长沙理工大学水工钢筋混凝土结构学第四版考试试题及答案.doc

一、填空题（60空）1我国建筑工程中所用的钢筋有 、 、 、 四种。2钢筋按化学成分的不同可分为 、 两大类。3钢筋按其外形可分为 、 两类。(1.1)4软钢从开始加载到拉断，有四个阶段，即 、 、 、 。6.有明显屈服台阶的钢筋为 ，无明显屈服台阶的钢筋 。(1.1)软刚、硬钢7软钢钢筋的受拉强度限制以 为准，钢筋的强化阶段只作为一种安全储备考虑。8硬钢的协定流限是指经过加载及卸载后尚存有 永久残余变形时的应力。(1.1)0.2%9. 钢筋的伸长率和冷弯性能是标志钢筋的 性能。(1.1)10.钢筋的 ，就是将钢筋拉伸超过其屈服强度，放松，经一段时间之后，钢筋会获得比原来屈服强度更高的屈服强度值。(1.1)11.钢筋冷拉超过屈服强度后卸载，经过一段时间再拉伸，新的屈服强度会进一步提高，这一现象叫做 。(1.1)冷拉时效12.钢筋冷拉后 并没有提高，只提高 。(1.1)抗压强度、抗拉强度13钢材中含碳量越高，屈服强度和抗拉强度就越 ，伸长率就越 ，流幅也相应缩短，塑性及焊接性能越差。14.将混凝土标准立方体试件(边长150mm立方体)在标准条件下(温度为203、相对湿度不小于95%)养护28天，用标准试验方法测得的强度为 。(1.2)立方体抗压强度15.影响混凝土立方体抗压强度的因素，主要有 、 、 、 。(1.2)试验方法、试件尺寸、加载速度、龄期16.混凝土构件开裂、变形，以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与 有关。(1.2)抗拉强度17.混凝土双向受压强度大于单向受压强度，即一向强度随另一向压应力的增加而 。在一轴受压一轴受拉状态下，抗压强度或抗拉强度均随另一方向拉应力压应力的增加而 。(1.2)增加、减小18. 混凝土的抗剪强度：随拉应力增大而 ，当压应力较小时，随压应力增大而增大；当压应力在 左右时，抗剪强度达到最大，压应力继续增大，抗剪强度随压应力的增大而 。(1.2)减小、0.6fc、减小19. 水利水电工程中，素混凝土结构的受力部位的混凝土强度等级不宜低于 ；钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于 ；当钢筋混凝土结构采用级、级及冷轧带肋钢筋时，混凝土强度等级不低于 ；预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于 。20. 混凝土的变形有两类：一类是由外荷载作用而产生的 ；一类是由温度和干湿变化引起的 。21.在荷载长期持续作用下，应力不变，变形随时间而增长。这种现象，称为混凝土的 ；如果结构受外界约束而无法变形，则结构的应力将会随时间的增长而降低，这种应力降低的现象称为 。22.混凝土在空气中结硬过程中体积缩小的现象称为 。23钢筋的粘结力由 、 、 三部分组成。24. 为了保证钢筋与混凝土可靠的工作，纵向受力钢筋必须伸过其受力截面一定长度，以便借助于这个长度上的粘结应力把钢筋锚固在混凝土中，这个长度，叫 。25钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度，钢筋的强度愈 、直径愈 、混凝土的强度愈 ，则钢筋的锚固长度要求的就愈长。26.为保证光面钢筋的锚固，规范规定受力的光面钢筋末端必须作成 。27 钢筋接长的方法主要有 、 、 。28轴心受拉或小偏心受拉以及承受振动荷载的构件中的钢筋接头，不得采用 ，直径d22mm的受拉钢筋或d32mm的受压钢筋的接头，不宜采用 。 钢筋的接头宜优先采用 或 接头。