混凝土与砌体结构复习题2684.pdf
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1、混凝土与砌体结构题库 0 绪论 一、填空题 二、选择题 三、简答题 1.什么是混凝土结构?什么是素混凝土结构?什么是钢筋混凝土结构?凡是以混凝土为主要材料的结构都称为混凝土结构。它包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构三种类型。未配置钢筋和其他钢材,只是用混凝土一种材料制作而成的结构称为素混凝土结构。配置了钢筋但并未对结构施加预应力的混凝土结构称为钢筋混凝土结构。2.钢筋和混凝土为什么能共同作用?钢筋和混凝土这两种材料的物理力学性质很不相同,但能结合在一起共同工作,其主要原因是:(1)由于钢筋和混凝土之间有很好的粘结力,能牢固的粘结成整体。当构件承受外荷载时,钢筋与相邻混凝土能够协
2、调变形而共同工作,两者不致产生相对滑动;(2)钢筋与混凝土的线膨胀系数相近,一般钢材的线膨胀系数为 1.210-5,混凝土为1.010-51.510-5,当温度变化时,这两种材料不致产生相对的温度变形而破坏他们之间的结合。3.钢筋混凝土结构有哪些优缺点?钢筋混凝土结构除了充分利用钢筋和混凝土两种材料的受力性能外,还具有以下优点:(1)耐久性好(2)耐火性好(3)可模性好(4)整体性好,具有较好的抗震性能(5)能就地取材(6)节约钢材 存在的缺点:(1)自重大(2)消耗木料多,费工时多,施工周期长,而且有的地区还受到气候和季节的限制(3)抗裂性差 此外,钢筋混凝土结构还存在隔热、隔音性能较差,不
3、易修补、拆除和再生利用等难于改变的缺点。4 钢筋混凝土梁与素混凝土梁相比有哪些特点?素混凝土梁属于脆性破坏,破坏前无预兆,承载力低,材料未充分发挥;钢筋混凝土梁属于延性破坏,破坏前有预兆,承载力高,材料能充分利用。(1)与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁承载能力提高很多。(2)与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力提高不多。四、计算题 第 1 章 钢筋混凝土材料的主要力学性能 一、填空题 1.从钢筋混凝土结构设计的角度来看,影响混凝土抗压强度的主要因素是横向变形的约束条件和 。2.按混凝土试件的“尺寸效应”,相同的混凝土试块当边长为 200mm、150mm、100mm 时,其实测立方体强度相
4、对比值为 。3.由混凝土应力应变曲线的下降段可知:混凝土强度越高,残余应力相对的 。这说明高强度混凝土耐受变形的能力 。4.混凝土的极限压应变cu值包括 和 两部分,其中 变形越大,表明混凝土的延性越好。5.采用约束混凝土不仅可以提高混凝土的 强度,而且可以提高构件的耐受 的能力。6.混凝土在荷载的 作用下,随 而增长的变形称为徐变。7.在保持应力不变的情况下,混凝土加载时的龄期越大,则徐变增长越 ;水泥含量越少,则徐变越 ;混凝土养护时,周围的相对湿度越高,则徐变越 。8.钢筋力学性能与含碳量有关,含碳量越高,强度越 ,质地 ,但塑性 。9.衡量钢筋塑性性能的指标有 和 ;通常 越大,钢筋的
5、塑性性能越好,破坏时有明显的拉断预兆。钢筋的 好,破坏时不至于发生脆断。10.光面钢筋与混凝如的粘结力由 、和 三部分组成。二、选择题 1.我国规范采用()作为混凝土各种力学指标的基本代表值。A.立方体抗压强度标准值 B.轴心抗压强度标准值 C.轴心抗拉强度标准值 D.劈拉强度 2.同一强度等级的混凝土,它的各种力学指标之间的大小关系是()A.cuctfff B.ccutfff C.cutcfff D.cuctfff 3.混凝土在复杂应力状态下,下列()状态下的强度降低。A.三向受压 B.两向受压 C.双向受拉 D.一拉一压 4.不同强度等级的混凝土试块,在相同的条件下进行受压实验所测得的应力
