《水工鋼筋混凝土結構》常見問題解答一
1．什麼是混凝土結構？素混凝土結構、鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構的概念。
答：混凝土結構是以混凝土為主要材料製成的結構，包括素混凝土結構、鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構等。素混凝土結構是指由無筋或不配置受力鋼筋的混凝土製成的結構；鋼筋混凝土結構是指由配置受力鋼筋的混凝土製成的結構；預應力混凝土結構是指由配置受力的預應力鋼筋通過張拉或其他方法建立預加應力的混凝土製成的結構。
其中，鋼筋混凝土結構在工程中應用最為廣泛。
2．鋼筋混凝土結構的特點如何？
答：一般情況下，鋼筋混凝土是以混凝土承受壓力、鋼筋承受拉力，利用了混凝土的高抗壓性能和鋼筋的高抗拉效能及良好的塑性，相對於素混凝土結構可以大大提高其承載力，技術經濟效益顯著。鋼筋有時也可以用來協助混凝土受壓，以便減少截面尺寸。
混凝土和鋼筋的有機搭配、協調工作還可以使構件的破壞性質也得到改善，破壞呈延性特徵，有明顯的裂縫和變形發展過程即有明顯的破壞預兆。
3．鋼筋和混凝土這兩種物理、力學效能很不相同的材料能夠共同工作的主要原因是什麼？
答：鋼筋和混凝土這兩種材料的物理、力學效能很不相同，但能夠共同工作，其主要原因是：
（1）鋼筋與混凝土之間存在有良好的粘結力，能牢固地形成整體，保證在荷載作用下，鋼筋和外圍混凝土能夠協調制形，相互傳力，共同受力?。
（2）鋼筋和混凝土兩種材料的溫度線膨脹係數接近（鋼材為1.2×10-5，混凝土為(1.0~1.5)×10-5），當溫度變化時，兩者間不會產生很大的相對變形而破壞它們之間的結合。
4．鋼筋混凝土結構有哪些優點？
答：優點：耐久性好，整體性好，可模性好，耐火性好，就地取材，節約鋼材；缺點：自重大，施工比較複雜，抗裂性差，修補和加固工作比較困難。
5．鋼筋冷拉後效能有哪些變化?
答：鋼筋冷拉後，屈服強度提高，但伸長率減小，塑性效能降低，也就是鋼材性質變硬變脆了。
鋼筋冷拉後，只提高抗拉強度，其抗壓強度並沒有提高，不要把冷拉鋼筋用作受壓鋼筋。冷拉還可使鋼筋伸長，起到節省鋼材、調直鋼筋、自動除鏽、檢查焊接質量的作用。冷拉鋼筋受到高溫時，它的強度要降低，因此，冷拉鋼筋在焊接時，應控制加熱時間不能過長，應先焊好後再進行冷拉。
6．鋼筋混凝土結構設計時，如何確定鋼筋強度的計算指標？為什麼？
答：屈服強度（流限）fy是軟鋼的主要強度指標。在混凝土中的鋼筋，當應力達到屈服強度後，荷載不增加，而應變會繼續增大，使得混凝土裂縫開展過寬，構件變形過大，結構已不能正常使用。
所以軟鋼鋼筋的受拉強度限值以屈服強度為準。鋼筋的強化階段，即極限抗拉強度fsu只作為一種安全儲備。
硬鋼沒有明確的屈服台階（流幅），所以計算中以「協定流限」，也稱「條件屈服點」作為強度標準，所謂協定流限是指經重載入及解除安裝後尚存有0.2％永久殘餘變形時的應力，用σ0.2表示。
σ0.2一般相當於抗拉極限強度的70％～85％。
7．混凝土的強度指標有哪幾種？與標準立方體試塊150*150*150相比200測得的強度偏低，為什麼？
答：混凝土的強度指標有：立方體抗壓強度fcu、稜柱體抗壓強度fc和軸心抗拉強度ft。
試件尺寸對測試強度的原因在於邊界條件（試驗機壓板與試件表面不塗潤滑劑而產生相互摩擦）限制了試件的橫向變形，使其裂縫不易發展，試件越小，約束越大，強度就越高。
9．混凝土的彈性模量如何測定？什麼是變形模量?變形模量與彈性模量有什麼關係?
答：混凝土的彈性模量ec：一般把過原點的切線的斜率作為混凝土的彈性模量，也稱初始彈性模量。
混凝土彈性模量的測定：利用多次重複載入解除安裝後應力應變關係趨於直線的性質來求彈性模量。將稜柱體試件載入至應力σ≤0.
