2004年季学期混凝土结构试题及答案要点

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1、2004年秋混凝土结构设计原理试卷一 填空题（每空1分，共20分）1 钢筋和混凝土共同工作的基础是两者具有可靠的 和相近的线性系数。2 .钢筋混凝土中常用的 HRB400级钢筋代号中数字 400表示。3 有明显屈服点钢筋设计强度取值依据为钢筋的 强度。4 衡量钢筋塑性性能好坏的指标有 和钢筋的冷弯性能。5.钢筋的冷拉能提高钢筋的 强度，但钢筋的塑性性能变差。6 混凝土的弹性系数 随着混凝土应力的增加而 7 影响混凝土徐变的最主要因素是 8.结构的极限状态包括承载力极限状态和 两种。9 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和 有关。10.钢筋混凝土轴心受压构件承载力计算公式为Nw（fcA fyA

2、s），其中主要与构件的有关。11 混凝土的耐久性应根据结构的 和设计使用年限进行设计。12第一类T形截面受弯构件（中和轴位于翼缘内）计算中适用条件的判断公式中min 中,尸。13 梁的斜截面抗剪承载力计算公式的建立是以 破坏模式为依据的。14为保证 ，弯起钢筋弯起点离充分利用点距离应为h0/2。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16 小偏心受压构件的破坏特点是 17混凝土立方体强度 （、=）轴心抗压强度。18 影响裂缝宽度的主要因素是 19 双筋梁中要求箍筋间距不应大于15d （ d为受压筋直径）是为了 20 连续梁按塑性设计要求轧0.35是

3、为了二单项选择题（每题2分，共20分）1 下列各项中 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 0.3hb，但x时，该柱将发生 破坏。A)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A)提咼钢筋级别B)增加钢筋用量C)采用的双筋梁D)增加箍筋用量4 减小构件挠度的最有效的措施是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)增加梁的截面咼度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

4、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A)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)截面相冋时，T形比円形截面的开裂弯矩大D)肋宽相冋时， 円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)取冋号弯矩区段内最大刚度B)取冋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

5、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A) 混凝土和钢筋均不产H/生应力B) 钢筋受拉，混凝土受压C) 钢筋受压，混凝土受拉二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 乞 O.25bhofc(2) . 0.02 良fyv2 为什么T形截面受弯构件翼缘的宽度应在计

6、算中有所限制？3 设计双筋梁时，若不满足下列条件，会出现什么问题？(1)飞b；(2) x2as4 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5.塑性铰的特点有哪些 ？trd6 试解释受弯构件最大裂缝宽度计算公式Wmax = 2.r A (1.9c - 0.08)中和二sk的意Este义。四计算题(共36分)M=200kNm 混凝土1 .已知矩形截面梁 b x h=250X 500mm as =35mm由荷载设计值产生的弯矩强度等级C30,钢筋选用HRB400级，求受拉钢筋面积 A。( C30混凝土：片=1.0, fc =14.3N/mm2, HRB400: fy = 360N /

7、 mm2, b =0.52,min = 0.2%) (10 分)2 .如图所示承受均布荷载的梁，截面bx h=200X 500mn;在距边支座1m范围内配有双肢6箍筋（每肢截面积 50.3 mm2 ） ,s=150mm；梁的中段配双肢6箍筋，s=200mm混凝土 C25（fc =11.9N/mm2, ft =1.27N/mm2 ）；钢筋 HPB235级（fy = 210N /mm2）。试按抗剪承载力确定梁上均布荷载p的设计值（包括自重）。（提示： Vcs =0.7ft+1.25）（10 分）11壮，汀=3*1（，r_3某混凝土柱截面尺寸 bx h=4oox 600mm a$ =a$ =40mm

8、,计算长度l0 =3m。在荷载设计 值作用下纵向压力 N=1000kN,长边方向作用弯矩 M=600kNm混凝土用 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As值。(fy = fy =300N/mm2，5 =1.0, fc =14.3N/mm b = 0.550, : mi = 0.002)(10 分)4 一两跨连续次梁如图所示。混凝土采用C25 C-1 =1.0, fc =11.9N/mm2），纵向钢筋为2 2HRB335级（fy =300N/mm）， 220的面积 乓=628mm。该梁有足够的抗剪承载力，且构造满足要求。问：（1）在图示荷载作用下塑性铰的

