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=（ ）。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)，可采用（ ） 或（ ） 方法來提高其承載力。4(3分)矩形截面柱的截面尺寸不宜小（ ） mm。為了避免矩形截而軸心受壓構(gòu)件長細(xì)比過大，承載力降低過多，常?。?） ，（ ）（為柱的計(jì)算長度，b為矩形截面短邊邊長，h為長邊邊長)。5(3分)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，受壓構(gòu)件的全部縱筋

2、的配筋率不應(yīng)小于（ ） ，且不宜超過（ ）；一側(cè)縱筋的配筋率不應(yīng)小于（ ）6(2分)配螺旋箍筋的鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的正截面受壓承載力為，其中，a是（ ）系數(shù)二、單項(xiàng)選擇題(20小題,共40.0分)1(2分)圓形截面鋼筋混凝土螺旋箍筋柱，柱長細(xì)比為。按螺旋箍筋柱計(jì)算該柱的承載力為550kN，按普通箍筋柱計(jì)算，該柱的承載力為400kN。該柱的承載力應(yīng)視為 A、400kN； B、475kN； C、 500kN； D、550kN。2(2分)配置螺旋箍筋的鋼筋混凝土柱的抗壓承載力，高于同等條件下不配置螺旋箍筋時(shí)的抗壓承載力是因?yàn)?A、又多了一種鋼筋受壓； B、螺旋箍筋使混凝士更密實(shí)； C、截面受壓面

3、積增大； D、螺旋箍筋約束了混凝土的橫向變形。3(2分)一圓形截面鋼筋混凝土螺旋箍筋柱，柱長細(xì)比為。按螺旋箍筋柱計(jì)算該柱的承載力為480kN，按普通箍筋柱計(jì)算，該柱的承載力為500kN。該杜的承載力應(yīng)視為 A、480kN； B、490kN； C、495kN； D、500kN4(2分)兩個(gè)軸心受拉構(gòu)件的截面尺寸、混凝土強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋級(jí)別均相同，只是縱筋配筋率不同，則即將開裂時(shí) A、配筋率大的鋼筋應(yīng)力也大； B、配筋率大的鋼筋應(yīng)力小； C、直徑大的鋼筋應(yīng)力?。?D、兩個(gè)構(gòu)件的鋼筋應(yīng)力相同。5(2分)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：按螺旋箍筋柱計(jì)算的承載力不得超過普通柱的1.5倍，這是為了 A、限制截面尺寸

4、； B、不發(fā)生脆性破壞； C、在正常使用階段外層混凝土不致脫落； D、保證構(gòu)件的延性。6(2分)一鋼筋混凝土軸心受壓短柱，由混凝土徐變引起的塑性應(yīng)力重分布現(xiàn)象與縱筋配筋率的關(guān)系是： A、越大，塑性應(yīng)力重分布越不明顯； B、越大，塑性應(yīng)力重分布越明顯； C、與塑性應(yīng)力重分布無關(guān)； D、開始，越大，塑性應(yīng)力重分布越明顯，但超過-定值后，塑性應(yīng)力重分布反而不明顯了。7(2分)有兩個(gè)配有螺旋鋼箍的柱截面，一個(gè)直徑大，一個(gè)直徑小，其它條件均相同，則螺旋箍筋對(duì)哪一個(gè)柱的承載力提高得大些。A、對(duì)直徑大的；B、對(duì)直徑小的；C、兩者相同；8(2分)鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件，穩(wěn)定系數(shù)是考慮了。A、初始偏心距的影響；

5、B、荷載長期作用的影響；C、兩端約束情況的影響；D、附加彎矩的影響；9(2分)對(duì)于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱，以支承條件為（ ）時(shí)，其軸心受壓承載力最大。A、兩端嵌固；B、一端嵌固，一端不動(dòng)鉸支；C、兩端不動(dòng)鉸支；D、一端嵌固，一端自由；10(2分)鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件，兩端約束情況越好，則穩(wěn)定系數(shù)。A、越大；B、越小；C、不變；11(2分)一般來講，配有螺旋箍筋的鋼筋混凝土柱同配有普通箍筋的鋼筋混凝土柱相比，前者的承載力比后者的承載力。A、低；B、高；C、相等；12(2分)對(duì)長細(xì)比大于12的柱不宜采用螺旋箍筋，其原因是。A、這種柱的承載力較高；B、施工難度大；C、抗震性能不好；D、這

