混凝土结构设计原理A3纸试卷1.doc

一、填空题(每空1分)
1．钢筋和混凝土两种材料组合在一起，之所以能有效地共同工作，是由于
、 以及混凝土对钢筋的保护层作用。
2．钢筋混凝土矩形截面纯扭构件的破坏类型有适筋破坏、 破坏、 破坏和
破坏。
3．根据我国《建筑结构可靠度设计统一标准》，建筑结构应满足 、 和
三项功能要求。
4．对有明显流幅的钢筋，以 作为强度设计取值的依据；对没有明显流幅的钢筋，以 作为强度设计取值的依据。
5．双向板上荷载向两个方向传递，短边支承梁承受的荷载为 形分布，长边支承梁承受的荷载为 形分布。
1．钢筋和混凝土之间有良好的粘结力 两种材料的温度线膨胀系数十分接近
2．少筋 部分超筋 （完全）超筋
3．安全性 适用性 耐久性
4．屈服强度 条件屈服强度（或极限强度的85％，或残余应变为0.2％时的应力）
5．三角 梯
二、单项选择题（每小题1分）
1．与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力（A）。
A. 提高不多 B. 提高很多 C. 完全相同 D. 有所降低
2．混凝土强度的基本指标是（ A ）。
A. 立方体抗压强度标准值 C. 轴心抗压强度标准值
B. 轴心抗压强度设计值 D. 立方体抗压强度平均值
3．混凝土复杂受力时，何种情况下强度降低（ C ）
A. 三向受压 B. 双向受拉 C. 一拉一压 D. 双向受压
《混凝土结构设计原理》试卷 第 1 页 （ 共 6 页 ）
4．混凝土的侧向约束压应力提高了混凝土的（ D ）。
A. 抗压强度 B. 延性 C. 抗拉强度 D. 抗压强度和延性
5．关于混凝土的徐变，下列叙述不正确的是（ D ）。
A. 徐变是在长期不变荷载作用下，混凝土的变形随时间延长而增长的现象。
B. 持续应力的大小对徐变有重要影响。
C. 徐变对结构的影响，多数情况下是不利的。
D. 水灰比和水泥用量越小，徐变越大。
6．结构在规定时间内，在规定条件下完成预定功能的概率称为（B ）。
A. 安全性 B. 可靠性 C. 可靠度 D. 适用性
7．正常使用下的混凝土受弯构件正截面受弯是处于下列的（B ）项。
A. 处于第Ⅰ工作阶段，即没有裂缝。
B. 处于第Ⅱ工作阶段，即带裂缝工作。
C. 处于第Ⅲ工作阶段，即纵向受拉钢筋已屈服。
D. 处于第Ⅱ工作阶段，即纵向受拉钢筋已屈服。
8．下列关于钢筋混凝土矩形截面对称配筋柱的说法中，错误的是（ B ）。
A. 对于大偏心受压，当轴向力N值不变时，弯矩M值越大，所需纵向钢筋越多。
B. 对于大偏心受压，当弯矩M值不变时，轴向力N值越大，所需纵向钢筋越多。
C. 对于小偏心受压，当轴向力N值不变时，弯矩M值越大，所需纵向钢筋越多。
D. 对于小偏心受压，当弯矩M值不变时，轴向力N值越大，所需纵向钢筋越多。
9．五跨连续梁，为使第二支座出现最大剪力，活荷载应布置在（C ）。
A. 1、2、5跨 B. 1、3、5跨 C. 1、2、4跨 D. 2、4跨
10．次梁与主梁相交处，在主梁上设附加箍筋或吊筋，这是为了（B ）。
A. 补足因次梁通过而少放的箍筋。 B. 考虑到间接加载于主梁腹部将引起的斜裂缝。
C. 弥补主梁受剪承载力的不足。 D. 弥补次梁受剪承载力的不足。
1．A 2．A 3．C 4．D 5．D 6. B 7. B
8．B 9．C 10．B

（本题10分）三、判断题（判断下列叙述是否正确，认为正确打“√”，认为错误打“×”。每小题1分。）
1．混凝土强度等级由轴心抗压强度确定。 （ 错 ）
2．一般来说，低强度混凝土受压时的延性比高强度混凝土好些。 （ 对 ）
3．对于使用条件不允许出现裂缝的钢筋混凝土构件，只需要进行抗裂验算，可不进行承载力验算。（ 对 ）
4．大偏心受压构件可以不考虑附加偏心距的影响。 （ 错 ）
5．轴心受压构件正截面的相对界限受压区高度与受弯构件正截面的相对界限受压区高度是相同的。 （ 对 ）
6．大偏心受压构件正截面受拉破坏时，混凝土开裂后不会裂通，离纵向力较远一侧有受压区，否则对拉力作用点取矩将得不到平衡。 （ 对 ）
7．配筋量对钢筋混凝土纯扭构件开裂扭矩的影响很大。 （ 错 ）
8．混凝土构件在浇筑养护后成碱性，会在钢筋表面形成一层氧化膜，它能有效地保护钢筋，防止钢筋锈蚀。 （ 对 ）
9．在截面的受压区配置一定数量的钢筋对改善混凝土的延性没有作用。 ( 错 )
10. 对受扭起作用的钢筋主要是箍筋，纵筋对受扭基本没有作用 。 （ 错 ）
1．× 2．√ 3．√ 4．× 5．√
6．√ 7．× 8．√ 9．× 10．×

