混凝土及砌体结构试题与答案.doc

混凝土及砌体结构试题(上)
（土木工程专业建筑工程方向2002年）

本题得分：

一、填空题（每空1分，共20分）

1. 钢筋和混凝土共同工作的基础是二者具有可靠的粘结力和相近的线膨胀系数。
2. 普通钢筋混凝土中常用的钢筋有HPB235级、HRB335级、 HRB400 和RRB400级。
3. 有明显屈服点钢筋设计强度取值依据为钢筋的 屈服 强度。
4. 衡量钢筋塑性性能好坏的指标有 伸长率 和钢筋的冷弯。
5. 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。
6. 随着加荷速度的增加，混凝土的抗压强度提高，混凝土的极限压应变 降低 。
7. 混凝土的弹性系数γ随着混凝土应力的增加而 减小 。
8. 影响混凝土徐变的最主要因素是 持续应力大小 。
9. 随着体表比增大，混凝土的收缩变形 变小 。
10. 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。
11. 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和 破坏性质 有关。
12. 对结构进行设计时的荷载组合包括 基本组合 、标准组合、频遇组合、和准永久组合。
13. 混凝土的耐久性应根据结构的 使用环境 和设计使用年限进行设计。
14. 第一类T形截面受弯构件计算中适用条件判别公式中ρ≥ρmin中，ρ＝。
15. 保证斜截面抗弯，弯起钢筋弯起点离充分利用点距离应≥ ho/2 。
16. 箍筋的构造要求包括直径、间距、肢数和 最小配筋率 。
17. 规范规定受扭构件计算时ζ的取值范围是 0.6～1.7 。
18. 影响裂缝宽度的主要因素是 钢筋应力 。
19. 肋梁楼盖设计时，主梁为双排钢筋的计算高度h0=h- 70～80mm 。
20. 按塑性设计保证塑性铰有足够转动能力要求ξ≤ 0.35 。
本题得分：
二、单项选择题（每题2分，共20分）

1. 下列四种情况属于承载力极限状态的是： B
A) 吊车梁的变形过大，使吊车不能正常运行；
B) 钢筋混凝土挡土墙整体滑移；
C) 圆形水池漏水；
D) 洁净厂房灰尘超标。
2. 下面说法正确的是： A
A） 混凝土强度等级高，混凝土的耐久性好；
B） 水灰比大，混凝土的耐久性好；
C） 掺有氯盐防冻剂的混凝土耐久性好；
D） 混凝土振捣密实耐久性差。
3. 受弯构件设计时，当ξ＞ξb时应采取 C
A） 提高钢筋级别；
B） 增加钢筋用量；
C） 采用双筋梁；
D） 增加箍筋用量。
4. 减小构件挠度的最主要措施为 D
A） 增加梁截面宽度；
B） 选直径较粗的钢筋；
C） 提高混凝土的强度等级；
D） 增加梁的截面高度。
5. 当钢筋强度充分利用时，下列说法正确的是： B
A） 钢筋强度等级高则钢筋锚固长度短；
B） 混凝土强度等级高则钢筋锚固长度短；
C） 受压钢筋的锚固长度比受拉钢筋的锚固长度长；
D） 受剪钢筋的锚固长度比受拉钢筋的锚固长度长。
6. 下列说法正确的是： B
A） 受拉纵筋越多，受弯构件的开裂弯矩越大；
B） 混凝土强度等级越高，受弯构件的开裂弯矩越大；
C） 截面相同时，┳形比 ┻ 形截面的开裂弯矩大；
D） 肋宽相同时，┻形比 □ 形截面的开裂弯矩小。
7. 计算受弯构件挠度时，应采取 B
A） 取同号弯矩区段内最大刚度；
B） 取同号弯矩区段内最大弯矩截面的刚度；
C） 平均刚度；
D） 构件各截面的实际刚度。
8. 螺旋箍筋约束混凝土抗压强度提高的原因是 C
A） 螺旋箍筋直接受压；
B） 螺旋箍筋使混凝土密实；
C） 螺旋箍筋约束了混凝土的横向变形；
D） 螺旋箍筋使混凝土中不出现微裂缝。
9. 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
A） 混凝土和钢筋均不产生应力；
B） 钢筋受拉，混凝土受压；
C） 钢筋受压，混凝土受拉；
D） 混凝土受拉，钢筋也受拉。

