題目部分,(卷面共有67題,336.0分,各大題標(biāo)有題量和總

1、題目部分，（卷面共有67題,336.0分，各大題標(biāo)有題量和總分）一、填空題（6小題，共15.0分）1. （2分）鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件計(jì)算中.是（）系數(shù)，它是用來(lái)考慮（）對(duì)柱的承載力的影響。2. （3分）配普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件的承載力為Nu=（3. （2分）普通箍筋柱，若提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)、增加縱筋數(shù)量都不足以承受軸心壓力時(shí)，可方法來(lái)提高其承載力。）mm。為了避免矩形截而軸心受壓構(gòu)采用（）或（4. （3分）矩形截面柱的截面尺寸不宜?。L(zhǎng)細(xì)比過(guò)大，承載力降低過(guò)多，常取lo/b (),lo/h 250、30、255. （3分）答案0.6%、5%、0.2 %6. （2分）答案間接鋼筋對(duì)混凝土約束

2、的折減系數(shù)二、單項(xiàng)選擇題（20小題,共40.0分）1.(2分）答案A2.(2分）答案D3.(2分）答案D4.(2分）答案D5.(2分）答案C6.(2分）答案A7. (2分)答案B8（2 分）答案 D9（2 分）答案 A10（2 分）答案 A11（2 分）答案 B12（2 分）答案 D13（2 分）答案 C14（2 分）答案 B15（2 分）答案 C16（2 分）答案 C17（2 分）答案 A18（2 分）答案 D19（2 分）答案 C20（2 分）答案 D三、判斷題 （12 小題 ,共 12.0 分） 1（1 分）答案對(duì)2（1 分）答案 錯(cuò)3（1 分）答案 錯(cuò)4（1 分）答案 錯(cuò)5（1 分）答

3、案 對(duì)6（1 分）答案 對(duì)7（1 分）答案 錯(cuò)8（1 分）答案 對(duì)9. （1分）答案對(duì)10. （1分）答案錯(cuò)11. （1分）答案錯(cuò)12. （1分）答案錯(cuò)四、問(wèn)答題（19小題，共143.0分）1. （6分）答案配置縱筋及箍筋的鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件中，主要利用混凝土承受軸心壓力， 配置的縱筋主要為了改善構(gòu)件的延性，減小混凝土的徐變變形.承受壓力以減小構(gòu)件截面尺寸， 并且負(fù) 擔(dān)可能出現(xiàn)的拉力。普通箍筋柱中配置的箍筋可固定縱筋的位置，形成鋼筋骨架，防止縱筋受壓后過(guò)早壓屈而失穩(wěn)，并對(duì)核心混凝土起到一定的約束作用，可改善軸心受壓構(gòu)件的脆性忡質(zhì)。螺旋箍筋柱中配置的密排螺旋筋和焊接環(huán)式箍筋，可以有效地約束核

4、芯混凝土的橫向變形，使混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和構(gòu)件的延性。2. （8分）答案試驗(yàn)表明，鋼筋混凝土短柱在混凝土破碎時(shí)的壓應(yīng)變值比混凝土棱柱體的極 限壓應(yīng)變略高，其主要原因是縱向鋼筋起到了調(diào)整混凝土應(yīng)力的作用，改善了受壓破壞的 脆性性質(zhì)。計(jì)算時(shí)，取混凝土的極限壓應(yīng)變?yōu)?.002,這時(shí)混凝土達(dá)到了棱柱體抗壓強(qiáng)度f(wàn)c ,相應(yīng)的縱筋最大應(yīng)力約為52；s = Es 0.002 = （2.0 2.10） 100.002 = 400 420N / mm ,對(duì)于 HPB235 級(jí)、HRB335級(jí)、HRB400級(jí)和RRB400級(jí)熱軋鋼筋已超過(guò)抗壓屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，但對(duì)于屈服強(qiáng)度或條件屈服強(qiáng)

