混凝土結構設計原理練習題及答案

1、混凝土設計原理練習題一、選擇題1、 梁的混凝土保護層厚度是指（ A ） A、主筋外表面至梁表面的距離 B、箍筋外表面至梁表面的距離 C、主筋截面形心至梁表面的距離2、 在簡支梁受彎構件的抗彎強度計算中有一基本假定為平截面假定，它適用的范圍是下 面哪種情況（ D ）A、彈性階段 B、開裂階段 C、破壞階段 D、以上階段均可3、 設計時，我們希望梁斜截面抗剪破壞形態(tài)為（ C ）A、斜壓破壞 B、斜拉破壞 C、剪壓破壞4、 混凝土的變形模量是指（ D ）A、應力與塑性應變的比值 B、應力與彈性應變的比值C、應力應變曲線原點切線的斜率 D、應力與總應變的比值5、 在鋼筋混凝土梁中，減少裂縫寬度的方法有

2、（ A ）A、增加用鋼量和采用直徑較細的鋼筋 B、控制高跨比 C、采用直徑較粗的鋼筋 D、以上都不是6、 對多跨連續(xù)T形截面梁進行截面設計時（ C ） A、跨中正彎矩和支座負彎矩處均按T形截面計算 B、跨中正彎矩處按矩形截面計算；支座負彎矩處按T形截面計算 C、跨中正彎矩處按T形截面計算；支座負彎矩處按矩形截面計算 D、跨中正彎矩和支座負彎矩處均按矩形截面計算。7、 兩個軸心受拉構件，其界面形式和尺寸、混凝土強度等級、鋼筋級別均相同，只是縱筋配筋率不同，構件受荷即將開裂時（尚未開裂），（ B ）A、配筋率大的構件鋼筋應力也大 B、配筋率大的構件鋼筋應力小 C、直徑大的鋼筋應力小8、 混凝土強度

3、等級為C50表示的是（ B ）A、混凝土立方體抗壓強度平均值為 B 、混凝土立方體抗壓強度標準值為C、混凝土棱柱體抗壓強度平均值為 D、混凝土棱柱體抗拉強度標準值為9、 適筋梁正截面從加載到破壞的各應力階段中，說法錯誤的是（ C ）A、當構件不允許出現裂縫時，以整體工作階段為計算依據B、正常使用極限狀態(tài)以帶裂工作階段為計算的依據C、正常使用極限狀態(tài)以破壞階段為計算依據 D、承載能力極限狀態(tài)以破壞階段為計算依據10、 關于梁內鋼筋的主要作用，一下說法中不正確的是（ D ）A抵抗斜截面上的剪力 B固定縱筋位置以形成鋼筋骨架C增強受壓鋼筋的穩(wěn)定性 D使核心區(qū)混凝土處于三向受壓狀態(tài)11、 混凝土保護層

4、的作用那一項不對（ D ）A、防火 B、防銹 C、增加粘接力 D、便于裝修12、 設計鋼筋混凝土雙筋截面受彎構件正截面抗彎承載力時，要求構件達到破壞時，受壓區(qū)混凝土高度的原因是為了（ C ）A、不發(fā)生超筋破壞 B、不發(fā)生少筋破壞C、保證梁發(fā)生破壞時，布置在梁受壓區(qū)的普通強度等級的鋼筋能夠達到受壓屈服D、保證梁發(fā)生破壞時，布置在梁受壓區(qū)的很高強度的鋼筋也能達到屈服13、 兩個軸心受拉構件，其截面材料配筋等完全相同，施加預應力的極限承載力為N1， 不施加預應力的極限承載力為N2，那么有（ A ）A、 B、 C、 D、無法比較14、 鋼筋混凝土梁若不改變其鋼筋截面面積，能使其正截面抗彎承載力（即極限

5、彎矩）提高的最有效的方法是（ C ）A、提高砼強度等級 B、提高鋼筋強度等級 C、增大截面高度 D、增大截面寬度15、 在受拉區(qū)既有預應力鋼筋又有非預應力鋼筋的預應力混凝土梁抗彎強度計算時，梁的有效高度為（ A ）。A、受拉預應力鋼筋、普通鋼筋拉的形心至受壓混凝土邊緣的距離B、受拉預應力鋼筋形心受壓混凝土邊緣的距離C、普通鋼筋形心至受壓混凝土邊緣的距離D、受拉預應力鋼筋、普通鋼筋拉應力合力作用線至受壓混凝土邊緣的距離16、 軸心受壓構件在長期壓力作用下（ C ）。A、構件的極限承載力會急劇變大 B、砼應力隨時間增長而變大，鋼筋應力變小C、砼應力隨時間增長而變小，鋼筋應力變大D、無論如何卸載，鋼

