《给水排水工程结构》期末复习资料.doc

给水排水工程结构期末复习资料一、选择题（10分，每题1分）1.混凝土极限压应变值随混凝上强度等级的提高而(减小)2.一般说来，混凝土内部最薄弱的环节是(砂浆与骨料接触面间的粘结)3.在保持不变的长期荷载作用下，钢筋混凝土轴心受压构件中(徐变使泥凝上压应力减小，钢筋压应力增大)4.软钢钢筋经冷拉后(抗拉强度提高，但塑性降低)6.梁的受剪承载力公式是根据什么破坏形态建立的(剪压破坏)7.梁正截而破坏形态主要有( D )A.少筋破坏 B.适筋破坏 C.超筋破坏 D.以上三者8.关于受拉钢筋锚固长度说法，正确的是（随钢筋等级提高而提高）9.结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率称为(可靠度)10.在钢筋泥凝土构件中，钢筋表面处的裂缝宽度比构件表而处的裂缝宽度(小)11.下列结构状态中，不属于正常使用极限状态验算内容的是( A )A.疲劳破坏 B.裂缝宽度 C.构件挠度 D.最小配筋率12.对钢筋混凝土梁进行正常使用极限状态验算时，采用(材料强度标准值及荷载标准值)。13.钢筋与泥凝土共同工作的一个主要原因是(粘结力的存在)15.混凝土强度等级按照(立方体抗压强度标准值)确定16.混凝土构件裂缝宽度的确定方法为(受拉钢筋重心水平处构件侧表面上混凝土的裂缝宽度)17.无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，这三种破坏的性质(都属于脆性破坏)19.根据GB 50068-2001规定，普通房屋和构筑物的结构设计使用年限为( 50)年。20.下列哪一项说法不正确( 混凝土规范不允许采用冷加工钢筋作为混凝土结构用筋)21.若用S表示结构或构件截而上的荷载效应，用R表示结构或构件截面的抗力，结构或构件处于失效状态时，对应于( RS )式22.我国混凝土结构设计规范采用的混凝土的设计强度是( 除以安全系数K后的标准强度值) 24.原设计配有216级主钢筋、满足强度、挠度和裂缝要求的钢筋混凝土梁，现根据等强度原则改为316级主钢筋，钢筋代换后(二者都不必验算)25.正常使用极限状态与承载能力极限状态相比(允许出现的概率高些)26.设计钢筋混凝土受扭构件时，其受扭纵筋与受扭箍筋的强度比应(在0.61.7之间)29.规范规定的受拉钢筋锚固长度(随混凝土等级的提高而减小，随钢筋等级的提高而增大)30.适筋梁的破坏始自(受拉钢筋)。31.超筋梁的配筋率(大于)界限配筋率。32.少筋梁的配筋率(小于)最小配筋率。33.以下(适筋梁)属于延性破坏。34.箍筋和弯起钢筋统称为(腹筋)35.对于无明显屈服点的钢筋，其强度标准值取值的依据是(条件屈服强度)36.我国规范采用(立方体抗压强度)作为混凝土各种力学指标的代表值。37.建筑结构在其设计使用年限内应能满足预定的使用要求，有良好的工作性能，称为结构的(适用性)39.截面尺寸和材料强度一定时，钢筋混凝土受弯构件正截面承载力与受拉区纵筋配筋率的关系是(当配筋率在某一范围内时，配筋率越大，正截面承载力越大)。40.双筋矩形截面梁，正截面承载力计算公式的第二个适用条件的意义是(保证受压钢筋达到规定的抗压设计强度)。41.钢筋混凝上梁在其他条件不变时，且不增加钢筋用量，用细钢筋代替粗筋，则(承载力不变，裂缝宽度减小，挠度不变) 42.钢筋混凝土梁的受压区边缘达到下述哪一种情况时，受拉区边缘混凝土开始出现裂缝(达到混凝土弯曲受拉时的极限拉应变值)43.钢筋混凝土现浇板中分布钢筋主要作用不是( A )A.承受两个方向的弯矩 B.将板而荷载均匀地传给受力钢筋C.形成钢筋网片定固受力钢筋 D.抵抗温度和收缩应力44.钢筋视凝土构件中HPB235级钢筋端头做成弯钩形式是为了(增加混凝土与钢筋的粘结)45.一般钢筋混凝土梁在使用状态下处于(第阶段，带裂缝工作阶段) 阶段46.(延伸率)反映了钢筋拉断前的变形能力，它是衡量钢筋塑性性能的一个指标。47.正截面抗弯承载力计算公式是针对(适筋梁)48.荷裁代表值有荷载的标准值，组合值，频遇值和准永久值，其中(标准值) 为荷载的基本代表值51.受弯构件正截面承载能力极限状态表达式是(MMu )。52.混凝土的保护层厚度指(纵向受力钢筋外边缘至混泥凝土表面的距离)二、填空题（10分，每空1分）1.钢筋接长方法有 (绑扎搭接、焊接、机械连接)2.混凝土的延性随强度等级的提高而（降低）。同一强度等级的混凝土随着加荷速度的减小，延性有所（提高） 4.