混凝土和砌体结构试题与答案

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1、混凝土及砌体结构试题（上）（土木工程专业建筑工程方向 2002 年）一、填空题（每空1分.共20分）本题得分：1. 钢筋和混凝土共同工作的基础是二者具有可靠的粘结力和相近的线膨胀系数。2. 普通钢筋混凝土中常用的钢筋有IPB235级、HRB335级、HRB400和RRB400级。3. 有明显屈服点钢筋设计强度取值依据为钢筋的屈服 强度。4. 衡量钢筋塑性性能好坏的指标有 伸长率 和钢筋的冷弯。5. 钢筋的冷拉能提髙钢筋的抗拉强度.但钢筋的塑性性能变差。6. 随着加荷速度的增加.混凝土的抗压强度提高.混凝土的极限压应变 降低 。7. 混凝土的弹性系数y随着混凝土应力的增加而减小 。8. 影响混凝

2、土徐变的最主要因素是持续应力大小。9. 随着体表比增大.混凝土的收缩变形 变小。10. 结构的极限状态包括承载力极限状态和 正常使用极限状态 两种。11. 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和 破坏性质 有关。12. 对结构进行设计时的荷载组合包括基本组合、标准组合、频遇组合、和准永久组合。13. 混凝土的耐久性应根据结构的使用环境和设计便用年限进行设计。A14. 第一类T形截面受弯构件计算中适用条件判别公式中p$p中 P= 7厂。min bh015. 保证斜截面抗弯.弯起钢筋弯起点离充分利用点距离应鼻ho/2。16. 箍筋的构造要求包括直径、间距、肢数和 最小配筋率。17. 规范规定受扭构

3、件计算时Z的取值范围是0.61.7。18. 影响裂缝宽度的主要因素是钢筋应力。19. 肋梁楼盖设计时.主梁为双排钢筋的计算高度h二h-。020. 按塑性设计保证塑性铰有足够转动能力要求EW 0.35。二、单项选择题（每题2分.共20分）本题得分： 1. 下列四种情况属于承载力极限状态的是： BA）吊车梁的变形过大.使吊车不能正常运行；B）钢筋混凝土挡土墙整体滑移；C）圆形水池漏水；D）洁净厂房灰尘超标。2. 下面说法正确的是：AA) 混凝土强度等级高. 混凝土的耐久性好；B) 水灰比大. 混凝土的耐久性好；C) 掺有氯盐防冻剂的混凝土耐久性好；D) 混凝土振捣密实耐久性差。3. 受弯构件设计时

4、.当时应采取CA) 提高钢筋级别；B) 增加钢筋用量；C) 采用双筋梁；D) 增加箍筋用量。4. 减小构件挠度的最主要措施为DA) 增加梁截面宽度；B) 选直径较粗的钢筋；C) 提高混凝土的强度等级；D) 增加梁的截面高度。5. 当钢筋强度充分利用时下列说法正确的是：BA) 钢筋强度等级高则钢筋锚固长度短；B) 混凝土强度等级高则钢筋锚固长度短；C) 受压钢筋的锚固长度比受拉钢筋的锚固长度长；D) 受剪钢筋的锚固长度比受拉钢筋的锚固长度长。6. 下列说法正确的是：BA) 受拉纵筋越多.受弯构件的开裂弯矩越大；B) 混凝土强度等级越高. 受弯构件的开裂弯矩越大；C) 截面相同时.丁形比丄形截面的

5、开裂弯矩大；D) 肋宽相同时丄形比口形截面的开裂弯矩小。7. 计算受弯构件挠度时.应采取 BA) 取同号弯矩区段内最大刚度；B) 取同号弯矩区段内最大弯矩截面的刚度；C) 平均刚度；D) 构件各截面的实际刚度。8. 螺旋箍筋约束混凝土抗压强度提高的原因是 CA) 螺旋箍筋直接受压；B) 螺旋箍筋使混凝土密实；C) 螺旋箍筋约束了混凝土的横向变形；D) 螺旋箍筋使混凝土中不出现微裂缝。9. 一两端固定对称配筋的钢筋混凝土构件.其支座距离不变（如图）.设混凝土未开裂.由于混凝土收缩产生结果是 CA）混凝土和钢筋均不产生应力；B）钢筋受拉混凝土受压；C）钢筋受压混凝土受拉；D）混凝土受拉钢筋也受拉。