10. 在双筋梁设计时，x＜2说明： C
A） 不需要受压钢筋；
B） 受拉钢筋配置过多；
C） 受压钢筋应力＜；
D） 受压钢筋应力＞。
本题得分：
三、简答题（每题4分，共24分）
1．简述受弯构件正截面的三种破坏形态。
适筋：当受拉区配置适量的钢筋时，受拉钢筋首先到达屈服强度而引起破坏，破坏时有明显的预兆，为“塑性破坏”。钢筋和混凝土基本上都得到充分利用。
超筋：当受拉区配置的钢筋过多时，受压区混凝土首先被压碎而引起破坏，钢筋拉应力尚小于屈服强度，破坏前没有明显的预兆，为“脆性破坏”。
少筋：当配筋量很低，构件破坏前的极限弯矩M u不大于开裂时的弯矩M cr；构件混凝土一开裂，受拉钢筋立即屈服，受压区混凝土进入强化阶段产生破坏。构件开裂后立即发生很宽的裂缝和很大的挠度，也属于“脆性破坏”。

2．肋梁楼盖设计时，为什么要对内区格板的内力进行折减？
连续板跨中由于正弯矩作用截面下部开裂，支座由于负弯矩作用截面上部开裂，这就使板的实际轴线成拱形，如果板的四周存在有足够刚度的边梁，即板的支座不能自由移动时，则作用于板上的一部分荷载将通过拱的作用直接传给边梁，而使板的最终弯矩降低。为考虑这一有利作用，《规范》规定，对四周与梁整体连接的单向板中间跨的跨中截面及中间支座截面，计算弯矩可减少20％。但对于边跨的跨中截面及离板端第二支座截面，由于边梁侧向刚度不大(或无边梁)难以提供水平推力，因此计算弯矩不予降低。

3．确定混凝土保护层厚度要考虑哪些因素？
使用环境类别、构件形式（梁板柱）、钢筋锚固、钢筋直径、裂缝宽度

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？
1．等效矩形应力图形的面积与理论图形（即二次抛物线加矩形图）的面积相等，即压应力的合力大小不变；
2．等效矩形应力图的形心位置与理论应力图形的总形心位置相同，即压应力的合力作用点不变。
5．按弹性设计和按塑性设计的破坏标准有何不同。
按弹性设计时认为当结构任一截面的内力达到极限弯矩时，整个结构即达到承载力极限状态。当按塑性设计时，达到承载力极限状态的标志不是某一个截面的屈服，而是首先在一个或几个截面出现塑性铰后，随着荷载增加，在其它截面亦陆续出现塑性铰，直到结构的整体或局部形成几何可变体系为止。

6．钢筋混凝土结构对钢筋性能有哪些要求？
钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求，概括地说，即要求强度高，塑性及焊接性能好。此外，还要求和混凝土有良好的粘结性能。
本题得分：
四、计算题（共36分）

1．一简支单向平板，厚100mm，承受均布活荷qk=2 kN/m2，板面20mm厚水泥砂浆抹面、板底20mm厚混合砂浆抹底,混凝土容重25 kN/m3、水泥砂浆容重20 kN/m3、混合砂浆容重17 kN/m3。求作用在计算单元上的荷载设计值q。（γG=1.2, γQ=1.4）
（8分）
解:
取1米宽板带，-----------（1分）
恒载汇集：
20mm厚水泥砂浆 20×0.02＝0.40 kN/m
20mm厚混合砂浆 17×0.02＝0.34 kN/m
混凝土板厚100mm 25×0.10＝2.50 kN/m

恒载标准值gk=3.24 kN/m-----------（2分）
活载标准值qk=2.00 kN/m
1米宽板带上荷载设计值 q＝1.2gk+1.4qk-----------（4分）
＝1.2×3.24+1.4×2
＝6.688 kN/m-----------（1分）

