第 3 章 第 3.3 节 知识点3：正常实用极限状态设计表达式 问题1
题型：问答题 题目：
按我国采用的正常使用极限状态进行设计时，应考虑哪几种作用效应的组合？ 分析与解答：
答：进行正常使用极限状态设计时，需考虑荷载短期作用（即荷载的标准组合、荷载的频遇组合）和荷载长期作用（或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响，即荷载的准永久组合）下构件的变形、裂缝宽度验算，以保证变形、裂缝、应力等计算值不超过相应的规定限值。
问题2
题型：问答题 题目：
在我国采用的正常使用极限状态实用设计表达式中，对荷载的标准组合采用了什么样的形式？其中各个符号的物理意义是怎样的？ 分析与解答：
答：在正常使用极限状态实用设计表达式中，荷载的标准组合的形式为：
CG?Gk?CQ1?Q1k???Ci?CQi?Qik?R(fck，fsk，?k?)
i?2n式中各参数的含义是：
?Ci——可变荷载组合值系数；
Gk——永久荷载的标准值；
Q1k——最大的一个可变荷载的标准值（即各可变荷载效应中起控制作用者）； Qik——其余可变荷载的标准值；
CG 、CQ1 、CQi ——分别为永久荷载、可变荷载的荷载效应系数； fck、fsk ——分别为混凝土、钢筋的强度标准值；
?k——构件几何尺寸参数的标准值，即按设计尺寸确定的截面几何参数、截面配筋等。
问题3
题型：问答题 题目：
可变荷载有哪几种代表值，分别说明其含义。 分析与解答：
答：可变荷载的四种代表值，即标准值、组合值、准永久值、频遇值。（1）标准值是用数理统计的方法找出在设计使用年限内各类荷载最大值的概率分布规律，结合对结构的可靠性要求和技术经济条件，选取大体具有95%保证率的上分位荷载值，作为设计各类结构时所取用的荷载标准值。其值等于该荷载的统计平均值加1.645倍标准差。标准值是可变荷载的基本代表值，其它代表值可由标准值乘以相应的系数得到。（2）组合值是结构上两种或两种以上的可变荷载同时以较大保证率（如95%）的荷载值（标准值）出现的可能性较小，为了使多种可变荷载同时作用的结构与只受一种可变荷载作用的结构具有大体相同的可靠度，就必须对同时作用的各可变荷载的标准值均乘以小于1的荷载组合值系数?Ci，这样乘到的值为该可变荷载的组合值。（3）准永久值是在设计使用年限内，可变荷载等于或超过某个荷载值的时间占设计使用年限大约一半（或0.5左右）的那个荷载值可视为持续作用的荷载值，并将其作为该可变荷载的准永久值。它等于该可变荷载的标准值乘以相应的准永久值系数
。（4）频遇值是在设计使用年限内，可变荷?qi（该系数可在《建筑结构荷载规范》中查得）
载等于或超过某个荷载值的总时间占设计使用年限大约0.1（或按次数确定）的那个荷载值
可被视为频繁出现的荷载值，并将其作为该可变荷载的频遇值。它等于该可变荷载的标准值乘以相应的频遇值系数?f1（该系数可在《建筑结构荷载规范》中查得）。
第 3 章 第 3.3 节 知识点4：按极限状态设计时的材料强度和荷载的取值 问题1
题型：问答题 题目：
我国材料强度标准值的取值原则是什么？ 分析与解答： 答：材料强度标准值的取值原则是，对试验资料进行统计回归分析得出了材料强度的概率分布曲线后，我国规范规定，材料强度的标准值应按具有不小于95％的保证率的要求来确定，也就是说，要有95％以上的材料强度大于标准值，当钢筋、混凝土的强度符合正态分布时，用正态分布曲线来计算即可表示为fk??f?1.645?f。
问题2
题型：问答题 题目：
分别说明材料强度的标准值、平均值、设计值的含义，并进行排序。 分析与解答：
答：材料强度标准值的含义和计算方法可参见例题1。材料强度的平均值即是按概率统计理论确定的平均值。材料强度的设计值是标准值除以材料的分项系数而得到。对同一材料而言，一般平均值最大，标准值次之，设计值最小。
问题3
题型：问答题 题目：
永久荷载（例如结构的自重）的代表值是什么？ 分析与解答：
答：永久荷载的代表值为标准值Gk。
问题4
题型：问答题 题目：
可变荷载（例如楼面活荷载、风荷载、雪荷载等）有哪些代表值？ 分析与解答：
答：可变荷载的代表值有标准值、组合值、准永久值、频遇值。
问题5
题型：问答题 题目：