二、单选题1软钢钢筋经冷拉后( )。(A)屈服强度提高但塑性降低(B)屈服强度提高塑性不变(C)屈服强度提高塑性提高(D)屈服强度和抗压强度均提高但塑性降低2.钢材中含碳量越高，屈服强度和抗拉强度就( )，伸长率就( )，流幅也相应缩短，塑性及焊接性能越差. (A) 越高、越小 (B) 越高、越高 (C) 越小、越小 3. 协定流限指经加载及卸载后尚存有0.2%永久残余变形时的应力，用0.2表示。 0.2一般相当于抗拉强度的( )。(A) 75% 90% (B) 70% 90% (C) 70% 85% (D) 85% 95%4. 钢筋经冷拉后( )。(A) 屈服强度提高，但是流幅缩短，伸长率增大。(B) 屈服强度降低，但是流幅缩短，伸长率减小。(C) 屈服强度提高，但是流幅缩短，伸长率减小。 (D) 屈服强度提高，但是流幅不变，伸长率减小。5.钢筋冷拉后抗压强度( )，抗拉强度( )。(A) 提高、变小 (B) 提高、提高 (C) 变小、变小 (D) 不变，提高6. 当混凝土双向受力时，它的抗压强度随另一方向压应力的增大而 ( )。(A) 增加； (B) 减小； (C) 不变。7混凝土在一轴受压一轴受拉状态下，抗压强度或抗拉强度均随另一方向拉应力压应力的增加而( )。(A) 增加； (B) 减小； (C) 不变。8混凝极限压应变值随混凝土强度等级的提高而( )。(A) 提高(B) 减小(C) 不变9钢筋混凝土轴心受压柱的试验表明，混凝土在长期持续荷载作用下的徐变，将使截面发生应力重分布，即( )。(A)混凝土的应力逐渐增大，钢筋应力也逐渐增大(B)徐变使混凝土应力减小，因为钢筋与混凝土共同变形，所以钢筋的应力也减小。(C)徐变使混凝土应力减小，钢筋应力增加(D)由于徐变是应力不变，应变随时间的增长而增长，所以混凝土和钢筋的应力均不变。10两组棱柱体混凝土试件A和B，它们的截面尺寸、高度、混凝土强度等级均相同，对它们进行轴心受压试验。A组试件的加荷速度是200N/min；B组试件的加荷速度是20N/min，则两组试件抗压强度平均值( )。(A)A组的极限荷载和极限变形均大于B组(B)A组的极限荷载大而B组的极限变形大(C)B组的极限荷载大而A组的极限变形大11 下列关于混凝土极限应变的取值，不正确的是哪项( )。(A) 轴心受压一般取0.002 (B) 极限拉应变为0.0001 (C) 轴心受压一般取0.0033 (D) 偏心受压一般取0.003312. 骨料的刚度（弹性模量）越大，体积比越大，徐变 ( )。(A) 越大； (B) 越小； (C) 不受影响。17可利用多次重复加载卸载后应力应变关系趋于直线的性质来求弹性模量，既加载至( )后下载至零，重复加载卸载5次，应力应变曲线渐趋稳定并接近于一条直线，该直线的正切即为混凝土的弹性模量。(A) 0.4fc (B) 0.3fc (C) 0.43fc (D) 0.55fc13 混凝土应力越大，徐变越大,当应力( )时，徐变与应力成正比，称为线性徐变。(A) s c (0.5 0.55) fc(B) s c (0.5 0.55) fc (C) s c (0.6 0.65) fc (D) s c (0.55 0.65) fc14 下列说法正确的是( )。 (A)水泥用量多、水灰比越小，收缩越大；(B)骨料弹性模量低、级配好，收缩就小；(C)干燥失水及高温环境，收缩大；(D)小尺寸构件收缩小，大尺寸构件收缩大。15 混凝土的泊松比随应力大小而变化，并非一常值，但在应力不大于( )时，可认为是一定值，一般等于0.167. (A) 0.5fc (B) 0.4fc (C) 0.55fc (D) 0.6fc16 关于混凝土在一次短期加载时的应力应变曲线的描述，错误的是( ) (A) 应力小于fc的30%40%时（a点），应力应变关系接近直线；(B) 当应力增加，呈现塑性。