2．已知矩形截面梁b×h=250×500mm，as=35mm，由荷载设计值产生的弯矩M＝180 kNm。混凝土强度等级C30，钢筋选用HRB400级，求受拉钢筋面积As
（C30混凝土:a1=1.0,fc＝14.3N/mm2,HRB400:fy= 360N/mm2,ξb=0.52 ,ρmin=0.2%）
（10分）
解:
h0=h-35=500-35=465mm-----------（1分）
as=M/(a1fcbho2)= 180×106/(1.0×14.3×250×4652)=0.233-----------（2分）
x===0.269<xb=0.52, -----------（2分）
=1-0.5×0.269＝0.866-----------（1分）
As=M/(gsfyh0)＝180×106/(0.866×360×465)＝1242mm2-----------（2分）
ρ= As /bh0=1242/(250×465)＝1.1%＞ρmin=0.2%-----------（2分）
3．一承受集中荷载的T形截面梁如图所示。混凝土C30，箍筋HRB235级，双肢
φ6@150，现在要将箍筋直径由φ6改为φ8，问箍筋间距应多大？（12分）
（C30混凝土:a1=1.0,fc＝14.3N/mm2, ft=1.43N/mm2,
HPB235:fyv= 210N/mm2,Smax=250mm ,ρsvmin=0.24ft/fyv）

解:
ρsvmin=0.24ft/fyv=0.24×1.43/210＝0.16％-----------（2分）
原配置箍筋φ6@150的配箍率：ρsv=＝＝0.19％-------（2分）
原配置箍筋φ6@150满足最小配箍率要求，改为直径φ8后应按照等量要求配置箍筋。-----------（2分）
＝265mm-----------（4分）
同时应S≤Smax=250mm，所以直径由φ6改为φ8后的箍筋配置为：
φ8@250-----------（2分）
4．已知如图所示两端固定的钢筋混凝土梁，承受均布荷载，上下纵筋面积均为As，抵抗弯矩为Mu，按塑性设计，求qu=？（支座、跨中均按单筋截面计算，塑性铰有足够的转动能力）
（6分）

解:
首先支座产生塑性铰，此时梁承受的荷载为q1，则
所以，-----------（2分）
支座产生塑性铰后，原两端固定梁变为两端铰支梁，继续增加荷载后，跨中截面产生塑性铰，整个结构变为几何可变体系丧失承载力。-----------（1分）
设增加的荷载为Δq，则
所以-----------（2分）
按塑性设计，此梁最终所能承受的荷载：
qu＝q1+Δq=+=-----------（1分）

