【正文】 混凝土純扭構件中超筋純扭構件的破壞有什么特點？計算中如何避免發(fā)生完全超筋破壞？當縱向鋼筋和箍筋配置過多或混凝土強度等級太低，會發(fā)生縱筋和箍筋都沒有達到屈服強度，而混凝土先被壓碎的現(xiàn)象，這種破壞與受彎構件超筋梁類似，沒有明顯的破壞預兆，鋼筋未充分發(fā)揮作用，屬脆性破壞，設計中應避免。為了避免此種破壞，《混凝土結構設計規(guī)范》對構件的截面尺寸作了限制，間接限定抗扭鋼筋最大用量。3．鋼筋混凝土純扭構件中少筋純扭構件的破壞有什么特點？計算中如何避免發(fā)生少筋破壞？當縱向鋼筋和箍筋配置過少（或其中之一過少）時，混凝土開裂后，混凝土承擔的拉力轉移給鋼筋，鋼筋快速達到屈服強度并進入強化階段，其破壞特征類似于受彎構件的少筋梁，破壞扭矩與開裂扭矩接近，破壞無預兆，屬于脆性破壞。這種構件在設計中應避免。為了防止這種少筋破壞，《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，受扭箍筋和縱向受扭鋼筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率，并應符合受扭鋼筋的構造要求。4．簡述素混凝土純扭構件的破壞特征。答：素混凝土純扭構件在純扭狀態(tài)下，桿件截面中產(chǎn)生剪應力。對于素混凝土的純扭構件，當主拉應力產(chǎn)生的拉應變超過混凝土極限拉應變時，構件即開裂。第一條裂縫出現(xiàn)在構件的長邊（側面）中點，與構件軸線成45176。方向，斜裂縫出現(xiàn)后逐漸變寬以螺旋型發(fā)展到構件頂面和底面，形成三面受拉開裂，一面受壓的空間斜曲面，直到受壓側面混凝土壓壞，破壞面是一空間扭曲裂面，構件破壞突然，為脆性破壞。5．在抗扭計算中，配筋強度比的ζ含義是什么？起什么作用？有什么限制？答：參數(shù)ζ反映了受扭構件中抗扭縱筋和箍筋在數(shù)量上和強度上的相對關系，稱為縱筋和箍筋的配筋強度比，即縱筋和箍筋的體積比和強度比的乘積，為箍筋的單肢截面面積，S為箍筋的間距，對應于一個箍筋體積的縱筋體積為，其中為截面內(nèi)對稱布置的全部縱筋截面面積，則ζ＝；試驗表明，只有當ζ值在一定范圍內(nèi)時，才可保證構件破壞時縱筋和箍筋的強度都得到充分利用，《規(guī)范》≤ζ≤1．7的條件，當ζ＞，取ζ＝。6．從受扭構件的受力合理性看，采用螺旋式配筋比較合理，但實際上為什么采用封閉式箍筋加縱筋的形式？答：因為這種螺旋式鋼筋施工復雜，也不能適應扭矩方向的改變，因此實際工程并不采用，而是采用沿構件截面周邊均勻對稱布置的縱向鋼筋和沿構件長度方向均勻布置的封閉箍筋作為抗扭鋼筋，抗扭鋼筋的這種布置形式與構件正截面抗彎承載力及斜截面抗剪承載力要求布置的鋼筋形式一致。7．《混凝土結構設計規(guī)范》是如何考慮彎矩、剪力、和扭矩共同作用的？的意義是什么？起什么作用？上下限是多少？答：實際工程的受扭構件中，大都是彎矩、剪力、扭矩共同作用的。構件的受彎、受剪和受扭承載力是相互影響的，這種相互影響的性質稱為復合受力的相關性。由于構件受扭、受彎、受剪承載力之間的相互影響問題過于復雜，采用統(tǒng)一的相關方程來計算比較困難。為了簡化計算，《混凝土結構設計規(guī)范》對彎剪扭構件的計算采用了對混凝土提供的抗力部分考慮相關性，而對鋼筋提供的抗力部分采用疊加的方法。（≤≤），稱為剪扭構件混凝土受扭承載力降低系數(shù)，,。,。8．對受扭構件的截面尺寸有何要求？縱筋配筋率有哪些要求？答：（1）．截面尺寸要求在受扭構件設計中，為了保證結構截面尺寸及混凝土材料強度不至于過小，為了避免超筋破壞，對構件的截面尺寸規(guī)定了限制條件?！