混凝土结构设计原理（沈浦生第五版）课后思考题答案—第一章

1-1 混凝土结构对钢筋性能有什么要求?各项性能指标有什么作用？

    答：①强度高。强度系指钢筋的屈服强度和极限强度。钢筋的屈服强度是混凝土结构构件计算的主要依据之一(对无明显屈服点的钢筋取条件屈服强度)。采用较高强度的钢筋可以节省钢材,获得较好的经济效益。

②塑性好。钢筋混凝土结构要求钢筋在断裂前有足够的变形,能给人以破坏的预兆。因此,钢筋的塑性应保证钢筋的伸长率和冷弯性能合格。

③可焊性好。在很多情况下,钢筋的接长和钢筋之间的连接需通过焊接。因此,要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形,保证焊接后的接头性能良好。

④与混凝土的黏结锚固性能好。为了使钢筋的强度能够充分被利用和保证钢筋与混凝土共同工作,二者之间应有足够的黏结力。

1-2 设计混凝土结构时如何选用钢筋?

    答：①一般的钢筋混凝土结构，尽量采用较低等级的钢筋。

②对于预应力混凝土结构，采用高强度钢丝和钢绞线（后张法构件），还可采用预应力螺纹筋（先张法构件）。

1-3立方体抗压强度是怎样确定的?为什么试块在承压面上抹涂润滑剂后测出的抗压强度比不涂润滑剂的低?

    答：

当试件承压接触面上不涂润滑剂时,混凝土的横向变形受到摩擦力的约束,形成“箍套”作用。在“箍套”的作用下,试件与垫板的接触面局部混凝土处于三向受压应力状态,试件破坏时形成两个对顶的角锥形破坏面。如果在试件承压面上涂一些润滑剂,这时试件与压力机垫板间的摩擦力大大减小,试件沿着力的作用方向平行地产生几条裂缝而破坏,所测得的抗压极限强度较低。标准试验方法不加润滑剂。

1-4 影响混凝土抗压强度的因素有哪些?

    答：①试件尺寸。试件尺寸对混凝土也有影响。试验结果表明,采用相同的混凝土进行试验时,立方体尺寸愈小则试验测出的抗压强度愈高,这个现象称为尺寸效应。

②加载速度。混凝土抗压试验时加载速度对立方体抗压强度也有影响,加载速度越快,测得的强度越高。

③混凝土的龄期。随着试验时混凝土的龄期增长,混凝土的极限抗压强度逐渐增大,开始时强度增长速度较快,然后逐渐减缓,这个强度增长的过程往往要延续几年,在潮湿环境中延续的增长时间更长。

1-6混凝土的弹性模量是怎样测定的?

    答：混凝土的弹性模量测定使用压力试验机和变形测量仪表进行。过程为：测定混凝土轴心抗压强度—在试件上安装变形测量仪表—将试件安放在压力机上—预压—施压并测量变形值—卸除仪表。详细操作可见标准《普通混凝土力学性能试验方法》。

1-7简述混凝土在三向受压情况下强度和变形的特点。

    答：混凝土在三向受压的情况下,其最大主压应力方向的抗压强度取决于侧向压应力的约束程度。圆柱体三轴受压(侧向压应力均为 )的试验,随着侧向压应力的增加,微裂缝的发展受到了极大的限制,大大地提高了混凝土纵向抗压强度,此时混凝土的变形性能接近理想的弹塑性体。

1-8影响混凝土的收缩和徐变的因素有哪些?

    答：①混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素。

②养护及使用条件下的温度是影响徐变的环境因素。

③混凝土的应力条件是影响徐变的非常重要的因素。

④水泥用量越多，水灰比越大,收缩越大，骨料的级配越好，弹性模量越大,收缩越小，构件的体积和表面积比值越大的收缩越小。

1-9 混凝土的收缩和徐变有什么区别和联系?

    答: 在荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形称为徐变，徐变不一定体积减小，混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。混凝土的组成和配合比对徐变和收缩的影响是相同的，混凝土的徐变和收缩都会使预应力结构中产生应力。

1-10收缩和徐变对普通混凝土结构和预应力混凝土结构有何影响?

    答：徐变：对普通钢筋混凝土，使试件在长期荷载作用下的变形增加；对预应力钢筋混凝土，是引起预应力损失的重要原因。

收缩：只会引起混凝土体积的减小，不会产生应力和裂缝，但受约束时内部产生压应力，甚至开裂。

1-11 钢筋和混凝土之间的黏结力是怎样产生的?

    答：钢筋和混凝土有相对变形(滑移)，就会在钢筋和混凝土交界上产生沿钢筋轴线方向的相互作用力，这种力为钢筋和混凝土的粘结力。

1-12“钢筋混凝土构件内,钢筋和混凝土随时都有黏结力。”这一论述正确吗?简要解释说明。

    答：不正确，因为粘结力是在钢筋和混凝土之间有相对变形的条件下产生的。

1-13 伸入支座的锚固长度越长,黏结强度是否越高?为什么?

    答：不是，伸入支座的锚固长度有一个极限值。在这个极限值内，锚固的长度越长，粘结的强度越高，超过了这个极限，锚固长度增大，粘结强度也不会变大。