《混凝土结构设计原理》(人民交通出版社第二版叶见曙主编)1～3章课后习题参考答案

============================================================================================第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。

1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。

答：混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号cu f 表示。

混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号c f 表示。

混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算：20.637ts F F f A ==πA 。

混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即0.9t ts f f =。

结构设计原理课后答案第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。

1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。

答：混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号cu f 表示。

混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号c f 表示。

混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算：20.637ts F F f A ==πA 。

混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即0.9t ts f f =。

混凝土结构原理第二版课后答案混凝土结构原理是土木工程专业的一门重要课程，它涉及到混凝土材料的性质、混凝土结构的设计原理、施工工艺等内容。

通过学习这门课程，可以帮助学生掌握混凝土结构的基本知识和设计方法，为日后从事相关工作打下坚实的基础。

1. 混凝土结构的基本原理。

混凝土是一种由水泥、砂、骨料和水按一定比例混合制成的人工石材，具有良好的抗压强度和耐久性。

混凝土结构的设计原理主要包括受力分析、截面设计、构造设计等内容。

在实际工程中，需要根据具体的使用要求和受力情况，合理选择混凝土的配合比例和结构形式，确保结构的安全可靠。

2. 混凝土结构的施工工艺。

混凝土结构的施工工艺包括模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护等环节。

在施工过程中，需要严格按照设计要求和施工规范进行操作，确保混凝土结构的质量和安全。

同时，还需要注意施工现场的安全管理和环境保护，做好施工组织与协调工作。

3. 混凝土结构的质量控制。

混凝土结构的质量控制是保证工程质量的重要环节，包括原材料的质量检验、施工工艺的控制、结构的检测与验收等内容。

只有严格控制每个环节的质量，才能确保混凝土结构的安全可靠，满足设计要求。

4. 混凝土结构的维护与修复。

混凝土结构在使用过程中会受到环境、荷载和时间等因素的影响，可能会出现裂缝、腐蚀、变形等问题。

因此，需要对混凝土结构进行定期的维护与修复，延长其使用寿命，保障结构的安全性。

5. 混凝土结构的应用与发展。

混凝土结构在工程领域有着广泛的应用，包括建筑、桥梁、水利工程、隧道等领域。

随着科学技术的进步和社会需求的变化，混凝土结构也在不断发展，出现了新的材料、新的技术和新的结构形式，为工程建设带来了更多的选择和可能性。

总之，混凝土结构原理是土木工程专业的重要课程，通过学习可以帮助学生掌握混凝土结构的基本原理和设计方法，为日后的工作奠定坚实的基础。

同时，混凝土结构在工程领域有着广泛的应用和发展前景，对于提高工程质量和推动工程进步具有重要意义。

混凝土结构原理第二版课后答案
混凝土结构原理是土木工程中非常重要的一门课程，通过学习混凝土结构原理，可以帮助我们更好地理解混凝土结构的设计、施工和维护。

在课堂学习之外，课后习题也是非常重要的一部分，通过做题可以帮助我们巩固所学知识，提高解决问题的能力。

下面是混凝土结构原理第二版课后答案，希望对大家的学习有所帮助。

1. 什么是混凝土结构原理？
混凝土结构原理是指混凝土结构在受力状态下的各种性质和规律，包括混凝土
的力学性能、受力分析、构件设计原理等内容。

2. 混凝土的力学性能有哪些？
混凝土的力学性能包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度等。

其中，
抗压强度是混凝土最基本的力学性能，也是设计混凝土结构时最为重要的参数之一。

3. 混凝土结构的受力分析方法有哪些？
混凝土结构的受力分析方法包括静力分析、弹性分析、极限承载力分析等。

在
实际工程中，我们需要根据具体的设计要求和工况选择合适的受力分析方法。

4. 混凝土构件的设计原理是什么？
混凝土构件的设计原理包括极限状态设计和工作状态设计两种方法。

极限状态
设计是指在构件达到极限承载能力时的设计原则，而工作状态设计是指在构件正常使用状态下的设计原则。

5. 混凝土结构的施工有哪些注意事项？
在混凝土结构的施工过程中，需要注意混凝土的拌合、浇筑、养护等环节，确
保混凝土结构的质量和安全。

通过以上答案，我们可以更好地理解混凝土结构原理课程中的重要知识点，希望大家在学习和工作中能够加以运用，不断提升自己的专业能力。

同时，也希望大家能够不断学习和积累，为建设美好家园贡献自己的力量。

混凝土结构设计原理第二版第一章概述混凝土结构设计是指在满足建筑物使用功能、安全性、经济性、美观性等要求的前提下，通过合理的结构选择、设计和计算，确定混凝土构件的尺寸、配筋和布置等技术参数的过程。