应力增大到fc 的80%左右（b点），应变增长更快；(C) 应力达到fc（c点）时，试件表面出现纵向裂缝，试件开始破坏；(D) 达到的最大应力s0称为混凝土棱柱体抗压强度fc，相应的应变为e0一般为0.0033左右。17 测混凝土立方体抗压强度时，若用非标准尺寸的试件进行试验，其结果应乘以折算系数，换算成标准立方体强度：200mm200mm200mm的试件，折算系数取( )，100mm100mm100mm的试件，折算系数取( ). (A) 1.05，0.95 (B) 1.05，0.9 (C) 1.10，0.9 (D) 1.15，0.9518粘结强度随混凝土强度的提高而增加，但并不与立方体强度fcu成正比，而与( )成正比。(A)混凝土轴心抗压强度 (B) 钢筋抗拉强度 (C) 混凝土抗拉强度 (D) 钢筋抗压强度19轴心受拉或小偏心受拉以及承受振动荷载的构件中的钢筋接头，不得采用绑扎搭接，直径( )的受拉钢筋或( )的受压钢筋的接头，不宜采用绑扎接头。(A) d22mm ，d32mm (B) d20mm ，d32mm (C) d22mm ，d28mm (D) d25mm ，d32mm 20.从试验可以看出，对于光面钢筋，随着拉拔力的增加，粘结应力图形的峰值位置向内移动，临近破坏时，移至( )附近，对于变形钢筋，粘结应力图形的峰值位置始终在( )附近。(A) 自由端 加荷端 (B) 加荷端 自由端 (C) 自由端 自由端 (D) 加荷端 加荷端 21. 伸长率一般不能反映钢材脆化的倾向，为了使钢筋在弯折加工时不能断裂和在使用过程中不致脆断，应进行( ) (A) 冷拉 (B) 冷轧 (C) 冷弯试验 (D) 冷拔22. 有关混凝土徐变和塑性变形的区别，下列说法中不正确的是（ ）(A)徐变是混凝土受力后，水泥石中的凝胶体产生的粘性流动；(B)徐变和塑性变形均是应力超过材料弹性极限后发生；(C)徐变部分可恢复。(D)塑性变形是混凝土中结合面裂缝扩展引起的；23 下列不属于影响混凝土立方体抗压强度的因素的是（ ）(A) 试验方法 (B) 试验气温 (C)试件尺寸 (D) 混凝土的龄期三、判断题1. 钢筋丝的直径越细，其强度越高。2在大体积混凝土结构中，应该用钢筋来防止温度或干所裂缝的出现。3. 同标号的混凝土，其立方体抗压强度比轴心抗压强度大。4混凝土达到极限应变时应力最大（ ）5. 在两向拉压应力状态下，混凝土抗压强度随另一向拉应力的增加而降低。（ ）6.钢筋冷拉超过屈服强度后卸载，经过一段时间再拉伸，新的屈服强度会进一步提高，这一现象叫做冷拉时效。在我国一般利用时效后的强度。7.混凝土的弹性模量和强度一样，随龄期的增长而增长。8.混凝土的抗剪强度：随拉应力增大而减小，随压应力增大而一直增大9.计算中，混凝土的受拉弹性模量与受压弹性模量可取为同一值。10影响钢筋和混凝土粘结强度的因素除了钢筋表面形状以外，还有混凝土的抗拉强度，粘结强度大体与抗拉强度成正比。11变形钢筋及焊接骨架中的光面钢筋由于其粘结力好，可不做弯钩。轴心受压构件中的光面钢筋也可以不做弯钩。12钢筋应该在同一截面同时接长。13 混凝土试块在承压面上抹涂润滑剂后测出的抗压强度比不涂润滑剂的低。14伸长率一般不能反映钢材脆化的倾向，为了使钢筋在弯折加工时不能断裂和在使用过程中不致脆断，应进行冷弯试验。15 经冷加工后的钢筋在强度提高的同时，伸长率显著降低，除冷拉钢筋仍然具有明显的屈服点外，其余冷加工钢筋均无明显的屈服点和屈服台阶。