成立，但大量试验结果表明，沿构件轴线取出一段长度上的平均应变在构件截面上的分布仍然基本符合平截面假定，根据这一假定得到的计算结果完全满足工程应用。在钢筋与混凝土之间或多或少的存在相对滑移，特别在接近或达到抗弯极限承载力的塑性铰区，他们之间的相对滑移量增大，严格来说此假定也不成立，在平均应变的意义上，采用该假定带来的误差不是很大，一般能满足工程应用。
钢筋和混凝土的应力应变关系为已知这是为了满足内力平衡条件，钢筋混凝土材料在单轴应力作用下的应力—应变本构关系可以通过试验得到。随着混凝土强度的不同，混凝土的应力应变曲线有所变化，高强度混凝土应力应变曲线下降段较陡，中低强度混凝土的下降段较平缓。
没有考虑混凝土收缩徐变等随时变形的影响是为了变形协调时假定钢筋与周边混凝土之间同步变形。
19. 轴力对承压构件的承载能力和变形能力的影响规律及原因（图3-20）
答：轴力是一个重要影响因素，在大偏心破坏下，轴力愈大，截面的抵抗弯矩愈大，相应的曲率亦愈大，而延性却随之减小。在小偏心破坏下轴力愈大，破坏时截面的抵抗弯矩愈小，相应的曲率也愈小，构件的延性也减小。在大偏心时，轴压力增大，相应弯矩增大，因此抵抗矩增大，小偏心则是轴压增大，构件错能承受的压力一定，则弯矩就减小，抵抗矩减小。在小偏心，轴压增大，变形小，延性就小，大偏心，轴力增大，混凝土受压区破坏加快，变形减小，延性小。
20. 特征系数α、β、γ之间的关系及各自代表的含义
答：α、β、γ之间的关系：βαγ2=
α的含义：α为破坏截面压区混凝土应力图块的特征系数，用αR 表示为平均压应力，特征系数α与混凝土标号（R ）及相对受压区高度（0p p h χξ=）有关。在相对受压区高度（0p p h χξ=）不变的情况下，
α随混凝土标号的增大而减小；在混凝土标号不变的情况下，8.0p ＜ξ时，α随p ξ的减小而增大，
8
.0p ≥ξ时，α基本不变。 β的含义：β为破坏截面压区混凝土应力图块的另一特征系数，用p βχ表示为合力作用点至受压边缘的距离，特征系数β与相对受压区高度p ξ无关，与混凝土标号（R ）有关。β系数的平均值随混凝土标号的增大而减小。
γ的含义：γ为等效矩形应力分布系数，γ系数的实测值s γ与s ξ总的变化规律为：在s ξ较小的情况下，s
γ值随s ξ的减小而增大；在s ξ较大的情况下，s γ的平均值基本保持常值。
21. 什么情况下，钢筋是受拉屈服？当相对受拉区高度大于1.0时，是什么样的受力状态？
答：钢筋在拉过程中（应力和应变关系中），拉力不增加（保持恒定力）钢筋仍能继续伸长（变形）时称为钢筋受拉屈服此时受拉区钢筋受拉区的钢筋也屈服
22.目前规范与TJ10-74规范相比，在偏心受压构件方面，做了哪些改进？
答: TJ10-74取错误!未找到引用源。=1.25，理论上的解释是非均匀的受压的混凝土强度高于均匀受压时的强度。新规范将其取值降低至0.94-1.0,系数错误!未找到引用源。的降低，意味着同一根梁的用钢量增加，可靠度加大。
TJ10-74采用偏心距增大系数η来考虑P-δ效应的影响，新规范改用弯矩增大系数错误!未找到引用源。考虑P-δ效应的影响。此外，在弯矩增大系数错误!未找到引用源。计算式中取消了构件不同长细比对截面曲率的修正系数错误!未找到引用源。。
TJ10-74计算时采用KN,K是钢筋混凝土偏心受压构件强度设计安全系数。
判断大小偏压时，TJ10-74规定：大偏压错误!未找到引用源。≤0.8错误!未找到引用源。,小偏压：错误!未找到引用源。＞0.8错误!未找到引用源。
GB5001-2010规定：大偏压ξ≤错误!未找到引用源。,小偏压ξ＞错误!未找到引用源。，
ξ—相对受压区高度
错误!未找到引用源。—相对界限受压区高度
23.在各种配筋条件下，适筋/超筋各为何种状况？
答：当纵向配筋率适中时，纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎，梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的，破坏过程较长，有一定的延性，称之为适筋破坏，此种破坏形式在破坏前有明显征兆,破坏前裂缝和变形急剧发展,故也称为延性破坏。相应的梁称为适筋梁。
当纵向配筋率过高时，纵向钢筋还未屈服，受压区混凝土就被压碎，梁是因混凝土被压碎而破坏的，破坏过程较短，延性差，破坏带有明显的脆性，称之为超筋破坏，发生这种破坏时，受拉区混凝土裂缝不明显，破坏前无明显预兆，是一种脆性破坏。相应的梁称为超筋梁。
当纵向配筋率过低时，梁一旦开裂，纵向钢筋即屈服，甚至进入强化阶段，梁的承载力与同截面的素混凝土梁相当，梁是因配筋率过低而破坏的，破坏过程短，延性差，称之为少筋破坏，相应的梁称为少筋梁。
24.为什么确定强度以前先确定破坏时钢筋的应变？
答：当受弯构件的受拉钢筋配筋率很小时，破坏时受拉钢筋有很大应变值，以致超出流幅范围，进入强化阶段，构件破坏时受拉钢筋中应力大于屈服强度。在这种情况下，如果仍以钢筋屈服强度作为截面极限强度的计算依据，则所得的强度将低于实际强度。对于配置热轧钢筋的构件，钢筋强化后的截面极限强度虽有所提高，但此时构件的变形却很大，实际工程中不允许出现这样的情况。
25.现行规范中，长短柱的划分范围
答：框架柱端一般同时存在着弯矩M和剪力V，根据柱的剪跨比λ=M/Vh0来确定柱为长柱，短柱和极短柱，h0为与M平行方向柱截面有效高度。λ>2（当柱反弯点在柱高度H0中部时即H0/h0>4）称为长柱，1.5<λ≤2称为短柱，λ≤1.5称为极短柱，试验表明：长柱一般发生弯曲破坏，短柱多数发生剪切破坏，极短柱发生剪切斜拉破坏，这种破坏属于脆性破坏，抗震设计的框架结构柱，柱端剪力一般较大，从而剪跨比λ较小，易形成短柱和极短柱，产生斜裂缝导致剪切破坏，柱的剪切受拉和剪切斜拉破坏属于脆性破坏。考虑受压构件的二阶效应时，柱的划分：对于长细比lc/h≤5的短柱，设计中可忽略柱二阶效应，对于长细比lc/h=5～30的中长柱，考虑二阶效应，对于长细比lc/h>30的长柱，柱的承载力不取决于柱正截面的材
料破坏，为非线性失稳破坏，应进行专门计算。
26.长住中侧向变形影响原因（图3-39）
