第1章緒論思考題：1.1試分析說(shuō)明素混凝土構(gòu)件(如梁)與鋼筋混凝土構(gòu)件在承載力和受力變形性能方面的主要差異。參考答案：（1）承載力差異巨大：素混凝土梁抗拉強(qiáng)度低，易因受拉斷裂，承載力有限；鋼筋混凝土梁中鋼筋承擔(dān)拉力，大幅提高承載力，可達(dá)素混凝土的數(shù)倍。（2）破壞形態(tài)差異明顯：素混凝土梁破壞呈脆性，無(wú)明顯預(yù)兆；鋼筋混凝土梁破壞前有明顯變形，屬于延性破壞，安全性更高。（3）變形性能差異很大：素混凝土梁變形能力差，開裂即破壞；鋼筋混凝土梁開裂后鋼筋繼續(xù)工作，變形能力顯著增強(qiáng)，適用性更優(yōu)。1.2鋼筋和混凝土兩種材料能夠結(jié)合在一起共同工作的基礎(chǔ)是什么?參考答案：鋼筋和混凝土能夠共同工作的基礎(chǔ)主要有兩點(diǎn)：（1）二者之間具有良好的粘結(jié)力：鋼筋與混凝土之間通過(guò)牢固的粘結(jié)形成整體，在外荷載作用下能協(xié)調(diào)變形、共同受力，不致產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。（2）二者的溫度線膨脹系數(shù)非常接近：鋼材（約1.2×10??/°C）與混凝土（約1.0~1.5×10??/°C）的線膨脹系數(shù)非常接近，溫度變化時(shí)，兩者不會(huì)因產(chǎn)生較大的相對(duì)變形而破壞粘結(jié)力。1.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)缺點(diǎn)各有哪些?如何克服其缺點(diǎn)?參考答案：優(yōu)點(diǎn)包括：（1）就地取材，成本較低。（2）耐久性好，鋼筋受混凝土保護(hù)不易銹蝕。（3）強(qiáng)度高，可替代鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材。（4）整體性好，利于抗震抗爆。（5）可模性好，可澆筑成復(fù)雜形狀。（6）耐火性優(yōu)于鋼木結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)及克服方法包括：（1）自重大：采用輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土、預(yù)應(yīng)力或鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。（2）抗裂性差：采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)控制裂縫。（3）施工復(fù)雜：推廣預(yù)制裝配、泵送混凝土等技術(shù)加快施工。（4）維修加固困難：應(yīng)用碳纖維、鋼板加固等新技術(shù)。1.4本課程主要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容?本課程的特點(diǎn)有哪些?參考答案：課程主要學(xué)習(xí)內(nèi)容包括：鋼筋混凝土基本構(gòu)件（受彎、受壓、受拉、受扭）的受力性能、計(jì)算方法和構(gòu)造措施，以及預(yù)應(yīng)力混凝土原理、構(gòu)件變形與裂縫驗(yàn)算等。課程特點(diǎn)：（1）以試驗(yàn)為基礎(chǔ)建立計(jì)算公式，需理解適用范圍。（2）強(qiáng)調(diào)計(jì)算與構(gòu)造并重，需結(jié)合規(guī)范設(shè)計(jì)。（3）注重理論與實(shí)踐結(jié)合，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)能力。（4）涉及多本國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范，需準(zhǔn)確理解應(yīng)用。第2章鋼筋混凝土材料的物理力學(xué)性能思考題：2.1混凝土結(jié)構(gòu)常用的鋼筋可分成幾類?各自的應(yīng)力-應(yīng)變曲線有什么特征?參考答案：混凝土結(jié)構(gòu)常用鋼筋可分為兩類：（1）有明顯流幅的鋼筋（軟鋼）：如熱軋鋼筋。其應(yīng)力-應(yīng)變曲線有明顯的屈服臺(tái)階（流幅），分為彈性、屈服、強(qiáng)化和破壞四個(gè)階段。屈服強(qiáng)度是其主要強(qiáng)度指標(biāo)。（2）無(wú)明顯流幅的鋼筋（硬鋼）：如預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線。其應(yīng)力-應(yīng)變曲線無(wú)明顯的屈服階段，強(qiáng)度高但塑性差。強(qiáng)度指標(biāo)采用條件屈服強(qiáng)度σ?.?（約0.85倍極限強(qiáng)度）。2.2鋼筋的強(qiáng)度和塑性指標(biāo)各有哪些?參考答案：鋼筋的強(qiáng)度和塑性指標(biāo)如下：（1）強(qiáng)度指標(biāo)：屈服強(qiáng)度；極限抗拉強(qiáng)度；條件屈服強(qiáng)度。（2）塑性指標(biāo)：最大力下的總伸長(zhǎng)率；斷后伸長(zhǎng)率；冷彎性能。2.3混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)有哪些?混凝土強(qiáng)度等級(jí)是如何定義的?參考答案：（1）混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)主要包括：立方體抗壓強(qiáng)度?、軸心抗壓強(qiáng)度?