16 在寒冷地区，对钢筋的低温性能有一定得要求。17 如采用200mm和100mm的立方体试件，测得的混凝土立方体抗压强度应分别乘以换算系数1.10和0.95. 18 混凝土棱柱体试件比立方体试件能更好的反映混凝土的实际抗压能力。19 混凝土的抗压强度高于粗骨料中任一单体材料的强度。20 混凝土受压破坏是由于混凝土内裂缝的扩展所致，如果混凝土的横向变形加以约束，限制裂缝的开展，可以提高混凝土的纵向抗压强度。21 混凝土的应力条件是影响徐变的非常重要的因素，加荷时混凝土的龄期越长，徐变越小；混凝土的应力越大，徐变越小。22 当施加于混凝土的应力s=（0.40.6）fc时，徐变与应力不成正比，徐变比应力增长较快，这种情况称为非线性徐变。23 混凝土在非荷载作用下的变形主要有混凝土的收缩变形，影响徐变和收缩的因素基本相同。24 混凝土的徐变会使结构产生应力重分布和使结构变形增加，混凝土的徐变和收缩都会使预应力结构产生应力损失，收缩还会使混凝土产生裂缝。25 在建立钢筋混凝土构件截面承载力计算理论时，没有利用钢筋的应力强化阶段，假设钢筋混凝土构件截面达到破坏时，钢筋拉应力保持为屈服点应力。四、问答题1试述混凝土徐变和塑性变形的区别。答：徐变是混凝土受力后，水泥石中的凝胶体产生的粘性流动； 徐变在较小的应力时就发生； 徐变部分可恢复。塑性变形是混凝土中结合面裂缝扩展引起的； 塑性变形是应力超过材料弹性极限后发生； 塑性变形不可恢复。2. 徐变对结构的有哪些作用？ 答：徐变有利于结构构件产生内（应）力重分布，减小应力集中现象；减小大体积混凝土内的温度应力；徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大；引起预应力损失；在长期高应力作用下，会导致破坏。3. 影响混凝土徐变的主要因素有哪些？（6分） （1.2）答： a内在因素：混凝土的组成和配比。 骨料的刚度（弹性模量）越大，体积比越大，徐变就越小。 水灰比越小，徐变也越小。（2分）b应力大小：混凝土应力越大，徐变越大。 c (0.5) fc时，徐变与应力成正比，称为线性徐变。s c (0.5 0.55) fc 时，最终徐变与应力不成正比，称为非线性徐变。s c 0.8fc 时，混凝土内部微裂缝的发展处于不稳定状态，徐变的发展不收敛，导致混凝土的破坏。（2分）c加载龄期：混凝土的龄期越短，凝胶体的粘性流动越大，徐变越大。（1分）d环境影响：外界相对湿度越高，结构内部水分不易外逸，徐变越小。（1分）4. 混凝土的强度指标有哪几种？其概念和各自的表示符号是什么？（5分）（1.2）答：混凝土的强度指标有：立方体抗压强度、棱柱体抗压强度和轴心抗拉强度。（1分）立方体抗压强度：我国规范规定以边长为150mm150mm150mm的标准立方体试块，在标准条件下（温度203，相对湿度90的潮湿空气中）养护28天，用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度标准值作为混凝土的强度等级，称为立方体抗压强度，用fcu表示。（2分）棱柱体抗压强度：由150mm150mm300mm的棱柱体试件，经标准养护后，用标准试验所测得的抗压强度称为棱柱体抗压强度，用fc表示。（1分） 轴心抗拉强度ft：混凝土的轴心抗拉强度远小于其抗压强度，ft仅相当于fcu的1/91/18。（1分）5混凝土立方体抗压强度是怎样确定的？为什么试块在承压面上抹涂润滑剂后测出的抗压强度比不涂润滑剂的低？ 