混凝土结构设计原理复习题及参考答案.doc

中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案混凝土结构设计原理一、单项选择题：1.为了防止受弯构件少筋破坏，应适用条件 A. V0.25bCfcbh0 B. x x b C. AsAs,min D. 以上都不对2.混凝土的双向受压强度与压应力的比值有关，当横向应力与轴向应力之比为0.5时，双向受压强度最大可提高 A.25% B.35% C.10% D.16%3.当环境类别为一类，混凝土等级为C25C45时，一般梁的混凝土保护层厚度取 A.25mm B.30mm C.35mm D.40mm4.混凝土立方体抗压强度标准值的保证率为 A.50% B.75% C.85% D.95%5.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.HPB235、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6.对于大偏心受压构件，有 A.M不变时，N越大越危险 B.M不变时，N越小越危险C.N不变时，M越小越危险 D.N不变时，M对配筋无影响7.矩形截面大偏心受压构件截面设计时要令x=x bh0，这是为了 A.保证不发生小偏心受压破坏B.保证破坏时，远离轴向力一侧的钢筋应力能达到屈服强度C.使钢筋用量最少D.保证破坏时，靠近轴向压力一侧的钢筋应力能达到屈服强度8.无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，这三种破坏的性质 A.都属于脆性破坏B.都属于塑性破坏C.剪压破坏属于塑性破坏、斜拉和斜压破坏属于脆性破坏D.剪压和斜压破坏属于塑性破坏、斜拉破坏属于脆性破坏9.单筋矩形截面应满足x x b的条件，其目的是 A.防止超筋破坏 B.保证箍筋屈服C.防止少筋破坏 D.保证受压钢筋屈服10.双筋矩形截面应满足x2as的条件，其目的是 A.防止超筋破坏 B.保证受压钢筋屈服C.防止少筋破坏 D.保证受拉钢筋屈服11.钢筋混凝土梁受力钢筋的混凝土保护层是指 A.箍筋外表面至梁表面的距离 B.受力钢筋截面形心至梁表面的距离C.受力钢筋外表面至梁表面的距离 D.受力钢筋内表面至梁表面的距离12.进行抗裂和裂缝宽度验算时 A.荷载用设计值，材料强度用标准值 B.荷载用标准值，材料强度用设计值C.荷载和材料强度均采用设计值 D.荷载和材料强度均用标准值13.使混凝土产生非线性徐变的主要因素是 A.水泥用量 B.水灰比的大小C.应力的作用时间D.持续作用的应力值与混凝土轴心抗压强度比值的大小14.无腹筋梁斜截面受剪主要破坏形态有三种。对同样的构件，其受剪承载力的关系为 A.斜拉破坏剪压破坏斜压破坏 B.斜拉破坏剪压破坏斜压破坏C.剪压破坏斜压破坏斜拉破坏 D.剪压破坏=斜压破坏斜拉破坏15.箍筋配置过多，而截面尺寸又太小的梁，一般会发生 A.斜压破坏 B.剪压破坏 C.斜拉破坏 D.以上都不对16.所谓线性徐变是指 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.徐变变形与持续应力为线性关系 D.瞬时变形和徐变变形之和与初应力成线性关系17.受扭构件中，抗扭纵筋应 A.在截面四角必须布置，其余沿截面周边均匀对称布置B.在截面上边布置C.在截面下边布置D.在截面左右两侧布置18.一般梁斜截面承载力计算中，当V0.25bCfcbh0时，应采取的措施是 A.增大箍筋直径和减小箍筋间距 B.提高箍筋的抗拉强度设计值C.加配弯起钢筋 D.增大截面尺寸或提高混凝土强度等级19.钢筋混凝土轴心受拉构件中,钢筋的级别及配筋率一定时,为减少裂缝的平均宽度,应尽量采用 A.直径较小的钢筋 B.直径较大的钢筋C.减低混凝土强度等级 D.多种直径的钢筋20.在计算钢筋混凝土受弯构件的变形时，截面刚度应取 A.最大刚度 B.最小刚度 C.平均刚度 D.1.5倍的平均刚度21.对于无明显屈服点的钢筋，其强度标准值取值的依据是 A.最大应变对应的应力 B.极限抗拉强度C.0.9 倍极限强度 D.条件屈服强度22.与素混凝土梁相比，钢筋混凝上梁承载能力 A.相同 B.提高许多 C.有所提高 D.不确定23.与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力 A.提高不多 B.