、軸心抗拉強(qiáng)度和復(fù)合應(yīng)力下的強(qiáng)度?。（2）混凝土強(qiáng)度等級(jí)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定，指150mm邊長(zhǎng)的立方體試件，按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件（202C、相對(duì)濕度大于90%）條件下養(yǎng)護(hù)28d，以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度值，用符號(hào)C與強(qiáng)度值（N/mm2）表示，如C30。2.4對(duì)同一強(qiáng)度等級(jí)的混凝土,立方體抗壓強(qiáng)度和軸心抗壓(棱柱體抗壓)強(qiáng)度的大小關(guān)系如何?為什么?參考答案：立方體抗壓強(qiáng)度大于軸心抗壓強(qiáng)度?。原因：立方體試件受壓力機(jī)墊板摩擦力的“套箍作用”約束強(qiáng)，抗壓能力提高；而棱柱體試件高寬比較大，約束減弱，更接近構(gòu)件實(shí)際受力狀態(tài)，強(qiáng)度較低。2.5試描述棱柱體試件在一次短期受壓加載過(guò)程中的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的特點(diǎn)。混凝土試件的峰值壓應(yīng)變0和極限壓應(yīng)變cu各指什么?結(jié)構(gòu)計(jì)算中如何取值?參考答案：（1）混凝土棱柱體一次短期受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線特點(diǎn)：上升段：初始近似線性，后因微裂縫發(fā)展呈曲線。峰值點(diǎn)：應(yīng)力達(dá)軸心抗壓強(qiáng)度

，對(duì)應(yīng)峰值應(yīng)變約0.002。下降段：過(guò)峰值后應(yīng)力逐漸降低，應(yīng)變持續(xù)增大，內(nèi)部裂縫擴(kuò)展貫通，最終破壞。曲線形狀受混凝土強(qiáng)度影響，強(qiáng)度越高，下降段越陡，延性越差。（2）峰值壓應(yīng)變0是指混凝土達(dá)到抗壓強(qiáng)度時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變；極限壓應(yīng)變cu是指混凝土被壓碎失去承載力時(shí)的應(yīng)變。（3）結(jié)構(gòu)計(jì)算中0取大約為0.002；cu是通常取值范圍為0.003-0.004之間。2.6什么是混凝土的徐變?徐變變形的特點(diǎn)是什么?影響徐變的主要因素有哪些?參考答案：（1）混凝土徐變是指在荷載長(zhǎng)期持續(xù)作用下，應(yīng)力不變而變形隨時(shí)間增長(zhǎng)的現(xiàn)象。（2）徐變特點(diǎn)：早期增長(zhǎng)較快，后期逐漸減慢，最終趨于穩(wěn)定；卸載后可部分恢復(fù)（徐回），但存在永久變形；徐變值可達(dá)初始瞬時(shí)應(yīng)變的2~3倍。（3）主要影響因素：應(yīng)力大?。簯?yīng)力越大徐變?cè)酱?，超過(guò)0.5fc時(shí)呈非線性增長(zhǎng)；加載齡期：齡期越長(zhǎng)，徐變?cè)叫?；環(huán)境濕度：濕度越大，徐變?cè)叫　?.7什么是混凝土的彈性模量和變形模量?二者有何區(qū)別?參考答案：混凝土彈性模量Ec是應(yīng)力-應(yīng)變曲線原點(diǎn)切線的斜率，反映初始彈性性能。變形模量包括割線模量Ec'（原點(diǎn)至某點(diǎn)割線斜率）和切線模量(Ec'')（某點(diǎn)切線斜率）。區(qū)別在于彈性模量為常量，變形模量隨應(yīng)力變化。2.8鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力主要由哪些部分組成?光圓鋼筋和帶肋鋼筋的粘結(jié)力組成上有哪些不同?參考答案：（1）鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力主要由三部分組成：化學(xué)膠結(jié)力：水泥凝膠體與鋼筋表面的化學(xué)吸附作用。摩擦力：混凝土收縮握裹鋼筋產(chǎn)生的摩擦阻力。機(jī)械咬合力：鋼筋表面凹凸與混凝土之間的機(jī)械互鎖作用。（2）不同點(diǎn)：光圓鋼筋：粘結(jié)力主要依賴膠結(jié)力和摩擦力，機(jī)械咬合力很小，粘結(jié)強(qiáng)度較低。帶肋鋼筋：粘結(jié)力以機(jī)械咬合力為主，膠結(jié)力和摩擦力為輔，肋紋嵌入混凝土顯著增強(qiáng)粘結(jié)強(qiáng)度。2.9什么是鋼筋的錨固?影響鋼筋錨固長(zhǎng)度的因素有哪些?鋼筋的錨固長(zhǎng)度是如何確定的?參考答案：（1）鋼筋的錨固是指通過(guò)足夠的埋入長(zhǎng)度或機(jī)械措施，使鋼筋與混凝土之間建立可靠粘結(jié)，保證鋼筋應(yīng)力能夠有效傳遞而不被拔出的機(jī)制。（2）影響因素：鋼筋表面形狀（帶肋鋼筋錨固性能優(yōu)于光圓鋼筋）?；炷量估瓘?qiáng)度（強(qiáng)度越高，錨固能力越強(qiáng)）。鋼筋直徑（直徑越大，所需錨固長(zhǎng)度越長(zhǎng)）。鋼筋在澆筑時(shí)的位置（水平鋼筋下部比上部需更長(zhǎng)錨固）。（3）確定方法：錨固長(zhǎng)度

