水工钢筋混凝土结构学复习整理

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一、填空题

1、钢筋混凝土结构用钢筋要求具有较高的强度、一定的塑性、良好的可焊性能以及与混凝土之间必须有足够的粘结性。

2、钢筋按力学的基本性质来分，可分为两种类型：软钢、硬钢。硬钢强度高，但塑性差，脆性大。从加载到拉断，不像软钢那样有明显的阶段，基本上不存在屈服阶段。设计中一般以协定流限作为强度标准。

3、我国混凝土结构设计规范规定以边长为150 mm的立方体，在温度为20?3℃、相对湿度不小于90%的条件下养护28天，用标准实验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度标准值fcuk作为混凝土强度等级，以符号C表示，单位为N/mm2。 4、混凝土双向受压时，一向抗压强度随另一向压应力增大而增大。双向受拉时的混凝土抗拉强度与单向受拉强度基本一样，一向受拉一向受压时，混凝土的抗压强度随一向的拉应力的增加而降低。

5、混凝土的变形有两类：一类是由外荷载作用而产生的受力变形；一类是由温度和干湿变化引起的体积变形。

6、混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形也会随着时间而增长，这种现象称为混凝土的徐变。

7、钢筋与混凝土之间的粘结力主要由以下三部分组成：○1水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶结力；○2混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；○3钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力。

8、影响粘结强度的因素除了钢筋的表面形状以外，还有混凝土的抗拉强度、浇筑混凝土时钢筋的位置、钢筋周围的混凝土厚度等。

9、为了保证光圆钢筋的粘结强度可靠性，规范规定绑扎骨架中的受拉光圆钢筋应在

末端做成180?弯钩。

10、接长钢筋的三种办法：绑扎搭接、焊接、机械连接

11、工程结构设计的基本目的是使结构在预定的使用期限内能满足设计所预定的各项功能要求，做到安全可靠和经济合理。

12、工程结构的功能要求主要包括三个方面：（1）安全性（2）适用性（3）耐久性 13、安全性、适用性、耐久性统称为结构的可靠性。

14、结构抗力是结构或结构构件承受荷载效应S的能力，指的是构件截面的承载力、构件的刚度、截面的抗裂性等，常用符号R表示。

15、根据功能要求，通常把钢筋混凝土结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。

16、荷载代表值主要有永久荷载或可变荷载的标准值，可变荷载的组合值、频遇值和准永久值等。

17、荷载标准值是指荷载在设计基准期内可能出现的最大值。荷载标准值是荷载的基本代表值，荷载的其他代表值都是以它为基础再乘以相应的系数后得出的。 18、正常使用极限状态验算时，荷载的材料强度均取用为标准值。其原因是正常使用极限状态验算时，它的可靠度水平要低一些。

19、混凝土的强度等级即是混凝土标准立方体试件用标准试验方法测得的具有95%保证李的立方体抗压强度标准值fcuk。

20、受弯构件设计时，既要保证构件不得沿正截面发生破坏，又要保证构件不得沿斜截面发生破坏，因此要进行正截面承载力与斜截面承载力的计算。

21、梁的高度h通常可由跨度l0决定，简支梁的高跨比h/l0一般为1/8—1/12。梁的高宽比h/b一般为2—3.5。

22、厚度不大的板，其厚度约为板跨的1/12—1/35。

23、为了便于混凝土的浇捣并保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结力，梁内下部纵

向钢筋的净距不应小于钢筋直径，也不应小于25mm和最大骨料粒径的1.25倍；上部纵向钢筋的净距不应小于1.5d，也不应小于30mm及最大骨料粒径的1.5倍。 24、由于分布钢筋主要起构造作用，所以可采用光圆钢筋，并布置在受力钢筋的内侧。