痘炷两Y構設計規(guī)范》在試驗的基礎上，對hw/b≤6的鋼筋混凝土構件，規(guī)定截面限制條件如下式 當hw/b≤4時 （8－27） 當hw/b=6時 （8－28） 當4＜hw/b＜6時 按線性內(nèi)插法確定。計算時如不滿足上面公式的要求，則需加大構件截面尺寸，或提高混凝土強度等級。（2）．最小配筋率構在彎剪扭共同作用下，受扭縱筋的最小配筋率為；縱筋最小配筋率應取抗彎及抗扭縱筋最小配筋率疊加值。第7章 偏心受力構件承載力、小偏心受壓破壞的條件是什么？大、小偏心受壓的破壞特征分別是什么？答：（1），大偏心受壓破壞；，小偏心受壓破壞； （2）破壞特征： 大偏心受壓破壞：破壞始自于遠端鋼筋的受拉屈服，然后近端混凝土受壓破壞； 小偏心受壓破壞：構件破壞時，混凝土受壓破壞，但遠端的鋼筋并未屈服；？偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么？答：（1）偏心受壓短柱和長柱有何本質的區(qū)別在于，長柱偏心受壓后產(chǎn)生不可忽略的縱向彎曲，引起二階彎矩。（2）偏心距增大系數(shù)的物理意義是，考慮長柱偏心受壓后產(chǎn)生的二階彎矩對受壓承載力的影響。？如何取值?答：附加偏心距的物理意義在于，考慮由于荷載偏差、施工誤差等因素的影響，會增大或減小，另外，混凝土材料本身的不均勻性，也難保證幾何中心和物理中心的重合。其值取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者中的較大者。4．偏心受拉構件劃分大、小偏心的條件是什么？大、小偏心破壞的受力特點和破壞特征各有何不同？答：（1）當作用在縱向鋼筋合力點和合力點范圍以外時，為大偏心受拉；當作用在縱向鋼筋合力點和合力點范圍之間時，為小偏心受拉；（2）大偏心受拉有混凝土受壓區(qū)，鋼筋先達到屈服強度，然后混凝土受壓破壞；小偏心受拉破壞時，混凝土完全退出工作，由縱筋來承擔所有的外力。5．大偏心受拉構件為非對稱配筋，如果計算中出現(xiàn)或出現(xiàn)負值，怎么處理？答：取，對混凝土受壓區(qū)合力點（即受壓鋼筋合力點）取矩，第8章 鋼筋混凝土構件的變形和裂縫1．為什么說裂縫條數(shù)不會無限增加，最終將趨于穩(wěn)定?答：假設混凝土的應力σc由零增大到ft需要經(jīng)過l長度的粘結應力的積累，即直到距開裂截面為l處，鋼筋應力由σs1降低到σs2，混凝土的應力σc由零增大到ft，才有可能出現(xiàn)新的裂縫。顯然，在距第一條裂縫兩側l的范圍內(nèi)，即在間距小于2l的兩條裂縫之間，將不可能再出現(xiàn)新裂縫。2．裂縫寬度與哪些因素有關，如不滿足裂縫寬度限值，應如何處理?答：與構件類型、保護層厚度、配筋率、鋼筋直徑和鋼筋應力等因素有關。如不滿足，可以采取減小鋼筋應力（即增加鋼筋用量）或減小鋼筋直徑等措施。3．鋼筋混凝土構件撓度計算與材料力學中撓度計算有何不同? 為何要引入“最小剛度原則”原則?答：主要是指剛度的取值不同，材料力學中撓度計算采用彈性彎曲剛度，鋼筋混凝土構件撓度計算采用由短期剛度修正的長期剛度?！白钚偠仍瓌t”就是在簡支梁全跨長范圍內(nèi)，可都按彎矩最大處的截面抗彎剛度，亦即按最小的截面抗彎剛度，用材料力學方法中不考慮剪切變形影響的公式來計算撓度。這樣可以簡化計算，而且誤差不大，是允許的。4．簡述參數(shù)ψ的物理意義和影響因素?答：系數(shù)ψ的物理意義就是反映裂縫間受拉混凝土對縱向受拉鋼筋應變的影響程度。ψ的大小還與以有效受拉混凝土截面面積計算的有效縱向受拉鋼筋配筋率ρte有關。5．受彎構件短期剛度Bs與哪些因素有關，如不滿足構件變形限值，應如何處理?