混凝土结构设计原理第二版是一本介绍混凝土结构设计原理的权威教材，本书的主要内容包括混凝土材料、基本理论、构件设计、配筋设计、施工、检验和验收等方面。

第二章混凝土材料混凝土是由水泥、砂、石、水和掺合料等原材料按一定比例配制而成的人造材料。

混凝土的性能取决于材料的质量、配合比、搅拌工艺、养护条件等因素。

混凝土材料的主要特性包括强度、耐久性、抗裂性、变形性等。

第三章基本理论混凝土结构设计的基本理论包括弹性力学理论、塑性力学理论、极限状态设计理论和可靠度设计理论等。

其中，弹性力学理论是混凝土结构设计的基础，通过对结构受力情况进行分析和计算，确定结构的强度、刚度和稳定性等性能指标。

第四章构件设计混凝土结构的构件设计是指根据结构荷载和要求，确定构件的截面形状、尺寸和配筋等技术参数。

构件设计应考虑结构的安全性、经济性、美观性等因素，同时还要满足国家建筑标准和规范的要求。

第五章配筋设计混凝土结构的配筋设计是指根据构件截面尺寸和受力状态，确定钢筋的直径、数量和布置方式等技术参数。

配筋设计应满足混凝土构件的强度、变形和耐久性等要求，同时还要考虑钢筋的保护措施和施工工艺等因素。

第六章施工混凝土结构设计的施工是指按照设计要求和施工规范进行混凝土浇筑、养护、加固和修补等工作。

施工应注意混凝土材料的质量、搅拌比例、浇筑方式和养护条件等因素，保证混凝土结构的质量和安全性。

第七章检验和验收混凝土结构设计的检验和验收是指对施工后的混凝土结构进行质量检测和验收，保证结构的安全可靠。

检验和验收应包括混凝土材料的质量检测、结构的强度和变形性能检测、钢筋的加工和安装质量检测等方面。

结语混凝土结构设计是一项复杂的工作，需要设计师具备扎实的理论基础和丰富的实践经验。

绪论0-1：钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不相同的材料，它们为什么能结合在一起工作？答：其主要原因是：①混凝土结硬后，能与钢筋牢固的粘结在一起，相互传递内力。

粘结力是两种性质不同的材料能共同工作的基础。

②钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5C-1，混凝土的线膨胀系数为1.0×10-5～1.5×10-5C-1，二者的数值相近。

因此，当温度变化时，钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。

习题0-2：影响混凝土的抗压强度的因素有哪些？答: 实验方法、实验尺寸、混凝土抗压实验室，加载速度对立方体抗压强度也有影响。

第一章1-1 混凝土结构对钢筋性能有什么要求？各项要求指标能达到什么目的？答：1强度高，强度系指钢筋的屈服强度和极限强度。

采用较高强度的钢筋可以节省钢筋，获得较好的经济效益。

2塑性好，钢筋混凝土结构要求钢筋在断裂前有足够的的变形，能给人以破坏的预兆。

因此，钢筋的塑性应保证钢筋的伸长率和冷弯性能合格。

3可焊性好，在很多情况下，钢筋的接长和钢筋的钢筋之间的链接需通过焊接，因此，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，保证焊接后的接头性能良好。

4与混凝土的粘结锚固性能好，为了使钢筋的强度能够充分的被利用和保证钢筋与混凝土共同作用，二者之间应有足够的粘结力。

1-2 钢筋冷拉和冷拔的抗压、抗拉强度都能提高吗？为什么？答:冷拉能提高抗拉强度却不能提高抗压强度，冷拉是使热轧钢筋的冷拉应力值先超过屈服强度，然后卸载，在卸载的过程中钢筋产生残余变形，停留一段时间再进行张拉，屈服点会有所提高，从而提高抗拉强度，在冷拉过程中有塑性变化，所以不能提高抗压强度。

冷拨可以同时提高钢筋的抗拉和抗压强度，冷拨是将钢筋用强力拔过比其径小的硬质合金拔丝模，钢筋受到纵向拉力和横向压力作用，内部结构发生变化，截面变小，而长度增加，因此抗拉抗压增强。

1-3 影响混凝土的收缩和徐变的因素有哪些？答：混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素。

（第二版）结构设计原理课后习题答案第一章1-1配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。

1-2试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。

答：混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）规定以每边边长为150mm的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号fcu表示。

混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）规定以150mm×150mm×300mm的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号fc表示。

混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94）规定，采用150mm立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度fts按下式计算：fts?2FF?0.637πAA。

混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即ft?0.9fts。

（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。

混凝土结构设计原理课后习题答案筋的实际破坏强度。

图2-1 软钢应力应变曲线硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图2-2。

钢筋应力达到比例极限点之前，应力应变按直线变化，钢筋具有明显的弹性性质，超过比例极限点以后，钢筋表现出越来越明显的塑性性质，但应力应变均持续增长，应力应变曲线上没有明显的屈服点。

到达极限抗拉强度b点后，同样于钢筋的颈缩现象出现下降段，至钢筋被拉断。

设计中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%所对应的应力ζ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倍。

对于热处理钢筋，则为倍。

为了简化运算，《混凝土结构设计规范》统一取ζ=ζb，其中ζb为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。

图2-2硬钢拉伸试验的应力应变曲线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？- 6 -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HPB235、热轧带肋钢筋HRB335、热轧带肋钢筋HRB400、余热处理钢筋RRB400。

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．钢筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪几种？简述冷拉方法？答：钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度，以节约钢材。

除冷拉钢筋仍具有明显的屈服点外，其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶，冷加工钢筋的设计强度提高，而延性大幅度下降。

冷加工方法有冷拨、冷拉、冷轧、冷扭。

冷拉钢筋热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成，冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。

钢筋经冷拉后，屈服强度提高，但塑性降低，这种现象称为冷拉强化。

冷拉后，经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。

时效硬化和温度有很大关系，温度过高强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700℃，钢材会恢复到冷拉前的力学性能，不会发生时效硬化。