5fc，重複載入5～10次，應力—應變曲線基本上趨於平行過原點切線的直線，求出此直線的斜率，作為混凝土的彈性模量。不同強度的混凝土彈性模量可按經驗公式計算。
變形模量ec＇：應力σc較大時的混凝土應力與應變之比稱為變形模量，也稱彈塑性模量，用ec＇表示，ec＇=σc/εc。
ec＇與彈性模量ec的關係可用彈性係數γ表示：ec＇=γec
彈性係數γ是小於1的變數，隨應力增大而減小。通常，當σ≤0.3 fc時，γ=1.0；當σ=0.8fc時，γ=0.4～0.7。
10．混凝土的受壓、受拉極限應變是如何取值的？
答：混凝土極限壓應變：在計算時，均勻受壓可取為εcu=0.002，非均勻受壓可取εcu=0.0033。
混凝土極限拉應變：計算時一般取εtu =0.0001～0.00015。
11．什麼叫混凝土的徐變與收縮?影響徐變和收縮的主要因素有哪些?
答：混凝土在荷載長期持續作用下，應力不變，變形也會隨著時間而增長。這種現象，稱為混凝土的徐變。
混凝土在空氣中結硬時，由於溫、濕度及本身化學變化的影響，體積隨時間增長而減小的現象稱為收縮。
影響徐變的主要因素：
a）內部因素。b）環境影響。 c）應力條件。 d）加荷齡期。
12．鋼筋與混凝土的粘結力主要由哪三部分組成？
答：（1）水泥凝膠體與鋼筋表面之間的化學膠著力（膠結力）（2）混凝土收縮，將鋼筋緊緊握固而產生的摩擦力（摩阻力）。（3）鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產生的機械咬合力。
13．何謂結構的可靠性？結構的功能包括哪三個方面？
答：結構的可靠性是指結構在規定的時間（設計基準期）內，在規定的條件（正常設計、正常施工、正常使用和正常維護）下，完成安全性、適用性和耐久性等預定功能的能力。結構的功能包括安全性、適用性、耐久性。
結構的設計基準期是指：設計規定的結構或結構構件不需進行大修即可按其預定目的使用的時期。各類工程結構的設計使用年限是不統一的，重要性不同的建築物使用年限應不同。
就總體而言，一般建築結構的設計使用年限可為50年,橋梁應比房屋的設計使用年限長，水工大壩的設計使用年限更長。
14．何謂結構的極限狀態？極限狀態分為哪兩大類？
答：結構的極限狀態：是指整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態就不能滿足設計規定的某一功能要求，此特定狀態稱為該功能的極限狀態。
極限狀態分為：承載能力極限狀態和正常使用極限狀態兩大類。
15．什麼叫結構抗力、作用、作用效應、極限狀態方程、失效概率、可靠指標、目標可靠指標？
答：結構抗力：是指整個結構或構件承受內力和變形的能力(如構件的承載能力、抗裂度和剛度等)，用「r」來表示。
作用：施加在結構上的集中或分布荷載，以及引起結構外加變形或約束變形的原因，均稱為結構上的作用。
在工程結構中，荷載是常見的作用，結構上的荷載按其隨時間的變異性不同，可以分為以下三類：永久荷載、可變荷載、偶然荷載。 作用效應：
是指在各種作用因素的作用下，於結構構件內所產生的內力和變形（如軸力、彎矩、扭矩、撓度、裂縫等），用「s」來表示。
極限狀態方程：一般可簡單的把影響結構可靠性的因素歸納為荷載效應s和結構抗力r兩個相互獨立的隨機變數，以荷載效應s和結構抗力r兩個基本隨機變數來描述結構的極限狀態，則極限狀態函式（或稱功能函式）為
z=g（r，s）=r–s
因r、s是隨機變數，所以功能函式z也是隨機變數。
確定目標可靠指標應考慮結構的重要性、破壞後果的嚴重程度和社會經濟。
7．什麼是荷載的標準值和設計值？
答：荷載標準值是指結構構件在使用期間正常情況下可能出現的最大荷載值，由於荷載本身具有隨機性，因而最大荷載也是隨機變數。
荷載標準值乘以相應的荷載分項係數後即為荷載設計。
9．實用設計表示式的思路？式中五種係數的作用？
答：《水工混凝土結構設計規範》在可靠度分析的基礎上，給出了採用基本變數標準值和多個分項係數表示的實用設計表示式。在設計表示式中隱含了結構對失效概率的要求，設計出來的構件已經具有某一可靠概率的保證。
《水工混凝土結構設計規範》在設計表示式中採用了五個分項係數，用這五個係數構成並保證了結構的可靠度。
結構重要性係數γ0
設計狀況係數ψ
荷載分項係數（永久荷載分項係數γg和可變荷載分項係數γq）
材料強度分項係數（混凝土強度分項係數γc及鋼筋強度分項係數γs）
結構係數γd
10. 分布鋼筋的作用？
答：分布鋼筋垂直於受力鋼筋方向，分布鋼筋是將板麵荷載更均勻地傳布給受力鋼筋，同時在施工中用以固定受力鋼筋，並起抵抗混凝土收縮和溫度應力的作用。
11．凝土適筋梁從載入到破壞經歷了哪幾個階段?每個階段是哪種計算的依據?