2003年秋《混凝土结构设计原理》试卷答案
一、 是非题（对的打“√”，错的打“×”）10分
1． 结构可靠度指标越大 ，结构失效概率越大。（ × ）
2． 钢筋经过冷拉后，既可以提高其抗拉强度，又可以提高其抗压强度。（ × ）
3． 钢筋伸长率试验中，其标距越大测到的伸长率越大。（ × ）
4． 混凝土立方体试块的尺寸越大，立方体抗压强度越高。（ × ）
5． 混凝土受到的压应力越大，其徐变变形越大。（ √ ）
6． 与混凝土不同，钢筋的抗拉与抗压强度设计值总是相等。（ × ）
7． 一般适筋梁在正常使用荷载作用下必定开裂。（ √ ）
8． 的两对边支承矩形钢筋混凝土板属于单向板。（ √ ）
9． 材料的强度设计值大于材料的强度标准值。（ × ）
10． 荷载的分项系数在任何情况下都大于1。（ × ）
二、 填空（每空一分，共15分）
1． 钢材含碳量越高，其强度就越 高 ，其变形能力就越 差 。
2． 钢筋混凝土梁正截面设计中，是为了避免超筋破坏，而是为了避免少筋破坏 。
3． 在钢筋混凝土结构构件中，钢筋和混凝土共同工作的基础是存在粘结作用和相近的线膨胀系数。
4． 钢筋混凝土受扭构件计算中应满足，其中的目的是保证受扭箍筋在极限状态时屈服，的目的是保证受扭纵筋在极限状态时屈服。
5． 受弯构件受压区混凝土应力图形的等效原则是压应力的合力不变和压应力合力作用点不变。
6． 根据功能要求，结构极限状态可分为正常使用极限状态和承载能力极限状态两大类，在按承载能力极限状态进行设计时，荷载效应及结构抗力需采用设计值。
7． 钢筋是塑性性能是以伸长率和冷弯试验指标来反映。
三、 单项选择题（每空2分，共20分）
1． 梁的混凝土保护层厚度是指（A）
A． 主筋外表面至梁表面的距离；
B． 箍筋外表面至梁表面的距离；
C． 主筋截面形心至梁表面的距离。
2． 钢筋混凝土构件中级钢筋端头做成弯钩形式是为了（B）
A． 承担混凝土因收缩而产生的应力；
B． 增加混凝土与钢筋的粘结；
C． 施工方便
3． 设计时，我们希望梁斜截面抗剪破坏形态为（C）
A．斜压破坏； B.斜拉破坏 C.剪压破坏
4.计算单跨钢筋混凝土简支梁的变形时,构件刚度取(A)
A.最小刚度; B.最大刚度; C.平均刚度; D.各截面的计算刚度。
5．在钢筋混凝土连续梁活荷载的不利布置中，若求支座处的最大弯矩，则活荷载的正确布置是（B）
A．在该支座的右跨布置活荷载，然后隔跨布置；
B．在该支座的相邻两跨布置活荷载，然后隔跨布置；
C．在该支座的左跨布置活荷载，然后隔跨布置；
D．以上说法都不正确。
6．在描述混凝土强度的诸指标中，其基本的强度指标是（B）
A．混凝土的轴心抗压强度标准值；
B．混凝土的立方体抗压强度标准值；
C．混凝土的立方体抗压设计强度。
7．弯起钢筋弯起点与充分利用点之间的距离的目的是（C）
A．满足正截面抗弯承载力；
B．满足斜截面抗剪承载力；
C．满足斜截面抗弯承载力；
8．下列（A）状态被认为超过正常使用极限状态。
A. 影响正常使用的变形；
B. 因过度的塑性变形而不适合于继续承载；
C. 结构或构件丧失稳定；
D. 连续梁中间支座产生塑性铰。
9．保持不变的长期荷载作用下，钢筋混凝土轴心受压构件中，混凝土徐变使（C）
A． 混凝土压应力减少，钢筋的压应力也减少；
B． 混凝土及钢筋的压应力均不变；
C． 混凝土压应力减少，钢筋的压应力增大。
10．钢筋混凝土梁（C）
A．提高配箍率可以明显提高斜截面抗裂能力；
B．提高配箍率可以防止斜压破坏；、
C．配置受压钢筋可以提高构件的延性；
D．提高纵筋配筋率可以明显提高梁的正截面抗裂能力。
四、 简答题（每题4分，共20分）
1． 已知：、、、，请根据平截面假定推导出界限相对受压区高度的计算公式。
解：

2． 钢筋混凝土连续梁按塑性理论设计时，如何保证塑性铰的转动能力？塑性铰与理想铰的区别是什么？
答：保证塑性铰转动能力的措施：
1） 控制纵筋的配筋率，。
2） 钢筋须具有足够的屈服台阶，强度不宜过高。
3） 混凝土的极限压应变要大，所以混凝土的强度也不宜过高。
塑性铰和理想铰的区别：
1）理想铰不能传递弯矩，可自由转动。而塑性铰能传递一定的弯矩，转动能力有限， 且为单向铰。
2）塑性铰发生在一小段局部区域，而非集中点。理想铰为一集中点。
3．请说明钢筋混凝土受弯构件最大裂缝宽度计算公式中各符号含义，控制裂缝宽度最有效措施是什么？
答：各符号含义如下
——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数；
——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区边缘的距离；
——按荷载效应标准组合计算的钢筋混凝土构件裂缝处，纵向钢筋的应力；
——纵向受拉钢筋的弹性模量；
——纵筋等效直径；
——按有效受拉区混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率。
控制裂缝宽度的最有效措施是减小纵向受拉钢筋的应力，也就是相应的增加。
4． 请解释可变荷载准永久值的含义。
答：可变荷载准永久值是指在结构上经常作用的可变荷载，它与时间的变异性有一定的相关，即在规定的期限内，具有较长的总持续时间，对结构的影响有如永久荷载的性能。它是以荷载的准永久值系数与相应的可变荷载标准值的乘积来确定。
5． 我国《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）中，钢筋混凝土构件纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度是根据什么确定的？
答：确定因素如下
1） 使用环境类别；
2） 构件种类；
3） 混凝土强度等级。
五、 计算题（共35分）
1． 计算题（10分）
已知：一两端固定钢筋混凝土梁，采用对称配筋，梁跨中与支座处抵抗弯矩设计值均为。
求：（1）按弹性理论设计时可承受的线荷载设计值。
（2）按塑性理论设计时可承受的线荷载设计值。