la?

根據(jù)《規(guī)范》公式計(jì)算，與鋼筋屈服強(qiáng)度

fy?、混凝土抗拉強(qiáng)度

ft?、鋼筋直徑d

及錨固條件有關(guān)，具體系數(shù)由規(guī)范給出。第3章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法思考題：3.1什么是結(jié)構(gòu)上的作用?作用效應(yīng)與荷載效應(yīng)有什么區(qū)別?參考答案：（1）結(jié)構(gòu)上的作用是指施加在結(jié)構(gòu)上使其產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因，包括直接作用（荷載，如集中力、分布力）和間接作用（如溫度變化、沉降）。（2）作用效應(yīng)是作用引起的結(jié)構(gòu)響應(yīng)（如內(nèi)力、變形）；荷載效應(yīng)特指由荷載引起的作用效應(yīng)。即荷載效應(yīng)是作用效應(yīng)的子集。3.2什么是結(jié)構(gòu)抗力?影響結(jié)構(gòu)抗力的主要因素有哪些?參考答案：結(jié)構(gòu)抗力是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗作用效應(yīng)（如內(nèi)力、變形）的能力，與荷載無(wú)關(guān)。主要影響因素包括材料性能（強(qiáng)度、彈性模量）和幾何參數(shù)（截面尺寸、形狀等）3.3什么是結(jié)構(gòu)的可靠度,建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足哪些功能要求?參考答案：結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定條件下，滿足安全性、適用性和耐久性要求的概率。建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的功能要求包括：安全性、適用性、耐久性。3.4基于概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法與基于多系數(shù)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法有什么關(guān)聯(lián)性?參考答案：基于概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法通過(guò)可靠指標(biāo)衡量結(jié)構(gòu)可靠度，而多系數(shù)法（分項(xiàng)系數(shù)法）是其簡(jiǎn)化實(shí)用形式，通過(guò)荷載和材料分項(xiàng)系數(shù)間接反映目標(biāo)可靠指標(biāo)，便于工程設(shè)計(jì)應(yīng)用。3.5什么是材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值?什么是荷載的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值?如何確定?參考答案：（1）材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是具有規(guī)定保證率（如鋼筋≥95%，混凝土95%）的偏低強(qiáng)度值，按概率分布分位值確定；設(shè)計(jì)值則是標(biāo)準(zhǔn)值除以大于1的材料分項(xiàng)系數(shù)（如混凝土γc=1.4，鋼筋γs=1.1~1.2）。（2）荷載標(biāo)準(zhǔn)值是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)具有一定保證率（如95%）的偏大荷載值，由統(tǒng)計(jì)確定；設(shè)計(jì)值為標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)（如永久荷載γG=1.3，可變荷載γQ=1.5），用于承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，以調(diào)整實(shí)際荷載變異對(duì)可靠度的影響。3.6什么是結(jié)構(gòu)的可靠性、可靠度、可靠指標(biāo)?參考答案：結(jié)構(gòu)的可靠性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限內(nèi)，滿足安全性、適用性和耐久性要求的能力?？煽慷仁强煽啃缘母怕识攘浚硎窘Y(jié)構(gòu)在規(guī)定條件下完成預(yù)定功能的概率?？煽恐笜?biāo)是衡量結(jié)構(gòu)可靠度的無(wú)量綱數(shù)值，其值越大，失效概率越小，結(jié)構(gòu)越可靠。三者共同構(gòu)成了以概率理論為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)價(jià)體系。3.7什么是結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)?參考答案：結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)是描述結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)的函數(shù)，通常表示為Z=R?S，其中

