混凝土思考题

混凝⼟科学与技术思考题详解《混凝⼟科学与技术》课后思考题混凝⼟概述1.现代混凝⼟的定义是什么？是指由⽆机的、有机的或⽆机有机复合的胶凝材料、颗粒状⾻料、⽔以及必要时加⼊的化学外加剂和矿物掺和料等组分按⼀定⽐例拌合，并在⼀定条件下经硬化后形成的复合材料2.现代混凝⼟有哪些分类⽅法？3.现代混凝⼟技术的发展重点和⽅向是什么？（⼀）解决好混凝⼟耐久性问题（⼆）使混凝⼟⾛上可持续发展的健康轨道⾻料1.⾻料在传统混凝⼟与现代混凝⼟技术中所起的主要作⽤是什么？有何异同？传统混凝⼟：以⼲硬性和低塑性为主体，浆体相对⽤量少，⽯⼦砂⼦堆积构成⾻架，传递应⼒，起强度作⽤。

2.现代混凝⼟：⽐如预拌混凝⼟，以⼤流态为主体，浆⾻⽐提⾼，砂⽯更多情况下悬浮于胶凝材料浆体中。

传递应⼒功能明显减⼩，⾻料的作⽤更多体现在抑制收缩、防⽌开裂上。

3.粗⾻料和细⾻料是如何划分的？细⾻料：0.15~5mm粒径的⾻料，如砂粗⾻料：粒径⼤于5mm的⾻料，如碎⽯4.在制备混凝⼟过程中，需要考虑⾻料的那些特性？它们是如何影响着混凝⼟的性能？化学外加剂1.在现代混凝⼟中，化学外加剂按照其主要功能可以分为哪四⼤类？2.什么是减⽔剂？减⽔剂在混凝⼟中的主要作⽤是什么？其作⽤机理⼜是什么？减⽔剂指⼀种在混凝⼟拌合料坍落度相同条件下，能减少拌和⽔⽤量的外加剂。

3.什么是引⽓剂？引⽓剂在混凝⼟中的主要作⽤是什么？其作⽤机理⼜是什么？在混凝⼟搅拌过程中能引⼊⼤量均匀分布、稳定⽽封闭的微⼩⽓泡，起到改善混凝⼟和易性，提⾼混凝⼟抗冻融性和耐久性的外加剂。

矿物掺合料1.什么是矿物掺合料？在现代混凝⼟中常⽤的矿物掺合料有哪些？它们对混凝⼟的性能有哪些影响？矿物掺和料是指在混凝⼟拌合物中，为了节约⽔泥，并改善混凝⼟性能⽽加⼊的具有⼀定细度的天然或者⼈造的矿物粉体材料，是混凝⼟的第六组分。

主要有粉煤灰、粒化⾼炉矿渣、硅粉、沸⽯粉、磨细的⽯灰⽯等。

其掺量⼀般较⼤（通常占胶凝材料的20~70%）。

第一章绪论思考题1, 素混凝土梁和钢筋混凝土梁破坏时各有哪些特点？钢筋和混凝土是如何共同工作的？2, 钢筋混凝土有哪些优点和缺点？3, 了解钢筋混凝土结构的应用和发展，了解本课程的特点、内容和学习方法。

第二章混凝土结构材料的物理力学性能思考题1，软钢和硬钢的应力—应变曲线有何不同？二者的强度取值有何不同？我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 中将建筑结构用钢按强度分为哪些类型？钢筋的应力—应变曲线有何特征？了解钢筋的应力—应变曲线的数学模型。

