水工钢筋混凝土结构学习题

1、水工钢筋混凝土结构习题第一章钢筋混凝土结构的材料思考题1-1钢筋的伸长率和冷弯性能是标志钢筋的什么性能？思考题1-2检验钢筋的质量有哪几项要求？思考题1-3混凝土的强度等级的怎样确定的？有什么用途？规范中混凝土强度等级是如何划分的？思考题1-4混凝土的立方体抗压强度feu是如何测定的？它的标准值的用途是什么 ？式件尺寸的大小为何影响混凝土的立方体抗压强度？思考题1-5混凝土在单向压应力及剪应力共同作用下，混凝土的抗剪强度是如何变化？思考题1-6什么是混凝土的徐变？徐变对混凝土结构有哪些影响？思考题1-7什么是混凝土的收缩？如何减少混凝土收缩 ？思考题1-8在大体积混凝土结构中，能否用钢筋来防止

2、温度裂缝或干缩裂缝的出现？思考题1-9保证钢筋在混凝土中不被拔出，应使钢筋在混凝土中有足够的锚固长度la，锚固长度la是如何确定？思考题1-10光面钢筋与变形钢筋粘结机理有何不同？变形钢筋的粘结破坏形式怎样？思考题1-11加大保护层厚度和增加横向配筋来提高粘结强度为什么有上限？思考题1-12影响粘结强度的主要因素有哪些？规范在保证粘结强度方面有哪些构造措施？第二章钢筋混凝土结构设计计算原则思考题2-1结构的极限状态的定义 ？思考题2-2以概率论为基础的极限状态设计法的基本思路？目前国际上以概率论为基础的设计方法分为哪三个水准？我国水工混凝土设计规范(DL/T5057 2009)采用了哪一水准的

3、设计方法？思考题2-3失效概率的物理意义？失效概率与可靠概率之间有何关系？思考题2-4结构在设计基准期内安全、可靠、经济合理。则失效概率与允许失效概率或可靠指标与目标可靠指标之间应符合什么条件？思考题2-5水工建筑物的级别和水工建筑物的结构安全级别与结构重要性系数有什么关系？思考题2-6什么是荷载的标准值？它们的保证率是多少？思考题2-7什么是荷载的标准值？它们的保证率是多少？思考题2-8什么是材料强度的标准值 ？它们的保证率是多少？思考题2-9简述水工混凝土结构设计规范的主要特点？在设计表达式中采用了哪些系数来保结构的可靠度？习题2-1已知一轴心受拉构件，轴向拉力 N的平均值为122kN，标

4、准差为8kN ;截面承载能力 R 的平均值为175kN，标准差为14.5kN(荷载效应N和结构抗力R均为正态分布)。试求该轴心受拉构件 的可靠度指标。若构件属延性破坏，结构安全级别为I级，该构件是否安全可靠。习题2-2某水闸工作桥桥面由永久荷载标准值引起的桥面板跨中截面弯矩MGk= 13.23kNm ;活荷载标准值引起的弯矩 MQk = 3.8kNm ; HRB335安全级别。试求桥面板跨中截面弯矩设计值。习题2-3试求题2在正常使用极限状态验算时，板跨中截面弯矩组合值。习题2-4有一水闸(4级建筑物)工作桥，T形梁甲上支承绳鼓式启闭机传来的启门力2 80kN，桥面上承受人群荷载3.0kN/m

5、 2，构件尺寸如题图所示。试求T形梁甲在正常运用期间梁的跨中弯矩设计值。提示：(1) 本题启门力为启闭机额定限值，故属于可控的可变荷载。水工荷载规范未规定启闭机荷载分项系数，按水工混凝土结构设计规范的规定，应取y = 1.10。(2) 人群荷载的分项系数YQ= 1.20。(3) 正常运行期为持久状况。习题2-4图第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算思考题3-1梁、板中混凝土保护层的作用是什么？其最小值是多少？对梁内受力主筋的直径、净距 有何要求？思考题3-2在板中，为何垂直于受力钢筋方向还要布置分布钢筋？分布钢筋的多少如何确定？它布置在受力钢筋的哪一侧？思考题3-3钢筋混凝土适筋梁从加载到

