水工结构复习题1

复习题一 一 判断题 对的打一 判断题 对的打 错的打 错的打 每小题 每小题 2 2 分 共分 共 1010 分 分 1 大偏心受压和小偏心受压之间界限点 与混凝土相对界限受压区高度有关 2 为了充分利用受弯构件混凝土的抗压性能 可以将受拉区设计成带翼缘的 T 形截面 3 材料的强度设计值小于材料的强度标准值 4 一般正截面受弯适筋梁在正常使用荷载作用下必定开裂 5 结构可靠度指标越小 结构失效概率越大 f P 二 填空题 每空二 填空题 每空 2 2 分 共分 共 2020 分 分 1 钢筋强度太低 加上表面光圆锚固性能较差 故不宜用作主要受力钢筋 2 热轧钢筋常用的连接方法有 和 三种类型 3 钢筋混凝土的钢筋净保护层厚度不应小于 并不小于 4 梁内纵向受力钢筋的直径 d 当梁高 h 300mm 时 d 不应小于 梁在箍筋转 角没有受力筋的地方沿梁长方向设置架立筋 当梁跨度大于 6m 时 直径不宜小于 5 圆形水池环向池壁属 构件 矩形水池水平方向池壁属 构件 三 选择题 每小题三 选择题 每小题 2 2 分 共分 共 1010 分 分 1 我国现行 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 按照 将混凝土的强度划分为 14 个强度等级 A 轴心抗压强度 B 立方体抗压强度 C 轴心抗拉强度 D 棱柱抗压强度 2 单筋梁截面仅形式不同 矩形 倒 形 T 形 梁宽 或肋宽 b 相同 梁高 h 相等 受压翼缘宽度和受拉翼缘宽度相同 相同配筋量 各截面的正受弯承载力设计值 Mu 最大 为 A 矩形 B 倒 形 C T 形 D 都相等 3 混凝土结构设计规范 验算的裂缝宽度是指 A 钢筋表面的裂缝宽度 B 钢筋合力作用点的裂缝宽度 C 构件底面的裂缝宽度 D 钢筋水平处构件侧表面的裂缝宽度 4 设计时 我们希望梁斜截面抗剪破坏形态为 A 斜压破坏 B 斜拉破坏 C 剪压破坏 D 延性破坏 5 计算偏心矩增大系数 时发现 曲率修正系数 1 及长细比影响系数 2 均为 时 A 取 1 B 当 o 5 时仍要计算 C 当 o 8 时才计算 D 取 0 四 名词解释 每题四 名词解释 每题 4 4 分 共分 共 2020 分 分 1 混凝土 2 最小配筋率 3 双筋梁 4 大偏心受压构件 5 单向板 五 简答题 每题五 简答题 每题 5 5 分 共分 共 2020 分 分 1 混凝土的优点有哪些 2 混凝土结构对钢筋性能的要求是什么 3 受弯构件在荷载作用下的正截面破坏有哪三种 其破坏特征有何不同 4 水池池壁受到受拉作用 根据受拉构件的不同 都应该按什么要求进行裂缝验算 六 计算题 共六 计算题 共 2020 分 分 某简直梁 如图所示 混凝土为 C30 作用有均布荷载 q 80kN m 包括梁自身的重量 截面尺寸为 b h 250mm 550mm 受拉钢筋用 HRB335 级 箍筋采用 HPB235 级 环境为 二类 a 现要进行以下设计 梁的纵向受拉钢筋进行配筋计算 q ql 2 ql 2 ql l 8 第1题 受力图 复习题二 一 判断题 对的打一 判断题 对的打 错的打 错的打 每小题 每小题 2 2 分 共分 共 1010 分 分 1 大偏心受拉和小偏心受拉之间界限点 与混凝土相对界限受压区高度有关 2 为了充分利用受弯构件混凝土的抗压性能 可以将受拉压设计成带翼缘的 T 形截面 3 材料的强度设计值大于材料的强度标准值 4 一般正截面受弯适筋梁在正常使用荷载作用下有些情况下不会开裂 5 结构可靠度指标越小 结构失效概率越小 f P 二 填空题 每空二 填空题 每空 2 2 分 共分 共 2020 分 分 1 钢筋的塑性性能包括 和 2 梁长方向设置架立筋 当梁跨度大于 6m 时 不宜小于 3 钢筋混凝土的钢筋净保护层厚度不应小于 