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工程结构复习土木工程学院考试题型一、 填空题：每空1分，15分二、 简答题：4题，共20分三、 选择题：每题2分，共20分四、 计算题：每题15分，共45分第1章钢筋和混凝土材料和力学性能1、 钢筋的品种和级别★我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)规定，在钢筋混凝土结构中使用的钢筋 按强度不同可分以下几个级别：(1) HPB300级，代号中表示，直径6~22mm，是光面的低碳钢2) HRB335 (HRBF335)级，其中HRBF系列为采用控温轧制工艺生产的细晶粒带肋钢筋，代号尘(尘「)表示，直径6~50mm，低合金钢，表面轧制成月牙肋F韭(尘F )(3) HRB400 (HRBF400)级，代号 表示，直径6~50mm，是表面轧制成月牙肋的低合金钢，强还有RRB400级，用代号表示，此钢筋的延性、可焊性、机械 连接性及施工适应性不如HRB400钢筋(4) HRB500 (HRBF500)级，代号 表示，直径6~50mm，是表面轧制成月牙肋的低合金钢，钢筋强度较高，《规范》也主荐其用为纵向受力构件的主导钢筋筋2、 钢筋力学性能^―屈服强度乌，是钢筋强度的设计依据(1)钢筋强度(2) 钢筋的塑性性能★衡量钢筋的塑性变形的指标是断后伸长率和冷弯性能(3 )钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求★强度高；塑性好；可焊性好：与混凝土间有足够的粘结力：二、混凝土1 、混凝土的强度fcu——立方体抗压强度，评价和衡量混凝土强度的基本指标。

划分混凝土强度级别fc——混凝土轴心抗压强度ft——混凝土轴心抗拉强度复合应力状态下的混凝土强度★复合受压时，混凝土一向的抗压强度随着另两向应力的增 加而提高，同时混凝土的极限应变也随着提高2、混凝土的变形⑴受压混凝土一次短期加荷的s - e曲线应力一应变关系曲线分析峰点CE拐点D< 临界点EA0・75~0.9fc收敛点E0.3~0.5fcI 1111峰值应变£ 0随混凝土强度等级不同约在0.0015〜0.0025之间变动，结构计算中一般取S. 0=0・002《混凝土结构设计规范》(GB50010)取£ u=0・0033f 轴心抗压强度c80 —对应于峰值点应变£cu — 混凝土极限压应变《规范》规定：(1) 混凝土的峰值应变£0 = 0. 002 + 0.5(fcuk - 50) x 10~5(2) 混凝土的极限压应变^cu — 0-0033 — {fcuk — 50) x 10一5£cu > 0.0033(2) 混凝土在重复荷载作用下的应力-应变关系我们通常把能使试件循环20万次或次数稍多时发生 破坏的压应力称为混凝土的疲劳抗压强度，用符号表 7JT o(3) 混凝土在弹性模量弓7 C ■ '-4 《规范》规定，混跷土的弹性模量利用混凝土I在重复荷载作用下的性屡，以久=(0.4~0,5)人重旗复加.如5〜10次后，应力-应变关系曲线近似为直'线，且该直线与第一次加载时的原点切线基本平行的特点进行测定夺isn e105 ,, 、(N/mm2)c c 34.7 * 72.2 + —fcu(4) 混凝土在长期荷载作用下的变形一徐变混凝土在受到荷载作用后，在荷载(应力)不变的情况下，变形(应变)随时间而不 断增长的现象。