答：立方体抗压强度：我国规范规定以边长为150mm150mm150mm的标准立方体试块，在标准条件下（温度203，相对湿度90的潮湿空气中）养护28天，用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度标准值作为混凝土的强度等级，称为立方体抗压强度，用fcu表示。 试件在实验机上受压时，纵向会压缩，横向会膨胀，由于混凝土与压力机垫板弹性模量与横向变形的差异，压力机垫板的横向变形明显小于混凝土的横向变形； 当试件承压接触面上不涂润滑剂时，混凝土的横向变形受到摩擦力的约束，形成“箍套”作用； 在“箍套”作用下，试件与垫板的接触面局部混凝土处于三向受压状态，测出的强度较高； 如果在试件承压面上涂一些润滑剂，这时试件与压力机垫板间的摩擦力大大减小，试件沿着力的作用方向平行的产生几条裂缝而破坏，所测得的抗压极限强度较低。6 影响混凝土立方体抗压强度的因素有哪些？（6分）（沈蒲生1.1）答：试验方法对混凝土立方体抗压强度影响较大，试块在承压面上抹涂润滑剂后测出的抗压强度比不涂润滑剂的低；（1.5分） 试件尺寸对混凝土立方体抗压强度也有影响，试验结果证明，立方体尺寸愈小则试验测出的抗压强度愈高；（1.5分） 加载速度对混凝土立方体抗压强度也有影响，加载速度越快，测得的强度越高；（1.5分） 随着实验时混凝土的龄期增长，混凝土的极限抗压强度逐渐增大，开始时增长速度较快，然后逐渐减缓，这个强度增长的过程往往要延续几年，在潮湿环境中延续的增长时间更长。（1.5分）7影响钢筋和混凝土的粘结力的主要因素有哪些（5分）（1.3）答：混凝土强度：粘结强度随混凝土强度的提高而增加，但并不与立方体强度fcu成正比，而与抗拉强度 ft 成正比。（1分）保护层厚度：变形钢筋，粘结强度主要取决于劈裂破坏。相对保护层厚度c/d 越大，混凝土抵抗劈裂破坏的能力也越大，粘结强度越高。（1分）受力情况：受压钢筋由于直径增大会增加对混凝土的挤压，从而使摩擦作用增加。（1分）钢筋表面和外形特征：光面钢筋表面凹凸较小，机械咬合作用小，粘结强度低。月牙肋和螺纹肋变形钢筋，机械咬合作用大，粘结强度高。（2分）8 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？（6分）（沈蒲生1.1）答：强度高，强度系指钢筋的屈服强度和极限强度，钢筋的屈服强度是混凝土结构构件计算的主要依据之一，采用较高强度的钢筋可以节省钢材，获得较好的经济效益；（1.5分）塑性好，钢筋混凝土结构要求钢筋断裂前有足够的变形，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；（1.5分）可焊性好，要求在一定得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；（1.5分）与混凝土的粘结锚固性能好，为了使钢筋的强度能够充分被利用和保证钢筋与混凝土共同工作，二者之间应有足够的粘结力。（1.5分）9 钢筋冷拉和冷拔的抗拉、抗压强度都能提高吗？（5分）（沈蒲生1.1）答：冷加工钢筋是指在常温下采用某种工艺对热轧钢筋进行加工得到的钢筋，冷拉钢筋和冷拔钢筋都是冷加工钢筋；（1分）冷拉是使钢筋的冷拉应力值先超过屈服强度，然后卸载，再进行张拉，钢筋冷拉后，屈服强度提高了，淡流幅缩短，在拉断时的伸长率也降低不少；（1分）钢筋冷拉后，其抗压强度并没有提高；（1分）冷拔是将钢筋用强力拔过比其直径小的硬质合金拔丝模，这时钢筋受到纵向拉力和横向压力的作用，内部结构发生变化，截面变小而长度增加；（1分）经过几次冷拔，钢筋强度比原来有很大提高，但塑性则显著降低，且没有明显的屈服点，冷拔可以同时提高钢筋的抗拉强度和抗压强度。