R

為結(jié)構(gòu)抗力，S

為作用效應(yīng)。若

Z>0，結(jié)構(gòu)可靠；Z<0，結(jié)構(gòu)失效；Z=0，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。該函數(shù)用于量化結(jié)構(gòu)在安全性、適用性和耐久性方面的性能。3.8說(shuō)明承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式中各符號(hào)的意義。參考答案：承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式為：γ0?S≤RR=R(fc?,fs?,ak?,?)/γRd?各符號(hào)的意義如下：γ0?：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，根據(jù)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)確定，用于調(diào)整結(jié)構(gòu)的可靠度水準(zhǔn)。安全等級(jí)一級(jí)：γ0?≥1.1，安全等級(jí)二級(jí)：γ0?≥1.0，安全等級(jí)三級(jí)：γ0?≥0.9，地震設(shè)計(jì)狀況：γ0?=1.0S：作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，表示承載能力極限狀態(tài)下由荷載組合引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（如彎矩、剪力、軸力等）。對(duì)持久和短暫設(shè)計(jì)狀況，按基本組合計(jì)算；對(duì)地震設(shè)計(jì)狀況，按地震組合計(jì)算。R：結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值，表示結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗作用效應(yīng)的能力，如承載力、剛度等。R(?)：抗力函數(shù)，表示抗力與材料強(qiáng)度、幾何參數(shù)等基本變量的函數(shù)關(guān)系。γRd?：抗力模型不定性系數(shù)，用于考慮抗力模型的不確定性。靜力設(shè)計(jì)時(shí)一般取1.0；對(duì)抗震設(shè)計(jì)，用承載力抗震調(diào)整系數(shù)

γRE?

代替。ak?：幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值，如截面尺寸、高度等。若幾何參數(shù)的變異性對(duì)結(jié)構(gòu)性能有顯著不利影響，需增加附加值。fc?：混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，由混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)

γc?（通常為1.4）得到。fs?：鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，由鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)

