混凝土的结构期末考试试题及参考答案

《混凝土结构设计原理》

—.选择题（1分X10=10分）

1.混凝土的弹性模量是指（）。

A.原点弹性模量；

B.切线模量；

C.割线模量；

D.变形模量；

2.属于有明显屈服点的钢筋有（）。

A.冷拉钢筋；

B.钢丝；

C.热处理钢筋；

D.钢绞线；

3.对于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱，以支承条件为（）时，其轴心受压承载

力最大。

A.两端嵌固；

B.一端嵌固，一端不动钱支；

C.两端不动较支；

D.一端嵌固，一端自由；

4.（）作为受弯构件抗裂计算的依据。

A.屋状态；

B.Ila状态；

C.1几状态；

D.第n阶段；

5.对于无腹筋梁，当；1<1时，常发生什么破坏（）。

A.斜压破坏；

B.剪压破坏；

C.斜拉破坏；

D.弯曲破坏；

6.判别大偏心受压破坏的本质条件是：（）。

A.r）ei>0.3%；

B.<Q.3h0；

C.自<4；

D.

7.对于钢筋混凝土偏心受拉构件，下面说法错误的是（）。

A.如果白〉蒜，说明是小偏心受拉破坏；

B.小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担；

C.大偏心构件存在混凝土受压区；

D.大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N的作用点的位置；

8.钢筋混凝土受扭构件，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比0.6<，<1.7说明，当构件破坏时,

（）。

A.纵筋和箍筋都能达到屈服；

B.仅箍筋达到屈服；

C.仅纵筋达到屈服；

D.纵筋和箍筋都不能达到屈服；

9.钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中关于荷载、材料强度取值说法正确的是（）。

A.荷载、材料强度都取设计值；

B.荷载、材料强度都取标准值；

C.荷载取设计值，材料强度都取标准值；

D.荷载取标准值，材料强度都取设计值；

10.预应力混凝土先张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失b”应为（）。

A.CF”+<7/2；

B-%+CF/2+C/3；

C.CT"+<7/2+b/3+b/4；

D.%+CT/2+63+14+65；

二.判断题（1分X10=10分）

1.混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。（）

2.冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。（）

3.轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。（）

4.对于xK4的T形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为%的矩形截面

A

梁,所以其配筋率应按夕来计算。（）

bfhQ

5.梁剪弯段区段内，如果剪力的作用比较明显，将会出现弯剪斜裂缝。（）

6.轴向压力的存在对于偏心受压构件的斜截面抗剪能力是有提高的，但是不是无限制

的。（）

7.小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担。（）

8.在钢筋混凝土受扭构件设计时，《混凝土结构设计规范》要求，受扭纵筋和箍筋的配

筋强度比应不受限制。（）

9.钢筋混凝土受弯构件两条裂缝之间的平均裂缝间距为1.0倍的粘结应力传递长度。

（）

10.预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现。（）

三.问答题（5分X8=40分）

1.钢筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪几种？简述冷拉方法？

2.轴心受压构件设计时，如果用高强度钢筋，其设计强度应如何取值?