2，解释钢筋的物理力学性能术语：比例极限、屈服点、流幅、强化阶段、时效硬化、极限强度、残余变形、延伸率。

3，什么是钢筋的冷加工性能？钢筋冷加工的方法有哪两种？冷加工后钢筋的力学性能有何变化？4，钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？5，混凝土的立方抗压强度，轴心抗压强度和抗拉强度是如何确定的？为什么混凝土的轴心抗压强度低于混凝土的立方抗压强度？混凝土的抗拉强度与立方抗压强度比有何关系？轴心抗压强度与立方抗压强度有何关系？6，《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 规定的混凝土的强度等级是根据什么确定的？混凝土强度等级有哪些级？7，某方形钢筋混凝土短柱浇筑后发现混凝土强度不足，根据约束混凝土原理如何加固该柱？8，单向受力状态下，混凝土的强度与哪些因素有关？一次短期加载时混凝土的受压应力—应变曲线有何特征？常用的表示混凝土应力—应变关系的数学模型有哪几种？9，混凝土的变形模量和弹性模量是怎样确定的？10，什么是混凝土的疲劳破坏？疲劳破坏时应力—应变曲线有何特点？11，什么是混凝土的徐变？徐变对混凝土构件有何影响？影响徐变的主要因素有哪些？如何减少徐变？12，混凝土收缩对钢筋混凝土构件有何影响？收缩与哪些因素有关？如何减少收缩？13，什么是钢筋与混凝土之间的粘结力？钢筋与混凝土粘结力有哪几部分组成？哪一种作用为主要作用？14，影响钢筋和混凝土粘结力的主要因素有哪些？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?第三章按近似概率理论的极限状态设计法思考题1，结构可靠性的含义是什么？结构的功能要求有哪些？结构超过极限状态会产生什么后果？建筑结构安全等级是按什么原则划分的？安全等级如何体现在极限状态设计表达式中？2，“作用”和“荷载”有什么区别？影响结构可靠性的因素有哪些？结构构件的抗力与哪些因素有关？为什么说构件的抗力是一个随机变量？3，什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为哪两类，其含义各是什么？4，建筑结构应该满足哪些功能要求？结构的设计使用年限如何确定？结构超过其设计使用年限是否意味着不能再使用？为什么？5，正态分布概率密度曲线有哪些数字特征？这些数字特征各表示什么意义？正态分布概率密度曲线有何特点？6，材料强度是服从正态分布的随机变量x ，其概率密度为f(x) ，怎样计算材料强度大于某一取值的概率？7，什么是保证率？什么叫结构的可靠度和可靠指标？我国建筑结构设计统一标准对结构可靠度是如何定义的？8，什么是结构的功能函数？什么是结构的极限状态？功能函数Z>0 ，和Z=0 时各表示结构处于什么样的状态？1，什么是结构可靠概率和失效概率？什么是目标可靠指标？可靠指标与结构失效概率有何定性关系？怎样确定可靠指标？为什么说我国《混凝土结构设计规范》采用的极限状态设计法是近似概率设计方法？其主要特点是什么?10，《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 规定的截面承载力极限状态设计表达式采用何种形式？说明式中各符号的物理意义及荷载效应基本组合的取值原则。

ultimate limit state serviceability limit state. Truss 。

bond stress serviceability safety durability1试简述0b x h ξ≤和'2s x a ≥的物理意义以应用。

前者保证钢筋受拉屈服（受弯构件受拉区，大偏压构件远侧，大偏拉构件近侧），后者保证钢筋受压屈服（受弯构件受压区，大偏压构件近侧，大偏拉构件远侧） 2.简述弯剪扭构件设计计算步骤1按公式00.250.8c c t VT f bh W β+≤确定截面尺寸。

2按受弯构件正截面计算抵抗弯矩所需纵向受力钢筋,s m A 和',s m A ，3，考虑剪扭相关性，计算抵抗剪力所需箍筋,/sv jian jian A s 4考虑剪扭相关性，计算抵抗扭矩所需箍筋,/sv niu niu A s 5.计算抵抗扭矩所需纵向钢筋stl A ，并将stl A 分配到各边。

6计算各边纵向钢筋用量，据此选择直径和根数。

7计算构件箍筋总用量，据此选择直径，间距和肢数。

3如果增加受拉纵筋使适筋梁满足正截面受弯承载力要求，该梁是否满一定满足挠度验算要求，原因不一定，增加受拉纵筋，适筋梁正截面受弯承载力增长较快，而抗弯刚度增长较慢，如果梁跨高比较大，则通过增加钢筋其抗弯承载力满足要求时挠度验算可能仍然不能满足。

4桁架模型描述。

In applying the analogy ，it is assumed that:1. Diagonal cracking occurs along planes inclined at 45 degrees to thelongitudinal axis;2. Compression diagonals are formed in the concrete between the cracks;3. Tension reinforcement provides the tension chord of the truss;4. Compression chord is provided by the top compression reinforcement and thecompression zone in the top of the beam. Stirrups provide the tension diagonals and are inclined at an angle of degrees.5.设计使用年限：按规定指标进行设计的结构或构件在正常施工、使用和维护下，不需要进行大修即可达到预定目标的使用年限。

