混凝土结构设计原理试题带答案

《混凝土结构设计原理》试题

一 选择题（1分×10=10分） 1．对于有流幅的钢筋，《混凝土结构设计规范》取（ B ）作为钢筋设计强度的取值。

A ．弹性极限；

B ．屈服强度；

C ．极限强度；

D ．条件屈服强度；

2．受弯构件在正截面工作的第一阶段末期，即将开裂的Ⅰa 状态时，钢筋的应力大约为（ B ）

A ．5~~10MP a ；

B ．20~~30 MP a ；

C ．60~~70 MP a ；

D ．100~~110 MP a ； 3．（ c ）作为受弯构件正截面承载力计算的依据。

A ．Ⅰa 状态；

B ．Ⅱa 状态；

C ．Ⅲa 状态 ；

D ．第Ⅱ阶段； 4．《规范》规定，对于梁类、板类及墙类构件，位于同一连接区域内的受拉钢筋搭接接头面积百分率不宜大于（ A ）。

A ．25% ；

B ．50% ；

C ．75% ；

D ．100%； 5．《混凝土结构设计规范》规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（ d ）。

A ．C20 ；

B ．C30 ；

C ．C35 ；

D ．C40 ； 6．预混凝土后张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为（ ）。

A ．21l l σσ+ ；

B ．321l l l σσσ++ ；

C ．4321l l l l σσσσ+++；

D ．54321l l l l l σσσσσ++++； 7．c

c

c E εσ=

'

指的是混凝土的（ ）。 A ．弹性模量； B ．割线模量； C ．切线模量；

D ．原点切线模量应力；

8．下列哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失1l σ （ ）。 A ．两次升温法；

B ．采用超张拉；

C ．增加台座长度；

D ．采用两端张拉；

9．受弯构件挠度验算不满足要求时，调整下列哪个因素对增加构件刚度最为有效（ ）。

A ．ρ ；

B ．0h ；

C ．'ρ ；

D ．s E

10．轴压构件按螺旋箍筋柱计算的受压承载力设计值，不应大于按普通箍筋柱计算的受压承载力设计值的1.5倍，是因为 （ ）。

A ．保证间接钢筋的屈服；

B ．保证在使用荷载下混凝土保护层不致过早剥落；

C ．保证足够的安全；

D ．满足正常使用极限状态设计要求；

二 判断题（1分×10=10分）

1．混凝土在荷载重复作用下引起的破坏称为疲劳破坏。（ ） 2．可变荷载的组合值是可变荷载的基本代表值。（ ） 3．荷载设计值等于荷载的标准值乘以荷载分项系数。（ ）

4．设计中R M 图必须包住M 图，才能保证受弯构件的斜截面承载力满足要求。（ ） 5．受扭构件承载力计算中，ζ的限制条件7.16.0<<ζ的目的是保证受扭纵筋和箍筋均可达到屈服强度。（ ）

6．受弯构件弯曲刚度是随弯矩增大而减小的。（ ） 7．轴压比是影响偏心受压构件截面延性的主要因素。（ ） 8．碳化对混凝土本身是有害的。（ ）

9．小偏心受拉构件的判别标准条件是b ξξ>。（ ）

10．受弯构件裂缝宽度随着受拉纵筋直径的增加而增大。（ ）

三 简答题（5分×8=40分）

1． 什么是结构的安全等级？建筑结构功能要求有哪些？ 2． 什么是结构可靠度？

3． 应用“平均应变符合平截面假定”推导受弯构件适筋梁与超筋梁的界限相对受压区高度计算公式

cu

s y b E f εβξ?+

=

11

4． 试述钢筋混凝土受扭构件扭曲截面承载力计算的变角度空间桁架模型的基本假定？ 5． 请简述《规范》确定最大裂缝宽度的方法？

6． 在变形和裂缝验算中，简述参数ψ的物理意义和影响因素? 7． 什么是混凝土徐变？引起徐变的原因有哪些？ 8． 如何保证受弯构件斜截面承载力？

四 计算题（40分）

1． T 形截面梁，mm h mm h mm b mm b f f 100,750,250,550''====，承受弯矩设计值M=500 KN ·m ，混凝土选用C40，钢筋选用 HRB400，环境类别为二类。求：纵向受力钢筋截面面积A S 。（10分）

518.0,0.1,/360,/71.1,/1.19,601222======b y t c s mm N f mm N f mm N f a ξα

2． 如图所示简支梁，环境类别为一类，C=25mm ，求受剪钢筋（只配箍筋），混凝土C30

（2

2/43.1,/3.14mm N f mm N f t c ==），箍筋采用：HPB235级，双肢箍，直径为8

（2

123.50,/210mm A mm N f sv yv ==）；（10分）

3．已知：N=550KN ，M=450KN.m ；柱截面：600300?=?h b ；mm a a s s 45'

==，混凝土C35，钢筋

HRB400级，计算长度为7.2m 。求钢筋截面面积'

,s s A A （20分）

22/57.1;/7.16:35mm N f mm N f C t c ==；钢筋HRB400级：2/360mm N f y =；

附：钢筋混凝土构件的稳定系数?