结构的可靠性包括（安全性、适用性、耐久性）5.结构的极限状态分为（承载能力极限状态）和（正常使用极限状态）6.结构上的作用按其随时间的变异可分为（永久荷载、可变荷载、偶然荷载） 7.混凝土在长期不变荷载作用下将产生（徐变）变形；混凝土随水分的蒸发将产生（收缩）变形。8.钢筋的塑性性能是以（伸长率）和（冷弯性能）指标来反映。10.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400N/mm2 ）11.由于梁的受力情况和配筋情况不同，斜截面的受剪破坏可能出现三种不同的形态：（斜拉破坏、斜压破坏、剪切破坏）12.受压构件全部纵向钢筋最小配筋率为（0.6%），一侧纵向钢筋最小配筋率为（0.2%），受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋最小配筋率取（0.2和45ft/fy中的较大值）。16.适筋梁破坏属于（延性破坏）。超筋梁的破坏属于（脆性破坏）。 18.钢筋混凝土无腹筋梁发生斜压破坏时，受剪承载力取决于（混凝土的抗拉强度）；发生斜拉破坏时，受剪承载力取决于（混凝土的抗压强度）；发生剪压破坏时，受剪承载力取决于（混凝土的压剪复合受力强度）21.腹筋包括（箍筋）和（弯起钢筋）23.通过对适筋梁受弯性能的试验研究可以得出，受力全过程明显地分三个阶段。受弯构件的正截面抗裂缝验算是以（a）状态为依据；裂缝宽度验算是以（）应力阶段为依据。24.影响斜截面受剪承载力的主要因素有：（混凝土强度等级、配筋率、箍筋强度、剪跨比）三、判断（10分，每题1分）1.对钢筋进行冷加工的目的是提高屈服强度（）5.在荷载的长期作用下，即荷载维持不变，混凝土的变形随时间而增长的现象称为徐变。（）8.对永久荷载应采用标准值作为代表值。对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。（）9.梁斜截面破坏有多种形态，且均属脆性破坏，相比之下，脆性稍小一些的破坏形态是剪压破（）11.普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。（）14.梁截面两侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。（） 16.钢筋按外形可分为光圆钢筋和带肋钢筋。（）17.对于简支梁，跨中弯矩最大。（）20.钢筋屈服与受压区混凝土被压碎同时发生，具有这种配筋率的梁称作“平衡配筋梁”。（）21.钢筋布置在截面低端，是因为力臂越大可抵抗的弯矩越大。（）25.梁的钢筋骨架由弯起钢筋、梁内纵向受力钢筋、箍筋以及架立钢筋等绑扎或电焊在一起构成。（）28.ft为混凝土轴心抗拉强度设计值，fyv为箍筋抗拉强度设计值。（）30.四肢箍筋是由两个双肢箍筋套叠而成。（）31.规定最小配箍率是为了防止剪跨比较大的梁中出现突然发生的斜拉破坏。（）32.支座边缘处的截面所受剪力最大，最适合用来进行控制设计。（）2.钢筋混凝土结构虽然抗裂性能较差，但在正常使用时通常是不允许带裂缝工作的。（）3.立方抗压强度标准系指按照标准方法制作养护的边长为150150300mm的立方体试件，在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度，单位为N/mm2，用符号fcu,k表示。（）4.钢筋和混凝土之间的粘结强度关系是：混凝土强度等级高时，其粘结强度大（）6.钢筋混凝土梁的受拉区边缘达到混凝土的抗拉强度设计值时，受拉区开始出现裂缝。（）7.通常的设计计算程序是先按正常使用极限状态设计结构构件，而后按承载能力极限状态进行验算。（）10.混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。（）12.轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为400N/mm 。（）13.对于xhf的T形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为bf 的矩形截面梁，所以其配筋率应按=As/bfh0 来计算。（） 15.在钢筋混凝土受扭构件设计时混凝土结构设计规范要求，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应不受限制。（）18.对于简支梁。跨中剪力最大。（）19.