（一）影响混凝土抗压强度的主要因素影响混凝土抗压强度的主要因素有：水泥强度、水灰比、骨料状况、混凝土的硬化时间、温度、湿度及施工条件等。

1．水泥强度和水灰比的影响水泥强度和水灰比是影响混凝土抗压强度的主要因素，因为混凝土抗压强度主要取决于水泥凝胶与骨料间的粘结力。

水泥强度高、水灰比小，则混凝土抗压强度高；水灰比大、用水量多，则混凝土密实度差，抗压强度低。

因为水泥水化时，需要的结合水大约为水泥用量的20—25%，为了满足施工时的流动性，要多加40—75%的水，这些多余的游离水，在水泥硬化时逐渐蒸发，在混凝土中留下许多微小的孔洞，因此使混凝土密实度差、抗压强度降低。

2．粗骨料的影响一般的情况下，粗骨料的强度比水泥石强度和水泥与骨料间的粘结力要高，因此粗骨料强度对混凝土强度不会有大的影响，但是粗骨料如果含有大量的软弱颗粒、针片状颗粒、含泥量、泥块含量、有机质含量、硫化物及硫酸盐含量等，则对混凝土强度会产生不良影响。

另外，粗骨料的表面特征会影响混凝土的抗压强度，表面粗糙、多棱角的碎石与水泥石的粘结力比表面光滑的卵石要高10%左右。

3．混凝土硬化时间即龄期的影响混凝土强度随龄期的增长而逐渐提高，在正常使用环境和养护条件下，混凝土早期强度（3—7天）发展较快，28天可达到设计强度。

此后强度发展逐渐缓慢，甚至百年不衰。

4．温度、湿度的影响混凝土的强度发展在一定的温度、湿度条件下，在0—40℃范围内，抗压强度随温度增高。

水泥水化必须保持一定时间的潮湿，如果环境湿度不够，导致失水，使混凝土结构疏松，产生干缩裂缝，严重影响强度和耐久性。

5．施工的影响混凝土入模后，通过适当的振捣，在激振力的作用下，排出混凝土内的水泡、气泡，使混凝土组成材料分布均匀密实，在模内充填良好，构件棱角完整、内实外光。

如果混凝土在振捣过程中没有振捣密实，混凝土中存在较多气泡或存在缺陷，混凝土强度下降，特别是抗渗混凝土容易造成渗水。

如果过振会使混凝土内水泥浆上升，粗骨料下沉，出现分层离析导致混凝土各材料不均匀，强度降低和外观质量差。

现代混凝土技术思考题1、水泥的品质对混凝土性能有何影响？水泥和混凝土的关系，前者是后者产品质量的赖以生存的根基。

2、集料的作用是什么？集料品质对混凝土性能有何影响？集料起到骨料作用。

集料的作用：骨架作用，传递应力,抑制收缩，防止开裂对细骨料质量要求：有害杂质含量、砂的粗细程度、砂的级配砂中有害杂质危害：云母：与水泥粘结性差，影响混凝土的强度和耐久性；硫化物及硫酸盐：对水泥有侵蚀作用；有机质：影响水泥的水化硬化；粘土、淤泥：粘附在砂粒表面妨碍水泥与砂的粘结，增大用水量，降低混凝土的强度和耐久性，并增大混凝土的干缩；海砂：含的氯化钠等氯化物对钢筋有锈蚀用，因此，对使用海砂配制混凝土时，其氯盐含量不应大于0.1%，对预应力钢筋混凝土结构，不易采用海砂砂的粗细程度和颗粒级配：在相同用砂量条件下，细沙的总表面积较大，粗砂的总表面积较小。

在混凝土中砂子的表面需用水泥浆包裹，赋予流动性和粘结强度，砂子的总表面积愈大，则需用包裹砂粒表面的水泥浆就愈大，除不经济外，还会导致混凝土水化热大、收缩应变大、易开裂等。

在砂中含有较多的粗颗粒，并以适量的中粗颗粒及少量的细颗粒填充其空隙，则可达到空隙率及总表面积均较小，这种砂是比较理想的，不仅水泥用量少，而且还提高混凝土的密实性与强度。

对粗集料品质要求：洁净、坚硬、表面粗糙、级配合理、粒径合适粗骨料中针片状颗粒不仅本身受力时易折断，影响混凝土的强度，而且会增大骨料的孔隙率骨料表面的粗糙程度及孔隙特征影响骨料与水泥石之间的粘结性能，进而影响混凝土的强度良好的级配可以减少空隙率，增强密实性，从而可以节约水泥，保证混凝土的和易性及混凝土的强度骨料如页岩、砂岩等由于干湿循环或冻融交替等风化作用引起体积变化而导致混凝土破坏时，体积稳定性不良集料在混凝土中主要起填充作用和骨架作用，对新拌及硬化混凝土的性能、配合比与经济性有显著的影响。