答：影響因素有：配筋率ρ、 截面形狀、 混凝土強度等級、 截面有效高度h0?？梢钥闯?，如果撓度驗算不符合要求，可增大截面高度，選擇合適的配筋率ρ。6．確定構件裂縫寬度限值和變形限值時分別考慮哪些因素?答：確定構件裂縫寬度限值主要考慮(1)外觀要求；(2)耐久性。變形限值主要考慮(1) 保證建筑的使用功能要求 (2) 防止對非結構構件產(chǎn)生不良影響 (3) 保證人們的感覺在可接受的程度之內(nèi)。第9章 預應力混凝土構件1．何為預應力？預應力混凝土結構的優(yōu)缺點是什么？答：①預應力：在結構構件使用前，通過先張法或后張法預先對構件混凝土施加的壓應力。②優(yōu)點：提高構件的抗裂性、剛度及抗?jié)B性，能夠充分發(fā)揮材料的性能，節(jié)約鋼材。③缺點：構件的施工、計算及構造較復雜，且延性較差。2．為什么預應力混凝土構件所選用的材料都要求有較高的強度？答：①要求混凝土強度高。因為先張法構件要求提高鋼筋與混凝土之間的粘結應力，后張法構件要求具有足夠的錨固端的局部受壓承載力。②要求鋼筋強度高。因為張拉控制應力較高，同時考慮到為減小各構件的預應力損失。3．什么是張拉控制應力？為何先張法的張拉控制應力略高于后張法？答：①張拉控制應力：是指預應力鋼筋在進行張拉時所控制達到的最大應力值。②因為先張法是在澆灌混凝土之前在臺座上張拉鋼筋，預應力鋼筋中建立的拉應力就是控制應力。放張預應力鋼筋后構件產(chǎn)生回縮而引起預應力損失；而后張法是在混凝土構件上張拉鋼筋，張拉時構件被壓縮，張拉設備千斤頂所示的張拉控制應力為已扣除混凝土彈性壓縮后的鋼筋應力，所以先張法的張拉控制應力略高于后張法。4．預應力損失包括哪些？如何減少各項預應力損失值？答：預應力損失包括：①錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預應力損失。可通過選擇變形小錨具或增加臺座長度、少用墊板等措施減小該項預應力損失；②預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應力損失。可通過兩端張拉或超張拉減小該項預應力損失；③預應力鋼筋與承受拉力設備之間的溫度差引起的預應力損失?？赏ㄟ^二次升溫措施減小該項預應力損失；④預應力鋼筋松弛引起的預應力損失。可通過超張拉減小該項預應力損失；⑤混凝土收縮、徐變引起的預應力損失?？赏ㄟ^減小水泥用量、降低水灰比、保證密實性、加強養(yǎng)互等措施減小該項預應力損失；⑥螺旋式預應力鋼筋構件，由于混凝土局部受擠壓引起的預應力損失。為減小該損失可適當增大構件直徑。5．預應力軸心受拉構件，在施工階段計算預加應力產(chǎn)生的混凝土法向應力時，為什么先張法構件用，而后張法用？荷載作用階段時都采用？先張法和后張法的、如何計算？答：因為在施工階段，先張法構件放松預應力鋼筋時，由于粘結應力的作用使混凝土、預應力鋼筋和非預應力鋼筋共同工作，變形協(xié)調(diào)，所以采用換算截面，且；而后張法構件，構件中混凝土和非預應力鋼筋共同工作良好，而與預應力鋼筋較差，且預應力是通過錨具傳遞，所以采用凈截面，且。6．如采用相同的控制應力，相同的預應力損失值，當加載至混凝土預壓應力為零時，先張法和后張法兩種構件中預應力鋼筋的應力是否相同，哪個大？答：當為零時，由于先張法預應力鋼筋的應力為 后張法構件應力鋼筋的應力為比較發(fā)現(xiàn)，二者不同，在給定條件下，后張法中預應力鋼筋中應力大一些。7．預應力軸心受拉構件的裂縫寬度計算公式中，為什么鋼筋的應力？答：因為為等效鋼筋應力，根據(jù)鋼筋合力點處混凝土預壓應力被抵消后的鋼筋中的應力來確定。8．后張法預應力混凝土構件，為什么要控制局部受壓區(qū)的截面尺寸，并需在錨具處配置間接鋼筋？