6、破坏经历了哪几个阶段？各阶段正截面上应力与应变分布、中和轴位置、梁的跨中最大挠度的变化规律?每个阶段是哪种计算的依据 ？思考题3-4何谓梁的截面配筋率？配筋率的大小对梁的破坏性质有什么影响？梁的最大与最小配筋率是如何确定的？说明少筋梁、适筋梁与超筋梁的破坏特征有何区别？思考题3-5何谓界限破坏？界限破坏时的相对界限受压区计算高度$值与什么有关？丘和最大配筋率Pmax有何关系？思考题3-6什么情况下可采用双筋梁？其计算应力图形如何确定？思考题3-7在双筋截面中受压钢筋起什么作用？思考题3-8采用高强钢筋作为双筋受弯构件的受压钢筋时，钢筋的强度为何不能被充分利用？为什么在受弯构件设计时钢筋的受压强

7、度设计值不超过400N/mm2?思考题3-9 T形截面梁的翼缘为什么要有计算宽度bf的规定？ bf应如何确定？思考题3-14当构件承受的弯矩和截面高度都相同时，题图四种截面的正截面承载力需要的钢筋面积As是否一样？为什么？UM J 淋1300思考题3-14图习题3-1 一矩形截面简支梁，截面尺寸为250mmK 500mm，选用混凝土强度等级为 C20,钢筋为HRB335 钢筋，弯矩设计值 M=180kN m, 类环境条件。计算该梁截面所需钢筋截面面积、选配钢筋并绘出符 合构造要求的截面配筋图。习题3-2 一矩形截面钢筋混凝土梁的截面尺寸bh= 200mmX 500mm，弯矩设计值 M = 12

8、0 kN m,环境条件类别为一类。 试计算混凝土强度等级为 C20、钢筋为HPB235钢和HRB335钢筋时纵向受力钢筋 截面面积；计算混凝土强度等级为C25,钢筋为HRB335时纵向受力钢筋截面面积。最后分析混凝土强度等级和钢筋级别对受弯构件承载力有什么影响？习题3-3 一预制矩形钢筋混凝土梁的截面尺寸b h= 120mn 250mm,选用混凝土强度等级为 C20( fc=10N/mm2)和HRB335钢筋(fy = 310 N/mm 2)，该梁跨中截面最大弯矩设计值M=6.5kNm。试计算跨中截面所需的钢筋截面面积。(环境条件类别为一类)。习题3-4某一矩形钢筋混凝土梁的截面尺寸b = 3

9、00mmx 750mm ,根据设计荷载绘出的弯矩图见图3-2。采用混凝土强度等级为 C20 , HRB335钢筋，环境条件为一类，结构安全级别为HPB235。试按持久状况选配跨中截面和支座截面钢筋。习题3-5某梁截面尺寸及配筋如题图所示。混凝土强度等级为C20,安全级别为 HRB335 ;该梁在短暂状况下，实际承受的弯矩值M = 1.0 08N.mm，一类环境条件。试复核此梁正截面受弯承载力是否满 足要求。习题3-6 一矩形截面梁的尺寸 b= 250mn500mm，一类环境条件，跨中最大弯短设计值M = 180kN m，采用混凝土强度等级为 C20, HRB335钢筋。由于延性的需要在受压区预

10、先配置 222的受压钢 筋。试求该截面需配置的受拉钢筋截面面积。2习题3-7题图为一试验梁，截面bxh=120mmx 250mm，其混凝土的立方体抗压强度fcu=21.8N/mm ,配有2根直径16mm的HRB335钢筋，钢筋的实测屈服强度为 fy=385N/mm2,试计算该试验梁破坏时的 荷载(应考虑自重)。91216112Q3000习题3-7图习题3-8已知双筋矩形梁截面 bh=200m论450mm，混凝土强度等级 C20, HRB335钢筋，配置2_12受压钢筋，3_25+2_22受拉钢筋，试求该截面所能承受的最大弯矩设计值M。习题3-9某T形截面梁翼缘计算宽度:=500mm，b=250