提高许多 C.完全相同 D.不确定24.与素混凝土梁相比，适量配筋的钢混凝土梁的承载力和抵抗开裂的能力 A.均提高很多 B.承载力提高很多，抗裂提高不多C.抗裂提高很多，承载力提高不多 D.均提高不多25.钢筋混凝土轴心受压构件，稳定系数是考虑了 A.初始偏心距的影响 B.荷载长期作用的影响C.两端约束情况的影响 D.附加弯矩的影响26.对于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱，以支承条件为（ ）时，其轴心受压承载力最大。 A.两端嵌固 B.一端嵌固，一端不动铰支C.两端不动铰支 D.一端嵌固，一端自由27.钢筋混凝土轴心受压构件，两端约束情况越好，则稳定系数 A.越大 B.越小 C.不变 D.变化趋势不定28.一般来讲，其它条件相同的情况下，配有螺旋箍筋的钢筋混凝土柱同配有普通箍筋的钢筋混凝土柱相比，前者的承载力比后者的承载力 A.低 B.高 C.相等 D.不确定29.对长细比大于12的柱不宜采用螺旋箍筋，其原因是 A.这种柱的承载力较高 B.施工难度大C.抗震性能不好 D.这种柱的强度将由于纵向弯曲而降低，螺旋箍筋作用不能发挥30.轴心受压短柱，在钢筋屈服前，随着压力而增加，混凝土压应力的增长速率 A.比钢筋快 B.线性增长 C.比钢筋慢 D.与钢筋相等31.两个仅配筋率不同的轴压柱，若混凝土的徐变值相同，柱A配筋率大于柱B，则引起的应力重分布程度是 A.柱A=柱B B.柱A柱B C.柱A柱B D.不确定32.与普通箍筋的柱相比，有间接钢筋的柱主要破坏特征是 A.混凝土压碎，纵筋屈服 B.混凝土压碎，钢筋不屈服C.保护层混凝土剥落 D.间接钢筋屈服，柱子才破坏33.螺旋筋柱的核心区混凝土抗压强度高于fc是因为 A.螺旋筋参与受压 B.螺旋筋使核心区混凝土密实C.螺旋筋约束了核心区混凝土的横向变形 D.螺旋筋使核心区混凝土中不出现内裂缝34.为了提高钢筋混凝土轴心受压构件的极限应变，应该 A.采用高强混凝土 B.采用高强钢筋C.采用螺旋配筋 D.加大构件截面尺寸35.作为受弯构件正截面承载力计算的依据是 A.状态 B.状态 C.状态 D.第阶段36.作为受弯构件抗裂计算的依据是 A.状态 B.状态 C.状态 D.第阶段37.为了避免斜压破坏，在受弯构件斜截面承载力计算中，所规定的限制条件是 A.规定最小配筋率 B.规定最大配筋率 C.规定最小截面尺寸限制 D.规定最小配箍率38.为了避免斜拉破坏，在受弯构件斜截面承载力计算中，所规定的限制条件是 A.规定最小配筋率 B.规定最大配筋率C.规定最小截面尺寸限制 D.规定最小配箍率39.MR图必须包住M图，才能保证梁的 A.正截面抗弯承载力 B.斜截面抗弯承载力C.斜截面抗剪承载力 D.正、斜截面抗弯承载力40.混凝土结构设计规范规定，纵向钢筋弯起点的位置与按计算充分利用该钢筋截面之间的距离，不应小于 A. 0.3h0 B. 0.4 h0 C. 0.5 h0 D. 0.6 h041.混凝土结构设计规范规定，位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率，对于梁、板类构件，不宜大于 A.25% B.50% C.75% D.100%42.混凝土结构设计规范规定，位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率，对于柱类构件，不宜大于 A.25% B.50% C.75% D.100%43.偏心受压构件计算中，考虑二阶偏心矩的影响的因素是 A. e0 B. ea C. ei D. h44.判别大偏心受压破坏的本质条件是 A.h ei0.3h0 B.h ei0.3h0 C.x x b D.x x b45.由Nu-Mu相关曲线可以看出，下面观点中，不正确的是： A.小偏心受压情况下，随着N的增加，正截面受弯承载力随之减小B.大偏心受压情况下，随着N的增加，正截面受弯承载力随之减小C.界限破坏时，正截面受弯承载力达到最大值D.对称配筋时，如果截面尺寸和形状相同，混凝土强度等级和钢筋级别也相同，但配筋数量不同，则在界限破坏时，它们的Nu是相同的46.钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是 A.远侧钢筋受拉屈服，随后近侧钢筋受压屈服，混凝土也压碎B.近侧钢筋受拉屈服，随后远侧钢筋受压屈服，混凝土也压碎C.