并不小于 4 热轧钢筋常用的连接方法有 和 三种类型 5 矩形水池水平方向池壁属 构件 圆形水池环向池壁属 构件 三 选择题 每小题三 选择题 每小题 2 2 分 共分 共 1010 分 分 1 我国现行 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 按照 将混凝土的强度划分为 14 个强度等级 A 轴心抗拉强度 B 立方体抗压强度 C 轴心抗压强度 D 棱柱抗压强度 2 单筋梁截面仅形式不同 矩形 倒 形 I 形 梁宽 或肋宽 b 相同 梁高 h 相等 受压翼缘宽度和受拉翼缘宽度相同 相同配筋量 各截面的正受弯承载力设计值 Mu 最大 为 A 矩形 B 倒 形 C I 形 D 都相等 3 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 A 在该支座的相邻两跨布置活荷载 然后隔跨布置 B 在该支座的左跨布置活荷载 然后隔跨布置 C 在该支座的右跨布置活荷载 然后隔跨布置 D 以上说法都不正确 4 钢筋和混凝土之间的粘结力是保证钢筋和混凝土共同工作的重要条件之一 下列影响粘 结力的因素中哪一个是不正确的 A 混凝土强度 B 钢筋保护层厚度 C 钢筋的含碳量 D 钢筋外形与净距 5 纵向受力钢筋的最小锚固长度与下列哪种因素无关 A 钢筋的级别与外形 B 钢筋直径和强度 C 钢筋是受拉还是受压 D 构件类型 四 名词解释 每题四 名词解释 每题 4 4 分 共分 共 2020 分 分 1 结构的极限状态 2 最大配筋率 3 双筋梁 4 小偏心受压构件 5 双向板 五 简答题 每题五 简答题 每题 5 5 分 共分 共 2020 分 分 1 请说明钢筋混凝土受弯构件最大裂缝宽度计算公式中各符 max 2 11 90 08 eq sk ste d C E 号含义 控制裂缝宽度最有效措施是什么 2 我国 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 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 3 什么情况使用双筋截面梁 采用双筋截面梁是否经济 4 对单向板肋梁楼盖设计时 为什么要对板和次梁进行荷载调整 而主梁不需要 六 计算题 共六 计算题 共 2020 分 分 某简直梁 如图所示 混凝土为 C30 作用有均布荷载 q 80kN m 包括梁自身的重量 截面尺寸为 b h 250mm 550mm 受拉钢筋用 HRB335 级 箍筋采用 HPB235 级 环境为 二类 a 梁的纵向受拉钢筋配筋为 718 现要进行以下设计 利用受拉纵向筋为弯起钢筋时 求所需箍筋和弯起筋 q ql 2 ql 2 ql l 8 第1题 受力图 复习题一答案 一 判断题 对的打一 判断题 对的打 错的打 错的打 每题共 每题共 2 2 分 共分 共 1010 分 分 1 2 3 4 5 二 填空题 每空二 填空题 每空 2 2 分 共计分 共计 2020 分 分 1 HPB235 2 绑扎搭接 焊接 机械连接 3 钢筋直径 规范中规定的最小保护厚度 4 10mm 12mm 5 轴心受拉 偏心受拉 三 选择题 每题三 选择题 每题 2 2 分 共分 共 1010 分 分 1 B 2 C 3 B 4 C 5 B 四 名词解释 每题四 名词解释 每题 4 4 分 共分 共 2020 分 分 1 混凝土是人工石材 它由石子 砂粒 水泥 外加剂和水按一定比例拌合而成 混凝土 材料像天然石材一样 承受压力的能力很强 但抵抗拉力的能力却很弱 2 受弯构件 配筋适中 即 min max 时 其中 min 为纵向受拉钢筋的最小配 筋率 最小配筋率 min 是适筋梁与少筋梁的界限配筋率 3 弯矩很大 