题目部分,(卷面共有67题,336.0分,各大题标有题量和总

1、题目部分，（卷面共有67题,336.0分，各大题标有题量和总分）一、填空题（6小题，共15.0分）1. （2分）钢筋混凝土轴心受压构件计算中.是（）系数，它是用来考虑（）对柱的承载力的影响。2. （3分）配普通箍筋的轴心受压构件的承载力为Nu=（3. （2分）普通箍筋柱，若提高混凝土强度等级、增加纵筋数量都不足以承受轴心压力时，可方法来提高其承载力。）mm。为了避免矩形截而轴心受压构采用（）或（4. （3分）矩形截面柱的截面尺寸不宜小（件长细比过大，承载力降低过多，常取lo/b (),lo/h 250、30、255. （3分）答案0.6%、5%、0.2 %6. （2分）答案间接钢筋对混凝土约束

2、的折减系数二、单项选择题（20小题,共40.0分）1.(2分）答案A2.(2分）答案D3.(2分）答案D4.(2分）答案D5.(2分）答案C6.(2分）答案A7. (2分)答案B8（2 分）答案 D9（2 分）答案 A10（2 分）答案 A11（2 分）答案 B12（2 分）答案 D13（2 分）答案 C14（2 分）答案 B15（2 分）答案 C16（2 分）答案 C17（2 分）答案 A18（2 分）答案 D19（2 分）答案 C20（2 分）答案 D三、判断题 （12 小题 ,共 12.0 分） 1（1 分）答案对2（1 分）答案 错3（1 分）答案 错4（1 分）答案 错5（1 分）答

3、案 对6（1 分）答案 对7（1 分）答案 错8（1 分）答案 对9. （1分）答案对10. （1分）答案错11. （1分）答案错12. （1分）答案错四、问答题（19小题，共143.0分）1. （6分）答案配置纵筋及箍筋的钢筋混凝土轴心受压构件中，主要利用混凝土承受轴心压力， 配置的纵筋主要为了改善构件的延性，减小混凝土的徐变变形.承受压力以减小构件截面尺寸， 并且负 担可能出现的拉力。普通箍筋柱中配置的箍筋可固定纵筋的位置，形成钢筋骨架，防止纵筋受压后过早压屈而失稳，并对核心混凝土起到一定的约束作用，可改善轴心受压构件的脆性忡质。螺旋箍筋柱中配置的密排螺旋筋和焊接环式箍筋，可以有效地约束核

4、芯混凝土的横向变形，使混凝土处于三向受压状态，从而提高混凝土的抗压强度和构件的延性。2. （8分）答案试验表明，钢筋混凝土短柱在混凝土破碎时的压应变值比混凝土棱柱体的极 限压应变略高，其主要原因是纵向钢筋起到了调整混凝土应力的作用，改善了受压破坏的 脆性性质。计算时，取混凝土的极限压应变为0.002,这时混凝土达到了棱柱体抗压强度fc ,相应的纵筋最大应力约为52；s = Es 0.002 = （2.0 2.10） 100.002 = 400 420N / mm ,对于 HPB235 级、HRB335级、HRB400级和RRB400级热轧钢筋已超过抗压屈服强度设计值，但对于屈服强度或条件屈服强

5、度高于 400 420N/ mm2的钢筋，其抗压强度设计值最大只能取fy =400N / mm2。因此轴心受压构件中不宜采用高强度钢筋。3. （8分）答案当钢筋混凝土短柱承受的轴心受压较小时，钢筋和混凝土处于弹性阶段，钢筋、混凝土应力的增加与荷载增加成正比。当荷载较大时，混凝土表现出塑性性质，钢筋应力增长快于混凝 土应力增长。达到破坏荷载时，构件出现纵向裂缝，纵筋首先受压屈服而外豉，搓看混凝土达到极限压应变而破坏。对于长细比较大的柱子，试验表明，由各种因素造成的初始偏心对构件的受压承载力影 响较大，不可忽略。由初始偏心产生附加弯矩和相应的侧向挠度，而侧向挠度又增加了荷载的偏心距。随荷载的增加，