（本题33分）四、简答题

1．什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为哪两类，其含义各是什么？(5分)
答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计制定的某一功能的要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。（1分）
结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。（2分）
承载能力极限状态：是指结构或构件达到最大承载能力或者达到不适于继续承载的变形状态。（1分）
正常使用极限状态：是指结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态。（1分）
2．设计中如何防止梁斜截面受剪破坏的三种形态？(5分)
答：保证斜截面受剪承载力的方法是：
⑴通过斜截面受剪承载力的计算并配置适量的腹筋来防止剪压破坏 （1.5分）
⑵通过限制最小截面尺寸来防止斜压破坏 （1.5分）
⑶通过限制箍筋的最小配筋率和箍筋的最大间距来防止斜拉破坏 （2分）

3．简述矩形截面大、小偏心受拉构件正截面破坏发生的条件及破坏特征。(8分)
答：（1）当纵向拉力N作用在钢筋合力点及合力点范围以外时，发生大偏心受拉；（2分）
当纵向拉力N作用在钢筋合力点及合力点范围以内时，发生小偏心受拉。（2分）
（2）大偏心受拉破坏特征：构件破坏时，钢筋及的应力都达到屈服强度，受压混凝土强度达到；（2分）
小偏心受拉破坏特征：构件破坏时，截面全部裂通，拉力完全由钢筋承担。（2分）
4．提高受弯构件的截面抗弯刚度及减小受弯构件裂缝宽度的措施各有哪些？（7分）
答：提高受弯构件的截面弯曲刚度措施有：
⑴ 提高钢筋级别 （1分）
⑵ 加大纵向受拉钢筋用量 （1分）
⑶ 加大截面面积（提高截面弯曲刚度的最有效措施） （1分）
减小裂缝宽度的措施有：
⑴ 适当增加有效配筋率 （1分）
⑵ 施加预应力 （1分）
⑶ 减小纵向受拉钢筋直径，采用变形钢筋（减少裂缝宽度的有效措施）（2分）
5．什么是钢筋混凝土超静定结构的内力重分布？影响内力重分布的因素有哪些？（8分）
答：（1）钢筋混凝土超静定结构在其加载的过程中，由于材料的非弹性性质而引起的各截面内力之间的关系不再遵循线弹性关系的现象，称为内力重分布。（2分）
（2）影响内力重分布的因素
①塑性铰的转动能力。塑性铰应有较大的转动能力，否则内力重分布过程所需要的转角超过了塑性铰的转动能力，则在尚未形成预期的破坏机构以前，早出现的塑性铰已经因为受压区混凝土达到极限压应变而“过早”被压碎。（2分）
②斜截面承载能力。要想实现预期的内力重分布，其前提条件是在结构破坏机构出现前，不能发生因为斜截面承载能力不足而引起的破坏，否则将阻碍内力重分布继续进行。（2分）
③正常使用条件。如果最初出现的塑性铰转动幅度过大，塑性铰附近截面的裂缝开展过宽，结构的挠度过大，以致不能满足正常使用阶段对裂缝宽度和变形的要求。（2分）

五、计算题（第1小题17分，第2小题18分。）
1．一双筋矩形截面梁截面尺寸b×h= 200mm×450mm，混凝土强度等级为C25（11.9N/mm2），钢筋采用HRB400级钢筋（360N/mm2），截面设计弯矩M =170kN·m，环境类别为一类。试求纵向受拉钢筋和受压钢筋的截面面积。
附：60mm， 35mm， ， ， ，
, 。
1．
为使总的配筋量为最小，取，则 （1分）

（3分）
（2分）
（5分）

2．某框架结构柱，截面尺寸为b×h =300mm×500mm，承受轴向压力设计值N＝1500kN，弯矩设计值M＝300kN·m，附加偏心距，偏心矩增大系数1.137。采用C30（14.3N/mm2），纵筋采用HRB400级钢筋（360N/mm2）。已知配置的纵向受压钢筋为625（＝2945mm2），试确定该柱所需的纵向受拉钢筋的截面面积。
附：40mm，70mm，，，截面一侧最小配筋率=0.002，截面总配筋率应满足0.005。
2． ⑴ 计算参数
（1分）
， （1分）

，可先按大偏心受压情况计算。 （2分）
（1分）
⑵ 计算配筋：
受压钢筋承担的弯矩：
（2分）
（2分）
（2分）
（1分）
＞2
≤ （2分）

=840＞最小配筋率0.002=300 （3分）