混凝土简答题

1. 钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点? 答优点：材料利用合理；可模性好；耐久性和耐火性较好，维护费用低；现浇混凝土结构的整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性，防振性和防辐射性能较好；刚度大, 阻尼大, 有利于结构的变形控制；易于就地取材。缺点：自重大；抗裂性差；承载力有限；施工复杂，工序多工期长，施工受季节、天气的影响较大；混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。2. 钢筋混凝土梁破坏时有哪些特点？钢筋和混凝土是如何共同作用的？答：配置钢筋后，钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁大大提高，钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度均得到充分利用，且破坏过程有明显预兆。但从开裂荷载到屈服荷载，在很长的过程带裂缝工作。通常裂缝宽度很小，不致影响正常使用。但裂缝导致梁的刚度显著降低，使得钢筋混凝土梁不利于大跨度结构3. 混凝土结构对钢筋性能有哪些要求? 答：钢筋混凝土结构对钢筋的性能有如下几点要求1）采用高强度钢筋可以节约钢材，取得较好的经济效果；2）为了使钢筋在断裂前有足够的变形，要求钢材有一定的塑性；3）可焊性好，即要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形；4）满足结构或构件的耐火性要求；5）为了保证钢筋与混凝土共同工作，钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。4. 混凝土的强度等级是根据什么确定的? 我国新《规范》规定的混凝土强度等级有哪些? 答：混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为150mm 的立方体试件（温度为20±3℃，湿度≥90%），在28d 龄期用标准试验方法（加载速度0.15~0.3N/mm2/s，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的抗压强度。《混凝土结构设计规范》根据强度范围，从C15~C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。5. 钢筋和混凝土为何能在一起工作？梁、柱中的受力钢筋分别有什么作用？答：共同工作的原因：1）二有相近的温度线膨胀系数；2）混凝土硬化后，与钢筋有较强的粘结力。梁中钢筋：代替混凝土]受拉；柱中钢筋：承受压力，提高构件延性。6. 简述混凝土在三向受压时的受力特点，并举例说明在工程上的实际应用。答：混凝土处于三向受压时，侧压力的存在大大提高混凝土的抗压强度，混凝土的变形性能接近理想的弹塑性体。在实际工程中，采用钢管混凝土柱、螺旋箍筋柱等，能约束混凝土的变形，使混凝土的抗压强度、延性有很大提高。7. 光圆钢筋与变形钢筋的粘结机理有什么不同？如何提高？答：光圆钢筋的粘结力主要来自化学胶结力和摩擦力；变形钢筋主要来自于机械咬合力。可以通过加强端部来提供锚固力。8. 影响钢筋和混凝土粘结强度的主要因素有哪些？为保证筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施? 答：影响粘结强度的主要因素有混凝土强度、保护层厚度、钢筋净间距、横向配筋、侧向压应力及浇筑混凝土时钢筋的位置等。