第一次作业（1、2、3章）
第一章
1、配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？
答：在混凝土未破坏前，和混凝土一起承受拉、压应力（拉应力主要有钢筋承受，压应力主要由混凝土承受），破坏后全部力由钢筋承受。 2、混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点？
答：混凝土轴心受压应力—一应变曲线的特点：曲线包括上升段和下降段两个部分。上升段可分为三段，在第一阶段，由于应力较小，混凝土的变形主要是骨料和水泥结晶体长生的弹性变形，而水泥胶体的粘性流动以及初始微裂缝变化的影响一般很小，曲线接近为直线；在第二阶段，裂缝稳定扩展并达到极限应力，此后，试件中所积蓄的弹性应变能保持大于裂缝发展所需要的能量从形成裂缝快速发展的不稳定状态并达到峰值应力，这一阶段为第三阶段。下阶段是混凝土到达峰值应力后裂缝继续扩展、贯通，从而使应力——应变关系发生变化。在峰值应力以后，裂缝继续发展，内部结构的整体受到破坏，试件的平均应力强度下降，应力——应变曲线向下弯曲，曲线出现拐点，此后，曲线逐渐凸向水平轴方向发展。
3、什么叫混凝土的徐变？影响徐变有哪些主要原因？
答：混凝土徐变是指混凝土在应力不变时,其应变随时间而持续增长的特性。而徐变度是指单位应力下混凝土产生的徐变变形。影响混凝土徐变变形的因素主要有：①水泥用量越大（水灰比一定时），徐变越大。②W/C越小，徐变越小。③龄期长、结构致密、强度高，则徐变小。④骨料用量多，弹性模量高，级配好，最大粒径大，则徐变小。⑤应力水平越高，徐变越大。此外还与试验时的应力种类、试件尺寸、温度等有关。
第二章
1、桥梁结构的功能包括哪几方面的内容？何谓结构的可靠性？
答：①桥梁结构的功能由其使用要求决定的，具体有如下四个方面具体有如下四个方面 （1）桥梁结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等的作用； （2）桥梁结构在正常使用条件下具有良好
的工作性能，例如，不发生影响正常使用的过大变形和局部损坏； （3）桥梁结构在正常使用和正常维护条件下，在规定的时间内，具有足够的耐久性，例如， 不出现过大的裂缝宽度，不发生由于混凝土保护层碳化导致钢筋的修饰； （4）在偶然荷载（如地震、强风）作用下或偶然事件（如爆炸）发生时和发生后，桥梁结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌。②结构的可靠性：指结构的安全性、适用性和耐久性
2、什么叫极限状态？我国《公路桥规》规定了哪两类结构的极限状态？ 答：①当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，此特定状态成为该功能的极限状态 ②承载能力极限状态和正常使用极限状态。
3、我国《公路桥规》规定了结构设计哪三种状况？ 答：持久状况、短暂状况和偶然状况。
4、钢筋混凝土梁的支点截面处，结构重力产生的剪力标准值 VGk=187.01KN；汽车荷载产生的剪力标准值VQ1k=261.76KN,；冲击系数1+μ=1.19；人群荷载产生的剪力标准值VQ2k=57.2KN；温度梯度作用产生的剪力标准值VQ3k=41.5KN，参照例题2-3，试进行正常使用极限状态设计时的作用效应组合计算。 解：常使正用极限状态设计时作用效力组合： 作用短期效应组合：Vsd=v1Vgiki＋
=187.01+0.7×261.76÷(1.19+1×57.2+0.8×41.5）=431.39KN/m 长期效应组合： V1d=
=187.01+0.4×261.76÷(1.19+0.4×57.2+0.8×41.5)=331.8KN/m
第三章
1、什么叫受弯构件纵向受拉钢筋的配筋率？配筋率的表达式中，h0含义是什么？
答：配筋率是指所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值（化为百分数表达）。h0是指截面的有效高度。
2、为什么钢筋要有足够的混凝土保护层厚度？钢筋的最小混凝土保护层厚度的
选择应考虑哪些因素？
答：设置保护层是为了保护钢筋不直接受到大气的侵蚀和其他环境因素的作用，也是为了保证钢筋和混凝土有良好的粘结。 影响因素：环境类别、构件形式、钢筋布置。