近侧钢筋和混凝土应力不定，远侧钢筋受拉屈服D.远侧钢筋和混凝土应力不定，近侧钢筋受拉屈服47.一对称配筋的大偏心受压构件，承受的四组内力中，最不利的一组内力为 A. M=500kNm，N=200kN B. M=491kNm，N=304kNC. M=503kNm，N=398kN D. M=-512kNm，N=506kN48.一对称配筋的小偏心受压构件，承受的四组内力中，最不利的一组内力为 A. M=525kNm，N=2050kN B. M=520kNm，N=3060kNC. M=524kNm，N=3040kN D. M=525kNm，N=3090kN49.普通钢筋混凝土结构裂缝控制等级为 A.一级 B.二级 C.三级 D.四级50.混凝土结构设计规范规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于 A.C20 B.C30 C.C35 D.C4051.预应力混凝土先张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失slI应为: A. slI +sl2 B. slI +sl2 +sl3 C. slI +sl2 +sl3 +sl4 D. slI +sl2 +sl3 +sl4 +sl552.可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失slI的方法是 A.两次升温法 B.采用超张拉 C.增加台座长度 D.采用两端张拉53.对于钢筋应力松弛引起的预应力的损失，下面说法错误的是 A.应力松弛与时间有关系B.应力松弛与钢筋品种有关系C.应力松弛与张拉控制应力的大小有关，张拉控制应力越大，松弛越小D.进行超张拉可以减少，应力松弛引起的预应力损失54.其他条件相同时，预应力混凝土构件的延性比普通混凝土构件的延性 A.相同 B.大些 C.小些 D.大很多55.全预应力混凝土构件在使用条件下，构件截面混凝土 A.不出现拉应力 B.允许出现拉应力 C.不出现压应力 D.允许出现压应力56.混凝土结构设计规范规定，当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时，混凝土强度等级不应低于 A.C20 B.C30 C.C35 D.C4057.规范规定，预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过规定的张拉控制应力限值，且不应小于 A. 0.3 fptk B. 0.4 fptk C. 0.5 fptk D. 0.6 fptk58.预应力混凝土后张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失slI应为： A.slI +sl2 B.slI +sl2 +sl3 C.slI +sl2 +sl3 +sl4 D.slI +sl2 +sl3 +sl4 +sl559.先张法预应力混凝土构件，预应力总损失值不应小于： A.110N/mm2 B.100N/mm2 C.90N/mm2 D.80N/mm260.当某剪力墙连梁刚度较小，墙肢刚度较大时(相当于a10的情况)，说明该剪力墙为 A.整体墙 B.小开口剪力墙 C.联肢墙 D.壁式框架二、填空题：1.混凝土结构设计规范（GB50010-2002）规定了预应力钢筋混凝土构件总预应力损失的最小值，对后张法构件为 。2.混凝土结构设计规范（GB50010-2002）规定了预应力钢筋混凝土构件总预应力损失的最小值，对先张法构件为 。3.变形钢筋的粘结力有三个方面组成：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 。4.变形钢筋与光面钢筋比较，在其条件都相同的情况下， 与混凝土之间的粘结力大。5.当采用边长为 100mm 的非标准混凝土试块时，应将其抗压强度实测值乘以换算系数 ，转换成标准试件（边长为 150mm）的立方体抗压强度值。6.当采用边长为 200mm 的立方体混凝土试件时，须将其抗压强度实测值乘以换算系数 ，转换成标准试件（边长为 150mm）的立方体抗压强度值。7.当结构构件或连接件因材料强度被超过，则认为超过了 极限状态。8.当结构构件因过度的塑性变形而不适于继续承载时，即认为超过了 极限状态。9.当结构转变为机动体系时，我们认为其超过了 极限状态。10.