混凝土结构重要知识讲解。
1、简述裂缝的出现，分布和展开的过程的过程和机理。
答：当受拉区外边缘的混凝土达到其抗拉强度 ft 时，由于混凝土的塑性变形，因此还不会马上开裂；当其拉应变接近混凝土的极限拉应变值时，就处于即将出现裂缝的状态。当受拉区外边缘混凝土在最薄弱的截面处达到其极限拉应变值εct0 后，就会出现第一批裂缝。
在裂缝出现瞬间，裂缝处的受拉混凝土退出工作，应力降至零，于是钢筋承担的拉力突然增加，由σs,cr 增至σs1；混凝土一开裂，张紧的混凝土就象剪断了的橡皮筋那样向裂缝两侧回缩，但这种回缩是不自由的，它受到钢筋的约束，直到被阻止。在回缩的那一段长度 l 中，混凝土与钢筋之间有相对滑移，产生粘结应力τ0通过粘结应力的作用，随着离裂缝截面距离的增大，钢筋拉应力逐渐传递给混凝土而减小；
裂缝的分布及开展： 第一批裂缝出现后，在粘结应力作用长度 l 以外的那部分混凝土仍处于受拉紧张状态之中，因此当弯矩继续增大时，就有可能在离裂缝截面大于 l 的另一薄弱截面处出现新裂缝。 按此规律，随着弯矩的增大，裂缝将逐条出现，当截面弯矩达到 0.
5mu0 ～ 0.7 mu0 时，裂缝将基本“出齐”，即裂缝的分布处于稳定状态。此时，在两条裂缝之间，混凝土拉应力σct 将小于实际混凝土抗拉强度，不足以产生新的裂缝。
因此，从理论上讲，裂缝间距在 l-2l 范围内，裂缝间距将趋于稳定， 平均裂缝间距应为 1.51 。
裂缝的开展是由于混凝土的回缩、钢筋的伸长，导致混凝土与钢筋之间不断产生相对滑移的结果。
2、何谓结构的可靠性与可靠度？
结构可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
结构的可靠性是从概念上来说的，而可靠度是从定量的角度来给出一个明确的判断标准。
3、影响结构可靠度的因素主要有那些？
影响结构可靠度的因素主要有：荷载、荷载效应、材料强度、施工误差和抗力分析五种，这些因素一般都是随机的，因此，为了保证结构具有应有的可靠度，仅仅在设计上加以控制是远远不够的，必须同时加强管理，对材料和构件的生产质量进行控制和验收，保持正常的结构使用条件等都是结构可靠度的有机组成部分。结构设计时，用失效概率来衡量结构的可靠度概念十分明确较为复杂，用可靠度指标β表示与失效概率pf一一对应的关系更容易为人们接受，但直接采用概率极限状态方法用可靠度指标β进行设计，需要进行大量的数据统计，为了照顾传统习惯和实用上的方便，结构设计时不直接按可靠指标β，而是根据两种极限状态的设计要求，采用以荷载代表值、材料设计强度（设计强度等于标准强度除以材料分项系数）、几何参数标准值以及各种分项系数表达的实用表达式进行设计。
其中分项系数反映了以β为标志的结构可靠水平
4、钢筋混凝土梁正截面有几种破坏形式？各有何特点？
钢筋混凝土受弯构件正截面的受力性能和破坏特征与受拉钢筋的配筋率、钢筋强度和混凝土强度等因素有关。一般可按照其破坏特征分为三类：适筋截面、超筋截面和少筋截面。
试验表明，受弯构件正截面破坏性质与其配置的纵向受拉钢筋的多少有关，当配筋率大小不同时，受弯构件正截面可能产生下列三种不同的破坏形式：
1、适筋梁。
适筋梁的配筋率在正常范围内，其破坏过程可分为三个阶段：第一阶段（裂缝出现前阶段）、第二阶段（带裂缝工作阶段）、第三阶段（破坏阶段）。适筋梁的破坏不是突然发生的，破坏前有明显的裂缝和挠度，这种破坏称为塑性破坏。
适筋梁的钢筋和混凝土的强度均能充分发挥作用，且破坏前有明显的预兆，故在正截面强度计算时，应控制钢筋的用量，将梁设计成适筋梁。
2、超筋梁。
梁内纵向受拉钢筋配置过多，在受拉钢筋屈服之前，受压区的混凝土已经被压碎，破坏时受压区边缘混凝土达到极限压应变，梁的截面破坏，这种破坏称为超筋破坏。由于破坏时受拉钢筋应力远小于屈服强度，所以裂缝延伸不高，裂缝宽度不大，梁破坏前的挠度也很小，破坏很突然，没有预兆，这种破坏称为脆性破坏。超筋梁不仅破坏突然，而且用钢量大，既不安全又不经济，设计时不允许采用超筋梁。
3、少筋梁。
梁内纵向受拉钢筋配置过少，加载初期，拉力初期钢筋与混凝**同承担。当受拉区出现第一条裂缝后，混凝土退出工作，拉力几乎全部由钢筋承担，受拉钢筋越少，钢筋应力增加也越多。如果纵向受拉钢筋数量太少，使裂缝处纵向受拉钢筋应力很快达到钢筋的屈服强度，甚至被拉断，而这时受压区混凝土尚末被压碎，这种破坏称为少筋百破坏。
少筋梁破坏时，裂缝宽度和挠度都很大，破坏突然，这种破坏也称为脆性破坏。少筋梁截面尺寸一般都比较大，受压区混凝土的强度没有充分利用，既不安全又不经济，设计时不允许采用少筋梁。.
