完整版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理期末考試題

1、20042005學年第一學期混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理測試愿測試時間：2005年1月11日考答案 FINAL一、蓼項選擇匙年個小HE斤四個番選行案.可能有14個是1E確喬案,將你選擇的所有正確答案的 毋號填入括號內(nèi),每小用1分.共10分1,結(jié)構(gòu)可靠性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi),在規(guī)定條件下,完成懂定功能的水平,目前標準對結(jié)構(gòu)功能的要求可概括為以下募幾項1. 2, 3平安性 遇用性 耐久性 經(jīng)濟性2、軸心受壓構(gòu)件總是要配置適量的縱向受壓鋼筋,其理由包括1, 2 姒貸用來承擔可能存在的*曲應力幾乎沒有一種構(gòu)杵其正只承先軸心荷藏總有線的一局部由比混凝土強度高將多的鋼筋承擔,可減小構(gòu)件徵窗尺寸可以簡化計算公式可以降

2、低材料造價提升經(jīng)濟效益3、梁的破壞屬于腌性破壞的是1, 3少筋攀 適筋梁 超筋嫌 雙筋梁4、受彎構(gòu)件斜裁面受剪承爨力與如下因素有關(guān)1. 2. 3. 4混取土強度等級構(gòu)件霰面尺寸鍋笥強度等級篇解鬣箝耶5、受彎構(gòu)件斜裁固受剪承教力計算公式是依據(jù)何種破壞形態(tài)建立的2斜壓破壞 藥壓破壞科拉破壞錨固破壞6、與加羲初期比較,受彎構(gòu)件在外荷囊持續(xù)作用下.隨著時間的延續(xù).1, 3摸度墩大撓度減小剛度B 也稱為長期剛度Bl 我小短期剛度Us減小7,軸心受壓短柱在持續(xù)不變的軸向壓力N作用下,經(jīng)過一段時間.量測縱向受壓鋼筋應力和混凝土應力.一會發(fā)現(xiàn)和加轂初期相比1. 4 <7;增大 u減小 /增大 a減小8、

3、偏心受壓構(gòu)件是否屬于腌性破壞與下面哪些因素有關(guān)< 1, 2, 3, 1 構(gòu)件計算長度 初始心距 材料強度 縱筋鬣筋率9、與普通鋼筋混凝土梁相比,HI應力混凝土柒具有的優(yōu)點包括1, 2, 3 結(jié)構(gòu)自重得到減輕可以提升結(jié)構(gòu)耐喳勞性能提升了構(gòu)件的抗裂度和剛度 提升了梁的正哉面擾彎承載力10.減小受彎構(gòu)件受拉區(qū)外表裂縫寬度的指旅包括2, 3. 4 采用強度更高的鋼筋果用變形鋼筋M代光圓鋼筋增加縱筋配筋率保持配筋率不減小,便用小直徑鍋筋分散布置二、分析判斷題劉新正保,將正的卅I.錨次的刎上“X井改正之.殍小13 2分,共16分1 .被小混凝土保護層厚度C,受彎構(gòu)件受拉區(qū)外表最大裂縫亶度卬a酹之城小

4、,所以.混凝土保麟厚 度c越小,鋼筋越不容易銹蝕.結(jié)構(gòu)耐久性越好：x 3減小保妒層厚度對結(jié)構(gòu)耐久性不利c結(jié)構(gòu)耐久性包括鋼筋鐫悼速度與混制土保擰展的廟和量相盛切關(guān)系,必須有足的C和符合屆量要 求的保擰屋,才能滿足耐久性求.2 .偏心受拉構(gòu)件,當輸拉力作用在兒與4,之間時,屬于大偏心受拉構(gòu)件；x 屬于小偏心受拉構(gòu)件.3、合理設(shè)計隕應力梁中fit應力鋼筋的位置和fit應力值.可以有效被小善至抵消工作荷載引起的拉應力, 預防構(gòu)件開裂.所以孩應力梁無需作抗裂計算 x Ji應力梁仍需作抗裂計茸4、飩扭構(gòu)件配箍率分 .,即可保證構(gòu)件不發(fā)生少筋破壞.x 依條件缺乏以保證構(gòu)件不發(fā)生少肱破壞.至少還要克妙筋配筋率