3.钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？其破坏特征有何不同？

4.影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？

5.判别大、小偏心受压破坏的条件是什么？大、小偏心受压的破坏特征分别是什

么？

6.《混凝土结构设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用的？回的意

义是什么？起什么作用？上下限是多少？

7.为什么说裂缝条数不会无限增加，最终将趋于稳定？

8.何为预应力？预应力混凝土结构的优缺点是什么？

四.计算题（40分）

1.已知：T形截面梁，bf=4OO?ra77,b=200mm,h=500mm,h.f=80»M=250KN•m,

C30（A=14.3N/〃"〃2）,HRB335（力=300N/mm2）,环境类别为一类。求：As（10

分）

2.一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm义500mm,混凝土强度等级为C20

（ft=LlN/〃"〃2、力=9.6N/〃澳2）,箍筋为热轧HPB235级钢筋（办=210N/〃"7,），

2

纵筋为3925的HRB335级钢筋（fy=300N/mm）,支座处截面的剪力最大值为180kN„

求：箍筋和弯起钢筋的数量。（10分）

3.已知：N=3100KN,M=85KN-m,bxh=400x600；4=a；=45mm,混凝土

2

C20:fc=9.6N/mn-,fl=1.IN/mm2；钢筋HRB400级（/v=360N/mm）,计算长

度为6m。配筋有：A；=1964〃"/；A,=603〃”"2,试复核截面是否安全。（20分）

《混凝土结构设计原理》

参考答案

一.选择题（1分X10=10分）

1.A；2oA；3oA；4oA；5。A；6。C；7。A；8。A；9。B；10oC

二.判断题（1分x10=10分）

1.V；2oV；3=X；4oX；5oX；6。J；7。J；8。X；9。X；10。，

三.问答题（5分义8=40分）

1.钢筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪几种？简述冷拉方法？

答：钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度，以节约钢材。除冷拉钢筋仍具有明显的屈

服点外，其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶，冷加工钢筋的设计强度提高，而延性大幅度

下降。

冷加工方法有冷拨、冷拉、冷轧、冷扭。

冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成，冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。钢

筋经冷拉后，屈服强度提高，但塑性降低，这种现象称为冷拉强化。冷拉后，经过一段时间

钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。时效硬化和温度有很大关

系，温度过高（450℃以上）强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700℃,

钢材会恢复到冷拉前的力学性能,不会发生时效硬化o为了避免冷拉钢筋在焊接时高温软化，

要先焊好后再进行冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化以后，能提高屈服强度、节约钢材，但冷

拉后钢筋的塑性（伸长率）有所降低。为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性，

冷拉时应同时控制应力和控制应变。

2.轴心受压构件设计时，如果用高强度钢筋，其设计强度应如何取值？

答：纵向受力钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级，不宜采用高强度钢

筋，因为与混凝土共同受压时，不能充分发挥其高强度的作用。混凝土破坏时的压应变0.002,

32

此时相应的纵筋应力值6；=ES£S=200X10X0.002=400N/mm；对于HRB400级、HRB335

级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度，对于IV级和热处理钢筋在计算fy

值时只能取400N/mm2。

3.钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？其破坏特征有何不同？

答：钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。

梁配筋适中会发生适筋破坏。受拉钢筋首先屈服，钢筋应力保持不变而产生显著的塑性

伸长，受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，混凝土压碎，构件破坏。梁破坏前，挠度

较大，产生较大的塑性变形，有明显的破坏预兆，属于塑性破坏。

梁配筋过多会发生超筋破坏。破坏时压区混凝土被压坏，而拉区钢筋应力尚未达到屈服

强度。破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点，拉区的裂缝宽度较小，破坏是突

然的，没有明显预兆，属于脆性破坏，称为超筋破坏。

梁配筋过少会发生少筋破坏。拉区混凝土一旦开裂，受拉钢筋即达到屈服，并迅速经历

整个流幅而进入强化阶段，梁即断裂，破坏很突然，无明显预兆，故属于脆性破坏。

4.影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？

答：（1）剪跨比的影响，随着剪跨比的增加，抗剪承载力逐渐降低；

（2）混凝土的抗压强度的影响，当剪跨比一定时，随着混凝土强度的提高，抗剪承

载力增加；

（3）纵筋配筋率的影响，随着纵筋配筋率的增加，抗剪承载力略有增加；

（4）箍筋的配箍率及箍筋强度的影响，随着箍筋的配箍率及箍筋强度的增加，抗剪

承载力增加；

（5）斜裂缝的骨料咬合力和钢筋的销栓作用；

(6)加载方式的影响；

(7)截面尺寸和形状的影响；

5.判别大、小偏心受压破坏的条件是什么？大、小偏心受压的破坏特征分别是什么？

答：(1)蒜，大偏心受压破坏；J＞蒜，小偏心受压破坏；

(2)破坏特征：

大偏心受压破坏：破坏始自于远端钢筋的受拉屈服，然后近端混凝土受压破坏；

小偏心受压破坏：构件破坏时，混凝土受压破坏，但远端的钢筋并未屈服；

6.《混凝土结构设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用的？⑸的意义是

什么？起什么作用？上下限是多少？

答：实际工程的受扭构件中，大都是弯矩、剪力、扭矩共同作用的。构件的受弯、受剪

和受扭承载力是相互影响的，这种相互影响的性质称为复合受力的相关性。由于构件受扭、

受弯、受剪承载力之间的相互影响问题过于复杂，采用统一的相关方程来计算比较困难。为

了简化计算，《混凝土结构设计规范》对弯剪扭构件的计算采用了对混凝土提供的抗力部分

考虑相关性，而对钢筋提供的抗力部分采用叠加的方法。A=—(0.5WQW

1.0),白称为剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数，当月小于0.5时，取回等于0.5;当月大