6、10. 在双筋梁设计时.xV2a说明：CA）不需要受压钢筋；B）受拉钢筋配置过多；C）受压钢筋应力O V f ；syD）受压钢筋应力O f。sy三、简答题（每题4分.共24分）本题得分：1. 简述受弯构件正截面的三种破坏形态。适筋：当受拉区配置适量的钢筋时受拉钢筋首先到达屈服强度而引起破坏.破坏时有 明显的预兆.为“塑性破坏”钢筋和混凝土基本上都得到充分利用。超筋：当受拉区配置的钢筋过多时受压区混凝土首先被压碎而引起破坏钢筋拉应力尚小于屈服强度破坏前没有明显的预兆.为“脆性破坏”少筋：当配筋量很低构件破坏前的极限弯矩M不大于开裂时的弯矩M ；构件混凝土 u cr一开裂.受拉钢筋立即屈服.受压区

7、混凝土进入强化阶段产生破坏。构件开裂后立即发生很宽的裂缝和很大的挠度也属于“脆性破坏”2. 肋梁楼盖设计时.为什么要对内区格板的内力进行折减？连续板跨中由于正弯矩作用截面下部开裂支座由于负弯矩作用截面上部开裂这就使 板的实际轴线成拱形如果板的四周存在有足够刚度的边梁即板的支座不能自由移动时. 则作用于板上的一部分荷载将通过拱的作用直接传给边梁.而使板的最终弯矩降低。为考虑 这一有利作用.规范规定对四周与梁整体连接的单向板中间跨的跨中截面及中间支座截 面计算弯矩可减少20%。但对于边跨的跨中截面及离板端第二支座截面由于边梁侧向刚 度不大（或无边梁）难以提供水平推力.因此计算弯矩不予降低。3. 确

8、定混凝土保护层厚度要考虑哪些因素？使用环境类别、构件形式（梁板柱）、钢筋锚固、钢筋直径、裂缝宽度4受弯构件计算时.受压区应力图形用矩形代替曲线的原则是什么？1等效矩形应力图形的面积与理论图形（即二次抛物线加矩形图）的面积相等.即压应 力的合力大小不变；2等效矩形应力图的形心位置与理论应力图形的总形心位置相同.即压应力的合力作用 点不变。5按弹性设计和按塑性设计的破坏标准有何不同。按弹性设计时认为当结构任一截面的内力达到极限弯矩时.整个结构即达到承载力极限 状态。当按塑性设计时.达到承载力极限状态的标志不是某一个截面的屈服.而是首先在一个 或几个截面出现塑性铰后.随着荷载增加.在其它截面亦陆续出

9、现塑性铰 .直到结构的整体 或局部形成几何可变体系为止。6钢筋混凝土结构对钢筋性能有哪些要求？钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求.概括地说.即要求强度高.塑性及焊接性能好。此外.还要求和混凝土有良好的粘结性能。四、计算题（共36分）本题得分： 1. 一简支单向平板.厚100mm.承受均布活荷q二2 kN/m2.板面20mm厚水泥砂浆抹面、板底 k20mm厚混合砂浆抹底，混凝土容重25 kN/ma.水泥砂浆容重20 kN/ma.混合砂浆容重17 kN/ma0 求作用在计算单元上的荷载设计值q。（Y =1.2, Y =1.4）GQ（8 分）解:取1 米宽板带.（1 分）恒载汇集：20mm 厚水泥砂浆2

10、0X 0.02=0.40kN/m20mm 厚混合砂浆17X 0.02=0.34kN/m混凝土板厚 100mm25X 0.10=2.50kN/m恒载标准值 gk=3.24 kN/m （2分）活载标准值 q=2.00 kN/mk1米宽板带上荷载设计值q = 1.2gk+1.4qk（4分）= 1.2X3.24+1.4X21分）=6.688 kN/m2. 已知矩形截面梁bXh=250X500mm.a =35mm.由荷载设计值产生的弯矩M = 180 kNm。混凝 s土强度等级C30.钢筋选用HRB400级.求受拉钢筋面积As（C30 混凝土：=1.0,f =14.3N/mm2,HRB400：f 二 3

11、60N/mm2, g =0.52 , p =0.2%）1cybmin（10分） 解：/trr.h=h-35=500-35=465mm（1 分）0f bh 2）= 180X106/（1.0X14. 3 X 250 X 4652）=0 . 233- 1 c o1 、汀2 x 0.233s 二 M/（1 、1 2s=0.52b2分）（2分）Y = 1 0.5=（1 分）sAs二m/ （ f ） =180X106/（0.866 X 360 X 465） = 1242mm2（2 分）p= A /bh =1242/（250X465） = 1.1%p =0.2%（2 分）s0min3. 一承受集中荷载的 T

12、 形截面梁如图所示。混凝土 C30. 箍筋 HRB235 级. 双肢e6150.现在要将箍筋直径由e6改为e8.问箍筋间距应多大？ （12分）（C30 混凝土：=1.0,f =14.3N/mm2, f =1.43N/mm2,1ct400解：p =0.24f/f =0.24X1.43/210 = 0.16%（2 分）svmint yvn. a2 x 28.3原配置箍筋$6150的配箍率：p =sv1 =0.19%（2分）sv bs2UU x 15U原配置箍筋e 6150满足最小配箍率要求.改为直径e 8后应按照等量要求配置箍筋。（2 分）n. AS =sv1bp2 x 50.3200 x 0.0

