高等混凝土

高性能混凝土的研究应用与展望

1前言

全世界每年混凝土用量达到90亿吨，规模之大、耗资之巨、应用之广，作为现代工程主要材料的地位依然不被撼动。混凝土用于工程结构至今已有150多年历史了，纵观混凝土技术的发展进程，其发展主要遵循复合化、高强化、高性能化三大技术路线长期以来，人们过分注重于混凝土的力学性能，主要集中在提高混凝土的强度上，以搞压强度的比例关系来代表其性能的优劣，而对影响混凝土耐久性则重视不够，从而导致了许多工程结构的开裂，甚至崩塌。例如，1980年3月，北海Stavanger近海钻井平台AlexanderKjell号突然破坏；乌克兰境内的切尔诺贝利核电站的泄漏；日本的一些钢筋混凝土桥梁，投入不到20年因不能使用而被炸毁；辽宁盘锦辽河大桥的断毁，等等。此外，由于混凝土耐久性不高，致使混凝土工程的维修费急剧增大。1975年，美国预测全国公路混凝土桥梁修补费到1996年只需26亿美元。但到了1989年，美国公路混凝土桥梁维修费实际已达1550亿美元，加上房屋等的钢筋腐蚀损失，全部费用估计可达2580亿美元，是碑预测维修费60～70倍。1989年英国钢筋混凝土结构工程因腐蚀破坏而形成的年维修费已达5.5亿英镑，占英国建筑业年成效额的1.1%。我国虽没有这一方面精确的统计数据，但因混凝土耐久性差增加的维修和重建费也是十分可观的。如何处长混凝土的使用寿命，发展高性能混凝土首当其冲。

2高性能混凝土新的认识

清华大学教授廉慧珍在《对“高性能混凝土”十年来推广应用的反思》中指出：就我国的情况来看，自从1992年吴中伟首次将高性能混凝土介绍到辆并发起高性能混凝土至今的十年里，由于对高性能混凝土的理解存在若干误区，造成“高性能混凝土”使用上的盲目混乱。大多数把“高性能混凝土”理解为“高强”、“高流动性”、“掺用矿物掺和料”等是不正确的。

我国已故的吴中伟院士在1996年提出：“有人认为混凝土高强度必然是高耐久性，这是不全面的，因为高强混凝土会带来一些不利于耐久性的因素……。高性能混凝土还应包括中等强度混凝土，如C30混凝土。”1999年又提出：单纯的高强度不一定具有高性能。如果强调高性能混凝土必须在C50以上，则必然大大限制高性能混凝土的应用范围。大量使用的钢筋混凝土建筑物如低层和多层房屋以及高层房屋的上层构件，又如海工、水工，尤其是在不利环境中的结构物大体积混凝土等，对强度要求并不高（C30左右），但对耐久性要求却很高，而高性能混凝土恰能满足此要求高性能混凝土不只是高强度的，而是包括各强度等级的。

在高性能混凝土应用技术规程（草案）（第六稿）中指出：高性能混凝土是保证混凝土结构所要求的各项力学性能，并且具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。在配制设计中要求：单方混凝土用水量宜≤175kg／m3，胶凝材料总量宜为450kg／m3～600kg／m3，其中矿物微细粉用量宜≤胶凝材料总量的30%，水胶比宜≤0.38，砂率宜为37%～44%，高效减水剂掺量根据坍落度要求而定。并根据使用的要求进行抗碳化性能设计、抗冻耐久性设计、抗盐冻破坏的耐久性设计、抗CL-1扩散及渗透的设计、抗硫酸盐腐蚀性能设计等。

任何新事物的出现和发展都必须符合社会的发展和人们的需要，高性能混凝土也不例外。根据我国目前现状和对上述的理解，笔者认为，高性能混凝土是以耐久性作为基本要求的混凝土，对于强度的要求已经降低。就其应用意义来说，高性能混凝土的应用主要集中在达到所期望的高性能（如高流动性或自密性混凝土）。高性能混凝土是根据不同的性能指标要求做相应发展的混凝土，如普通强度混凝土、高强度混凝土、高耐久性混凝土、高流动性混凝土、轻骨料混凝土和特种混凝土等等。高性能混凝土应该包括任何强度等级的混凝土，根据工程建筑的要求，混凝土可从强度等级上分为普通高性能混凝土（≥C30）、高强高性能混凝土（≥C50）和超高强高性能混凝土（≥Cl00）。

3高性能混凝土的研究开发现状和工程应用实例

高性能混凝土作为一种新的建筑材料，其耐久性为普通混凝土耐久性的两倍以上，可增加混凝土结构安全使用寿命，减少造成修补或拆除的浪费和建筑垃圾；可大量利用工业副产品和废弃物，尽量减少自然资源和能源的消耗，减少对环境的污染；收缩徐变小，适合建造高效预应力结构；高性能混凝土适用于高层、大跨、大体积、长跨桥梁、海底隧道、高速公路及严酷环境中使用的结构物，如核反应堆、海上结构和处于有腐蚀性介质环境的结构等的建筑和修补。其他用于特殊用途的智能高性能混凝土更有着其独特的、其他混凝土难以替代的优势。

正因为高性能混凝土具有以上诸多优越性能，自从产生以来，便大放异彩，世界各国对其研究和应用势头的发展十分迅猛。

3.1HPO在国外的研究应用现状

1986～1993，法国由政府组织包括政府研究机构、高等院校、建筑公司等23个单位开展了“混凝土新方法”的研究项目，进行高性能混凝土的研究，并建立了示范工程。1996年，法国公共工程部、教育与研究部又组织了为期4年的国家研究项目“高性能混凝土2000”，投入研究经费550万美元。法国修建的3座高性能混凝土的斜拉桥一佩尔蒂大桥以及最近建设的埃洛恩河大桥和诺曼底大桥也都使用了高性能混凝土。

日本不仅应用超高强高性能混凝土住宅，而且用其制造预应力混凝土桥梁、预应力混凝土柱、桁架、管、电杆等。日本在80年代后期研制开发高性能混凝土时，尤其重视混凝土的施工性能，特别是高流动性，要求浇筑混凝土后不振或微振。日本采用免振自密实混凝土超过800000m3。日本自成型混凝土的发展是实现混凝土浇筑质量控制的重要一步。这种流动性混凝土远距离泵送而不离析的特性减轻了混凝土的运输、浇筑和成型过程的人工操作。如今日本已研制出使用寿命在500年以上的超高耐久性混凝土。

1994年，美国联邦政府16个机构联合提出了一个在基础设施工程建设中应用高性能混凝土的建议，并决定在10年内投资2亿美元进行研究和开发各大州政府也致力于高性能混凝土的推广和应用。在纽约州已建成了100多座具有高性能混凝土桥面的桥梁。在华盛顿州，公路部门正在制定高性能混凝土梁的标准。