6、筋一定出現拉應力，砼一定出現壓應力17、 某純彎曲梁在荷載作用下的受力行為表現為：首先受拉區(qū)出現裂縫，然后受拉區(qū)鋼筋屈服，最后受壓區(qū)混凝土壓碎，則此梁屬于（ B ）。A、少筋梁 B、適筋梁 C、 超筋梁 D、平衡界限破壞的梁18、 我國混凝土的標準試件采用的尺寸為（ B ） A、101010 B、151515 C、20202019、 混凝土的疲勞強度與下列哪個無關（ A ）A、混凝土承受的最大壓應力 B、抗拉強度 C、混凝土承受的最大壓應力與最小壓應力的比值 D、抗壓強度20、 混凝土強度等級是按其（ ）試塊抗壓強度標準值確定的，超值保證率為（ A ）A、立方體 95% B、立方體 85% C

7、、棱柱體 95% D、棱柱體 85%21、 規(guī)范規(guī)定：按旋筋柱計算的承載能力不超過按普通箍筋柱計算的承載能力的1.5倍， 這是為了（ B ） A 、不發(fā)生脆性破壞 B、在正常使用情況下混凝土保護層不剝落 C、不發(fā)生失穩(wěn)破壞 D、不發(fā)生過大的變形22、 下面哪個關于分布鋼筋的說法是錯誤的（ D ）A、將荷載均勻分布給受力鋼筋 B、 固定受力鋼筋的位置 C、分擔混凝土收縮和溫度變化引起的拉應力 D、應放在受力鋼筋的外側23、 大偏心受壓破壞中（ A ）A、受拉鋼筋先達到屈服強度 B、靠近縱向力一側混凝土先被壓碎C、受壓鋼筋先達到屈服強度 D、遠離縱向力一側混凝土先被壓碎24、 下面哪個關于預應力的

8、說法是錯誤的（ C ）A、提高了結構的抗裂性 B、提高了結構的抗剪能力 C、提高了結構的極限強度 D、提高了結構的耐勞性能25、 鋼筋混凝土結構承載力極限狀態(tài)設計計算中取用的荷載（當其效應對結構不利時） 設計值與其相應的標準值，材料強度的設計值與其相應的標準值之間的關系為（ D ）A、>、> B、 <、< C、<、 > D、>、 <26、 受彎構件（一般梁）斜截面受剪承載力計算時，驗算的目的是（ A ）A、防止發(fā)生斜壓破壞 B、防止發(fā)生斜拉破壞C、防止截面尺寸過大 D、防止發(fā)生錨固破壞27、 （ C ）的屬于鋼筋混凝土T形截面受彎構件A 、截面形

9、狀是T形或倒L形 B、截面形狀是T 形或L形C、截面形狀是T形或L形且翼緣位于受壓區(qū) D、截面形狀是T形或L形且翼緣位于受拉區(qū)。二、簡答題1.簡述受彎構件承載力計算中的幾個基本假定。（1） 平截面假定，截面受彎轉動后仍保持為平面。 （2） 受拉區(qū)混凝土不參與工作 （3） 混凝土受壓的應力與應變曲線采用曲線加直線段。 （4） 縱向受拉鋼筋的應力取鋼筋應變與彈性模量的乘積，但其絕對值不應大于其相應的強度設計值，縱向受 拉鋼筋的極限拉應變取為0.012.受彎構件斜截面的平衡狀態(tài)有哪幾種？其特征及防止設施分別是什么？形態(tài)：斜拉破壞：剪跨比比較大，同時箍筋得配筋率較低。 斜壓破壞：剪跨比<

10、;1，截面尺寸不夠。 剪壓破壞：剪跨比適度，縱向受拉鋼筋在剪壓區(qū)混凝土破壞前屈服。 措施：通過箍筋配筋率驗算防止斜拉破壞，通過截面限制條件驗算防止斜壓破壞，通過計算斜截面抗剪承載力公式防止剪壓破壞。3. 簡述鋼筋混凝土梁裂縫產生的主要原因？為什么對裂縫限制？由于荷載作用或其他因素引起的主拉應力超過了混凝土的抗拉強度，過寬的裂縫會引起滲漏，影響外觀和耐久性，因此需對寬度進行限制。4.簡述鋼筋強度、縱向受力鋼筋的配筋量和混凝土強度對受彎構件正截面承載力的影響？（1）在普通鋼筋混凝土結構中，鋼筋能夠發(fā)揮的應力上限是400MPa左右，因此通過增加鋼筋的強度提高截面抗彎承載力。