13、019=265mm-（4分）sv同时应SWS =250mm.所以直径由e6改为e8后的箍筋配置为：maxe 8250（2 分）4. 已知如图所示两端固定的钢筋混凝土梁. 承受均布荷载. 上下纵筋面积均为 A. 抵抗弯矩为 sM. 按塑性设计. 求 q = ？ （支座、跨中均按单筋截面计算. 塑性铰有足够的转动能力） uu（6 分）解: 首先支座产生塑性铰此时梁承受的荷载为q 则丄ql2二M1121u12M（2分）所以 q u1 l 2支座产生塑性铰后原两端固定梁变为两端铰支梁继续增加荷载后.跨中截面产生塑性铰整个结构变为几何可变体系丧失承载力。（1 分）11 设增加的荷载为Aq.则Aql2 +

14、q l2 M8241u16M所以 Aq u（2 分）l2按塑性设计.此梁最终所能承受的荷载：qu = qi+Aq=12Mu1216M+u1228M=u/ 21分）2003 年秋混凝土结构设计原理试卷答案是非题（对的打“ V” 错的打“X” io分1234567结构可靠度指标0越大结构失效概率P越大。（X ）f钢筋伸长率试验中. 其标距越大测到的伸长率越大。钢筋经过冷拉后既可以提高其抗拉强度又可以提高其抗压强度。（X ） 混凝土立方体试块的尺寸越大.立方体抗压强度越高。混凝土受到的压应力越大其徐变变形越大。（V） 与混凝土不同钢筋的抗拉与抗压强度设计值总是相等。（X ）一般适筋梁在正常使用荷载作

15、用下必定开裂。（ V ）8. l “ = 1的两对边支承矩形钢筋混凝土板属于单向板。（V ）l y9 材料的强度设计值大于材料的强度标准值。10荷载的分项系数在任何情况下都大于 1。二、填空（每空一分.共 15 分）1. 钢材含碳量越高其强度就越 高其变形能力就越 差。2. 钢筋混凝土梁正截面设计中.是为了避免超筋破坏.而A P bh是为了避免少bsmin筋破坏。3. 在钢筋混凝土结构构件中.钢筋和混凝土共同工作的基础是存在粘结作用和相近的线膨胀系数。A - f - s4. 钢筋混凝土受扭构件计算中应满足0.6 匚= 皿y 1.7 其中0.6空 的目的A - f - ust1 yv cor是保

16、证受扭箍筋在极限状态时屈服 : 1.7的目的是保证受扭纵筋在极限状态时屈服。5. 受弯构件受压区混凝土应力图形的等效原则是压应力的合力不变和压应力合力作用点不变，6. 根据功能要求.结构极限状态可分为正常使用极限状态和承载能力极限状态两大类在 按承载能力极限状态进行设计时荷载效应及结构抗力需采用设计值。7. 钢筋是塑性性能是以伸长率和冷弯试验指标来反映。三、单项选择题（每空2分共20分）1. 梁的混凝土保护层厚度是指（A）A. 主筋外表面至梁表面的距离；B. 箍筋外表面至梁表面的距离；C. 主筋截面形心至梁表面的距离。2. 钢筋混凝土构件中HPB235级钢筋端头做成弯钩形式是为了（B）A. 承

17、担混凝土因收缩而产生的应力；B. 增加混凝土与钢筋的粘结；C. 施工方便3. 设计时我们希望梁斜截面抗剪破坏形态为（C）A. 斜压破坏；B.斜拉破坏C.剪压破坏4计算单跨钢筋混凝土简支梁的变形时，构件刚度取（A）A. 最小刚度；B.最大刚度；C.平均刚度；D.各截面的计算刚度。5在钢筋混凝土连续梁活荷载的不利布置中.若求支座处的最大弯矩.则活荷载的正确布置 是（B）A. 在该支座的右跨布置活荷载.然后隔跨布置；B. 在该支座的相邻两跨布置活荷载.然后隔跨布置；C. 在该支座的左跨布置活荷载.然后隔跨布置；D. 以上说法都不正确。6.在描述混凝土强度的诸指标中其基本的强度指标是（B）A. 混凝土