25、在进行构件设计时，若计算出的受压区高度x??1?bh0，则为适筋破坏，若x??1?bh0，则为超筋破坏。

26、T形梁由梁肋和位于受压区的翼缘所组成。决定是否属于T形截面，要看混凝土的受压区形状而定。

27、箍筋虽不与裂缝正交，但分布均匀，因而对斜裂缝宽度的遏制作用更为有效。在配置腹筋时，一般总是先配一定数量的箍筋，需要时再加配适量的弯筋。 28、根据试验观察，无腹筋梁的受剪破坏形态，大致可分为斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏三种，其发生的条件主要与剪跨比?有关。

29、一根钢筋的不需要点也称作该钢筋的理论切断点，因为对正截面抗弯要求来说，这根钢筋既然是多余的，在理论上便可予以切断，但实际切断点还将伸过一定长度。 30、偏心受压构件采用矩形截面时，截面长边布置在弯矩作用方向，长边与短边的比值一般为1.5—2.5。

31、受压构件内配置的钢筋一般可用HRB335及HRB400钢筋。对受压钢筋来说，不宜采用高强度钢筋，因为它的抗压强度收到混凝土极限压应变的限制，不能充分发挥其高强度作用。

32、轴心受压柱比较细长时，发现它的破坏荷载小于短柱，且竹子越细长破坏荷载小得越多。

33、偏心受压构件在二阶效应影响下的破坏类型可分为材料破坏与失稳破坏两类，材料破坏是构件临界截面上的材料达到其极限强度而引起的破坏，失稳破坏测试构件纵向弯矩失去平衡而引起的破坏，这时材料并未带到其极限强度。

34、矩形截面非对称配筋的偏心受压构件的截面设计时，由于钢筋截面面积As及As?为未知数，构件截面的混凝土相对受压区高度?将无从计算，因此无法利用?b判断截面属于大偏心受压还是小偏心受压。实际设计时常根据偏心距的大小来加以判定。根据对设计经验的总结和理论分析，如果截面每边配置了不少于最小配筋率的钢筋，则：（1）若?e0?0.3h0时，可按大偏心受压构件设计；（2）若?e0?0.3h0时，则可按小偏心受压构件设计。

35、采用对称配筋时，大、小偏心的区别可先用偏心距来区分，如?e0?0.3h0就用小偏心受压公式计算；如?e0?0.3h0，则用大偏心受压公式计算，但此时如果算出的???b，则仍按小偏心受压计算。

36、当N作用在As的外侧时，截面虽开裂，但必然有压区存在，否则截面受力得不到平衡。既然还有压区，截面就不会裂通，这类情况称为大偏心受拉。

37、在钢筋混凝土偏心受拉构件中，将轴向拉力N的作用点在纵向钢筋之外或在纵向钢筋之间，作为判别大、小偏心受拉的界限。

38、实际工程中一般采用垂直于构件纵轴的抗扭箍筋和沿截面周边布置的抗扭纵向钢筋组成的空间钢筋骨架来承担扭矩。试验表明，配置适量的受扭钢筋能显著提高构件的受扭承载力。

39、规范规定矩形截面纯扭构件的开裂扭矩Tcr可按完全塑性状态的截面应力分布进行计算，但需乘以0.7的降低系数。

40、当配筋过多、截面尺寸过小时，构件会发生超筋破坏。此时，破坏扭矩主要取决于混凝土的抗压强度和构件的截面尺寸，而增加配筋对它几乎没有什么影响。 41、目前弯、剪、扭共同最用下的承载力计算还是采用按受弯和受剪扭分别计算，然后进行叠加的近似计算方法。

42、对弯、剪、扭共同作用的构件，如能符合公式KV?0.35ftbh0，则可不计剪力V的影响，而只需分别按受弯构件的正截面受弯和纯扭构件的受扭进行承载力计算。

43、正常使用极限状态验算与承载能力极限状态计算相比，两者所要求的目标可靠指标不同。对于正常使用极限状态验算。可靠指标?通常可取为1—2。

44、进行正常使用极限状态验算时荷载与材料强度均取其标准值，而不是它们的设计值。

45、对于一般钢筋混凝土构件，在使用荷载作用下，截面的拉应变总是大于混凝土的极限拉应变的，要求构件在正常使用时不出现裂缝是不现实的。因此，一般的钢筋混凝土构件总是带裂缝工作的。