目前德国现行的混凝土结构设计规范已达C110级，强度等级为当今世界之最。挪威皇家科技研究院的科学与工程研究基金持续资助高强混凝土和高性能混凝土的研究。丹麦的大

贝尔特工程是一座大型的隧道与桥梁连接结构，规定的设计使用寿命为i00年。国外的这些抗议应用高性能混凝土的历程，对我们很有启发的参考价值。

3 .2HPO在国内的研究应用状况

1992年，吴中伟首次将高性能混凝土介绍到国内。近年来，我国高性能混凝土的研究、应用发展较快。我国是生产和使用混凝土的大国，混凝土的质量在不断地提高，涉足高性能混凝土的研究和应用还是近10年的事。随着高性能混凝土的优越性不断地得到认可，混凝土应用技术的进步，城市建设速度的加快，高性能混凝土获得了迅速发展。

高性能混凝土在实际工程中获得了越来越广泛的应用，尤其是在高层建筑、大跨度桥梁、海上采油平台、矿井工程、海港码头等工程中的应用日益增多。例如：上海金茂大厦（C60）、北京静安中心大厦（C80）、辽宁物产大厦（C80）、南京希尔顿国际大酒店（C30和C50）、长春国际商贸城（C55）、广州虎门大桥（C50）、上海杨浦大桥（C50）等都是应用的典范。

全国很多研究单位已经研制出普通泵送高性能混凝土、大掺量粉煤灰高性能混凝土、高流态自密实高性能混凝土、纤维增加高性能混凝土、轻骨料高性能混凝土、水下不分散高性能混凝土港工与海工高性能混凝土、高抛纤维高性能混凝土等等，研制出C30-C80的各种强度等级的高性能混凝土和完备的混凝土耐久性检测设备，以及掌握了配套的施工成套技术和各种混凝土耐久性检测技术等。其中具有优异耐久性的C30高性能混凝土即将在地质条件复杂的深圳地铁工程中大规模使用。

据《山西日报》报道，一种掺人大量粉煤灰的“高流态混凝土简捷控调工艺”日前由山西大学吴世勇高级工程师主持研制成功，并通过了专家鉴定。“高流态混凝土简捷调控工艺”在不改变常规施工工艺的情况下，在高层框架结构中进行了坍落度大于220mm的高流态混凝土施工，具有良好的流动性、高分离性、间隙通过性和填充性。由于该工艺在混凝土中大量掺合了粉煤灰，减少了污染。同时施工时无噪音，不扰民，环境效益好，而被称作“绿色高性能混凝土工艺”。

最近，又有上海攻克高性能混凝土“寿命”可达100年的报道，这种混凝土已用于东海大桥。广州省科技厅主持召开的一项新成果“抗盐污染高性能配制成套技术研究”，经过专家多方面的科学论证，通过鉴定。此外，在高性能混凝土技术规程中混凝土强度等级已到C100。

3.3目前我国HPO研究和应用存在的问题

一方面是对性能的研究：（1）自干燥引起的自收缩；（2）脆性；（3）矿物微细粉的科学分类和品质标准及其与混凝土外加剂之间的相容性；（4）高性能混凝土多组分复合材料的复合化超叠加效应；（5）高强高性能混凝土的韧性。此外，现行规范在实验室制作的小试件，以撞化的条件和强制的过程进行的“耐久性”试验结果又同该混凝土在实际结构中的表现不一致。

另一方面是工程应用。若仅将HPC用于大跨度桥梁、高层建筑的下层柱及某些要求高强度、高性能的构件与部位，不仅大大限制了HPC的扩大使用，而且其诸多优势性能，尤其是现在所大为提倡的绿色优势的发挥亦是相当有限的，这于国家要大力发展和推广“节能与绿色建筑”更是不相符。

4高性能混凝土的发展趋势

4.1提高HPO的认识，完善规范建立法规，加大工程应用。加快发展

HPC的发展，不过十几年的时间，习惯了普通混凝土的人们对它的认识还不够，阻碍了HPC广泛应用。高强高性能混凝土已基本被接受，而中低强度高性能混凝土还没得到工程人员的普遍认可，这就为中低强调高性能混凝土的普及带来很大障碍。主要原因是对造价和性能的认识不到位在文献指出中低强度混凝土有很好的经济效益，同时也会有很好的社会效益。同时，人们应该认识到“优质工程必须要高性能”。混凝土在整个工程费用中占的比重本来很小，考虑到工程质量，施工方便，耐久性等，HPC即便略增加一些成本，还是值得的，要算大帐，要综合考虑HPC带来的经济、社会效益。

为适应我国“节能和绿色建筑”的发展，国家应完善规范，制定相应强制性的法规来大力推广HPC的应用。

4.2加大对HPO各性能的研究

（1）对HPC高工作性的不断追求。良好的工作性可以加快施工速度，改善劳动强度，并有利于环保。高性能混凝土应走向全盘机械化、自动化及管理现代化。

（2）提高混凝土结构工程的耐久性设计。建筑业消耗世界资源近40%，如将建筑物的寿命延长一倍，资源能源消耗和环境污染就要减轻一半。延长混凝土的使用年限，提高混凝土的耐久性，减少混凝土结构修补，减少水泥混凝土需要量，将会提高资源和能源的利用率，减少经济费用，避免经济损失，节约资源和能源，减轻生态环境负荷，符合可持续发展战略。

（3）向超高性能混凝土（UHPC）发展。目前已出现超高性能混凝土，较成功的有活性细粒混凝土、注浆纤维混凝土与亚密配筋复合材料其特点是高强度、高密实性，以大量纤维增强来克服混凝土材料的脆性，利用假韧性防止混凝土的突然断裂。其造价比HPC高的多，一般可首选用在一些特殊工程如军事工程、核电站等中。加拿大已将活性混凝土用于一座桥梁，法国正准备在一个核废料罐中研究应用UHPC.随着科技的进步，今后还将有更多UPHC结构工程问世。

4.3HPC向绿色高性能混凝土（GHPO）的发展

在绿色环保日益深入人心的今天，混凝土能否长期作为最主要的工程结构材料，关键在于能否成为绿色建筑材料，于是GHPC便将承担历史的责任。GHPC能更多的节约水泥熟料，更有效地减少环境污染，同时也能大量降低料耗与能耗；能更多的掺加以工业废渣为主的细掺料，节代熟料，改善环境，减少二次污染；能更大地发挥高性能混凝土的优势，尽量减少水泥与混凝土的用量，达到节省资源、能源与改善环境的目的。

粉煤灰是火电厂的燃烧废渣，我国每年的排放量在1.4亿吨以上。粉煤灰具有火山灰活性，它掺到混凝土中，能降低初期水化热，减少干缩，改善新拌混凝土的和易性，增加混凝土的后期强度，显著提高混凝土的耐久性。充分利用粉煤灰作为掺和料发展高性能混凝土，可节约资源和能源，减少二次污染，取得良好的经济和社会效益，是对实现我国可持续发展战略的巨大贡献。

5结语

正如中国工程院院士陈肇元教授所述：HPC是混凝土技术进步的产物，它的生产需要有素质的操作人员，较完善的生产设备和高水平的质量管理控制。推广应用HPC，我们应不断总结经验，对推广应用中发现的问题，不断地进行研究并尽快给予解决。笔者相信，随着HPC技术的发展和应用量的不断增大，我国建筑业的整体业的整体水平将得到很大的提高。

混凝土结构设计原理复习重点(非常好)