9、出现顺序；（2）求连续梁的极限承载力PU，并问此时的中间支座弯矩调幅值是否满足要求。（6分）弹性弯矩系数2004年秋混凝土结构设计原理试卷答案一 填空题（每空1分，共20分）1 钢筋和混凝土共同工作的基础是两者具有可靠的_粘结力_和相近的线性系数。2 钢筋混凝土中常用的 HRB400级钢筋代号中数字 400表示_钢筋强度的标准值为 400 N / mm2上3 有明显屈服点钢筋设计强度取值依据为钢筋的一 一屈服_强度。4 .衡量钢筋塑性性能好坏的指标有伸长率_和钢筋的冷弯性能。5 钢筋的冷拉能提高钢筋的抗拉强度，但钢筋的塑性性能变差。6 混凝土的弹性系数：随着混凝土应力的增加而 减小_。7 .影

10、响混凝土徐变的最主要因素是 混凝土的应力水平。8.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。9 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。10.钢筋混凝土轴心受压构件承载力计算公式为NK（fcA fyAs），其中，主要与构件的长细比_有关。11 混凝土的耐久性应根据结构的使用环境 和设计使用年限进行设计。12第一类T形截面受弯构件（中和轴位于翼缘内）计算中适用条件的判断公式中I：r：min 中,P= As / bh。13 梁的斜截面抗剪承载力计算公式的建立是以剪压 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h 02。15要

11、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 （、=）轴心抗压强度。18 影响裂缝宽度的主要因素是一裂缝间距。19 双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轧0.35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E）轴心受压柱因达到临界荷载而丧失稳定性。F）影响外观的变形。G）令

12、人不适的振动。H ）影响耐久性能的局部损坏。2 .偏心受压构件，当0.30，但X时，该柱将发生 _B_破坏。A)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 A巴b时应_C_A)提咼钢筋级别B)增加钢筋用量C)采用的双筋梁D)增加箍筋用量4 减小构件挠度的最有效的措施是DA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)增加梁的截面咼度5.当钢筋强度充分利用时，下列正确的是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

13、正确的是BE) 受拉纵筋越多，受弯构件的开裂弯矩越大F) 混凝土强度等级越高，受弯构件的开裂弯矩越大G) 截面相同时，t形比丄形截面的开裂弯矩大H ) 肋宽相同时， 円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_BE) 取同号弯矩区段内最大刚度F) 取同号弯矩区段内最大弯矩截面的刚度G) 平均刚度H ) 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CE) 螺旋箍筋直径受压F) 螺旋箍筋使混凝土密实G) 螺旋箍筋约束了混凝土的横向变形H ) 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

14、凝土收缩产生结果是_CE) 混凝土和钢筋均不产生1/应力F) 钢筋受拉，混凝土受压G) 钢筋受压，混凝土受拉H ) 混凝土和钢筋受拉纟10.下面正确的是AJ:JE) 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F) 受弯构件在正常使用条件下是不会出现裂缝的G) 可变荷载不参与荷载长期效应组合H) 荷载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？(3) V 乞 0.25bhfc(4) .0.02 fc ,f yv(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

15、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)上；(2) x _2as(1) A配置过多不屈服，发生脆性破坏；(2) 最小配箍率要求，防止发生斜拉破坏。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。d6 试解释受弯构件最大裂缝宽度计算公式Wmax二2.