荷载标准值是指其在结构的使用期间可能出现的最小荷载值。（）22.受弯构件是指截面上有弯矩、剪力、轴力共同作用的构件。（）24.腹筋包括箍筋和架立钢筋。（）26.当梁的剪跨比较大，且配箍率过低时，斜截面受剪将发生斜压破坏。（）27. ，该公式是梁受集中荷载时其斜截面受剪承载力设计计算的公式。（）29. 规定最小截面尺寸的目的主要是防止剪压破坏。（）四、简答题（30分，每题5分）1、在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土这两种性质不同的材料之所以能结合成一个整体共同工作的前提条件是什么？答：（1）混凝土在硬结过程中能与埋在其中的钢筋粘结在一起。（2）混凝土与钢筋具有大致相同的线膨胀系数，故不致因两种材料的温度变形不同而产生过大的温度应力。（3）混凝土包裹着钢筋，由于混凝土具有弱碱性，故可以保护钢筋不锈蚀。2、什么是正常使用极限状态？当结构和构件出现哪些状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态？答：正常使用极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。当结构和构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态：（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变化（包括裂缝）；（3）影响正常使用的振动；（4）影响正常使用的其他特定状态。3、预应力钢筋和钢筋混凝土构件的裂缝控制划分为哪三个控制等级，其控制条件是什么？答：一级严格按照不出现裂缝的构件：按荷载效应的标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。二级一般要求不出现裂缝的构件：按荷载效应的标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值。三级允许出现裂缝的构件：按荷载效应标准组合，并考虑长期作用影响计算时，构件的最大裂缝宽度不应超过裂缝宽度限值。4、钢筋混凝土梁正截面受力过程的三个阶段分别是：答：第阶段：当荷载很小，梁内尚未出现裂缝时，正截面的受力过程处于第阶段。第阶段：受拉区混凝土一旦开裂，正截面的受力过程便进入第阶段。第阶段：随着荷载进一步增加，受拉区钢筋和受压区混凝土的应力、应变也不断增大。当裂缝截面中的钢筋拉应力达到屈服强度时，正截面的受力过程就进入第阶段。5、受弯构件斜截面有哪几种主要破坏形态?各自发生的条件是什么？答：剪压破坏、斜拉破坏、斜压破坏。（1）剪压破坏主要发生在剪跨比适中、腹筋配置适当时钢筋混凝土梁的剪弯区段；（2）斜拉破坏主要发生在剪跨比较大、配筋率过低时钢筋混凝土梁的剪弯区段；（3）斜压破坏主要发生在剪跨比很小或剪跨比虽然适中但箍筋配置过多的情况。6、一般应对哪些部位为起始端的斜截面进行受剪承载力计算？答：（1）支座边缘处的截面；（2）受拉区弯起钢筋起点处的截面；（3）箍筋截面面积或间距改变处的截面；（4）腹板（梁肋）宽度改变处的截面。5.当结构或结构构件出现哪些状态时，认为超过了承载能力极限状态（对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形）？答：（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移及上浮等）；（2）结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度变形而不适于继续承载；（3）结构转变为机动体系；（4）结构或构件丧失稳定（如压屈等）；（5）地基丧失承载能力而破坏（如失稳等）；1.钢筋混凝土是一种比较优越的结构材料，主要具有什么优缺点？（序言）（1）优点：便于就地取材、降低造价；便于造型、可浇筑成各种形状的结构和构件；耐久性、耐火性、整体性好，抗震能力强。（2）缺点：自重大、抗裂性差；承载能力相对较低；施工较复杂，修复、加固难。2.钢筋与混凝土的粘结力主要有哪几部分组成？影响粘结强度的因素是什么？（1）水泥胶使钢筋和混凝土在接触面上产生胶结力；（2）由于混凝土凝固时收缩，握裹住钢筋，在发生相互滑动时产生的摩阻力；（3）钢筋表面粗糙不平或变形钢筋凸起的肋纹与混凝土的咬合力；（4）因素是混凝土强度等级、钢筋表面形状、钢筋的受力情况、钢筋周围混凝土的厚度。3.什么叫混凝土的徐变与收缩？