最新國家開放大學電大《混凝土結構設計原理》形考任務4試題及答案

形考任務四

題目1

談一談混凝土結構中為什么需要配置鋼筋，其作用是什么？（6分）

答：

1、鋼筋與混凝土之間存在著粘結力，使兩者結合在一起，在外荷載作用下，構件中的鋼筋與混凝土變形協調，共同工作。因此，粘結力是這兩種不同性質的材料能夠共同工作的基礎。

2、鋼筋與混凝土兩種材料的溫度系膨脹系數很接近，因此，當溫度變化時，兩種材料不會因產生過大的變形差而使粘結力遭到破壞。

3、鋼筋埋置于混凝土中，混凝土對鋼筋起到了保護和固定作用，使鋼筋不易發生銹蝕，而且使鋼筋在受壓時不易失穩，另外，在遭受火災時不致因鋼筋很快軟化而導致結構整體破壞。因此，在混凝土結構中，一定厚度的混凝土保護層時不再二者共同工作的必要措施。

題目2

與普通混凝土相比，高強混凝土的強度和變形性能有何特點？（6分）

答：

與普通混凝土相比，高強混凝土的彈性極限、與峰值應力對應的應變值、荷載長期作用下的強度以及與鋼筋的粘結強度等均比較高。但高強度混凝土在達到峰值應力以后，應力-應變曲線下降很快，表現出很大的脆性，其極限應變也比普通混凝土底。

題目3

請大家分別列舉幾個承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的例子。（6分）

答：

承載能力極限狀態是對應于結構或構件達到最大承載能力或不適于繼續承載的變形，它包括：1、結構構件或連接因強度超過而破壞；2、結構或其一部分做為剛體而失去平衡（如傾覆、滑移）3、在反復荷載下構件或連接發生疲勞破壞等。對所有結構和構件都必須按承載力極限計算。正常使用極

限狀態結構或構件達到正常使用或耐久性能中某項規定限度的狀態稱為正常使用極限狀態如1、影響正常使用或外觀的變形；2、影響正常使用或耐久性能的局部損壞；3、影響正常使用的振動；4、影響正常使用的其他特定狀態。

題目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，而鋼筋混凝土簡支梁橋的受力鋼筋主要布置在截面下層？（6分）

答：

鋼筋混凝土雨蓬梁截面上層為受拉區，下層受壓，故受力鋼筋主要布置在截面上層；鋼筋混凝土簡支梁橋截面下層為受拉區，上層受壓，故受力鋼筋主要布置在截面下層。

題目5

請思考有腹筋梁中的腹筋能起到改善梁的抗剪切能力的作用，其具體表現在哪些方面？（6分）

答：

有腹筋梁中的腹筋能夠改善梁的抗剪切能力，其作用具體表現在：1、腹筋可以承擔部分剪力。2、腹筋能限制斜裂縫向梁頂的延伸和開展，增大剪壓區的面積，提高剪壓區混凝土的抗剪能力。3、腹筋可以延緩斜裂縫的開展寬度，從而有效提高斜裂縫交界面上的骨料咬合作用和摩阻作用。4、腹筋還可以延緩沿縱筋劈裂裂縫的開展，防止混凝土保護層的突然撕裂，提高縱筋的銷栓作用。

題目6

根據“立柱頂千斤”的道理，談一談軸心受壓柱和偏心受壓柱在受力和破壞特點上的不同？

（6分）

答：

軸心受壓柱破壞形態屬脆性破壞，混凝土柱在過大的軸壓力作用下橫向膨脹產生的拉應力超過其抗拉強度極限而破壞，所以沒有按規范規定最小要求配置構造鋼筋及箍筋的柱子，計算出的承載能力值是不可信的、無效的；所以規范規定短柱的箍筋要全高加密。

題目7

試論述一下大、小偏心受拉構件的破壞特征。（6分）

答：

大偏心受拉構件破壞時，混凝土雖開裂，但還有受壓區，當數量適當時，受拉鋼筋首先屈服，然后受壓鋼筋的應力達到屈服強度，混凝土受壓邊緣達到極限應變而破壞。

小偏心受拉構件破壞時，一般情況下，全截面均為拉應力，其中一側的拉應力較大。隨著荷載的增加，一側的混凝土首先開裂，而且裂縫很快就貫穿整個截面，所以混凝土將退出工作，拉力完全有鋼筋承擔，構件破壞時，都達到屈服強度。

題目8

請同學們列舉幾個在工作和生活中碰到過的受扭構件。（6分）

答：

在實際工程中，近似按軸心受拉構件計算的有承受節點荷載的屋架或托架的受拉弦桿、腹桿；剛架、拱的拉桿；承受內壓力的環形管壁及圓形貯液池的壁筒等。可按偏心受拉計算的構件有矩形水池的池壁、工業廠房雙肢柱的受拉肢桿、受地震作用的框架邊柱、承受節間荷載的屋架下弦拉桿等。

題目9

2010版混凝土結構設計規范中對混凝土保護層厚度是如何定義的？（6分）

答：

1、保護層的厚度指最外層鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離，適用于設計使用年限為50年的混凝土結構。

2、構件中受力鋼筋的保護層厚度不應小于鋼筋公稱直徑。

3、設計使用年限為100年的混凝土結構，一類環境中，最外層鋼筋的保護層厚度不應小于表中數值的1.4倍；

二、三類環境中，應采取專門的有效措施。

4、混凝土強度等級不大于c25時，表中保護層厚度數值應增加5。

5、基礎底面鋼筋的保護層厚度，有混凝土墊層時應從墊層頂算起，且不應小于40mm。

題目10

講一講引起預應力損失的因素主要有哪些？（6分）

答：

1、直線預應力筋的預應力損失多為錨具變形和預應力筋內縮。

2、預應力筋與孔道壁之間的摩擦。

3、混凝土加熱養護時預應力筋與承受拉力的設備之間的溫差。

4、預應力筋應力松弛。

5、混凝土收縮、徐變引起受拉區和受拉區縱向預應力鋼筋損失。

6、螺旋式應力鋼筋作配筋的環形構件，主要是因為混凝土的局部擠壓。