11、60;（2）在適筋范圍內，增加鋼筋用量能夠提高斜截面的抗彎能力。 （3）當接近最大配筋時，混凝土強度等級是影響受彎構件正截面承載力的決定因素之一。5.簡述預應力混凝土的幾種預應力損失.。（1)由于錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失l1。   2)預應力筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應力損失l2。   3)混凝土加熱養(yǎng)護時受張拉的預應力筋與承受拉力的設備之間溫差引起的預應力損失l3。   4)預應力筋應力松弛引起的預應力損失l4。   5)混凝土收縮、徐變的預應力損失l5、'l5。 

12、60;6)用螺旋式預應力筋作配筋的環(huán)形構件，由于混凝土的局部擠壓引起的預應力損失l6。）6. 何謂結構的極限狀態(tài)？共分幾類？試舉例說明？結構的極限狀態(tài)是結構或構件能滿足設計規(guī)定的某一功能要求的臨界狀態(tài)，超過這一界限，結構就不能再滿足設計規(guī)定的該項功能要求，而進入失效狀態(tài)。 分為：承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)。舉例課本P39，P407.試以一單筋矩形梁設計為例，敘述何為平衡設計、低筋設計和超筋設計？平衡設計：縱向受拉區(qū)鋼筋配置合理，破壞始于鋼筋屈服后混凝土被壓碎而破壞。 低筋設計：縱向受拉區(qū)鋼筋配置較少，受拉鋼筋“應力突變”過大。 超筋設計：縱向受拉鋼筋配筋配置過多，破壞始于受壓區(qū)混凝土被

13、壓碎而破壞，同時鋼筋未達到屈服，破壞前無明顯預兆的脆性破壞。8.從正截面抗彎承載力的計算公式可知，提高縱向受拉構件強度，可以有效提高數值，為什么普通鋼筋混凝土梁不適宜采用強度很高的縱向受拉構件？（1）鋼筋與混凝土不匹配恰當（握裹住鋼筋的力靠混凝土的抗拉強度及與鋼筋表面的摩擦力），使得混凝土與鋼筋之間的應力傳遞極不完整、錨固長度也必須增加許多；（2）過高的鋼筋抗拉強度相當于超筋梁，有可能使得梁的破壞形態(tài)呈脆性破壞，為抗震設計思想所不容；（3）過高的鋼筋抗拉強度說明鋼筋沒有明顯的屈服點，延性很差，偶遇地震的破壞時，喪失承載能力于瞬間，沒有預兆，不能延緩垮塌的時間、不給逃生機會。對抗震顯然不利；（4

14、）所以現行規(guī)范GB50010-2010混凝土結構設計規(guī)范規(guī)定的普通混凝土用各等級鋼筋都是熱軋低碳結構鋼。9.偏心受拉構件正截面破壞形態(tài)有哪幾種？其破壞特點是什么？大偏心受壓：隨著荷載不斷增加受壓區(qū)的混凝土開裂退出工作，受拉鋼筋達到屈服，混凝土被壓碎。 小偏心受壓：受壓區(qū)邊緣混凝土壓碎，同側鋼筋受壓屈服，而另一側的鋼筋可能受拉可能受壓，若受拉則達不到屈服強度。10.簡述梁中彎起鋼筋的彎起點應滿足的條件？正截面的抗彎能力、斜截面的抗剪和抗彎能力。11、如何判別兩類T形截面梁? 課本88頁計算判定當中和軸位于翼緣內時，為第一類T形截面；當中和軸位于腹板內時，為第二類T形截面；當中和軸位于翼緣和腹板交

15、界處時，為第一類T形截面和第二類T形截面的分界線。12、受彎構件斜截面的破壞形態(tài)有哪幾種? 其特征及防止措施分別是什么? P169斜截面的三種破壞形態(tài)為:斜壓破壞斜拉破壞、剪壓破壞。斜壓破壞:剪跨比過?。?），裂縫很陡，與斜裂縫相交的腹筋還未屈服，混凝土先被壓碎。屬于脆性破壞。 可以通過最小截面尺寸的限制防止其發(fā)生。斜拉破壞:剪跨比較大（3 ），裂縫很平，穿過斜裂縫的縱向受拉鋼筋較少且無法有效約束裂縫的開展及延伸。 一裂即壞.屬于脆性破壞 可以通過最小配箍率的限制防止其發(fā)生。剪壓破壞:剪跨比適中（1 3 ），斜裂縫及不平也不陡。剪壓區(qū)混凝土破壞前，穿過斜裂縫的縱向受拉鋼筋先

