2010-2011第1学期混凝土试题B答案.pdf

学生姓名学生姓名 学号学号 院系院系 班级班级 密 封 线 烟台大学烟台大学 2010 2011 学年第一学期学年第一学期 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理 试卷试卷 B 考试时间为 考试时间为 120 分钟 分钟 题号题号 一一 二二 三三 四四 五五 六六 七七 八八 九九 十十 总分总分 得分得分 阅卷 人 阅卷 人 合分人合分人 一一 填空题 共填空题 共 10 分 每空分 每空 0 5 分 分 1 已知混凝土的弹性模量 Ec和弹性系数 若混凝土所受的压应力为 c 则混凝土的总应变 c c c E 塑性应变 cp c 1 1 c E 2 混凝土轴心受压强度采用棱柱体试件测试 我国采用 150 150 300 尺寸的棱柱体作为标准试件 3 建筑结构的两种极限状态分别是 承载力极限状态 和正常使用极限状态 4 后张法构件第二批预应力损失包括 预应力钢筋松弛引起的损失 混凝土收缩徐变引起的预应力损失 环形构件因 混凝土的局部挤压引起的预应力损失 5 钢筋混凝土构件中剪应力与正应力共同作用下的情况经常遇到 混凝土的抗剪强度随拉应力的 增大 而减小 当压 应力较小时 混凝土的抗剪强度随压应力的 增大 而增大 6 混凝土强度等级越高 抗压强度越 大 高 延性越 差 不好或小 7 确定钢筋混凝土构件最大裂缝宽度限值 主要考虑两方面的理由 一是 外观要求 二是耐久性要求 8 在后张法构件的锚固区段配置焊接钢筋网片和螺旋式钢筋 可有效提高局部抗压强度 9 结构或构件的破坏类型有 延性破坏 和 脆性破坏 10 钢筋的塑性变形能力通常用 伸长率 和 冷弯性能 两个指标来衡量 二 单选题 每题二 单选题 每题 2 分 共分 共 20 分 分 1 下列关于梁整截面承载力计算中界限相对受压区高度理解正确的是 B A 超筋破坏与少筋破坏的界限 B 超筋破坏与适筋破坏的界限 C 少筋破坏与超筋破坏的界限 D 与最小配筋率等效 2 钢筋混凝土单筋矩形截面梁 要求 min 是为了 B A 防止超筋破坏 B 防止少筋破坏 C 防止混凝土开裂 C 防止混凝土收缩 3 混凝土强度的基本指标是 A A 立方体抗压强度标准值 B 轴心抗压强度设计值 C 轴心抗压强度标准值 D 立方体抗压强度平均值 密 封 线 2 4 一般说来 混凝土内部最薄弱的环节是 D A 水泥石的抗拉强度 B 砂浆的抗拉强度 C 砂浆与骨料接触面间的粘结 D 水泥石与骨料接触面间的粘结 5 规定剪力设计值 V 0 25fc cbh0的目的是 B A 防止斜裂缝过宽 B 防止斜压破坏的出现 C 显著提高抗剪承载力 D 使斜压破坏转化为剪压破坏 6 钢筋混凝土梁有腹筋梁剪压破坏的极限承载力主要取决于 C A 混凝土强度和钢筋的粗细 B 混凝土的强度等级 C 混凝土强度及配箍率 D 剪跨比和纵筋配筋率 7 对钢筋混凝土矩形截面大偏心受压构件 若 M2 M1 N2 N1 则下面哪组内力组合最不利 B A M1 N1 B M2 N1 C M1 N2 D M2 N2 8 为了保证斜截面的受弯承载力 弯起钢筋弯起点和其充分利用截面之间的距离必须 C A 大于等于3 0 h B 小于3 0 h C 大于等于2 0 h D 小于2 0 h 9 提高受弯构件的抗弯刚度的最有效的方法是 C A 增大受拉钢筋面积 B 提高混凝土的强度等级 C 增大构件的有效高度 D 提高钢筋强度等级 10 其它条件相同时 如采用相同的张拉控制应力值 则先张法建立的预应力比后张法 A A 小些 B 大些 C 相同 D 不确定 三 判断题 每题三 判断题 每题 2 分 共分 共 20 分 在括号中填 或 分 在括号中填 或 1 混凝土立方体试块尺寸越大 量测的抗压强度越高 2 一般来说 低强度混凝土受压时的延性比高强度混凝土好些 3 钢筋混凝土柱在轴向压力的长期作用下 混凝土所受应力增大 纵筋应力减小 4 混凝土的弹性系数是应力与塑性应变的比值 5 结构安全等级相同时 延性破坏的目标可靠指标小于脆性破坏的目标可靠指标 6 适筋梁正截面受弯的全过程分为三个工作阶段 即弹性阶段 裂缝阶段和破坏阶段 7 适筋梁正截面受弯破坏的标志是 混凝土的权限压应变达到 cu 或者受拉钢筋的极限拉应变达到0 01 即这两个极 限应变中只要具备其中的一个 就标志适筋梁正截面受弯达到了承载能力极限状态 8 剪跨比 对有腹筋梁受剪承载力的影响比对无腹筋梁的要小 9 控制梁中箍筋的最小配筋率 