混凝土简答题

第2章混凝土结构材料的物理力学性能2.1问：混凝土的强度等级是根据什么确定的？我国《混凝土结构设计规范》规定的混凝土强度等级有哪些？什么样的混凝土强度属于高强混凝土范畴？混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值确定的。

我国新《规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。

C50---C80属于高强度混凝土范畴；2.2某方形钢筋混凝土短柱浇筑后发现混凝土强度不足，根据约束混凝土原理如何加固该柱？根据约束原理，要提高混凝土的抗压强度，就要对混凝土的横向变形加以约束，从而限制混凝土内部微裂缝的发展。

因此，工程上通常采用沿方形钢筋混凝土短柱高度方向环向设臵密排矩形箍筋的方法来约束混凝土，然后沿柱四周支模板，浇筑混凝土保护层，以此改善钢筋混凝土短柱的受力性能，达到提高混凝土的抗压强度和延性的目的。

2.3什么是混凝土的徐变？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？如何减小徐变？结构或材料承受的荷载或应力不变，而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。

徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大影响，它会使构件的变形增加，在钢筋混凝土截面中引起应力重分布的现象，在预应力混凝土结构中会造成预应力损失。

影响混凝土徐变的主要因素有：1）时间参数；2）混凝土的应力大小；3）加载时混凝土的龄期；4）混凝土的组成成分；5）混凝土的制作方法及养护条件；6）构件的形状及尺寸；7）钢筋的存在等。

减少徐变的方法有：1）减小混凝土的水泥用量和水灰比；2）采用较坚硬的骨料；3）养护时尽量保持高温高湿，使水泥水化作用充分；4）受到荷载作用后所处的环境尽量温度低、湿度高。

2.4光面钢筋与混凝土的粘结作用是由哪几部分组成的，变形钢筋的粘结机理与光面钢筋的有什么不同？钢筋和变形钢筋的S-i关系曲线格式怎样的？光面钢筋与混凝土粘结作用组成部分：1）钢筋与混凝土接触面上得胶结力；2）混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力；3）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间的机械咬合力；光圆钢筋的粘结机理与变形钢筋的主要差别：光圆钢筋的粘结力主要来自胶结力和摩擦阻力；变形钢筋的粘合力主要来自机械咬合作用；（附图）钢筋混凝土受力后会沿钢筋和混凝土接触面上产生剪应力，通常把这种剪应力称为钢筋和混凝土之间的粘结力。

影响钢筋与混凝土粘结强度的主要因素有：混凝土强度、保护层厚度及钢筋净间距、横向配筋及侧向压应力、钢筋表面形状以及浇筑混凝土时钢筋的位臵等。

保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力的构造措施有：1）对不同等级的混凝土和钢筋，要保证最小搭接长度和锚固长度；2）为了保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结，必须满足钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度的要求；3）在钢筋的搭接接头范围内应加密箍筋；4）为了保证足够的粘结在钢筋端部应设臵弯钩。

此外，对高度较大的混凝土构件应分层浇注或二次浇捣，另外，对于锈蚀钢筋，一般除重锈钢筋外，可不必除锈。

第4章 受弯构件的正截面受弯承载力思 考 题4.1 混凝土弯曲受压时的极限压应变cu ε取多少？混凝土弯曲受压时的极限压应变cu ε的取值如下：当正截面处于非均匀受压时，cu ε的取值随混凝土强度等级的不同而不同，即cu ε＝0.0033－0.5(f cu,k －50)×10-5，且当计算的cu ε值大于0.0033时，取为0.0033；当正截面处于轴心均匀受压时，cu ε取为0.002。

4.2 什么叫“界限破坏”？“界限破坏”时的s ε等于多少？所谓“界限破坏”，是指正截面上的受拉钢筋的应变达到屈服的同时，受压区混凝土边缘纤维的应变也正好达到混凝土极限压应变时所发生的破坏。

此时，受压区混凝土边缘纤维的应变c ε＝cu ε＝0.0033－0.5(f cu,k －50)×10-5，受拉钢筋的应变s ε＝y ε＝f y ／E s 。

4.3 为什么要掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态？它与建立正截面受弯承载力计算公式有何关系？因为受弯构件正截面受弯全过程中第Ⅰ阶段末(即Ⅰa 阶段)可作为受弯构件抗裂度的计算依据；第Ⅱ阶段可作为使用荷载阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据；第Ⅲ阶段末(即Ⅲa 阶段)可作为正截面受弯承载力计算的依据。

所以必须掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态。

正截面受弯承载力计算公式正是根据Ⅲa 阶段的应力状态列出的。

4.4 什么叫少筋梁、适筋梁和超筋梁？在工程中为什么应避免采用少筋梁和超筋梁？当纵向受拉钢筋配筋率ρ满足b min ρρρ≤≤时发生适筋破坏形态；当min ρρ<时发生少筋破坏形态；当b ρρ>时发生超筋破坏形态。

与这三种破坏形态相对应的梁分别称为适筋梁、少筋梁和超筋梁。

由于少筋梁在满足承载力需要时的截面尺寸过大，造成不经济，且它的承载力取决于混凝土的抗拉强度，属于脆性破坏类型，故在实际工程中不允许采用。

由于超筋梁破坏时受拉钢筋应力低于屈服强度，使得配臵过多的受拉钢筋不能充分发挥作用，造成钢材的浪费，且它是在没有明显预兆的情况下由于受压区混凝土被压碎而突然破坏，属于脆性破坏类型，故在实际工程中不允许采用。