18、的轴心抗压强度标准值；B. 混凝土的立方体抗压强度标准值；C. 混凝土的立方体抗压设计强度。7弯起钢筋弯起点与充分利用点之间的距离 hj2的目的是（C）A. 满足正截面抗弯承载力；B. 满足斜截面抗剪承载力；C. 满足斜截面抗弯承载力；8. 下列（A）状态被认为超过正常使用极限状态。A. 影响正常使用的变形；B. 因过度的塑性变形而不适合于继续承载；C. 结构或构件丧失稳定；D. 连续梁中间支座产生塑性铰。9. 保持不变的长期荷载作用下钢筋混凝土轴心受压构件中混凝土徐变使（C）A. 混凝土压应力减少.钢筋的压应力也减少；B. 混凝土及钢筋的压应力均不变；C. 混凝土压应力减少.钢筋的压应力增大

19、。10. 钢筋混凝土梁（C）A. 提高配箍率可以明显提高斜截面抗裂能力；B. 提高配箍率可以防止斜压破坏；、C. 配置受压钢筋可以提高构件的延性；D. 提高纵筋配筋率可以明显提高梁的正截面抗裂能力。四、简答题（每题 4 分 . 共 20 分）1. 已知：f、E、 、x二0.8x 请根据平截面假定推导出界限相对受压区高度g的 y s cu 0 b计算公式。解：0.8 x=0.8 xcu +cu0.8:厂1 + E s cu2. 钢筋混凝土连续梁按塑性理论设计时.如何保证塑性铰的转动能力？塑性铰与理想铰的 区别是什么？答：保证塑性铰转动能力的措施：1）控制纵筋的配筋率p. pp。b2）钢筋须具有足

20、够的屈服台阶.强度不宜过高。3）混凝土的极限压应变e要大所以混凝土的强度也不宜过高。cu塑性铰和理想铰的区别：1）理想铰不能传递弯矩可自由转动。而塑性铰能传递一定的弯矩转动能力有限. 且为单向铰。二2.坤q (d )sk 1.9C + 0.08q 中 E I匕丿ste2）塑性铰发生在一小段局部区域.而非集中点。理想铰为一集中点。3. 请说明钢筋混凝土受弯构件最大裂缝宽度计算公式max各符号含义.控制裂缝宽度最有效措施是什么？答：各符号含义如下屮裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数；C 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区边缘的距离；q 按荷载效应标准组合计算的钢筋混凝土构件裂缝处纵向钢筋的应力; sk

21、E 纵向受拉钢筋的弹性模量；sd 纵筋等效直径； eqp按有效受拉区混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率。te控制裂缝宽度的最有效措施是减小纵向受拉钢筋的应力.也就是相应的增加A。s4. 请解释可变荷载准永久值的含义。答：可变荷载准永久值是指在结构上经常作用的可变荷载.它与时间的变异性有一定的相关.即在规定的期限内具有较长的总持续时间T 对结构的影响有如永久荷载的性能。x它是以荷载的准永久值系数屮与相应的可变荷载标准值的乘积来确定。q5. 我国混凝土结构设计规范（GB500102002）中钢筋混凝土构件纵向受力钢筋的混 凝土保护层最小厚度是根据什么确定的？答：确定因素如下1 ） 使用环境类别

22、；2）构件种类；3）混凝土强度等级。五、计算题（共 35 分）1 . 计算题（ 10 分）已知：一两端固定钢筋混凝土梁采用对称配筋梁跨中与支座处抵抗弯矩设计值均为M。 求：（1）按弹性理论设计时可承受的线荷载设计值Q。（2）按塑性理论设计时可承受的线荷载设计值Q。解：由于梁上下对称配筋.所以在任一截面处的抵抗弯矩均等于 M 。1）控制截面为支座边缘12 ql 2 得:12 M122） 当支座边缘截面弯矩达到抵抗弯矩 M 时.支座两端同时出现塑性铰。 原两端固支体系可视为两端筒支 .为静定体系.在外荷载作用下.直至 跨中截面的弯矩达到抵抗矩 M 时.将在跨中又出现塑性铰 .整个结构 变为一次可变

23、体系.达到了极限状态。从弹性极限状态到塑性极限状态. 外荷载的增量可由简支梁求得Aql2 +ql2 ql282412可得：Aq - 3 q按塑性理论设计时可承受的线荷载设计值q为2. 计算题（10分）已知某T形截面梁.截面尺寸见下图.混凝土强度等级采用C30（f 14.3N mm2、f 1.43Nmm2）.受力纵筋采 ct用HRB400级（f 360N mm2）.梁所承担的弯矩设计值 yM = 650KNm.试求所需受拉钢筋截面面积A。（注：受拉钢筋采用双排.a 60mm,g 0.520）sb解：（1 ）判别 T 形面类型截面有效高度 h 650 - 60 590mm0 M 650KN 严a

