发布时间 : 星期一 文章混凝土习题及答案(1)更新完毕开始阅读fb839f250722192e4536f692
12．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ζ2=ζ3=ζr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 (2-18)
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。
13．简述混凝土在单轴短期加载下的应力应变关系。
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2-3，各个特征阶段的特点如下。
图2-3 混凝土轴心受压时的应力应变曲线
1）应力σ≤0.3 fc sh
当荷载较小时，即ζ≤0.3 fc sh，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。 2）应力0.3 fc sh <ζ≤0.8 fc sh
随着荷载的增加，当应力约为(0.3～0.8) fc，曲线明显偏离直线，应变增长比应力快，混凝土表现出越来越明显的弹塑性。
3）应力0.8 fc sh <ζ≤1.0 fc sh
随着荷载进一步增加，当应力约为(0.8～1.0) fc sh，曲线进一步弯曲，应变增长速度进一步加快，表明混凝土的应力增量不大，而塑性变形却相当大。此阶段中混凝土内部微裂缝虽有所发展，但处于稳定状态，故b点称为临界应力点，相应的应力相当于混凝土的条件屈服强度。曲线上的峰值应力C点，极限强度fc sh，相应的峰值应变为ε0。
4）超过峰值应力后
超过C点以后，曲线进入下降段，试件的承载力随应变增长逐渐减小，这种现象为应变软化。
14．什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量？
sh
答：取混凝土应力应变曲线在原点O切线的斜率，作为混凝土的初始弹性模量，简称弹性模量Ec，即:
Ec = tgα0
Ec——初始弹性模量；
a0——原点切线的斜率夹角。
当应力较大时，混凝土已进入弹塑性阶段，弹性模量已不能正确反映此时的应力应变关系。比较精确的方法采用切线模量Ec′，即在应力应变曲线任一点处作一切线。此切线的斜率即为该点的切线模量，其表达式为
Ec′= tgα = dσ / dε
切线模量是原点与某点连线即割线的斜率作为混凝土的割线模量，称为变形模量Ec″，它的表达式为 Ec″= tgα1 = ζc / εc
15．什么叫混凝土徐变？混凝土徐变对结构有什么影响？ 答：在不变的应力长期持续作用下，混凝土的变形随时间而缓慢增长的现象称为混凝土的徐变。
徐变对钢筋混凝土结构的影响既有有利方面又有不利方面。有利影响，在某种情况下，徐变有利于防止结构物裂缝形成；有利于结构或构件的内力重分布，减少应力集中现象及减少温度应力等。不利影响，由于混凝土的徐变使构件变形增大；在预应力混凝土构件中，徐变会导致预应力损失；徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大，故而使受弯构件挠度增加，使偏压构件的附加偏心距增大而导致构件承载力的降低。
16．钢筋与混凝土之间的粘结力是如何组成的？
答：试验表明，钢筋和混凝土之间的粘结力或者抗滑移力，由四部分组成：
（1）化学胶结力：混凝土中的水泥凝胶体在钢筋表面产生的化学粘着力或吸附力，来源于浇注时水泥浆体向钢筋表面氧化层的渗透和养护过程中水泥晶体的生长和硬化，取决于水泥的性质和钢筋表面的粗糙程度。当钢筋受力后变形，发生局部滑移后，粘着力就丧失了。
（2）摩擦力：混凝土收缩后，将钢筋紧紧地握裹住而产生的力，当钢筋和混凝土产生相对滑移时，在钢筋和混凝土界面上将产生摩擦力。它取决于混凝土发生收缩、荷载和反力等对钢筋的径向压应力、钢筋和混凝土之间的粗糙程度等。钢筋和混凝土之间的挤压力越大、接触面越粗糙，则摩擦力越大。
（3）机械咬合力：钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力，即混凝土对钢筋表面斜向压力的纵向分力，取决于混凝土的抗剪强度。变形钢筋的横肋会产生这种咬合力，它的咬合作用往往很大，是变形钢筋粘结力的主要来源，是锚固作用的主要成份。 （4）钢筋端部的锚固力：一般是用在钢筋端部弯钩、弯折，在锚固区焊接钢筋、短角钢等机械作用来维持锚固力。
各种粘结力中，化学胶结力较小；光面钢筋以摩擦力为主；变形钢筋以机械咬合力为主。
17．最小锚固长度是如何确定的？
答：达到锚固极限状态时所需要的钢筋最小锚固长度，称为临界锚固长度lcra。锚固抗力等于钢筋屈服强度Fy时，相应的锚固长度就是临界锚固长度lcra，这是保证受力钢筋直到屈服也不会发生锚固破坏的最小长度。钢筋屈服后强化，随锚固长度的延长，锚固抗力还能增长，到锚固抗力等于钢筋拉断强度Fu时，相应的锚固长度就是极限锚固长度la。设计锚固长度la应当在临界锚固长度和极限锚固长度之间，前者是为了保证钢筋承载受力的基本性能，后者是因为过长的锚固实际已经不起作用。
18．简述绑扎搭接连接的机理。
答：绑扎搭接钢筋之间能够传力是由于钢筋与混凝土之间的粘结锚固作用。两根相背受
u