当梁、柱中纵向受力钢筋的砼保护层厚度大于 mm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施。11.纵筋伸入支座的锚固长度，如在梁底的直线段长度不够时，则可以 ，使其满足锚固长度的要求。12.对于先张法预应力混凝土构件，减小钢筋松弛损失的办法是采用 工艺。13.钢筋与混凝土之间的粘结强度与混凝土的 强度成正比。14.钢筋在高应力作用下，长度保持不变而应力随时间的增长而逐渐降低的现象称为钢筋的应力松弛。减少预应力钢筋的松弛损失可采用 工艺。15.混凝土强度等级是按 确定的。16.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的 。17.混凝土在空气中结硬时体积减少的现象，叫做混凝土的 。18.混凝土在三向压力作用时， 和变形能力都可以提高。19.结构的可靠性是指结构在正常设计、正常施工和正常使用条件下，在预定的使用年限内完成预期的安全性、适用性和 功能的能力。20.抗扭结构构件中，为有效地抵抗扭矩，钢筋应靠近截面四周 布置。21.在混凝土受弯构件挠度计算时，构件的刚度不是常量，需要考虑刚度随 的变化，即确定短期刚度的计算；还要考虑刚度随 的变化，即确定长期刚度的计算。22.钢筋混凝土结构对钢筋的性能要求主要有四项即可焊性好、足够的塑性、 及 。23.钢筋混凝土梁的腹筋是 和 的总称。24.钢筋经过冷拉加工后，其强度会 ，而塑性会 。三、简答题：1.钢和硬钢的应力-应变曲线有什么不同，其抗拉设计值fy各取曲线上何处的应力值作为依据？2.钢筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪几种？各种方法对强度有何影响？3.钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？4.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？用什么符号表示？5.如何避免混凝土构件产生收缩裂缝？6.什么是结构可靠性？什么是结构可靠度？7.结构构件的极限状态是指什么？8.承载能力极限状态与正常使用极限状态要求有何不同？9.什么是结构的作用？结构的作用有哪些分类？10.什么是荷载标准值、荷载准永久值、荷载设计值？是怎样确定的？11.结构抗力是指什么？包括哪些因素？12.什么是材料强度标准值、材料强度设计值？如何确定的？13.什么是失效概率？什么是可靠指标？它们之间的关系如何？14.什么是结构构件延性破坏？什么是脆性破坏？在可靠指标上是如何体现它们的不同？15.在外荷载作用下，受弯构件任一截面上存在哪些内力？受弯构件有哪两种可能的破坏？破坏时主裂缝的方向如何？16.适筋梁从加载到破坏经历哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？每个阶段是哪个极限状态的计算依据？17.配置螺旋箍筋的柱承载力提高的原因是什么？18.偏心受压短柱和长柱有何本质区别？偏心距增大系数的物理意义是什么？19.附加偏心距ea是什么？其值为多少？20.如何判别钢筋混凝土受拉构件的大、小偏心？ 21.大、小偏心的破坏特征各有什么不同？22.轴心拉力N对有横向集中力作用的偏拉(或拉弯)构件斜截面抗剪承载力有何影响？主要体现在何处？23.钢筋混凝土构件在纯扭作用下可能出现哪些形式的破坏？它们分别有什么样的特征？24.钢筋对构件的承载力、抗裂及刚度各有什么影响？25.配筋强度比z 对构件的配筋和破坏形式有什么影响？26.无腹筋混凝土构件剪扭承载力有什么形式的相关规律？在钢筋混凝土构件中是如何考虑这种相关性的？27.弯扭构件的破坏与哪些因素有关？28.弯剪扭构件的配筋是如何确定的？29.什么叫张拉控制应力？ 30.为什么钢筋的张拉控制应力不能太低？31.为什么钢筋的张拉控制应力不能过高？32.什么叫预应力损失？ 四、计算题：1.已知承受均布荷载的矩形截面梁截面尺寸bh=250mm600mm(as=40mm)，采用C20混凝土，箍筋为HPB235级钢筋。若已知剪力设计值V=150kN，环境类别为一类。试求：采用f6双肢箍的箍筋间距s应为多少？2.已知矩形梁的截面尺寸b=200mm，h=450mm，受拉钢筋为320，混凝土强度等级为C20，承受的弯矩设计值M=70 kNm，环境类别为一类，试计算此截面的正截面承载力是否足够？3.