答：在研究长柱的极限状态和承载力时，必须考虑附加弯矩或附加偏心距。附加偏心距的出现和增长，是柱子侧向变形的结果。所有影响柱子变形的因素都将影响其附加弯矩和极限承载力。其中主要因素有:长细比和偏心距；柱端的支撑条件和对变形的约束程度，包括柱端的位移、弯矩图的形状等；材料的本构关系和配筋构造；材料不均和施工误差等引起的初始偏心；长期荷载作用下混凝土的徐变等等。
27.在长期荷载下，柱的长细比越大，影响的程度也越大，原因何在？
答：长细比是影响长柱受力和变形性能的重要因素，随着长细比的增加，构件的极限承载力明显降低，大偏压构件的屈服荷载与其极限荷载的比值增加，混凝土的极限压应变值则明显降低。所以，在长期荷载作用下，柱的长细比越大，影响的程度也越大，最终有可能产生徐变失稳破坏。
28.长柱受力特点、受力方式与短柱相比有何差异？
答：长住：荷载产生的纵向弯曲变形较大，计算承载力时，必须考虑由于侧向变形引起的附加弯矩的影响。偶然初始偏心可能性更大，不会有真正的中心受压，荷载对长住强度的影响比短柱大得多，长细比越大影响越大。
实验研究得出：长住破坏时有较大的侧向挠度，混凝土极限压应变不仅和偏心距有关，且随着长细比的增大而减小；
挠度促使截面材料破坏较早，长细比越大，强度越低
受力表现：p147
混凝土结构设计——复习资料三 一、选择题（每小题2分） 1.一般情况下，风荷载作用下的多层多跨框架（） A.迎风面一侧的框架柱产生轴向压力 B.背风面一侧的框架柱产生轴向拉力 C.框架外柱轴力小于内柱轴力 D.框架内柱轴力小于外柱轴力 2.关于伸缩缝、沉降缝、防震缝，下列说法中，不正确 ．．．的是（） A.伸缩缝之间的距离取决于结构类型和温度变化情况 B.沉降缝应将建筑物从基顶到屋顶全部分开 C.非地震区的沉降缝可兼作伸缩缝 D.地震区的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝要求 3.非抗震设计的现浇框架，混凝土强度等级不宜低于（） A.C30 B.C20 C.C15 D.C10 4.关于框架结构的弯矩调幅，下列说法中正确的是（） A.调幅是对水平荷载作用下的内力进行的 B.先与水平荷载产生的内力进行组合，再进行弯矩调幅 C.现浇框架梁端的调幅系数大于装配整体式框架梁端的调幅系数 D.调幅是对柱端弯矩进行的 5.水平荷载作用下的多层框架结构，在其它条件不变时，某层的（） A.上层层高加大，则该层柱的反弯点上移 B.上层层高减小，则该层柱的反弯点上移 C.下层层高加大，则该层柱的反弯点上移 D.本层层高减小，则该层柱的反弯点下移 6.多层框架底层柱的计算长度（） A.应取基础顶面到二层横梁底面之间的距离 B.应取基础顶面到二层楼板顶面之间的距离 C.应取室外地面到二层楼板顶面之间的距离 D.应取基础顶面到二层楼板底面之间的距离 7.关于在框架梁端设置箍筋加密区的目的，下列说法中错误 ．．的是（） A.约束混凝土 B.提高梁的变形能力 C.满足抗剪承载力要求 D.增加梁的延性 8.在用D值法计算框架结构时，与框架柱标准反弯点高度比无关 ．．的因素是（）
混凝土第三章答案 1.在中心受压情况下，配筋对其承载能力和变形能力的影响规律？ 答：普通钢筋混凝土柱的N~εh曲线的形态和混凝土柱曲线相似，由于配筋的存在不仅承载能力得到提高，而且最大荷载下的应变值也有所增加，随混凝土标号及配筋构造的不同，其值一般约在0.25%~0.35%之间，最大甚至可达到0.5%以上。螺旋钢箍柱的曲线荷载达到第一次峰值以前和普通钢筋混凝土柱相似，但由于螺旋钢箍对混凝土的侧限作用比普通钢箍更为有效，因此，荷载达到第一次峰值，外围混凝土发生劈裂后，荷载-应变曲线略有下降，构件仍能承受相当大的荷载。且随变形的增长，螺旋钢箍的侧限作用愈益发挥，曲线不仅不再下降，反而会逐渐回升。当变形增加很多，荷载达到第二次峰值时，外围混凝土严重剥落。直到螺旋钢箍达到流限，才出现荷载缓缓下降的破坏现象。荷载第二次达到峰值时的应变值与螺旋钢箍间距的大小有关，间距愈小，其值愈大当螺旋钢箍间距减小到一定数值后，第二次荷载峰值将超过第一次荷载峰值。 2.怎么确定纵向劈裂转变为混凝土锥形破坏界限的钢箍筋间距？ 答：从破坏特征来看，钢箍筋间距较大的时候会出现纵向钢筋压屈,混凝土保护层崩裂或者钢筋外围混凝土严重剥落的破坏现象，为纵向劈裂破坏；当钢箍间距过小时，由于钢箍对混凝土的侧限影响，混凝土会出现内部较外围先破坏的锥形破坏。 3.应力重分布与内力重分布的定义，两者之间的区别？ 答：内力重分布： ．．．．．．由于超静定钢筋混凝土结构结构的非弹性性质引起的各截面内力之间的关系，不再服从线弹性关系的现象，称为内力重分布或塑性内力重分布。 *弹性力学认为: 当结构或构件的计算跨度支座特点、荷载的大小方向及其分布、截面尺寸及形状确定以后, 构件各截面内力与外力呈线性关系, 当某一截面上的内力达到其极限承载力时, 认为整个结构即将破坏。但在钢筋混凝土超静定结构中, 内力的分布不仅与截面的相对刚度及纵向钢筋配筋率有关, 且与钢筋混凝土塑性铰出现的位置和出现的顺序有关。 应力重分布： ．．．．．．在钢筋混凝土结构中，随着混凝土徐变的增长, 混凝土的应力减小, 而钢筋应力随混凝土徐变的增长而逐渐增大。这就是由于混凝土徐变而引起截面上钢筋和混凝土之间的应力重分布。 内力重分布与应力重分布有以下几个方面的区别： 其一， ．．．内力重分布只能发生在超静定结构中，应力重分布可以发生在超静定结构，也可以发生在静定结构中； 其二， ．．．内力重分布是由于截面相对刚度变化或塑性铰出现后计算简图的改变而引起的，而应力重分布则是由于混凝土的收缩、徐变或开裂后传力机构的改变而引起的； 其三 ．．,．内力重分布是针对整个结构体系而言的，而应力重分布则是针对某个截面而言的。 由于构件或结构的内力分布规律变化而引起某个截面上钢筋和混凝土应力值的改变，不能说成为应力重分布。反之，由于混凝土收缩徐变及弹性模量变化或者由于混凝土开裂而引起截面内钢筋和混凝土应力分布规律的改变更不能说成为内力重分布。 4.在长期荷载作用下徐变是如何引起钢筋的应力重分布，在什么情况下会引起混凝土过早破坏和徐变破