在结构设计中，永久荷载和可变荷载的标准值是如何取用的？ 分析与解答：
答：永久荷载的标准值，例如结构的自重，一般可按照设计尺寸与材料的标准容重计算。可变荷载（例如楼面活荷载、风荷载、雪荷载等）的标准值一般可按照《建筑结构荷载规范》的有关规定采用，它是根据统计资料，结合工程经验，按照设计基准期的最大荷载概率分布的某一分位值确定的。
第4章 受弯构件的正截面受弯承载力
§4.1 梁、板的一般构造
第 4 章 第 1 节 问题1
题型：问答题
题目：钢筋混凝土构件的最小混凝土保护层厚度与哪些因素有关。
答案：钢筋混凝土构件保护层厚度应根据结构的“使用环境类别”、混凝土强度等级、构件类型（例如梁、板、柱的最小保护层厚度不同）确定。其目的是为了保证耐久性、防火性以及钢筋与混凝土的粘结性能。
问题2
题型：问答题
题目：钢筋混凝土梁内纵向受力钢筋的在截面内的布置要求是怎样的。
答案：钢筋混凝土梁下部、上部的纵向受力钢筋在水平方向的净距、竖向净距应满足一定的间距要求，具体可参见图“梁纵筋的净距、保护层厚度及有效高度”所示。此外，当梁的纵向受力钢筋为两层（甚至还有多于两层）时，上、下钢筋应对齐，不能错列，以方便混凝土的浇捣。当梁的下部钢筋多于两层时，从第三层起，钢筋的中距应比下面两层的中距增大一倍。
§4.2 受弯构件正截面受弯的受力全过程
第 4 章 第 2 节 知识点1：适筋梁正截面受弯的三个受力阶段 问题1
题型：问答题
题目：试简述配筋适当的梁正截面受弯的受力过程和破坏特征。
答案：从开始加载到弯曲破坏的整个过程中，适筋梁的正截面受力过程可分为三个阶段，即未开裂阶段、带裂缝工作阶段、破坏阶段。按照教材讲述的内容，从裂缝、挠度、M0与钢筋应力σso、弯矩M0与曲率φ0（或挠度f0）的关系曲线的特点，以及受拉区、受压区混凝土和钢筋的应变和应力等特点来方面回答。
问题2
题型：问答题
题目：试画出说明适筋梁在各受力阶段的正截面内应力分布图形，并说明其特点。
答案：根据测得的梁内混凝土纤维、钢筋的应变，借用混凝土棱柱体轴心受压的应力-应变曲线和钢筋受拉的应力-应变曲线，用一一映射的方法可以推断适筋梁截面内的应力分布规律。适筋梁的正截面内的应力分布图形可参考教材的图“梁在各受力阶段的截面应力、应变分布”。其特点也可参考相应部分的文字内容。
问题3
题型：问答题
题目：试画出适筋梁的弯矩-钢筋应力（M~?s）曲线和弯矩-相对中和轴高度变化曲线，并在曲线上标出梁的受力阶段。
答案：适筋梁的弯矩-钢筋应力（M~?s）曲线和弯矩-相对中和轴高度变化曲线和相应的受力阶段可参考教材的相应的图形。中和轴高度的变化曲线的特点为，裂缝出现前后中和轴明显上移，标志着梁开始进入第Ⅱ阶段。钢筋屈服标志着梁进入第Ⅲ阶段，之后中和轴急剧上移（受压区高度急剧减小）。
第 4 章 第 2 节 知识点2：正截面受弯的三种破坏形态 问题1
题型：问答题
题目：什么叫配筋率？配筋率对梁的正截面受弯的破坏形态有何影响？ 答案：
纵向受力钢筋总截面面积As与正截面的有效面积的bh0比值，称为配筋率，用?表示。 随着配筋率?不同，钢筋混凝土受弯构件正截面受弯将可能发生以下三种破坏形态：
（1）当纵向受拉钢筋配筋率???max时，发生超筋梁破坏。 （2）当纵向受拉钢筋配筋率?min????max时，发生适筋梁破坏。 （3）当纵向受拉钢筋配筋率???min时，发生少筋梁破坏。
问题2
题型：问答题
题目：试简述钢筋混凝土受弯构件正截面受弯三种破坏形态的主要破坏特征？ 答案：
（1）超筋梁的破坏特征：受压区混凝土先压碎，纵向受拉钢筋不屈服，属脆性破坏。 （2）适筋梁的破坏特征：纵向受拉钢筋先屈服，之后受压区混凝土压碎。梁破坏之前要经历裂缝急剧开展和梁挠度的显著增加，有明显的先兆，属延性破坏。
（3）少筋梁的破坏特征：受拉区混凝土一开裂构件随即就破坏，属脆性破坏。
§4.3 正截面受弯承载力计算原理
第 4 章 第 3 节 知识点1：正截面承载力计算的基本假定 问题1
题型：问答题
题目：试简述受弯构件正截面承载力计算的四个基本假定，并用图形进行说明。 答案：我国的国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规定，各种混凝土构件（包括受弯构件在内）的正截面承载力应按下述四个基本假定进行计算：