某T形截面简支梁尺寸如下：bh=200mm500mm（取as=35mm），bf=400mm，hf=100mm；采用C25混凝土，箍筋为HPB235级钢筋；由集中荷载产生的支座边剪力设计值V=120kN（包括自重），剪跨比=3。环境类别为一类。试选择该梁箍筋?4.某建筑中一钢筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸为b=200mm，h=450mm，混凝土强度等级C30，钢筋为HRB400，x b=0.518，弯矩设计值M=70kNm，环境类别为一类。试计算受拉钢筋截面的面积As。5.某对称配筋偏心受压柱，bh=300mm400mm，l0=3m，as=as=40mm，承受设计轴向压力N=250kN，设计弯矩M=130kNm，混凝土强度等级为C30，钢筋用HRB335级钢筋，求As(=As)。6.某建筑中一矩形截面偏心受压柱bh=300mm500mm，荷载作用下产生的截面轴向力设计值，弯矩设计值M=210kNm，混凝土强度等级为C30（fc=14.3N/mm2），纵向受力钢筋为HRB400级钢筋（fy=fy=360 N/mm2 ，x b=0.518）。构件计算长度l0=6.0m，as=as=40mm。采用对称配筋，求对称配筋时所需要的As和As。相关公式： 7.某偏心受拉柱，计算高度l0=6m，bh=400mm600mm，as=as=40mm，承受设计轴向压力N=800kN,设计弯矩M=600kNm，已知As=1650mm2，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级钢，求As。8.某悬臂桁架上弦截面为矩形bh =200mm300mm，轴向拉力设计值N=225kN，弯矩设计值M=22.5kNm，混凝土为C30，钢筋为HRB335级，as=as=35mm，试计算截面纵向受力钢筋As和As。14参考答案一、选择题：123456789101112131415CAADABCAABCDDBA161718192021222324252627282930CADABDBABDAABDC313233343536373839404142434445BDCCCACDACABDCB464748495051525354555657585960AADCBCCCCADBABC二、填空题：1. 80N/mm22. 100N/mm23.机械咬合力4.变形钢筋5. 0.956. 1.057.承载能力8.承载能力9.承载能力10. 4011.向上弯起12.超张拉13.抗拉14.超张拉15.立方体抗压强度标准值16.徐变17.收缩18.强度19.耐久性20.均匀对称21.荷载，时间22.适当的强度，与混凝土粘结良好23.箍筋，弯起钢筋24.提高，降低三、简答题：1.答：软钢即有明显屈服点的钢筋，其应力-应变曲线上有明显的屈服点，应取屈服强度作为钢筋抗拉设计值fy的依据。 硬钢即没有明显屈服点的钢筋，其应力-应变曲线上无明显的屈服点，应取残余应变为0.2%时所对应的应力0.2作为钢筋抗拉设计值fy的依据。2.答：冷加工的目的是提高钢筋的强度，减少钢筋用量。冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧、冷轧扭加工等。这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高， 3.答：钢筋混凝土结构中，钢筋应具备：有适当的强度；与混凝土黏结良好；可焊性好；有足够的塑性。4.答：我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有4种：热轧钢筋、钢铰丝、消除预应力钢丝、热处理钢筋。我国的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400，有3个等级，即I、II、III三个等级，符号分别为。5.答：可以通过限制水灰比和水泥浆用量，加强捣振和养护，配置适量的构造钢筋和设置变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。对于细长构件和薄壁构件，要尤其注意其收缩。6.答：结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维修），完成预定功能的能力，称为结构可靠性。结构在规定时间内与规定条件下完成预定功能的概率，称为结构可靠度。