5、度高于 400 420N/ mm2的鋼筋，其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值最大只能取fy =400N / mm2。因此軸心受壓構(gòu)件中不宜采用高強(qiáng)度鋼筋。3. （8分）答案當(dāng)鋼筋混凝土短柱承受的軸心受壓較小時(shí)，鋼筋和混凝土處于彈性階段，鋼筋、混凝土應(yīng)力的增加與荷載增加成正比。當(dāng)荷載較大時(shí)，混凝土表現(xiàn)出塑性性質(zhì)，鋼筋應(yīng)力增長(zhǎng)快于混凝 土應(yīng)力增長(zhǎng)。達(dá)到破壞荷載時(shí)，構(gòu)件出現(xiàn)縱向裂縫，縱筋首先受壓屈服而外豉，搓看混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變而破壞。對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比較大的柱子，試驗(yàn)表明，由各種因素造成的初始偏心對(duì)構(gòu)件的受壓承載力影 響較大，不可忽略。由初始偏心產(chǎn)生附加彎矩和相應(yīng)的側(cè)向撓度，而側(cè)向撓度又增加了荷載的偏心距。隨荷載的增加，

6、構(gòu)件在壓力和彎矩的共同作用下而破壞。對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比很大的細(xì)長(zhǎng)柱，還可能發(fā)生喪失穩(wěn)定性的破壞。長(zhǎng)柱破壞的特征是凸側(cè)混凝土出現(xiàn)水平裂縫，凹側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫直至混凝土壓碎，縱筋被壓屈而外鼓。試驗(yàn)結(jié)果表明，長(zhǎng)柱的破壞荷載低于相同條件下短柱的破壞荷載，而且長(zhǎng)細(xì)比越大， 承載能力降低越多。此外，在荷載的長(zhǎng)期作用下，由于混凝土的徐變，構(gòu)件的側(cè)向撓度還將繼續(xù)增加，對(duì)構(gòu)件的受壓承載力有一定的不利影響。規(guī)范采用穩(wěn)定系數(shù)來(lái)表示長(zhǎng)柱承載力的降低程度，即：nU/n：式中nU , NuS 分別為長(zhǎng)柱和短柱的承載力。主要與柱的長(zhǎng)細(xì)比l0/b有關(guān)，規(guī)范中給有穩(wěn)定系數(shù)的取值。4. (8分)答案答規(guī)范規(guī)定螺旋或焊接環(huán)式間接鋼筋軸心受壓

7、柱的受壓承載力按下列公式計(jì)算：N Nu =0.9(fcAcor 2afyAsso fyA)按上式算得的構(gòu)件受壓承載力不應(yīng)大于按式N乞N0.9(fcAtor 2afyA,S fyA,)算得的受壓承載力的1.5倍，是為了保證在正常使用階段箍筋外圍的混凝土不致過(guò)早剝落。螺旋箍筋柱受壓承載力計(jì)算公式中的a是間接鋼筋對(duì)混凝土約束的折減系數(shù)，考慮了不同的混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)二向受壓時(shí)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度提高程度的影響。a取值：當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò) C50時(shí)，a =1.0 ;當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C80時(shí)，a。 =0.85;其間按線性內(nèi)插法確定。 根據(jù)國(guó)內(nèi)外的試驗(yàn)結(jié)果， 當(dāng)混凝上的強(qiáng)度等級(jí)大于 C50時(shí)， 間接鋼

8、筋對(duì)混凝土的約束作用將會(huì)降低。為此，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)存C50-C80之間時(shí)，給出折減系數(shù)a。5. (8分)答案答混凝土規(guī)范將鋼筋混凝土短柱和長(zhǎng)柱的受壓承載力統(tǒng)一寫(xiě)成：N ENu 9 (fcA fyAs)公式右邊乘以系數(shù)0.9是為了使軸心受壓構(gòu)件受壓承載力與偏心受壓構(gòu)件受壓承載力具 有相近的可靠度。當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于 3%時(shí)，上式中的A應(yīng)改用(A-As)代替。6. (8分)答案螺旋箍筋柱的螺旋箍筋不會(huì)像普通箍筋那樣容易崩開(kāi)”，因而能有效地約束核心混凝土受壓時(shí)的側(cè)向變形，抑制內(nèi)部微裂縫的發(fā)展，使混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而提高了混凝上的抗壓強(qiáng)度和變形能力。試驗(yàn)表明，隨軸向壓力的增大，混凝士的橫向

