我国《混凝土结构设计规范》（GB50010- 2001）中钢筋有两类 1.普通钢筋（热轧钢筋）

热轧钢筋是建筑工程中用量最大的钢材品种之一，主要用于钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构的配筋。按力学性能热轧钢筋可分为4级，

Ⅰ级钢为HPB235，由Q235碳素结构钢热轧而成。

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢由低碳合金钢热轧而成，分别为HRB335、HRB400、（RRB400为余热处理Ⅲ级钢）、HRB500，钢筋的形式有圆钢和变形钢筋。

HPB ( Hot rolled Plain Bar)，HRB( Hot rolled Ribbed Bar)，RRB( Rolled Ribbed Bar)。 2.预应力钢筋（钢丝、钢绞线、热处理钢筋） 预应力钢丝和钢绞线

预应力钢丝是以优质碳素结构钢圆盘条经等温淬火并拔制而成。若将预应力钢丝辊压出规律性凹痕，以增强与混凝土的粘结，则成刻痕钢丝。预应力钢丝应具有强度高、柔性好、松弛率低、耐腐蚀等特点，适用于各种特殊要求的预应力混凝土。

钢丝、刻痕钢丝及钢绞线均属于冷加工强化的钢材，没有明显的屈服点，材料检验只能以抗拉强度为依据。其具有强度高、塑性较好、使用时不需要接头等优点，适用于大荷载、大跨度及曲线配筋的预应力混凝土结构。 热处理钢筋

预应力混凝土用热处理钢筋，是指用热轧中碳低合金钢筋经淬火、回火调质处理的钢筋，代号为RB150。通常有直径为 6、8.2、10mm三种规格，为增加与混凝土的粘结力，钢筋表面常轧有通长的纵肋和均布的横肋，热处理钢筋没有明显的屈服点。热处理钢筋技术性能应符合《预应力混凝土用热处理钢筋》（GB4463—92）的规定。

普通钢筋的应力一应变曲线的数学模型为理想弹塑性材料。

2．10钢筋有哪些形式？钢筋冷加工的方法有哪几种？冷拉和冷拔后钢筋的力学性能有何变化？ 答：

钢筋有光圆和变形钢筋，变形钢筋有月牙型、人字纹和螺纹钢筋。

钢筋通过冷加工可以改变其物理力学性能。冷加工的方法有冷拉和冷拔。冷拉和冷拔必须使钢筋超过屈服强度，进入强化阶段。

冷拉可以提高钢筋的抗拉屈服强度，冷拔可以同时提高钢筋的抗拉和抗压屈服强度。但是塑性降低较大。

2．11钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？ 答：

1．抗拉强度

钢筋的强度指标，通常用抗拉屈服强度?s和抗拉极限强度?b表示。

钢筋混凝土结构所用钢筋，不仅希望具有较高的屈服强度，而且应具有一定的强屈比（?b/?s），以保证有足够的安全储备。抗震等级为一、二级的框架结构要求强屈比大于1.25，一般热轧钢筋的屈强比为1.4～1.6

2．塑性钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性。在工程应用中钢材的塑性指标通常用伸长率和断面收缩率表示。 （1）伸长率

伸长率是钢材发生断裂时所能承受的永久变形的能力。试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为伸长率。

??l?l0 l0

标距l0可以是5d或10d。

（2）冷弯性能

钢材的冷弯性能是指它在常温下承受弯曲变形的能力。钢筋混凝土所用钢筋，多需进行弯曲加工，因此必须满足冷弯性能的要求。检验钢筋的质量，是否含有有害杂质与缺陷。 3．焊接性能

焊接是通过局部加热使钢材达到塑性或熔融状态，从而将钢材连接成钢构件的过程。钢的可焊性能，主要受其化学成分及含氧量的影响。正确选用焊条和操作方法等也是提高焊接质量的主要措施。 4．粘结力

钢筋与混凝土的粘结力主要取决于钢筋表面形状、混凝土强度等级、混凝土保护层厚度等。

2．12什么是钢筋和混凝土之间的粘结力？影响钢筋和混凝土粘结强度的主要因素有哪些？为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施？ 答：

钢筋与混凝土之间的剪应力即为粘结应力，粘结应力的合力就是粘结力。 1．钢筋与混凝土粘结力的组成：

(1)钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力(胶结力)；

(2)混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力。压应力越大，接触面的粗糙程度越大，摩阻力就越大；

(3)钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力(咬合力)。光圆钢筋这种咬合力来自表面的粗糙不平。

2．光面钢筋粘结力主要来自胶结力和摩阻力。

3．变形钢筋虽然也存在胶结力和摩擦力，但变形钢筋的粘结力主要来自钢筋表面凸出的肋与混凝土的机械咬合力。

保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力可以采取弯钩（Ⅰ级钢），焊接钢板或钢筋（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢）。

2．13 什么是钢筋的强度标准值？ 答：

《规范》规定材料强度的标准值应具有不小于95%的保证率，热扎钢筋的强度标准值根据屈服强度确定,用符号fyk表示，预应力钢绞线和钢丝的强度标准值根据极限抗拉强度确定的，用符号fptk表示。 按我国冶金生产钢材质量的控制标准,钢材产品出厂时的废品限值约相当于fyk?