（1）截面应变保持平面；
（2）不考虑混凝土的抗拉强度；
（3）混凝土在受压区属非均匀受压，混凝土受压的应力-应变（???）关系曲线按下
述规定取用（在压应力达到最大值之前，关系曲线为二次抛物线，相应于?0的应变为ε0，取ε0=0.002，在压应变超过ε0后，压应力保持不变，并取受压区边缘的极限压应变εcu=0.0033）；
?????c??0?fc?1?(1?c)n??c??? ?0??f?0????u?c式中，参数n、ε0和εcu的取值如下，fcu,k为混凝土立方体抗压强度标准值。
1n?2?(fcu,k?50)当n?2时取n＝2
60?0?0.002?0.5(fcu,k?50)?10?5
?cu?0.0033?(fcu,k?50)?10?5
（4）纵向钢筋的应力-应变关系方程按下式取用（受拉钢筋屈服前，钢筋应力和应变面
正比，在钢筋屈服以后，钢筋应力保持不变），纵向钢筋的极限拉应变取为0.01。
?s?Es??s?fy 相应的图形可参考教材的图“混凝土受压的应力-应变关系试验曲线及其简化曲线”和“钢筋受拉的应力-应变关系试验曲线及其简化曲线”。
第 4 章 第 3 节 知识点2：受压区混凝土的压应力的合力及其作用点 问题1
题型：问答题
题目：试简述钢筋混凝土受弯构件开裂弯矩的计算方法。
答案：钢筋混凝土受弯构件开裂弯矩的计算方法与其极限弯矩Mu的计算是类似的，关键在于确定受压区混凝土的压应力合力C 的大小和作用位置yc。其思路是通过受拉区、受压区
的力平衡条件确定受压区高度，然后计算受压区混凝土的压应力合力C 的大小和作用位置yc，最后计算力臂Z后即可得开裂弯矩。
§4.3 正截面受弯承载力计算原理
第 4 章 第 3 节 知识点3：等效矩形应力图 问题1
题型：问答题
题目：受压区混凝土等效矩形应力图形是根据什么条件确定的。
答案：受压区混凝土等效矩形应力图形是根据混凝土受压区的压应力的合力C大小相等、两图形中受压区合力C的作用点位置不变这两个条件确定的。
问题2
题型：问答题
题目：试简述受压区混凝土等效矩形应力图形的系数α1、β1的含义。
答案：系数α1和β1仅与混凝土应力-应变曲线有关，称为等效矩形应力图形系数。其中，系数α1是将受压区混凝土应力图形等效为矩形时，矩形的宽度与混凝土轴心抗压强度fc的比值。系数β1是混凝土等效矩形应力图形的计算受压区高度x与中和轴高度xc的比值。
§4.3 正截面受弯承载力计算原理
第 4 章 第 3 节 知识点4：适筋梁与超筋梁的界限及界限配筋率 问题1
题型：问答题
题目：试说明界限破坏和界限配筋率的概念，为什么界限配筋率又称为梁的最大配筋率？
A答案：随着配筋率??s的增大，钢筋应力达到屈服将相对推迟，受压区混凝土应力相对
bh0增长较快，即屈服弯矩My更接近与极限弯矩Mu。当?增大到钢筋屈服与受压区混凝土的压碎同时发生时，称为界限破坏，相应的配筋率称为界限配筋率?b。如果?继续增大，则将发生另一种性质的破坏（即超筋梁的破坏），界限配筋率是适筋梁与超筋梁两种破坏形式的界限情况，它是保证受拉钢筋达到屈服的最大配筋率?max
§4.3 正截面受弯承载力计算原理
第 4 章 第 3 节 知识点5：适筋梁与少筋梁的界限及最小配筋率ρmin 问题1
题型：问答题
题目：试说明钢筋混凝土受弯构件最小配筋率的含义。 答案：最小配筋率原则上应该根据配筋较少的钢筋混凝土梁的极限弯矩与同条件素混凝土梁的开裂弯矩相等的条件来确定的，但在考虑了收缩、温度、构造要求、混凝土抗拉强度的离散性等因素的影响之后，最小配筋率ρmin更多是根据传统经验确定的。
§4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算
第 4 章 第 4 节 知识点2：正截面受弯承载力计算的两类问题 问题1
题型：计算题
题目：某宿舍的预制钢筋混凝土走道板，计算跨度L=1820mm，板宽480mm，板厚60mm，混凝土强度等级为C25，受拉区配置有4根直径为8mm的HPB235钢筋，环境类别为一级，当使用荷载及板自重在跨中产生的弯矩最大设计值为M?0.91kN?m时，试验算该截面的正截面受弯承载力是否足够。