5、有明显屈服点的钢筋和没有明显屈服点的钢筋两者的应力-应变关系有什么不同？
有明显屈服点的钢筋有明显的屈服平台，此时应力应变曲线斜率为0，应变增大时应力不变。而无明显屈服点的钢筋的应力应变曲线没有屈服平台，一般认为其极限强度的0.8为屈服点。
6、无明显屈服点钢筋应力-应变σ-ε关系曲线是什么？
无明显屈服点钢筋的应力-应变σ-ε关系曲线
整个应力-应变关系没有明显的屈
服点，达极限抗拉强度σb后很快
拉断，延伸率很小，破坏呈脆性。
图中a点为比例极限，σ≈0.65σb。
7、钢筋混凝土梁正截面有几种破坏形式？各有何特点？
配筋率对梁的破坏特征有所影响，根据配筋率的不同将梁分为少筋梁、适筋梁和超筋梁。各自对应的破坏为：适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。
适筋破坏：钢筋的屈服与混凝土受压破坏同时发生。
适筋破坏：钢筋未屈服，混凝土压碎。脆性破坏，钢筋的抗拉强度没有发挥。
少筋破坏：梁一旦开裂，钢筋即屈服（甚至强化或被拉断）。脆性破坏。混凝土的抗压强度未得到发挥 。
8、请问钢筋砼大偏压构件的破坏特征是什么？
截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，as的应力随荷载增加发展较快，首先达到屈服强度。此后，裂缝迅速开展，受压区高度减小。最后受压侧钢筋a's 受压屈服，压区混凝土压碎而达到破坏。
这种破坏具有明显预兆，变形能力较大，破坏特征与配有受压钢筋的适筋梁相似，承载力主要取决于受拉侧钢筋。形成这种破坏的条件是：偏心距e0较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适，通常称为大偏心受压。
9、试述并分析在普通箍筋柱和螺旋式箍筋柱中，箍筋各有什么作用？布置原则有哪些要求？
箍筋的主要作用：1.提高混凝土的抗压强度2.提高结构的延性 3.提高构件的抗剪能力 4. 提高构件的抗扭能力。
普通箍筋柱和螺旋式箍筋柱中的箍筋均具有以上的作用。螺旋式箍筋柱中的箍筋可比普通箍筋柱中的箍筋在提高混凝土抗压强度方面提高更多，它使混凝土在受压时形成三向受压状态还可提高混凝土耐受变形的能力。
10、请问预应力混凝土的特点是什么？
预应力混凝土除了具有钢筋混凝土的所有优点外，它的主要特点是：
1.预应力混凝土结构，由于能够充分利用高强度材料（高强度混凝土、高强度钢筋），所以构件截面小，自重弯矩占总弯矩的比例大大下降，结构的跨越能力得到提高。
2.与钢筋混凝土相比，一般可以节省钢材30～40％，跨径愈大，节省愈多。
3.全预应力混凝土梁在使用荷载下不出现裂缝，即使部分预应力混凝土梁在常遇荷载下也无裂缝，鉴于全截面参加工作，结构的刚度就比通常开裂的钢筋混凝土结构要大。因此，预应力梁可显著减少建筑高度，使大跨径桥梁做得轻柔美观。
由于能消除裂缝，这就扩大了对多种桥型的适应性，并提高了结构的耐久性。
11、预应力混凝土要求采用高强混凝土的原因是什么。
可以施加较大的预压应力，提高预应力效率；有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求；具有较高的弹性模量，有利于提高截面抗弯刚度，减少预压时的弹性回缩；徐变较小，有利于减少徐变引起的预应力损失；与钢筋有较大粘结强度，减少先张法预应力筋的应力传递长度。有利于提高局部承压能力，便于后张锚具的布置和减小锚具垫板的尺寸；强度早期发展较快，可较早施加预应力，加快施工速度，提高台座、模具、夹具的周转率，降低间接费用。
一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于c30，当采用高强钢丝时不低于c40。
12、判断大小偏心受压破坏的本质条件是什么？
1、大偏心受压。
<=ξb) 且 x>=2a'(s)
2、小偏心受压。
>ξ(b)