《混凝土结构设计原理》试题

参 考 答 案

一．选择题（10分）

1． B 2. B 3. C 4.A 5. B 6. A 7. B 8. C 9. B 10. B 二．判断题（10分）

1． 2. × 3. 4. × 5. 6. 7. 8. × 9. × 10. 三．问答题（40分）

1． 什么是结构的安全等级？建筑结构功能要求有哪些？

答：我国根据建筑结构破坏时可能产生的后果严重与否，分为三个安全等级。

功能要求：

(1)安全性的要求；（2）适用性的要求；（3）耐久性的要求 2． 什么是结构可靠度？

答：可靠度：结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的概率；

3． 应用“平均应变符合平截面假定”推导受弯构件适筋梁与超筋梁的界限相对受压区高度计算公式

cu

s y b E f εβξ?+

=

11

解：解：平均应变符合平截面假定得到：

y

cu cu

cb h x εεε+=

0 将cb b x x ?=1β带入上式：

y

cu cu

b h x εεεβ+=

01 于是：cu

s y b E f εβξ?+

=

11

4． 试述钢筋混凝土受扭构件扭曲截面承载力计算的变角度空间桁架模型的基本假定？ 答：三个基本假定：

（1） 混凝土只承受压力，具有螺旋形裂缝的混凝土外壳组成桁架的斜压杆，其倾角为α； （2） 纵筋和箍筋只承受拉力，分别为桁架的弦杆和腹杆； （3） 忽略核心混凝土的受扭作用及钢筋的销栓作用； 5． 请简述《规范》确定最大裂缝宽度的方法？

答：由平均裂缝间距求出平均裂缝宽度，然后在乘以扩大系数，就得到最大裂缝宽度。 6． 在变形和裂缝验算中，简述参数ψ的物理意义和影响因素?

答：系数ψ的物理意义就是反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉钢筋应变的影响程度。ψ的大小还与以有效受拉混凝土截面面积计算的有效纵向受拉钢筋配筋率ρte 有关。 7． 什么是混凝土徐变？引起徐变的原因有哪些？

答：混凝土在荷载长期作用下，它的应变随时间继续增长的现象称为混凝土的徐变。 原因有两个方面：

（1） 在应力不大的情况下，认为是水泥凝胶体向水泥结晶体应力重分布的结果；

（2） 在应力较大的情况下，认为是混凝土内部微裂缝在荷载长期作用下不断发展的结果。 8． 如何保证受弯构件斜截面承载力？

答：斜截面受剪承载力通过计算配箍筋或弯起钢筋来满足； 斜截面受弯承载力通过构造措施来保证；

四．计算题（40分）

1. 解：

2

122/71.1,518.0,0.1,

/360,/1.19,60mm

N f mm N f mm N f a t b y c ======ξα

mm a h h 590607500=-=-=

m

kN h h h b f m kN M f

f

f c ?=-????=-≤?=567)2

100

590(1005501.190.1)

2(500'0''1α属于第一类截面 2

6

02

6

20'12543590

926.036010500926

.05.01550.0148.02111367

.05905501.190.110500mm h f M

A h b f M s y s s b s f c s =???===-==≤=--==????==γξγξαξαα

2min 375750250%2.0mm bh A s =??=>ρ

2. 解：

C30：2

2/43.1,/3.14mm N f mm N f t c ==，

箍筋采用：HPB235级，双肢箍，直径为8。2

123.28,/210mm A mm N f sv yv ==；

KN R R B A 207)]24.076.5(34370[2

1

=+?+?==

集中力引起的：KN R 1052

3

70=?=

%75%51207

105

<= 所以按均布荷载考虑。 1． 支座边缘处剪力：

KN V 203)76.534370(2

1

=?+?=

2． 验算最小截面尺寸

mm a h h s 565356000=-=-=

N N bh f c c 2030005049685652503.140.125.025.00>=????=β 符合要求。

3. 配箍筋

N N bh f t 20300014139056525043.17.07.00<=???= 计算配箍

415.0565

21025.1141390

20300025.17.000=??-=-=h f bh f V s A yv t cs sv 242415

.03

.502415.01=?==

sv nA s 取s=200 配箍筋φ8＠200 4. 验算最小配箍率

%16.0210

43

.124.024.0%32.01252503.502min ,=?==>=??==

yv t sv sv sv f f bs A ρρ 3．解： 2

2/57.1;/7.16:35mm N f mm N f C t c ==

钢筋HRB400级：2

/360mm N f y = （1）mm m N M e 818818.05504500====

；mm e e a a 20,2030

600===取 mm e e e a i 838208180=+=+= mm a h h s 555456000=-=-=；

51.1555

838

0==h e i 0.10.173.210550600

3007.165.05.013

1=>=????==

ζζ取N A f c 0.1,1512600

720020=<==ζ取h l 07.10.10.11251.114001

1)(14001

1221200

=???+=+

=ζζηh l h e i

（2）mm h mm e i 5.1665553.03.089783807.10=?=>=?=η 所以按大偏心受压构件设计：

11524.440453008972

==-+=-+

=mm a h

e e s i η 基本公式：

s y s y c u A f A f bx f N -+=''1α

)()2

('0''01s s y c u a h A f x

h bx f e N -+-=α

取b ξξ=，有：

mm

a h f bh f e N A s y

b b

c u s

219)

45555(360)

518.05.01(518.05553007.160.1115210550)

()5.01(2

3'0'201'=-??-????-??=

---=

ξξα

333555300%2.02199020min '=??=<<=bh a s ρ

取：mm bh A s 360600300%2.0'

min '=??==ρ

mm

f f A f N h b f A y

y s y

u

b c s 2833360360

10

550555518.03007.160.13

''

01=+?-????=

+-=ξα

（3）弯矩作用平面外轴压验算

650.0,24300

72000===?取b l KN

N A f A f N s y c u 55002395575)]2692333(3606003007.16[650.09.0)

(9.0''>=+?+????=+=?

满足要求。