46、混凝土产生裂缝的原因十分复杂，归纳起来有外力荷载引起的裂缝和非荷载因素引起的裂缝两大类。

47、影响耐久性的一个重要因素是混凝土本身的质量，因此混凝土的配合比设计、拌和、运输、浇筑、振捣和养护等均严格遵照施工规范的规定，尽量提高混凝土的密实性和抗渗性，从根本上提高混凝土的耐久性。

48、氯离子含量是海洋环境或使用除冰盐环境钢筋锈蚀的主要因素，氯离子含量越高，显然混凝土越容易碳化，钢筋越容易锈蚀。

49、钢筋的锈蚀会引起锈胀，导致混凝土沿钢筋出现顺筋裂缝，严重时会发展到混凝土保护层剥落，最终使结构承载力降低，严重影响结构的耐久性。

50、当板的长边与短边的跨度比l2/l1?2时，沿长跨方向传递的荷载仅为全部荷载的6%以下，为简化计算，可不考虑沿长跨方向传递荷载。同时当l2/l1?2时，计算时就应考虑板上荷载沿两个方向的传递。

51、在肋形楼盖中，板的面积较大，其混凝土用量约占整个楼盖混凝土用量的

50%—70%，所以一般情况是板较薄时，材料较省，造价也较低。

52、在主梁与次梁交接处，主梁的两侧承受次梁传来的集中荷载，因而可能在主梁的中下部引起斜向裂缝。为了防止这种破坏，应在次梁两侧设置附加横向钢筋（箍筋或吊筋）。

53、刚架立柱与基础连接一般有固接和铰接两种。

54、在我国，预应力混凝土结构是根据裂缝控制等级来分类设计，规定预应力混凝土结构构件设计时，应根据环境类别选用不同的裂缝控制等级：

（1）一级——严格要求不出现裂缝的构件，要求构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力；（2）二级—— 一般要求不出现裂缝的构件，要求构件受拉边缘混凝土的拉应力不超过混凝土抗拉强度；（3）三级——允许出现裂缝的构件，要求构件正截面的最大裂缝宽度计算值不超过规定的限值。 上述一级控制的预应力混凝土结构也常称为全预应力混凝土结构，二级与三级控制的也常称为部分预应力混凝土结构。 55、在预应力混凝土构件中对预应力钢筋有下列一些要求：强度高；与混凝土有较好的粘结力；具有足够的塑性和良好的加工性能。目前我国常用的预应力钢筋有：钢丝、钢绞线、钢丝束、螺纹钢筋、钢棒等。

56、在预应力混凝土构件中，对混凝土有下列一些要求：强度要高，以与高强度钢筋相适应，保证钢筋充分发挥作用，并能有效地减小构件截面尺寸和减轻自重。收缩、徐变要小，以减少预应力损失。快硬、早强，使能尽早施加预应力，加快施工进度，提高设备利用率。

57、烈度I是指某一地区感受到的地面加速度及建筑物损坏程度的强弱。对应于一次地震，震级虽然只有一个，但由于各地区距震源远近不同，地质情况及建筑物条件不同，所感受到的烈度是不同的。一般离震中愈近，烈度愈大。

58、对于一般工程，抗震设计烈度就取为该地区的基本烈度，对特别重大的工程和可能引起严重次生灾害的工程建筑，其设计烈度常按基本烈度提高1度采用，如水工建筑物中的1级壅水建筑物的设计烈度可较基本烈度提高1度。

59、延性好的结构，能通过结构的塑形变形来吸收和消耗地震的能量，抗震性能强。 60、《水工建筑物抗震设计规范》（DL 5073—2000）规定，对于水工结构可不再分小震、中震和大震三个水准要求，而只按设计烈度进行抗震设计。

61、抗震结构体系还应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和耗能能力。 62、为了使塑性铰发生在框架梁梁端而不发生在框架柱柱端，设计时应体现强柱弱梁的原则。