在確定時，為什么和不扣除孔道面積？局部驗算和預應力作用下的軸壓驗算有何不同？答：①在后張法構件中，在端部控制局部尺寸和配置間接鋼筋是為了防止局部混凝土受壓開裂和破壞。②在確定時，和不扣除孔道面積是因為二者為同心面積，所包含的孔道為同一孔道。③兩者的不同在于，局部驗算是保證端部的受壓承載能力，未受載面積對于局部受載面積有約束作用，從而可以間接的提高混凝土的抗壓強度；而軸壓驗算是保證整個構件的強度和穩(wěn)定。9．對受彎構件的縱向受拉鋼筋施加預應力后，是否能提高正截面受彎承載力、斜截面受剪承載力，為什么？答：對正截面受彎承載力影響不明顯。因為預應力可以提高抗裂度和剛度。破壞時，預應力已經(jīng)抵消掉，與非預應力鋼筋混凝土受彎構件破壞特性相似。首先達到屈服，然后受壓區(qū)混凝土受壓邊緣應變到達極限應變而破壞。提高斜截面受剪承載力，因為預應力鋼筋有約束斜裂縫開展的作用，增加了混凝土剪壓區(qū)高度，從而提高了混凝土剪壓區(qū)所承擔的剪力。10．預應力混凝土受彎構件正截面的界限相對受壓區(qū)高度與鋼筋混凝土受彎構件正截面的界限相對受壓區(qū)高度是否相同？答：通過比較可知，兩者的正截面的界限相對受壓區(qū)高度是不同的。預應力混凝土受彎構件的界限相對受壓區(qū)高度與預應力鋼筋強度、混凝土壓應力為零時的應力有關。11．預應力混凝土構件為什么要進行施工階段的驗算？預應力軸心受拉構件在施工階段的正截面承載力驗算、抗裂度驗算與預應力混凝土受彎構件相比較，有何區(qū)別？答：①預應力混凝土構件在施工階段，由于施加預應力，構件必須滿足其承載和抗裂的要求，所以施工階段需要驗算。②兩者的區(qū)別為受彎構件受壓區(qū)混凝土壓應力需要滿足承載力、抗裂度要求之外，受拉區(qū)混凝土拉應力也需要滿足相應要求。12．預應力混凝土受彎構件的變形是如何進行計算的？與鋼筋混凝土受彎構件的變形相比有何異同？答：預應力混凝土受彎構件的撓度包括兩部分：一部分為預加應力產(chǎn)生的反拱；一部分為荷載產(chǎn)生的撓度。荷載作用產(chǎn)生的撓度計算與鋼筋混凝土受彎構件相似。13．公路預應力橋梁的預應力損失如何估算？與建筑結構預應力梁的預應力損失有何異同？答：公路預應力橋梁的預應力損失可按《公路橋規(guī)》進行估算。與建筑結構預應力梁的預應力損失比較，損失的種類相似，但有些損失計算方法有較大區(qū)別，如混凝土收縮、徐變引起的預應力損失。14．預應力混凝土的張拉控制應力為何不能取的太高？答：如果張拉控制應力取得太高，則可能引起構件的某些部位開裂或端部混凝土局部壓壞、構件的延性降低或產(chǎn)生較大塑性變形。計算題參考答案第3章 軸心受力構件承載力1． 某多層現(xiàn)澆框架結構的底層內(nèi)柱，軸向力設計值N=2650kN，計算長度，混凝土強度等級為C30（fc=），鋼筋用HRB400級（），環(huán)境類別為一類。確定柱截面積尺寸及縱筋面積。解：根據(jù)構造要求，先假定柱截面尺寸為400mm400mm由，查表得根據(jù)軸心受壓承載力公式確定，%的構造要求。選 ，設計面積與計算面積誤差5%，滿足要求。2．某多層現(xiàn)澆框架廠房結構標準層中柱,軸向壓力設計值N=2100kN,樓層高H=，計算長度l0=，混凝土用C30（fc=），鋼筋用HRB335級（），環(huán)境類別為一類。確定該柱截面尺寸及縱筋面積。[解] 根據(jù)構造要求，先假定柱截面尺寸為400mm400mm長細比，查表根據(jù)軸心受壓承載力公式確定 ，%的構造要求。選620，設計面積與計算面積誤差5%，滿足要求。3．某無側移現(xiàn)澆框架結構底層中