24、fb, h, (h -0.5h,) 1.0x14.3x 600x120x (590-0.5x120) 545.69KN申 1 c f f 0厂故为第二类 T 形截面梁。2）采用分解法计算配筋M a f (b, - b) h , ( h - 0.5h , )11 c f f 0f1.0x14.3x(600-250)x120x(590-0.5x120)318.32 册屮M = M - M = 650 - 318.32 = 331.68KN严As1a fc （f 吧=更竺 3（60 二250）迎=1668.3mm2360M331.68 3106a =2=s2 a f bh21.0 314.3 3 2

25、50 3 59021 c 0二 0.267查得：:S2 = 0.842 .0.317 勺（不超筋）人MA =2s2y f hs 2 y 0331.68 31060.842 3 360 3 590=1854.6mm 2A = A + A = 3522.9 mm 2ss1s 2选用6丄25+2丄203.计算题（15分）某矩形截面简支梁.混凝土强度等级C25（f = 11.9N：mm2、f = 1.27 N：mm2）.截面ct尺寸见下图.纵向钢筋HRB400 （ f = 360Nimm2）.箍筋采用HPB235钢筋y（f = 210N mm2）.试求该梁所承受的线荷载设计值（包括自重）。（注：纵向钢

26、筋y采用单排.a = 35mm,2 = 0.520 .应考虑受弯和受剪承载力）sb解：（1 ）从抗弯角度考虑截面有效高度 h = 550-35 = 515mm0Afs y -a f bh1 c 04 3 49133601.0 311.9 3 250 3 515=0.461 2b= 0.520（不超筋）y =1-0.52 =1-0.530.461 = 0.769s=A f y h = 4 x 491 x 360 x 0.769 x 515 = 280.01 KNm s y s 08Mq uu,1l 208 x 280.015.42-二 76.82 KN;m2）从抗剪角度考虑a.支座边缘截面l =

27、 5400 - 240 = 5160mmn截面的抗剪能力（由于弯起钢筋弯点距离边缘150mm P .min 中. p = A /bh。s13. 梁的斜截面抗剪承载力计算公式的建立是以一剪压 破坏模式为依据的。14. 为保证斜截面抗弯承载力弯起钢筋弯起点离充分利用点距离应为Mh。/2。15. 要求螺旋配筋混凝土轴心受压柱的承载力不大于同截面普通配筋柱承载力的1.5倍是为了防止正常使用阶段的混凝土保护层脱落。16. 小偏心受压构件的破坏特点是混凝土压坏.As屈服 As无论受压还是受拉均不屈服。17. 混凝土立方体强度大于（、V、=）轴心抗压强度。18. 影响裂缝宽度的主要因素是裂缝间距。19. 双

28、筋梁中要求箍筋间距不应大于15d （d为受压筋直径）是为了 防止受压筋屈服。20. 连续梁按塑性设计要求EW0.35是为了保证塑性铰有足够的转动能力。二. 单项选择题（每题2分共20分）1. 下列各项中A 达到承载力使用极限状态A）轴心受压柱因达到临界荷载而丧失稳定性。B）影响外观的变形。C）令人不适的振动。D）影响耐久性能的局部损坏。2. 偏心受压构件.当耳e 0.3h .但x h时.该柱将发生 B 破坏。i0b 0A)小偏心受压B)大偏心受压C)轴心受压D)界限受压3. 受弯构件设计时当时应_CbA) 提高钢筋级别B) 增加钢筋用量C) 采用的双筋梁D) 增加箍筋用量4. 减小构件挠度的最

29、有效的措施是卫 A增加梁截面宽度B ) 选用直径较粗的钢筋C) 提高混凝土的强度等级D) 增加梁的截面高度5. 当钢筋强度充分利用时下列正确的是_ _A) 钢筋强度等级高则钢筋锚固长度短B) 混凝土强度等级高则钢筋锚固长度短C) 受压钢筋的锚固长度比受拉钢筋的锚固长度长D) 受剪钢筋的锚固长度比受拉钢筋的锚固长度长6. 下列正确的是BA) 受拉纵筋越多受弯构件的开裂弯矩越大B) 混凝土强度等级越高受弯构件的开裂弯矩越大C) 截面相同时.丁形比丄形截面的开裂弯矩大D) 肋宽相同时丄形比形截面的开裂弯矩小7计算等截面受弯构件挠度时应采用A) 取同号弯矩区段内最大刚度B) 取同号弯矩区段内最大弯矩截

30、面的刚度C) 平均刚度D) 构件各截面的实际刚度8. 螺旋箍筋约束混凝土抗压强度提高的原因是A) 螺旋箍筋直径受压B) 螺旋箍筋使混凝土密实C) 螺旋箍筋约束了混凝土的横向变形D) 螺旋箍筋是混凝土中不出现微裂缝9. 一两端固定对称配筋的钢筋混凝土构件其支座距离不变(如图)设混凝土未开裂.由于混凝土收缩产生结果是CA)混凝土和钢筋均不产生 应力B)钢筋受拉.混凝土受压C)钢筋受压.混凝土受拉D)混凝土和钢筋受拉10. 下面正确的是_A) 构件的承载力满足了目标可靠指标的要求.也就满足了允许失效概率的要求B) 受弯构件在正常使用条件下是不会出现裂缝的C) 可变荷载不参与荷载长期效应组合D) 荷载