第 3 章习题解答 （3.1）已知：单筋矩形截面梁的尺寸为bXh=250mm 500mm，弯矩设计值M=260KN m ，混凝土强度等级为C30 ，钢筋为HRB400 ，环境类别为一类，求所需纵筋截面面积和配筋。解：（一）查表获得所需参数： 查附表2-3、2-4 可得：fc=14.3N/mm2 ，ft=1.43N/mm2 查附表2-11 可得：fy=360N/mm2 查表3-6可得：E b=0.518 查附表4-5 可得：p min=max0.45ftfy,0.2%=0.2% （二）计算As： 取as=40mm?h0=h -as=460mm a S=M a 1fcbh02=260 X 1061 X 14.3 X 250 ）2^00.344 E =-1-2 a s=1-1-2 X 0.344 ~ 0.441? E =0.44^ b=0.518 Y S=1+1-2 a s2=1+1 -2 X 0.3442 ~ 0.779 As=Mfy 丫sh0=260 X 106360 X 0.779 X 460 ~ 2015.47mm2 （三）配筋： 选用 2 C25+2C28, A s=2214mm >2015.47 mm p =Asbh0=2214250 X 460 ~ 1.93%> p minhh0=0.2% X 500460 ~ 0.217% 假设箍筋直径为8mm 配筋后，实际的as=20+8+（252+282）2~41.5mm ，与假设的40mm相差很小，故再重算。 （3.2）已知：单筋矩形截面梁的尺寸为bxh=200mm 450mm，弯矩设计值M=145KN m ，混凝土强度等级为C40 ，钢筋为HRB400 ，环境类别为二类a ，求所需纵筋截面面积。解：（一）查表获得所需参数： 查附表2-3、2-4 可得：fc=19.1N/mm2 ，ft=1.71N/mm2 查附表2-11 可得：fy=360N/mm2 查表3-6 可得：E b=0.518 查附表4-5 可得：p min=max0.45ftfy,0.2%=0.214% （二）计算As：
第三章思考题 3.1 房屋结构设计时应考虑那些荷载或作用？P52，P56 答：主要考虑竖向荷载（自重、楼屋面活荷载等）和水平作用（风荷载和地震作用等）。 3.2 房屋建筑结构的竖向荷载如何取值？进行竖向荷载作用下的内力计算时，是否要考虑活荷载的不利布置？P52 答：对永久荷载，采用标准值作为代表值；对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值；对偶然和在应按建筑结构使用的特点确定其代表值。 一般情况下可不考虑活荷载的最不利布置，但如果楼面活荷载大于4kN/2 m 时，其不利分布对梁弯矩的影响会比较明显，应予考虑。 3.3 结构承受的风荷载与哪些因素有关？P56 答：由k z s z 0=w βμμω，可知结构承受的风荷载与基本风压、风荷载体型系数、风压高度变化系数和高度z 处的风振系数有关。 其中，基本风压与地区有关；风压高度系数与高度有关、也与地貌及周围环境有关；风荷载体形系数与建筑物的体型与尺寸有关、也与周围环境和地面粗糙度有关；风振系数与地面类别、结构阻尼比和地面尺寸有关。 3.4 房屋结构风荷载计算时，基本风压、结构体型系数和高度变化系数应分别如何取值？(P56) 答：基本风压系以当地比较空旷平坦地面上离地10m 高统计所得的50年一遇10min 平均最大风速0v （m/s ）为标准，按200/1600w v =确定的风压值。按《荷规》附录E 中附表E.5给出的50年重现期的风压采用，但不得小于0.3kN/2m 。 结构体形系数取值如下： 1） 圆形平面建筑取0.8. 2） 0.8 1.2/s μ=+ 3） 高宽比H/B 不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3. 4） 下列建筑取1.4: （A ） V 型、Y 型、弧形、双十字形、井字形平面建筑； （B ） L 型、槽型和高宽比H/B 大于4的十字形平面建筑； （C ） 高宽比H/B 大于4，长宽比L/B 不大于1.5的矩形、鼓型平面建筑 5） 在需要更细致进行风荷载计算的情况下，风荷载体形系数可按《高 规》附录B 采用，或由风洞试验确定。 高度变化系数根据地面粗糙度类别和离地面平均高度查表得到。
第三章 习题 3-1 某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=14×104 N ，楼层高H=5.4m ，计算长度l 0=1.25H ，混凝土强度等级为C20，HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。 3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250㎜×250㎜，柱高4.0m ，计算高度 l 0=0.7H=2.8m ，配筋为4Φ16（As ′=804㎜2 ）。C30混凝土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。试问柱截面是否安全？ 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500㎜，柱高5.0m ，计算高度l 0=0.7H=3.5m ，配HRB400 钢筋10Φ16（As ′=2010㎜2 ），C30混凝土，螺旋箍筋采用R235，直径为12㎜，螺距为s=50㎜。试确定此柱的承载力。 3-4 编写轴心受拉与轴心受压构件截面承载力计算程序。 第四章 习题 4-1 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b ×h=250㎜×500㎜，混凝土强度等级C25，HRB335钢筋，弯矩设计值M=125KN ·m 。试计算受拉钢筋截面面积，并绘配筋图。 4-2 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b ×h=200㎜×500㎜，弯矩设计值M=120 KN ·m ，混凝土强度等级C25。