影响徐变与收缩的主要因素有哪些？（1）徐变：在荷载的长期作用下，及荷载维持不变，混凝土的变形随时间而增长的现象。（2）因素：持续作用应力的大小、加荷时混凝土的龄期、混凝土的水泥用量、水灰比、密实性和环境条件等。（3）收缩：在混凝土凝结初期或硬化过程中出现体积缩小的现象。（4）混凝土的制作方法和组成，水泥用量、水灰比、养护条件等。4.什么是立方体抗压强度标准值？混凝土的强度指标有哪几种？各用什么符号表示？（1）指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度单位为N/mm2，用符号fcu,k表示。（2）按立方体抗压强度将混凝土的强度划分为14个强度等级，即：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。C表示混凝土强度等级，C后面的数字表示以单位N/mm2计的混凝土立方体抗压强度标准值。7.建筑结构应该满足哪些功能要求？结构超过其设计使用年限是否意味着不能再使用？为什么？（1）功能要求为安全性、适用性、耐久性；（2）不是，设计使用年限指的是结构或结构构件不需要进行大修即可按其预定目的使用的时期，应当根据结构的实际状态重新评估，根据结果进行必要的维修或加固。8.什么是少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏？在实际过程中为什么尽量设计成适筋梁？（1）少筋破坏：纵向配筋率过低，梁一旦开裂，纵向钢筋即屈服，甚至进入强化阶段，梁的承载力与同截面的素混凝土相当，破坏过程短，延性差， 属突变。 如何防止：要求构件的配筋量不得低于最小配筋率。（2）适筋破坏：纵向配筋率适中，纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎，梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的，破坏过程较长，有一定的延性，属徐变。（3）超筋破坏：纵向配筋率过高，纵向钢筋还未屈服，受压区混凝土就被压碎，梁是因混凝土被压碎而破坏的，破坏过程较短，延性差，破坏带有明显的脆性，属突变。因为适筋梁承受变形的能力较强，截面的塑性转动较大，有良好的延性，使梁在破坏时裂缝开展较宽，挠度较大且具有明显的破坏征兆，也符合安全、经济的要求。9.简述少筋梁、超筋梁的受力过程及破坏特征？P48-49，用自己的话总结。10.适筋梁从加载到破坏经历了哪几个阶段？各阶段有什么特点？P46-48，用自己的话总结。11.什么是平衡配筋梁？如何通过特定的配筋率判断属于那种梁？（1）当梁的钢筋等级和混凝土强度等级确定以后，我们总可以找到某一个特定的配筋率，使具有这个配筋率的梁，当其受拉钢筋开始屈服时，受压区边缘也刚好达到混凝土受弯时的极限压应变。也就是说，钢筋屈服与爱压区混凝士被压碎同时发生。我们把具有这种配筋率的梁称做“平衡配筋梁”。（2）这个特定的配筋率就是适筋梁的最大配筋率max，即当梁的配筋率max时，则属于超筋梁。12.T形截面是怎么形成的？其优点是什么？（1）对于一个正截面，如果把受拉区混凝土挖去一部分，将受拉钢筋集中布置，使之T形截面，却并不降低截面的受弯承载能力；（2）节省混凝土、减轻构件自重，受拉钢筋集中布置，保持钢筋截面重心高度不变。13.T形截面如何分类？在复核截面时，怎么判别不同种类的T形截面？（1）分为第一类T形截面和第二类T形截面；（2）在复核截面时，由于受拉钢筋面积As为已知，当a1fcbfhf fyAs时，属于第一类T形截面；当a1fcbfhf 800mm时，不宜小于8mm；当800mm时，不宜小于6mm。（2）当梁中配有计算需要的受压钢筋时，箍筋的直径还不应小于d/4（d为受压钢筋的最大直径）。五、计算题（20分，每题10分）14.在截面设计时，当a1fcbfhf(h0-hf/2)_M时，属于第一类T形截面；当a1fcbfhf(h0-hf/2)_M时，属于第二类T形截面。（大于或等于，小于）15.在复合截面是，当a1fcbfhf_fyAs时，属于第一类T形截面；当a1fcbfhf_fyAs时，属于第二类T形截面。（大于或等于，小于）20.梁中箍筋最小直径，当截面高度h800mm，不宜小于_mm；当800mm时，不宜小于_mm。（8、6）第三章1. 某整浇梁板结构的次梁，计算跨度6m，次梁间距2.4m，截面尺寸如图所示。跨中最大弯矩设计值M=64kNm，混凝土C20，钢筋HPB235级，试计算次梁受拉钢筋面积As。