同时按单筋矩形截面计算所得的 又大于 b 而梁截面尺寸受到限制 混凝土强度等级又不能提高时 或在不同荷载组合情况下 梁截面承受异号弯矩 截面的 受拉区和受压区都配有纵向受力钢筋的梁称为双筋梁 4 偏心受压构件大部分只考虑轴向压力 N 沿截面一个主轴方向的偏心作用 即按单向偏心 受压进行截面设计 受压高度大于界限受压区高度称为大偏心受压 5 在荷载作用下 只在一个方向弯曲或者主要在一个方向弯曲的板 称为单向板 五 简答题 每题五 简答题 每题 5 5 分 共分 共 2020 分 分 1 答 耐久性 混凝土的强度是随龄期增长的 钢筋被混凝土保护着锈蚀较小 所以只 要保护层厚度适当 则混凝土结构的耐久性比较好 耐火性 混凝土结构的耐火性是好的 经验表明 虽然经受了较长时间的燃烧 混凝土 常常只损伤表面 对承受高温作用的结构 还可应用耐热混凝土 就地取材 在混凝土结构的组成材料中 用量较大的石子和砂往往容易就地取材 有条 件的地方还可以将工业废料制成人工骨料应用 这对材料的供应 运输和土木工程结构的 造价都提供了有利的条件 保养费节省 混凝土结构的维修较少 不象钢结构和木结构需要经常的保养 节约钢材 混凝土结构合理地应用了材料的性能 在一般情况下可以代替钢结构 从而 能节约钢材 降低造价 可模性 因为新拌和未凝固的混凝土是可塑的 故可以按照不同模扳的尺寸和式样浇筑 成建筑师设计所需要的构件 刚度大 整体性好 混凝土结构刚度较大 对现浇混凝土结构而言其整体性尤其好 宜 用于变形要求小的建筑 也适用于抗震 抗爆结构 2 答 具有适当的屈强度 在钢筋的应力应变曲线中 钢筋的屈服强度 或条件屈服强 度 这是设计计算时的主要依据 屈服强度高则材料用量省 足够的塑性 在混凝土结构中 要求钢筋断裂时要有足够的变形 这样 结构在破坏之 前就能显示出预警信号 保证安全 可焊性 要求钢筋具备良好的焊接性能 保证焊接强度 焊接后钢筋不产生裂纹及过大 的变形 低温性能 在寒冷地区要求钢筋具备抗低温性能 以防钢筋低温冷脆而致破坏 与混凝土要有良好的粘结力 粘结力是钢筋与混凝土得以共同工作的基础 在钢筋表面 上加以刻痕 或制成各种纹形 都有助于或大大提高粘结力 3 答 适筋梁破坏 当配筋适中 即 min max 时发生适筋梁破坏 其特点是纵向受拉钢筋先屈服 然后随着弯矩的增加受压区混凝土被压碎 破坏时两种材料的性能均得到充分发挥 超筋梁破坏 当配筋过多 即 max 时发生超筋梁破坏 其特点是混凝土受压区先压碎 纵向受拉 钢筋不屈服 少筋梁破坏 当配筋过少 即 min 时发生少筋破坏形态 其特点是受拉区混凝土一开裂就破坏 4 答 钢筋混凝土轴心受拉构件 开裂以前混凝土与钢筋共同承受拉力 开裂后 开裂 截面处的混凝土退出工作 全部拉力由钢筋承担 破坏时 整个截面全部裂通 轴心受拉 水池壁不晕许出现贯通裂缝 故需要进行抗裂验算 钢筋混凝土小偏心受拉构件 按照 给水排水工程结构设计规范 规定 对钢筋混凝土 构筑物 当其构件在荷载标准组合作用下处于小偏心受拉的受力状态时 应按照规范中公 式进行抗裂验算 钢筋混凝土大偏心受拉构件 按照 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 偏心 受拉构件的最大裂缝宽度进行验算 六 计算题 共六 计算题 共 2020 分 分 1 解 q ql 2 ql 2 ql l 8 第1题 受力图 环境类别为一类 C30 混凝土时 保护层最小厚度为 30cm 故设 为 60mm 则查得混 凝土和钢筋的性能参数为 b 根据构件受力情况 做受力简图 据式 3 13 得 min 240 490 550 2150 490 550 300 431 450450 00 h h f f h h y t min 240 490 550 481 21 1710 300 