9、變形逐漸增大，并存螺 旋筋或焊接環(huán)筋中產(chǎn)牛較大的環(huán)向拉力，從而對(duì)核心混凝土形成間接的被動(dòng)側(cè)壓力。當(dāng)混凝土的壓應(yīng)變達(dá)到無(wú)約束混凝土的極限壓應(yīng)變時(shí)，螺旋筋或焊接環(huán)筋外面的保護(hù)層混凝土開(kāi)始剝落，這時(shí)構(gòu)件并未達(dá)到破壞狀態(tài).還能繼續(xù)增加軸向壓力，直至最后螺旋筋或焊接環(huán)筋的應(yīng)力達(dá)到抗拉屈服強(qiáng)度，就不能再有效地約束混凝土的側(cè)向變形，構(gòu)件即告破壞。因此，螺旋箍筋柱的受壓承載力比同等條件下的普通箍筋柱的承載力提高較大當(dāng)遇到下列任意一種情況時(shí)，不能考慮螺旋箍筋的作用。(1) 當(dāng)l/d 12時(shí)，因構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比較大，可能由于初始偏心引起縱向彎曲，降低構(gòu)件的承載能力，使得間接鋼筋不能發(fā)揮作用。(2) 當(dāng)按式nw Nu =

10、0.9( fc Aor - 2afyASS匚代)算得的構(gòu)件受壓承載力小于式Nw Nu=0.9( fcA fyA )算得的受壓承載力時(shí)，因Nw Nu=0.9(仁代。 2afyAso fyA)式中只考慮混凝土的核心截面而積， 而當(dāng)外圍混凝土相對(duì)較厚而間接鋼筋用量較少時(shí)，就有可能出現(xiàn)上述情況，實(shí)際上構(gòu)件所能達(dá)到的承載力等于式 N0.002=400 N/mm 2 ；對(duì)于 HRB400 級(jí)、HRB335 級(jí)、HPB235級(jí)和RRB400級(jí)熱扎鋼筋已達(dá)到屈服強(qiáng)度，對(duì)于級(jí)和熱處理鋼筋在計(jì)算fy 值時(shí)只能取400 N/mm2。13. （6分）答案縱筋的作用：與混凝土共同承受壓力，提高構(gòu)件與截面受壓承載力；提高

11、構(gòu)件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；承受可能產(chǎn)生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應(yīng)力；減少混凝土的徐變變形。橫向箍筋的作用：防止縱向鋼筋受力后壓屈和固定縱向鋼 筋位置；改善構(gòu)件破壞的脆性；當(dāng)采用密排箍筋時(shí)還能約束核芯內(nèi)混凝土，提高其極限變形值。14. （6分）答案規(guī)范規(guī)定受壓構(gòu)件最小配筋率的目的是改善其脆性特征，避免混凝土突然壓潰，能夠承受收縮和溫度引起的拉應(yīng)力，并使受壓構(gòu)件具有必要的剛度和抗偶然偏心作用的能力?？紤]到材料對(duì)混凝土破壞行為的影響，規(guī)范規(guī)定受壓構(gòu)件最大配筋率的目的為了防止混凝土徐變引起應(yīng)力重分布產(chǎn)生拉應(yīng)力和防止施工時(shí)鋼筋過(guò)于擁擠。15. （8分）答案試驗(yàn)表明，螺旋箍筋柱與

12、普通箍筋柱的受力變形沒(méi)有多大區(qū)別。但隨著荷載的不斷增加，縱向鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)，螺旋箍筋外的混凝土保護(hù)層開(kāi)始剝落，柱的受力混凝土面積有所減少，因而承載力有所下降。但由于螺旋箍筋間距3較小，足以防止螺旋箍筋之間縱筋的壓屈，因而縱筋仍能繼續(xù)承擔(dān)荷載。隨著變形的增大，核芯部分的混凝土橫向膨脹使螺旋箍 筋所受的環(huán)拉力增加。反過(guò)來(lái)，被拉緊的螺旋箍筋又緊緊地箍住核芯混凝土， 使核芯混凝土 處于三向受壓狀態(tài)， 限制了混凝土的橫向膨脹，因而提高了柱子的抗壓強(qiáng)度和變形能力。螺旋箍筋柱在荷載保持不變的情況下有良好的變形能力，柱破壞時(shí)的變形達(dá) 0.01。因此近年來(lái)在抗震設(shè)計(jì)中，為了提高柱的延性常在普通鋼箍筋加配