混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好) 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作： （1）钢筋与混凝土间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能够很好地共同变形，完成其结构功能。 （2）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。 （3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土 立方体抗压强度（f cu,k）：用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（20±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。（f cu,k为确定混凝土强度等级的依据） 1.强度轴心抗压强度（f c）：由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。（f ck=0.67 f cu,k） 轴心抗拉强度（f t）：相当于f cu,k的1/8～1/17, f cu,k越大，这个比值越低。 复合应力下的强度：三向受压时，可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。 双向受力时，（双向受压：一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加；双向受拉：混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样； 一向受拉一向受压：混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低，混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低） 受力变形：（弹性模量：通过曲线上的原点O引切线，此切线的斜率即为弹性模量。反映材料抵2.变形抗弹性变形的能力） 体积变形（温度和干湿变化引起的）：收缩和徐变等。 混凝土单轴向受压应力-应变曲线数学模型 1、美国E.Hognestad建议的模型 2、德国Rusch建议的模型 混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量 弹性模量 变形模量 切线模量 3、（1）徐变：混凝土的应力不变，应变随时间而增长的现象。 混凝土产生徐变的原因： 1、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质 2、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果 线性徐变：当应力较小时，徐变变形与应力成正比；非线性徐变：当混凝土应力较大时，徐变变形与应力不成正比，徐变比应力增长更快。影响因素：应力越大，徐变越大；初始加载时混凝土的龄期愈小，徐变愈大；混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大，徐变大；骨料愈坚硬、弹性模量高，徐变小；温度愈高、湿度愈低，徐变愈大；尺寸大小，尺寸大的构件，徐变减小。养护和使用条件 对结构的影响：受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多；长细比较大的偏心受压构件，侧向挠度增大，承载力下降；由于徐变产生预应力损失。（不利）截面应力重分布或结构内力重分布，使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。（有利） （2）收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象，在水中体积膨胀。 影响因素：1、水泥的品种：水泥强度等级越高，则混凝土的收缩量越大； 2、水泥的用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越大，收缩也越大； 3、骨料的性质：骨料的弹性模量大，则收缩小； 4、养护条件：在结硬过程中，周围的温、湿度越大，收缩越小； 5、混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小； 6、使用环境：使用环境的温度、湿度大时，收缩小； 7、构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。 对结构的影响：会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝，会导致预应力混凝土的预应力损失等。 措施：加强养护，减少水灰比，减少水泥用量，采用弹性模量大的骨料，加强振捣等。 混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。（200万次及其以上） 二、钢筋 光圆钢筋：HPB235 表面形状 带肋钢筋：HRB335、HRB400、RRB400 有明显屈服点的钢筋：四个阶段（弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段），屈服强度力学性能是主要的强度指标。 （软钢）

《混凝土结构设计原理》形考答案

《混凝土结构设计原理》作业1、2、3、4参考答案 作业1 说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。 一、选择题 1．下列关于钢筋混凝土结构的说法错误的是（A ）。 A．钢筋混凝土结构自重大，有利于大跨度结构、高层建筑结构及抗震 B．取材较方便、承载力高、耐久性佳、整体性强 C．施工需要大量模板、工序复杂、周期较长、受季节气候影响大 D．耐火性优、可模性好、节约钢材、抗裂性差 2．我国混凝土结构设计规范规定：混凝土强度等级依据（ D ）确定。 A．圆柱体抗压强度标准 B．轴心抗压强度标准值 C．棱柱体抗压强度标准值D．立方体抗压强度标准值 3．混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质，定义（A）为弹性系数。 A．弹性应变与总应变的比值 B．塑性应变与总应变的比值 C．弹性应变与塑性应变的比值 D．塑性应变与弹应变的比值 4．混凝土的变形模量等于（D ）。 A．应力与弹性应变的比值 B．应力应变曲线原点切线的曲率 C．应力应变曲线切线的斜率 D．弹性系数与弹性模量之乘积 5．我国混凝土结构设计规范规定：对无明显流幅的钢筋，在构件承载力设计时，取极限抗拉强度的（ C ）作为条件屈服点。 A．75% B．80% C．85% D．70%

6．结构的功能要求不包括（ D ） A 安全性 B 适用性 C 耐久性 D 经济性 7．结构上的作用可分为直接作用和间接作用两种，下列不属于间接作用的是（ B ）。 A 地震 B 风荷载 C 地基不均匀沉降 D 温度变化 8．（A ）是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值，是现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）中对各类荷载规定的设计取值。 A 荷载标准值 B 组合值 C 频遇值 D 准永久值 二、判断题 1．通常所说的混凝土结构是指素混凝土结构，而不是指钢筋混凝土结构。（×） 2．混凝土结构是以混凝土为主要材料，并根据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等，组成承力构件的结构。（√） 3．我国《混凝土规范》规定：钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C10。（×） 4．钢筋的伸长率越小，表明钢筋的塑性和变形能力越好。（×） 5．钢筋的疲劳破坏不属于脆性破坏。（×） 6．粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础。（√） 7．只存在结构承载能力的极限状态，结构的正常使用不存在极限状态。（×）

高等钢筋混凝土结构试题及答案

高等钢筋混凝土结构试题 一．填空题（共计20分，每题2分） 1. 混凝土轴心抗压强度低于相应的立方体强度的原因是： 。 2. 钢筋混凝土受弯构件正截面受弯承载力计算中的相对受压区高度0 x h ξ=与配筋率ρ之间的关系式是 。 3. 钢筋混凝土适筋梁正截面工作阶段Ⅲa 的破坏弯矩值比阶段Ⅱa 的屈服弯矩值略有提高的 原因是 。 4. 规定钢筋混凝土结构构件中箍筋间距max S S ≤的目的是为了 。 5. 钢筋混凝土主次梁相交处主梁内所设吊筋的作用是 。 6. 结构抗力R 和荷载效应S 是正态分布的随机变量，以R μ、S μ和R σ、S σ分别表示R 和 S 的平均值和标准差，则结构的可靠指标β= 。 7. 超静定钢筋混凝土连续梁支座首先出现塑性铰，支座控制截面混凝土相对受压区高度ξ 相同，其纵向受力钢筋为强度等级较高的有明显屈服点的钢材时的弯矩调幅幅度比纵向受力钢筋为强度等级较低的有明显屈服点的钢材时的弯矩调幅幅度 。 8. 钢筋混凝土受扭构件中1() y stl ptl py yv st cor f A A f f A u ζ+=，当 1.7ζ>时，则 。 9. 一有粘结部分预应力混凝土适筋梁，设预应力筋抗拉强度设计值为py f ，预应力筋有效 预应力为pe σ，非预应力纵向受力钢筋抗拉强度设计值为y f ，则 关系式是选择预应力筋张拉控制应力取值的重要原则之一。 10. 配筋混凝土局部受压承载力计算承载力公式ln 0.9(2)l lu c v cor y F F f f A βρβ≤=+中ln A 的含义为 。 二．简答题（共计50分，每题5分） 1. 如何保证钢筋混凝土梁不发生斜截面受弯破坏？ 2. 试说明进行钢筋混凝土斜截面受剪承载力计算时，若不满足下列条件会出现什么问题？ （1）00.25c V f bh ≤ （2）0.02y sv c f f ρ≥ 3. 试述钢筋混凝土矩形截面偏心受压短柱，轴力的变化对其抗弯承载力及弯矩的变化对其 抗压承载力的影响？ 4. 试解释下列公式中的max w 、m w 、l τ及τ的意义： max l m w w ττ=??