6、构件在压力和弯矩的共同作用下而破坏。对于长细比很大的细长柱，还可能发生丧失稳定性的破坏。长柱破坏的特征是凸侧混凝土出现水平裂缝，凹侧出现纵向裂缝直至混凝土压碎，纵筋被压屈而外鼓。试验结果表明，长柱的破坏荷载低于相同条件下短柱的破坏荷载，而且长细比越大， 承载能力降低越多。此外，在荷载的长期作用下，由于混凝土的徐变，构件的侧向挠度还将继续增加，对构件的受压承载力有一定的不利影响。规范采用稳定系数来表示长柱承载力的降低程度，即：nU/n：式中nU , NuS 分别为长柱和短柱的承载力。主要与柱的长细比l0/b有关，规范中给有稳定系数的取值。4. (8分)答案答规范规定螺旋或焊接环式间接钢筋轴心受压

7、柱的受压承载力按下列公式计算：N Nu =0.9(fcAcor 2afyAsso fyA)按上式算得的构件受压承载力不应大于按式N乞N0.9(fcAtor 2afyA,S fyA,)算得的受压承载力的1.5倍，是为了保证在正常使用阶段箍筋外围的混凝土不致过早剥落。螺旋箍筋柱受压承载力计算公式中的a是间接钢筋对混凝土约束的折减系数，考虑了不同的混凝土强度等级对二向受压时混凝土轴心抗压强度提高程度的影响。a取值：当混凝土强度等级不超过 C50时，a =1.0 ;当混凝土强度等级为 C80时，a。 =0.85;其间按线性内插法确定。 根据国内外的试验结果， 当混凝上的强度等级大于 C50时， 间接钢

8、筋对混凝土的约束作用将会降低。为此，当混凝土强度等级存C50-C80之间时，给出折减系数a。5. (8分)答案答混凝土规范将钢筋混凝土短柱和长柱的受压承载力统一写成：N ENu 9 (fcA fyAs)公式右边乘以系数0.9是为了使轴心受压构件受压承载力与偏心受压构件受压承载力具 有相近的可靠度。当纵向钢筋配筋率大于 3%时，上式中的A应改用(A-As)代替。6. (8分)答案螺旋箍筋柱的螺旋箍筋不会像普通箍筋那样容易崩开”，因而能有效地约束核心混凝土受压时的侧向变形，抑制内部微裂缝的发展，使混凝土处于三向受压状态，从而提高了混凝上的抗压强度和变形能力。试验表明，随轴向压力的增大，混凝士的横向

9、变形逐渐增大，并存螺 旋筋或焊接环筋中产牛较大的环向拉力，从而对核心混凝土形成间接的被动侧压力。当混凝土的压应变达到无约束混凝土的极限压应变时，螺旋筋或焊接环筋外面的保护层混凝土开始剥落，这时构件并未达到破坏状态.还能继续增加轴向压力，直至最后螺旋筋或焊接环筋的应力达到抗拉屈服强度，就不能再有效地约束混凝土的侧向变形，构件即告破坏。因此，螺旋箍筋柱的受压承载力比同等条件下的普通箍筋柱的承载力提高较大当遇到下列任意一种情况时，不能考虑螺旋箍筋的作用。(1) 当l/d 12时，因构件长细比较大，可能由于初始偏心引起纵向弯曲，降低构件的承载能力，使得间接钢筋不能发挥作用。(2) 当按式nw Nu =

10、0.9( fc Aor - 2afyASS匚代)算得的构件受压承载力小于式Nw Nu=0.9( fcA fyA )算得的受压承载力时，因Nw Nu=0.9(仁代。 2afyAso fyA)式中只考虑混凝土的核心截面而积， 而当外围混凝土相对较厚而间接钢筋用量较少时，就有可能出现上述情况，实际上构件所能达到的承载力等于式 N0.002=400 N/mm 2 ；对于 HRB400 级、HRB335 级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度，对于级和热处理钢筋在计算fy 值时只能取400 N/mm2。13. （6分）答案纵筋的作用：与混凝土共同承受压力，提高构件与截面受压承载力；提高

