混凝土结构设计原理试卷及答案

试题（2）答案《混凝土结构设计原理》试卷（2）答案一．填空题（每空1分，共20分）钢筋和混凝土共同工作的基础是两者具有可靠的粘结力和相近的线性系数。钢筋混凝土中常用的HRB400级钢筋代号中数字400表示一钢筋强度的标准值为400O 有明显屈服点钢筋设计强度取值依据为钢筋的―屈服—强度。衡量钢筋塑性性能好坏的指标有伸长率和钢筋的冷弯性能。钢筋的冷拉能提高钢筋的抗拉强度，但钢筋的塑性性能变差。混凝土的弹性系数丫随着混凝土应力的增加而减小。影响混凝土徐变的最主要因素是混凝土的应力水平。结构的极限状态包「括承载力极限状态和正常使用极限状态两种。结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。10•钢筋混凝土轴心受压构件承载力计算公式为NW ，其中3主要与构件的长纟田比有关。混凝土的耐久性应根据结构的—使用环境一和设计使用年限进行设计。第一类T形截面受弯构件（中和轴位于翼缘内）计算中适用条件的判断公式中卩二张中,13•梁的斜截面抗剪承载力计算公式的建立是以剪压破坏模式为依据的。为保证 ，弯起钢筋弯起点离充分利用点距离应为三ho/2。要求螺旋配筋混凝土轴心受压柱的承载力不大于同截面普通配筋柱承载力的1.5倍，是为了 防止正常使用阶段的混凝土保护层脱落。小偏心受压构件的破坏特点是_混凝土压坏亠屈服—△无论受压还是受拉均丕屈服。混凝土立方体强度大于（＞、＜、=）轴心抗压强度。影响裂缝宽度的主要因素是 。双筋梁中要求箍筋间距不应大于15d（d为受压筋直径）是为了一防止受压筋屈服。连续梁按塑性设计要求gW0.35是为了保证塑性铰有足够的转动能力。二■单项选择题（每题2分，共20分）下列各项中一达到承载力使用极限状态A） 轴心受压柱因达到临界荷载而丧失稳定性。B） 影响外观的变形。C） 令人不适的振动。D）影响耐久性能的局部损坏。2•偏心受压构件，当和i"斑，但X5%时，该柱将发生_B__破坏。A） 小偏心受压B） 大偏心受压C） 轴心受压D） 界限受压3•受弯构件设计时，当总仏时应_C__A） 提咼钢筋级别B） 增加钢筋用量C） 采用的双筋梁D） 增加箍筋用量4•减小构件挠度的最有效的措施是D_A增加梁截面宽度B） 选用直径较粗的钢筋C） 提高混凝土的强度等级

增加梁的截面高度5•当钢筋强度充分利用时，下列正确的是B钢筋强度等级高则钢筋锚固长度短混凝土强度等级高则钢筋锚固长度短受压钢筋的锚固长度比受拉钢筋的锚固长度长受剪钢筋的锚固长度比受拉钢筋的锚固长度长下列正确的是一B一受拉纵筋越多，受弯构件的开裂弯矩越大混凝土强度等级越高，受弯构件的开裂弯矩越大截面相同时，丁形比丄形截面的开裂弯矩大肋宽相同时，丄形比□形截面的开裂弯矩小计算等截面受弯构件挠度时，应采用 取同号弯矩区段内最大刚度取同号弯矩区段内最大弯矩截面的刚度平均刚度构件各截面的实际刚度螺旋箍筋约束混凝土抗压强度提高的原因是C螺旋箍筋直径受压螺旋箍筋使混凝土密实螺旋箍筋约束了混凝土的横向变形螺旋箍筋是混凝土中不出现微裂缝一两端固定对称配筋的钢筋混凝土构件，其支座距离不变(如图)，设混凝土未开裂，由于混凝土收缩产生结果是C混凝土和钢筋均\| 不产生应力钢筋受拉，混凝土受压钢筋受压，混凝土受拉混凝土和钢筋受拉10.下面正确的是一A一构件的承载力满足了目标可靠指标的要求，也就满足了允许失效概率的要求受弯构件在正常使用条件下是不会出现裂缝的可变荷载不参与荷载长期效应组合荷载的标准值大于其设计值三■简答题(每题4分，共24分)1•试说明在抗剪能力计算时，下列条件的作用是什么？(1)Av>0.02—^(2)，最小截面尺寸限制条件，防止发生斜压破坏；最小配箍率要求，防止发生斜拉破坏。2•为什么T形截面受弯构件翼缘的宽度应在计算中有所限制？混凝土的应力沿翼缘宽度并不是均匀分布的，存在剪力滞后现象。在计算中限制翼缘的宽度，可将计算宽度内的应力简化为均匀分布，以便计算。3.设计双筋梁时，若不满足下列条件，会出现什么问题？

