《混凝土结构设计原理》试卷A及答案

土木建筑学院2003级土木专业

《混凝土结构设计原理》试卷A

姓名学号成绩

一、单项选择题（每小题2分，共20分）

1.热轧钢筋冷拉后（）

A.可提高抗拉强度和抗压强度B.只能提高抗拉强度

C.可提高塑性，强度提高不多D.只能提高抗压强度

2.以下使结构进入承载能力极限状态的是（）

A.结构的部分出现倾覆B.梁出现过大的挠度

C.梁出现裂缝D.钢筋生锈

3.钢筋混凝土偏心受压构件，其大小偏心受压的根本区别是（）

A.截面破坏时，受拉钢筋是否屈服

B.截面破坏时，受压钢筋是否屈服

C.偏心距的大小D.受压一侧混凝土是否达到极限压应变值

4.在梁的斜截面受剪承载力计算时，必须对梁的截面尺寸加以限

制（不能过小），其目的是为了防止发生（）

A.斜拉破坏B.剪压破坏C.斜压破坏D.斜截面弯曲破坏

5.对无腹筋梁的三种破坏形态，以下说法正确的是（）

A.只有斜压破坏属于脆性破坏B.只有斜拉破坏属于脆性破坏

C.只有剪压破坏属于脆性破坏D.三种破坏都属于脆性破坏

6.复合受扭构件设计计算时（）

A.要考虑混凝土抗剪和抗扭作用的相关性

B.要考虑钢筋抗剪和抗扭作用的相关性

C.对截面的塑性抗扭抵抗矩要进行修改

D.当为I形截面时要考虑翼缘的抗剪作用

7.钢筋混凝土纯扭构件，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比为

0.6<^<1.7,当构件破坏时（）

A.仅纵筋达到屈服强度B.纵筋和箍筋都不能达到屈服强度

C.纵筋和箍筋都能达到屈服强度D.仅纵筋达到屈服强度

8.减少钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度，首先应考虑的措施是（）

A.增加钢筋面积B.采用细直径的钢筋或变形钢筋

C.增加截面尺寸D.提高混凝土的强度等级

9.预应力混凝土和普通混凝土相比，提高了（）

A.承载能力B.承载能力和抗裂度C.延性D.抗裂性能

10.钢筋混凝土结构容许带裂缝工作是因为（）

A.实际结构很少出现裂缝，“容许带裂缝工作”只是个理论概念

B.容许的裂缝很细小，肉眼看不见，对结构无害

C.有利于发挥受拉钢筋的强度性能

D.裂缝可作为破坏的预兆，以利于及时对结构进行加固处理

二.判断题（试判断下述的正确与否，正确的请打J号，错误的请打

X号，每小题2分，共10分）

1.施加预应力不但可以明显改善混凝土受弯构件的抗裂性能，同

样还能使其承载能力提高（）

2.对于大偏心受压构件，轴压力的作用对抗弯是有利的，而在剪

扭构件中剪力作用对抗扭是不利的（）

3.钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C15（）

4.结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）为达到正常使用极限状

态（）

5.钢筋混凝土梁在受压区配置钢筋，将增大长期荷载作用下的挠

度（）

三.简答题（共20分）

1.钢筋混凝土适筋梁分为哪几个工作阶段？每个工作阶段与设计

计算有什么联系？（6分）

2.什么是结构构件变形验算的“最小刚度原则”？（4分）

3.什么是混凝土徐变，影响徐变大小的主要因素有哪些？（5分）

4.影响梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？（5分）

四.计算题（共50分）

1.一矩形截面简支梁，截面尺寸）x/z=25O〃7mx600mm,混凝土强度

等级为C20（力=11.9N/mm2）,纵向钢筋采用HRB400级（4=360

2

N/mm）,€b=0.518,环境类别为一类，梁跨中截面承受的最大弯

矩设计值为M=450KN.m,若上述设计条件不能改变，求截面所需

的受力钢筋截面面积。（12分）

2.有一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸及纵筋数量等见图1,

环境类别为一类，该梁承受均布荷载设计值70KN/m（包括自重），

2

混凝土强度等级为C20(/=1.1N/mm\/c=9.6N/mm),箍筋为