fy,m?2.0??fy,m(1?2.0?) ，fy,m为钢筋屈服强度平均值，?为均方差，???/fy,m为变异系数。钢筋

的废品限值具有97.73%的保证率，满足《规范》强度标准值保证率不低于95%的要求，故《规范》钢筋的强度标准值即取钢材质量控制标准的废品限值。

第3章 按近似概率理论的极限状态设计法

3．1 结构可靠性的含义是什么？它包含哪些功能要求？结构超过极限状态会产生什么后果？建筑结构安全等级是按什么原则划分的？ 答：

结构的可靠性：结构或构件在其设计使用年限内，在正常设计、施工、使用和维护条件下，不需大修加固，仍保持其使用功能的能力。

结构的功能：可以概括为三个方面。

（1）安全性；结构应能承受正常施工、正常使用时，可能出现的各种作用。在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定。

（2）适用性；在正常使用时具有良好的工作性能。

（3）耐久性；在正常维护条件下具有足够的耐久性能。

结构超过承载能力极限状态将导致结构安全性失效，超过正常使用极限状态将导致结构适用性或耐久性失效。

安全等级：根据破坏时可能产生后果的严重程度，安全等级划分为三级。

结构超过承载能力极限状态会产生结构的破坏，影响结构的安全性。结构超过承载能力正常使用极限状态会影响结构的适用性和耐久性。

3．2为什么说“作用”是随机变量？“作用”和“荷载”有什么区别？ “抗力”与哪些因素有关？为什么说“抗力”是随机变量？影响结构可靠性的因素有哪些？ 答：

影响结构安全可靠的因素可以分为两个综合的随机变量，即作用效应S (Subjection)和结构抗力R (Resistance）。

作用效应是结构或构件承受的内力、变形、应力、应变等。

作用是使结构或构件产生内力、变形、应力、应变等的所有原因。作用包含荷载，但不仅仅是荷载，还有地基沉降、温度变化、混凝土徐变等。 作用的分类：

（1）直接作用：荷载；

（2）间接作用：温度变化、混凝土收缩、地基沉陷、地震等。 （3）偶然作用：撞击、爆炸；

结构抗力是整个结构或构件承受内力和变形等的能力。它与材料强度、构件几何尺寸、计算模型等随机变量有关，所以结构抗力也使随机变量。

3．3什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？ 答：

整个结构或结构的一部分超过某一特定状态，就不能满足设计规定的某一功能的要求，此特定状态称为该功能的极限状态。

极限状态分为两类，承载能力极限状态和正常使用极限状态。 1．承载能力极限状态

超过该极限状态，结构就不能满足安全性功能要求，结构或构件如出现下情况之一即认为达到或超过了承载能力极限状态：

(1)结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、滑移)； (2)构件截面或其连接因超过材料强度而破坏； (3)结构或构件达到最大承载力；

(4)结构或构件因受动力荷载的作用而产生疲劳破坏； (5)结构塑性变形过大，不适于继续使用；

(6)结构形成几何可变体系(如超静定结构中出现足够多塑性铰)； (7)结构或构件丧失稳定(如细长受压构件的压曲失稳)。 2.正常使用极限状态

超过该极限状态，结构就不能满足规定的适用性和耐久性的功能要求。结构如出现下列情况之一即认为超过了正常使用极限状态：

(1)过大的变形、侧移(影响非结构构件、不安全感、不能正常使用等)； (2)过大的裂缝(钢筋锈蚀、不安全感、漏水等)； (3)过大的振动(不舒适，影响精密仪器的振动)；

(4)其他正常使用要求(侵蚀性介质作用下腐蚀严重等)。

结构或构件按承载能力极限状态计算后，还应按正常使用极限状态进行验算。

3．4什么是设计基准期？什么是设计使用年限？结构超过设计设计使用年限是否意味着不能再使用？ 答：

设计基准期：确定可变荷载代表值而选定的时间参数。

设计使用年限：是指结构和构件不需要大修即可达到其预定目的使用时期。 结构超过设计使用年限可靠度不断下降，将不能满足设计要求。

3． 5正态分布概率密度曲线有哪些数字特征？这些数字特征各表示什么意义？ 答： 材料强度：

P(x??(1?1.645?))的保证率为95%； P(x??(1?2.0?))的保证率为97.73%； P(x??)的概率为50%；

3．6材料强度是服从正态分布的随机变量x，其概率密度为f(x)，怎样计算材料强度大于某一取值x0的概率P(x＞x0)？ 答：

??P(x?x0)?x0?p(x)dx

3．7什么是保证率？我国《建筑结构设计统一标准》对结构可靠度是如何定义的？什么是可靠性指标？ 答：

对材料强度而言，强度大于某一下分位值得概率就是强度的保证率。

结构的可靠性：结构或构件在其设计使用年限内，在正常设计、施工、使用和维护条件下，不需大修加固，仍保持其使用功能的能力。

结构的可靠度：结构或构件在其设计使用年限内，在正常设计、施工、使用和维护条件下，不需大修加固，仍保持其使用功能的概率。 可靠性指标???z/?z。?越大，失效概率Pf越小。

Z??Z??Pf?P(Z?0)?P(

?Z?Z??)?P(t??Z)??(?z)??(??)

?Z?Z?Z3．8什么是结构的功能函数？功能函数Z＞0、Z＜0和Z=0时，分别表示结构处于什么样的状态？

答：

结构功能的极限状态方程是极限状态的数学表达形式。当结构抗力R大于作用效应S时，结构是可靠的，当结构抗力R小于作用效应S时，结构失效，当结构抗力R等于作用效应S时，结构达到极限状态。 R＞S 结构可靠 R＜S 结构失效

R=S 结构达到极限状态 设随机变量Z?R?S，则：

Z?R?S＞0结构可靠 Z?R?S＜0结构失效

Z?R?S=0 结构达到极限状态

定义Z?g(x1,,x2,???,xn)为功能函数，其中x1,,x2,???,xn为作用效应、材料强度、几何尺寸等随机变量。

Z是随机变量的函数，因此Z也是随机变量。