2015级硕士高等混凝土试题及答案

考试科目：高等混凝土结构、混凝土结构理论与应用 姓名： 学号： 专业： 1. 简述混凝土受压应力-应变全曲线的测试方法、特征，并给出其常见的本构模型（3种）。要求绘制相关曲线、标注特征点、叙述规律，并评价各本构模型的特点和适用范围。 答：(18-21)试验方法分为两类： ①应用电液伺服阀控制的刚性试验机直接进行试件等应变速度加载； ②在普通液压试验机上附加刚性元件，使装置的总体刚度超过试件下降段的最大线刚度，就可防止混凝土的急速破坏。 本构模型： ①Hognestad 本构模型(见图1-14) 表达式： )1(,1115.01) 10(,22≥??? ? ??---=≤≤-=x x x y x x x y u 特点：能较好的反映混凝土受压时的基本特征，其曲线方程形式被多国混凝土设计 规范所采用； ②Kent-Park 本构模型(见图1-14) 表达式：()[]＞0.002K ;002.01002.0;002.0002.02'2 'c c m c c c c c c c K Z Kf f K K K Kf f εεεεε--=≤??????? ???? ??-= (其中K 为考虑箍筋约束所引起的混凝土强度增强系数，m Z 为应变软化阶段 斜率) 特点：可以很好的描述箍筋对核心混凝土的约束作用； ③Rusch 本构模型(见图1-14) 表达式： 1 ;110;22≥=≤≤-=x y x x x y 特点：由抛物线上升段和水平段组成，比较接近于理想弹塑性模型。 2. 简述混凝土重复加载下的主要现象和规律，包括：包络线，裂缝和破坏过程，卸载曲线，再加载曲线，共同点轨迹线，稳定点轨迹线。并绘制、标注相关曲线、特征点。 答：P37-39

2020年《混凝土结构理论》第03章在线测试

《混凝土结构理论》第03章在线测试 《混凝土结构理论》第03章在线测试剩余时间：59:53 答题须知：1、本卷满分20分。 2、答完题后，请一定要单击下面的“交卷”按钮交卷，否则无法记录本试卷的成绩。 3、在交卷之前，不要刷新本网页，否则你的答题结果将会被清空。 第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分） 1、简支梁在集中荷载作用下的计算剪跨比a/h0反映了 A、构件的几何尺寸关系 B、截面上正应力σ与剪应力τ的比值关系 C、梁的支撑条件 D、荷载的大小 2、梁在斜截面设计中，要求箍筋间距s≤smax,其目的是 A、防止发生斜拉破坏 B、防止发生斜压破坏 C、保证箍筋发挥作用 D、避免斜裂缝过宽 3、下列哪项对受弯构件斜截面承载力没有影响 A、剪跨比 B、混凝土强度 C、纵筋配筋率 D、纵筋配筋强度 4、无腹筋梁剪跨比λ＞3时发生的破坏为 A、斜拉破坏 B、斜压破坏 C、剪压破坏 D、超筋破坏 5、剪跨比λ＜1，且配箍率式中的受剪破坏形态为 A、斜拉破坏 B、斜压破坏 C、剪压破坏 D、超筋破坏 第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分） 1、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 2、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 3、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 4、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 5、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 第三题、判断题（每题1分，5道题共5分） 1、斜截面受剪破坏中斜压破坏承载力高于剪压破坏和斜拉破坏，故应以斜压破坏为设计依据 正确错误 2、提高纵向钢筋配筋率可以增强其销栓作用，从而提高抗剪承载力

正确错误 3、配置箍筋可以提高梁的抗剪承载力，防止斜压破坏 正确错误 4、规定最大箍筋间距是为了控制斜裂缝宽度，并保证必要数量的箍筋与斜裂缝相交 正确错误 5、斜截面受剪承载力基本公式是根据剪压破坏的受力特征建立的 正确错误 交卷

《混凝土结构原理》在线作业

一、单选题（共40道试题，共80分。） V 1.JGJ55—2000中的混凝土配合比计算，下列不正确的是（） A.W/C计算公式适用于混凝土强度等级小于C50级的混凝土； B.W/C计算公式中水泥的强度为水泥28d抗压强度实测值； C.粗骨料和细骨料用量的确定可用重量法或体积法; D.其计算公式和有关参数表格中的数值均系以干燥状态骨料为基准。 正确答案：A满分：2分 2.混凝土配合比试验应采用个不同的水灰比，至少为（） A.3 B.2 正确答案：A满分：2分 3.水泥混合砂浆标准养护相对湿度（） A.50%-70% B.60%-80% 正确答案：B满分：2分 4.下面不是硬化后砂浆性能的是（） A.砂浆强度； B.粘结力 C.耐久性； D.保水性 正确答案：D满分：2分 5.混凝土坍落度的试验中，下列不正确的是（） A.坍落度底板应放置在坚实水平面上； B.把按要求取得的混凝土试样用小铲分二层均匀地装入筒内； C.每层用捣棒插捣25次； D.插捣应沿螺旋方向由外向中心进行。 正确答案：B满分：2分 6.关于高强混凝土，不正确的是（） A.水泥用量不宜大于550kg/m3； B.水泥及矿物掺合料总量不应大于600kg/m3 C.强度等级为C50及其以上的混凝土； D.矿物掺合料包括膨胀剂 正确答案：C满分：2分 7.不属于《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T50081－2002中试件制作方法的是（） A.人工插捣捣实 B.振动台振实 C.插入式振捣棒振实 D.平板振动器 正确答案：D满分：2分 8.《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T50081－2002中立方体抗压强度的试验步骤中，下列不正确的是（）

高等混凝土结构作业

《高等混凝土结构》作业题 1、简述混凝土的抗倒塌设计遵循的原则，结构抗倒塌设计的方法有哪些？ 答：混凝土结构防连续倒塌设计宜符合下列要求： (1)采取减小偶然作用效应的措施。 (2)采取使重要构件及关键传力部位避免直接遭受偶然作用的措施。 (3)在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束，布置备用的传力途径。 (4)增强疏散通道、避难空间等重要结构构件及关键传力部位的承载力和变形性能。 (5)配置贯通水平、竖向构件的钢筋，并与周边构建可靠地锚固。 (6)设置结构缝，控制可能发生连续倒塌的范围。 重要结构的防连续倒塌设计可采用下列方法： (1)局部加强法：提高可能遭受偶然作用而发生局部破坏的竖向重要构件和关键传力部位的安全储备，也可直接考虑偶然作用进行设计。 (2)拉结构件法：在结构局部竖向构件失效的条件下，可根据具体情况分别按梁-拉结模型、悬索-拉结模型和悬臂-拉结模型进行承载力验算，维持结构的整体稳固性。 (3)拆除构件法：按一定规则拆除结构的主要受力构件，验算剩余结构体系的极限承载力；也可采用倒塌全过程分析进行设计。