6、-应变曲线可以看出()。A.曲线的峰值较高,下降段坡度越陡,延性越好。B.曲线的峰值越低,下降段坡度越缓,延性越好。C.曲线的峰值越高,混凝土的极限压应变越大。D.强度高的混凝土,下降段坡度较陡,残余应力相对较大。5.混凝土的弹性模量是()。A.应力-应变曲线任意点切线的斜率 B.应力-应变曲线原点的斜率 C.应力-应变曲线任意点割线的斜率 D.应力-应变曲线上升段中点的斜率 6.下列()说法正确,收缩将使混凝土结构:(1)变形增加;(2)产生裂缝;(3)预应力钢筋应力损失;(4)强度降低。A.(2),(4)B.(1),(3),(4)C.(1),(2),(3)D.(3),(4)7.建筑用钢筋有
7、:(1)热轧钢筋;(2)冷拉钢筋;(3)热处理钢筋;(4)钢丝、钢绞线及冷轧带肋钢筋。对于钢筋混凝土结构,一般采用()。A.(1)类及部分(2)类 B.(1)类和(3)类 C.(2)类和(3)类 D.(4)类 8.钢筋的强度设计指标是根据()确定的。A.比例极限 B.极限强度 C.屈服强度 D.极限拉应变 9.下列钢筋中,()是有明显屈服点钢筋。A.冷拉钢筋 B.热处理钢筋 C.碳素钢丝 D.钢绞线 10.对于无明显屈服点的钢筋,其强度标准值取值的依据是()。A.最大应变对应的应力 B.极限抗拉强度 C.0.9 倍极限强度 D.条件屈服强度 11.钢筋冷拉和冷拔的共同点是()。A.塑性能力提高
8、 B.均能提高钢筋的抗拉强度 C.同时提高钢筋的抗拉和抗压强度 D.经过冷拉和冷拔后,钢筋还有明显的屈服点 12.对于混凝土的特性,以下()项叙述正确。A.水灰比愈大,收缩愈小 B.水泥用量愈多,收缩愈小 C.养护环境湿度大,温度高,收缩大 D.骨料的弹性模量愈高,收缩小 三、简答题 1.影响混凝土强度的主要因素有哪些?混凝土强度等级与试件尺寸、原材料(水泥、石)品质、配合比(水灰比、骨灰比)、养护条件(湿度、温度)、龄期和试验方法等因素有关。2.钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求?(1)具有较高的屈服强度和极限强度(屈服强度可以减少构件的用钢量。减轻结构自重,节约钢材,降低造价。极限强度高
9、可以增加结构的安全储备)(2)具有良好的塑性和韧性(较高的塑性和韧性能使结构在荷载(包括静载荷动载)作用下有足够的变形能力,这样可在破坏前给使用者以预告。(3)具有良好的工艺加工性能(钢材在冷、热加工和焊接等正常加工过程中,不应发生裂纹或脆断等损伤,而且不能因加工对强度、塑性及韧性等造成较大的不利影响)(4)具有良好的耐锈蚀能力(钢材的修饰是影响钢结构和钢筋混凝土结构耐久性的主要原因之一。因此,钢材具有较好的耐锈蚀能力对提高结构的耐久性是非常有益的)(5)与混凝土有良好的粘结力(为了保证钢筋和混凝土共同工作,要求钢筋和混凝土之间必须有足够的粘结力。钢筋表面的形状是影响粘结力的重要因素)3.保证
10、钢筋与混凝土之间粘结力的构造措施有哪些?保证粘结的构造措施有如下几个方面:(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置弯钩。此外,在浇筑大深度混凝土时,为防止在钢筋底面出现沉淀收缩和泌水,形成疏松空隙层,削弱粘结,对高度较大的混凝土构件应分层浇筑或二次浇捣。钢筋表面粗糙程度影响摩擦力,从而影响粘结强度。轻度锈蚀的钢筋,其粘结强度比新轧制的无锈钢筋要高,比除锈处理的钢筋更高。所以,一般除重锈钢筋外可不必除锈
