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钢混老师复习题答案#1钢筋与混凝土为什么能够长期共同工作？影响粘结强度的因素有哪些？粘结应力是怎样分布？（分别以光面钢筋和变形钢筋为例加以说明）答：钢筋与混凝土能够长期工作原因：1.主要是由于它们之间有良好的粘结力，能牢固的结成整体2.钢筋与混凝土的温度线性膨胀系数又接近相等，当温度变化时，这两种材料不至产生相对的温度变形而破坏它们之间的结合影响粘结强度的因素：1.钢筋表面形状2.混凝土抗拉强度（大体上成正比）3,钢筋周围混凝土的密实性4,对于变形钢筋来说，混凝土保护层厚度也有影响5,横向箍筋粘结应力分布：1.光面钢筋：水泥胶体与钢筋表面之间的胶着力；2,混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；3,钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力。2.变形钢筋：水泥胶体和钢筋表面的胶结力；混凝土收缩，将钢筋紧紧握固产生的摩擦力；最主要的是钢筋表面凸出的横肋对混凝土的挤压力。#2影响钢筋与混凝土粘结强度的主要因素有哪些？它们是如何影响的。答：影响粘结强度的因素：1.钢筋表面形状见上一题粘结应力的分布；2.混凝土抗拉强度随混凝土抗拉强度的提高而提高，大体上与混凝土的抗拉强度成正比3,浇筑混凝土时钢筋的位置周围混凝土的密实性越大，粘结强度也提高4.钢筋周围混凝土的厚度如果钢筋周围的混凝土土层过薄，也就会发生由于混凝土撕裂裂缝的延展而导致破坏。所以钢筋之间的间距和混凝土保护层都不能太小。#3钢筋在混凝土中的锚固有什么作用？确定锚固的长度要考虑哪些因素.为什么光面钢筋末端要加弯钩，变形钢筋末端可不加弯钩？答：锚固的作用：使钢筋被混凝土更加坚固的包裹在混凝土中，使钢筋和混凝土能共同工作以承担各种应力。确定锚固长度考虑的因素：钢筋强度越高，直径越粗，混凝土强度越低，则锚固长度要求越长。变形钢筋末端不加弯钩的原因：由于带肋钢筋及焊接骨架中的光圆钢筋由于其粘结力较好，所以可以不做弯钩。#4混凝土有哪几种强度，它们之间有何关系？答：混凝土立方体抗压强度fcu；轴心抗压强度fc；轴心抗拉强度ft；关系：fc=0.67fcu；ft=0.23fcu2/3#5什么是混凝土的强度等级，是如何表示的？水工混凝土的强度等级分为多少级？答：定义：用标准试验方法测得具有95%保证率的抗压强度标准值作为混凝土强度等级，以符号C表示分级：水利分为十个等级：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60.#6加载速度如何影响混凝土强度的？混凝土强度等级与应变的关系怎样？答：试验加载速度越快则强度越高。不同强度的混凝土的应力—应变曲线有着相似的形状，但也有着实质性的区别。随着混凝土强度的提高，曲线上升段和峰值应变的变化不是很显著，而下降段形状有较大的差异。强度越高，下降段越陡，材料的延性越差。#8什么是混凝土的徐变？徐变对工程有何利弊？答：定义：混凝土在荷载长期作用下，应力不变，变形也会随着时间而增长。这种现象，称为混凝土的徐变。对工程的影响：1.因徐变引起的应力变化，对于水工结构来说不少情况下是有利的。例如，局部应力的集中可以因为徐变而得到缓和；支座沉陷引起的内力及温度湿度应力也可由于徐变而得到松弛。2.混凝土的徐变还能使钢筋混凝土的结构中的混凝土应力与钢筋应力重新分布。3.混凝土的一个不利作用是会使结构的变形增大。另外，在预应力混凝土结构中，它还会造成较大的预应力损失。#9什么是“协定流限”？是如何表示的？答：由于硬钢没有明确的屈服台阶，所以设计中一般以“协定流限”作为强度标准，所谓协定流限是指硬钢经过加载及卸载后尚存0.2%永久残余变形的应力，用σ0.2表示.#11什么是结构的极限状态？请用函数关系和图形表示这一状态。结构的极限状态分为哪两大类，分别满足结构的什么功能？答：结构的极限状态：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。