31、的标准值大于其设计值三. 简答题(每题 4 分.共 24 分)1. 试说明在抗剪能力计算时.下列条件的作用是什么？(1) V 0.02.svfyv( 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。2. 为什么T形截面受弯构件翼缘的宽度应在计算中有所限制？混凝土的应力沿翼缘宽度并不是均匀分布的. 存在剪力滞后现象。在计算中限制翼缘的宽 度. 可将计算宽度内的应力简化为均匀分布. 以便计算。3. 设计双筋梁时. 若不满足下列条件. 会出现什么问题？(1)g 2abs( 1 ) A 配置过多不屈服. 发生脆性破坏；s( 2)最小配箍率要求. 防止发生斜

32、拉破坏。4. 受弯构件计算时. 受压区应力图形用矩形代替曲线的原则是什么? 压应力合力的大小不变；压应力的合力作用点不变。5. 塑性铰的特点有哪些?( 1 )塑性铰是一个区段；(2)塑性铰能承担一定的弯矩；( 3 )塑性铰是单向铰。gd6. 试解释受弯构件最大裂缝宽度计算公式W二2.岬 吿(1.9c + 0.08十)中屮和g 的maxEpskste意义。屮.裂缝间钢筋应力(应变)的不均匀系数.其值随钢筋应力的增加而增大；g . 在荷载标准值组合情况下. 裂缝处钢筋的应力。sk四. 计算题(共36 分)1. 已知矩形截面梁bXh=250X500mm. a =35mm由荷载设计值产生的弯矩M=20

33、0kNm。混凝 s土强度等级C30.钢筋选用HRB400级求受拉钢筋面积A (C30混凝土：sa = 1.0, f = 14.3N/mm2, HRB400: f = 360N/mm2,g = 0.52, p = 0.2%)1cybmin(10分)解：a f bx(h - 0.5x) = M(2 分)1 c 01.0 x 14.3 x 250x x （465 - 0.5） = 200 x 106 （1分）0.5x2 - 465x + 55944 = 0x = 142.0mm（1 分）x/h = 142.0/465 = 0.305 空 =0.52（2分）0ba f bx = A f （2分）1 c

34、 s yA =a fbx/f = 1.0x 14.3x250x 142.0/360 = 1410mm2（1 分）s 1 c yp= A =巴= 1.21% p= 0.2%（1 分）bh250 x 465min02. 如图所示承受均布荷载的梁截面bXh=200X500mm;在距边支座1m范围内配有双肢06箍筋（每肢截面积50.3 mm 2）,s=150mm ;梁的中段配双肢0 6箍筋.s=200mm;混凝土 C25（f = 11.9N/mm2, f = 1.27N/mm2）；钢筋 HPB235 级（f = 210N/mm2 ）。试按 c t y抗剪承载力确定梁上均布荷载p的设计值（包括自重）。（

35、提示：V = 0.7f+1.25）（10 分）cs t解： 支座处的剪力 V = 0.5 p l = 0.5 p x 3600 = 1800 p1 1 1 1支座处的抗剪承载力AV = 0.7 fbh = 1.25 f 屮 hcs1t 0yv s 0=0.7 x 1.27 x 200 x 465 +1.25 x 210 x 50.3 x 2 x 465 = 164540N150按支座处的抗剪承载力计算均布荷载V 164540V = V n p =硏=91.4kN / m（5分）1 cs1118001800距支座1m处的剪力V = 0.5 pl - p x 100 = 800 p2 2 2支座处

36、的抗剪承载力AV 二 0.7fbh +1.25 f 甲 hcs 2 t 0yv s 0二 0.7 x 1.27 x 200 x 465 +1.25 x 210 x 50.3 X 2 x 465 二 144074N200按支座处的抗剪承载力计算均布荷载V144074V = V n p = 7 =180.1kN / m（5分）2cs22 800800p取minip ,p = 91.4kN/m（2分）123.某混凝土柱截面尺寸bXh=400X600mm. a = a = 40mm .计算长度I = 3m。在荷载设 s s0计值作用下纵向压力N=1000kN,长边方向作用弯矩M=600kNm.混凝土用