11、mm，h=600mm， =80mm，混凝土强度等级C20, HRB335钢筋，承受弯矩设计值 M=256kNm，试求受拉钢筋面积，并画出配筋图。习题3-10某T形截面梁，翼缘计算宽度 :=1200mm , b=200mm , h=600mm=80mm，混凝土强度等级C20 ,配有4_20受拉钢筋，承受弯矩设计值M=131kNm，试复核梁截面是否安全。习题 3-11某 T 形截面梁，翼缘计算宽度 :=400mm , b=200mm , h=600mm，: =100mm , as=60mm ,混凝土强度等级 C20, HRB335钢筋6亠20，试计算该梁能承受的最大弯矩M。习题3-12试编写单、双

12、筋矩形梁正截面承载力计算程序。第四章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算思考题4-1无腹筋梁在斜裂缝形成前后的应力状态有什么变化？思考题4-2为什么梁一般在跨中产生垂直裂缝而在支座附近产生斜裂缝？斜裂缝有哪两种形态？思考题4-3什么是剪跨比？它对梁的斜截面抗剪有什么影响？思考题4-4影响梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？思考题4-5梁斜截面破坏的主要形态有哪几种？它们分别在什么情况下发生？破坏性质如何？思考题4-6无腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式的意义和适用范围如何？思考题4-7有腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式有什么限制条件？其意义如何？思考题4-8梁内箍筋有哪些作用？其主要构造要求有哪些？思

13、考题4-9在斜截面抗剪计算时，什么情况须考虑集中荷载的影响？什么情况则不须考虑？思考题4-10什么叫抵抗弯矩图（或材料图）？如何绘制？它与设计弯矩图有什么关系？思考题4-11在梁中弯起一部分钢筋用于斜截面抗剪时，应当注意哪些问题？思考题4-12如何确定负弯矩钢筋截断位置？思考题4-13钢筋伸入支座的锚固长度有哪些要求？思考题4-14试绘下图中所示梁斜裂缝的大致位置和方向？ L11IJ LI1 U 1 J- L. JI UL J L1 11 JI 11 11 L 1 J1 1 . 1 1 LI 1JM1.曲(b)思考题4-14图习题4-1已知一钢筋混凝土矩形截面简支粱，其截面尺寸b h= 250

14、mmK 550mm，支座处的剪力设计值V = 136kN，采用C20混凝土，箍筋采用 HPB235钢筋。若不设弯起钢筋，试确定箍筋的直 径、肢数和间距。习题4-2 T形截面钢筋混凝土简支梁，截面尺寸如图 4-3所示。集中荷载设计值 Q=450kN（自重已 折算成集中荷载），混凝土采用C30，箍筋用HPB235钢筋，试求箍筋数量。卜第10页习题4-2图l0=6000mm，净跨 ln=5760mm，截面尺习题4-3已知某钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度寸L ： -工-门工，采用C20混凝土, HRB335纵向钢筋和 HPB235箍筋。若已知梁的纵向受力钢筋4二22，试求：当采用 $ 6200双肢

15、箍和$ 8200双肢箍时，梁所能承受的荷载设计 值!：_ -分别为多少？习题4-4 一钢筋混凝土外伸粱如 题图所示，承受均布荷载及集中荷载（设计值），截面尺寸b Xh =200mmx 500mm（h0= 465mm），混凝土强度等级为C20，箍筋用 HPB235钢筋。求：不配弯筋，-1404Vi IJJ i习题4-4图rrm24CiO10习题4-5按图4-15的计算框图编写受弯构件斜截面抗剪承载力计算机程序。第五章钢筋混凝土受压构件承载力计算思考题5-1为什么说在实际工程中严格的轴心受压构件是不存在的，需要考虑附加偏心距？思考题5-2试说明偏心距增大系数n的意义，并扼要说明建立n计算公式的途径