6、種柱的強(qiáng)度將由于縱向彎曲而降低，螺旋箍筋作用不能發(fā)揮；13(2分)軸心受壓短柱，在鋼筋屈服前，隨著壓力而增加，混凝土壓應(yīng)力的增長速率。A、比鋼筋快；B、線性增長；C、比鋼筋慢；14(2分)兩個(gè)僅配筋率不同的軸壓柱，若混凝土的徐變值相同，柱A配筋率大于柱B，則引起的應(yīng)力重分布程度是。A、柱A=柱B；B、柱A>柱B；C、柱A<柱B；15(2分)螺旋筋柱的核心區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度高于fc是因?yàn)?。A、螺旋筋參與受壓；B、螺旋筋使核心區(qū)混凝土密實(shí)；C、螺旋筋約束了核心區(qū)混凝土的橫向變形；D、螺旋筋使核心區(qū)混凝土中不出現(xiàn)內(nèi)裂縫；16(2分)為了提高鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的極限應(yīng)變，應(yīng)該。A、采用高

7、強(qiáng)混凝土；B、采用高強(qiáng)鋼筋；C、采用螺旋配筋；D、加大構(gòu)件截面尺寸；17(2分)規(guī)范規(guī)定：按螺旋箍筋柱計(jì)算的承載力不得超過普通柱的1.5倍，這是為A、在正常使用階段外層混凝土不致脫落B、不發(fā)生脆性破壞；C、限制截面尺寸；D、保證構(gòu)件的延性A；18(2分)一圓形截面螺旋箍筋柱，若按普通鋼筋混凝土柱計(jì)算，其承載力為300KN,若按螺旋箍筋柱計(jì)算，其承載力為500KN,則該柱的承載力應(yīng)示為。A、400KN；B、300KN；C、500KN；D、450KN； 19(2分)配有普通箍筋的鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件中，箍筋的作用主要是。A、抵抗剪力；B、約束核心混凝土；C、形成鋼筋骨架，約束縱筋，防止壓曲外凸；

8、20(2分)與普通箍筋的柱相比，有間接鋼筋的柱主要破壞特征是。A、混凝土壓碎，縱筋屈服；B、混凝土壓碎，鋼筋不屈服；C、保護(hù)層混凝土剝落；D、間接鋼筋屈服，柱子才破壞；三、判斷題(12小題,共12.0分)1(1分)實(shí)際工程中沒有真正的軸心受壓構(gòu)件 （ ）2(1分)受壓構(gòu)件的長細(xì)比越大，穩(wěn)定系數(shù)值越高。 （ ）3(1分)螺旋箍筋既能提高軸心受壓柱的承載力，又能提高柱的穩(wěn)定性。（ ）4(1分)軸心受壓構(gòu)件計(jì)算中，考慮到受壓時(shí)容易壓屈，所以鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值最多取為400N。 （ ）5(1分)構(gòu)件截面上的塑性應(yīng)力重分布現(xiàn)象，不僅在鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)中存在，在筋混凝土靜定結(jié)構(gòu)中也存在。 （ ）6(

9、1分)鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件破壞時(shí)，混凝土被拉裂，全部外力由鋼筋來承擔(dān)。（ ）7(1分)軸心受壓構(gòu)件縱向受壓鋼筋配置越多越好。（ ）8(1分)軸心受壓構(gòu)件中的箍筋應(yīng)作成封閉式的。（ ）9(1分)實(shí)際工程中沒有真正的軸心受壓構(gòu)件。（ ）10(1分)軸心受壓構(gòu)件的長細(xì)比越大，穩(wěn)定系數(shù)值越高。（ ）11(1分)軸心受壓構(gòu)件計(jì)算中，考慮受壓時(shí)縱筋容易壓曲，所以鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值最大取為。（ ）12(1分)螺旋箍筋柱既能提高軸心受壓構(gòu)件的承載力，又能提高柱的穩(wěn)定性。（ ）四、問答題(19小題,共143.0分)1(6分)在配置普通箍筋和配置螺旋或焊接環(huán)式箍筋的軸心受壓柱中，縱筋和箍筋的主要作用有哪些?2

10、(8分)鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件中為什么不宜采用高強(qiáng)度鋼筋?3(8分)軸心受壓短柱和長柱的破壞特征有何不同？在長柱的承載力計(jì)算中如何考慮長細(xì)比的影響？4(8分)螺旋箍筋柱的受壓承載力為什么不應(yīng)大于按式算得的受壓承載力的1.5倍?螺旋箍筋柱的受壓承載力計(jì)算公式中的a是什么系數(shù)?考慮什么影響因素?如何取值?5(8分)鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件受壓承載力計(jì)算公式乘以0.9的目的是什么?計(jì)算時(shí)如果縱向受壓鋼筋的配筋率大于3，應(yīng)怎樣計(jì)算?6(8分)為什么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?什么情況下不能考慮螺旋箍筋的作用?7(6分)簡述鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件的受力破壞階段和特點(diǎn)。8