试计算下列三种情况纵向受力钢筋截面面积As ：（1）当选用HPB235钢筋时；（2）改用HRB335钢筋时；（3）M=180KN ·m 时。最后，对三种结果进行对比分析。 解:①当HRB235钢筋按一排布置: h 0=h-35=500-35=465mm. 查表可知:对于混凝土强度等级C25可得f c =11.9N/mm.f y =210N/mm. ξb =0.614, α1=1.0. 对于αs =20c M f bh 1α=6 2 1.01.0?10?11.9?200?465 =0.2332. ξ =1- 1-0.614.b <ξ= A s =c 0y f bh f 1αξ? =1.011.9 210 ??0.2695?200?465=1420.26mm 2. min A bh >ρ=0.2％?200?500=200mm 2 选用6Φ18(A s =1527mm 2)钢筋. ②当HRB335钢筋时, 选假定受力钢筋按一排布置 h 0=h-35=500-35=465mm. 查表可知:对于HRB335钢筋.f y =300N/mm 2. εb =0.550. α1=1.0. 对于 αs=20c M f bh 1α=6 2 1.01.0?10?11.9?200?465=0.233 2. ξ =1-b <ξ=0.550. A s =c 0y f bh f 1αε? =0.2695 1.011.9 300 ??200?465?=994.18mm 2
混凝土结构设计原理第三章作业及参考资 料
第三章受弯构件正截面承载力计算习题及作业 一、思考题 1、试述少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特征，在设计中如何控制梁的破坏形 态。 2、什么是有效截面高度、相对受压区高度、界限相对受压区高度、最小配筋率 和最大配筋率？ 3、梁的截面高度、截面宽度与哪些因素有关，设计中通常如何选取？ 4、梁中共有几种钢筋，其作用分别是什么？ 5、受弯构件计算中采用了几个基本假定，这些基本假定是什么？如何理解？ 6、单筋矩形截面梁的计算方法是什么？对矩形截面受弯构件而言，为提高其受 弯承载力，可采取的措施有多少种？其中最有效的是哪种？ 7、何时采用双筋截面梁？双筋截面梁的计算方法是什么？双筋截面梁有少筋或 超筋问题吗？如何在设计中进行控制？ 8、T形截面形成的原因？如何计算T形截面最小配筋率，为什么？ 9、T形截面的计算方法是什么？工程中何时采用T形截面进行计算？ 10、翼缘在受拉区的T形截面对承载力有无影响？工程中还有无应用价值？若有价值何时采用？ 二、作业题 1、某办公楼一钢筋混凝土简支梁，梁的计算跨度m ，承受均布线荷 l2.5 载，其中可变荷载标准值为8m kN/（不包括梁 kN/，永久荷载标准值为9.5m 的自重），拟采用C30混凝土和HRB335级钢筋，结构安全等级为二级，环境
类别为一类。钢筋混凝土容重为25m kN/3。试设计该构件所需的纵向钢筋面积，并选配钢筋。 2、某办公楼一矩形截面简支梁，截面尺寸为200X450mm2，计算跨度4.5m，承受均布荷载设计值为79kN/m（含自重）。结构安全等级为二级，环境类别为一类。混凝土强度等级C30，钢筋采用HRB500级。A、试设计该梁？B、若该梁已经配有HRB500级受压钢筋320，受拉钢筋需要多少？ 3、已知梁截面尺寸为b×h＝250×500mm，混凝土强度等级C30，纵向钢筋级别为HRB335，受压区配有216钢筋，受拉区配有625钢筋，试求该梁能够承受的极限弯矩是多少？ 4、一T形截面梁，截面尺寸如图，混凝土强度等级C30，钢筋级别为 HRB400，结构安全等级为二级，环境类别为一类。试按以下三种弯矩设计值M，分别设计纵向受拉钢筋面积。 （1）M=300kNm(a s=40mm) （2）M=500kNm(a s=65mm) （1）M=600kNm(a s=65mm) 以下为参考资料
判断题 1．轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。（） 2．轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。（） 3．实际工程中没有真正的轴心受压构件。（） 4．轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。（） 5．轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最 2 大取为。（）/400 mmN 6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。（） 第三章轴心受力构件承载力 判断题参考答案 1．错； 2．对； 3．对； 4．错； 5．错； 6．错；
判断题 混凝土保护层厚度越大越好。（ ） 对于X h ；的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为 b f'的矩形截面 梁，所以其配筋率应按 来计算。（ ） b f h o 板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。（ ） 在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。 （ ） 双筋截面比单筋截面更经济适用。（ ） 截面复核中，如果 b ，说明梁发生破坏，承载力为 o 。（ ） 适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服，然后混凝土受压破坏。 （ ） 正常使用条件下的钢筋混凝土梁处于梁工作的第川阶段。 （ ） 适筋破坏与超筋破坏的界限相对受压区高度 b 的确定依据是平截面假定。（ ） 第四章受弯构件正截面承载力 判断题参考答案 错; 错; 错; 对; 错; 错; 对; 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. & 9. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. & 9.
