1.混凝土强度的基本代表值有哪些?混凝土立方体强度是如何确定的
立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗拉强度。立方体抗压强度:边长为150mm的立方体标准试件,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式测得的抗压强度值。
2.简述钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪钢筋设计的基本步骤 (2)确定是否需按计算配腹筋: (3)计算剪力值的确定 (4)箍筋设计
(5)弯起钢筋设计
3.简述预应力混凝土受弯构件的破坏过程包括哪几个阶段以及各阶段若干不同的受力过程。 答:施工阶段:(1)预加应力阶段,此阶段是指从预加应力开始,至预加应力结束(即传力锚固)为止。(2)运输安装; 使用阶段:此阶段是指桥梁建成通车后的整个使用阶段。分为如下几个受力状态(根据构件受力后可能出现的特征状态):消压、开裂、带裂缝工作; 破坏阶段:预应力混凝土受弯构件在破坏时预加应力损失殆尽,故其应力状态和普通钢筋混凝土构件相类似,其计算方法也基本相同。
4.混凝土强度的基本代表值有哪些?混凝土立方体强度是如何确定的? 答:平截面、弹性体、不考虑受拉区混凝土承受拉应力
5.简述钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪钢筋设计的基本步骤。
答:斜截面剪压破坏形式基础上,计算公式的上限值用于控制截面最小尺寸,防止出现斜压破坏、防止梁特别是薄腹梁在使用阶段斜裂缝开展过大;下限值来检查是否要按照计算配置箍筋,防止出现斜压破坏。
6.简述预应力混凝土受弯构件的破坏过程包括哪几个阶段以及各阶段若干不同的受力过程。 答:施工阶段:(1)预加应力阶段,此阶段是指从预加应力开始,至预加应力结束(即传力锚固)为止。(2)运输安装; 使用阶段:此阶段是指桥梁建成通车后的整个使用阶段。分为如下几个受力状态(根据构件受力后可能出现的特征状态):消压、开裂、带裂缝工作; 破坏阶段:预应力混凝土受弯构件在破坏时预加应力损失殆尽,故其应力状态和普通钢筋混凝土构件相类似,其计算方法也基本相同。
7.简述先张法的施工工序及其特点?
答:先张法:是先张拉钢筋,后浇筑构件混凝土的方法。 施工工序:
(1)固定台座,穿上预应力筋;
(2)用千斤顶张拉钢筋,用夹具将预应力筋固定; (3)浇注混凝土,养护(特定的养护),缩短施工周期;
(4)混凝土达到一定强度(75%以上设计强度)切断钢筋或放松钢筋,通过
钢筋和混凝土之间的粘结力,对混凝土产生挤压力。
特点: 靠钢筋和混凝土之间的粘结力来传递和保持预应力。
8.简述后张法的施工工序及其特点?
答:后张法:先浇筑砼,预留孔道,后张拉钢筋。 施工工序:
(1) 浇筑砼构件,并预留孔道 (2) 清孔并张拉预应力钢筋
(3) 用锚具锚固张拉后的预应力的钢筋 特点:是通过锚具来传递压应力
9.截面尺寸及纵筋配置相同的螺旋箍筋柱为什么可以获得比普通箍筋柱更大的承载力和延性?
(为什么说螺旋箍筋柱的承载能力比普通箍筋柱高?它的破坏过程是怎么的?若长细比L。/b>14,L。/12>时,应如何计算?为什么?)
答:当螺旋箍筋柱承受柱承受轴心压力时,螺旋箍筋犹如环筒一样,阻止核心内砼的横向变形,使砼三向受压,从而提高了核心部分砼的轴心抗压强度,当纵向压力达到某一数值后,柱外砼开始剥落,直到螺旋箍筋的应力达到屈服后,就不能再防止核心内砼的横向变形,这时砼便被压碎而破坏。
当L。/b>14,L。/2r>12时,因螺旋箍筋只能提高砼的抗压强度,而不能增强柱的稳定性,故在考虑纵向弯曲后,按普通箍筋柱计算。
10预应力砼结构与普通钢筋砼结构相比有何优越性?
答:①预应力砼结构提高了构件的抗裂度,结构刚度大,总饶度小。普通钢筋砼结构需要带裂缝工作,因而降低了构件的刚度。预应力砼构件因预加了应力,大大推迟了裂缝的出现,提高了构件的刚度和耐久性。②可节省材料和减轻自重,可建大跨度承重结构,普通钢筋砼结构因受裂缝限制,无法发挥高强材料的作用。预应力砼必须采用高强材料,从而减少了钢筋用量和节省了砼,降低了结构自重。③可减小梁的竖向剪力和主拉应力。④结构质量安全可靠。
11.某些情况下,钢筋砼受弯构件为什么要进行变形和裂缝宽度的计算? 答:如果构件变形过大,将会影响构件的正常使用。例如:桥面铺装的过大变形将引起车辆的颠簸和冲击。如果构件出现的裂缝过大,空气和水分将从裂缝渗入,砼中的钢筋会从裂缝处开始锈蚀,这样会削弱钢筋的受力面积,而且会因生锈引起钢筋体积的膨胀,导致保护层剥落,影响构件的使用寿命。所以要进行变形与裂缝的计算。
判断题参考答案
第1章 钢筋和混凝土的力学性能
1. 2.