为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力，可采用以下措施：1）采用变形钢筋；2）选择适当的钢筋间距；3）使用横向钢筋；4）满足混凝土保护层最小厚度的要求；5）保证最小搭接长度和锚固长度；6）在钢筋端部设置弯钩。9. 简述混凝土保护层的作用。答：1）保护纵向钢筋不被锈蚀；2）在火灾等情况下，使钢筋温度上升缓慢；3）使纵筋与混凝土之间有较好的粘结。10. 什么是混凝土的徐变? 徐变对混凝土构件有何影响? 通常认为影响徐变的主要因素有哪些? 如何减少徐变? 答：混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间而不断增长的现象称为徐变。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，甚至会导致破坏。同时，徐变有利于结构构件产生内（应）力重分布，降低结构的受力（如支座不均匀沉降），减小大体积混凝土内的温度应力，受拉徐变可延缓收缩裂缝的出现。a) 内在因素是混凝土的组成和配比。b) 环境影响包括养护和使用条件。c) 应力条件.11. 进行正截面承载力计算时引入了哪些基本假设? 答1）截面在变形的过程中保持平面；2）不考虑混凝土抵抗拉力；3）混凝土轴心受压的应力与应变关系为抛物线, 其极限应变ε0取0.002, 相应的最大压应力取为混凝土轴心抗压强度设计值fc ；对非均匀受压构件, 当压应变εc ≤0.002时，应力与应变关系为抛物线，当压应变εc ≥0.002时，应力与应变关系为水平线，其极限应变εcu 取0.0033，相应的最大压应力取为混凝土弯曲抗压强度设计值α1fc.4）钢

筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。受拉钢筋极限应变取0.01. 12. 什么叫少筋梁、适筋梁和超筋梁? 在实际工程中为什么应避免采用少筋梁和超筋梁? 答：当纵向配筋率适中时，纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎，梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的，破坏过程较长，有一定的延性，称之为适筋破坏，相应的梁称为适筋梁。当纵向配筋率过高时，纵向钢筋还未屈服，受压区混凝土就被压碎，梁是因混凝土被压碎而破坏的，破坏过程较短，延性差，破坏带有明显的脆性，称之为超筋破坏，相应的梁称为超筋梁。当纵向配筋率过低时，梁一旦开裂，纵向钢筋即屈服，甚至进入强化阶段，梁的承载力与同截面的素混凝土梁相当，梁是因配筋率过低而破坏的，破坏过程短，延性差，称之为少筋破坏，相应的梁称为少筋梁。超筋梁配置了过多的受拉钢筋，造成钢材的浪费，且破坏前没有预兆；少筋梁的截面尺寸过大，故不经济，且是属于脆性破坏，故在实际工程中应避免采用少筋梁和超筋梁。13. 适筋梁受弯破坏的几个阶段是如何划分的？受弯构件正常工作在那个阶段？抗裂及强度计算分别以哪个阶段为计算依据? 答：在第Ⅰ阶段，混凝土没有开裂，受压区混凝土的应力图形位直线，受拉区混凝土应力图形前期是直线，后期为曲线；受拉钢筋的应力较小；梁的弯矩与截面曲率成直线关系，挠度很小. 在第II 阶段，梁是带裂缝工作的。在裂缝截面处，受拉区大部分混凝土推出工作，拉力由纵向钢筋承担，钢筋没有屈服；受压区混凝土已有塑性变形；梁的弯矩与截面曲率成曲线关系，挠度还不明显. 在第III 阶段，纵向受拉钢筋屈服，裂缝处，受拉区大部分混凝土退出工作；受压区混凝土应力图形比较丰满，到压区边缘混凝土压应变达到极限压应变时，构件破坏；梁的弯矩与截面曲率成接近水平的直线，挠度大。受弯构件正常工作在第II 阶段；抗裂以Ia 为计算依据，强度计算以IIIa 为计算依据.14. 钢筋混凝土受弯构件正截面破坏的三种破坏形态和破坏特征. 