3、什么叫钢筋混凝土少筋梁、适筋梁和超筋梁？各自有什么样的破坏形态？ 答：实际配筋率小于最小配筋率的梁称为少筋梁；大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁称为适筋梁；大于最大配筋率的梁称为超筋梁。 少筋梁的受拉区混凝土开裂后，受拉钢筋达到屈服点，并迅速经历整个流幅而进入强化阶段，梁仅出现一条集中裂缝，不仅宽度较大，而且沿梁高延伸很高，此时受压区混凝土还未压坏，而裂缝宽度已经很宽，挠度过大，钢筋甚至被拉断。 适筋梁受拉区钢筋首先达到屈服，其应力保持不变而应变显著增大，直到受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变时，受压区出现纵向水平裂缝，随之因混凝土压碎而破坏。
超筋梁的破坏是受压区混凝土被压坏，而受拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点，受拉区的裂缝开展不宽，破坏突然，没有明显预兆。
少筋梁和超筋梁的破坏都很突然，没有明显预兆，故称为脆性破坏。 4、截面尺寸b×h=200×500mm的钢筋混凝土矩形截面梁，采用C25混凝土和HRB335钢筋，环境I类，安全等级二级，最大弯矩组合设计值Md=145KN .m，进行截面设计并复核？
解：1、基本资料 安全等级二级 机构重要系数ro=1.0（表2-2） 环境资料I类受拉主筋的最小保护层厚度Cmin=30mm（表3-1） 选择材料：砼 C25，fcuk=25mpa fck=16.7mpa fck=1.78mpa 表（1-1）fcd=11.5mpa ftd=1.23mpa（表2-3）Ec=28*103mpa 表（1-2） 钢筋：HRB335 fsk=335mpa Es=2*102*103mpa fsd=280mpa 2、尺寸拟定：b*h=200*500mm
3、作用及作用拟定效应计算：最大弯矩组合设计值Md=145kn/m 4、持久状况承载能力极限状态设计—正截面承载力计算
（1）选择控制截面：最大弯矩截面，计算弯矩M=roMd=145kn/m
（2）截面设计假设as:采用绑扎钢筋骨架，按一层钢筋布置则as=40mm 即：ho=h-as=500-40=460mm 计算截面受压区高度x=h0-)*fcdM2-02hb（=176.6mm ≤ξb*h0=0.56*460=257.6mm 满足要求 计算受拉钢筋截面面积As=fcd*bx/fsd=1376.7mm2 ④选择配置钢筋
1）选择钢筋根据表1-4得：选择9Ф14钢筋 d外=16.2mm
2）钢筋布置：按一层布置钢筋横向间距Sn=b-9d外-2c/2<0（不与考虑） 当As=1473mm2时选用3Ф25钢筋d外=28.4mm 则Sn=b-3d外-2c/2=54.8mm≥Sn，
实际as和h0 ：as=c+d外/2=44.2mm则h0=h-as=455.8mm
3）计算配筋率：ρ=As/b*h0=0.2% ρ min%2.0%2.028023.1*45.0max0.2%fsd0.45ftdmax） 截面核算计算截面受压区高度。
x=fsd*As/fcd*b=179.3mm≤ξbh0(0.54*455.8=246.1mm)满足要求 计算抗弯承载力Mu：Mu'=fcd*b*x（h0-x/2)=147.2kn/m 满足要求 当为多层钢筋时和单层钢筋基础资料一致故省略
截面设计：假设as=65mm h0=h-as=435mm 截面区受压高度x=183.7mm≤ξbh0(0.54*435=234.9mm)满足要求 受拉钢筋As=fcd*b*x/fsd=1508.96mm2 选择布置钢筋（表1-4）第一层用3Ф20外径22.7mm 第二层用2Ф20 外径22.7mm 则 实际面积为1570mm2。
1）砼保护层厚度为C=max2030=30mm 2）钢筋布置按两层布置：第一层钢筋横向间净距Sn1=（b-3d外-2c）/2=35.95mm≥Sn1 第二层钢筋横向净距Sn2=（b-2d外-2c）/2=94.6mm≥Sn2 钢筋的纵向间净距为： 实际as和h0 ：as1=c+(d1外/2)=41.35mm as2=as1+（d1外/2）+Sn+(d2外/2）=94.05mm
实际as=（As1*as1+As2*as2)/As=62.43mm ho=h-as=437.5mm 配筋率：
ρ=As/bh0=0.2%
截面复核：计算截面受压区高度x=fsd*As/fcd*b=191mm≤ξbh0 满足要求 计算抗弯强度承载力Mu=fcd*b*x(h0-(X÷2))=149.5Kn/m 满足要求