吸湿性：集料的吸湿性对混凝土抗冻融循环有重要的影响；孔结构：集料的孔隙会在混凝土拌合时储存一些水分，这会对混凝土的配合比和水泥水化产生影响，同时，集料孔隙中的水还会由于冻结产生膨胀，造成集料的开裂，影响混凝土的耐久性。

第十一章思考题参考答案11.1 现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么？答：（1）次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙是主梁的支座。

（2）支座为铰支座--但应注意：支承在混凝土柱上的主梁，若梁柱线刚度比<3，将按框架梁计算。

板、次梁均按铰接处理。

由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。

（3）不考虑薄膜效应对板内力的影响。

（4）在传力时，可分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算反力。

（5）大于五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差大10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。

11.2 计算板传给次梁的荷载时，可按次梁的负荷范围确定，隐含着什么假定？答：假定板、次梁非连续,并且仅短向传力。

11.3 为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时，梁计算跨度的取值是不同的？答：两者计算跨度的取值是不同的,以中间跨为例,按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,即取净跨度;而按弹性理论方法计算连续梁内力时，则取支座中心线间的距离作为计算跨度，即取。

11.4 试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。

答：1）理想铰是不能承受弯矩，而塑性铰则能承受弯矩（基本为不变的弯矩）；2）理想铰集中于一点，而塑性铰有一定长度；3）理想铰在两个方向都能无限转动，而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动，是有限转动的单向铰。

11.5 按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋？答：不是的11.6 试比较内力重分布和应力重分布答：适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段：弹性阶段--砼应力为弹性，钢筋应力为弹性；带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为弹性；破坏阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为塑性。

上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布，称为应力重分布现象。

由结构力学知，静定结构的内力仅由平衡条件得，故同截面本身刚度无关，故应力重分布不会引起内力重分布，而对超静定结构，则应力重分布现象可能会导：①截面开裂使刚度发生变化，引起内力重分布；②截面发生转动使结构计算简图发生变化，引起内力重分布。

混凝土结构中册思考题答案1提高构件的抗烈度和刚度○2节约1、预应力商品混凝土构件（意义）可延缓商品混凝土构件的开裂○钢筋，减轻构件自重。

1要求裂缝控制等级较高的结构○2大跨度或受力很大的构件○3对构件的刚度2、使用范围：○和变形控制要求较高的结构构件，如工业厂房中的吊车梁、码头和桥梁中的大跨度梁式构件等。

3、缺点：构造，施工和计算均较钢筋商品混凝土构件复杂，且延性也较差。

1全预应力商品混凝土，4、分类：○在使用荷载作用下，不允许截面上商品混凝土出现拉应力的构件，大致相当于《商品混凝土结构设计规范》中裂缝的控制等级为一级，即严格要求不出现裂缝的构2部分预应力商品混凝土，在使用荷载作用下，允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许件。

○值的构件。

大致相当于《商品混凝土结构设计规范》中裂缝的控制等级为三级，即允许出现裂缝的构件。

5、限值预应力商品混凝土，在使用荷载作用下根据荷载效应组合情况，不同程度地保证商品混凝土不开裂的构件。

大致相当于《商品混凝土结构设计规范》中裂缝的控制等级为二级，即一般要求不出现裂缝的构件。

属于部分预应力商品混凝土。

6、张拉预应力商品混凝土的方法：先张法。

（在浇灌商品混凝土之前张拉钢筋的方法。

钢筋就位；张拉钢筋；临时固定钢筋，浇灌商品混凝土并养护；放松钢筋，钢筋回缩，商品混凝土受预压。

）预应力是靠钢筋与商品混凝土之间的粘结力来传递的。

后张法。

（在结硬后的商品混凝土构件上张拉钢筋的方法。

制作构件预留孔道穿入预应力钢筋；安装千斤顶；张拉钢筋；锚住钢筋拆除千斤顶孔道压力灌浆）预应力是靠钢筋端部的锚具来传递的。

7、预应力商品混凝土材料：1商品混凝土，需满足以下要求：强度高。

强度高的商品混凝土对采用先张法的构件可提高钢筋与商品混凝土之间的粘结力，对采用后张法的构件可提高锚固端的局部承压承载力。

收缩、徐变小。

以减少因收缩徐变引起的预应力损失。

快硬、早强。

可尽早施加预应力，加快台座，锚具，夹具的周转率，以利加快施工速度。