16、。思考题5-3试从破坏原因、破坏性质及影响承载力的主要因素来分析偏心受压构件的两种破坏特 征。当构件的截面、配筋及材料强度给定时，形成两种破坏特征的条件是什么？思考题5-4大偏心受压和小偏心受压的破坏特征有何区别？截面应力状态有何不同？它们的分 界条件是什么？思考题5-5试比较大偏心受压构件和双筋受弯构件的应力分布，计算公式有何异同？思考题5-6在大偏心和小偏心受压构件截面设计时为什么都要补充一个条件（或方程）？这补充 条件是根据什么建立的？思考题5-7试写出界限受压承载力设计值Nb ,及界限偏心距eob的表达式，这些表达式说明了什么？思考题5-8在截面设计中为什么要以界限偏心距来判断大偏心或

17、小偏心受压情况？而在对称配 筋情况下为什么就不能单凭它来判断？思考题5-9对称配筋与不对称配筋偏心受压构件的判别式、计算公式有何不同？图表制作的原理和方法是怎样的？思考题5-10对称配筋矩形截面偏心受压构件的N-M相关曲线是怎样导出来的？它可以用来说明哪些问题？思考题5-11在条件ne0.3ho或neO.3ho式中，O.3ho是根据什么情况给出的，它的含义是什么？ 在什么情况下可以用来判别是哪一种偏心受压？思考题5-12在偏心受压构件的截面配筋计算中，当（1） As及As均未知；（2） As （或As）为已知时，应如何进行截面的配筋计算？思考题5-13在偏心受压构件的截面配筋计算中，如noO.

18、3ho ,为什么需首先确定距轴力较远一侧的配筋面积；而 As的确定为什么与 As及E无关？思考题5-14对截面尺寸、配筋（As及As）及材料强度均给定的，非对称配筋矩形截面偏心受 压构件，当已知eo要验算截面的受压承载力时，为什么不能用now o.3o或n oO.3ho判别大小偏心受压情况？思考题5-15对称配筋矩形截面偏心受压构件，当出现下列情况时：（1） n oO.3ho 且 N $fc bho （2） now O.3o 且 Nh = 300mmK 600mm, a=a = 40mm,承受 轴向压力设计值 N = 400kN，弯矩设计值 M = 140kN-m，混凝土强度等级 C20,钢筋

19、采用 HRB335 钢；柱子计算长度 H = 4.2m。试对该柱进行配筋计算，并绘出配筋图。习 题5-4某抽水站厂房钢筋混凝土偏心受压柱，矩形截面尺寸b Xi= 400mmx 600mm，柱高为H=6.5m，底端固定，顶端铰接，承受轴向力设计值N= 980kN，弯矩设计值 M = 392kN- m，采用混凝土强度等级为 C20, HRB335钢筋。试计算纵向受力钢筋截面积，并选配钢筋。习 题5-5矩形截面偏心受压构件截面尺寸 bxh = 300mmX400mm，构件长度l0 = 3.2m，两端按不 动铰支座考虑，承受轴向压力设计值 N = 320kN ,弯矩设计值 M = 64kN-m,采用混

20、凝土等级为 C25 ,2HRB335钢筋，已配有受压钢筋 A = 308mm （214）试计算受拉钢筋截面面积。习 题5-6某钢筋混凝土偏心受压构件，矩形截面尺寸为b h =400mnrK 600m m,截面中己配有HRB335受拉钢筋，425受压钢筋422 a=a = 40mm，混凝土强度等级为 C20，若承受轴向 压力设计值 N= l000kN，轴向力沿长边方向的偏心距为e= 450mm ,柱的计算长度为|0 = 4m。试复核该柱承载力是否满足要求？习 题5-7已知一钢筋混凝土偏心受压柱，矩形截面尺寸bxh = 400mmx 500mm， a=a = 40mm，柱计算长度l0 = 5m，控

21、制截面承受的轴向力设计值 N= 500kN，弯矩设计值 M = 250kN m，采用混 凝土强度等级C25, HRB335钢筋；若采用对称配筋，试确定纵向钢筋的面积，并画出配筋图（包括纵 筋和箍筋）。习 题5-8某水电站厂房钢筋混凝土排架，HRB335安全级别，在荷载基本组合作用下，经内力计算，使用阶段，柱底截面上作用一偏心压力（自重标准值引起的轴向压力NGk= 150kN，活荷载标准值引起的轴向压力 NQk= 135kN），偏心距为e= 440mm，下柱截面尺寸 bh = 400mM 500mm，高 H = 5m，计算长度取为l。= 1.5H，采用混凝土强度等级为C20, HRB335钢筋。