（1）佔扁； （2产d（1） 配置过多不屈服，发生脆性破坏；（2） 最小配箍率要求，防止发生斜拉破坏。4．受弯构件计算时，受压区应力图形用矩形代替曲线的原则是什么?压应力合力的大小不变；压应力的合力作用点不变。5．塑性铰的特点有哪些?（1）塑性铰是一个区段；（2）塑性铰能承担一定的弯矩；（3）塑性铰是单向铰。6•试解释受弯构件最大裂缝宽度计算公式 中0和巴处的意义。貯，裂缝间钢筋应力（应变）的不均匀系数，其值随钢筋应力的增加而增大；^,在荷载标准值组合情况下，裂缝处钢筋的应力。四■计算题（共36分）1.已知矩形截面梁bXh=250X500mm,°」=35mm，由荷载设计值产生的弯矩M=200kNm。混凝土强度等级C30,钢筋选用HRB400级，求受拉钢筋面积°（C30混凝土：两二二!mm1,HRB&N）:fy二mm1,焉二0.52,/^二0.2%）（10分）解：%/越（扎-0一对=艇 （2分）1.0x14.3x250aj＜（465-0.5）=200x106（1^）-465^+55944=0x=142.0我枕（1分）,卍叽=142.0/465=0.305 =0.52（2^）^f（bx=毘心（汾）4=涿=1.0x14.3x250x142.0/360=1410^\15＞）=^=r21%^-=0^如图所示承受均布荷载的梁，截面bXh=200X500mm；在距边支座1m范围内配有双肢箍筋（每肢截面积50.3朋喘）,s=150mm；梁的中段配双肢 箍筋，s=200mm；混凝土C25（孔=11.切加■曲）；钢筋HPB235级"二＜1伽曲）。试按抗剪承载力确定梁上均布荷载p的设计值（包括自重）。（提示:生=Q" （提示:生=Q" +1.25 ）（10分）解:兹PQ"卩河解:兹PQ"卩河卫迴己［叩1000J*他0t1000frJ支座处的剪力％=05^=0.5^!x3600=1300^!支座处的抗剪承载力a^1=0.7/^0=1.25^.^0•S按支座处的抗剪承载力计算均布荷载呂=V»=^-=164540=跖4妙川陀（汾）

1800 1S00亠宀“亠「VQ=0.5pJ-x100=800/?距支座1m处的剪力支座处的抗剪承载力.J］忌二0/7聲％+13心亠妬■S按支座处的抗剪承载力计算均布荷载K二比2二刊=^-=144074180.UZ^/^（5^）2曲七300 300F取min｛外羽］=9L4；tM咗（2分）I某混凝土柱截面尺寸bXh=400X600mm,也—®—却°珊哄，计算长度- 。在荷载设计值作用下纵向压力N=1000kN，长边方向作用弯矩M=600kNm，混凝土用C30，钢筋用HRBjl4 #二f"二"i|'lTlpji1'f-r?!：■->■?‘335,求：该柱满足正截面承载力所需的钢筋截面面积及值。（ ，两=1Q兀=\43阳朗心扁=0.55^^=0.002）（10分）解：兄二1。/h=3000/600=5<5?:.7?=1.0（1^）0N1000 " 30 30 1 0 1“i=&20iwi>Q.3h0=0.3x560=168inin,可按大偏压计鼻〔2分）e=^?e.+^--af-620+300-40=880mm令

~TxliM2=^fcbho40-0.5^b)=1x14.3x400x560ax0.55>；(l-0.5x0.55)=715.27xlOeN*mm=就叭幕=沁匸“2分或 ~TxliM2=^fcbho40-0.5^b)=1x14.3x400x560ax0.55>；(l-0.5x0.55)=715.27xlOeN*mm=就叭幕=沁匸“2分或 fy 300Mi=Ne-M2=164.73kN»mA；=,虬，卅“仅曲二心)£fy(h0-a£) 300x520 £1Ag>虫则讯~0002bh-0.002x400x600-430mmfy300A£=As1+As2-As3=3596mm2(2-^)4.一两跨连续次梁如图所示。混凝土采用C25（ ），纵向钢筋为HRB335级（几二河N加肿）,2M的面积九仝如屎。该梁有足够的抗剪承载力，且构造满足要求。问：（1）在图示荷载作用下塑性铰的出现顺序；（2）求连续梁■jl:l0l:l3000jljljU■3000的极限承载力垃，并问此时的中间支座弯矩调幅值是否满足要求。（6分）右解：（1）因截面尺寸和配筋相同，所以极限承载力相同，因此弯矩大处即支座塑性铰先出现跨中塑性铰后出现。（1分）弹性弯矩系数628x300（2）支座处 满足要求（2分）陆=0.5^）=1.0x11.9x