答：經歷了未裂階段、裂縫階段、破壞階段，未裂階段是抗裂驗算的依據，裂縫階段是裂縫和變形驗算的依據，破壞階段是正截面承載力計算的依據。
12. 續梁的抵抗彎矩圖和內力包絡圖？
答：連續梁的抵抗彎矩圖是連續梁各截面實際能抵抗的彎矩圖形，內力包絡圖是指連續梁各截面在各種可能的活載布置下產生的內力上下限形成的外包線。
1、為保證斜截面抗彎，抵抗彎矩圖與彎矩包絡圖應呈什麼關係？當跨中縱筋彎起和支座縱筋切斷應滿足什麼構造要求？
答：①在各個截面上都要求mr不小於m，即與m圖是同一比例尺的mr圖必須將m圖包括在內。②在彎起縱筋時，彎起點必須設在該鋼筋的充分利用點以外不小於0.
5h0的地方。③支座縱筋切斷時實際切斷點至鋼筋的充分利用點以外不小於1.2la 或1.
2la+h0或1.2la+1.7h0；實際切斷點至鋼筋的理論切斷點以外不小於20d且h0或1.
3 h0且20d。
2、什麼叫鋼筋混凝土受彎構件撓度計算中的「最小剛度原則」？
答：最小剛度原則是取同號彎矩區段內彎矩最大截面的抗彎剛度作為該區段的剛度。對於簡支梁，可以取跨中截面的抗彎剛度；對於等截面的連續構件，抗彎剛度可取跨中截面和支座截面剛度的平均值。
4、什麼是延性破壞，脆性破壞?試各舉二例。
答：延性是指在承載力無顯著變化的情況下後期變形能力，也就是最終破壞之前經受非彈性變形的能力。
延性好的構件破壞過程比較長，破壞有明顯預兆，能及早採取措施，避免發生**事故及建築物的全面崩潰，這一類破壞稱為延性破壞，如適筋梁破壞屬於延性破壞；
延性差的構件破壞突然發生，沒有明顯預兆，不能及早採取措施，容易造成**事故及建築物的全面崩潰，這一類破壞稱為脆性破壞，如超筋梁破壞屬於脆性破壞。
1、鋼筋混凝土構件在正常使用階段，若計算所得的裂縫寬度wlim超過許可的裂縫寬度[wlim]時，應採取什麼措施?最根本方法是什麼?
水工鋼筋混凝土結構三
一 填空題 每空1分，共20分 20分 1 在鋼筋混凝土偏心受拉構件中，當軸向力n作用在as的外側時，截面雖開裂，但仍然有壓區存在，這類情況稱為大偏心受拉構件 鋼筋混凝土軸心受壓短柱在整個加荷過程中，短柱全截面受壓，其極限壓應變是均勻的 由於鋼筋與混凝土之間存在粘結力，從加荷到破壞鋼筋與混凝 同變形...
水工鋼筋混凝土結構學講義
緒論一提綱1 概述 2 鋼筋混凝土結構的定義 3 為什麼可以用鋼筋混凝土結構?4 鋼筋混凝土結構的優缺點 5 鋼筋混凝土結構的發展 6 本課程的特點 二混凝土結構的特點 1 土木工程應用最多的結構形式 2 從出現150多年已發展為土木工程結構中最重要的學科 3 各國工程建設標準均以混凝土結構設計規範...
水工鋼筋混凝土結構課程設計
計算書目錄1課程設計任務書1 2 計算書正文4 2.1 結構布置4 2.2初步選擇板 梁的截面尺寸4 2.3單向板的設計4 2.3.1計算簡圖5 2.3.2荷載計算6 2.3.3板的內力計算6 2.3.4板的配筋計算6 2.3.5板的模板配筋7 2.4次梁的設計7 2.4.1計算簡圖7 2.4.2荷...