7.答：整个结构或构件超过某一特定状态时（如达极限承载能力、失稳、变形过大、裂缝过宽等）就不能满足设计规定的某一功能要求，这种特定状态就称为该功能的极限状态。按功能要求，结构极限状态可分为：承载能力极限状态和正常使用极限状态。8.答：承载能力极限状态标志结构已达到最大承载能力或达到不能继续承载的变形。若超过这一极限状态后，结构或构件就不能满足预定的安全功能要求。承载能力极限状态时每一个结构或构件必须进行设计和计算，必要时还应作倾覆和滑移验算。正常使用极限状态标志结构或构件已达到影响正常使用和耐久性的某项规定的限值，若超过这一限值，就认为不能满足适用性和耐久性的功能要求。构件的正常使用极限状态时在构件承载能力极限状态进行设计后，再来对有使用限值要求的构件进行验算的，以使所设计的结构和构件满足所预定功能的要求。9.答：结构的作用是指结构在施工期间和使用期间要承受的各种作用（即使结构产生内利和变形的所有的原因）。结构的作用按形式分为两类：直接作用、间接作用。结构的作用按其随时间的变异性和出现的可能性不同，可分为三类：永久作用、可变作用、偶然作用。10.答：荷载标准设计值是指结构在其使用期间正常情况下可能出现的最大荷载。按随机变量95%保证率的统计特征值确定，详见建筑结构荷载规范（GB50009-2001）。荷载准永久值是指可变荷载在结构设计基准使用期内经常遇到或超过的荷载值。取可变荷载标准值乘以荷载准永久系数，详见建筑结构荷载规范（GB50009-2001）。荷载设计值是指荷载标准值与荷载分项系数的乘积。11.答：结构抗力是指整个结构或构件所能承受内力和变形的能力。包括材料的强度、构件的几何特性等因素。12.材料强度标准值除以材料分项系数，即为材料强度设计值。钢筋材料强度的分项系数gs取1.11.2，混凝土材料强度的分项系数gc为1.4。13.答：结构能完成预定功能的概率称为结构可靠概率ps，不能完成预定功能的概率称为失效概率pf。由于pf计算麻烦，通常采用与pf相对应的b值来计算失效概率的大小，b称为结构的可靠指标。pf与b有对应的关系，查表可得：b大，pf就小。14.答：结构构件发生破坏前有预兆，可及时采取弥补措施的称为延性破坏；结构发生破坏是突然性的，难以补救的称为脆性破坏。延性破坏的目标可靠指标可定得低些，脆性破坏的目标可靠指标定得高些。15.答：在外荷载作用下，受弯构件的截面产生弯矩和剪力。受弯构件的破坏有两种可能：一是可能沿正截面破坏，即沿弯矩最大截面的受拉区出现正裂缝；二是可能沿斜截面破坏，即沿剪力最大或弯矩和剪力都比较大的截面出现斜裂缝。16.答：适筋梁的破坏经历三个阶段：第I阶段为截面开裂前阶段，这一阶段末Ia，受拉边缘混凝土达到其抗拉极限应变时，相应的应力达到其抗拉强度ft，对应的截面应力状态作为抗裂验算的依据；第II阶段为从截面开裂到受拉区纵筋开始屈服IIa的阶段，也就是梁的正常使用阶段，其对应的应力状态作为变形和裂缝宽度验算的依据；第III阶段为破坏阶段，这一阶段末a，受压区边缘混凝土达到其极限压应变ecu，对应的截面应力状态作为受弯构件正截面承载力计算的依据。17.答：由于螺旋箍筋箍住了核心混凝土，相当于套箍作用，阻止了核心混凝土的横向变形，使核心混凝土处于三向受压状态，从材料强度理论可知，因而提高了柱的受压承载力。18.答：实际工程中，必须避免失稳破坏。因为其破坏具有突然性，且材料强度尚未充分发挥。对于短柱，则可忽略纵向弯曲的影响。因此，需考虑纵向弯曲影响的是中长柱。这种构件的破坏虽仍属于材料破坏，但其承载力却有不同程度的降低。规范采用把偏心距值乘以一个大于1的偏心距增大系数h来考虑纵向弯曲的影响。h 称为偏心受压构件考虑纵向弯曲影响，轴力偏心矩增大系数，它是总弯矩M=N(e0+f)和初始弯矩M0=Ne0之比。19.答：在实际结构中，由于混凝土质量不均匀，配筋的不对称，施工和安装时误差等原因，均存在着或多或少的初始偏心。其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中的较大值。20.答：钢筋混凝土偏心受拉构件，根据偏心拉力作用位置的不同，可分为两种：一种是偏心拉力作用在As和As之间，称为小偏心受拉；另一种是偏心拉力作用在As和As之外，称为大偏心受拉。21.小偏心受拉构件的破坏特征与轴心受拉构件相似，破坏时拉力全部由钢筋承担。大偏心受拉构件的破坏特征与受弯构件相似。按受拉钢筋配筋率r 的多少，也将出现少筋、适筋、超筋三种破坏状态。