三、简答题（简要回答下列问题，必要时绘图加以说明。每题8分。）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？ 2．钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？ 3.混凝土结构有哪些优缺点？
4.简述混凝土结构设计方法的主要阶段。
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？
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？ 3．在钢筋混凝土结构中，宜采用哪些钢筋？ 4．简述混凝土立方体抗压强度。 5.简述混凝土轴心抗压强度。
6.混凝土的强度等级是如何确定的。 7.简述混凝土三轴受压强度的概念。
8.简述混凝土在单轴短期加载下的应力~应变关系特点。 9．什么叫混凝土徐变？混凝土徐变对结构有什么影响？ 10．钢筋与混凝土之间的粘结力是如何组成的？
第3章 轴心受力构件承载力
1.轴心受压构件设计时，如果用高强度钢筋，其设计强度应如何取值？ 2.轴心受压构件设计时，纵向受力钢筋和箍筋的作用分别是什么？
3.简述轴心受压构件徐变引起应力重分布？（轴心受压柱在恒定荷载的作用下会产生什么现象？对截面中纵向钢筋和混凝土的应力将产生什么影响？）
4.对受压构件中纵向钢筋的直径和根数有何构造要求？对箍筋的直径和间距又有何构造要求？
5.进行螺旋筋柱正截面受压承载力计算时，有哪些限制条件？为什么要作出这些限制条件？
6.简述轴心受拉构件的受力过程和破坏过程？
第4章 受弯构件正截面承载力
1．受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏，经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？各个阶段是哪种极限状态的计算依据？
2．钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？其破坏特征有何不同？3．什么叫最小配筋率？它是如何确定的？在计算中作用是什么？
4．单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是什么？ 5.确定等效矩形应力图的原则是什么？
6．什么是双筋截面？在什么情况下才采用双筋截面？
7.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么？为什么要规定适用条件？
'8．双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算为什么要规定x?2as？当x＜2as应如何
‘
计算？
9．第二类T形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么？为什么要规定适用条件？
10．计算T形截面的最小配筋率时，为什么是用梁肋宽度b而不用受压翼缘宽度bf？ 11．单筋截面、双筋截面、T形截面在受弯承载力方面,哪种更合理？,为什么? 12．写出桥梁工程中单筋截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么？
比较这些公式与建筑工程中相应公式的异同。
第5章 受弯构件斜截面承载力
1．斜截面破坏形态有几类？分别采用什么方法加以控制？ 2．影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？
3．斜截面抗剪承载力为什么要规定上、下限？具体包含哪些条件？ 4．钢筋在支座的锚固有何要求？
5．什么是鸭筋和浮筋？浮筋为什么不能作为受剪钢筋？
第6章 受扭构件承载力
1．钢筋混凝土纯扭构件中适筋纯扭构件的破坏有什么特点？
2．钢筋混凝土纯扭构件中超筋纯扭构件的破坏有什么特点？计算中如何避免发生完全超筋破坏？
3．钢筋混凝土纯扭构件中少筋纯扭构件的破坏有什么特点？计算中如何避免发生少筋破坏？
4．简述素混凝土纯扭构件的破坏特征。
5．在抗扭计算中，配筋强度比的ζ含义是什么？起什么作用？有什么限制？
6．从受扭构件的受力合理性看，采用螺旋式配筋比较合理，但实际上为什么采用封闭式箍筋加纵筋的形式？
7．《混凝土结构设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用的？?t的意义是什么？起什么作用？上下限是多少？
8．对受扭构件的截面尺寸有何要求？纵筋配筋率有哪些要求？
第7章 偏心受力构件承载力
1.判别大、小偏心受压破坏的条件是什么？大、小偏心受压的破坏特征分别是什么？ 2.偏心受压短柱和长柱有何本质的区别？偏心距增大系数的物理意义是什么？
3.附加偏心距ea的物理意义是什么？如何取值?
4．偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么？大、小偏心破坏的受力特点和破坏特征各有何不同？
'5．大偏心受拉构件为非对称配筋，如果计算中出现x?2as或出现负值，怎么处理？
第8章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝 1．为什么说裂缝条数不会无限增加，最终将趋于稳定?
2．裂缝宽度与哪些因素有关，如不满足裂缝宽度限值，应如何处理?
3．钢筋混凝土构件挠度计算与材料力学中挠度计算有何不同? 为何要引入“最小刚度原则”原则?
4．简述参数ψ的物理意义和影响因素?
5．受弯构件短期刚度Bs与哪些因素有关，如不满足构件变形限值，应如何处理? 6．确定构件裂缝宽度限值和变形限值时分别考虑哪些因素?
第9章 预应力混凝土构件
1．何为预应力？预应力混凝土结构的优缺点是什么？
2．为什么预应力混凝土构件所选用的材料都要求有较高的强度？
3．什么是张拉控制应力？为何先张法的张拉控制应力略高于后张法？ 4．预应力损失包括哪些？如何减少各项预应力损失值？
5．预应力轴心受拉构件，在施工阶段计算预加应力产生的混凝土法向应力时，为什么
先张法构件用A0，而后张法用An？荷载作用阶段时都采用A0？先张法和后张法的A0、An如何计算？
6．如采用相同的控制应力?con，相同的预应力损失值，当加载至混凝土预压应力?pc为零时，先张法和后张法两种构件中预应力钢筋的应力?p是否相同，哪个大？
7．预应力轴心受拉构件的裂缝宽度计算公式中，为什么钢筋的应力?sk?Nk?Np0Ap?As？
8．后张法预应力混凝土构件，为什么要控制局部受压区的截面尺寸，并需在锚具处配置间接钢筋？在确定?l时，为什么Ab和Al不扣除孔道面积？局部验算和预应力作用下的轴压验算有何不同？
9．对受弯构件的纵向受拉钢筋施加预应力后，是否能提高正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力，为什么？
10．预应力混凝土构件为什么要进行施工阶段的验算？预应力轴心受拉构件在施工阶段的正截面承载力验算、抗裂度验算与预应力混凝土受弯构件相比较，有何区别？
11．预应力混凝土受弯构件的变形是如何进行计算的？与钢筋混凝土受弯构件的变形相比有何异同？
12．预应力混凝土的张拉控制应力?con为何不能取的太高？
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，并根据需要配置和添加钢筋、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）设置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
2
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
2
方体的抗压强度fck，单位N/mm。
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。
F A5.简述混凝土轴心抗压强度。
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。
F A6.混凝土的强度等级是如何确定的。
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。
混凝土轴心受压时的应力应变曲线
sh
1）应力σ≤0.3 fc
sh
当荷载较小时，即σ≤0.3 fc，曲线近似是直线（图2-3中OA段），A点相当于混凝土的弹性极限。此阶段中混凝土的变形主要取决于骨料和水泥石的弹性变形。
sh sh
2）应力0.3 fc <σ≤0.8 fc