63、在温度作用下，混凝土块体将产生温度变形，从而将产生温度应力。温度应力可分为两种：一种是“自生应力”，另一种是“约束应力”。 二、单项选择题

1、热轧钢筋的含碳量越高，则（ C ）

A、屈服台阶越长，伸长率越大，塑性越好，强度越高 B、屈服台阶越短，伸长率越小，塑性越差，强度越低 C、屈服台阶越短，伸长率越小，塑性越差，强度越高 D、屈服台阶越长，伸长率越大，塑性越好，强度越低 2、硬钢的协定流限是指（ B ） A、钢筋应变为0.2%时的应力

B、由此应力卸载到钢筋应力为零时的残余应变为0.2% C、钢筋弹性应变为0.2%时的应力 3、设计中软钢的抗拉强度取值标准为（ B ） A、协定流限 B、屈服强度 C、极限强度 4、混凝土的强度等级是根据混凝土的（ B ）确定的。 A、立方体抗拉强度设计值 B、立方体抗压强度标准值

C、立方体抗压强度平均值 D、具有90%保证率的立方体抗压强度 5、混凝土极限压应变值εcu随混凝土强度等级的提高而（ A ） A、减小 B、提高 C、不变

6、混凝土的水灰比越大，水泥用量越多，则徐变及收缩值（ A ） A、越大 B、越小 C、基本不变

7、为了保证钢筋的粘结强度的可靠性，规范规定（ C ） A、所有钢筋末端必须做成半圆形弯钩 B、所有光圆钢筋末端必须做成半圆形弯钩

C、绑扎骨架中的受拉光圆钢筋应在末端做成180?弯钩

8、钢筋强度越高，直径越粗，混凝土强度越低，则锚固长度要求（ A ） A、越长 B、越短 C、不变

9、结构或构件达到正常使用极限状态时，会影响正常使用功能及（ C ） A、安全性 B、稳定性 C、耐久性 D、经济性

10、?与pf之间存在着一一对应的关系。?小时，pf就（ A ） A、大 B、小 C、不变

11、脆性破坏的目标可靠指标应（ A ）于延性破坏。 A、大 B、小 C、不变

12、正常使用极限状态时的目标可靠指标显然可以比承载力极限状态的目标可靠指标来得（ B ）

A、高 B、低 C、不确定 13、荷载标准值是荷载的（ A ）

A、基本代表值 B、组合值 C、频遇值 D、准永久值 14、梁的混凝土保护层厚度是指（ B ）

A、从受力钢筋截面形心算起到截面受拉边缘的距离 B、从受力钢筋外边缘算起到截面受拉边缘的距离 C、从受力钢筋内边缘算起到截面受拉边缘的距离 D、从箍筋外边缘算起到截面受拉边缘的距离

15、梁的受拉区纵向受力钢筋一层能排下时，改成两层后正截面受弯承载力将会（B） A、有所增加 B、有所减少 C、既不增加也不减少

16、受弯构件正截面承载力计算中，当???1?b时，发生的破坏将是（ C ） A、适筋破坏 B、少筋破坏 C、超筋破坏 17、截面有效高度h0是从（ D ）

A、受拉钢筋外表面至截面受压边缘的距离 B、箍筋外表面至截面受压边缘的距离 C、受拉钢筋内表面至截面受压边缘的距离 D、受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离

18、计算正截面受弯承载力时，受拉区混凝土作用完全可以忽略不计，这是由于（ B ） A、受拉区混凝土早已开裂

B、中和轴以下小范围未裂的混凝土作用相对很小 C、混凝土抗拉强度低

19、单筋矩形截面适筋梁在截面尺寸已定的条件下，提高承载力的最有效的方法是（ A ）

A、提高钢筋的级别 B、提高混凝土的强度等级 C、在钢筋能排开的条件下，尽量设计成单排钢筋 20、超筋梁截面的承载力（ C ）

A、与钢筋用量有关 B、与钢筋级别有关

C、与混凝土强度及截面尺寸有关 D、仅与混凝土强度有关

21、无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，这三种破坏的性质是（ A ） A、都属于脆性破坏 B、都属于塑性破坏