错; 对;
判断题 1．梁侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。（） 2．梁剪弯段区段内，如果剪力的作用比较明显，将会出现弯剪斜裂缝。（） 3．截面尺寸对于无腹筋梁和有腹筋梁的影响都很大。（） 4．在集中荷载作用下，连续梁的抗剪承载力略高于相同条件下简支梁的抗剪承载力。（）5．钢筋混凝土梁中纵筋的截断位置，在钢筋的理论不需要点处截断。（） 第五章受弯构件斜截面承载力 判断题参考答案 1． 对； 2． 错； 3． 错； 4． 错； 5． 错；
第3章习题解答 （3.1）已知：单筋矩形截面梁的尺寸为b×h=250mm×500mm，弯矩设计值M=260KN·m ，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400，环境类别为一类，求所需纵筋截面面积和配筋。 解：（一）查表获得所需参数： 查附表2-3、2-4可得： 2， 2 查附表2-11可得： 60 2 查表3-6可得： 0 5 查附表4-5可得： m 0 5 0 2 0 2 (二)计算 ： 取 0 0 h 60 02 260 06 250 60）2 0 2 2 0 0 0 ＜ 0 5 2 2 2 0 2 0 0 260 06 60 0 60 20 5 2 (三)配筋： 选用2 C25+2C28，A s =2214mm 2>2015.47 mm 2 0 22 250 60 0 0 2 500 60 0 2 假设箍筋直径为8mm 配筋后，实际的 20 252 2 2 2 5mm，与假设的40mm 相差很小，故 再重算。 （3.2）已知：单筋矩形截面梁的尺寸为b×h=200mm×450mm ，弯矩设计值M=145KN·m ，混凝土强度等级为C40，钢筋为HRB400，环境类别为二类a ，求所需纵筋截面面积。 解：（一）查表获得所需参数： 查附表2-3、2-4可得： 2， 2 查附表2-11可得： 60 2 查表3-6可得： 0 5
查附表4-5可得： m 0 5 0 2 0 2 (二)计算 ： 取 5 0 h 05 02 5 06 200 05）2 0 2 2 2 0 2 0 26 0 26 ＜ 0 5 2 2 2 0 2 2 0 66 0 5 06 60 0 66 05 2 (三)配筋： 选用2 C25+1 C 16，A s =1183mm 2>1147.8 mm 2 0 200 05 6 0 0 2 50 05 0 2 假设箍筋直径为8mm 配筋后，实际的 25 2 5 5 5mm，与假设的45mm 相差很小，故不再重算。 （3.3）已知：雨篷板根部截面的尺寸为b×h=1000mm×100mm ，负弯矩设计值M=30KN·m ，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335，环境类别为二类b （改为环境类别为二类a ），求所需纵向受拉钢筋。 解：（一）查表获得所需参数： 查附表2-3、2-4可得： 2， 2 查附表2-11可得： 00 2 查表3-6可得： 0 55 查附表4-5可得： m 0 5 0 2 0 2 (二)计算 ： 取 0 0 h 0 02 0 06 000 0）2 0 2 2 2 0 2 0 62 0 62 0 55 截面超筋 题目有问题，现将题（3.3）中的环境类别二类b 改为环境类别二类a ，重新计算，如下： 解：（一）查表获得所需参数： 查附表2-3、2-4可得： 2， 2 查附表2-11可得： 00 2
混凝土第3章习题解 答
第3章习题解答 （3.1）已知：单筋矩形截面梁的尺寸为b×h=250mm×500mm，弯矩设计值 M=260KN·m ，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400，环境类别为一类，求所需纵筋截面面积和配筋。 解：（一）查表获得所需参数： 查附表2-3、2-4可得：， 查附表2-11可得： 查表3-6可得： 查附表4-5可得： (二)计算： 取 (三)配筋： 选用2 C25+2C28，A s=2214mm2>2015.47 mm2
假设箍筋直径为8mm 配筋后，实际的，与假设的40mm相差很小，故再重算。 （3.2）已知：单筋矩形截面梁的尺寸为b×h=200mm×450mm，弯矩设计值 M=145KN·m ，混凝土强度等级为C40，钢筋为HRB400，环境类别为二类a，求所需纵筋截面面积。 解：（一）查表获得所需参数： 查附表2-3、2-4可得：， 查附表2-11可得： 查表3-6可得： 查附表4-5可得： (二)计算： 取 (三)配筋： 选用2 C25+1 C 16，A s=1183mm2>1147.8 mm2
假设箍筋直径为8mm 配筋后，实际的，与假设的45mm相差很小，故不再重算。 （3.3）已知：雨篷板根部截面的尺寸为b×h=1000mm×100mm，负弯矩设计值M=30KN·m ，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335，环境类别为二类b（改为环境类别为二类a），求所需纵向受拉钢筋。 解：（一）查表获得所需参数： 查附表2-3、2-4可得：， 查附表2-11可得： 查表3-6可得： 查附表4-5可得： (二)计算： 取 题目有问题，现将题（3.3）中的环境类别二类b改为环境类别二类a，重新计算，如下： 解：（一）查表获得所需参数： 查附表2-3、2-4可得：， 查附表2-11可得： 查表3-6可得：
第三章习题答案 1.模板施工图设计应该包括哪些内容？ 答：模板施工图设计应包括以下内容： （1）模板体系设计：根据工程结构设计图纸的要求及模板加工的要求确定，并应包括模板位置、标高等信息。 （2）模板板面设计：按照可能达到或要求达到的周转次数及投入条件确定。 （3）模板拼缝设计：按照结构的功能要求及模板加工条件，确定采用的拼缝方式（硬拼缝、企口缝等）。 （4）螺栓、龙骨、支撑设计：经计算确定其数量、位置、间距、直径、断面尺寸、连接方式等。 （5）模板起拱设计：根据构件跨度和荷载，确定起拱高度和相关要求。 （6）模板构造设计：应采取增强模板整体稳定性的构造措施，模板重要部位的构造措施应予以加强。 （7）细部设计：在完成模板体系的设计后，为使模板施工安装有可操作性，还需要进行某些节点的细部设计。 （8）编制模板施工图说明。 2.结合给定任务，说明模板拆除的程序是什么？ 答：模板拆模程序： （1）模板拆除一般是先支的后拆，后支的先拆，先拆非承重部位，后拆承重部位，并作到不损伤构件或模板。 （2）肋形楼盖应先拆柱模板，再拆楼板底模，梁侧模板，最后拆梁底模板。拆除跨度较大的梁下支柱时，应先从跨中开始分别拆向两端。侧立模的拆除应按自上而下的原则进行。 （3）工具式支模的梁、板模板的拆除，应先拆卡具，顺口方木、侧板，再松动本楔，使支柱、桁架等平稳下降，逐段抽出底模板和横档木，最后取下桥架、支柱、托具。 （4）多层楼板模板支柱的拆除：当上层模板正在浇筑混凝土时，下一层楼板的支柱不得拆除，再下一层楼板支柱，仅可拆除一部分。跨度4m及4m以上的梁，均应保留支柱，其间距不得大于3m；其余再下一层楼的模板支柱，当楼板混凝上达到设计强度时，可全部拆除。 3.脚手架的验收和日常检查应针对哪些情况进行？ 答：脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收： ①基础完工后及脚手架搭设前； ②作业层上施加荷载前； ③每搭设完6m~8m高度后； ④达到设计高度后； ⑤遇有六级强风及以上风或大雨后，冻结地区解冻后； ⑥停用超过一个月。 4.脚手架拆除应符合哪些要求？ 答：（1）单、双排脚手架拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差大于两步时，应增设连墙件加固。 （2）当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临