13、螺旋箍筋。16. （9分）答案第I階段一一加載到鋼筋屈服前 0V 芻此階段鋼筋和混凝土共同工作，應(yīng)力與應(yīng)變大致成正比。在相同的荷載增量下，鋼筋的壓應(yīng)力比混凝土的壓應(yīng)力增加得快而先進(jìn)入屈服階段。第n階段一一鋼筋屈服到混凝土壓應(yīng)力達(dá)到應(yīng)力峰值與 12時(shí)，此時(shí)因長(zhǎng)細(xì)比較大，有可能因縱向彎曲引起螺旋箍筋不起作用； 如果因混凝土保護(hù)層退出工作引起構(gòu)件承載力降低的幅度大于因核芯混凝土強(qiáng)度提高而 使構(gòu)件承載力增加的幅度， 當(dāng)間接鋼筋換算截面面積Ass。小于縱筋全部截面面積的25%時(shí)，可以認(rèn)為間接鋼筋配置得過(guò)少，套箍作用的效果不明顯。19. （9分）答案第I階段一一加載到開(kāi)裂前此階段鋼筋和混凝土共同工作，應(yīng)力

14、與應(yīng)變大致成正比。在這一階段末，混凝土拉應(yīng)變達(dá)到極限拉應(yīng)變，裂縫即將產(chǎn)生。對(duì)于不允許開(kāi)裂的軸心受拉構(gòu)件應(yīng)以此工作階段末作為抗裂驗(yàn) 算的依據(jù)。第n階段一一混凝土開(kāi)裂后至鋼筋屈服前裂縫產(chǎn)生后，混凝土不再承受拉力， 所有的拉力均由鋼筋來(lái)承擔(dān)，這種應(yīng)力間的調(diào)整稱(chēng)為截面上的應(yīng)力重分布。第n階段是構(gòu)件的正常使用階段，此時(shí)構(gòu)件受到的使用荷載大約為構(gòu)件破壞時(shí)荷載的50%70%，構(gòu)件的裂縫寬度和變形的驗(yàn)算是以此階段為依據(jù)的。第川階段一一鋼筋屈服到構(gòu)件破壞當(dāng)加載達(dá)到某點(diǎn)時(shí)，某一截面處的個(gè)別鋼筋首先達(dá)到屈服， 裂縫迅速發(fā)展，這時(shí)荷載稍稍增 加，甚至不增加都會(huì)導(dǎo)致截面上的鋼筋全部達(dá)到屈服（即荷載達(dá)到屈服荷載 Ny時(shí)）

15、。評(píng)判軸心受拉破壞的標(biāo)準(zhǔn)并不是構(gòu)件拉斷，而是鋼筋屈服。正截面強(qiáng)度計(jì)算是以此階段為依據(jù)的。五、計(jì)算題（10小題，共126.0分）1. （14分）答案解：（1）基本參數(shù)確定。由附表 1.30 得 f；=360N/mm2 ；由附表 1.9 得，fc=1 1 .N m2ml0 =1.0H =4.5m,l0/b =4500/400=11.25則穩(wěn)定系數(shù)=0.961。由附表1.17得，截面一側(cè)縱向鋼筋筋min =0.002。截面全部縱向鋼筋in =0.006 ,故 Sn =0.005。1 NA (-fcA)計(jì)算縱向鋼筋fy 092= 1970mm(2260 10 -11.9 400 400)3600.9

16、0.961選用8G 18,2As = 2036mm 。當(dāng)采用HRB400級(jí)鋼筋時(shí)，應(yīng)減小 0.001 ,= “013 203400 400故計(jì)算時(shí)不必用 A -人代替A。(3) 驗(yàn)算配筋率?！?A 2036 s0.013 min -0.005 并目= 0.0 1:3 0 截0面 每側(cè)A 4004003：18，截面一側(cè)配筋率： 8) As(3/ 8) 2036=0.005 a Pmin =0.002A 400 4002. (15分)答案解：(1)基本參數(shù)確定。由附表1.3 得，fy =300N/mm2。由附表1.9 得,2fc =11.9N / mm，由附表1.20 得,乓=3927mm2 ；l