5、o5 .兩個軸心受壓柱,A為正確配置箱筋的普通箱筋柱.B為其它條件與A相同的正確配置螺旋筋的柱、,A柱和B柱比較,破壞時,A表現(xiàn)為突然和脆性.B那么具有較好的延性.7 6,必須保證埋入混凝土的鋼筋與其周圍混凝土具有良好的粘結(jié).構(gòu)件受力時二者具有相同的應變增量.即兩種材料之間不能發(fā)生相對滑移,否那么.教材上除最后一章12章外的所有應力和承敦力計算公式 都要重新推導建立7 7、普通箍筋柱正截面承載力計算公式N. 尹.4, +/'A'J不包含箱筋,由此可以推斷,箍筋及其數(shù)量對普通短筋柱受力性能沒有影響：x 傳筋及其域量對通箱筋柱力性嬉假設(shè)影?L另外,普通用筋柱正氣面承我力計其公式N.

6、+ / A*J成立的條件,是構(gòu)件正確配置了簿筋8、預應力混凝土梁由于覆應力的作用而產(chǎn)生向上的燒度上拱度.以后隨著時間的持續(xù).梁的上拱度 會堆續(xù)增大. 7 三、筒做題仔小884分.共32分L少筋梁和適筋梁的破壞特點有什么不同雖然破壞都始于鋼筋,但是：1 少筋梁破壞時鋼筋應力越出屈服平臺.到達強化階段甚至植拉斫；適筋梁破壞時,鋼筋應力位 于屈服平臺；2少筋梁一家tt壞開會后,鎖筋應力迅速到達強化階段,變形量過大甚至直接拉新, 屬于脆性破壞,適筋球?qū)儆诹啃云茐?2、鋼筋混凝土構(gòu)件中殿筋起到了尊些作用和縱筋一起組成鋼筋骨架.固定鋼筋位置,方便施工；抗理科拉力、抗扭、妁束混凝土橫向變形、M 少受壓鋼筋計

7、算長度預防其屈曲警,3.為什么軸心受壓構(gòu)件內(nèi)縱向受壓鋼筋不宜采用高強度鋼筋受有裁后,鋼筋和混凝土應變增量應相同,混凝土受壓破壞時程限壓應變約為0.0020.0033,相JS的鋼筋應變也只能到達0.002 0.0033,假設(shè)取極限壓應變?yōu)?.002.破壞時留第應力只能到達0.002 £：,-400MPa,更高強度的蝸筋,其強度無法充分利用,這個問國教材蒲憚搐述&為什么畏應力混凝土梁必須采用高僵度的筋和高強度混凝土期筋：凌小甚至抵消外荷載的拉皮力,必殖對倒筋施加足修的通張力,假設(shè)考虐9ml應力報失,斷雷暴更 大的Hi張力.所以著采用鋼遢度鋼筋；混凝土： 對抗強大的懵壓力和減小抬面

8、尺寸采用高強度材料的目的之一就是ME小構(gòu)件自重MS 強度混凝土； 高強度混凝土具有較高的理性橫金,可以M小混凝土旌性壓播和收編徐變帶來的精應力 II失；3喜度混凝土才可能提供：先張累春要的混凝土與銅筋之間足8的粘結(jié)力、后張梁需要的1Ml 混凝土足的局部抗壓強度5.為什么后張法H應力混凝土梁梁端墻固區(qū)需要加以檢算甚至需要用鋼筋特別加固懵張力作為“中荷?r集中作用在橐部11面較小的區(qū)域只祠鼻開端部一定距*,妁等于攀的高度后,濯凝土壓力線才呈線性分布,愎區(qū)域應力很大.甚至呈現(xiàn)梁場部混凝土縱向受壓橫向受拉的不利應 力狀毒,故而需要對此區(qū)域加以檢其甚至用鋼筋特別增強6、fit應力混凝土梁受拉區(qū)鋼筋fli