力的钢筋分别锚固在搭接连接区段的混凝土中，都将应力传递给混凝土，从而实现了钢筋之间的应力过渡。因此，绑扎搭接传力的基础是锚固。但是搭接钢筋之间的缝间混凝土会因剪切而迅速破碎，握裹力受到削弱。因此，搭接钢筋的锚固强度减小，与锚固长度相比，搭接长度应予加长。此外，由于锥楔作用造成的径向力引起了两根钢筋之间的分离趋势。因此，搭接钢筋之间容易发生纵向劈裂裂缝，必须有较强的围箍约束以维持锚固。
第3章 按近似概率理论的极限状态设计法
3.1选择题
1．结构的( D )是：结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力。 A．安全性 B．适用性 C．耐久性 D．可靠性 2．下列情况属于超出正常使用极限状态的情况的是（ B ）。 A．雨篷倾倒
B．现浇双向板楼面在人行走动中振动较大 C．连续梁中间支座产生塑性铰
D．构件丧失稳定
3．可变荷载中作用时间占设计基准期内总持续时间超过50%的荷载值，称为（ D ）。 A．荷载设计值 B．荷载标准值
C．荷载频遇值 D．可变荷载准永久值
4．混凝土强度等级C是由立方体抗压强度试验值按下述（ B ）项原则确定的。 A．取平均值，超值保证率50%
B．取标准值，超值保证率95%
C．取标准值，超值保证率97.72%
D．取标准值，超值保证率85.5%
5．现行混凝土结构设计规范（GB50010—2002）度量混凝土结构可靠性的原则是（D） A．用分项系数，不计失效率
B．用分项系数和结构重要性系数，不计失效率
C．用可靠指标β，不计失效率
D．用β表示，并在形式上采用分项系数和结构重要性系数代替β
6．规范对混凝土结构的目标可靠指标要求为3.7（脆性破坏）和3.2（延性破坏）时，该建筑结构的安全等级属于（ C ）
A．一级，重要建筑 B．二级，重要建筑
C．二级，一般建筑 D．三级，次要建筑 7．当楼面均布活荷载大于或等于4kN/m2时，取可变荷载分项系数等于（A） A．1.3 B．1.2 C．1.0 D．1.4
3.2问答题
1.结构可靠性的含义是什么？它包括哪些功能要求？
答:结构可靠性是指结构在规定时间(设计基准期)内，在规定条件下(正常设计、正常施工、正常使用和维护)完成预定功能的能力。 它的功能要求为:
(1)安全性 ； (2)适用性； (3)耐久性。 2.结构超过极限状态会产生什么后果?
答:当结构或构件超过承载能力极限状态，就可能产生以下后果：由于材料强度不够而破坏，
或因疲劳而破坏，或产生过大的塑性变形而不能继续承载，结构或构件丧失稳定；结构转变为机动体系。超过这一极限状态，结构或其构件就不能满足其预定的安全性要求。 当结构或构件超过了正常使用极限状态，就可能产生以下后果：结构或构件出现影响正常使用的过大变形、过宽裂缝、局部损坏和振动。超过这一极限状态，结构或其构件就不能满足其预定的适用性或耐久性要求。 3.建筑结构安全等级是按什么原则划分的?
答:我国是根据建筑结构破坏时可能产生的后果严重与否，分为三个安全等级。见下表： 4.“作用”和“荷载”有什么区别? 为什么说构件的抗力是一个随机变量?
答：使结构产生内力或变形的原因称为―作用‖，分直接作用和间接作用两种。 荷载是直接作用，混凝土的收缩、温度变化、基础的差异沉降、地震等引起结构外形或约束的原因称为间接作用。
构件的抗力可能随时间和空间发生变化，且这种变化在大多数情况下都是随机的，只能用随机变量或随机过程来描述。
5.什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类，其含义各是什么?
答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。 极限状态的分类：
1）承载力极限状态：结构或结构构件达到最大承载力，出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形。
2）正常使用极限状态：结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。 6.建筑结构应该满足哪些功能要求?结构的设计工作寿命如何确定?结构超过其设计工作寿命是否意味着不能再使用?为什么?
答：建筑结构应该满足的功能要求概括为：安全性、适用性、耐久性。 结构的设计使用年限，是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。设计使用年限可按《建筑结构可靠度设计统一标准》确定，业主可提出要求，经主管部门批准，也可按业主的要求确定。
结构的设计使用年限虽与其使用寿命有联系，但不等同。超过设计使用年限并不是不能使用，而是指它的可靠度降低了。
7.正态分布概率密度曲线有哪些数字特征?这些数字特征各表示什么意义?
答：正态分布概率密度曲线有三个数字特征： 1）平均值，它为随机变量取值的水平，它表示随机变量取值的集中位置。平均值愈大，则分布曲线的高峰点离开纵坐标轴的水平距离愈远。 2）标准差，它是随机变量方差的正二次方根，它表示随机变量的离散程度。标准差愈大时，分布曲线愈扁平，说明变量分布的离散性愈大。
平均值：??nni?xi?1????x?i2n;标准差：??i?1n?13）变异系数，它为随机变量标准差除以其平均值的绝对值的商，它表示随机变量取值的相对离散程度。如果有两批数据，它们的标准差相同，但平均值不相同，则平均值较小的这组数据中，各观测值的相对离散程度较大。