γs?（通常為1.1或1.15）得到。3.9建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)在施工和使用中的環(huán)境條件和影響，分為哪三種狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)?參考答案：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工和使用中的環(huán)境條件與影響，區(qū)分為以下三種設(shè)計(jì)狀況：持久設(shè)計(jì)狀況（長(zhǎng)期使用正常情況）；短暫設(shè)計(jì)狀況（施工或維修等臨時(shí)情況）；偶然設(shè)計(jì)狀況（火災(zāi)、爆炸等異常情況）。此外，地震設(shè)計(jì)狀況需單獨(dú)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。第4章受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算思考題：4.1梁的截面尺寸是如何確定的?參考答案：梁的截面尺寸根據(jù)高跨比（如主梁1/8~1/12）、高寬比（矩形梁2~3.5）、構(gòu)造要求及模數(shù)（如梁高以50mm遞增）確定，并考慮承載力、剛度和施工便利性。4.2梁、板中鋼筋的混凝土保護(hù)層的作用是什么?其最小值是多少?參考答案：（1）梁、板中鋼筋的混凝土保護(hù)層的主要作用是：防止鋼筋銹蝕，保證結(jié)構(gòu)的耐久性；提高構(gòu)件的防火性能；確保鋼筋與混凝土之間有足夠的粘結(jié)力，共同受力。（2）最小保護(hù)層厚度根據(jù)環(huán)境類別和構(gòu)件類型確定，一般室內(nèi)環(huán)境下梁為20mm，板為15mm；其他環(huán)境下需按規(guī)范附錄查表取值，且不小于鋼筋直徑。4.3構(gòu)造上對(duì)梁縱筋的直徑、根數(shù)、間距和排列有哪些規(guī)定?參考答案：梁縱筋直徑宜為10~32mm，同一截面一側(cè)不宜超過(guò)兩種直徑，直徑差≥2mm。根數(shù)不宜少于2根，伸入支座處≥2根。凈間距：上部≥30mm和1.5d，下部≥25mm和d（d為縱筋最大直徑）?？蓡闻呕螂p排布置，雙排時(shí)中距應(yīng)增大，凈距≥25mm。密集時(shí)可采用并筋（≤3根）。4.4梁內(nèi)各類鋼筋名稱有哪些?各起什么作用?設(shè)置構(gòu)造要求?參考答案：梁內(nèi)鋼筋主要包括：縱向受力鋼筋：承受彎矩引起的拉力，布置在受拉區(qū)，直徑宜為12~28mm，需滿足凈距要求。箍筋：承受剪力，防止斜裂縫開展，并固定縱筋位置，需封閉布置，間距不大于15d或400mm。彎起鋼筋：由部分縱筋彎起形成，增強(qiáng)斜截面抗剪能力，彎起角度一般為45°或60°。架立鋼筋：用于固定箍筋位置，形成鋼筋骨架，直徑根據(jù)梁跨確定，通常不小于8~12mm。構(gòu)造要求包括保護(hù)層厚度、鋼筋凈距、并筋限制等，均需符合《規(guī)范》規(guī)定。4.5什么是配筋率?配筋率對(duì)梁的正截面承載力有何影響?參考答案：（1）配筋率ρ是受拉鋼筋截面積與梁有效截面面積（b·h?）的比值。（2）其大小直接影響梁的正截面破壞形態(tài)：ρ過(guò)?。ㄉ俳睿r(shí)，梁一裂即壞，承載力低；ρ過(guò)大（超筋）時(shí)，混凝土壓碎而鋼筋未屈服，承載力不增反浪費(fèi)；ρ適中（適筋）時(shí)，鋼筋屈服后混凝土壓碎，承載力高且延性好。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制ρ在合理范圍內(nèi)。4.6適筋梁從開始加載到破壞,經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段?各階段截面上的應(yīng)力一應(yīng)變分布、裂縫開展、中和軸位置以及梁的跨中撓度的變化規(guī)律各是怎樣?各階段的主要特征是什么?每個(gè)階段分別是哪種極限狀態(tài)計(jì)算的基礎(chǔ)?參考答案：適筋梁從加載到破壞經(jīng)歷三個(gè)階段：第Ⅰ階段（未裂階段）：應(yīng)力應(yīng)變呈線性，中和軸穩(wěn)定，無(wú)裂縫，撓度小?；炷良磳㈤_裂時(shí)（Ⅰ?狀態(tài)）為抗裂計(jì)算基礎(chǔ)。第Ⅱ階段（帶裂縫階段）：拉區(qū)出現(xiàn)裂縫，中和軸上移，壓區(qū)混凝土塑性發(fā)展，撓度增長(zhǎng)加快。鋼筋屈服時(shí)（Ⅱ?狀態(tài)）為正常使用極限狀態(tài)（變形與裂縫）計(jì)算基礎(chǔ)。第Ⅲ階段（破壞階段）：裂縫擴(kuò)展，中和軸快速上移，壓區(qū)混凝土壓碎，撓度急劇增大。極限狀態(tài)（Ⅲ?狀態(tài)）為承載力計(jì)算基礎(chǔ)。各階段特征明確，分別對(duì)應(yīng)抗裂、正常使用和承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算依據(jù)。4.7正截面承載力計(jì)算的基本假定是什么?等效矩形應(yīng)力圖的等效原則是什么?參考答案：正截面承載力計(jì)算的基本假定包括：平截面假定、忽略混凝土抗拉強(qiáng)度、采用規(guī)范混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系符合彈性且有限值。等效矩形應(yīng)力圖的等效原則是：合力大小相等、合力作用點(diǎn)位置不變。4.8適筋梁的破壞特征是怎樣的?已給定截面尺寸的適筋梁,承載力主要取決于什么?參考答案：適筋梁破壞時(shí)，受拉鋼筋先屈服，裂縫擴(kuò)展，受壓區(qū)混凝土隨后壓碎，屬延性破壞。承載力主要取決于受拉鋼筋的強(qiáng)度和配筋量，以及混凝土抗壓強(qiáng)度與截面有效高度。4.9超筋梁的破壞特征是什么?已給定截面尺寸的超筋梁,承載力主要取決于什么?參考答案：超筋梁的破壞特征為：受壓區(qū)混凝土先壓碎，受拉鋼筋未屈服，屬于脆性破壞。其承載力主要取決于混凝土抗壓強(qiáng)度及截面尺寸（尤其是受壓區(qū)高度），與鋼筋強(qiáng)度無(wú)關(guān)。4.10何謂“界限破壞”?b是如何得到的?它與哪些因素相關(guān)?參考答案：界限破壞是指受拉鋼筋屈服（εs?=εy?）的同時(shí)，受壓區(qū)混凝土邊緣達(dá)到極限壓應(yīng)變（εc=εcu）的破壞狀態(tài)。ξb?