37、C30.钢筋用HRB335.求：该柱满足正截面承载力所需的钢筋截面面积A及A值。 ss = 300N / mm 2a = 1.0, f = 14.3N /mm2,g = 0.550, p = 0.002）1cbmin（10 分）解：九=l /h = 3000/600 = 5 0.3h = 0.3 x 560 = 168mm ,可按大偏压计算（2分） i0e =n e + 一 a = 620 + 300 一 40 = 880mmi 2 s令g=gbM =a f bh2g （1 -0.5g ） = 1 x 14.3x400x5602 x0.55x （1 -0.5x0.55） = 715.27 x

38、106N mm 21 c 0 bba f bh gA =1 c 0 bs2 fy1 x 14.3 x 400 x 560 x 0.55300= 5873mm2 （3分）M = Ne 一 M = 164.73kN m 12AsM1f （h a）y 0 s164.73 x 106300 x 520= 1056mm2 = A （2分）s1A A= 0.002bh = 0.002x400x600 = 480mm 2s smin=N = 100皿=3333mm2300As3 fyA = A + A A = 3596mm 2（2 分） s s1 s2 s34.一两跨连续次梁如图所示。混凝土采用C25 （

39、= 1.0,f = 11.9N/mm2 ） 纵向钢筋1c为HRB335级（f = 300N/mm2） . 220的面积A = 628mm2。该梁有足够的抗剪承载 ys力且构造满足要求。问：（1）在图示荷载作用下塑性铰的出现顺序；（2）求连续梁的极限承载力 P 并问此时的中间支座弯矩调幅值是否满足要求。 （6分）u弹性弯矩系数.X/7rimi解：（1）因截面尺寸和配筋相同所以极限承载力相同.因此弯矩大处即支座塑性铰先出现跨中 塑性铰后出现。（1 分）（2）支座处g =fAy sa f bh1 c 0628 x 3001.0 x 11.9 x 200 x 365=0.217 0.35,满足要求（2

40、分）M =a f bh2g(1 -0.5g) = 1.0x 11.9x200x3652 x0.217x (1 -0.5x0.217) (3) u 1 c 0=61.34kN m(1 分)边支座剪力二6134 = 20.45kN32 x 61.34中间支座剪力二=40.89kNP = 20.45 + 40.89 = 61.34kN(3 分)u中间支座的弹性弯矩二0.188 x 61.34 x 6 = 69.19kN m中间支座的弯矩调幅二（69.19 61.34）/69.19 = 11% 30% .满足要求。（1分）2005年秋混凝土结构设计原理试卷答案一、填空题（每空1分.共二十分）1、结构的

41、功能要求有安全性、适用性和耐久性。2、钢筋的锚固长度与混凝土的强度、钢筋的受力状态、钢筋的表面形状和钢筋强度或者直 径有关。3、结构的目标可靠指标【0】与结构的安全等级和破坏性质有关。4、混凝土的变形模量随着应力的增加而减小。5、钢筋冷拉只能提高抗拉强度。6、硬钢没有明显屈服点。7、长期荷载作用下裂缝宽度增大。8、配受压钢筋可以减少构件长期挠度。9、按塑性设计要求 W0.35。10、肋梁楼盖按弹性理论计算时梁的支座危险截面为支座边缘。11、主次梁相交位置的一定区域内配置吊筋或箍筋。12、受弯构件工作的II a钢筋应力为 f_。y113、保证弯起钢筋弯起点离充分利用点之间的距离$ h.目的是保证

42、斜截面抗弯承载力。2 014、梁剪切破坏的形式为斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏。15、混凝土压应变越大.混凝土徐变越大。16、三向受压可使混凝土抗压强度提高。17、集中荷载作用下梁的抗剪强度小于均布荷载作用下梁的抗剪强度。18、从经济角度考虑双筋梁A越多越不经济。19、箍筋的最小直径与截面高度有关。20、当V1.0qD作用在挡土墙上Y =1.4qB PPminD x 2asB P Psvsv max1、可变荷载的分项系数（A）A对结构有利时Y 1 - 05gsbC M fbh亿（1-0.5g ）c 0 bb3、与VM f bh意义相同的表达式为c0A P Psvsv minC p 0.24Psv

43、 0.24 f4、混凝土的收缩（B）A 随混凝土的压应力增大而增大BC 随混凝土密实度增大而增大D5、混凝土连续梁按塑性设计时的破坏是指A 形成机构BC 几个截面钢筋屈服D6、单向板（ A）A 是四边支承、荷载主要沿短边传递的板B是四边支承（长边丨，短边丨）21C 与支承条件无关7、下面说法正确的是（B）随水灰比增大而增大 随养护齢期增大而增大A） 某一截面钢筋屈服 塑性铰转动很大l/l2 的板21D 按单向板计算就是单向板A 梁不用作挠度计算C 当荷载较大时作挠度计算8、减小裂缝宽度的主要措施是A 增加钢筋的直径C 增加钢筋面积hB只要满足-的构造要求一般不需作挠度计算VD 挠度与混凝土强度