4.5 在什么情况下可采用双筋截面梁，双筋梁的基本计算公式为什么要有使用条件x ≥2's a ？x ＜2's a 的双筋梁出现在什么情况下？这时应当如何计算？双筋截面梁只适用于以下两种情况：1)弯矩很大，按单筋矩形截面计算所得的ξ又大于b ξ，而梁截面尺寸受到限制，混凝土强度等级又不能提高时；2)在不同荷载组合情况下，梁截面承受异号弯矩时。

应用双筋梁的基本计算公式时，必须满足x ≤b ξh 0和 x ≥2's a 这两个适用条件，第一个适用条件是为了防止梁发生脆性破坏；第二个适用条件是为了保证受压钢筋在构件破坏时达到屈服强度。

x ≥2's a 的双筋梁出现在受压钢筋在构件破坏时达到屈服强度'y f 的情况下，此时正截面受弯承载力按公式：)()2/('s 0's 'y 0c 1u a h A f x h bx f M -+-=α计算；x ＜2's a 的双筋梁出现在受压钢筋在构件破坏时不能达到其屈服强度'y f 的情况下，此时正截面受弯承载力按公式：)('s 0s y u a h A f M -=计算。

4.6 T 形截面梁的受弯承载力计算公式与单筋矩形截面及双筋截面梁的受弯承载力计算公式有何异同点？T 形截面梁有两种类型，第一种类型为中和轴在翼缘内，即x ≤'f h ，这种类型的T 形梁的受弯承载力计算公式与截面尺寸为'f b ×h 的单筋矩形截面梁的受弯承载力计算公式完全相同；第二种类型为中和轴在梁肋内，即x ＞'f h ，这种类型的T 形梁的受弯承载力计算公式与截面尺寸为b ×h ，'s a ＝'f h ／2，'s A ＝A s1(A s1满足公式'f 'f c 1s1y )(h b b f A f -=α)的双筋矩形截面梁的受弯承载力计算公式完全相同。

第5章 受弯构件的斜截面承载力思 考 题5.1 试述梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征？梁斜截面受剪破坏主要有三种形态：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。

斜压破坏的特征是，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而压坏，破坏是突然发生的。

剪压破坏的特征通常是，在剪弯区段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝，它们沿竖向延伸一小段长度后，就斜向延伸形成一些斜裂缝，而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝，称为临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区的高度缩小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。

斜拉破坏的特征是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失，破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载很接近，破坏过程急骤，破坏前梁变形亦小，具有很明显的脆性。

5.2 影响斜截面受剪性能的主要因素有哪些？影响斜截面受剪性能的主要因素有：1)剪跨比；2)混凝土强度；3)箍筋配箍率；4)纵筋配筋率；5)斜截面上的骨料咬合力；6)截面尺寸和形状。

5.3 在设计中采用什么措施来防止梁的斜压和斜拉破坏？梁的斜压和斜拉破坏在工程设计时都应设法避免。

为避免发生斜压破坏，设计时，箍筋的用量不能太多，也就是必须对构件的截面尺寸加以验算，控制截面尺寸不能太小。

为避免发生斜拉破坏，设计时，对有腹筋梁，箍筋的用量不能太少，即箍筋的配箍率必须不小于规定的最小配箍率；对无腹筋板，则必须用专门公式加以验算。

5.4 什么是正截面受弯承载力图？如何绘制？为什么要绘制？由钢筋和混凝土共同作用，对梁各个正截面产生的受弯承载力设计值M u 所绘制的图形，称为材料抵抗弯矩图M R 。

以确定纵筋的弯起点来绘制M R 图为例，首先绘制出梁在荷载作用下的M 图和矩形M R 图，将每根纵筋所能抵抗的弯矩M Ri 用水平线示于M R 图上，并将用于弯起的纵筋画在M R 图的外侧，然后，确定每根纵筋的M Ri 水平线与M 图的交点，找到用于弯起的纵筋的充分利用截面和不需要截面，则纵筋的弯起点应在该纵筋充分利用截面以外大于或等于0.5h 0处，且必须同时满足在其不需要截面的外侧。

该弯起纵筋与梁截面高度中心线的交点及其弯起点分别垂直对应于M R 图中的两点，用斜直线连接这两点，这样绘制而成的M R 图，能完全包住M 图，这样既能保证梁的正截面和斜截面的受弯承载力不致于破坏，又能将部分纵筋弯起，利用其受剪，达到经济的效果。

同理，也可以利用M R 图来确定纵筋的截断点。

因此，绘制材料抵抗弯矩图M R 的目的是为了确定梁内每根纵向受力钢筋的充分利用截面和不需要截面，从而确定它们的弯起点和截断点。

5.5 为了保证梁的斜截面受弯承载力，纵筋的弯起、锚固、截断以及箍筋的间距，有哪些主要的构造要求？为了保证梁的斜截面受弯承载力，纵筋的弯起、锚固、截断以及箍筋的间距应满足以下构造要求：1)纵筋的弯起点应在该钢筋充分利用截面以外大于或等于0.5h 0处，弯终点到支座边或到前一排弯起钢筋弯起点之间的距离，都不应大于箍筋的最大间距。

2)钢筋混凝土简支端的下部纵向受拉钢筋伸入支座范围内的锚固长度l as 应符合以下条件：当V ≤0.7f t bh 0时，l as ≥5d ；当V ＞0.7f t bh 0时，带肋钢筋l as ≥12d ，光面钢筋l as ≥15d ，d 为锚固钢筋直径。

如l as 不能符合上述规定时，应采取有效的附加锚固措施来加强纵向钢筋的端部。