答：少筋破坏、适筋破坏和超筋破坏. 少筋破坏：，梁一旦开裂，纵向钢筋即屈服，甚至进入强化阶段，梁的承载力与同截面的素混凝土梁相当，梁是因配筋率过低而破坏的，破坏过程短，延性差；适筋破坏：纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎，梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的，破坏过程较长，有一定的延性；超筋破坏：纵向钢筋还未屈服，受压区混凝土就被压碎，梁是因混凝土被压碎而破坏的，破坏过程较短，延性差，破坏带有明显的脆性.15. 如何防止将受弯构件设计成少筋构件和超筋构件? 答：1）为了防止将受弯构件设计成少筋构件，要求构件的配筋量不得低于最小配筋率的配筋量，即：ρ≥ ρmin2）为了防止将受弯构件设计成超筋构件，要求构件截面的相对受压区高度不得超过其相对界限受压区高度，即ξ≤ξb 。

16.T 形截面如何分类？怎样判别第一类T 形截面和第二类T 形截面？答：进行T 形截面正截面承载力计算时，首先需要判别T 形截面是属于第一类T 形截面还是第二类T 形截面。当中和轴位于翼缘内时，为第一类T 形截面；当中和轴位于腹板内时，为第二类T 形截面；当中和轴位于翼缘和腹板交界处时，为第一类T 形截面和第二类T 形截面的分界线.17什么叫界限破坏，此时混凝土和钢筋的应变分别是多少, 相对受压区高度多大？答：受弯构件正截面破坏时，钢筋应力到达屈服强度时，受压边缘的纤维应变恰好到达极限压应变。混凝土的应变为εcu, 钢筋的应变为fy/Es,相对受压区高度为ξb.18. 在什么条件下要采用双筋截面？双筋梁的计算公式中为什么要有适用条件？答：1) 弯矩很大，按单筋计算时超筋，而梁的截面尺寸受到限制，混凝土强度等级又不能提高时；2）在不同荷载组合下，梁截面承受异号弯矩。适用条件 '2sax ≥是为了保证受压钢筋屈服；0hxb ξ≤ 是为了保证受拉钢筋屈服。19. 简述受弯构件无腹筋梁斜截面的三种破坏特征，在设计中如何避免。答：有三种破坏形态：斜压破坏，剪压破坏，斜拉破坏。在设计中，用限制构件截面尺寸的条件来防止斜压破坏；用满足最小配箍率条件及构造要求来防止斜拉破坏；通过计算来防止剪压破坏20. 斜截面承载力计算一般应选择哪些计算位置？答：一般应选择四种位置：1）支座边缘处斜截面；2）弯起钢筋弯起点处的斜截面；3）箍筋数量和间距改变处的斜截面；4）腹板宽度改变处的斜截面。21. 为什么说少筋梁、超筋梁的经济性不好? 答：超筋梁配置了过多的受拉

钢筋，造成钢材的浪费，且破坏前没有预兆；少筋梁的截面尺寸过大，故不经济，且是属于脆性破坏，故在实际工程中应避免采用少筋梁和超筋梁。22. 试述梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征。答：斜拉破坏：当剪跨比较大（>3）时，或箍筋配置不足时出现。此破坏系由梁中主拉应力所致，其特点是斜裂缝一出现梁即破坏，破坏呈明显脆性，类似于正截面承载力中的少筋破坏。斜压破坏：当剪跨比较小（

2）如果b ξξ>，属于小偏心构件，破坏形态为受压破坏。这种破坏属于脆性破坏，其特点是构件破坏始于压区混凝土压碎，远端钢筋不管受拉，还是受压，一般达不到屈服强度。29. 长细比对长柱的破坏形态有何影响？答1）长细比较小时，受压柱的纵向弯曲很小，二阶弯矩很小，可认为偏心矩保持不变，NM/的变化迹线是直线，属于材料破坏。2）长细比较大时，纵向弯曲较大，偏心矩随着增加，NM/是变化的，二阶弯矩在总弯矩中占有较大比重，但最终仍然属于材料破坏。3）当长细比很大时，当荷载超过其临界荷载后，虽然截面上内力远小于材料强度，构件发生失稳而破坏。此时，属于失稳破坏。30. 画出对称配筋偏压柱正截面承载力uuMN −相关曲线，并简述其特点？曲线特点：1）0=uM，uN 最大；0=uN时，uM 不是最大，界限破坏时，uM 最大，见图中虚线所示。2）小偏心受压时，uN 随uM 的增大而减小；大偏心受压时，uN 随uM 的增大而增大。31．钢筋2．当纵向拉力N 作用在钢筋sA 合力点和钢筋'sA 合力点范围内，或者ahe −