C、剪压破坏属于塑性破坏，斜拉和斜压破坏属于脆性破坏 D、剪压和斜压破坏属于塑性破坏，斜拉破坏属于脆性破坏

22、无腹筋梁斜截面受剪主要破坏形态有三种。对同样的构件，其受剪承载力的关

系为（ B ）

A、斜拉破坏>剪压破坏>斜压破坏 B、斜拉破坏<剪压破坏<斜压破坏 C、剪压破坏>斜压破坏>斜拉破坏 D、剪压破坏=斜压破坏>斜拉破坏

23、在无腹筋梁中，当剪跨比?较大时（一般?>3），发生的破坏常为（ C ） A、斜压破坏 B、剪压破坏 C、斜拉破坏 24、梁内箍筋过多将发生（ A ）

A、斜压破坏 B、剪压破坏 C、斜拉破坏 D、超筋破坏 25、梁的受剪承载力计算公式是根据何破坏形态建立的（ B ） A、斜压破坏 B、剪压破坏 C、斜拉破坏 D、锚固破坏 26、梁的抵抗弯矩图不切入设计弯矩图，则可保证全梁的（ C ） A、斜截面受弯能力 B、斜截面受剪能力 C、正截面受弯能力 D、正截面受剪能力

27、当将纵向钢筋截断时，应从理论切断点及充分作用点延伸一定长度，这是为了保证梁的（ C ）

A、正截面抗弯强度 B、斜截面抗剪强度 C、斜截面抗弯强度 D、钢筋的一般构造要求

28、轴压构件中，随荷载的增加，钢筋应力的增长大于混凝土，这是因为（ A ） A、钢筋的弹性模量比混凝土高 B、钢筋的强度比混凝土高 C、混凝土的塑性性能高 D、钢筋面积比混凝土面积小 29、钢筋混凝土的柱子的延性好坏主要取决于（ D ） A、纵向钢筋的数量 B、混凝土的强度等级 C、柱子的长细比 D、箍筋的数量和形式

1、混凝土的徐变主要与哪些因素有关？如何减小混凝土的徐变？

答：影响混凝土徐变的因素有三个方面：○1内在因素：水泥用量、水灰比、配合比、骨料性质等；○2环境因素：养护时的温度湿度，使用时的环境条件；○3应

（?c?0.5fc）力因素：应力较小时徐变与应力成正比，成为线性徐变，应力较大时，徐

变增加得更快，甚至不能稳定。

减小混凝土徐变主要从下述三方面着手：○1减少水泥用量，降低水灰比，加强混凝土密实性，采用高强度骨料等；○2高温高湿养护；○3长期所受应力不应太大，最好小于0.5fc。

2、水工建筑物的级别为1、2、3、4、5时，按DL/T 5057—2009规范设计，其结构安全级别分别为几级？相应的结构重要性系数?0是多少？

答：水工建筑物级别为1级，2、3级和4、5级时，其安全级别分别为Ⅰ级，Ⅱ级和Ⅲ级。相应于安全级别的结构重要性系数?0分别取1.1、1.0及0.9。 3、在梁截面内布置纵向受力钢筋时，应注意哪些具体构造规定？

答：为了便于混凝土的浇捣并保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结力。梁内下部纵向钢筋的净距不应小于钢筋直径d，也不应小于25mm和最大骨料粒径的1.25倍；上部纵向钢筋的净距不应小于1.5d，也不应小于30mm及最大骨料的1.5倍。纵向受力钢筋尽量排成一层，当根数较多时，也可排成两层。当两层还布置不开时，也允许将钢筋成束布置（每束以2根为宜）。在受力钢筋多于两层的特殊情况，第三层以上各层的钢筋水平方向的间距应比下面两层的间距增大一倍。钢筋排成两层或两层以上时，应避免上下层钢筋互相错位，同时各层钢筋之间的净距应不小于25mm和最大钢筋直径，否则将使混凝土的浇灌发生困难。 4、影响梁斜截面承载力的因素有哪些？