由公式

得到，與混凝土強(qiáng)度、鋼筋強(qiáng)度和彈性模量相關(guān)。4.11指出混凝土彎曲受壓時(shí)的極限壓應(yīng)變cu取值。參考答案：混凝土彎曲受壓時(shí)的極限壓應(yīng)變

εcu取值：按公式

εcu=0.0033?(fcu,k?50)×10?5計(jì)算，若結(jié)果大于0.0033，則取0.0033。4.12在應(yīng)用單筋矩形截面受彎承載力的計(jì)算公式時(shí),為什么要求滿足ξ≤ξb和ρ≥ρmin?參考答案：（1）滿足ξ≤ξb是為了保證受拉鋼筋屈服，不發(fā)生超筋破壞；（2）滿足ρ≥ρmin是為了保證不發(fā)生少筋破壞。4.13符號(hào)ρ、ξ、αs、γs分別代表什么？互相之間關(guān)系如何?參考答案：ρ—受拉縱向鋼筋配筋率；ξ—受彎構(gòu)件等效矩形應(yīng)力圖形的相對(duì)受壓區(qū)高度；αs—截面抵抗矩系數(shù)；γs—內(nèi)力臂系數(shù)。，，4.14鋼筋混凝土梁的最小配筋率min是如何確定的?參考答案：鋼筋混凝土梁的最小配筋率

ρmin是根據(jù)構(gòu)件開裂彎矩與同截面素混凝土梁極限彎矩相等的“等承載力”原則確定的，同時(shí)考慮溫度應(yīng)力、收縮影響及工程經(jīng)驗(yàn)，并滿足規(guī)范規(guī)定的最小配筋率要求，通常取0.2%和45ft/fy%中的較大值。4.15影響鋼筋混凝土受彎承載力的主要因素有哪些?截面尺寸一定時(shí),改變混凝土和鋼筋的強(qiáng)度對(duì)受彎承載力的影響哪個(gè)更有效?參考答案：影響鋼筋混凝土受彎承載力的主要因素包括：截面尺寸、混凝土強(qiáng)度、鋼筋強(qiáng)度、配筋率及鋼筋位置。在截面尺寸一定時(shí)，提高鋼筋強(qiáng)度對(duì)提升受彎承載力的效果更顯著，因?yàn)槌休d力主要由鋼筋抗拉控制，混凝土主要承擔(dān)壓力，其強(qiáng)度提升對(duì)承載力貢獻(xiàn)有限。4.16根據(jù)如圖4-44所示的4種受彎截面情況回答下列問(wèn)題：（1）破壞時(shí)的鋼筋應(yīng)力情況如何？（2）破壞時(shí)鋼筋和混凝土的強(qiáng)度是否被充分利用？（3）它們破壞的原因和破壞的性質(zhì)有何不同？（4）它們的開裂彎矩Mcr大致相等嗎？為什么？（5）破壞時(shí)哪些截面能利用力的平衡條件寫出受壓區(qū)高度x的計(jì)算公式？哪些截面則不能？（6）破壞時(shí)截面的極限彎矩Mu多大？圖4-44思考題4-16圖參考答案：（1）(a)屬于少筋破壞，鋼筋超過(guò)屈服強(qiáng)度甚至達(dá)到抗拉強(qiáng)度或者拉斷；(b)屬于適筋破壞，鋼筋已經(jīng)屈服；(c)界限破壞，破壞時(shí)鋼筋剛好屈服；(d)超筋破壞，鋼筋尚未屈服。（2）(a)、(b)、(c)鋼筋得到充分利用，(d)鋼筋未能充分利用；(a)混凝土未能充分利用，(b)、(c)、(d)混凝土被充分利用。（3）(b)、(c)由鋼筋屈服后，混凝土被壓碎，屬于延性破壞；(a)混凝土開裂后，鋼筋迅速達(dá)到抗拉強(qiáng)度甚至斷裂，混凝土受壓區(qū)未達(dá)到極限壓應(yīng)變，屬于脆性破壞；(d)鋼筋未屈服，但混凝土突然被壓碎，屬于脆性破壞。（4）開裂彎矩Mcr大致相等，因?yàn)橄嗤瑥澗叵铝旱撞炕炷恋睦瓚?yīng)變基本相同，導(dǎo)致梁的開裂彎矩大致相等。（5）(b)、(c)、(d)能夠?qū)懗銎胶夥匠?，?d)中受拉鋼筋的應(yīng)力是未知條件，取決于配筋率；(a)無(wú)法寫成平衡方程。（6）(a)破壞時(shí)的極限彎矩小于開裂彎矩；(b)可以用截面力和彎矩平衡關(guān)系得到極限彎矩；(c)；(d)為超筋破壞，無(wú)法直接寫出Mu的表達(dá)式，但，偏于安全考慮可取。4.17如圖4-45所示4種截面，當(dāng)材料強(qiáng)度相同時(shí)，試確定：（1）各截面開裂彎矩的大小次序？（2）各截面最小配筋面積的大小次序？（3）當(dāng)承受的設(shè)計(jì)彎矩相同時(shí)，各截面的配筋大小次序？圖4-45思考題4-17圖參考答案：（1）開裂彎矩(d)>(b)>(d)>(a)。（2）依據(jù)截面最小配筋面積具有的抗彎承載力等于開裂彎矩的原則，截面最小配筋面積的大小次序?yàn)?d)>(b)>(d)>(a)。（3）次序?yàn)?a)=(b)>(c)=(d)。4.18簡(jiǎn)支梁計(jì)算跨度為6.6m，承受均布荷載設(shè)計(jì)值為36kN/m（包括自重），跨中彎矩設(shè)計(jì)值M=166kN﹒m，試計(jì)算表4-9中5種情況的As，并進(jìn)行討論：（1）提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)對(duì)配筋量的影響；（2）提高鋼筋級(jí)別對(duì)配筋量的影響；（3）加大截面高度對(duì)配筋量的影響；（4）加大截面寬度對(duì)配筋量的影響；（5）提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)或鋼筋級(jí)別對(duì)受彎構(gòu)件的破壞彎矩有什么影響？從中可得出什么結(jié)論？該結(jié)論在工程實(shí)踐中及理論上有哪些意義？表4-9思考題4-18表序號(hào)梁高/mm梁寬/mm混凝土強(qiáng)度等級(jí)鋼筋級(jí)別鋼筋面積As12345500500500600500200200200200250C30C35C35C35C35HRB400HRB400HRB500HRB500HRB50011991160960746926參考答案：（1）提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)對(duì)配筋量影響很小。（2）提高鋼筋級(jí)別對(duì)配筋量影響較大。（3）加大截面高度對(duì)配筋量影響最為顯著。（4）加大截面寬度對(duì)配筋量影響很小。（5）提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)或鋼筋級(jí)別對(duì)受彎構(gòu)件的破壞彎矩有影響不大，但提高截面高度后配筋量降低明顯，對(duì)鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)時(shí)，以增加截面高度為降低鋼筋用量的最佳選擇。4.19在什么情況下采用雙筋截面梁？其計(jì)算應(yīng)力圖形如何確定？在雙筋矩形截面中受壓鋼筋起什么作用？為什么雙筋截面必須要用封閉式箍筋？參考答案：（1）在以下情況下采用雙筋截面梁：①截面彎矩很大，單筋截面無(wú)法滿足承載力要求且截面尺寸或混凝土強(qiáng)度受限；②截面需承受正負(fù)彎矩（如連續(xù)梁支座處）；③為提高構(gòu)件延性，尤其是抗震設(shè)計(jì)中。（2）其計(jì)算應(yīng)力圖形采用等效矩形應(yīng)力圖，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力為均勻分布的