514325031401 mm f bxf A y c s s a 22 14 3 1 43 ct fN mmfN mm 2 300 0 55 yyb ffN mm mmahh s 490 0 mkNqlM max 25005800001250 8 1 22 2 01 x hbxfM c mmx x x 5143 2 4902503140110250 6 得得 得得得得得 得 mmxmmx mmhx b bbb 52695143 526949055005500 0 481 490250 1710 0 bh As 满足最小配筋率要求 故查附录配筋为 718 双排布置 实际钢筋面积 说明 也可以用系数法解 因参数取定具有多样性 最终的数据略有差别 复习题二答案 一 判断题 对的打一 判断题 对的打 错的打 错的打 每题共 每题共 2 2 分 共分 共 1010 分 分 1 2 3 4 5 二 填空题 每空二 填空题 每空 2 2 分 共计分 共计 2020 分 分 1 伸长率 冷弯性能 2 12mm 3 钢筋直径 规范中规定的最小保护厚度 4 绑扎搭接 焊接 机械连接 5 偏心受拉 轴心受拉 三 选择题 每题三 选择题 每题 2 2 分 共分 共 1010 分 分 1 B 2 C 3 A 4 C 5 D 四 名词解释 每题四 名词解释 每题 4 4 分 共分 共 2020 分 分 1 结构的极限状态是指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 某一功能要求 此特定状态称为该功能的极限状态 2 受弯构件 配筋适中 即 min max 时 其中 max 为纵向受拉钢筋的最大配 筋率 最大配筋率 max 是适筋梁与超筋梁的界限配筋率 3 弯矩很大 同时按单筋矩形截面计算所得的 又大于 b 而梁截面尺寸受到限制 混凝土强度等级又不能提高时 或在不同荷载组合情况下 梁截面承受异号弯矩 截面的 受拉区和受压区都配有纵向受力钢筋的梁称为双筋梁 4 偏心受压构件大部分只考虑轴向压力 N 沿截面一个主轴方向的偏心作用 即按单向偏心 2 1780mmAs 受压进行截面设计 受压高度小于界限受压区高度称为大偏心受压 5 在荷载作用下 在两个方向弯曲 且不能忽略任一方向弯曲的板 称为双向板 五 简答题 每题五 简答题 每题 5 5 分 共分 共 2020 分 分 1 答 各符号含义如下 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区边缘的距离 C 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 纵向受拉钢筋的弹性模量 s E 纵筋等效直径 eq d 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 s A 2 答 确定因素如下 1 使用环境类别 2 构件种类 3 混凝土强度等级 3 答 双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的截面 一般来说 采用受压钢筋协助混凝 土承受压力是不经济的 采用双筋截面的条件 1 弯矩很大 同时按单筋矩形截面计算所得的 又大于 b 而梁截面尺寸受到限制 混凝土强度等级又不能提高时 2 在不同荷载组合情况下 梁截面承受异号弯矩 此外 配置受压钢筋可以提高截面的延性 因此在抗震结构中要求框架梁必须配置一定比 例的受压钢筋 4 答 板支座次梁 次梁支座主梁在计算简图中视为铰支 而实际次梁对板 主梁对次梁 都存在转动约束 计算简图与实际差别造成计算的跨中弯矩大于实际 而支座弯矩小于实 际 为了消除误差采取荷载调整方法 主梁的支座为柱 只有当时才按铰接考虑 按连续梁计算 此时 柱对主梁的转 3 bc ii