是为了防止梁发生斜拉破坏 10 钢筋混凝土梁的斜截面破坏全是由剪力引起的 四 简答题 每题四 简答题 每题 5 分 共分 共 20 分 分 1 影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些 密 封 线 3 答 有有 6 个主要因素 每个个主要因素 每个 1 分 答对分 答对 5 个或全部都答对 给个或全部都答对 给 5 分 分 1 剪跨比 随着剪跨比的增大 梁的破坏形态按斜压 1 剪压 1 3 的顺序演变 其受剪承载力则 逐步减弱 当 3 剪跨比的影响将不明显 2 混凝土强度 梁斜压破坏时 受剪承载力取决于混凝土的抗压强度 梁斜拉破坏时 受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度 剪 压破坏时 混凝土强度的影响居于两者之间 3 箍筋的配筋率 梁的斜截面受剪承载力随箍筋的配筋率增大而提高 4 纵筋配筋率 纵筋的受剪产生了销栓力 它能限制斜裂缝的伸展 从而使剪压区的高度增大 因此 纵筋的配筋率增大 梁的 受剪承载力有所提高 5 斜截面上的骨料咬合力 斜裂缝处的骨料咬合力对无腹筋梁的斜截面受剪承载力影响较大 6 截面尺寸和形状 截面尺寸对无腹筋梁的斜截面受剪承载力影响较大 对有腹筋梁的影响将减小 对于 T 形梁 适当增大翼缘宽度可 提高受剪承载力 增大梁宽也可提高受剪承载力 2 先张法构件的预应力损失有哪些 分别是由什么原因引起的 如何减少各项预应力损失 答 先张法构件的预应力损失 原因及减少各项预应力损失的措施如下 每条每条 1 分分 1 锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失 措施 选择变形小或预应力筋内缩小的锚具 夹具 尽量少用垫板 增加台座长度 2 预应力钢筋与导向装置之间的摩擦损失 措施 两端张拉 3 混凝土加热养护时预应力筋与承受拉力的设备之间温差引起的预应力损失 措施 两次升温养护或在钢模上张拉预应力筋 4 预应力筋应力松弛引起的预应力损失 措施 5 混凝土收缩 徐变引起的预应力损失 措施 采用高强度等级水泥 减少水泥用量 降低水灰比 采用干硬性混凝土 采用级配好的骨料 加强振捣 提高 混凝土的密实性 加强养护 减少混凝土收缩 3 什么是构件的延性 使构件具有一定延性的目的是什么 答 1 分 分 钢筋混凝土构件的延性是指从屈服开始至达到最大承载力或达到以后而承载力还没有显著下降期间的变形 能力 目的在于 以下每条以下每条 1 分分 1 有利于吸收和耗散地震能量 满足抗震方面的要求 2 防止发生像超筋梁那样的脆性破坏 以确保生命和财产的安全 3 在超静定结构中 能更好地适应地基不均匀沉降以及温度变化等情况 4 使超静定结构能够充分地进行内力重分布 并避免配筋疏密悬殊 便于施工 节约钢材 4 什么是混凝土的徐变 混凝土的组成成分对徐变有何影响 密 封 线 4 答 2 分 分 混凝土在不变应力的作用下 应变随时间增长的现象称为徐变 混凝土的组成成分对徐变的影响 以下每条以下每条 1 分分 1 水泥用量越多 徐变越大 2 水灰比越大 徐变越大 3 骨料约坚硬 徐变越小 五 计算题 每题五 计算题 每题 15 分 共分 共 30 分 分 1 一简支钢筋混凝土矩形截面梁 计算跨度为 0 l6 0m 均布恒载标准值为 gk 12 0kN m 均布活载标准值为 qk 8 0kN m 活载准永久值系数 q 0 5 混凝土强度等级为 C25 22 9 11 27 1mmNfmmNf ct 纵筋为HRB400 2 360mmNff yy 箍筋为 HPB235 2 210mmNfyv 一类环境 试确定梁的截面尺寸 纵筋面积 箍 筋面积与间距 并验算最大挠度 挠度允许值为 30mm 解 1 荷载效应计算 1 对于基本组合 跨中最大弯矩 梁端剪力设计值 2 分 由可变荷载效应控制的组合 22 11 1 212 0 6 01 48 0 6 0115 2 88 MkN m 11 1 212 0 6 0 1 48 0 6 076 8 22 VkN 由永久荷载效应控制的组合 22 11 1 3512 0 6 01 4 0 78 0 6 0108 2 88 MkN m 11 1 3512 0 6 0 1 4 0 78 0 6 072 1 22 VkN 因此 跨中最大弯矩设计值115 2MkN m 梁端剪力设计值76 8VkN 2 对于标准组合 跨中最大弯矩设计值 1 分 22 11 12 0 