22、由于受风荷载控制，要求采用对称配筋，试配置该柱钢筋。习 题5-9已知钢筋混凝土偏心受压柱，矩形截面尺寸bxh= 300mnrK 500mm， a=a= 40mm，设计荷载作用下所产生的轴向力设计值为N= 860kN，弯矩设计值 M = 172kN-m，混凝土强度等级C20，HRB335钢筋；柱的计算长度I0 = 3.6m。求采用对称配筋时所需的纵向钢筋截面面积。第六章钢筋混凝土受拉构件承载力计算思考题6-1在钢筋混凝土结构中，常见的轴心受拉构件有哪些？常见的偏心受拉构件有哪些？思考题6-2何谓大偏心受拉构件？大、小偏心受拉构件的界限是如何划分的？思考题6-3在钢筋混凝土偏心受拉构件中，当轴向拉

23、力N的偏心距e0 （即轴向拉力N刚好作用在As的重心）时，构件截面达到破坏状态的受力特征如何？思考题6-4钢筋混凝土小偏心受拉构件，在轴向拉力作用下，截面开裂之前，截面上是否有时可能有受压区存在？如果可能，开裂之后，原来存在的压区是否还会存在？思考题6-5钢筋混凝土大偏心受拉构件的破坏特征与受弯构件和大偏心爱压构件是否相似？为什么？习 题6-1有一钢筋混凝土压力水管，HRB335安全级别，管内径 R= 1200mm，管壁厚度h = I60mm ;采用强度等级 C20的混凝土，HRB335钢筋，使用阶段管内水压力强度p= 0.22N/mm 2。试计算管壁内环面受力钢筋面积，并选配钢筋。习 题6-

24、2已知钢筋混凝土偏心受拉构件，承受轴向拉力设计值N= 500kN，弯矩设计值 M = 75kN m，矩形截面尺寸 b h= 300mmx 500mm ,混凝土强度等级 C20，钢筋用HRB335钢筋。试计 算该构件所需的钢筋面积。习 题6-3某偏心受拉构件，承受轴向拉力设计值 N = 400kN , M = 180 kN m，截面尺寸b0= 350mmX 600mm, a= a = 40mm ,采用混凝土强度等级 C20, HRB335钢筋，试求所需纵向受力钢筋 面积。第七章钢筋混凝土受扭构件承载力计算思考题7-1扭转斜裂缝与受剪斜裂缝有何异同？受扭构件与受弯构件的配筋要求有何异同？思考题7-

25、2纯扭构件有哪些破坏形态？破坏特征是什么？思考题7-3简述配置了适当抗扭钢筋的纯扭构件在扭矩作用下开裂前后的受力特点，并指出配置抗扭钢筋对于构件的承载力、刚度和开裂扭矩有何影响？思考题7-4纯扭构件计算中如何防止超筋和少筋破坏？如何避免部分超筋破坏？思考题7-5剪扭构件计算中如何防止超筋和少筋破坏？试比较正截面受弯、斜截面受剪、受纯扭 和受剪扭设计中防止超筋和少筋破坏的措施？思考题7-6 M、V、T之间的比值和配筋情况对弯剪扭构件的破坏形态有何影响？试说明弯-扭承载力相关关系有何特点？剪 -扭承载力相关关系有何特点？思考题7-7简述规范弯剪扭构件承载力计算方法及步骤。思考题7-8试编制弯剪扭构

26、件承载力计算程序。习 题7-1承受均布荷载作用的钢筋混凝土矩形截面弯剪扭构件，截面尺寸b h = 200mnrK 400mm ,纵筋为HRB335钢筋，箍筋为HPB235钢筋，采用混凝土强度等级 C20。承受剪力设计值 V = 40kN , 扭矩设计值 T= 6kNm,弯矩设计值 M=54kNm。计算构件的配筋(a= 35mm , c= 25mm)。第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算思考题8-1受弯构件裂缝宽度及变形验算属于何种极限状态？为什么要进行这些验算？验算时以 哪个应力阶段为依据？思考题8-2受弯构件开裂后，沿构件长度上的纯弯段，钢筋与混凝土的应力是如何变化的？这种 变化与粘结应

