最新国家开放大学电大混凝土结构设计原理形考任务4试题及答案最新国家开放大学电大混凝土结构设计原理形考任务4试题及答案 形考任务四 题目1 谈一谈混凝土结构中为什么需要配置钢筋，其作用是什么？（6分）答： 1、钢筋与混凝土之间存在着粘结力，使两者结合在一起，在外荷载作用下，构件中的钢筋与混凝土变形协调，共同工作。因此，粘结力是这两种不同性质的材料能够共同工作的基础。 2、钢筋与混凝土两种材料的温度系膨胀系数很接近，因此，当温度变化时，两种材料不会因产生过大的变形差而使粘结力遭到破坏。 3、钢筋埋置于混凝土中，混凝土对钢筋起到了保护和固定作用，使钢筋不易发生锈蚀，而且使钢筋在受压时不易失稳，另外，在遭受火灾时不致因钢筋很快软化而导致结构整体破坏。因此，在混凝土结构中，一定厚度的混凝土保护层时不再二者共同工作的必要措施。 题目2 与普通混凝土相比，高强混凝土的强度和变形性能有何特点？（6分）答： 与普通混凝土相比，高强混凝土的弹性极限、与峰值应力对应的应变值、荷载长期作用下的强度以及与钢筋的粘结强度等均比较高。但高强度混凝土在达到峰值应力以后，应力-应变曲线下降很快，表现出很大的脆性，其极限应变也比普通混凝土底。 题目3 请大家分别列举几个承载能力极限状态和正常使用极限状态的例子。（6分）答： 承载能力极限状态是对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形，它包括：1、结构构件或连接因强度超过而破坏；2、结构或其一部分做为刚体而失去平衡（如倾覆、滑移）3、在反复荷载下构件或连接发生疲劳破坏等。对所有结构和构件都必须按承载力极限计算。正常使用极 限状态结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态如1、影响正常使用或外观的变形；2、影响正常使用或耐久性能的局部损坏；3、影响正常使用的振动；4、影响正常使用的其他特定状态。 题目4 为什么钢筋混凝土雨篷梁的受力钢筋主要布置在截面上层，而钢筋混凝土简支梁桥的受力钢筋主要布置在截面下层？（6分）答： 钢筋混凝土雨蓬梁截面上层为受拉区，下层受压，故受力钢筋主要布置在截面上层；钢筋混凝土简支梁桥截面下层为受拉区，上层受压，故受力钢筋主要布置在截面下层。 题目5 请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，其具体表现在哪些方面？（6分）答： 有腹筋梁中的腹筋能够改善梁的抗剪切能力，其作用具体表现在：1、腹筋可以承担部分剪力。2、腹筋能限制斜裂缝向梁顶的延伸和开展，增大剪压区的面积，提高剪压区混凝土的抗剪能力。3、腹筋可以延缓斜裂缝的开展宽度，从而有效提高斜裂缝交界面上的骨料咬合作用和摩阻作用。4、腹筋还可以延缓沿纵筋劈裂裂缝的开展，防止混凝土保护层的突然撕裂，提高纵筋的销栓作用。 题目6 根据“立柱顶千斤”的道理，谈一谈轴心受压柱和偏心受压柱在受力和破坏特点上的不同？ （6分）答： 轴心受压柱破坏形态属脆性破坏，混凝土柱在过大的轴压力作用下横向膨胀产生的拉应力超过其抗拉强度极限而破坏，所以没有按规范规定最小要求配置构造钢筋及箍筋的柱子，计算出的承载能力值是不可信的、无效的；所以规范规定短柱的箍筋要全高加密。 题目7 试论述一下大、小偏心受拉构件的破坏特征。（6分）答： 大偏心受拉构件破坏时，混凝土虽开裂，但还有受压区，当数量适当时，受拉钢筋首先屈服，然后受压钢筋的应力达到屈服强度，混凝土受压边缘达到极限应变而破坏。 小偏心受拉构件破坏时，一般情况下，全截面均为拉应力，其中一侧的拉应力较大。随着荷载的增加，一侧的混凝土首先开裂，而且裂缝很快就贯穿整个截面，所以混凝土将退出工作，拉力完全有钢筋承担，构件破坏时，都达到屈服强度。 题目8 请同学们列举几个在工作和生活中碰到过的受扭构件。（6分）答： 在实际工程中，近似按轴心受拉构件计算的有承受节点荷载的屋架或托架的受拉弦杆、腹杆；刚架、拱的拉杆；承受内压力的环形管壁及圆形贮液池的壁筒等。可按偏心受拉计算的构件有矩形水池的池壁、工业厂房双肢柱的受拉肢杆、受地震作用的框架边柱、承受节间荷载的 屋架下弦拉杆等。 题目9 2022版混凝土结构设计规范中对混凝土保护层厚度是如何定义的？（6分）答： 1、保护层的厚度指最外层钢筋外边缘至混凝土表面的距离，适用于设计使用年限为50年的混凝土结构。 2、构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋公称直径。 3、设计使用年限为100年的混凝土结构，一类环境中，最外层钢筋的保护层厚度不应小于表中数值的1.4倍； 二、三类环境中，应采取专门的有效措施。 4、混凝土强度等级不大于c25时，表中保护层厚度数值应增加5。 5、基础底面钢筋的保护层厚度，有混凝土垫层时应从垫层顶算起，且不应小于40mm。 题目10 讲一讲引起预应力损失的因素主要有哪些？（6分）答： 1、直线预应力筋的预应力损失多为锚具变形和预应力筋内缩。 2、预应力筋与孔道壁之间的摩擦。 3、混凝土加热养护时预应力筋与承受拉力的设备之间的温差。 4、预应力筋应力松弛。 5、混凝土收缩、徐变引起受拉区和受拉区纵向预应力钢筋损失。 6、螺旋式应力钢筋作配筋的环形构件，主要是因为混凝土的局部挤压。 第 页 共 页