2、简述既有结构设计应遵守的基本原则，既有结构设计应符合哪些规定？ 答：对既有结构进行安全性、适用性、耐久性及抗灾害能力进行评定时，应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153的原则要求，并应符合下列规定： (1)应根据评定结果、使用要求和后续使用年限确定既有结构的设计方案； (2)既有结构改变用途或延长使用年限时，承载能力极限状态验算宜符合本规范的有关规定； (3)对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时，承载能力极限状态的计算应符合本规范和相关标准的规定； (4)既有结构的正常使用极限状态验算及构造要求宜符合本规范的规定； (5)必要时可对使用功能做有关的调整，提出限制使用的要求。既有结构的设计应符合下列规定： (1)应优化结构方案，保证结构的整体稳定性； (2)荷载可按现行规范的规定确定，也可根据使用功能做适当的调整; (3)结构既有部分的混凝土、钢筋的强度设计值应根据强度的实测值确定；当材料的性能符合原设计的要求时，可按原设计的规定取值； (4)设计时应考虑既有结构构件实际的几何尺寸、截面配筋、连

高等混凝土结构设计原理题库

第一篇混凝土的力学性能 1 基本力学性能 1.名词解释 1峰值应变：混凝土试件达到轴心抗拉强度ft时的应变。 2 混凝土的立方体抗压强度 3 混凝土：以水泥为主要胶结材料，拌合一定比例的砂、石和水，有时还加入少量的各种添加剂，经过搅拌、注模、振捣、养护等工序后，逐渐凝固硬化而成的人工混合材料。 4 弹性模量：弹性模量是材料变形性能的主要指标。是指在弹性范围内，混凝土材料的应力与应变成正比，其比例常数就是材料的弹性模量E 2.论述题 5 混凝土破坏机理？ 答：混凝土从开始受力后到极限荷载，混凝土内的微裂缝逐渐增多和扩展，分为三个阶段：1、微裂缝相对稳定期：此时混凝土压应力较小，对混凝土的宏观变形无明显变化。2、稳定裂缝发不稳定展期：这一阶段混凝土内微裂缝发展较多，变形增长较大。3、不稳定裂缝发展期：这一阶段应力增量不大，而裂缝发展迅速，变形增长大。 6简述混凝土立方体抗压强度 答：我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB50081-2002）规定：标准试件取为边长150mm的立方体，用钢模成型，经浇注、振捣密实后静置一昼夜，试件拆模后放入标准养护室（温度20±3℃，相对温度≥90%）；28天龄期后取出试件，擦干表面水，置于试验机内，沿浇注的垂直方向施加压力，以每秒0.3～0.5N/mm2的速度连续加载直至试件破坏。试件的破坏荷载除以承压面积， （N/mm2）。 即为混凝土的标准立方体抗压强度f cu 7 试说明混凝土棱柱体受压试件出现宏观斜裂缝时属于什么时期破坏 形态，及其对强度、变形状况和应力-应变曲线的影响。 答：混凝土发生宏观斜裂缝破坏现象，只能再应力-应变曲线的下降段，且在应变超过峰值应变约2倍之后，属于后期破坏形态。它只影响混凝土的残余强度和变形状况，对棱柱体强度和应力-应变曲线的上升段不起作用。

中南大学混凝土结构设计原理作业参考答案

《混凝土结构设计原理》作业参考答案 作业一 一、填空题： 1. 1.05 0.95 接触摩阻力 2.化学胶着力 摩擦力 机械咬合力 3.最小配筋率 4.斜拉破坏 剪压破坏 斜压破坏 脆性破坏 5.少筋破坏 适筋破坏 超筋破坏 适筋破坏 脆性破坏 二、名词解释： 1.剪跨比：是一个无量纲常数，用 m ＝M /(Qh 0)来表示，此处M 和Q 分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，h 0为截面有效高度。 2.《规范》规定的混凝土立方体抗压强度是：边长为150mm 立方体试件、在20°C ±3°C 的温度、相对湿度在95%以上的潮湿空气中、养护28天、按标准制作方法和试验方法测得的具有95%保证率的混凝土抗压强度。 3.预应力筋张拉后，由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上原因，预应力筋中预应力会从控制应力开始逐步减少，并经过相当长时间最终稳定下来，这种应力的降低称为预应力损失。 4.当偏心受压构件的相对偏心距00/e h 较小，或受拉侧纵向钢筋配置较多时，受拉侧的钢筋应力较小，没有达到屈服或承受压力，截面是由于受压区混凝土首先压碎而达到破坏。 5.混凝土在长期不变的荷载作用下，混凝土的应变随时间的增加二持续增长的现象。 三、简单题： 1.钢筋混凝土结构中的钢筋和混凝土两种不同的材料为什么能共同工作？ 钢筋与混凝土之所以能共同工作，主要是由于：两者间有良好的粘结力、相近的温度线膨胀系数和混凝土对钢筋的保护作用。 2.什么是结构的承载能力极限状态？它的表现特征包括哪些方面？ 承载能力极限状态：是指结构或结构构件达到最大承载力或不适于极限承载的变形或变位的状态。四个表现特征： （1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡，如滑动、倾覆等； （2）结构构件或连接处因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不能继续承载； （3）结构转变成机动体系；（4）结构或结构构件丧失稳定，如柱的压屈失稳等。 3.预应力混凝土结构中传递和保持预应力的主要方式有哪些？ 预应力混凝土结构，后张法是靠工作锚具来传递和保持预加应力的；先张法则是靠粘结力来传递并保持预加应力的。 4.偏心受压构件的破坏特征如何？主要取决于什么因素？ 破坏特征：大偏心受压构件的破坏从受拉钢筋开始，受拉钢筋先达到屈服强 度，然后受压区混凝土被压坏；小偏心受压构件的破坏从受压区开始，受压 区边缘混凝土先达到极限压应变而破坏，受拉钢筋一般达不到屈服强度。 主要影响因素：相对偏心距大小和配筋率。 四、计算题：

高等混凝土原理试题及答案

15级工程硕士《高等混凝土原理》试题 一、填空题（每空1分，共35分） 1、抗压强度大于C50的混凝土属于高强混凝土。（1分） 2、高强混凝土具有优良的物理力学性能及良好的耐久性，但是脆性是其主要缺点。（1分） 3、利用天然轻集料、工业废料、人造轻集料制成的轻集料混凝土具有容重较小、相对强度高以及保温、抗冻性能好等优点。（1分） 4、为改善混凝土抗拉性能差、阻裂性能和延性差等缺点，在混凝土中掺加纤维以改善混凝土性能的研究发展相当迅速。（2分） 5、碾压混凝土可用于大体积混凝土结构、工业厂房地面、公路路面及机场道面等，其层间抗剪性能是修建混凝土高坝的关键。（2分） 6、钢筋混凝土结构的配筋材料，主要是钢筋。目前，国际上研究较多的是树脂粘结的纤维筋，被用作混凝土及预应力混凝土结构的非金属配筋。（2分） 7、在海洋环境或者有腐蚀性介质的环境中钢筋锈蚀是影响结构耐久性的重要原因。（1分） 8、从结构发展的角度看钢-混凝土组合是近年来值得注意的发展方向之一。（1分） 9、影响结构安全性、适用性和耐久性的不确定性大致可以分为事物的随机性、事物的模糊性、信息的不安全性。（3分） 10、结构的安全性、适用性和耐久性统称为结构的可靠性。通常情况下采用失效概率对结构的可靠性进行量化和描述。（4分） 11、防止钢筋锈蚀的主要措施是保证钢筋有足够厚度的混凝土保护层、钢筋表面刷防锈漆、提高混凝土密实度。（3分） 13结构的两类极限状态分别是承载力极限状态和正常使用极限状态。（2分） 14、混凝土在多轴应力下的破坏准则可分为应力空间的破坏准则和应变空间的破坏准则。（2分）