16、 (1.9c 0.08)中t和匚sk的意Este义。，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；-sk，在荷载标准值组合情况下，裂缝处钢筋的应力。四计算题(共36分)1 .已知矩形截面梁 b x h=250X 500mm as =35mm由荷载设计值产生的弯矩M=200kNm混凝土强度等级C30,钢筋选用HRB400级，求受拉钢筋面积 A。( C30混凝土：r =1.0, fc =14.3N/mm2, HRB400: fy = 360N / mm2, b =0.52,=0.2%)（10 分）解：fcbx（h00.5x）二 M （2 分）1.0 14.3 250x （465

17、 -0.5）= 200 106（1 分）0.5x -465x 55944 = 0x = 142.0m m（1 分）二 x/h =142.0/465 = 0.305 辽0.52（2分）：1 fcbx 二 Asfy（2分）As = ：fcbx/fy =1.0 14.3 250 142.0/360 = 1410m m2（1 分）bh1410250 465= 1.21% Sn= 0.2%（1 分）150150+1.25） （10 分）2 .如图所示承受均布荷载的梁，截面bx h=200X 500mm在距边支座1m范围内配有双肢6箍筋（每肢截面积50.3 mm2 ） ,s=150mm；梁的中段配双肢 *

18、6箍筋，s=200mm混凝土 C25（fc =11.9N / mm2, ft =1.27N/mm2 ）；钢筋 HPB235级（fy =210N/mm2 ）。试按抗剪承载力确定梁上均布荷载 p的设计值（包括自重）。（提示：Vcs =0.7 ft解:支座处的剪力 V1 =0.5p10.5p13600 = 1800p1支座处的抗剪承载力AsvVcs1 =0.7ftbh =1.25fyv-hs50 3 x 2= 0.7 1.27 200 465 1.25 21046 164540 N150按支座处的抗剪承载力计算均布荷载V 二Vcs1 = p1Vcs1164540 =91.4kN/m（5分）1800

19、1800距支座 1m 处的剪力 V2 =0.5p2l -p2100 =800p支座处的抗剪承载力AsvVcs2 =0.7ftbh 1.25 fyvh。s50.3 汉 2 -0.7 1.27 200 465 1.25 210465 =144074N200按支座处的抗剪承载力计算均布荷载Vcs2144074八、V2=VcS2= p2 时180.1kN /m（5分）800 800p取 min p, P2=91.4kN / m（2分）3某混凝土柱截面尺寸 bx h=400x 600mm as =as =40mm,计算长度l0 =3m。在荷载设计 值作用下纵向压力 N=1000kN,长边方向作用弯矩 M

20、=600kNm混凝土用 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。（fy二fy = 300N / mm2 , =1.0, fc -14.3N / mm, b = 0.550, Sn = 0.002 ）（10 分）解：怎=l0/h =3000/600 =5 乞 5,=1.0（1 分）M600门厂he00.6m; eaN10003060030=20mm; e.=e0 ea = 620mme620mm O.3h0 =0.3 56 168mm,可按大偏压计算（2分）er 2一“620 3080mmM2fcbh2 b（1-0.5 b） =1 14.3 400 5

21、602 0.55 （1 0.5 0.55） = 715.27 106N *mmA-L1fcbh0 bA s2 _f| y1 14.3 400 560 0.55300=5873mm2 （3 分）M = Ne - M 2 = 164.73kN *mAsAsA s331000 10 =3333mm2300As - As1A S2 - A S3-3596mm2 （2分）Mi J6473 1ll056mm2=Asi（2分）fy（h0 -as）300 520 2Asmin 二 0.002bh 二 0.002 400 600 = 480mm4 一两跨连续次梁如图所示。混凝土采用C25 C-1 =1.0, f

22、c =11.9N/mm2），纵向钢筋为2 2HRB335级（fy =300N/mm）， 2门20的面积A 628mm。该梁有足够的抗剪承载力，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弹性弯矩系数PU，并问此时的中间支座弯矩调幅值是否满足要求。（6分）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）fy As628 汉 300（2）支座处0.217 ： 0.35,满足要求（2 分）些 fcbh。 1.11.20365（3） Mu = ：fcbh； （1 -0.5 ） =1.0 11.9 200 3652 0.217 （1 -0.5 0.217）61.34kN *m（1 分）61 34边支座剪力=一.一 = 20.45kN3中间支座剪力=2 61.34 =40.89kN3Pu =20.45 40.89 =61.34kN（3分）中间支座的弹性弯矩 =0.188 61.34 6 = 69.19kN m中间支座的弯矩调幅=（69.19 -61.34）/69.19 =11% ： 30%，满足要求。（1分）