9、應力值的大小.對梁正截面承載力和使用階段抗裂性有何影響適當增加梁受拉區(qū)銅筋!?應力值的大小,會提升架使用階段抗裂性,但是該預應力大小對梁正氣面承載 力沒顯著影響7、鋼筋松弛引起的預應力損失巧5和混凝土收縮徐變引起的頸應力損失巧6都是在很長時間內(nèi)完,而 且它們會相互影響,試分析弓5和.,6是如何相互影響的：教材202頁最后自然段有詳細講述：“is使力筋中憤應力降低的局時,混釐土中的應力也會降低,因 而徐變攫失將減少.同林,混凝土收編、徐變降低了力筋中的預應力值,又使銅筋松弛引起的應力搜失減小Q因此.筒單疊加力5和巧6,其結(jié)果必然偏大8、設(shè)適筋梁承受荷載彎矩時.其縱向受拉鋼筋應力恰好到達屈服,問此

10、梁益否繼續(xù)承受比更大 的荷載.為什么1假設(shè)<蕊,雖然受拉銅筋已經(jīng)到達屈服,鋼筋合力和混凝土合力不會韁續(xù)增大,但是繼續(xù)增加荷載 導致中和“上升,X減小,混凝土合力點與鋼筋合力點之間的內(nèi)力儡臂增大,梁可以繼續(xù)承受比M y更 大的荷載即M.>My 2假設(shè)q=A,梁不能繼續(xù)承受比M,更大的荷戴幾乎沒刷第M應力階段,即歷=,L四、計算11 C小國14?分1. 12分矩形截面梁.250mm , 500mm ,采用C26混凝土,縱筋采用口級鋼筋aa =60/nm,d = 40/nm , A 2945mm、= 628/wn2 e要求：采用下面任意一個標準數(shù)據(jù)確定構(gòu)件正截面承載力M.GBJ10-89

11、標準數(shù)據(jù)： J 13.5WP./ - /；- 310MP.,- 0.15% . =0.544.【GB50010-2002標準數(shù)據(jù)】：£ = LIOMPa J, = 11.9MP.J, =/：= 300M& ,Pa = max0.002 ,0.45 ft / 八,=0.550、【解答】一按GBJ10-移檄范數(shù)據(jù),p «= 4,/M« 2945/250x500- 2.36%>>0.15% ,不少筋;如果按單筋梁求解出=0.615 >4 =0544說明不少筋也可以,310x2945-628 沙5=嗎篝戶g&s.皿口=x/in = 212

12、.8/440 = 0.484=0.544,不超筋;此="2)+r,心% - 應)=13.5x25Ox212.8xf 440-1 + 310x628 x(440-40)-317.5MFem二按GB50010-2002標準數(shù)據(jù)p = AJ(bh) = 2945/(250 x 500) = 2.36% > p7 0.2%,不少筋;如果按單筋梁求解出；=0.675 >基=0.550說明不少筋也可以, /> = /,-3；A 300x(2945-628) »今,c =x = 2= 233.6mm > 2a =2 x40 =feh11.9 x 250'-

13、 x/h = 233.6/440 = 0.531 < - 0.550 f 不超筋,W. -x/2)+fyA(h -a)«=11.9x250x 233.6x1440 一譽 ； + 300 x 628 x(440 - 40)= 300.0MT m o齊案第4頁共8頁2、 12分某矩形截面簡支梁,承受勻布荷載 采用C20混凝土" 250mm ,h 700mm , 4 - 640wn . 腹筋只設(shè)置雙股©8 I級擅筋,A = 100.6m/M. S = 200 m/,】,該梁承受剪力設(shè)計值V=300kN, 要求按下面任意一個標準數(shù)據(jù)驗算此梁斜截面受其承毅力.【GBJ

14、10-也范數(shù)據(jù) §2 = 2505,分一 =0.02./&4 « W.OMPaJ - 210WPa t VM0.25"% V. * 0mf力總 +15&A人/S【GB50010-2002標準數(shù)據(jù)】：£ = LlOMPa/= 9.6歷04,4 = 210M& , V 4 Q25 fM儲匕=0 7分生+ 1.254A渦/S,S般 250mm,= 0.24/4,【解答】1按【GBJ10-89娓范數(shù)摳】S = 200/wn < S2 = 250mm和 親" 9506 °2°% >e =002