15、钢筋混凝土的界面问题包括钢筋与混凝土的界面机理及混凝土与混凝土的界面机理。（2分） 16、施加预应力的方法可分为先张法和后张法两种。（2分） 二、选择题（每空3分，共15分） 1、我国《混凝土结构设计规范》对预应力混凝土结构构件按所处A将裂缝控制等级分 为三级。 A、环境类别和结构类别 B、混凝土强度等级和保护层厚度 C、环境类别和保护层厚度 D、结构类别和材料强度等级 2、 A 常被用来表征构件的延性。 A、应力-应变曲线 B、弯矩-曲率曲线 C、荷载-跨中挠度曲线 D、水平力-顶点位移曲线 3、对钢筋混凝土结构进行正常使用极限状态验算时，荷载效应应取A 。 A、标准组合 B、偶然组合 C、频遇组合 D、准永久组合 4、结构构件的扭转包括 C 。 A、平衡扭转 B、附加扭转 C、平衡扭转和附加扭转 D、附加扭转和协调扭转 5、下列破坏形态中属于脆性破坏的有 A 。 A、少筋破坏 B、适筋破坏 C、剪压破坏 D、斜压破坏 三、名词解释（每题4分，共20分） 1、结构可靠度：是指在规定时间和条件下，工程结构具有的满足预期的安全性、适用性 和耐久性等功能的能力 2、耐久性：结构在正常维护条件下,随时间变化而仍能满足预定功能要求的能力 3、协调扭转：是由超静定结构中相邻构件间的变形协调引起的，其截面扭矩须由静力平衡条件和变形协调条件才能求得，即构件所受到扭矩的大小与构件扭转刚度的大小有关。 4、延性：材料的结构、构件或构件的某个截面从屈服开始到达最大承载能力或到达以后 而承载能力还没有明显下降期间的变形能力。 5、粘结应力：粘结剂与被粘结物体界面上分子间的结合力。 四、简答题（每题6分，共30分） 1、在对钢筋混凝土结构进行有限元建模和分析时，需要重点关注和解决哪些问题？ 钢筋混凝土有限元模型比较公认的有分离式模型, 分布式模型，组合式模型。 需要重点关注和解决问题：1)可以在计算机模型中分别反映混凝土和钢筋材料的非线性。2)可以考虑或模拟钢筋与混凝土之间的粘结。3)可以在一定程度上模拟节点的构造和边界条

《混凝土结构理论》第04章在线测试

《混凝土结构理论》第04章在线测试 《混凝土结构理论》第04章在线测试剩余时间：58:08 答题须知：1、本卷满分20分。 2、答完题后，请一定要单击下面的“交卷”按钮交卷，否则无法记录本试卷的成绩。 3、在交卷之前，不要刷新本网页，否则你的答题结果将会被清空。 第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分） 1、钢筋混凝土弯剪扭构件承载力计算考虑哪两种内力的相关性 A、剪力和扭矩 B、弯矩和剪力 C、弯矩和扭矩 D、弯矩和轴力 2、部分超筋破坏的钢筋混凝土受扭构件的破坏属于 A、延性破坏 B、受压脆性破坏 C、受拉脆性破坏 D、有一定的延性 3、当受扭构件的纵筋和箍筋配筋强度比ζ为下列那个值时会发生部分超筋破坏 A、1.0 B、0.6 C、1.7 D、0.3 4、纯扭构件通过什么条件避免出现少筋破坏 A、最小配箍率 B、最小纵筋配筋率 C、截面尺寸限制 D、A和B 5、纯扭构件通过什么条件避免出现部分超筋破坏 A、最小配箍率 B、最小纵筋配筋率 C、截面尺寸限制 D、配筋强度比ζ第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分） 1、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 2、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 3、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 4、（本题空白。您可以直接获得本题的2分）

5、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 第三题、判断题（每题1分，5道题共5分） 1、矩形截面纯扭构件的第一条斜裂缝一般现在长边中点出现 正确错误 2、弯、剪、扭构件中剪力和扭矩由箍筋承担，纵筋仅承担由弯矩产生的拉力 正确错误 3、同时受剪力和扭矩作用的构件，其承载力总是低于剪力或扭矩单独作用时的承载力 正确错误 4、《规范》要求受扭构件的纵筋和箍筋配筋强度比0.6≤ζ≤1.7是为了防止少筋破坏 正确错误 5、纯扭构件中的受扭纵筋均承受拉力 正确错误 （注：范文素材和资料部分来自网络，供参考。只是收取少量整理收集费用，请 预览后才下载，期待你的好评与关注）

混凝土结构习题

混凝土结构习题集 3 北京科技大学 土木与环境工程学院 2007年 5月

综合练习 一、 填空题 1 .抗剪钢筋也称作腹筋，腹筋的形式可以是 和 。 2.无腹筋梁中典型的斜裂缝主要有 裂缝和 裂缝。 3.对梁顶直接施加集中荷载的无腹筋梁，随着剪跨比λ的 ，斜截面受剪承载力有增高的趋势。当剪跨比对无腹筋梁破坏形态的影响表现在：一般3λ>常为 破坏；当1λ<时，可能发生 破坏；当13λ<<时，一般是 破坏。 4.无腹筋梁斜截面受剪有三种主要破坏形态。就其受剪承载力而言，对同样的构件， 破坏最低， 破坏较高， 破坏最高；但就其破坏性质而言，均属于 破坏。 5.影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素有 、 和 。 6.剪跨比反映了截面所承受的 和 的相对大笑，也是 和 的相对关系。 7.梁沿斜截面破坏包括 破坏和 破坏 8.影响有腹筋梁受剪承载力的主要因素包括 、 、 和 。 9.在进行斜截面受剪承载力的设计时，用 来防止斜拉破坏，用 的方法来防止斜压破坏，而对主要的剪压破坏，则给出计算公式。 10.如按计算不需设计箍筋时，对高度h> 的梁，仍应沿全梁布置箍筋；对高度h= 的梁，可仅在构件端部各 跨度范围内设置箍筋，但当在构件中部跨度范围内有集中荷载作用时，箍筋应沿梁全长布置；对高度为 以下的梁，可不布置箍筋。 11.纵向受拉钢筋弯起应同时满足 、 和 三项要求。 12.在弯起纵向钢筋时，为了保证斜截面有足够的受弯承载力，必须把弯起钢筋伸过其充分利用点至少 后方可弯起。 13.纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断，如必须截断时，应延伸至该钢筋理论截断点以外，延伸长度满足 ；同时，当/c d V V V ≤时，从该钢筋强度充分利用截面延伸的长度，尚不应小于 ，当/c d V V V >时，从该钢筋强度充分利用截面延伸的长度尚不应小于 。 14.在绑扎骨架中，双肢箍筋最多能扎结 排在一排的纵向受压钢筋，否则应采用四肢箍筋；或当梁宽大于400㎜，一排纵向受压钢筋多于 时，也应采用四肢箍筋。 15.当纵向受力钢筋的接头不具备焊接条件而必须采用绑扎搭结时，在从任一接头中心 至 1.3倍搭结长度范围内，受拉钢筋的接头比值不宜超过 ，当接头比值为 或 时，钢筋的搭结长度应分别乘以1.2及1.2。受压钢筋的接头比值不宜超过 。 16.简支梁下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度用s l α表示。当/c d V V V ≤时，