影响混凝土徐变的因素：内在因素——混凝土的组成和配比骨料的刚度越大，体积比越大，徐变就越小；水灰比越小， 徐变也越小环境影响——养护条件和使用条件受荷前养护的温湿度越高，徐变就越小；受荷后构件所处的 环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大应力条件——初应力水平％ f和加荷时混凝土的龄期扣它们是影响徐变的主要因素三、钢筋与混凝土的粘结力及其影响因素钢筋与混凝土能一起共同工作的原因，除了两者线胀系数相近和混凝土对钢筋具有保护 作用外，主要由于两者间接触面上存在良好的粘结力[ 「化学胶结力 较小摩擦力 光面钢筋混凝土与钢筋间的粘结力-机械咬合力 变形钢筋J钢筋端部构造影响钢筋与混凝土间粘结强度的因素：(1 )混凝土的强度(2) 钢筋的表面形状(3) 混凝土保护层厚度及钢筋的净距(4) 箍筋和端部焊接件的作用(5) 钢筋周围有无侧向压力和钢筋所在的位置卜弟2早一、建筑结构的功能要求结构设计的目的使所设计的结构在正常施工和正常使用的条件下满足各项预定的功能 要求，并取得最佳的经济效果结构的功能要求二、结构的极限状态★结构的极限状态是指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不能满凡功能要术能够满足功能要求失赦*可靠度・结构或结构构 件达到最大承 载能力或不适 于继续承■载的 变形时的状态正常使用极限状态承载能力极限状态•站构或结构柄 件达到乱常使 用或耐久性的 某项她定限值 时的状态三、结构上的作用和荷载1、作用与荷载的定义结构上的作用是指直接施加在结构上的力及其他引起结构变形的原因（如地基沉降、温 度变形、收缩等）2、荷载的分类《建筑结构可靠度统一标准》（GB50068-2001）将结构上的荷载作如下分类:随时间的变异性分类口□II在纯构设计基准期内，其作用量值 ）不随时间变化，或其变化幅度与平 均值相比叨以忽略不计的荷载.在结构设计基准期内，其作用量 值随时间而变化，其变化幅度与 平均值相比不可忽略不计的荷裁.\在结构设计基准期内不--定出现， 而一旦出现其量值很大H持续时间 很短的荷裁，设计基准期是为确定荷载代表值及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数 （我国取用的设计基准期为50年）。

必须说明：当结构的使用年限达到或超过设计基准期 后，并不意味结构立即报废，而只意味结构的可靠度将逐步降低3荷载代表值《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）将荷载分为三类：永久荷载（恒载）、可变荷 载（活荷载）和偶然荷载结构或构件设计时，需针对不同设计目的对荷载赋予一个规定的量值，该量值即为荷载 代表值永久荷载采用标准值为代表值★可变荷载采用标准值、组合值、频遇值、准永久值为代表值荷载标准值为基本代表值其他荷载代表值可能通过标准值乘以相应的系数得到荷载标准值是指在结构使用期间，在正常情况下可能出现的最大荷载值它是根据设计 基准期内最大荷载统计分布的特征值，用概率的方法确定的四、实用设计表达式1、承载能力极限状态设计表达式《规范》规定：任何结构和构件都应进行承载力设计，以确保安全设计应考虑荷载效 应的基本组合，必要时还应考虑荷载效应的偶然组合第三章(一) 适筋破坏特点：1、 受拉区纵向受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎；2、 破坏有明显的预兆，延性破坏；3、 钢筋和混凝土的强度都得到了充分利用二) 超筋破坏特点：1、 梁破坏时受压区混凝土被压碎而受拉区纵向受拉钢筋没有达到屈服，仍处于弹性阶 段；2、 受拉区裂缝宽度小，没有形成主裂缝，破坏没有明显预兆，脆性破坏；3、 破坏时混凝土的强度得到了充分利用，钢筋强度没有得到充分利用。

