安徽開(kāi)放大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理形考任務(wù)四答卷

形考任務(wù)四試卷總分:100得分:100第一章問(wèn)答題（10分）1.談一談混凝土結(jié)構(gòu)中為什么需要配置鋼筋，其作用是什么？（6分）答案:鋼筋和混凝土是兩種物理和力學(xué)性能不同的材料，它們之所以能夠有效地結(jié)合在一起而共同工作，主要是基于三個(gè)條件：1）鋼筋和混凝土之間良好的粘結(jié)力。鋼筋與混凝土之間存在著粘結(jié)力，使兩者能結(jié)合在一起，在外荷載作用下，構(gòu)件中的鋼筋與混凝土變形協(xié)調(diào)，共同工作。因此，粘結(jié)力是這兩種不同性質(zhì)的材料能夠共同工作的基礎(chǔ)。2）二者接近的溫度線膨脹系數(shù)。鋼筋與混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)很接近，鋼材為1.2×10-5，混凝土為（1.0～1.5）×10-5，因此，當(dāng)溫度變化時(shí)，兩種材料不會(huì)因產(chǎn)生過(guò)大的變形差而使粘結(jié)力遭到破壞。3）混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用。鋼筋埋置于混凝土中，混凝土對(duì)鋼筋起到了保護(hù)和固定作用，使鋼筋不容易發(fā)生銹蝕，而且使鋼筋在受壓時(shí)不容易失穩(wěn)，另外，在遭受火災(zāi)時(shí)不致因鋼筋很快軟化而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體破壞。因此，在混凝土結(jié)構(gòu)中，一定厚度的混凝土保護(hù)層是保證二者共同工作的必要措施。第二章問(wèn)答題（10分）2.談一談混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中選用鋼筋的原則？（6分）答案:答：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中選用鋼筋的原則有：安全性、適用性、經(jīng)濟(jì)性。

首先，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋是主要的受力構(gòu)件（拉壓彎剪扭），主要承受彎矩產(chǎn)生的拉力和部分剪力，所以必須要保證所配鋼筋的面積一定要足夠，也就是要安全；同樣，也要兼顧適用性和經(jīng)濟(jì)的原則，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其實(shí)就是在保守和適當(dāng)中尋求一種良性平衡。第三章問(wèn)答題（10分）3.從“地震來(lái)了，房屋倒塌”這句話談一談你對(duì)“作用效應(yīng)”和“結(jié)構(gòu)抗力”這兩個(gè)概念的理解。（6分）答案:答：作用效應(yīng)是指由作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力、位移、撓度、裂縫、損傷等的總稱(chēng)。結(jié)構(gòu)抗力是指整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作用效應(yīng)（即內(nèi)力和變形）的能力，如構(gòu)件的承載能力、剛度等?！暗卣饋?lái)了”，地震便是作用，由地震產(chǎn)生的變形、位移即是效應(yīng)；結(jié)構(gòu)抗力，就是結(jié)構(gòu)自身能夠抵抗的力。“房屋倒塌”，是建筑結(jié)構(gòu)無(wú)法抵抗地震帶來(lái)的效應(yīng)而產(chǎn)生的結(jié)果。第四章問(wèn)答題（10分）4.為什么鋼筋混凝土雨篷梁的受力鋼筋主要布置在截面上層，而鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋的受力鋼筋主要布置在截面下層？（6分）答案:答：鋼筋混凝土雨棚梁截面上層為受拉區(qū)，下層受壓，故受力鋼筋主要布置在截面上層；鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋截面下層為受拉區(qū)，上層受壓，故受力鋼筋主要布置在截面下層。