于1.0时，取回等于1.0。

7.为什么说裂缝条数不会无限增加，最终将趋于稳定？

答：直到距开裂截面为I处，钢筋应力由贝1降低到贝2,混凝土的应力仇由零增大到ft，

才有可能出现新的裂缝。显然，在距第一条裂缝两侧/的范围内，即在间距小于2/的两条

裂缝之间，将不可能再出现新裂缝。

8.何为预应力？预应力混凝土结构的优缺点是什么？

答：①预应力：在结构构件使用前，通过先张法或后张法预先对构件混凝土施加的压

应力。

②优点：提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性，能够充分发挥材料的性能，节约钢

材。

③缺点：构件的施工、计算及构造较复杂，且延性较差。

四.计算题(40分)

1.已知：T形截面梁，bf—400mm,b=200tnm,h=500mm,hf=80,M=250KN«m,C30,

HRB335,环境类别为一类。求：As

解：

2

a=60,fc=14.3N/mm,fy=300N/mm,

%=1.0,菰=0.550,力=lA3N/mm2

h0=h—a=500-60=440mm

M=250kN^m>%于$于"于(110——-)

2属于第二类截面

=1.0X14.3X400x80x(440-y)=183左N•m

,,hf

250xlQ6-91.5xl06

a=-----------------：-------—=0.286

s%人岷1.0xl4.3x200x4402

4=1-J-2as=0.346<5=0.550

ys=1—0.54=0.827

M(250-91.5)X106一。

---2-=----------------=1452mm-2

A2

fyYsh0300x0.827x440

a\fc(b'f一叫1.0x14.3x(400-200)x80…2

Ai=------------—=------------------------=763mm

300

2

A、=+AS2=1452+763=2215mm

2.一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mmX500mm,混凝土强度等级为C20

2

(>1.lN/mm\fc=9.6N/mm),箍筋为热轧HPB235级钢筋(启=210N/mn?),纵筋为3625

的HRB335级钢筋(^,=300N/mm2),支座处截面的剪力最大值为180kN。

求：箍筋和弯起钢筋的数量。

解：

(1)验算截面尺寸

h465

h=A=465mm,—=---=1.86<4

卬n°b250

属厚腹梁，混凝土强度等级为C20,人片20N/mm2<50N/mm2故屐=i

0.25(3cfcbh0=0.25xlx9.6x250x465=279000N>Vmax=180000N

截面符合要求。

(2)验算是否需要计算配置箍筋

0.7/；^)=0.7x1.1x250x465=89512.5N<Vmax(=180000N),故需要进行配

箍计算。

(3)只配箍筋而不用弯起钢筋

V=OJftbh0+1.25fyv-^-h0

TJA

则———=0.741mm2/mm

s

若选用①8@120,实有

叫1=2x503=0.838>0.741（可以）

s120

配箍率psv=4='"OB=0.335%

bs250x120

最小配箍率小3力。尔募426。/”（可以）

（4）既配箍筋又配弯起钢筋

根据已配的3虫25纵向钢筋，可利用1虫25以45°弯起，则弯筋承担的剪力：

%=0-84"ySin%

=0.8x490.9x300x—=833O8.52V

2

混凝土和箍筋承担的剪力：

Vcs^V-Vsh=180000-83308.5=96691.5N

选用中6@200,实用

S

。。Q2

=89512.5+1.25x210x——-x4650

200

=124056.2N>96691.5N（可以）

3.已知：N=3100KN,M=85KN.m,用=400义600；as=as=45mm,混凝土C20,钢

筋HRB400级，计算长度为6m。配筋有：=1964〃"〃之；4=,试复核截面是

否安全。

解：C20:力=9.6N"出〃°;力=LlN/mm?

2

钢筋HRB400级：fy=360N/mm

(1)弯矩作用平面外轴压验算

〜黑不取i895

N“=0.9夕(力A+/X)

=0.9x0.895x[9.6x400x600+360x(1964+603)]=26QQKN<310QKN

不安全。

(2)弯矩作用平面内承载力验算

h0=h-as=600-45=555mm

由M=%/>+//—AA得到:

Nu-M+AA3100X103-300x1964+300x603”，

x=----------------------=-----------------------------------