结构的极限状态可用极限状态函数Z来描述。设影响结构极限状态的有n个独立变量Xi（i=1,2，。。。，n）,函数Z可表示为Z=g（X1,X2,….,Xn）也可将影响极限状态的众多因素用荷载效应S和结构抗力R连个变量来代表，则Z=g(R,S)=R-S;结构极限状态分类：1)承载能力极限状态：对应于结构或结构构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形。2)正常使用极限状态：对应于结构或构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值。#12出现哪些情况属于承载力极限状态？出现哪些情况属于正常使用极限状态？答：承载力极限状态：1）结构或结构的一部分丧失稳定。2）结构形成机动体系丧失承载能力。3）结构发生滑移，上浮或倾覆。4）结构截面因材料强度不足而破坏5）结构或构件产生过大的塑性变形而不适于继续承载。正常使用极限状态：1）产生过大的变形，影响正常使用或外观。2）产生过宽的裂缝，影响正常使用或外观，产生人们心理上不能接受的感觉，对耐久性也有一定的影响。3）产生过大的振动，影响正常使用。#13什么是结构的可靠度，什么是结构的可靠度指标，可靠度指标β如何计算？可靠度与失效概率的关系如何？目标可靠度指标是如何确定的？答：结构可靠度：结构在规定时间内，在规定条件下，完成预定功能的概率。β表示。结构的可靠度指标：22SRSR可靠度与失效概率的关系：β小时，pf就大；β大时，pf就小。目标可靠度指标确定方法：根据结构的重要性，破坏后果的严重程度以及社会经济等条件，以优化方法综合分析得出。目前采用“校准法”来确定目标可靠指标。校准法的实质就是认为：由原有的设计规范所设计出来的大量结构构件反映了长期工程实践的经验，其可靠度水平在总体上是可以接受的。所以可以运用前述“概率极限状态理论”反酸楚由原有设计规范设计出的各类结构构件在不同材料和不同荷载组合下的一系列可靠指标βi，再在分析的基础上把这些βi综合成为一个较为合理的目标可靠指标βT。#15《水工混凝土设计规范》DL/T5057-2009是采用分项系数得表达式，隐含其可靠指标β不小于目标可靠指标βT的要求，试解释分项系数，并指出规范中采取哪几种分项系数，各分项系数的作用是什么？《水工混凝土设计规范》SL191-2008采用安全系数k法，隐含其可靠指标β不小于目标可靠指标βT的要求，试比较两个规范的相同点和不同点。答：分项系数：分项系数极限状态设计中，考虑工程结构安全级别，设计状况作用和材料性能的变异性以及计算模式不定性等与目标可靠指标相联系的系数。1）结构重要性系数0：建筑物的结构构件安全级别不同，所要求的目标可靠指标也不同，为反映这种要求，可在计算出的荷载效应值上再乘以结构重要性系数。2）设计状况系数：结构在施工，安装，运行，检修等不同阶段可能出现不同的结构体系，不同的荷载及不同的工作条件，该系数便是用以分别考虑不同的设计状况。3）荷载分项系数Q和G：结构在其运行使用期间，实际作用的荷载仍有可能超过规定的荷载标准值。未考虑这一超载的可能性，在承载能力极限状态设计中还规定对荷载标准值还应乘以相应的分项系数。4）材料分项系数S和C：为了充分考虑材料强度的离散性及不可避免的施工误差等因素带来的使材料实际强度低于材料强度标准值的可能，在承载能力计算时，规定对混凝土与钢筋的强度标准值还应分别除以混凝土材料分项系数C和钢筋材料分项系数S。5）结构系数d：反映以上四个系数未能涵盖到的其他因素对结构可靠度的影响，例如荷载效应计算时的计算模式的不正确，结构抗力计算时的计算模式的不正确以及尚未被人们认知和掌握的其他一些对可靠度有关的因素。相同点：仍是以多个分项系数作为分析基础；材料强度标准值和材料强度设计值的取值两者完全相同；不同点：SL不再那么突出“概率”两字，也不再像DL的条文说明中那样强调“以可靠指标度量结构构件的可靠度水平”。DL对各种荷载规定可相应不同的荷载分项系数，应用比较繁琐，SL只采用《水工建筑物荷载设计规范》对荷载标准值桂殿兰宫，而不采用其分项系数的规定。