热轧HPB235级钢筋(4=210N/mni2),纵向钢筋采用山田335级

2

(4=300N/mm)o求：箍筋和弯起钢筋的数量(要求4助＞0)。

(14分)70kN/m

3.已知圆形截面现浇钢筋混凝土柱，直径为350nlm,承受轴心压力

设计值N=1900KN,设计长度/°=4m,混凝土强度等级为C25

22

（/c=ll.9N/mm）,柱中纵筋采用HRB335级（y；=300N/mm）,箍

2

筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210N/mm）,所处环境类别为一类。

试求该柱的纵向钢筋截面面（IJd=l2,（p=O.92;/o/J=10.5,^=0.95）

（10分）。

4.已知，荷载作用下柱的轴向力设计值N=300KN,弯矩M=159KN.m,

截面尺寸：bxh=300〃vwx4OO/W77，as=as=40/wn；混凝土强度等

级为C20（力=9.6N/W,当=0.55）,钢筋采用HRB335级（人=300

N/mm2）；计算长度/。=2.4机。求：钢筋截面面积A；及A.。

（/0/^<8,^=1.0）（14分）

钢筋的计算截面面积及公称质■表附表军1

直径不同根数钢筋的计值48面面枳(m?)电根钢肺螺纹钢

d公称质量筋外径

(mm)123456789(kg/m)(mm)

37.114.121.228.335.342.449.556.563.60.055

412.625.137.750.262.875.487.9100.51130.099

519.6395979981181381571770.154

628.357851131421701982262550.222

6.533.2661001331661992322652990.260

850.3101151201终3023524024530.395

8.252.81061582112643173704234750.432

1078.51572363143934715506287070.61711.3

12113.122633945256567879190410170.88813.5

14153.93084616157699231077123013871.2115.5

16201.140260380t100512061407160818091.5818

18254.5靠7«1017127215261780203622902.0020

206M94!1256157018S42200251328272.4722

22380.176011401520190022812661XM134212.9824

25490.998214731964"54期3436392744183.8527

28615.3123218472463307936954310492655424.8330.5

32804.3160924183217402148265630643472386.3134.5

361017.9203630544072508961077125814391617.99

401256.125133770502762837540879610053113109.87

土木建筑学院2003级土木专业

《混凝土结构设计原理》试卷A答案

一、单项选择题（每小题2分，共20分）

1.B2.A3.A4.C5.D6.A7C8.B9D10.C

二.判断题（试判断下述的正确与否，正确的请打J号，错误的请打

X号，每小题2分，共10分）

1.X2.V3.V4.X5.X

三.简答题（共20分）

L答：适筋梁正截面受弯的全过程可划分为三个工作阶段：

第I阶段：混凝土开裂前的未裂阶段；（1分）

第II阶段：混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段（1分）

第m阶段：钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段。（1分）

la阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据；（1分）

n阶段可作为使用阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据;