15、63;/A-0.02x10.0/210«0.10% ,一不會發(fā)生斜拉破壞.匕=0.07feb = 0.07x10.0x 25OX64O/1O3 = 1123< V= 300IN ,苫要計算和腹筋. 匕=匕 +1.54vAf>/5 =(112000+ 1.5 x210 xl00.6 x 640/200)/103 =213.4jUV.匕=213.4Mf <V=300WV <0.25/5% = 0.25x 10.0 x 250 x 640/101 =400JW 一不公發(fā)生斜IK破壞,斜裁而承栽力不合格(剪施破壞).(二)按【GB50010-2002娓范數(shù)據(jù)】S =

16、200mm <= 250mm和分=務=二;7M = 020% >P2=0.24/；= 0.24xl.10/210 = 0.13% 一不會發(fā)生科拉破壞°Vc = 0.7£姆= 0.7xL10x250x640/IO3 = 123.2加<丫 = 300川,古要計算把腹筋, 匕=+L254rr4)/5 = (123200 + 1.25 x 210x100 6 x 640/2()0)/l(>3=207.7iN , V. = 207.7IN <V-=30ftfcAf <0.25AMe = 0.25 x 9,6 x 250 x 640/1=38WV 一

17、不會發(fā)生斜樂破壞.斜截面承載力不合格(剪田破壞).3、8分偏心受壓構(gòu)件,承受軸向壓力設(shè)計值N = 305以V ,彎矩設(shè)計值例=2803m ,截面 寬度 =300皿,高度力=500,即,%=", = 35mm,構(gòu)件計算長度/.= 3.9/n,采用C20混凝土, n級鋼筋.經(jīng)計算.可取偏心距增大系數(shù)L0.要求道照下面任意一個標準數(shù)據(jù),按對稱配筋計算A,和4,只需要求出計算值,不必具體選配鋼筋.【提示】：N = *r/ZA,或 N = 版 + /； 4,-/, Ne =訃xk - X/ 2 + /； A* %-<,e = r/ei + h/2-al e【GBJKM®標準數(shù)據(jù)

18、】：億修=0.15%/1 = 0.2%,L - llMPaJy / 310MP.,費 0.544GB50010-2002標準數(shù)據(jù)：pm = p'm = 0.2% , j = max20m/n,6/30,X = 96MPa,f' = 300M&4 = 0.550 e【解答】一技【GBJ10-8獺范數(shù)據(jù)】% = M / N = 280/305 = 0.918m = 918/wn , 4/人=7.8 < 8 /; = 1.0,ea = 20mm > h/30 = lnuntei =% + % = 918 +20 = 938/wn»,/6=938/w/n

19、,e = rje4+h/2-a, = 938 + 500/2 - 35 = 1153mm .根據(jù)大偏心受壓構(gòu)件作.x = N/ /,b = 305000/(9.6 x 300)= 105.9/wn > 2at = 70wn ,歲 x/% 0.228m/n <-0.550確定為大偏心受壓,4=4* =. t/2) = 152mm2 >hh = 0 002 x303 x500 = 300mm2. a.答案第6"共8"4、10分某后張法畏應力混凝土梁,梁按直線配筋,&=9424m, % = 1670MPa£, = 2.0xK5MPa, 

20、3;e=3.55xl04WPat , = E,/紇=5.6",貓頭外鋼絲束限制應力為.'皿=0.76% =1269,錨圖口損失為0.07.；,錨下張拉限制應力"一="皿-0077'. 混凝土強度等級為C50. f.=365MPa.梁跨中截面作用荷載為：梁自重彎矩,吃=4172.83m,©其它恒載股4,851.2JlNm,活載例上工 2630.43m.跨中截面的截面特性如下,凈裝面特性：A =1087150/nm/ll=9.117xl0,/wn4,頸加應力合力作用點至凈截面重心軸距離e1t - 1257 mm ,凈皴面重心軸至梁上、下緣距離y：= 1015 加,兒=14«5 mm , 最外拷力筋至凈截面重心軸距離丫叩=1410 mm ；換算截面特性：40 = 1167750 mm/0 = 9.832 x 10mmH1加度力合力作用點至換算微面重心軸距離.% = 1170,換算截面重心軸至梁上、下修距育,義, 1102mm,%1398加 最外推力筋至換算截面重心軸距育兒 1323mm .經(jīng)計算.At應力損失為：6尸 TJAMPa. atl = 49.4MP.,au = 58.2M