11、。4.什么是徐变?徐变对结构有何影响?影响徐变的因素有哪些?减小徐变的措施有哪些?混凝土在长期荷载作用下,随时间而增长的变形称为徐变。混凝土的徐变对刚劲混凝土构件的受力性能有重要影响。如受弯构件在长期荷载作用下由于受压区混凝土的徐变,使挠度增大 23 倍;长细比较大的偏心受压柱,由于徐变引起的偏心距增大,使构件的承载力降低;在预应力混凝土构件中,由于徐变产生的应力损失,是应力损失的主要部分。影响混凝土徐变的因素可分为:内在因素、环境影响、应力条件。减小措施:1)选用优质骨料、优质水泥,减小水泥用量和水灰比。2)加强养护,尽量捣实,保持温度、湿度。3)适当控制混凝土龄期。5.什么是收缩?收缩对结
12、构有何影响?影响收缩的因素有哪些?混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。收缩是一种随时间而增长的变形,结硬初期收缩发展较快,二周可完成全部收缩的 1/4,一个月可完成 1/2,三个月后增长缓慢,一般两年后趋于稳定。当混凝土的收缩收到外部(支座)或内部(钢筋)的约束时,将使混凝土中产生拉应力(混凝土具有收缩的性质,而钢筋并没有这种性质。由于钢筋与混凝土之间存在粘结作用,因此混凝土的收缩受到钢筋的约束,粘结力迫使钢筋随着混凝土的收缩而缩短,在钢筋中产生压应力,其反作用力相当于将自由收缩的混凝土拉长),甚至使混凝土开裂。这也就是为什么有些养护不良的钢筋混凝土构件,在受荷前即出现裂缝的原因。此外
13、,混凝土的收缩会使预应力混凝土结构构件产生应力损失。混凝土的组成、配比、养护条件及环境的温湿度均对收缩有很大的影响。水泥用量越多、水灰比越大、骨料的级配越差,收缩就越大。高温蒸养可加快水化作用,使收缩减少。使用环境的温度越高、相对湿度越低,收缩就越大。6.钢筋和混凝土之间的粘结力由哪几部分组成?钢筋与混凝土的粘结力主要由以下三部分组成:(1)胶结力:混凝土中水泥胶体与钢筋表面的胶结作用。这种作用力比较小,当钢筋与混凝土之间发生相对滑移时,该力会立即消失。(2)摩擦力:混凝土因收缩将钢筋握紧而产生的钢筋与混凝土之间的摩擦力。这种力随着接触面的粗糙程度的加大和钢筋和混凝土之间的挤压力的增加而增大。
14、钢筋在表面轻微锈蚀也可增加它与混凝土的粘结作用。(3)机械咬合力:由于钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用而产生。光面钢筋与混凝土之间的粘结主要由粘结力和摩擦力来决定。对于变形钢筋来说,虽然存在着胶结力和摩擦力,但是变形钢筋的粘结力主要来自钢筋表面凸出的肋与混凝土的机械咬合力。7.影响粘结强度的主要因素有哪些?(1)混凝土强度(2)保护层厚度和钢筋净间距(3)钢筋表面和外形特征(4)横向钢筋(5)受力情况(6)浇筑位置 四、计算题 第 2 章 混凝土结构的基本设计原则 一、填空题 1.结构的极限状态分为两种,他们是 极限状态与 极限状态。2.建筑结构设计的主要依据是 及 。3.在实用
15、设计表达式中只有一种可变荷载时,引用的三个系数是:分项系数、荷载分项系数和 系数。4.混凝土强度指标 混凝土材料分项系数,称为混凝土强度设计值。5.建筑结构的功能要求一般包括 、适用性和 。6.按照建筑结构可靠度的要求,对于具有 破坏特征的结构构件,相应的目标可靠指标可取得略小一些;对于具有 破坏特征的结构构件,其目标可靠性指标应取得略大一些。7.在正常适用极限状态中,要考虑荷载作用持续时间的不同,区分为两种荷载效应组合:荷载的 效应组合、效应组合和 效应组合。8.正常使用极限状态中的验算采用荷载 ,因而计算时不考虑荷载分项系数。二、选择题 1.结构的()是:结构在规定的时间内,在规定的条件下