答：（1）剪跨比：剪跨比是集中荷载作用下影响梁斜截面承载力的主要因素，随着剪跨比的增加，斜截面受剪承载力降低，即剪跨比大的梁受剪承载力比剪跨比

小的梁低。（2）混凝土强度等级：从斜截面破坏的几种主要形态可知，斜拉破坏主要取决于混凝土的抗拉强度，剪压破坏和斜压破坏与混凝土的抗压强度有关，因此，在剪跨比和其他条件相同时，斜截面受剪承载力随混凝土强度的提高而增大，试验表明二者大致呈线性关系。（3）腹筋数量及其强度：试验表明，在配箍（筋）量适当的情况下，梁的受剪承载力随箍筋数量增多、腹筋强度的提高而有较大幅度的增长，大致呈线性关系。（4）纵筋配筋率：在其他条件相同时，纵向钢筋配筋率越大，斜截面承载力也越大，实验表明，二者也大致呈线性关系。这是因为，纵筋配筋率越大则破坏时的剪压区高度越大，从而提高了混凝土的抗剪能力；同时，纵筋可以抑制斜裂缝的开展，增大斜裂缝间的骨料咬合力，纵筋本身的横截面也能承受少量剪力（即销栓力）。

此外，梁的界面尺寸和界面形状也对斜截面承载力有所影响：大截面尺寸凉的受剪承载力相对偏低，而T刑、I形截面梁的受剪承载力则略高于矩形截面梁。 5、抗扭纵筋和抗扭箍筋是否需要同时配置？它们对于构件的承载力和开裂扭矩有何影响？

答：必须同时配置。它们对构件开裂扭矩几乎没有影响，但对构件受扭承载力有重要影响，合理配置的抗扭纵筋与箍筋能大幅度提高构件的受扭承载力。 6、垂直于钢筋纵轴的受力裂缝对钢筋混凝土构件的耐久性有什么影响？提高构件耐久性的主要措施是什么？为什么配置高强钢丝的预应力混凝土构件必须抗列？

答：垂直于钢筋的受力裂缝虽对钢筋开始锈蚀的时间早迟有一定的关系，但其锈蚀只发生在裂缝锁在截面的局部范围内，并对整个锈蚀过程的时间影响不大。

提高钢筋混凝土结构耐久性主要措施是设法延迟钢筋发生锈蚀的时间。因此，加大混凝土保护层厚度及增强保护层的密实性是提高构件耐久性的主要措施。

对于预应力构件中配置的直径很细的高强钢丝，受力裂缝的影响就不容忽视，因为高强钢丝一旦在裂缝处发生锈蚀，就会导致“应力腐蚀”，极易发生钢筋脆断。

因此，这类预应力构件通常不允许发生锈蚀。 7、连续板梁活荷载最不利布置的原则是什么？

答：活荷载最不利布置的原则如下：（1）求某跨跨中截面最大正弯矩时，应该在本跨内布置活荷载，然后隔跨布置。（2）求某跨跨中截面最小正弯矩（或最大负弯矩）时，本跨不布置活荷载，而在相邻跨布置活荷载，然后隔跨布置。（3）求某一支座截面最大负弯矩时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置。（4）求某支座左、右边的最大剪力时，活荷载布置与求该支座截面最大弯矩时的布置相同。

8、什么叫塑性铰？钢筋混凝土中的塑性铰与力学中的理想铰有何异同？

答：在M??曲线上接近水平的延长段即表示在M增加极少的情况下，截面相对转角剧增，截面产生很大的转动，好像出现一个铰一样，称之为“塑性铰”。它可以在弯矩几乎不增加的情况下继续转动。

塑性铰与结构力学中的理想铰比较，两者有一下三点主要区别：（1）理想铰不能承受任何弯矩，塑性铰则能承受定值的弯矩Mu；（2）理想铰在两个方向都可产生无限的转动，而塑性铰却是单向铰，只能沿弯矩Mu的作用方向作有限的转动；（3）理想铰集中于一点，塑性铰则是有一定长度的。

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