（fc=9.6 N/mm2，fy=210 N/mm2，1=1.0）解：（1）确定翼缘计算宽度bf按梁的计算跨度l考虑：bf=l03=60003=2000m按梁（肋）净距sn考虑：bf=b+sn=200+2200=2400m按翼缘高度hf考虑：hfh0=70410=0.170.1，式中h0=h-as=450-40=410mm,故翼缘宽度不受此项限制。取前两项中较小者 bf=2000mm（2）判别类型假设该截面为第一类T型截面，验算：x=h0-h02-2M1fcbf=410-4102-2*64*1061.0*9.6*2000=8.21mmminhh0=min450410=0.237%*450410=0.260%，满足要求。2. T形截面梁，bf=500mm，b=200mm，hf=100mm，h=500mm，混凝土强度等级为C25，钢筋为HRB335级，M=200kNm，环境类别为一类，求所需纵向受力钢筋截面面积。（fc=11.9 N/mm2，fy=300 N/mm2，b=0.55）答：（1）假设为第一类T形截面 钢筋布置两层，则取as=65mm，h0=500-65=435mm， 则x=h0-h02-2M1fcbf=435-4352-2*200*1061.0*11.9*500=85.7100 故xminhh0=0.2%*500435=0.23%验算是否为超筋梁：xxb=bh0=0.550*435=239.25故截面配筋率满足适筋条件。3. 某T形截面梁的截面尺寸及配筋情况如图所示，混凝土采用C30，钢筋为HRB335级，M=445kNm，环境级别为二a类，验算该截面承载力是否足够。解：（1）求asas=As1as1+As2as2As1+As2=4d24c+d2+2d24c+d2+Y4d24+2d24=4*3.14*252430+252+2*3.14*252430+252+254*3.14*2524+2*3.14*2524=50.83mm2 则h0=700-50.83=649.17mm（2）验证是否为第一类T形截面 x=h0-h02-2M1fcbf=649.17-649.172-2*445*1061.0*14.3*600=85.5mmM=455kN*m故该截面承载力足够。第四章1. 已知钢筋混凝土矩形截面简支梁，作用有均布荷载设计值68kN/m（已包括梁自重）。梁净跨l0=5300mm，计算跨度l=5500mm；截面尺寸bh=250550mm。混凝土采用C20，fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2；受拉钢筋用HRB335级，fy=300N/mm2；箍筋用HPB235级，fyv=210N/mm2。根据正截面受弯承载力计算已配有622纵筋，按两排布置。按混凝土和箍筋抗剪情况计算其受剪承载力。解：（1） 求支座边缘的剪力设计值 VA= qln= 685.5=187KN（2） 校核截面尺寸 hw=h0=550-65=485mm=1.944 故应按公式V0.25cfcbh0计算，混凝土等级为C20，取c=10.25cfcbh0=0.259.6250485=291000N187000N，截面尺寸满足要求。（3）验算是否需要计算配置箍筋按式V0.7ftbh0进行验算0.7ftbh0=0.71.1250485=93362.5N187000N故必须按计算配置箍筋。（4）箍筋计算采用双肢8箍筋。Asv1=50.3mm2s=136.9mm，取s=130mm查表得V0.7ftbh0，500mmh800mm时，smax=250mm，故所取s满足要求。2. 钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为bh=200mm500mm，as=35mm，混凝土为C30，承受剪力设计值V=1.4105N，箍筋为HPB235级钢筋，求所需受剪箍筋。（fc=14.3N/mm2；ft=1.43 N/mm2；fyv=210 N/mm2）。解：（1） 已知支座边缘的剪力设计值为V=1.4105N校核截面尺寸：hw=h0=500-35=465mm=2.3254，故应按式V0.25cfcbh0验算因混凝土强度等级为C30，取c=1，fc=14.30.25cfcbh0=0.25114.3200465=332475N140000N，截面尺寸满足要求。（2） 验算是否需要计算配箍按式V0.7ftbh0进行验算0.7ftbh0=0.71.43200465=93093N14