16、,完成预定功能的能力。A.安全性 B.适用性 C.耐久性 D.可靠性 2.下列情况属于超出正常使用极限状态的情况的是()。A.雨篷倾倒 B.现浇双向板楼面在人行走动中振动较大 C.连续梁中间支座产生塑性铰 D.构件丧失稳定 3.可变荷载中作用时间占设计基准期内总持续时间 50%的荷载值,称为()。A.荷载设计值 B.荷载标准值 C.荷载频遇值 D.可变荷载准永久值 4.混凝土强度等级 C 是由立方体抗压强度试验值按下述()原则确定的。A.取平均值f,超值保证率 50%。B.取平均值1.645ff,超值保证率 95%。C.取平均值21.645ff,超值保证率 97.72%。D.取平均值1.35f
17、f,超值保证率 85.5%。5.现行 混凝 土结 构设 计 规范(GB50010-2002)度 量 混凝 土结 构可 靠性 的原 则 是()。A.用分项系数,不计失效概率fP B.用分项系数和结构重要性系数,不计fP C.用可靠指标,不计fP D.用表示fP,并在形式上采用分项系数和结构重要性系数代替。6.规范对混凝土结构的目标可靠指标要求为 3.7(脆性破坏)和 3.2(延性破坏)时,该建筑结构的安全等级属于()。A.一级,重要建筑 B.二级,重要建筑 C.二级,一般建筑 D.三级,次要建筑 7.当楼面均布活荷载大于或等于 4KN/m2时,取Q等于()。A.1.3 B.1.2 C.1.0 D
18、.1.4 三、简答题 1 结构可靠性的定义是什么?它包含哪些功能要求?设计任何建筑物和构筑物时,必须满足下列功能要求:(1)安全性。安全性是指结构在规定的使用期限内,能够承受正常施工、正常使用时可能出现的各种荷载、变形(如基础不均匀沉降、温度变化及收缩受到约束产生的变形)等作用。在偶然事件(如受地震及强风作用)发生后,结构仍能保持整体稳定性,不发生倒塌或连续破坏。(2)适用性。适用性是指结构在正常使用荷载作用下具有良好的工作性能,如不发生影响正常使用的过大挠度、永久变形,或水池、水管等产生影响使用的裂缝。(3)耐久性。结构在正常使用和正常维护条件下,在规定的使用期限内应有足够的耐久性。如不发生
19、由于混凝土碳化、钢筋锈蚀,以致影响结构的使用寿命。安全性、适用性和耐久性,是结构可靠的标志,总称为结构的可靠性。所以,结构的可靠性即指:结构在规定的使用年限内,在规定的条件(正常设计、正常施工、正常使用和正常维修)下,完成预定功能的能力。2 什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类?其含义是什么?结构的极限状态是结构或其构件能够满足某一功能要求的临界状态,超过这一界限,结构或其构件就不能满足设计规定的该项功能要求,而进入失效状态。结构的极限状态分为两类,他们均有明确的标志或限值:(1)承载能力极限状态 结构或其构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的不可恢复的变形状态称为承载能力极限状态
20、。当结构或构件出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:整个结构或其中的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、过大的滑移);结构构件或连接发生材料强度破坏(包括疲劳破坏),或因出现过大的塑性变形而不适于继续承载(如配筋率过低的轴心受拉构件);结构变为机动体系(如超静定结构由于某些截面的屈服,使结构称为几何可变体系);结构或构件丧失稳定(如细长柱发生压屈失稳)。(2)正常使用极限状态 结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值的极限状态称为正常使用极限状态。当出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:影响正常使用或观瞻要求的变形(如挠度超过允许的限值);影响正常使用或耐久性的局部损坏