高等混凝土结构理论教学大纲

高等混凝土结构理论教学大纲 高等混凝土结构理论教学大纲 课程编号：2020153 课程名称：高等混凝土结构理论 英文名称：Advanced theory of concrete structures 开课单位：土木工程学院建筑工程系开课学期：春 课内学时：54 教学方式：讲课 适用专业：结构工程考核方式：考试 预修课程：本科混凝土结构，结构力学 一。教学目标与要求 本课程讲授高等混凝土结构理论。注重研究生混凝土结构知识的深化、扩展，并结合内容分析相关的研究方法。通过本课程的学习，要求研究生掌握相应的基本概念和方法，为工程应用和科学研究提供坚实的理论基础。 二。课程内容与学时分配 第一章绪论（3学时） 1．1混凝土结构的发展 1．2混凝土结构理论的基本内容 1．3混凝土结构研究的主要成就 1．4混凝土结构研究的发展趋向。 第二章混凝土的材料结构与性能（2学时） 2．1普通混凝土的材料结构 2．2高性能混凝土的材料结构 2．3混凝土的徐变与收缩 第三章混凝土受力本构关系（4学时） 3．1概述 3．2经验物理模型——混凝土单轴受力本构关系 3．3理论物理模型——混凝土多轴受力本构关系 3．4随机物理模型——混凝土随机损伤本构关系。 第四章混凝土构件正截面特性（5学时） 4.1 受弯截面的分析 4.2 T形梁和剪力滞 4.3 结构的延性设计 4.4 轴压截面的分析

4.5 压弯截面的分析 4.6 双向压弯截面的简化设计 4.7 长柱特性 第五章混凝土构件受剪特性（6学时） 5.1 经验事实的积累和解释 5.2 理论模型 第六章混凝土构件受扭特性（4学时） 6.1 素混凝土构件受扭 6.2 无腹筋梁受弯扭 6.3无腹筋梁受剪扭 6.4 有腹筋梁的扭转 6.5 有箍筋梁受剪扭 6.5 有箍筋梁受弯扭 第七章预应力混凝土（6学时） 7.1 引言—发展和特点 7.2 静定梁的分析和设计 7.3 荷载平衡法 7.4 部分预应力混凝土 7.5 无粘结预应力构件 7.6 超静定梁的分析和设计 7.7 极限承载力 第八章混凝土板的受弯特性（6学时） 8.1 板的弹性分析 8.2 混凝土板的抗弯强度 8.3 板的使用性能 8.4 板承载力的下限分析 8.5 板承载力的上限分析 第九章混凝土板的受冲切特性（3学时） 9.1 冲切概述和破坏机理 9.2 影响冲切承载力的因素 9.3 冲切承载力的分析和计算 9.4 特殊的冲切问题 第十章粘结和锚固（3学时） 10.1 基本概念 10.2 粘结抗力的特性 10.3 可用粘结强度的确定 10.4 钢筋的锚固 第十一章地震作用下混凝土结构的性能（3学时） 11.1 地震对混凝土结构的危害 11.2 地震作用下混凝土结构的破坏特征 11.3 钢筋混凝土构件的抗震性能 11.4 基于承载力的构件抗震设计 11.5 钢筋混凝土结构延性分析 第十二章混凝土结构的使用性能（3学时） 12.1 裂缝的类型 12.2 钢筋混凝土受拉构件全过程试验 12.3 裂缝宽度的计算理论 12.4 裂缝的控制 12.5 受弯构件的变形与刚度

2020年《混凝土结构理论》第01章在线测试

《混凝土结构理论》第01章在线测试 《混凝土结构理论》第01章在线测试剩余时间：53:18 答题须知：1、本卷满分20分。 2、答完题后，请一定要单击下面的“交卷”按钮交卷，否则无法记录本试卷的成绩。 3、在交卷之前，不要刷新本网页，否则你的答题结果将会被清空。 第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分） 1、立方体抗压强度测定采用的标准立方体试件边长为 A、100mm B、150mm C、180mm D、200mm 2、混凝土标号C40中的数字40表示其 A、立方体抗压强度标准值 B、棱柱体抗压强度标准值 C、轴心抗压强度设计值 D、轴心受拉强度标准值 3、下列哪些因素对钢筋和混凝土的粘结有影响 A、钢筋的表面形状 B、混凝土强度 C、横向钢筋 D、以上都包括 4、下列属于可变荷载的有 A、结构自重 B、风荷载 C、地震作用 D、爆炸 5、构件进行极限承载能力设计时采用 A、荷载标准值 B、荷载准永久值 C、荷载平均值 D、荷载设计值 第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分） 1、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 2、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 3、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 4、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 5、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 第三题、判断题（每题1分，5道题共5分） 1、无明显屈服点的钢筋取残余应变为0.2％时对应的应力σ0.2作为强度设计指标。 正确错误 2、建筑结构需满足安全性、适用性和耐久性等三方面的要求

正确错误3、结构或构件丧失稳定被认为是超过了承载能力极限状态。 正确错误4、结构出现影响正常使用的振动时，可认为构件超过了正常使用极限状态 正确错误5、构件上的预应力属于永久荷载 正确错误 交卷