解：由于梁上下对称配筋，所以在任一截面处的抵抗弯矩均等于。
（1）控制截面为支座边缘
由得：
（2） 当支座边缘截面弯矩达到抵抗弯矩时，支座两端同时出现塑性铰。原两端固支体系可视为两端筒支，为静定体系，在外荷载作用下，直至跨中截面的弯矩达到抵抗矩时，将在跨中又出现塑性铰，整个结构变为一次可变体系，达到了极限状态。从弹性极限状态到塑性极限状态，外荷载的增量可由简支梁求得

可得：
按塑性理论设计时可承受的线荷载设计值为。
2． 计算题（10分）
已知某T形截面梁，截面尺寸见下图，混凝土强度等级采用，受力纵筋采用级，梁所承担的弯矩设计值，试求所需受拉钢筋截面面积。（注：受拉钢筋采用双排，）
解：（1）判别T形面类型
截面有效高度

故为第二类T形截面梁。
（2）采用分解法计算配筋

查得：，（不超筋）

选用625+220
3． 计算题（15分）
某矩形截面简支梁，混凝土强度等级，截面尺寸见下图，纵向钢筋（），箍筋采用钢筋（），试求该梁所承受的线荷载设计值（包括自重）。（注：纵向钢筋采用单排，，应考虑受弯和受剪承载力）

解：（1）从抗弯角度考虑
截面有效高度
（不超筋）

（2）从抗剪角度考虑
a.支座边缘截面

截面的抗剪能力（由于弯起钢筋弯点距离边缘，因此考虑弯起钢筋在支座边缘处的抗剪能力）

b.弯起钢筋弯起点

2004年秋《混凝土结构设计原理》试卷答案
一．填空题（每空1分，共20分）
1．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。
2．钢筋混凝土中常用的HRB400级钢筋代号中数字400表示__钢筋强度的标准值为400。
3．有明显屈服点钢筋设计强度取值依据为钢筋的____屈服___强度。
4．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。
5．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。
6．混凝土的弹性系数g随着混凝土应力的增加而___减小__。
7．影响混凝土徐变的最主要因素是__混凝土的应力水平。
8．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。
9．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N≤，其中w主要与构件的长细比_有关。
11．混凝土的耐久性应根据结构的_使用环境_和设计使用年限进行设计。
12．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中，ρ=。
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。
14．为保证______斜截面抗弯承载力__，弯起钢筋弯起点离充分利用点距离应为≥hо/2。
15．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。
16．小偏心受压构件的破坏特点是_混凝土压坏，As屈服_ As无论受压还是受拉均不屈服。
17．混凝土立方体强度_大于__（ ＞、＜、＝）轴心抗压强度。
18．影响裂缝宽度的主要因素是__裂缝间距。
19．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__防止受压筋屈服。
20．连续梁按塑性设计要求ξ≤0.35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）
1．下列各项中___A__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，但时，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，当时应_C__
A） 提高钢筋级别
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
D） 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___
A） 钢筋强度等级高则钢筋锚固长度短
B） 混凝土强度等级高则钢筋锚固长度短
C） 受压钢筋的锚固长度比受拉钢筋的锚固长度长
D） 受剪钢筋的锚固长度比受拉钢筋的锚固长度长
6．下列正确的是__B____
A） 受拉纵筋越多，受弯构件的开裂弯矩越大
B） 混凝土强度等级越高，受弯构件的开裂弯矩越大
C） 截面相同时，┬形比┴形截面的开裂弯矩大
D） 肋宽相同时，┴形比□形截面的开裂弯矩小
7．计算等截面受弯构件挠度时，应采用_B_____
A） 取同号弯矩区段内最大刚度
B） 取同号弯矩区段内最大弯矩截面的刚度
C） 平均刚度
D） 构件各截面的实际刚度
8．螺旋箍筋约束混凝土抗压强度提高的原因是__C____
A） 螺旋箍筋直径受压
B） 螺旋箍筋使混凝土密实
C） 螺旋箍筋约束了混凝土的横向变形
D） 螺旋箍筋是混凝土中不出现微裂缝
9．一两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___
A） 混凝土和钢筋均不产生应力
B） 钢筋受拉，混凝土受压
C） 钢筋受压，混凝土受拉
D） 混凝土和钢筋受拉
10．下面正确的是__A____
A） 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
B） 受弯构件在正常使用条件下是不会出现裂缝的
C） 可变荷载不参与荷载长期效应组合
D） 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）
（2） ，
（1）最小截面尺寸限制条件，防止发生斜压破坏；
（2）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）; (2)
（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和的意义。
，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b×h=250×500mm，=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：
)
(10分)
解：
（2分）