21、(如不允许出现裂缝的构件开裂;或允许出现裂缝的构件,其裂缝宽度超过了允许的最大裂缝宽度);承受动力荷载的结构出现影响正常使用的振幅。3 什么是结构的可靠度和可靠性指标?什么是结构可靠概率sP和失效概率fP?结构能够完成预定功能的概率称为结构的可靠度,也称为可靠概率,用sP表示,它是对结构可靠性的一种定量描述,即概率度量;结构不能完成预定功能的概率称为失效概率,用fP表示。显然1.0sfPP。因此,结构可靠性也可用结构的失效概率fP来度量。但是计算失效概率fP在数学上比较复杂,所以各国的设计标准都用可靠指标代替失效概率fP来度量结构的可靠性。结构的可靠指标是具体度量结构可靠性的一个指标,值越大,
22、结构的可靠度sP就越大,失效概率fP就越小。4 什么是目标可靠性指标?建筑结构可靠度设计统一标准 规定了一般工业与民用建筑作为设计依据的可靠指标,称为目标可靠指标。当结构构件属延性破坏时,取 3.2;当结构属脆性破坏时,取 3.7,因脆性破坏比较突然,缺乏足够的预兆,目标可靠指标应取得高一点。5 四、计算题 1.受均布荷载作用的简支梁,计算跨度4lm。荷载的标准值:永久荷载(包括梁自重)8/kgKNm;可变均布荷载6.4/kqKNm,跨中承受可变集中荷载,其标准值9kPK N,无风荷载作用(组合系数可取为 0.7)。该梁安全等级为一级。求该梁跨中截面的弯矩设计值。2.受均布荷载作用的简支梁,计
23、算跨度6lm。永久荷载的标准值(包括梁自重)5/kgKNm;可变均布荷载9/kqKNm,准永久值系数0.5q。试计算:正常使用极限状态下荷载效应标准组合和准永久组合的弯矩设计值。第 3 章 荷载及地震作 yong 一、填空题 二、选择题 三、简答题 1 什么是结构上的作用?结构上的作用如何分类?结构上的作用是指施加在结构上的集中或分布荷载以及引起结构变形因素的总称。结构上的作用分为直接作用和间接作用,直接作用指荷载,即集中荷载和分布荷载,间接作用指沉降作用、温差作用、地震作用等。2 荷载分为哪几类?荷载被分为:(1)永久荷载(恒荷载或恒载),是指在设计使用期限内,其值不随时间变化,或其变化的数
24、值与平均值相比可以忽略不计的荷载。比如:结构自重、土压力、预应力等。(2)可变荷载(活荷载),是指在设计使用期间内,其值随时间而变化,或其变化的数值与平均值相比不可忽略的荷载,如:屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。(3)偶然荷载,在设计使用期限内,不一定出现,而一旦出现则量值很大,且持续的时间也较短的作用。比如:撞击力、爆炸力、地震等。3 材料强度设计值、标准值之间有什么关系?材料强度标准值除以材料分项系数,称为材料强度设计值。各种材料强度标准值的取值原则是:在符合规定质量的材料强度实测总体中,标准强度应具有不小于 95%的保证率,即材料的实际强度小于强度标准值的可能性只有 5%。四、计
25、算题 第 4 章 受弯构件正截面承载力计算 一、填空题 1.板中分布钢筋的作用是(1);(2);(3)。2.矩形梁的高宽比一般为 ;T 形梁的高宽比一般为 .3.钢筋混凝土梁,随受拉区钢筋的变化,可能出现 等三种沿正截面破坏形态。4.适筋梁从加荷至破坏,梁的受力存在三个阶段,分别为 阶段、带裂缝工作阶段及 阶段。5.适量配筋的钢筋混凝土梁,从加荷至破坏,其受力存在着三个阶段,试填空:A.B.a C.D.a E.F.a (1)抗裂验算以 阶段为依据;(2)使用阶段裂缝宽度和变形验算以 阶段为依据;(3)正截面承载力计算以 阶段为依据。6.超筋梁的破坏是钢筋 ,而混凝土 ,故破坏带有一定的突然性,
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