27、力有何关系？思考题8-3试说明钢筋的平均应为dm,平均应变%m,混凝土的平均应变%m,平均受压区高度Xm，平均裂缝间距Im,平均裂缝宽度 Wm及系数的概念。思考题8-4影响裂缝宽度的主要因素是什么？减小裂缝宽度有哪些主要措施？思考题8-5建筑工程中受弯构件最大裂缝宽度计算公式是根据什么原则建立的？桥梁工程中受水工钢筋混凝土结构习题弯构件最大裂缝宽度计算公式又是怎么建立的？思考题8-6减小轴心受拉构件裂缝宽度的有效措施有哪些？与受弯构件有何异同？思考题8-7钢筋混凝土受弯构件与匀质弹性体梁的变形（挠度）计算有何不同？计算抗弯刚度时 为什么用B而不用EI ?两者有何不同？思考题8-8钢筋混凝土受弯

28、构件抗弯刚度B的计算公式是根据什么原则建立的？思考题8-9为什么要分别考虑荷载短期及长期效应组合下的刚度？其计算公式中各种符号的意义如何？思考题8-10如何提高钢筋混凝土受弯构件的刚度？什么叫做受弯构件挠度计算中的最小刚度原则”？第九章钢筋混凝土肋形结构及刚架结构思考题9-1整体式肋形结构按弹性方法计算内力时，为什么以板的长边与短边的跨度之比为界限 来判别板的类型？试以周边简支的矩形板，承受均布荷载为例说明。思考题9-2从设计、施工以及使用等方面考虑，单向板肋形结构和双向板肋形结构各有何优缺点？思考题9-3肋形结构的计算简图一般应包括哪几方面的内容？思考题9-4肋形结构中浇筑成整体的支座，为什

29、么在计算内力时可简化为铰支座？由此引起的误差，需对荷载进行怎样的调整才能反映实际支座的影响？思考题9-5为什么要对可变荷载进行最不利布置？多跨连续梁的最不利活荷载布置方式有哪些？思考题9-6题图所示承受集中荷载的连续梁，试作出绘制内力包络图时的各种荷载简图，说明绘 制内力包络图的步骤是什么？;+G + QQG+ QQG * Q I1J-1J9易 1iitfiJIJLj-i5川.t 35 11r1十思考题9-6图思考题9-7何谓塑性铰？它与理想铰有何不同？思考题9-8钢筋混凝土静定结构和超静定结构是否都能用考虑塑性变形内力重分布方法计算内 力？为什么？思考题9-9双向板跨中两个方向的受力钢筋，为

30、什么要把短边方向的钢筋排在下层，而把长跨方 向的钢筋排在上层？思考题9-10如何把双向板承受的荷载近似地分配给其支承梁？双向板跨中钢筋为什么可划分为 板带配置？这些板带是如何划分和配筋的？第十章预应力混凝土结构思考题10-1为什么钢筋混凝土受弯构件不能有效地利用高强钢筋和高强混凝土？而预应力混凝土构件则必须采用高强钢筋和高强混凝土?思考题10-2先张法和后张法建立预应力的条件是什么？思考题10-3预应力混凝土结构较钢筋混凝土结构有何创新？思考题10-4为什么张拉控制应力ocon是按钢筋抗拉强度标准值确定的？ ebon是否可大于抗拉强度设计值？思考题10-5引起预应力损失的因素有哪些？预应力损失如何分组？思考题10-6两个预应力混凝土轴心受拉构件，一个采用先张法，另一个采用后张法。设二者的预应力钢筋面积（Ap）、材料、控制应力eon、预应力总损失 0= O + oil及混凝土截面面积（后张法已扣除孔道面积）在数值上均相同，（1）写出二者用概括符号表示的在施加荷载以前混凝土有效预压应力 0c和预应力钢筋的应力0,并比较二者公式的异同，二者的cpc和0是否相同？ （ 2）写出二者的消压轴力 N。和相应预应力钢筋应力00的计算公式，并比较二者