混凝土结构理论（11级）

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贵州大学土木建筑工程学院 工程硕士研究生《混凝土结构理论》习题

第一部分 混凝土与钢筋材料力学性能及其基本指标 1、了解不同强度等级混凝土单轴受压应力－应变规律的不同特征，并以C30混凝土和C100混凝土为例，利用下图受力模型，说明混凝土内部的微裂缝发育过程与应力－应变曲线特征之间的关系。

模拟骨料颗粒模拟水泥水化生成物图7 2、与混凝土单轴峰值压应力对应的应变大约是多大？混凝土在单轴受压时有极限压应变吗？在受弯、大偏心受压和大偏心受拉构件中，我国规范取混凝土受压边缘极限压应变为0.0033，这个值与混凝土单轴受压的应力－应变曲线有直接关系吗？

3、说明混凝土在双轴受力下的峰值应力（强度）随?x╱?y的变化规律。这种规律，特别是双轴受压时和一轴压一轴拉时的规律与混凝土中的微裂缝形成和发育有什么关系？

4、说明下图中的水平方向的径向压力对混凝土单轴抗压强度的影响，这种影响与混凝土中微裂缝的发育有什么关系？ 单轴受压方向水平方向的径向压力图8

5、简述混凝土单轴受拉时的应力－应变关系的特征，为什么会具有这种特征？

6、混凝土的侧向变形系数与金属材料有什么区别？这与混凝土中微裂缝的发育有什么关系？

7、混凝土单轴受压时的微裂缝沿哪个方向出现？为什么？（结合图1中受力模型考虑）单轴受拉时的微裂缝又沿哪个方向发育？

8、在二维受力状态下，混凝土的应力－应变关系如何取用？

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9、试解释焊接环形箍筋和螺旋箍筋为什么会提高核心区混凝土的单轴抗压强度。为什么把这种约束称为“被动约束”，而把图2示约束状态称为“主动约束”？

10、矩形箍和矩形复合箍对核心混凝土的约束作用与环形箍有什么区别？试结合一个“田字形”复合箍的约束作用，说明影响对核心混凝土约束效果的有哪些因素？复合箍筋布置形式的不同约束效果可以通过什么途径来反映？纵向钢筋对核心混凝土起约束作用吗？

11、受约束混凝土的单轴受压应力－应变关系与无约束混凝土单轴受压应力－应变关系有什么区别？试结合微裂缝理论解释其原因。

12、一根轴心受压钢筋混凝土柱，若核心混凝土受到箍筋的强有力约束，请问是保护层混凝土先压溃，还是核心混凝土先压溃，还是同时压溃？

13、中国规范建议对截面较大的柱采用什么样的复合箍（参考新修订的“平法图集”）。

14、可以用什么样的参数表达复合箍对提高核心混凝土轴心抗压强度的能力大小？

15、箍筋或复合箍筋也能对偏心受压柱应变不均匀的受压区混凝土发挥约束作用吗？受压区应力（应变）不均匀分布时，用什么办法考虑约束对混凝土抗压强度和极限压应变的提高作用？

16、什么是混凝土抗压能力在一向受压一向受拉（配有受拉开裂后承担拉力的钢筋）的二维受力状态下的软化效应？软化效应的大小与什么有关？

17、我国由对比试验求得的fc与fcu之间的关系为（普通混凝土）：fc＝0.76fcu，这相当于平均值之间的关系，而设计取用的却是：fc＝0.88?0.76fcu＝0.67fcu，上述关系也适用高强混凝土吗？我国GB50010－2002规范是如何考虑这一问题的？

18、我国混凝土的轴心抗压强度和轴心抗拉强度分别以什么试验方法作为测定依据？

19、同样的混凝土为什么用棱柱体和立方体测出的强度不同？

20、混凝土强度标准值的统计定义是什么？

21、利用《混凝土结构设计规范》GB50010－2002条文说明第4.1.3～4.1.4条（规范第240页）给出的变异系数，自己选择两个强度等级，用规范第239页和240页给出的轴心抗压强度与立方体抗压强度以及轴心受拉强度与立方体抗压强度之间的关系，核算规范第4.1.3表4.1.3给出的混凝土强度标准值fck和ftk以及规范第4.1.4条表4.1.4给出的混凝土强度设计值fc和ft。