α1?fc?，受壓鋼筋應(yīng)力為

fy′?。（3）受壓鋼筋的作用：協(xié)助混凝土受壓，提高截面抗彎承載力，增強(qiáng)構(gòu)件延性。（4）必須采用封閉式箍筋是為了防止受壓鋼筋屈曲外凸，保證混凝土與鋼筋共同工作，防止保護(hù)層剝落，確保構(gòu)件承載力和延性。4.20當(dāng)As及As均未知時(shí)，為什么令=b可使雙筋梁的總用鋼量最少？參考答案：從數(shù)學(xué)角度，可根據(jù)As與As之和最小的原則，利用一階導(dǎo)數(shù)等于0推導(dǎo)得到上述結(jié)論；從理論上分析，當(dāng)=b時(shí)，混凝土發(fā)揮作用最大，因?yàn)榛炷潦怯脕?lái)承受壓力的，混凝土發(fā)揮作用最大，則鋼筋需要量就最小。4.21當(dāng)矩形截面梁中已配有受壓鋼筋A(yù)s，若計(jì)算的ξ>ξb或x<2as時(shí)，各如何計(jì)算受拉鋼筋，為什么？參考答案：（1）若計(jì)算得到ξ>ξb，說(shuō)明受拉鋼筋不能夠屈服，可通過(guò)增加截面高度或增加受壓鋼筋面積As（按As未知計(jì)算之）；（2）當(dāng)x<2as時(shí)，說(shuō)明受壓鋼筋不能夠屈服，則取x=2as，按以下公式計(jì)算受拉鋼筋。4.22承載力復(fù)核時(shí)，當(dāng)時(shí)x<2as，說(shuō)明什么問(wèn)題？此時(shí)如何計(jì)算其承載力？參考答案：當(dāng)x<2as時(shí)，說(shuō)明受壓鋼筋不能夠屈服，此時(shí)取x=2as，對(duì)受壓鋼筋合力作用點(diǎn)處取矩，按以下公式計(jì)算其承載力。4.23兩類T形截面的判別式是根據(jù)什么條件定出的？怎樣應(yīng)用？參考答案：兩類T形截面的判別式是根據(jù)截面中和軸是否位于翼緣內(nèi)定出的。若滿足或，則為第一類T形截面（中和軸在翼緣內(nèi)）；否則為第二類（中和軸進(jìn)入腹板）。設(shè)計(jì)時(shí)先判斷類型，再分別按矩形或T形截面公式計(jì)算配筋。4.24T形截面受壓翼緣的計(jì)算寬度是如何確定的？參考答案：T形截面受壓翼緣的計(jì)算寬度