（1分）

IHa阶段可作为正截面受弯承载力计算的依据。（1分）

2.答：“最小刚度原则”就是在简支梁全跨长范围内，可都按弯

矩最大处的截面弯曲刚度，亦即按最小的截面弯曲刚度,

用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠

度。（4分）

3.答：在不变的应力长期持续作用下，混凝土的变形随时间而徐

徐增长的现象称为混凝土的徐变。（2分）

影响徐变的因素主要有：（1）持续作用压应力的大小；

（1分）（2）混凝土的组成成分，包括水灰比、水泥的用量、

骨料的弹性模量和所占体积；（1分）（3）混凝土所处的外

部环境，包括养护环境、使用环境。（1分）

4.答：影响梁斜截面受剪承载力的主要因素有：（1）剪跨比；（1

分）（2）混凝土强度；（1分）（3）箍筋的配筋率；（1分）

（4）纵筋配筋率；（1分）（5）截面尺寸和形状（1分）

四.计算题（共50分）

1,解：（1）判断是否需要设计成双筋梁

假设受拉钢筋按两排放置时，%=〃-氏=600-60=540mm

（1分）

单筋截面所能承受的最大弯矩为：

加皿=a/切港M一0.5刍）

=1x9.6x250x5402x0.518x（l-0.5x0.518）

=268.7KNm<M=450KN•m

故应设计成双筋。（2分）

（2）计算所需受拉和受压纵筋的截面面积

设受压钢筋按一排考虑：a；=35mm（1分）

取工=蒜%（1分）

,/一%/力片或（>0.5,）

.二，）

_450X1一1X9.6X250x540?x0.518x（1-0.5x0.518）（2分）

360x（540-35）

=997.2mm2

2

As=997.2〃削2>Pmjn^=0.2%x250x540=270znw（1分）

f、A+aC360x997.2+1x9.6x250x0.518x5402

A=——;-----------=-----------------------------------=2S62mm

5e

fy360

（2分）

选配钢筋：受拉钢筋：6根直径25（4=2945如标）（1分）

受压钢筋：4根直径18（A；=1017/wn2）（l分）

2.解：（1）求剪力设计值

支座边缘处截面的剪力值最大

=-^/=-X70X3.56=124.6KN（1分）

nax2102

（2）验算截面尺寸

ax=600-35=465nvn（1分）

^=—=2.325<4（1分）

b200

属厚腹梁。

混凝土强度等级为C20<C50,故取4=1

0.25/yJ0%=0.25x1x9.6x200x465=223.2KN>Vmax（2分）

截面复合要求。

（3）验算是否需要计算配置箍筋

0.7f,bhQ=0.7x1.1x200x465=71.61KN<V（=124.6KN）,（2分）

故需要按计算配置箍筋。

（4）计算箍筋和弯起钢筋数量

根据已配的纵向钢筋，可利用一根直径22以450弯起,（1分）

则弯起钢筋承担的剪力：

VvZ,=0.8Av/,/ysin=0.8x380.1x300x=64.5AT/V（1分）

混凝土和箍筋承担的剪力：

V；,=V-VvZ,=124.6-64.5=60.1^（1分）

2x28.3

选66@200,巩i=0.142%>=0.126%（可以）

P=-夕vs.min

svbs200x200

（1分）

匕£=().7//%+1.25小厂3/。

s

=71.61+1.25x210x2x283x465(1分)

200

=106.15KN>60.1KN婀以)

（5）验算弯起钢筋弯起点处的

斜截面受剪承载力，见图

该处剪力设计值：

7”人（1.78-0.48）

V=124.6x-^----------

1.78（2分）

=91KN<106.15KN

可不必再弯起钢筋或加大箍筋。

3.解：由1嗡="43,。分）由内插法得:

12-10.512-11.43

0.95-0.92=^-0.92解得：0=0.93（1分）

4=^1=2x3502=9.62x1()4加2Q分)

44

由轴心受压公式可得:

1(1900000

4

30010.9x0.93-11.9x9.62xl0=3742.6W

（2分）

选配8根直径25得二级钢筋:A；=3927〃削2（1分）

二A；二3927

=4.08%>3%（1分）

一工一9.62x104

上式中A应用A-A；代换，重新计算A；

1f1900000-1L9X9,62X10^3889W

A==

万R砺。300-11.9<0.9x0.93

（2分）

选配8根直径25得二级钢筋：4；=3927M，（1分）

d国？M15.9xl04°八一八、

4,解:金=—=---------=530/WH（1分）

ea=20mm（0.5分）

贝lj《=+〃=530+20=550/ww（1分）

h^=h-ax=400-40=360zwn（0.5分）

0.5/；/0.5x9.6x300x400

<.==1.92>1（0.5分）

N300x103

取<i=l

/0"=6<15.<2=1（0.5分）

2

70

有rj=1+-------~h“2

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=1+-----!-----（6）2xlxl=1+0.02=1.02（1分）

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