第3章 多层建筑框架结构3.1 框架结构设计的基本要求 C 题目1()是为了避免厂房因基础不均匀沉降而引起的开裂和损坏而设置的。选择一项： A . 隔离带 B .伸缩缝 C C . 防震缝 D.沉降缝〇 C C 正确答案是：沉降缝 题目2伸缩缝从()开始，将两个温度区段的上部结构完全分开，留出一定宽度的缝隙，当温度变化时，结构可自由地变形，防止房屋开裂。 选择一项： A.地基底面 B.基础底面 C.基础顶面 C D.地基顶面 正确答案是：基础顶面 3.2框架结构布置及柱梁截面尺寸 题目1采用(),有利于提高框架结构建筑的横向侧移刚度，并且由于横向跨度小于纵向跨度，故而楼板的跨度较为经济合理。 选择一项：
正确答案是：混合承重体系 3.3框架结构计算简图
3.4框架结构的内力计算之分层法 正确的答案是“对”。
3.5框架结构的内力计算之反弯点法 题目1 框架结构中，如果柱上下端转角相同，反弯点就在柱高的中央；如果柱上下端转角不 同，则反弯点偏向转角较小的一端，亦即偏向约束刚度较大的一端。( ) 选择 一 项： C 对 错 正确的答案是“错”。 题目2一般认为，当框架结构梁的线刚度与柱的线刚度之比( )时，采用反弯点法计算 所引起的误差能够满足工程设计的精度要求。 选择 一 项： A.低于3 B.低于1 C.等于1 D.超过3 正确答案是：超过3 3.6框架结构的内力计算之D 值法 题目1与反弯点法相比较，改进反弯点法对哪些方面的计算方法作了改进?改进反弯点法为 何又称为“D 值法”? 答：改进反弯点法对反弯点法中柱的侧向刚度和反弯点高度的计算方法作了改进。改进反弯 点法中，柱的侧向刚度以D 表示，故此法又称为“D值法”。 题目2 框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用什么方法?该方法需做哪些假 定? 答：框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法。该方法假定： (1)作用 在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的框架梁的影响不计，而仅在本楼层的框架梁以及 与本层框架梁相连的框架柱上产生弯矩和剪力。 (2)在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧 移。 C C C
钢筋混凝土第三章问题2 1、图3-42，受压柱的四种破坏条件是什么？ 答：1材料破坏：当长细比小于30时，主要因为在受压时超过柱子的极限强度破坏。 2附加弯矩引起的材料破坏：对于中长柱，由于柱纵向弯曲引起的附加弯矩较大，在该截面的总弯矩中占很大比重所引起的破坏。 3失稳破坏：长细比很大时，构件的破坏不是由材料引起的，而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的破坏。 4侧向变形过大：在长细比过大情况下，由于纵向弯曲引起的挠度过大，形成变形过大的破坏。 2、五个因素对长柱受力如何影响？ 答：（1）随着高厚比增大，试件的原点切线刚度逐渐减小，极限承载力大幅降低，当高厚比较小时，随荷载的增大，试件柱中挠度基本保持线性增大，增长幅度较小，属强度破坏，当高厚比较大时，随荷载增大，柱中挠度增长速度加快，增长幅度较大，属稳定破坏。柱端偏心距越大，柱的侧向挠度越大，强度降低（2）柱端支撑条件：柱端支座体系的刚度愈大，柱的强度也愈大 （3）柱的侧向约束条件：有侧向支撑柱的强度，要比无侧向支撑柱的强度高 （4）构件截面的配筋量和材料强度，对柱的截面强度和刚度都有影响。配筋量愈多，材料强度愈高，则截面强度和刚度就愈大 （5）荷载的持续时间：长期荷载下混凝土的徐变课使柱的挠度增大，强度降低。 3、六个假定的目的是什么？ 答： 假定一：保证垂直于柱轴线的各平截面（即柱的横截面）在杆件受拉伸、压缩或纯弯曲而变形后仍然为平面，并且同变形后的柱轴线垂直。 假定二：通过小变形假定，在研究平衡问题时，就可忽略构件的变形，按其原始尺寸进行分析，使计算得以简化。其次，可以不考虑因变形而引起的尺寸变化。这样，就可以用变形以前的几何尺寸来建立各种方程。此外，应变的二阶微量可以忽略不计，从而使得几何方程线性化。 假定三：排除横向应变及其他因素的干扰 假定四：应以应变关系已知，则材料的屈服极限已知 假定五：循线性卸载，保证材料受力的均匀性和挠曲线的准确性 假定六：曲率为直线变化，则在进行轴力和弯矩的计算式，假定截面曲率值时，就可以用直线变化来假定 4、从图3-44~图3-47，分析柱端弯矩、高厚比、配筋率对长柱受力影响的规律 答：矩、高厚比、配筋率对长柱受力影响的规律 高厚比较大的时候，柱中间处的弯矩可以达到柱端弯矩的好几倍，但是此时的混凝土应变仍在 0.002以下，也就是说，柱内的混凝土没有达到材料破坏，此时的长柱属于失稳破坏。 图3-46和图3-47相比较，高厚比比较大时，柱端弯矩增大了，挠度增加很快，而且值很大 5、模型柱法与图式法区别 答：图示化分析方法是建立在研究各杆段划分点截面的应变、曲率及弯矩变化关系基础上的，按照迭代的方法求解，在每级荷载下，假定柱的挠度曲线，然后计算出各杆段的划分点的弯矩，如果计算值与上级荷载差距很大，需要重新假定截面曲率直到计算荷载与给定荷载相等或者接近。 模型柱法柱底是嵌固的，受单向弯曲的悬臂柱，在失稳破坏时曲率必须满足规定条件，所以说模型柱法更依赖于合理的选定曲率分布规律即合理的假定挠度分布规律，模型柱法可以简化柱的挠度计算能为实