22.答：由于轴心拉力N的存在削弱了偏心受拉构件斜截面的抗剪承载力，故在偏拉(或拉弯)构件斜截面抗剪承载力计算式中有减去0.2 N项。23.答：钢筋混凝土构件在纯扭作用下可能出现四种形式的破坏：少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏和部分超筋破坏。适筋破坏和部分超筋破坏为塑性破坏，少筋破坏和超筋破坏为脆性破坏。24.答：钢筋对构件的抗裂性能作用不大，即钢筋混凝土纯扭构件的开裂扭矩与素混凝土构件的基本相同。但开裂后由于钢筋承受扭矩，在正常配筋条件下，构件的抗扭承载力大大提高，而开裂后构件的抗扭刚度明显下降。25.答：规范根据实验，取z 的限制条件为0.6z 1.7，满足此条件，构件破坏时，所配置的纵筋和箍筋基本能达到屈服；z 值越大，纵筋用量越多，一般z 取1.2左右。26.答：在剪扭组合作用下，混凝土的承载力基本符合1/4圆弧的变化规律。规范采用部分相关的计算方案，即计算中考虑混凝土这部分剪扭相关。在纯扭计算式的混凝土承载力项中乘以相关系数b t，在受弯构件斜截面计算式的混凝土承载力项中乘以1.5-b t，是以三折线代替1/4圆弧曲线得到。27.答：弯扭构件的破坏与与作用在构件上弯矩和扭矩比值，构件截面上下部纵筋数量、构件截面高宽比等因素有关。随着上述比值的变化，构件可能出现“弯型破坏”、“扭型破坏”和“弯扭型破坏”。28.答：在弯剪扭组合作用下，规范建议采用简便实用的叠加法，即箍筋数量由剪扭相关性的抗扭和抗剪计算结果进行叠加，纵筋的数量则由抗弯和抗扭计算的结果进行叠加。29.答：张拉控制应力是指张拉钢筋时，张拉设备(千斤顶和油泵)上的压力表所控制的总张拉力除以预应力钢筋面积得出的应力值，以scon表示。30.答：施加预应力的主要目的是为了提高构件的抗裂度及充分发挥高强度钢材的作用。由于预应力钢筋张拉锚固后会因种种因素可能引起其预应力有所降低，因此只有将张拉控制应力尽量定得高一些，将来在预应力筋中残留的实际预应力值大，构件的抗裂效果好，正常使用时，预应力钢筋的强度才能充分利用，否则将达不到预加应力的效果。规范规定，张拉控制应力值scon不应小于0.4 f ptk。31.答：当张拉控制应力scon定得过高时，构件的开裂荷载将接近破坏荷载。这种构件在正常使用荷载作用下一般不会开裂，变形极小。但构件一旦开裂，很快就临近破坏，使构件在破坏前无明显预兆。另外，由于钢材材质不均匀，钢材强度具有较大的离散性，张拉过程中可能发生将钢筋拉断的现象或导致预应力筋进人流限，这是工程中不允许的。32.答：由于预应力施工工艺和材料性能等种种原因，使得预应力钢筋中的初始预应力，在制作运输、安装及使用过程中不断降低。这种现象称为预应力损失。预应力损失从张拉钢筋开始到整个使用期间都存在。四、计算题：1.解：C20：ft=1.1 N/mm2，h0=h-as=600-40=560mm HPB235：fyv=210 N/mm2 因 S，取S=200mmrsv=rsv,min=0.24=0.00126配箍率不满足要求，取S=180mm，相应配箍率为：rsv=rsv,min=0.00126所以配箍率满足要求，最后选用双肢箍筋f6180。2.解：C20：fc=9.6N/mm2，a1=1.0HRB335：fy=300 N/mm2，x b=0.55由于环境类别为一类，对C20梁：c=30mm则：as=30+20/2=40mmh0=h-as=450-40=410mm查表可知，As=942 mm2（1）由合力公式：x b=0.55知满足要求。（2）向As取矩Mn=a1fcbh02x(1-0.5x)=1.09.620041020.359(1-0.50.359) =95.1106Nmm=95.1kNm70kNm=M故正截面承载力足够。3.解：C25：fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2HPB235：fyv=210N/mm2hw=h0-hf=h-as-hf=500-35-100=365mmhw /b=365/200=1.82540.25bcfcbh0=0.251.011.9200465=276675N120000N所以，截面尺寸满足要求。应按计算配置腹筋，采用只配箍筋的方案。选用双肢箍筋f8。取S=140mm配箍率满足要求，即选用双肢箍筋f8140。4.