（1分）10 试述受压混凝土棱柱体一次加载时的应力应变曲线的特点（6分）（沈蒲生1.1）答：普通试验机采用等应力速度加载，只能测得应力-应变曲线的上升段。采用等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件一同受压，可测得应力应变曲线的下降段。（1.5分）应力小于fc的30%40%时（a点），应力应变关系接近直线。（1.5分）当应力增加，呈现塑性。应力增大到fc 的80%左右（b点），应变增长更快。（1.5分）应力达到fc（c点）时，试件表面出现纵向裂缝，试件开始破坏。达到的最大应力s0称为混凝土棱柱体抗压强度fc，相应的应变为e0一般为0.002左右。（1.5分）11 混凝土的弹性模量是怎么测得的？（5分）（沈蒲生1.1）这题答案沈蒲生教材和水工钢筋混凝土教材有点出入，一下答案为沈蒲生教材重答案答：目前我国规范中弹性模量是用下列方法确定的： 采用棱柱体试件，取应力上限为0.5fc重复加载56次；（1.5分） 由于混凝土的塑性性质，每次卸载为零时，存在残余变形，但随荷载多次重复，残余变形逐渐减小；（1.5分）重复加载56次后，变形趋于稳定，混凝土的应力应变曲线在0.5fc以下接近于直线；（1分）自原点至应力应变曲线上s=0.5fc对应的连线的斜率为混凝土的弹性模量。（1分）12 简述混凝土在复合应力作用下的强度特点. （6分）（沈蒲生1.1）答：双向受压强度大于单向受压强度，即一向强度随另一向压应力的增加而增加；（1分）在双向受拉区，其强度与单向受拉时差别不大，即一向抗拉强度基本上与另一向拉应力的大小无关；（1分）在一轴受压一轴受拉状态下，抗压强度或抗拉强度均随另一方向拉应力压应力的增加而减小；（1分）混凝土一向抗压强度随另两向压应力的增加而增加；（1分）混凝土的抗剪强度：随拉应力增大而减小，随压应力增大而增大；当压应力在0.6fc左右时，抗剪强度达到最大，压应力继续增大，内裂缝发展明显，抗剪强度随压应力的增大而减小。（2分）13 简述混凝土的选用原则（沈蒲生1.2） （5分）答：建筑工程中，钢筋混凝土构件中混凝土强度不应低于C15；（1分）当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20；（1分）当采用HRB400和RRB400级钢筋及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20；（1分）预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30；（1分） 当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。（1分）14 简述粘结力的组成（沈蒲生1.3） （4分）答：化学胶着力：钢筋与混凝土接触面的化学吸附作用；（1分） 摩擦力：混凝土收缩后将钢筋紧紧握裹而产生的力；（1分） 机械咬合力：钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力；（1分） 钢筋端部的锚固力：一般是用在钢筋端部弯钩、弯折，在锚固区焊短钢筋等方法。（1分）15 简述钢筋接长的一些基本规定（1.3）（6分）答：钢筋不能在同一截面同时接长。（1分）绑扎搭接时，必须有足够的搭接长度ll：受拉钢筋的ll1.2la且ll300mm；受压钢筋的ll0.85la且ll200mm。（2分）轴心受拉或小偏心受拉以及承受振动荷载的构件中的钢筋接头，不得采用绑扎搭接，直径d22mm的受拉钢筋或d32mm的受压钢筋的接头，不宜采用绑扎接头。（2分） 钢筋的接头宜优先采用焊接或机械连接接头。（1分）