钢筋混凝土结构作业参考答案

《钢筋混凝土结构》作业参考答案 作业一 一选择题：BAABB BDBB 二.判断题：√√√√√√×××√√√√√ 三.简答题： 1.答案要点： 基本公式的两个适用条件是： （1）为了避免出现少筋情况，必须控制截面配筋率不小于最小配筋率； （2）为了防止将构件设计成超筋构件，要求构件截面的相对受压区高度小于界限相对受压区高度，即，或者 2.答案要点： （1）斜压破坏：破坏时箍筋的应力往往达不到屈服强度，钢筋的强度不能充分发挥，且破坏属于脆性破坏。可以通过最小截面尺寸的限制防止其发生。 （2）斜拉破坏：一旦梁腹部出现斜裂缝很快形成临界斜裂缝而将梁裂成两部分导致破坏，破坏是一裂就坏，属于脆性破坏，可以通过最小配箍率的限制防止其发生。 （3）剪压破坏：发生破坏时，混凝土和箍筋的强度均能得到充分发挥，破坏时的脆性性质没有上述两种破坏明显，为了防止剪压破坏的发生，可通过斜截面承载力计算配置适量的箍筋。 3.答案要点： 少筋梁的破坏特征为一旦出现裂缝，裂缝迅速开展，构件即宣告破坏；超筋梁的破坏特征为受压区混凝土被压碎，此时受拉钢筋尚未达到屈服强度；少筋和超筋破坏均为脆性破坏，破坏前没有预兆，因此不受弯构件的设计中不允许出现少筋梁和超筋梁。 4.答题要点：附加偏心矩取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值，即，而初始 偏心矩取为附加偏心矩和外力产生的偏心矩之和，即 5.答案要点： 适筋梁从加荷开始到截面破坏，可分为三个阶段：加荷开始到梁受拉区出现裂缝以前为第一阶段，也叫弹性阶段，应力与应变成正比，受压区和受拉区混凝土应力分布图形为三角形。第二阶段－带裂缝工作阶段，受压区混凝土塑性性质随着弯距增加表现得越来越明显，受压区应力图形呈曲线变化，当钢筋应力达到屈服点时，达到第二阶段末。第三阶段－破坏阶段，钢筋达到屈服强度后，应力基本保持不变，应变急剧增大，受压区混凝土呈显著曲线分布，直至受压区混凝土被压碎。 6.答案要点：（1）最小截面尺寸限制条件，防止发生斜压破坏； （2）最小配箍率要求，防止发生斜拉破坏。

(完整)《高等混凝土结构理论》A卷及参考答案及评分标准

《高等混凝土结构理论》A卷参考答案及评分标准 一. 简单介绍目前国内外在混凝土本构关系的研究状态，（1）主要有成就的人,（2）研究的成就,（3）研究的方法,（4）目前进展和未来主要研究方向。（20分） 【答】【主要模型】（6分） 1.Sargin模型：用一个有理分式拟合单轴受压应力—应变曲线。 2.Hogenestad模型：采用分段表达式反映混凝土单轴受压应力—应变关系。这一 模型在美国及北美洲地区广泛应用 σ-全过程曲线的几何特征分析基础上，3.过镇海模型：在试验研究和对受压ε 过镇海等给出了混凝土单轴受压应力—应变关系表达式。 【研究进展】（6分） 基于断裂力学的本构关系、基于损伤力学的本构关系、基于内时理论的本构关系高温下混凝土本构关系、中高应变率下混凝土本构关系，特殊应力弹粘塑性本构模型 【未来研究方向】（8分） 1基于数值建模技术的材料本构模型区别于传统的数学模型，它是在大量可靠的 试验数据基础上形成的，能够比较客观、真实地反映混凝土的力学行为。例如基于神经网络的混凝土模型。 2. 现有的混凝土强度理论各具有优点，但都存在一定缺陷。因此，发展混凝土 建立适用于不同环境、不同应力状态、不同应力路径的强度理论显得尤为重要。 3. 损伤力学作为一门学科尚不够系统和完善。 ⑴选择合理的损伤变量 ⑵有效地进行损伤实测 ⑶不同应力条件下损伤演化的条件和规律 ⑷损伤破坏判据 ⑸动态和蠕变情况下的损伤力学模型 【此题为主观题，没有标准答案，考生可以自由发挥，答案合理均给分】二．说明4种混凝土本构模型，并说明其在混凝土结构分析

中的应用，以及适用范围。（20分） 【答】线弹性模型 这种模型能较好地描述混凝土受拉和低应力受压时的性能，也适于描述混凝土其它受力情况下的初始阶段。（5分） 非线弹性模型 在计算一次性单调加载时会得到比较准确的结果。由于它以材料的弹性为基础，不能反映混凝土加载和卸载的区别、存在滞回环、卸载后存在残余变形等；不能应用于卸载、加载循环和非比例加载等复杂的受力过程。（5分） 塑性力学模型 将经典塑性理论移植于混凝土材料，可以部分地描述混凝土的非线性变形过程中的界面滑移与流动，但并不适于描述微裂缝开展、混凝土非线性行为中所特有的强度软化、刚度退化等重要特征。（5分） 其它力学理论模型 其他力学理论类模型包括塑性断裂模型、基于不可逆热力学模型以及人工神经网络的本构模型。（5分） 三．在受剪构件的力学性能分析中，推导内力臂Z 为Z=I/So ，式中I 为惯性矩，So 为截面面积。（12分） 【答】?=h M bdy y σ I c dA y c dA y c M A A ??=+=1200211200σσσ Z S c Z dA c y M ?=?=?00 000σσ Z S c I c 000 00σσ= 所以：0 S I Z =（12分） 四．在梁结构分析中，试说明梁作用和拱作用对梁抗剪机理的影响。（16分）

同济大学研究生《高等混凝土结构理论》复习要点与教学大纲

这是同济大学《高等混凝土结构理论》期末考试的复习要点，希望对考博选考3007高等混凝土与钢结构这门课的同学有所帮助。 1．Stress-strain curves of concrete under monotonic, repeated and cyclic uniaxial loadings. 单轴受力时混凝土在单调、重复、反复加载时的应力应变曲线。 2．Creep of concrete (linear and nonlinear) 混凝土的徐变（线性、非线性徐变） 3．Components of deformation of concrete 混凝土变形的多元组成4．Process of failure of concrete under uniaxial compression 混凝土在单向受压时破坏的过程。 5． Strength indices of concrete and the relations among them 混凝土的强度指标及其之间关系 6．Features of stress-strain envelope curve of concrete under repeated compressive loading. 混凝土单向受压重复加载时的应力应变关系的包络线的特征。 7．The crack contact effect of concrete and its representation in stress-strain diagram. 混凝土的裂面效应及其在应力应变关系图上的表示。8．The multi-level two-phase system of concrete. 混凝土的多层次二相体系。 9．The rheological model of concrete. 混凝土的流变学模型。 10.Influence of stress gradient on strength of concrete. 应力梯度对混凝土强度的影响。 11．Tensile test of concrete and result. 混凝土轴心受拉试验及结果。12． Size effect of concrete. 混凝土的尺寸效应。 13． Non-objectivity of desending branch of stress-strain curve of concrete subject to tension (gauge length dependency). 混凝土受拉时应力应变曲线下降段应变观测的非客观性（标距依赖性）。 14． Failure modes of concrete under multiaxial loading. 混凝土在多轴受力时的破坏形式。 15． Strength theories of concrete and their forms of representation. 混凝土强度理论及其表述方式。 16． Properties of failure surface of concrete. 混凝土破坏曲面的特性。17． Types of 3D stress-strain relations of concrete. 混凝土三维应力应变关系的各种类型。 18． Stress-strain relations of rebars under different types of loading. 在不同加载条件下钢筋的应力应变关系。 19． The bauschinger effect of rebars. 钢筋的包兴格效应。 20． The valley of shear failure of concrete beam (Kani’s valley). 混凝土梁的剪切破坏谷（卡尼谷）。 21． Truss model of shear resistance and its failure modes. 抗剪桁架模型及其破坏模式。 22． Shear failure zone. 剪切强度控制区。 23． Features of shear resistance of T-beams. T形梁的抗剪特点.