16、屈服破壞。屬于塑性破壞。 為了防止剪壓破壞的發(fā)生，可通過斜截面承載力計算配置適量的箍筋。13.根據平截面假定推導：受彎構件界限相對受壓區(qū)高度的表達式。 P71頁14.對雙筋矩形截面受彎構件和大偏心受壓構件正截面承載力計算時，為何要規(guī)定，當不滿足時應如何計算縱向受拉鋼筋?為更好的發(fā)揮縱向受壓鋼筋的作用，使其在截面破壞時應力達到其抗壓強度設計值fy 。當不滿足時，說明縱向受壓鋼筋可能達不到其抗壓強度設計值fy ，這時可以近似且偏于安全的取x=2as。（答：為了使受壓鋼筋能達到抗壓強度設計值，應滿足' 2sax³， 其含義為受壓鋼筋位 置不低于受壓應力矩形圖形的重心。當不

17、滿足條件時，則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近，受壓鋼筋的應變太小，以致其應力達不到抗壓強度設計值。 此時對受壓鋼筋取矩x<時，公式中的右邊第二項相對很小，可忽略不計，近似取，即近似認為受壓混凝土合力點與受壓鋼筋合力點重合，從而使受壓區(qū)混凝土合力對受壓鋼筋合力點所產生的力矩等于零，因此）15. 鋼筋與混凝土共同工作的基礎是什么? P51,鋼筋與混凝土之間產生良好的粘結力，使兩者結合為整體。2,鋼筋與混凝土兩者之間膨脹系數幾乎相同，兩者之間不會發(fā)生相對的溫度變形而使粘結力遭到破壞。3,必須設置一定厚度的保護層。4,鋼筋在混凝土中錨固長度必須符合設計和規(guī)范要求。1,鋼筋與混凝土之間產生良好的粘

18、結力，使兩者結合為整體。2,鋼筋與混凝土兩者之間膨脹系數幾乎相同，兩者之間不會發(fā)生相對的溫度變形而使粘結力遭到破壞。3,必須設置一定厚度的保護層。4,鋼筋在混凝土中錨固長度必須符合設計和規(guī)范要求。16.螺旋箍筋使混凝土抗壓強度提高的原因是什么? 109考慮套箍作用，即混凝土三向受壓，有效地限制了核心混凝土的橫向變形，故可提高抗壓強度。17.簡述鋼筋混凝土受彎構件破壞的幾種形態(tài)。鋼筋混凝土受彎構件正截面有適筋破壞、超筋破壞、少筋破壞。梁配筋適中會發(fā)生適筋破壞。受拉鋼筋首先屈服，鋼筋應力保持不變而產生顯著的塑性伸長，受壓區(qū)邊緣混凝土的應變達到極限壓應變，混凝土壓碎，構件破壞。梁破壞前，撓度較大，產

19、生較大的塑性變形，有明顯的破壞預兆，屬于塑性破壞。梁配筋過多會發(fā)生超筋破壞。破壞時壓區(qū)混凝土被壓壞，而拉區(qū)鋼筋應力尚未達到屈服強度。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉折點，拉區(qū)的裂縫寬度較小，破壞是突然的，沒有明顯預兆，屬于脆性破壞，稱為超筋破壞。梁配筋過少會發(fā)生少筋破壞。拉區(qū)混凝土一旦開裂，受拉鋼筋即達到屈服，并迅速經歷整個流幅而進入強化階段，梁即斷裂，破壞很突然，無明顯預兆，故屬于脆性破壞。18.試述預應力混凝土簡支梁在運營荷載作用下總撓度的影響因素。 P222的圖11.2掌握運營荷載下總撓度=預應力產生的上拱度（反拱度）+構件自重撓度+其他恒載+活載引起撓度。f=-fp+fgi+f

20、di+fh，而預應力拱度包括了傳力錨固時的上拱度，收縮、徐變造成預應力損失使預壓力減少引起撓度變化。運營荷載下總撓度的因素包括：傳力錨固后，徐變、收縮造成預應力損失使預壓力減少（錨固至徐變終了時的變化） 構件自重與其他恒載的影響 活載產生的撓度變化。19.簡述鋼筋混凝土長柱的柱心受壓破壞與短柱的破壞過程的影響因素。 P51長細比，初試偏心距短柱在荷載作用下，截面的應變基本為均勻分布，從開始加載到破壞，混凝土和鋼筋始終共同變形，其承載力僅取決于構件的截面尺寸和材料強度，破壞屬于材料破壞，屬于脆性破壞。長柱的承載力必須考慮側向變形產生的附加彎矩，破壞時，首先在凹側出現縱向裂縫，接著混凝土壓碎，縱向