17、0/b = 4500 /3召01則穩(wěn)定系數(shù)辱-0.937。求軸心壓力設(shè)計(jì)值 Nu。、.As3927s0.0320.03A 350 350故計(jì)算時(shí)應(yīng)該用 A - 代替A。Nu =0. 9 fc A- A ) fy A = 0.9 0. 93 7 1 1. 9 (350- 3503927)300 3927=2 1 8 3. 4 0 3N0=2 1 8 3. 402Qk(N0故該柱的正截面受壓承載力足夠。3. (15分)答案解：(1)基本參數(shù)確定。由附表1.3得，縱筋fr=360N /mm2，間接鋼筋fy =300N/mm2 ;由附表1.9得,2 2 2fc =14.3N/mm ；由附表 1.20得

18、，乓=3041mm ； Ass 50.3mm ； a=l.0；由附表 1.16得，柱混凝土保護(hù)層最小厚度為(2)計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比。l04200010.5 : 12d 40030mm?？紤]間接鋼筋影響時(shí)，柱的正截面受壓承載力Nui .dcor 二 400-2 30 二 340mm螺旋箍筋的換算截面面積：=3.14 340 50.3 = 1074mm2As0s50Nul = 0.9( fc Acor fyA 2afyAss0)兀漢3402= 0.9 (14.3360 3041 2 1.0 300 1074)= 2733.15 103N= 2733.15kN不計(jì)入間接鋼筋影響時(shí)，柱的正截面受壓承載力Nu2

19、。As3041s20.024 ： 0.03A (二 400 /4)故計(jì)算時(shí)不必用 A - A，代替A。X- =1 0. 5, =0. 95dM2 =0. 9 fyA )2兀 X 4002= 0.9 0.95 (14.3360 3041)= 2471.67 103N=2471.67kN(5)求柱的正截面受壓承載力。1) Nu2 =2471.67kN :：: Nul ：1.5Nu2 =1.5 2471.67 = 3707.51kN2) l/d 23) ASs 1074mm225%A =25% 3041 = 760.25mm2所以柱的正截面受壓承載力為：M = Nu 尸2 7 3 3.4. (15分

20、)答案解：2 2由附表 l.3 得，fy =300N/mm ;由附表 1.9 得，ft =1.27N/mm 。 3X1002fy300選用 4G 18(1017 mm2。)。驗(yàn)算截面一側(cè)配筋率:0.5AsA0.5 1017200 200-0.0130 45f:min取0.002和0L中的較大值fy0.45 ft0.45 1.27300= 0.0019min=0.002 Pmin =0.6%，對(duì)稱(chēng)配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足A 400 400構(gòu)造要求。選 4 口Y , As =1964mm21964 1906設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積誤差 1964-3.0% 5%，滿足要求。19066. (9分)答案根據(jù)

21、構(gòu)造要求，先假定柱截面尺寸為400mM 400mm長(zhǎng)細(xì)比 10 J.25 56 =17.5，查表=0.825b 400根據(jù)軸心受壓承載力公式確定As1N121000002A (fcA)(14.3 400 400) = 1801mm2fy 0.9半300 0.9匯0.825I0.2%的構(gòu)造要求。 A 18011.1%爲(wèi)n =0.6%，對(duì)稱(chēng)配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足A 400 X 400選 6 哦20, A = 1884mm2設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積誤差1884 -1801 =4.6% 0.6%，對(duì)稱(chēng)配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足0.2%的構(gòu)造要A 300x300求。選 4訥8A =1017mm2實(shí)際配筋率：= 300300 2%，滿足要求。箍筋按構(gòu)造要求 0 8250mm10. (15分)答案(1)先按配有縱筋和箍筋柱計(jì)算柱子計(jì)算長(zhǎng)度按規(guī)范規(guī)定取 1.0H，則l0=1.0H=1.0 4.0=4.0m計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)值，因l/d=4000/350=11.43查表 6-1 得=0.931取園截面直徑為350mm,圓形柱混凝土截面面積為2比迪=96163mm2由承載力公式求得A N TAAs285000016.7 961630.9 0.9314987mm2360求配筋率1ASA498796163 F0520.05配筋率太