然有受压区，配筋合适仍为受拉破坏。小偏拉构件，破坏时，截面裂缝贯通，没有受压区，拉力全部由钢筋承担。33. 试说明为什么大、小偏心受拉构件的区分只与轴向力的作用位置有关，与配筋率无关? 答：大、小偏心受拉构件的区分，与偏心受压构件不同，它是以到达正截面承载力极限状态时，截面上是否存在有受压区来划分的。当纵向拉力作用N 于As 与As 之间时，受拉区混凝土开裂后，拉力由纵向钢筋As 负担，而As 位于N 的外侧，有力的平衡可知，截面上将不可能再存在有受压区，纵向钢筋As 受拉。因此，只要N 作用在As 与As 之间，与偏心距大小及配筋率无关，均为全截面受拉的小偏心受拉构件。当纵向拉力作用N 于As 与As 间距之外，部分截面受拉，部分受压。拉区混凝土开裂后，有平衡关系可知，与As 的配筋率无关，截面必须保留有受压区，As 受压为大偏心受拉构件。34. 怎样区别偏心受拉构件所属的类型? 答：偏心受拉构件的正截面承载力计算，按纵向拉力的位置不同，可分为大偏心受拉与小偏心受拉两种情况：当纵向拉力作用N 作用在钢筋As 合力点及A¢s 的合力点范围以外时，属于大偏心受拉的情况；当纵向拉力作用N 作用在钢筋As 合力点及A¢s 的合力点范围以内时，属于小偏心受拉的情况。35. 何谓“最小刚度原则”？试分析应用该原则的合理性。答：最小刚度原则：各截面的刚度不相等，就是在简支梁全跨长范围内．可都按弯矩最大处的截面弯曲刚度。亦即按最小的截面弯曲刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。为简化计算取最大内力maxM 处的最小刚度minB 计算。当有变号弯矩时，可分别取同号弯矩|M|max处的最小刚度。试验分析表明，一方面按minB 计算的挠度值偏大；另一方面，不考虑剪切变形的影响，导致挠度计算值偏小。上述两方面的影响大致可以相互抵消。36简述配筋率对受弯构件正截面承载力，挠度和裂缝宽度的影响。答：在适筋梁范围内，增大配筋率对提高构件承载力效果明显，但对减小挠度效果不明显。—个构件不能盲目的用增大配筋率的方法来解决挠度不满足的问题。有效配筋率增大，裂缝宽度减小。37影响混凝土耐久性的主要因素是那些？答：内部因素：混凝土的强度、密实性、水泥用量、水灰比、氯离子及碱含量、外加剂用量、保护层厚度等；外部因素：环境条件、包括温度、湿度、CO2含量、侵蚀性介质等。38预应力构件张拉控制应力为什么不宜太高，也不宜太低？答：取值过低，则预应力钢筋经过各种损失后、对混凝土产生的预压应力过小，不能有效地提高预应力混凝土构件的抗裂度和刚度。如果张拉挖制应力取值过高，则可能引起以下的问题：1) 在施工阶段会使构件的某些部位受到拉力(称为预拉力) 甚至开裂，对后张法构件可能造成局部混凝土局压破坏；2) 构件出现裂缝时的荷载值与极限荷载值很接近，使构件在破坏前无明显的预兆，构件延性较差；3) 为了减少预应力损失，有时需进行超张拉．有可能在超张拉过程中使个别钢筋的应力超过它的实际屈服强度。使钢筋产生较大塑性变形或脆断。39简述各种预应力损失的含义及减小措施。答：锚具变形损失：选择锚具变形小或使预应力钢筋内缩小的锚具、夹具，尽量少用垫板；增加台座长度。预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失2l σ减少损失措施：两端张拉；超张拉。