21、鋼筋壓屈外鼓，混凝土保護層剝落，凸側出現受拉裂縫，屬于塑性破壞。長細比過大時，可能發(fā)生失穩(wěn)破壞。20.簡述預應力混凝土的幾種預應力損失。 （同5）21.何謂混凝土的塑性破壞、脆性破壞，并分析其原因。塑性破壞對應的是適筋梁破壞，脆性破壞對應的是超筋和少筋破壞（ 塑性破壞是由于變形過大，超過了材料或構件可能的變形能力而產生的，僅在構 件的應力達到了鋼材的抗拉強度 后才發(fā)生。塑性破壞前，總有較大的塑性變形 發(fā)生，且變形持續(xù)的時間較長，很容易及時發(fā)現而采取措施予以補救，不致引起嚴重后果。 脆性破壞前塑性變形很小，甚至沒有塑性變形，計算應力可能小于鋼材的屈服點， 斷裂從應力集中處開始。）22. 何謂混凝

22、土梁的主拉應力包絡圖和剪應力包絡圖。課本108頁的抵抗彎矩圖說的就是彎矩包絡圖，剪力的包絡圖換個說法就行了。23. 混凝土受彎構件裂縫的主要形式與產生的原因。教材198-199頁正截面的三種破壞形式：1) 適筋破壞 縱向受拉鋼筋先屈服，受壓區(qū)邊緣混凝土隨后被壓碎,延性破壞2)超筋破壞 受壓區(qū)邊緣混凝土被壓碎，縱向受拉鋼筋不屈服,脆性破壞3) 少筋破壞 受拉區(qū)混凝土一裂就壞斜截面破壞:：（1）斜拉破壞：剪跨比比較大，同時箍筋得配筋率較低。 （2）斜壓破壞：剪跨比<1，截面尺寸不夠。 （3）剪壓破壞：剪跨比適度，縱向受拉鋼筋在剪壓區(qū)混凝土破壞前屈服。24.在受壓構件中，如

23、何定義大、小偏心受壓，核心距e與軸向壓力對換算截面重心距的距離k，他們之間的關系如何。課本P114頁是大、小偏心受壓的定義。核心距E與軸向壓力對換算截面重心距的距離K以及關系是138頁中間（1）（2）（3）的小偏心受壓的三種情況。換算界面形心可以在幾何中心的左邊和右邊。25.與容許應力法和破壞階段法相比，極限狀態(tài)法有何改進。其中承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)有何不同。容許應力法：K(F)=，鋼筋混凝土結構的受力性能不是彈性的；結構中一點達到容許應力，結構即認為失效；沒有考慮結構功能的多樣性要求；安全系數是憑經驗確定的，缺乏科學依據。極限狀態(tài)設計法：除要求對承載力極限狀態(tài)進行設計外，還包括的

24、撓度和裂縫寬度（適用性）的極限狀態(tài)的設計。 對于承載力極限狀態(tài)，針對荷載、材料的不同變異性，不再采用單一的安全系數，而采用的多系數表達，. , , , , 材料強度 F(CK) 和 F(SK)是根據統(tǒng)計后按一定保證率取其下限分位值，反映的材料強度的變異性；荷載值 Q(IK) 也盡可能根據各種荷載的統(tǒng)計資料，按一定保證率取其上限分位值；荷載系數 K(QI)，材料強度系數 KC 和KS 仍按經驗確定，但對于不同荷載的變異大小，可取不同的荷載系數。26. 在有腹筋梁鋼筋混凝土梁中，腹筋的主要作用是什么。 有腹筋梁中的腹筋能夠改善梁的抗剪切能力，其作用具體表現在： 1）腹筋可以承擔部分剪力。2)腹筋能限制斜裂縫向梁頂的延伸和開展，增大剪壓區(qū)的面積，提高剪壓混凝土的抗剪能力。3)腹筋可延緩斜裂縫的開展寬度，從而有效提高斜裂縫交界面上的骨料咬合作用和摩阻作用。 4)腹筋還可以延緩沿縱筋劈裂裂縫的開展，防止混凝土保護層的突然撕裂提高縱筋的銷栓作用(腹筋包括箍筋和彎起鋼筋，縱筋的作用：與混凝土共同承受壓力，提高構件與截面受壓承載力；提高構件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；承受可能產生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應力；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