混凝土结构设计——复习资料三 一、选择题〔每小题2分〕 1.一般情况下,风荷载作用下的多层多跨框架〔〕 A.迎风面一侧的框架柱产生轴向压力 B.背风面一侧的框架柱产生轴向拉力 C.框架外柱轴力小于内柱轴力 D.框架内柱轴力小于外柱轴力 2.关于伸缩缝、沉降缝、防震缝,下列说法中,不正确 ．．．的是〔〕 A.伸缩缝之间的距离取决于结构类型和温度变化情况 B.沉降缝应将建筑物从基顶到屋顶全部分开 C.非地震区的沉降缝可兼作伸缩缝 D.地震区的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝要求 3.非抗震设计的现浇框架,混凝土强度等级不宜低于〔〕 A.C30 B.C20 C.C15 D.C10 4.关于框架结构的弯矩调幅,下列说法中正确的是〔〕 A.调幅是对水平荷载作用下的内力进行的 B.先与水平荷载产生的内力进行组合,再进行弯矩调幅 C.现浇框架梁端的调幅系数大于装配整体式框架梁端的调幅系数 D.调幅是对柱端弯矩进行的 5.水平荷载作用下的多层框架结构,在其它条件不变时,某层的〔〕 A.上层层高加大,则该层柱的反弯点上移 B.上层层高减小,则该层柱的反弯点上移 C.下层层高加大,则该层柱的反弯点上移 D.本层层高减小,则该层柱的反弯点下移 6.多层框架底层柱的计算长度〔〕 A.应取基础顶面到二层横梁底面之间的距离 B.应取基础顶面到二层楼板顶面之间的距离 C.应取室外地面到二层楼板顶面之间的距离 D.应取基础顶面到二层楼板底面之间的距离 7.关于在框架梁端设置箍筋加密区的目的,下列说法中错误 ．．的是〔〕 A.约束混凝土 B.提高梁的变形能力 C.满足抗剪承载力要求 D.增加梁的延性 8.在用D值法计算框架结构时,与框架柱标准反弯点高度比无关 ．．的因素是〔〕A.总层数 B.该柱所在的层数
《混凝土及砌体结构》章节试题及答案第一章混凝土和钢筋的力学性能 一、选择题 1、 我国规范采用（）强度作为混凝土各种力学指标的代表值。 立方体抗压 轴心抗压 轴心抗拉 劈拉 2、混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质，定义（）为弹性系数。 A弹性应变与总应变的比值 B塑性应变与总应变的比值 C弹性应变与塑性应变的比值 D塑性应变与弹性应变的比值 二、填空题 1、混凝土在荷载的作用下，随而增长的变形称 为徐变。 2、光面钢筋与混凝土的粘结作用由化学胶着力、 三部分组成。
3、仅从钢筋混凝土结构设计的角度来看，影响混凝土抗压强度 的主要因素是和。 4、由混凝土应力应变曲线的下降段可知混凝土强度越高，残余应力相对的O这说明高强度混凝土耐受变形的能力 5、采用约束混凝土不仅可以提高混凝土的强度，而且可以提高构件的耐受的能力。 三、简答题 1、为什么限制了混凝土的横向变形，可以提高其纵向抗压强度? 2、有物理屈服点的钢筋为什么一般要以屈服强度作为钢筋强度 的设计依据? 3、试说明混凝土弹性系数的定义及其与弹性模量和变形模量的 关系。 4、简要说明影响混凝土徐变的因素。
5、简要说明影响钢筋与混凝土粘结强度的因素。 6、一对称配筋的钢筋混凝土构件，其支座之间的距离固定不变。 试问由于混凝土的收缩，混凝土及钢筋中将产生哪种应力？ 第一章混凝土和钢筋的力学性能一、选择题1、答案: A 2、答案：A二、填空题1、答案：长期时间2、答案: 摩擦力机械咬合作用3、答案：横向变形的约束条件加荷 速度4、答案：越低较差5、答案：抗压变形三、简答题1、为什么限制了混凝土的横向变形，可以提高其纵向抗压强度? 答案：对混凝土受压破坏机理的分析表明，混凝土受压破坏是由于内裂缝的发展。如果对横向变形加以约束，限制内裂缝的发展，则可提高混凝土的纵向抗压强度。2、有物理屈服点的钢筋为什么一般要以屈服强度作为钢筋强度的设计依据？答案：因为钢筋应力达到屈服强度以后，将产生不可恢复的塑性变形，使构件产生很大的变形和不可闭合的裂缝，以致不能使用。3、试说明混凝土弹性系数的定义及其与弹性模量和变形模量的关系。答案：弹性系数v的定义是弹性应变与总应变的比值，其与弹性模量Ec和变形模量Ec z的关系为Ec7 =vEc o 4、简要说明影响混凝土徐变的因素。答案：影响混 凝土徐变的因素可分为：内在因素、环境影响、应力条件。混凝土的组成配比是影响徐变的内在因素，养护及使用条件下的温湿度是影响徐变的环境因素，加有时混凝土的龄期和施加初应力的水平是影响徐变的重要因素。5、简要说明影响钢筋与混凝土粘结强度的因素。
第三章习题 3-1 某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值 N=14X 104N,楼层高H=5.4m, 计算长度l o =1.25H ，混凝土强度等级为 C20, HRB4O0级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。 3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为 250 mmx 250 mm,柱高4.0m ，计算高度 l o =O.7H=2.8m ，配筋为4叟16 (As ' =804 m )。C30混凝土，HRB400级钢筋，承受轴向力设 计值 N=950KN 试问柱截面是否安全？ 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱， 直径为d=500 m,柱高5.0m ,计算高度10=0.7H=3.5m ,配HRB400 2 钢筋10①16(As ' =2010 m ) , C30混凝土，螺旋箍筋采用 R235,直径为12 m,螺距为s=50 m 。试确定此柱的承载力。 3- 4 编写轴心受拉与轴心受压构件截面承载力计算程序。 第四章习题 4- 1 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸 b X h=250 mx 500 mm,混凝土强度等级 C25, HRB335钢 筋，弯矩设计值 M=125KN m 试计算受拉钢筋截面面积，并绘配筋图。 4-2 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸 b X h=200 mx 500 m,弯矩设计值 M=120 KN- m 混凝 土强度等级C25o 试计算下列三种情况纵向受力钢筋截面面积 As ： (1)当选用HPB235钢筋 时；(2)改用HRB335钢筋时；(3) M=180KN m 时。最后，对三种结果进行对比分析。 解：①当HRB235钢筋按一排布置： h °=h-35=500-35=465mm. 查表可知:对于混凝土强度等级 C25可得f c =11.9N/mm.f y =210N/mm. b =0.614, -：：1=1.0. 对于：，=亠=10 — :[fcbh 。 1.0 二• m =I- 1 -2" = 1 一 1 一2 0.2332 =0.2695 ：： b =0.614. A = bh 0 卩二 10 n ：9 匚：貯「二： 二：mm f y 210 2 A :min bh =0.2 % m =「：-：-mm 选用 6：：」18(A s =1527mm 钢筋. ②当HRB335钢筋时， 选假定受力钢筋按一排布置 h °=h-35=500-35=465mm. 查表可知：对于 HRB335钢筋.f y =300N/mr r i ；b =0.550. : 1=1.0. M 1.0 勺 06 :s= 2 =- :-fcbh0 1.0 二 m — =I-汨-2 ： s =0.2695 ：： b =0.550. =0.2332. 对于 =0.2332.