11、构件的变形能力，改善受压破坏的脆性；承受可能产生的偏心弯矩、混凝土收缩及温度变化引起的拉应力；减少混凝土的徐变变形。横向箍筋的作用：防止纵向钢筋受力后压屈和固定纵向钢 筋位置；改善构件破坏的脆性；当采用密排箍筋时还能约束核芯内混凝土，提高其极限变形值。14. （6分）答案规范规定受压构件最小配筋率的目的是改善其脆性特征，避免混凝土突然压溃，能够承受收缩和温度引起的拉应力，并使受压构件具有必要的刚度和抗偶然偏心作用的能力。考虑到材料对混凝土破坏行为的影响，规范规定受压构件最大配筋率的目的为了防止混凝土徐变引起应力重分布产生拉应力和防止施工时钢筋过于拥挤。15. （8分）答案试验表明，螺旋箍筋柱与

12、普通箍筋柱的受力变形没有多大区别。但随着荷载的不断增加，纵向钢筋应力达到屈服强度时，螺旋箍筋外的混凝土保护层开始剥落，柱的受力混凝土面积有所减少，因而承载力有所下降。但由于螺旋箍筋间距3较小，足以防止螺旋箍筋之间纵筋的压屈，因而纵筋仍能继续承担荷载。随着变形的增大，核芯部分的混凝土横向膨胀使螺旋箍 筋所受的环拉力增加。反过来，被拉紧的螺旋箍筋又紧紧地箍住核芯混凝土， 使核芯混凝土 处于三向受压状态， 限制了混凝土的横向膨胀，因而提高了柱子的抗压强度和变形能力。螺旋箍筋柱在荷载保持不变的情况下有良好的变形能力，柱破坏时的变形达 0.01。因此近年来在抗震设计中，为了提高柱的延性常在普通钢箍筋加配

13、螺旋箍筋。16. （9分）答案第I阶段一一加载到钢筋屈服前 0V 刍此阶段钢筋和混凝土共同工作，应力与应变大致成正比。在相同的荷载增量下，钢筋的压应力比混凝土的压应力增加得快而先进入屈服阶段。第n阶段一一钢筋屈服到混凝土压应力达到应力峰值与 12时，此时因长细比较大，有可能因纵向弯曲引起螺旋箍筋不起作用； 如果因混凝土保护层退出工作引起构件承载力降低的幅度大于因核芯混凝土强度提高而 使构件承载力增加的幅度， 当间接钢筋换算截面面积Ass。小于纵筋全部截面面积的25%时，可以认为间接钢筋配置得过少，套箍作用的效果不明显。19. （9分）答案第I阶段一一加载到开裂前此阶段钢筋和混凝土共同工作，应力

14、与应变大致成正比。在这一阶段末，混凝土拉应变达到极限拉应变，裂缝即将产生。对于不允许开裂的轴心受拉构件应以此工作阶段末作为抗裂验 算的依据。第n阶段一一混凝土开裂后至钢筋屈服前裂缝产生后，混凝土不再承受拉力， 所有的拉力均由钢筋来承担，这种应力间的调整称为截面上的应力重分布。第n阶段是构件的正常使用阶段，此时构件受到的使用荷载大约为构件破坏时荷载的50%70%，构件的裂缝宽度和变形的验算是以此阶段为依据的。第川阶段一一钢筋屈服到构件破坏当加载达到某点时，某一截面处的个别钢筋首先达到屈服， 裂缝迅速发展，这时荷载稍稍增 加，甚至不增加都会导致截面上的钢筋全部达到屈服（即荷载达到屈服荷载 Ny时）

15、。评判轴心受拉破坏的标准并不是构件拉断，而是钢筋屈服。正截面强度计算是以此阶段为依据的。五、计算题（10小题，共126.0分）1. （14分）答案解：（1）基本参数确定。由附表 1.30 得 f；=360N/mm2 ；由附表 1.9 得，fc=1 1 .N m2ml0 =1.0H =4.5m,l0/b =4500/400=11.25则稳定系数=0.961。由附表1.17得，截面一侧纵向钢筋筋min =0.002。截面全部纵向钢筋in =0.006 ,故 Sn =0.005。1 NA (-fcA)计算纵向钢筋fy 092= 1970mm(2260 10 -11.9 400 400)3600.9