22、混凝土弹性模量是用什么方法测定的？规范条文说明第4.1.5条给出的Ec表达式（规范第240页）表示的是弹性模量的平均值还是偏低值？

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23、我国《混凝土结构设计规范》GB50010－2002推行的由建设部认定的选用钢筋政策是什么？请了解常用非预应力和预应力钢筋的各类及其物理力学特性，在推荐使用HBR400级钢筋时，应注意它会给设计带来什么问题？在变通混凝土结构中为什么不能使用屈服过高的钢筋？

24、没有明显屈服点的钢筋其强度标准值不是以屈服强度为准，而是以极限抗拉强度为准，请问其“条件屈服强度”取用的是?0.2吗？

25、各类钢筋或钢丝的强度标准值的含义是什么？有统一的统计定义吗？

26、在梁、板中和柱中选择混凝土强度等级的出发点有什么不同？为什么？如果柱和楼盖选用的混凝土强度等级不同，施工中宜采取什么措施？

27、国家在钢筋或钢丝延伸率测定方面有什么新规定？为什么要对钢筋或钢丝提延伸率的要求？

28、规范中为什么要规定不同类型结构使用的最低混凝土强度等级？规定时的着眼点是什么？

第二部分 钢筋与混凝土的粘结性及其工程应用

1、在弹性假定下，如何把一个钢筋混凝土梁的截面换算成单一混凝土材料截面，即“折算截面”，而又能使其所有截面指标不变？

2、在弹性假定下，利用材料力学概念证明在梁内（或柱内）受拉纵筋与混凝土之间存在由弯剪效应引起的粘结应力，以及该粘结应力大小为什么与剪力大小成比例。

3、当梁内已经形成一定间距的弯曲裂缝后，试说明在裂缝之间的钢筋段上为什么存在粘结应力？该粘结应力的分布大致规律如何？

4、你认为上面第2问中的弯剪粘结应力和第3问中的裂缝间粘结应力哪个可能更大些？

5、以钢筋的直锚段为例说明这时粘结效应发挥了什么作用？

6、试以一段埋在混凝土中的带肋钢筋为例，结合粘结应力（?）和粘结滑移（ｓ）关系说明粘结受力的几个关键现象和它给粘结能力（或者说?－ｓ曲线的走向）带来的影响。

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⑴化学粘附力失效； ⑵后端裂缝的形成；

⑶肋前锋面前局部混凝土的挤压破碎和新的倾角更小的混凝土前锋面的形成； ⑷劈裂破坏；

⑸若纵筋周围有箍筋，则在劈裂破坏后继续压碎肋间区混凝土，形成圆柱形破坏面； ⑹沿圆柱形破坏面的拔出过程。

并给出典型的?－ｓ曲线上发生上述现象的部位。

7、结合上一问中第（4）个现象说明在钢筋高粘结应力区周围布置箍筋的必要性。

8、当采用光面圆钢筋（HRB235级钢筋）作受拉钢筋时，因其粘结性能差，请问应采取什么必要的措施来改善其锚固能力？

9、请解释“锚固”的含义，并说明我国受拉钢筋的锚固长度是用什么试验方法确定的。锚固能力中为什么既要有锚固强度要求，又要有锚固刚度要求？锚固长度是按拉拔端达到什么应力状态确定的？确定规范规定的锚固长度时，锚固钢筋在试块中是对中还是偏置？规范规定的锚固长度对一侧或两侧保护层最小厚度有什么要求？

10、请说明在已知锚固的?－ｓ关系后；如何用有限法（非线性）的思路来模拟钢筋固段的受力性能？

11、如果锚固钢筋周边的混凝土处在与锚固筋垂直的单向压应力（或拉应力）作用下，请问对锚固能力有什么影响？

12、钢筋的设计用锚固长度有没有考虑可靠性因素？如果考虑了，考虑的基本思路是什么？

13、钢筋有哪三类接头做法？你知道哪几种机械连接接头形式？

14、什么是“搭接”，搭接接头以什么机理传力？为什么要对同一个“连接区段”中钢筋搭接接头的百分率进行限制？“连接区段”的定义是什么？

15、焊接和机械连接接头的“连接区段”和搭接接头的连接区段是一个含义吗？ 16、当在框架边柱节点处因柱截面尺寸限制而使梁上部钢筋不能以直线方式锚固时，请问该用什么形式锚固（见图）？这时对水平锚固段和竖直锚固段的长度有什么规定？这种锚固方式的受力特点是什么？对垂直锚筋平面方向的混凝土保护层要作什么考虑吗？对图中所示弯弧内半径要作什么考虑吗？锚筋的垂直段能位于柱外侧钢筋（最左侧一排）的同一平面内吗？

图9