三) 少筋破坏特点：1、 梁一裂即坏2、 钢筋应力立即屈服甚至被拉断；裂缝只有一条，宽度很大且沿梁高延伸较高；3、 钢筋和混凝土的抗拉强度得到了充分利用，但破坏无明显预兆，呈脆性性质结论：(1) 适筋梁具有较好的变形能力，超筋梁和少筋梁的破坏具有突然性2) 适筋破坏和超筋破坏之间存在一种“界限”破坏其特征是钢筋屈服的同时，混凝 土被压碎3) 在适筋破坏和少筋破坏之间存在一种“界限”破坏其特征是屈服弯矩和开裂弯矩 相等4) 超筋梁与少筋梁的破坏均为突发性的脆性破坏5) 结构设计中，不容许出现超筋梁与少筋梁二、基本公式的应用1、截面设计截面设计是指根据已知截面所需承担的弯矩设计值等条件，通过选择截面尺寸与材料等 级，计算配筋量并确定其布置已知弯矩设计值材料强度电八、fy,bxh,求所需的受拉钢筋面积As =?o3钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算（1）公式法③验算是否超筋先估计钢筋一排或两排放置，定％①计算截面有效高度如I先估计钢筋一排或两排放置，定％Iiq = h - as②计算受压区高度x或相对受压区高度f③验算是否超筋x奖M 或若不满足，加大截面尺寸，或采用双筋截面3 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算）④计算所需钢筋面积1|匚呀或"=十⑤验算是否少筋凡之&顽二心在不满足要求，按最小配筋率选配钢筋'⑥选配钢筋钢筋时应使实际选配的截面面积接近计算面积，一般不小于计算值，也不宜超过计算值 的5%,并还应符合有关规定。

2）计算表格法①计算截面有效高度九0I先估计钢筋一排或两排放置，定％hQ = h — as②计算％ 电-~]f 2 W %穿兀二O.5（1 + J1-2四）④计算1 妇翥⑤验算最小配筋率> A^n "5⑥选配钢筋不满足要求，按最小配筋率选配钢筋★提高受弯构件正截面承载力最有效的措施是加大截面高度1、已知某钢筋混凝土矩形截面梁b Xh，h0,承受弯矩设计值为M，混凝土强度等级C*，（f =*，/>*）,钢筋级别（f =*），矩形图形系数a，a ，： , p .，试按正截面承载力计算该 c t y 1 s,max b mm梁所需的纵向受力钢筋面积解：（1）公式法① 算受压区高度x或相对受压区高度2M② 算是否超筋*硒或%吝不满足，加大截面尺寸，或采用双筋截面hbtfTfW*~ "^K* & -'Bl M~rV-V-*™③，算所需钢甲面林I』—%fQx 』—%f应皈S f 5 fJ y J y④验算是否少筋 As> 4>min = pmwbh不满足要求，按最小配筋率选配钢筋a(2 )公式法①计算截面抵抗系数QA并判断是否超筋，% _ , , 2 —《.max②计算内力臂系数Ys兀=0.5(1 +Jl —2仁)③升算所需钢筋面积丛 A=Q5 rM④验算是否少筋 4 > 4冲皿=P^bh2、截面复核已知材料的设计强度危介、f少 截面尺寸b x以及纵向钢筋的截面面根要求计算该截面的极限抵抗弯矩Mg井与已和弯矩M比较，以确定截面是否安全°①计算受压区高度L并验算是否超筋②计算极限抵抗弯矩判断薇面是否安全X , X若满足X < h&) 乂 =饱一)或虬=兀4("。

一云) 判断3/ < M,若不满足* <孔人0，取X - Xb— 丸o"=%/"T或虬-兀的-号)判断"5第四章为了防止构件发生斜截面破坏，通常需要在梁内设置与梁轴线相交箍筋和弯起钢筋箍 筋和弯起钢筋统称为腹筋有腹筋和纵向钢筋的梁称为有腹筋梁；仅配纵向受力钢筋的梁称为无腹筋梁钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力★钢筋混凝土梁内配置箍筋的主要目的是承担剪力一、 钢筋混凝土受弯构件斜截面破坏形式★钢筋混凝土受弯构件斜截面破坏形式有：斜拉破坏、斜压破坏、剪压破坏二、 影响斜截面受剪承载力的主要因素★影响斜截面受剪承载力的因素主要有：剪跨比、混凝土强度、箍筋强度及配箍率、纵 筋配筋率等三、 受弯。