2．如图所示承受均布荷载的梁，截面b×h=200×500mm；在距边支座1m范围内配有双肢箍筋（每肢截面积50.3）,s=150mm；梁的中段配双肢箍筋，s=200mm；混凝土C25
（）；钢筋HPB235级（）。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：）(10分)

解：
支座处的剪力
支座处的抗剪承载力

按支座处的抗剪承载力计算均布荷载

距支座1m处的剪力
支座处的抗剪承载力

按支座处的抗剪承载力计算均布荷载

3．某混凝土柱截面尺寸b×h=400×600mm，，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HRB335，求：该柱满足正截面承载力所需的钢筋截面面积及值。（，）
（10分）
解：

令

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（），的面积。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）求连续梁的极限承载力，并问此时的中间支座弯矩调幅值是否满足要求。（6分）

弹性弯矩系数

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）
（2）支座处满足要求（2分）
（3）
边支座剪力=
中间支座剪力=

中间支座的弹性弯矩=
中间支座的弯矩调幅=，满足要求。（1分）

2005年秋《混凝土结构设计原理》试卷答案
一、 填空题（每空1分，共二十分）
1、 结构的功能要求有安全性、适用性和 耐久性。
2、 钢筋的锚固长度与混凝土的强度、钢筋的受力状态、钢筋的表面形状和钢筋强度或者直径有关。
3、 结构的目标可靠指标【】与结构的安全等级和破坏性质有关。
4、 混凝土的变形模量随着应力的增加而减小。
5、 钢筋冷拉只能提高抗拉强度。
6、 硬钢没有明显屈服点。
7、 长期荷载作用下裂缝宽度增大。
8、 配受压钢筋可以减少构件长期挠度。
9、 按塑性设计要求ξ≤0.35。
10、 肋梁楼盖按弹性理论计算时梁的支座危险截面为支座边缘。
11、 主次梁相交位置的一定区域内配置吊筋或箍筋。
12、 受弯构件工作的Ⅱa钢筋应力为 fy 。
13、 保证弯起钢筋弯起点离充分利用点之间的距离≥h0，目的是保证斜截面抗弯承载力。
14、 梁剪切破坏的形式为斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏。
15、 混凝土压应变越大，混凝土徐变越大。
16、 三向受压可使混凝土抗压强度提高。
17、 集中荷载作用下梁的抗剪强度小于均布荷载作用下梁的抗剪强度。
18、 从经济角度考虑双筋梁A’越多，越不经济。
19、 箍筋的最小直径与截面高度有关。
20、 当V<0.7ftbh0时，切断纲筋的实际切断点离理论切断点的距离为20d。
二、 单向选择题（每题2分）
1、 可变荷载的分项系数（A）
A 对结构有利时<1.0 B 无论何时>1.0
C 无论何时＝1.4 D 作用在挡土墙上=1.4
2、与意义相同的表达式为（A）
A B
C D
3、与V≥ fcbh0意义相同的表达式为（B）
A B
C D
4、混凝土的收缩（B）