6 08 0 6 090 0 88 k MkN m 3 对于准永久组合 跨中最大弯矩设计值 1 分 22 11 12 0 6 00 58 0 6 072 0 88 q MkN m 2 梁截面尺寸 纵筋面积确定 5 分 取梁高 0 126000 12500hlmm 梁宽2500 2250bhmm 因一类环境 取混凝土保护层厚度 25mm 梁截面有效高度 0 50035465hmm 0 1 0 115 2115 2 u MMkN m 6 22 10 115 2 10 0 179 1 0 11 9 250 465 u s c M f bh 密 封 线 5 11 20 1990 550 sb 不超筋 1 0 51 0 5 0 1990 90 s 6 2 0 115 2 10 764 6 360 0 90 465 u s ys M Amm fh 选 3 18 763mm2 min min 0 45 0 2 0 2 t y f f min 00 763 0 66 0 215 250 465 s Ah bhh 满足要求 根据构造要求 选 2 12 作为架立筋 3 箍筋面积与间距的确定 3 分 0 1 0 76 876 8 u VVkN 0 0 7 t f bh 0 7 1 27250 465 103 3kN u V 按构造要求 选双肢箍 8 200 min 2 50 3 0 201 0 240 145 250 200 svt svsv yv Af bsf 满足要求 4 挠度验算 3 分 5 4 0 2 0 10763 0 047 2 8 10250 465 ss E c EA Ebh 763 0 0120 01 0 5 250 500 s te te A A 6 2 0 90 0 10 291 6 0 87 465 763 k sk s M N mm h A 1 78 1 1 0 651 1 0 650 769 0 012 291 6 tk tesk f 252 132 0 2 0 10763 465 2 41 10 6 1 15 0 7690 26 0 047 1 150 2 1 3 5 ss s E f E A h BN mm 13132 90 0 2 41 101 34 10 1 72 0 2 1 90 k s qk M BBN mm MM 262 0 13 5590 0 106000 25 230 48481 34 10 k M l fmmmm B 挠度满足要求 密 封 线 6 2 已知非对称配筋偏心受压柱 b h 400mm 600mm 0 l4 5m N 5000kN M 100kN m mmaa ss 40 混凝土用C40 c f19 1N mm 2 钢筋采用HRB335 yy ff 300N mm 2 求纵筋面积 ss AA 答 3分 分 令 0 20 uu NNMMeM Nmm 20 a emm 0 40 ia eeemm 0 60040560hmm 0 4500 6007 55lh 应考虑二阶弯矩的影响 因 0 50 5 19 1 400 600 0 4581 5000000 c f A N 则 1 0 458 又 0 15lh 则 2 1 0 偏心距增大系数 2 2 0 12 0 114500 1 10 458 1 01 26 40 600 14001400 560 i l e h h 0 1 26 4050 40 3168 i emmhmm 初步判定为小偏心受压 9分 分 2600 2 1 26 4040209 6 is eheamm 2600 2 1 26 4040310 4 is eheamm 假设As 受拉不屈服 取 2 min 0 002 400 600480 s Abhmm 力矩平衡方程 10 2 ucssss x N ef bxaAha 1 钢筋应力 1 1 sy b f 2 将式 2 代入式 1 得 2 0 141 40 解得 1 1 25522 0 80 5501 050 cyb 为全截面受压 取 600 sy fxhmm 由力矩平衡方程 100 2 ucsys x N ef bx hA fha 3 3 10 0 0 5 5000 10310 4 1 0 19 1 400 600 5600 5 600 300 56040 c s ys Nef bh hh A fha 密 封 线 7 2 2308 7mm 由力的平衡方程 1ucysys Nf bxf Af A 4 3 12 5000 101 0 19 1 400 600300 2308 7 921 30