注意：ξ是相对受压区高度，ξ(b)是临界相对受压区高度，x是截面受压区高度。a'(s)是上部钢筋区几何中心到截面上边缘距离。
13、混凝土立方体抗压强度和混凝土轴心抗压强度有何区别？
gb50010《混凝土结构设计规范》规定：混凝土立方体抗压强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。
混凝土的轴心抗压强度（fc）：是采用150mmm×150mmm×300mm棱柱体作为标准试件所测得的抗压强度。
由此可见，其主要区别如下：
1、试件尺寸不一样：立方体抗压强度和立方体抗压标准强度采用的试件规格为边长为150mm的立方体；而轴心抗压强度采用的试件规格则为150mmm×150mmm×300mm棱柱体作。
2、计算的手段不同：立方体抗压强度和轴心抗压强度是一次测试的结果；而立方体抗压标准强度是经概率统计后的结果。
3、强度值不同：对于同一种配比的混凝土，三种强度由大到小依次为：立方体抗压强度、立方体抗压标准强度、轴心抗压强度。
4、具体的应用不同：相对而言轴心抗压强度，更加符合工程实际。
14、混凝土的压应力越大则其抗剪强度越高对吗？
混凝土的抗剪强度一开始随压应力的增大而增大，当压应力在0.6fc左右时，抗剪强度达到最大，压应力继续增大，则由于内裂缝发展明显，抗剪强度将随压应力的增大而减小。
15、计算梁斜截面受剪性能的主要因素有哪些？
影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率。
1)剪跨比。
对梁顶直接施加集中荷载的梁，剪跨比之足影响受剪承载力的最主要因素，随着剪跨比的增大，破坏形态发生显著变化，梁的受剪承载力明显降低。小剪跨比时，大多发生斜压破坏，受剪承载力很高；中等剪跨比时，大多发生剪压破坏，受剪承载力次之；大剪跨比时，大多发阿飞擦拭分。
16、砂浆立方体试件抗压强度试验步骤是分别有哪些？
砂浆立方体试件抗压强度试验应按下列步骤进行：
1试件从养护地点取出后应及时进行试验。试验前将试件表面擦试干净，测量尺寸，并检查其外观。并据此计算试件的承压面积，如实测尺寸与公称尺寸之差不超过1㎜，可按公称尺寸进行计算；
2将试件安放在试验机的下压板（或下垫板）上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直，试件中心应与试验机下压板（或下垫板）中心对准。开动试验机，当上压板与试件（或上垫板）接近时，调整球座，使接触面均衡受压。承压试验应连续而均匀地加荷，加荷速度应为每秒钟0.
2kn～1.5kn（砂浆强度不大于5mpa时，宜取下限，砂浆强度大于5mpa时，宜取上限），当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载。
混凝土结构复习提纲
一 课程说明。二 基本内容及要求。混凝土结构原理 部分。第一章 绪论。第二章 混凝土结构材料的物理力学性能。第三章 按近似概率理论的极限状态设计法。第四章 受弯构件的正截面受弯承载力。第五章 受弯构件斜截面受压承载力计算。第六章 受压构件正截面受压承载力。第七章 受拉构件正截面受拉承载力。第八章 受...
《混凝土结构理论》复习提纲
2010级交通土建 结构设计原理 复习提纲。第一章。1.钢筋与混凝土能够共同工作的主要原因？2.混凝土的强度有哪些，多向强度特点？其中标号以哪个为准？p6 93.混凝土的徐变现象及主要原因p12 p13 收缩现象及主要原因p14,4.公路桥规 推荐使用的钢筋类型。第二章 1 结构的可靠性包括什么？p...
《混凝土结构》课程复习提纲
第一部分混凝土结构设计原理。第1章混凝土结构用材料的性能。1 常用钢筋的种类 力学性能 2 混凝土的主要强度指标，影响混凝土强度的主要因素 3 混凝土受压破坏的原因，混凝土在双向 三向受力时的强度变化规律 4 混凝土的受力变形及收缩 徐变的性质及其影响因素 5 钢筋与混凝土为什么能共同工作？粘结力的...