第3章 轴心受力构件承载力
1. 错;对;对;错;错;错;
第4章 受弯构件正截面承载力
1. 错;错;错;对;错; 2. 错;对;错;对;
第5章 受弯构件斜截面承载力
1. 对;错;错;错;错;
第6章 受扭构件承载力
1. 错;错;错;
第7章 偏心受力构件承载力
1. 对;对;对;对;对;
2. 对;错;错;错;对;对;对;
第8章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝
1. 错;错;对;错;错;对;对;错;
第9章 预应力混凝土构件
1. 对;对;错;错;错;对;错;
单选题参考答案
绪论
B A B A C
第1章 钢筋和混凝土的力学性能
D A B C A B D A A.C B
第3章 轴心受力构件承载力
D A A B D C B D C C A D C;
第4章 受弯构件正截面承载力
C A D B C A C D C A B C(A?);
第5章 受弯构件斜截面承载力
B A C B C D A C A B;
第6章 受扭构件承载力
A A D D C;
第7章 偏心受压构件承载力
D C B A A D D.D A;
第8章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝
D B B D B A A D C C;
第9章 预应力混凝土构件
B C C C C A D B A B A A;
错;对;对;错;对;
错;对;对;错;对;对;对;对;
问答题参考答案
绪 论
1. 什么是混凝土结构?根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型?
答:混凝土结构是以混凝土材料为主,并根据需要配臵和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维,形成的结构,有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。
2.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么? 答:混凝土和钢筋协同工作的条件是:
(1)钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体;
(2)钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏;
(3)设臵一定厚度混凝土保护层; (4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。 3.混凝土结构有哪些优缺点?
答:优点:(1)可模性好;(2)强价比合理;(3)耐火性能好;(4)耐久性能好;(5)适应灾害环境能力强,整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好,对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能;(6)可以就地取材。
钢筋混凝土结构的缺点:如自重大,不利于建造大跨结构;抗裂性差,过早开裂虽不影响承载力,但对要求防渗漏的结构,如容器、管道等,使用受到一定限制;现场浇筑施工工序多,需养护,工期长,并受施工环境和气候条件限制等。
4.简述混凝土结构设计方法的主要阶段。 答:混凝土结构设计方法大体可分为四个阶段:
(1)在20世纪初以前,钢筋混凝土本身计算理论尚未形成,设计沿用材料力学的容许应力方法。 (2)1938年左右已开始采用按破损阶段计算构件破坏承载力,50年代,出现了按极限状态设计方法,奠定了现代钢筋混凝土结构的设计计算理论。
(3)二战以后,设计计算理论已过渡到以概率论为基础的极限状态设计方法。 (4)20世纪90年代以后,开始采用或积极发展性能化设计方法和理论。
第2章 钢筋和混凝土的力学性能
1.软钢和硬钢的区别是什么?设计时分别采用什么值作为依据?
答:有物理屈服点的钢筋,称为软钢,如热轧钢筋和冷拉钢筋;无物理屈服点的钢筋,称为硬钢,如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。
软钢有两个强度指标:一是屈服强度,这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据,因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形,这将使构件变形和裂缝宽度大大增加以致无法使用,所以在设计中采用屈服强度
fy作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度fu,一般用作钢筋的实际破坏强度。
设计中硬钢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0.2%所对应的应力σ0.2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0.85倍。对于热处理钢筋,则为0.9倍。为了简化运算,《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb,其中σb为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。
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?
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、HRB400、余热处理钢筋RRB400(K 20MnSi,符号
,Ⅲ级)。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.在钢筋混凝土结构中,宜采用哪些钢筋?
答:钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋,应按下列规定采用:(1)普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋;(2)预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝,也可采用热处理钢筋。
4.简述混凝土立方体抗压强度。
答:混凝土标准立方体的抗压强度,我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)规定:边长为150mm的标准立方体试件在标准条件(温度20±3℃,相对温度≥90%)下养护28天后,以标准试验方法(中心加载,加载速度为0.3~1.0N/mm/s),试件上、下表面不涂润滑剂,连续加载直至试件破坏,测得混凝土抗压强度为混凝土标准立方体的抗压强度fck,单位N/mm。
2
2
fck?fck——混凝土立方体试件抗压强度; F——试件破坏荷载; A——试件承压面积。
5.简述混凝土轴心抗压强度。
FA
答:我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)采用150mm×150mm×300mm棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件,混凝土试件轴心抗压强度
fcp?fcp——混凝土轴心抗压强度; F——试件破坏荷载; A——试件承压面积。
6.混凝土的强度等级是如何确定的。
FA
答:混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定,混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k,我国《混凝土结构设计规范》规定,立方体抗压强度标准值系指按上述标准方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度,根据立方体抗压强度标准值划分为C15、C20、 C25、C30、C35、C40、C45、C50、 C55、 C60、C65、 C70、 C75、 C80十四个等级。
7.简述混凝土三轴受压强度的概念。
答:三轴受压试验是侧向等压σ2=σ3=σr的三轴受压,即所谓常规三轴。试验时先通过液体静压力对混凝土圆柱体施加径向等压应力,然后对试件施加纵向压应力直到破坏。在这种受力状态下,试件由于侧压限制,其内部裂缝的产生和发展受到阻碍,因此当侧向压力增大时,破坏时的轴向抗压强度相应地增大。根据试验结果分析,三轴受力时混凝土纵向抗压强度为
fcc′= fc′+βσr
式中:fcc′——混凝土三轴受压时沿圆柱体纵轴的轴心抗压强度;
fc′ ——混凝土的单轴圆柱体轴心抗压强度; β ——系数,一般普通混凝土取4; σr ——侧向压应力。
8.简述混凝土在单轴短期加载下的应力~应变关系特点。
答:一般用标准棱柱体或圆柱体试件测定混凝土受压时的应力应变曲线。轴心受压混凝土典型的应力应变曲线如图,各个特征阶段的特点如下。