解：C30：fc=14.3N/ mm2，ft=1.43N/ mm2，a1=1.0HRB400：fy=360N/ mm2，x b=0.518由表知：C30梁环境一类时的保护层厚为25mm，考虑一排钢筋，as=35mm则：h0=h- as=450-35=415mm（1）向As取矩求xx b=0.518满足要求。x=x bh0=0.171415=70.97mm （2）由合力公式求As As=a1fcbx/ fy=114.3200.70.97/360=563 mm2As,min=max(0.002，0.45ft/ fy)bh=max(0.002，0.451.43/360) 200450=180 mm2As（3）查表，选用316钢筋，As=603 mm2钢筋净间距：(200-316-225)/2=5125mm，且16mm满足要求。5.解：C30：fc=14.3N/mm2，a1=1.0HRB335：fy=fy=300 N/mm2，x b=0.55h0=h-as=400-40=360mm（1）判别大小偏心ei=e0+ea=520+20=540mm15，故取x 2=1.01.0，故取x 1=1.00.3h0=108mm属于大偏心受压。（2）大偏心受压对称配筋设计 =1027.6mm20.002bh=0.002300400=240 mm2选用322(As=As=1140mm2)As总= As+As=1140+1140=2280 mm2（3）垂直弯矩作用平面的验算l0/b=3000/300=10则：f=0.98Nu=0.9f( fcA+fcAs总)=0.90.98(14.3300400+3002280)=2116.8kN250kN 即选用As=As=1140mm2的322钢筋是合适的。6.解：已知：h0=460mm，as=as=40mm（1）计算ei值e0=M/N=210106/(130103)=1615.4mmea=max(20，h/30)=20mmei=1615.38+20=1635.4mm（2）计算偏心距增大系数h1.0，取x1=1.015，取x2=1.0(3) 判别大小偏心受压hei=1.0291635.4=1682.8mm0.3h0=0.3460=138mmx bh0=0.518460=238.3mm属于大偏心受压情况。(4) 按大偏心受压，计算对称配筋As=As因为x=30.3mm2as=80mm故取x=80mm，由向As取矩求As： mm2 As,min=0.002 bh=0.002300500=300 mm2)选用422(As=As=1520 mm2)7.解：C30：fc=14.3N/mm2，a1=1.0HRB335：fy=fy=300 N/mm2，x b=0.55h0=h-as=600-40=560mm（1）判别大小偏心e0=M/N=600/800=0.75m=750mmea=max(20，h/30)=20mmei=750+20=770mm1.0，取x1=1.015，取x2=1.0hei=1.052770=810mm0.3h0=168mm属于大偏心受压。（2）大偏心受压设计已知As求As，先由向As取矩公式求x： =5601-=237.05mm2as=80mm237.05mmx bh0=0.55560=308mm由合力公式求As： =3503.1 mm2rminbh=0.002400600=480 mm2应选用628（As=3695 mm2） As总= As+As=3695+1650=5345 mm2 （3）垂直弯矩作用平面的验算则：f=0.92-(0.92-0.87)/2=0.895Nu=0.94(fc A+ fy As总)=0.90.895(14.3400600+3005345) =4056.1kNN=800kN即选用As=3695 mm2的628钢筋是合适的。8.解：C30：fc=14.3N/mm2，ft=1.43 N/mm2，a1=1.0HRB335：fy=fy=300 N/mm2则：e0=M/N=22.5/225=0.1m=100mme0，为小偏心受拉。h0=h-as=300-35=265mm，h0=h-as=300-35=265mm 验算最小配筋率：rmin=max(0.002，0.45 ft/fy)=max(0.002，0.002145)=0.002145 As=701 mm2rmin bh=128.7 mm2选318，As=763 mm2As=48.9 mm2rmin bh=128.7 mm2则取As=128.7 mm2 选 212，As=226 mm2