44、无关C）B用山级钢代替II级钢D 降低混凝土强度等级9、等跨连续梁在均布荷载作用下按塑性设计应（D）A 对跨中弯矩调幅使之减小B 对支座弯矩调幅使之减小C对跨中和支座弯矩调幅使之减小D对支座弯矩调幅使之减小对跨中弯矩调幅使之增加. 要满足平衡条件10、下面属于正常使用极限状态的是（D）A 钢筋达到抗拉强度B 混凝土达到抗压强度C 钢筋和混凝土都达到强度D 震动过大满足不了加工精度要求三、简答题（共 25 分）1 、 钢筋和混凝土共同工作基础是什么？（3 分）答：1 、粘结力；2、线膨胀系数；3、混凝土保护钢筋2、轴心受压构件中混凝土徐变对钢筋应力是如何形成影响的？（2 分）答：长期荷载作用下混

45、凝土产生徐变.而钢筋没有徐变.由于二者可靠粘结共同变形使混凝 土压应力减小.钢筋压应力增加。3、什么是可变荷载准永久值是如何计算的？ （2分）答：使用基准期内. 经常出现和被超过的某荷载值. 它的作用相当永久荷载。可变荷载永久值 =e x可变荷载标准值q4、受弯构件适筋梁和超筋梁的界限相对受压区高度方是如何确定的？（4分）答：,0.8x0.8e0.8g = b cu-=b h s +sf0cu y 1 +y0.0033Ess 0.0033cus f / Eyy s5、混凝土保护层厚度应考虑哪些因素确定？（4 分） 答：1、钢筋和混凝土的粘结强度；2、钢筋混凝土的耐久性6、T 形截面梁的翼缘宽度

46、根据哪些因素确定？（3 分）答：T形截面梁翼缘宽度根据梁净距、梁跨度和翼缘厚度确定。7、如何保证受弯构件斜截面不发生斜拉破坏？（2 分）答：满足最小配箍率要求.S 3时才按铰接考虑按连续梁计算。此时柱对主梁的转 bc动约束很小与计算简图吻合。而当i /i 3时按刚结的框架考虑.所以不需进行荷载调整。 bc四、计算题（35 分）1、 如 图 示 一 根 简 支 梁 环 境 类 别 一 级 混 凝 土 为 C30（f 14.3N/mm2,f 1.43N/mm2）.纵向受拉钢筋和弯起钢筋为HRB335级ct（f f = 300N / mm2） , g 0.55,箍筋为 HPB235 级（f 210N

47、 /mm2）, y ybyvS 200mm 试求该梁能承受的均布荷载设计值 q （包括自重） （需考虑抗弯和抗剪 max两方面）。（ 15 分）抗弯：M = fbh2 (1 0.5g ) = 221KN c08ql 2=8x q x 36=221KN mubbq 二 49 KN / m(2) 抗剪： 支座边缘：V = 229558KN 0.25 fbh = 314608KNc0-ql = - x q x 6 = 229558KN2 2q = 76.5 KN / m弯起钢筋弯起点：V 二 14641.5KN 0.25 fbhc0V = - ql q x 450q 二 57KN / m所以 q =

48、 49 KN / m2、一 T 形截面梁.bx h = 300mmx700mm,b = 600mm,h = 120mm，环境类别为一类.ffa二60mm ,承受弯矩设计值M = 650KN M。混凝土等级为C30 s(f = 14.3N /mm2, f = 1.43N /mm2).钢筋采用 HRB335 级(f = f = 0 /N mm2), c t y yg = 0.55 ,，求所需钢筋面积。(10分)bh120解：fb h (h -f) = 14.3 x 600 x 120 x (640 ) = 597168000 650000000N mc f f 0 22A = 1716m 2 S1

49、M = 298584000N m1M =M M = 351416000N m 21M 02a = 0.2s 2 f bh2c _0g= 1 、 2a = 0.225 gs 2bA = 2063mm 2S2A = A + A = 3779mm2SS1S 23、已知如图所示.承受均布荷载标准值q = 2 KN / m2 ,求荷载效应值（M,V ）,Y = 1.35,y = 1.4，结构重要性系数丫 = 1.0。(10分) gq0r=20KN/mj8Cmr#Mmt(r=25KN/m)ki i恥合瞅麹漱(i二/i、：;解：q = 20 x 0.02 + 25 x 0.08 +17 x 0.015 = 2.655KN / m 2 kq = 2.0 KN / m 2kM = -(1.35x 2.655 +1.4 x 0.7 x 2) x1.2 x 42 = 14.67 KN m 8V = g (1.35x 2.655 +1.4 x 0.7 x 2) x1.2 x 4.2 = 13.97KN