16、0.961选用8G 18,2As = 2036mm 。当采用HRB400级钢筋时，应减小 0.001 ,= “013 203400 400故计算时不必用 A -人代替A。(3) 验算配筋率。” A 2036 s0.013 min -0.005 并目= 0.0 1:3 0 截0面 每侧A 4004003：18，截面一侧配筋率： 8) As(3/ 8) 2036=0.005 a Pmin =0.002A 400 4002. (15分)答案解：(1)基本参数确定。由附表1.3 得，fy =300N/mm2。由附表1.9 得,2fc =11.9N / mm，由附表1.20 得,乓=3927mm2 ；l

17、0/b = 4500 /3召01则稳定系数辱-0.937。求轴心压力设计值 Nu。、.As3927s0.0320.03A 350 350故计算时应该用 A - 代替A。Nu =0. 9 fc A- A ) fy A = 0.9 0. 93 7 1 1. 9 (350- 3503927)300 3927=2 1 8 3. 4 0 3N0=2 1 8 3. 402Qk(N0故该柱的正截面受压承载力足够。3. (15分)答案解：(1)基本参数确定。由附表1.3得，纵筋fr=360N /mm2，间接钢筋fy =300N/mm2 ;由附表1.9得,2 2 2fc =14.3N/mm ；由附表 1.20得

18、，乓=3041mm ； Ass 50.3mm ； a=l.0；由附表 1.16得，柱混凝土保护层最小厚度为(2)计算长细比。l04200010.5 : 12d 40030mm。考虑间接钢筋影响时，柱的正截面受压承载力Nui .dcor 二 400-2 30 二 340mm螺旋箍筋的换算截面面积：=3.14 340 50.3 = 1074mm2As0s50Nul = 0.9( fc Acor fyA 2afyAss0)兀汉3402= 0.9 (14.3360 3041 2 1.0 300 1074)= 2733.15 103N= 2733.15kN不计入间接钢筋影响时，柱的正截面受压承载力Nu2

19、。As3041s20.024 ： 0.03A (二 400 /4)故计算时不必用 A - A，代替A。X- =1 0. 5, =0. 95dM2 =0. 9 fyA )2兀 X 4002= 0.9 0.95 (14.3360 3041)= 2471.67 103N=2471.67kN(5)求柱的正截面受压承载力。1) Nu2 =2471.67kN :：: Nul ：1.5Nu2 =1.5 2471.67 = 3707.51kN2) l/d 23) ASs 1074mm225%A =25% 3041 = 760.25mm2所以柱的正截面受压承载力为：M = Nu 尸2 7 3 3.4. (15分

20、)答案解：2 2由附表 l.3 得，fy =300N/mm ;由附表 1.9 得，ft =1.27N/mm 。 3X1002fy300选用 4G 18(1017 mm2。)。验算截面一侧配筋率:0.5AsA0.5 1017200 200-0.0130 45f:min取0.002和0L中的较大值fy0.45 ft0.45 1.27300= 0.0019min=0.002 Pmin =0.6%，对称配筋截面每一侧配筋率也满足A 400 400构造要求。选 4 口Y , As =1964mm21964 1906设计面积与计算面积误差 1964-3.0% 5%，满足要求。19066. (9分)答案根据

21、构造要求，先假定柱截面尺寸为400mM 400mm长细比 10 J.25 56 =17.5，查表=0.825b 400根据轴心受压承载力公式确定As1N121000002A (fcA)(14.3 400 400) = 1801mm2fy 0.9半300 0.9汇0.825I0.2%的构造要求。 A 18011.1%爲n =0.6%，对称配筋截面每一侧配筋率也满足A 400 X 400选 6 哦20, A = 1884mm2设计面积与计算面积误差1884 -1801 =4.6% 0.6%，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要A 300x300求。选 4讷8A =1017mm2实际配筋率：= 300300 2%，满足要求。箍筋按构造要求 0 8250mm10. (15分)答案(1)先按配有纵筋和箍筋柱计算柱子计算长度按规范规定取 1.0H，则l0=1.0H=1.0 4.0=4.0m计算稳定系数值，因l/d=4000/350=11.43查表 6-1 得=0.931取园截面直径为350mm,圆形柱混凝土截面面积为2比迪=96163mm2由承载力公式求得A N TAAs285000016.7 961630.9 0.9314987mm2360求配筋率1ASA498796163 F0520.05配筋率太