#16写出《水工混凝土结构设计规范》DL/T5057-2009和SL191-2008的实用表达式，解释其中个系数的实际含义和取值，试比较两个规范的相同点和不同点。答：DL/T5057-2009RSd10；kQQkQQGkGSSSS2211；从左往右依次是结构重要性系数，设计状况系数，荷载效应组合设计值，结构系数，结构构件抗力设计值，荷载效应组合设计值，永久荷载分项系数，永久荷载标准值产生的荷载效应，一般可变荷载分项系数，一般可变荷载产生的荷载效应，可控制的可变荷载的荷载分项系数，可控制的可变荷载标准值产生的荷载效应；SL191-2008RKS；kQQkQQkGGkGGSSSSS22112211；从左往右依次是安全系数，荷载效应组合设计值，结构构件抗力设计值，第一类永久荷载分项系数，第一类永久荷载产生的荷载效应，第二类永久荷载分项系数，第二类永久荷载产生的荷载效应，一般可变荷载分项系数，一般可变荷载产生的荷载效应，可控制的可变荷载的荷载分项系数，可控制的可变荷载标准值产生的荷载效应；#17什么是荷载标准值，什么是荷载设计值？荷载标准值和设计值有什么关系？请用公式表示。答：荷载标准值：结构构件在使用期间的正常情况下可能出现的最大荷载值。荷载设计值：荷载标准值乘以相应的荷载分项系数后，称为荷载设计值。标设SS#18什么是材料强度的标准值，什么是材料强度的设计值？混凝土钢筋强度的标准值与设计值的关系怎么样？请用公式表示？答：材料强度标准值：由材料概率分布的0.05分位值确定，即材料的实际强度小于强度标准值的可能性只有5%，也就是强度标准值具有95%的保证率材料强度设计值：材料强度标准值除以相应的材料分项系数后，称为材料强度的设计值。标设yyff#19如果设计中已经给出了截面弯矩设计值，是否已经考虑了除结构系数（或安全系数）和材料分项以外的其他分项系数？答：否，还有设计状况系数和结构重要性系数没有考虑。#20混凝土保护层和钢筋的最小净距的作用是什么？保护层的选择主要与哪些因素有关？梁内钢筋的直径如何选择？梁内钢筋如何布置？并请画出布置示意图。答：混凝土保护层和钢筋最小间距作用：带肋钢筋受力时，在钢筋凸肋的较短上，混凝土会发生裂缝，如果钢筋周围混凝土层过薄，也就会发生由于混凝土撕裂裂缝的延展而导致破坏。保护层选择的主要因素：钢筋混凝土结构构件的种类，所处环境条件等因素有关。梁内钢筋的直径选择：直径通常选用10—28mm。同一梁中截面一遍的受力钢筋直径最好相同，也可用两种，最好直径相差2mm以上，便于识别，且两种直径相差不宜超过4mm。梁内钢筋布置：1）为了便于混凝土的浇捣并保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结力，梁内下部纵向钢筋的净距不应小于d，也不应小于25mm和最大骨料粒径的1.25倍；上部纵向钢筋的净距不应小于1.5d，也不应小于30mm及最大骨料粒径的1.5倍。2）下部受力钢筋可以排成两层，但因钢筋重心上移，内力臂减小，对承载力有点影响；还布置不开时，允许成束布置。在受力钢筋多于两层的特殊情况，第三层及以上的钢筋水平方向间距应比下面两层的间距大一倍。3）排成两层或者两层以上时，应避免上下层钢筋互相错位，同时个层钢筋净间距应不小于25mm和最大钢筋直径。#21板内钢筋的直径和间距是如何确定的？为什么板内还要布置分布钢筋，分布钢筋如何确定和布置？答：1）受力钢筋直径常用12—25mm，也有用到32,36,40mm的。同一受力板可以用两种不同直径，但直径宜相差2mm以上。2）最大间距板厚h≤200mm时：200mm；200mm＜h≤1500mm时：250mm；h＞1500mm时：300mm；最小间距70mm分布钢筋作用：将板面荷载更均匀地传布给受力钢筋，同时在施工中用以固定受力钢筋，并抵抗混凝土收缩和温度应力的作用。确定：不宜小于6mm，间距不宜大于250mm，当承受的集中荷载较大时，分布钢筋间距不宜大于200mm。承受分布荷载的后半，分布钢筋的配置可不受上述规定的限制，此时，分布钢筋的直径可采用10