A 随混凝土的压应力增大而增大 B 随水灰比增大而增大
C 随混凝土密实度增大而增大 D 随养护齢期增大而增大
5、混凝土连续梁按塑性设计时的破坏是指（A）
A 形成机构 B 某一截面钢筋屈服
C 几个截面钢筋屈服 D 塑性铰转动很大
6、单向板（A）
A是四边支承、荷载主要沿短边传递的板
B是四边支承（长边l2,短边l1）l2/l1<2的板
C与支承条件无关 D按单向板计算就是单向板
7、下面说法正确的是（B）
A梁不用作挠度计算 B只要满足的构造要求一般不需作挠度计算
C当荷载较大时作挠度计算 D 挠度与混凝土强度无关
8、减小裂缝宽度的主要措施是（C）
A增加钢筋的直径 B用Ш级钢代替Ⅱ级钢
C增加钢筋面积 D降低混凝土强度等级
9、等跨连续梁在均布荷载作用下，按塑性设计应（D）
A对跨中弯矩调幅使之减小 B对支座弯矩调幅使之减小
C对跨中和支座弯矩调幅使之减小 D对支座弯矩调幅使之减小，对跨中弯矩调幅使之增加，要满足平衡条件
10、下面属于正常使用极限状态的是（D）
A钢筋达到抗拉强度 B混凝土达到抗压强度
C钢筋和混凝土都达到强度 D震动过大满足不了加工精度要求
三、 简答题（共25分）
1、 钢筋和混凝土共同工作基础是什么？（3分）
答：1、粘结力；2、线膨胀系数；3、混凝土保护钢筋
2、 轴心受压构件中混凝土徐变对钢筋应力是如何形成影响的？（2分）
答：长期荷载作用下混凝土产生徐变，而钢筋没有徐变，由于二者可靠粘结，共同变形，使混凝土压应力减小，钢筋压应力增加。
3、 什么是可变荷载准永久值，是如何计算的？（2分）
答：使用基准期内，经常出现和被超过的某荷载值，它的作用相当永久荷载。可变荷载永久值＝φq×可变荷载标准值
4、 受弯构件适筋梁和超筋梁的界限相对受压区高度是如何确定的？（4分）

答：

5、 混凝土保护层厚度应考虑哪些因素确定？（4分）
答：1、钢筋和混凝土的粘结强度；2、钢筋混凝土的耐久性
6、 T形截面梁的翼缘宽度根据哪些因素确定？（3分）
答：T形截面梁翼缘宽度根据梁净距、梁跨度和翼缘厚度确定。
7、 如何保证受弯构件斜截面不发生斜拉破坏？（2分）
答：满足最小配箍率要求，
8、 对单向板肋梁楼盖设计时，为什么要对板和次梁进行荷载调整，而主梁不需要？（5分）
答：板支座次梁、次梁支座主梁在计算简图中视为铰支，而实际次梁对板，主梁对次梁都存在转动约束，计算简图与实际差别造成计算的跨中弯矩大于实际，而支座弯矩小于实际，为了消除误差采取荷载调整方法。
主梁的支座为柱，只有当时才按铰接考虑，按连续梁计算。此时，柱对主梁的转动约束很小与计算简图吻合。而当时按刚结的框架考虑，所以不需进行荷载调整。
四、 计算题（35分）
1、 如图示，一根简支梁，环境类别一级，混凝土为C30（），纵向受拉钢筋和弯起钢筋为HRB335级（）, ,箍筋为HPB235级（）, ，试求该梁能承受的均布荷载设计值q（包括自重）（需考虑抗弯和抗剪两方面）。（15分）

解：（1）

抗弯：

（2） 抗剪：
支座边缘：

弯起钢筋弯起点：

所以
2、 一T形截面梁，,环境类别为一类，,承受弯矩设计值。混凝土等级为C30（），钢筋采用HRB335级（）, ,,求所需钢筋面积。（10分）
解：

3、 已知如图所示，承受均布荷载标准值,求荷载效应值（M,V）, ,结构重要性系数。（10分）

解：