混凝土结构设计原理习题及答案
第三章习题 3-1 某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=14×104N，楼层高H=5.4m，计算长度l =1.25H，混凝土强度等级为C20，HRB400 级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。 3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250㎜×250㎜，柱高 4.0m，计算高度=0.7H=2.8m，配筋为4Φ16（As′=804㎜2）。 l C30混凝土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN。试问柱截面是否安全？ 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500㎜，柱高5.0m，计算高度l =0.7H=3.5m，配HRB400 钢筋10Φ16（As′=2021㎜2），C30混凝土，螺旋箍筋采用R235，直径为12㎜，螺距为s=50㎜。试确定此柱的承载力。 3-4 编写轴心受拉和轴心受压构件截面承载力计算程序。 第四章习题 4-1 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b×h=250 ㎜×500㎜，混凝土强度等级C25，HRB335钢筋， 弯矩设计值M=125KN·m。试计算受拉钢筋截面
面积，并绘配筋图。 4-2 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b ×h=200㎜×500㎜，弯矩设计值M=120 KN ·m ，混凝土强度等级C25。试计算下列三种情况纵向受力钢筋截面面积As ：（1）当选用HPB235钢筋时；（2）改用HRB335钢筋时；（3）M=180KN ·m 时。最后，对三种结果进行对比分析。 解:①当HRB235钢筋按一排布置: h 0=h-35=500-35=465mm. 查表可知:对于混凝土强度等级C25可得f c =11.9N/mm.f y =210N/mm. ξb =0.614, α1 =1.0. 对于αs = 2 0c M f bh 1α= 6 2 1.01.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.233 2. ξ =12s -α=1120.2332 -⨯0.614. b <ξ = A s =c 0y f bh f 1αξ⨯ =1.011.9210⨯⨯0.2695⨯200⨯465=1420.26mm 2. min A bh >ρ=0.2％⨯200⨯500=200mm 2 选用6Φ18(A s =1527mm 2)钢筋. ②当HRB335钢筋时, 选假定受力钢筋按一排布置 h 0=h-35=500-35=465mm. 查表可知:对于HRB335钢筋.f y =300N/mm 2.
第三章习题 一、填空题 1、最小配筋率的限制，规定了（）和（）的界限。 2、T形和I形截面，翼缘有效宽度 b'取用（）、（）、（）三者中较 f 小值。 3、第一类T形截面的受压区高度（），受压区混凝土为（）截面； 第二类T形截面的受压区高度（），受压区混凝土为（）截面。 4、最大配筋率的限制，规定了（）和（）的界限。 5、简支梁内主钢筋的排列原则为：（）、（）、（）。 二、选择题 1、钢筋混凝土梁中，主钢筋的最小混凝土保护层厚度：Ⅰ类环境条件为（） A、45mm； B、40mm； C、30mm 2、对于焊接钢筋骨架，钢筋的层数不宜多于（） A、5层； B、6层； C、4层 ）大于或等于5的受弯构件，可按杆件考虑，通称3、长度与高度之比（h l/ 为( ) A、板； B、梁 4、通常发生在弯矩最大的截面，或者发生在抗弯能力较小的截面。这种截面 的破坏称为( ) A、正截面破坏； B、斜截面破坏 5、从受拉区混凝土开裂到受拉钢筋应力达到屈服强度为止。这一阶段称为 ( ) A、阶段Ⅰ——整体工作阶段； B、阶段Ⅱ——带裂缝工作阶段； C、阶段Ⅲ——破坏阶段 三、名词解释 1、双筋截面； 2、界限破坏； 3、截面相对界限受压区高度 ξ； b
四、简答题 1、钢筋混凝土梁中，钢筋的分类及其各自的作用。 2、在双筋截面中，为什么要求02h x a b s ξ≤≤'？ 3、什么是适筋梁的塑性破坏？ 4、受弯构件正截面承载力计算有哪些基本假定？ 5、钢筋混凝土梁正截面有几种破坏形式？各有何特点？ 6、什么是超筋梁-脆性破坏？ 7、什么是少筋梁-脆性破坏？ 五、计算题 1、已知：矩形截面尺寸b ⨯h 为250×500mm ，承受的弯矩组合设计值M d ＝ 136kN ⋅m ，结构重要性系数0γ=1；拟采用C25混凝土，HRB335钢筋。 求：所需钢筋截面面积A s 3求：梁的截面尺寸b ⨯h 和钢筋截面面积A s 4、有一截面尺寸为250⨯600mm 的矩形梁，所承受的最大弯矩组合设计值 M d =400kN ⋅m ，结构重要性系数0γ＝1。拟采用C30混凝土、HRB400钢筋，
第三章 轴心受力构件承载力 1． 某多层现浇框架结构的底层柱，轴向力设计值N=2650kN ，计算长度m H l 6.30==，混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2 ），钢筋用HRB400级（2'/360mm N f y =），环境类别为一类。确定柱截面积尺寸及纵筋面积。 解：根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm 由9400/3600/0==b l ，查表得99.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A 23 '' 1906)4004003.1499.09.0102650(3601)9.0(1mm A f N f A c y s =⨯⨯-⨯⨯=-=ϕ %6.0%2.1400 4001906' min '' =>=⨯==ρρA A s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。 选 ，2'1964mm A s = 设计面积与计算面积误差 %0.31906 1906 1964=-<5%，满足要求。 2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高H=5.60m ，计算长度l 0=1.25H ，混凝土用C30（f c =14.3N/mm 2 ），钢筋用HRB335级（2'/300mm N f y =），环境类别为一类。确定该柱截面尺寸及纵筋面积。 [解] 根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm 长细比 5.17400 560025.10=⨯=b l ，查表825.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A 2' '1801)4004003.14825.09.02100000(3001)9.0(1mm A f N f A c y s =⨯⨯-⨯=-= ϕ %6.0%1.1400 4001801' min '' =〉=⨯==ρρA A s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。 选620，2'1884mm A s = 设计面积与计算面积误差 %6.41801 1801 1884=-<5%，满足要求。 3．某无侧移现浇框架结构底层中柱，计算长度m l 2.40=，截面尺寸为300mm ×300mm ，柱配有416纵筋（2'/300mm N f y =），混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2 ），环境类别为一类。柱承载轴心压力设计值N=900kN ，试核算该柱是否安全。 解： （1）求ϕ 则 0.14300 42000==b l ，由表得92.0=ϕ （2）求u N