温差损失：采用两次升温养护；钢模上张拉预应力钢筋。钢筋应力松弛损失：超张拉混凝土收缩、徐变的预应力损失5l σ：减少混凝土收缩徐变的措施。40为什么预应力砼构件必须采用高强材料？答：1）混凝土收缩、徐变小。以减少因收缩、徐变引起的预应力损失；快硬、早强。利于加速施工进度。2）钢材：扣除预应力后，能达到较好的预应力效果。 41分别写出先后张法第一批，第二批预应力损失表达式。42比较先后张法轴心受拉构件计算的异同点。答：1) 钢筋应力：后张法比先张法相应时刻的钢筋应力多αE σpc ；2) 混凝土应力：施工阶段，先张法用构件换算截面面积，后张法用净截面面积，使用阶段，都采用换算截面面积。43什么是先张法构件预应力钢筋的传递长度，和锚固长度有什么不同？答：先张法构件是依靠预应力钢筋和混凝土之间的粘结力传递预应力，在构件的端部需经过一定的传递长度才能在构件的中间建立不变的预应力，这一段长度，叫预应力传递长度。锚固长度是指构件在外荷载作用下，为了使力筋不被拔出，钢筋应力从端部的零到屈服强度的

长度。44预应力受弯构件计算包括哪些内容？答1）使用阶段计算：正截面受弯、受剪承载力计算；正截面受弯、受剪抗裂计算2）施工阶段验算。45简述保证耐久性的措施。答：规定最小保护层厚度；满足混凝土的基本要求；控制最大水灰比、最小水泥用量、最低强度等级、最大氯离子含量以及最大碱含量。对环境较差的构件，宜采用可更换或易更换的构件；对于暴露在侵蚀性环境中的结构和构件，宜采用带肋环氧涂层钢筋，预应力钢筋应有防护措施。采用有利提高耐久性的高强混凝土。46预应力混凝土结构与普通混凝土结构相比，其主要优点是：1）提高构件的抗裂度，改善了构件的受力性能。因此适用于对裂缝要求严格的结构；2）由于采用了高强度混凝土和钢筋，从而节省材料和减轻结构自重，因此适用于跨度大或承受重型荷载的构件；3）提高了构件的刚度，减少构件的变型，因此适用于对构件的刚度和变形控制较高的结构构件；4）提高了结构或构件的耐久性、耐疲劳性和抗震能力。 预应力混凝土结构的缺点是需要增设施加预应力的设备，制作技术要求高，施工周期较长。47简述《公路桥规》和《砼结构设计规范》中结构设计方法的异同点？答：《砼结构设计规范》中结构设计方法为近似概率极限状态设计法。用可靠指标β来衡量结构可靠度，并把分项系数与可靠度联系起来，给出实用的多系数设计表达式。《公路桥规》中结构设计方法为半概率极限状态设计法为半概率极限状态设计法。对荷载和材料强度也采用了数理统计，但是没有引入可靠度的概念，其分项安全系数大多由经验确定48在正常使用极限状态计算中，一般采用了哪几条假定？各有何作用？答1）平截面假定。假定梁的正截面在梁受力并发生弯曲变形后，仍保持平面。该假定使得钢筋和混凝土之间的应变符合三角形几何关系2）弹性体假定。将混凝土受压区的应力分布图形为曲线形简化成直线分布，这样应力和应变就成正比例关系3）忽略受拉区混凝土的作用，拉应力由钢筋承担49在受弯构件裂缝宽度验算中，怎么考虑长期荷载作用的？答在裂缝宽度计算公式中，用系数2c 来表达荷载的作用，当为短期静荷载，0.12=c，当长期荷载作用时，NNc025.01+=，其中0N 为长期荷载下的内力，N 为全部使用荷载下的内力50简要说明先张法构件预应力钢筋的传递长度和锚固长度的概念？答预应力钢筋放张时，钢筋内缩，受到钢筋与混凝土间粘结力的阻止，从端面起，经过长度cl 后，钢筋内缩将完全被阻止，称cl 为预应力钢筋的传递长度。构件承受荷载后，预应力钢筋还要回缩，当达到抗拉设计强度yR 时，内缩长度达到ml 才会被阻止，称ml 为锚固长度。 预应力的组合 预应力损失的组合 先张法构件 后张法构件 混凝土预压前 （第一批）损失σlI σl1 +σl2+σl3+σl4 σl1 +σl2 混凝土预压后 （第二批）损失σlII σl5 σl4+σl5+6lσ