bf′

是根據(jù)《規(guī)范》按三種情況確定的最小值：（1）按計(jì)算跨度考慮：取

l0?/3；（2）按梁肋凈距考慮：取

b+sn?（肋形梁）或

b+12hf′?（獨(dú)立梁）；（3）按翼緣高度hf′?

與有效高度

h0?

的比值考慮，當(dāng)

hf′?/h0?≥0.1

時(shí)需限制。最終取三者中的最小值。4.25兩類T形截面在截面設(shè)計(jì)和承載力復(fù)核時(shí)是如何判別的？分別寫出第一、二類T型截面承載力計(jì)算（設(shè)計(jì)、復(fù)核）的步驟。參考答案：（1）截面設(shè)計(jì)的判別方法：若，則為第一類T形截面；反之；則為第二類T形截面。承載力復(fù)核時(shí)的判別方法：若，為第一類T型截面，否則為第二類T型截面。（2）設(shè)計(jì)、復(fù)核步驟參照教材內(nèi)容。4.26現(xiàn)澆肋形樓蓋中連續(xù)梁的跨中截面和支座截面各按何種截面形式計(jì)算？如何確定翼緣的寬度？參考答案：（1）在現(xiàn)澆肋形樓蓋中，連續(xù)梁的跨中截面按T形截面計(jì)算，因其翼緣處于受壓區(qū)；支座截面按矩形截面計(jì)算，因該處翼緣位于受拉區(qū)，不參與受力。（2）T形截面受壓翼緣的計(jì)算寬度

bf′

是根據(jù)《規(guī)范》按三種情況確定的最小值：（1）按計(jì)算跨度考慮：取

l0?/3；（2）按梁肋凈距考慮：取

b+sn?（肋形梁）或

b+12hf′?（獨(dú)立梁）；（3）按翼緣高度hf′?

與有效高度

h0?

的比值考慮，當(dāng)

hf′?/h0?≥0.1

時(shí)需限制。最終取三者中的最小值。習(xí)題：4.1（原題目略）參考答案：解（1）確定基本數(shù)據(jù)查表，C30混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2；α1=1.0；鋼筋的屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=360N/mm2；ξb=0.518；取1m板寬計(jì)算，跨中彎矩設(shè)計(jì)值為：（2）初選截面尺寸先假定配筋率ρ=1%，取1m板寬進(jìn)行計(jì)算。由附錄附表查得鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度為20mm，設(shè)板中縱向鋼筋直徑為8mm，則取as=24mm。h=h0+as=65.8+24=89.8mm，為施工方便取h=90mm，實(shí)際的h0=h－as=90－24=66mm。（3）求αs滿足要求（4）求受拉鋼筋A(yù)s（5）選配鋼筋直徑及根數(shù)查附表22選配8@150，實(shí)際配筋面積As=335mm2，配筋圖略。（6）驗(yàn)算適用條件ρmin取0.2%和45ft/fy（%）中的較大值，45ft/fy（%）=45×1.43/360（%）=0.18%Asmin=ρminbh=0.2%×1000×90=180mm2<As=335mm2，滿足要求。4.2（原題目略）參考答案：解（1）確定基本數(shù)據(jù)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)c=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2；α1=1.0；鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)y=360N/mm2，ξb=0.518。鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度為20mm，取as=24mm，則板的有效高度h0=h－as=100－24=76mm。（2）雨蓬板根部彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算1）永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值20mm厚防水砂漿(1.0×0.02×20)kN/m=0.4kN/m鋼筋混凝土板（平均厚度取(100+80)/2=90?mm）(1.0×0.09×25)kN/m=2.25kN/m20mm厚水泥砂漿粉刷(1.0×0.02×20)kN/m=0.4kN/mgk=(0.4+2.25+0.4)kN/m=3.05kN/m2）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=(0.6×1.0)