第五章問(wèn)答題（10分）5.想一想斜截面受剪承載力計(jì)算時(shí)為何要對(duì)梁的截面尺寸加以限制？為何規(guī)定最小配箍率？（6分）答案:答：斜截面受剪承載力計(jì)算時(shí)，當(dāng)梁的截面尺寸過(guò)小而剪力過(guò)大時(shí)，可能在梁的腹部產(chǎn)生過(guò)大的主壓應(yīng)力，而使梁的減壓區(qū)混凝土發(fā)生的斜壓破壞，為避免這種破壞的發(fā)生，規(guī)定了截面尺寸的限制條件。規(guī)定最小配箍率是為了防止脆性特征明顯的斜拉破壞的發(fā)生。第六章問(wèn)答題（10分）6.根據(jù)“立柱頂千斤”的道理，談一談?shì)S心受壓柱和偏心受壓柱在受力和破壞特點(diǎn)上的不同？（6分）答案:答：“立柱頂千斤”的道理是說(shuō)柱子的重要性，房屋再多層的各種重力荷載都要靠立柱這樣的構(gòu)件承擔(dān)，這才是“立柱頂千斤”的正確道理，所以抗震概念設(shè)計(jì)十分重視立柱，要“弱梁、強(qiáng)柱、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”；所以高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程要限制混凝土柱的軸壓比。有人把這句諺語(yǔ)片面理解為‘柱子的潛力很大’，就犯大錯(cuò)了！

軸心受壓柱破壞形態(tài)屬脆性破壞，混凝土柱在過(guò)大的軸壓力作用下橫向膨脹產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度極限而破壞（這一點(diǎn)可從試塊抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)過(guò)程得到證實(shí)），所以沒(méi)有按規(guī)范規(guī)定最小要求配置構(gòu)造鋼筋及箍筋的柱子，計(jì)算出的承載能力值是不可信的、無(wú)效的；所以規(guī)范規(guī)定短柱的箍筋要全高加密！

而偏心受壓柱的柱有類(lèi)似于梁的破壞形態(tài)，可以盡量做到如同適筋梁一樣的延性破壞。

寧可延性破壞，不要脆性破壞，這是抗震概念設(shè)計(jì)的根基。第七章問(wèn)答題（10分）7.試論述一下大、小偏心受拉構(gòu)件的破壞特征。（6分）答案:

大偏心受拉構(gòu)件破壞時(shí)，混凝土雖開(kāi)裂，但還有受壓區(qū)，破壞特征與As的數(shù)量有關(guān)，當(dāng)As數(shù)量適當(dāng)時(shí)，受拉鋼As?筋首先屈服，然后受壓鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，混凝土受壓邊緣達(dá)到極限應(yīng)變而破壞。小偏心受拉構(gòu)件破壞時(shí)，一般情況下，全截面均為拉應(yīng)力，其中As一側(cè)的拉應(yīng)力較大。隨著荷載增加，As一側(cè)的混凝土首先開(kāi)裂，而且裂縫很快貫通整個(gè)截面，混凝土退出工作，拉力完全由鋼筋承擔(dān)，構(gòu)件破壞時(shí)，及As都達(dá)As‘到屈服強(qiáng)度。

第八章問(wèn)答題（10分）8.說(shuō)一說(shuō)你在工作中遇到過(guò)或者看到過(guò)的混凝土結(jié)構(gòu)工程方面的新發(fā)展。（6分）答案:答：預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)等等。第九章問(wèn)答題（10分）9.2010版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)混凝土保護(hù)層厚度是如何定義的？（6分）答案:答：1、保護(hù)層的厚度指最外層鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離，適用于設(shè)計(jì)使用年限為50年的混凝土結(jié)構(gòu)。老規(guī)范；（縱向受力的普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋，其混凝土保護(hù)層的厚度“鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離”、無(wú)適用于設(shè)計(jì)使用年限為50年的混凝土結(jié)構(gòu)。)

2、構(gòu)件中受力鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于鋼筋公稱(chēng)直徑。（不變）

3、設(shè)計(jì)使用年限為100年的混凝土結(jié)構(gòu)，一類(lèi)環(huán)境中，最外層鋼筋的鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于表中數(shù)值的1.4倍；二、三類(lèi)環(huán)境中，應(yīng)采取專(zhuān)門(mén)的有效措。（新增）

4、混凝土強(qiáng)度等級(jí)不大于C25時(shí)，表中保護(hù)層厚度數(shù)值應(yīng)增加5。（新增）

5、基礎(chǔ)底面鋼筋的保護(hù)層厚度，有混凝土墊層時(shí)應(yīng)從墊層頂面算起，且不應(yīng)小于40mm。老規(guī)范；（當(dāng)無(wú)墊層時(shí)不應(yīng)小于70mm）第十章問(wèn)答題（10分）10.談一談?dòng)姓辰Y(jié)預(yù)應(yīng)力與無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的區(qū)別？（6分）答案:答：有粘結(jié)