11、(8分)軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)的表格中與及的換算關(guān)系如何？9(6分)試述鋼筋混凝土軸心受壓柱的受力破壞過程。10(8分)簡述軸心受壓構(gòu)件徐變引起應(yīng)力重分布？（軸心受壓柱在恒定荷載的作用下會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？對(duì)截面中縱向鋼筋和混凝土的應(yīng)力將產(chǎn)生什么影響？）11(7分)簡述結(jié)構(gòu)工程中軸心受力構(gòu)件應(yīng)用在什么地方？12(7分)軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，如果用高強(qiáng)度鋼筋，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)如何取值？13(6分)軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什么？14(6分)受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，規(guī)范規(guī)定最小配筋率和最大配筋率的意義是什么？15(8分)比較普通箍筋柱與螺旋筋柱中箍筋的作用，并從軸向力應(yīng)變曲線說明螺旋筋柱受壓

12、承載力和延性均比普通箍筋柱高。16(9分)簡述軸心受壓構(gòu)件的受力過程和破壞過程？17(9分)對(duì)受壓構(gòu)件中縱向鋼筋的直徑和根數(shù)有何構(gòu)造要求？對(duì)箍筋的直徑和間距又有何構(gòu)造要求？18(8分)進(jìn)行螺旋筋柱正截面受壓承載力計(jì)算時(shí)，有哪些限制條件？為什么要作出這些限制條件？19(9分)簡述軸心受拉構(gòu)件的受力過程和破壞過程？五、計(jì)算題(10小題,共126.0分)1(14分)某鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層柱，截面尺寸為400mm400mm，從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度H=4 .5m，軸心壓力設(shè)計(jì)值N=2260kN，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，縱向鋼筋為HRB400級(jí)鋼筋。求所需的縱向鋼筋面積。2(15分)某鋼筋

13、混凝土軸心受壓柱，截面尺寸為350mmX350mm，計(jì)算長度如：=4.5 m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，柱內(nèi)配有825的HRB335級(jí)縱向鋼筋。柱上作用的軸向壓力設(shè)計(jì)值為2000kN，試驗(yàn)算該柱的正截面受壓承載力。3(15分)某賓館門廳內(nèi)軸心受壓柱，截面如圖所示，計(jì)算長度=4.2m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，縱向鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋，螺旋箍筋采用HRB335級(jí)鋼筋，環(huán)境類別為一類。求柱正截面受壓承載力設(shè)計(jì)值。4(15分)某鋼筋混凝土屋架下弦，截面尺寸為200mmX200mm，其所受的軸心拉力設(shè)計(jì)值為300kN，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，縱向鋼筋用HRB335級(jí)鋼筋。求截面縱向鋼筋面積。5(9分

14、)某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱，軸向力設(shè)計(jì)值N=2650kN，計(jì)算長度，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30（fc=14.3N/mm2），鋼筋用HRB400級(jí)（），環(huán)境類別為一類。確定柱截面積尺寸及縱筋面積。6(9分)某多層現(xiàn)澆框架廠房結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層中柱,軸向壓力設(shè)計(jì)值N=2100kN,樓層高H=5.60m，計(jì)算長度l0=1.25H，混凝土用C30（fc=14.3N/mm2），鋼筋用HRB335級(jí)（），環(huán)境類別為一類。確定該柱截面尺寸及縱筋面積。 7(10分)某無側(cè)移現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)底層中柱，計(jì)算長度，截面尺寸為300mm×300mm，柱內(nèi)配有416縱筋（），混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30（fc=14.3N/mm

15、2），環(huán)境類別為一類。柱承載軸心壓力設(shè)計(jì)值N=900kN，試核算該柱是否安全。8(12分)某大樓底層門廳現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)柱，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=2749kN，計(jì)算高度，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求，柱得截面為圓形，直徑?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C30（），縱筋采用HRB400級(jí)鋼筋（），箍筋采用HRB335級(jí)鋼筋（），環(huán)境類別為一類，試確定柱的配筋。 9(12分)某橋下現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓柱，底墻固定，上端鉸支，柱高6.5m，支承條件系數(shù)0.7，承受軸壓力設(shè)計(jì)值900kN，采用C20混凝土（），和R235鋼筋（），環(huán)境類別為一類。試問： (1)試設(shè)計(jì)軸心受壓柱。(2) 若采用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，采用C20混凝

16、土fc=9.6N/mm2，鋼筋HRB335（fy=300N/mm2），試設(shè)計(jì)軸心受壓柱，比較兩者差異。 10(15分)已知某公共建筑門廳底層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架內(nèi)柱，承受軸向壓力N=2850kN，從基礎(chǔ)頂面到二屋樓面的高度為4.0m，支承條件系數(shù)1.0。混凝土選用C35（fc=16.7N/mm2），縱筋用HRB400（），箍筋用HRB335（fy=300N/mm2）。按建筑設(shè)計(jì)要求柱截面采用圓形，其直徑不大于400mm，環(huán)境類別為一類。試進(jìn)行該柱配筋計(jì)算。 =答案=答案部分，(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)答案鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定

17、系數(shù)、構(gòu)件長細(xì)比2(3分)答案3(2分)答案增加柱截面尺寸、配置螺旋箍筋4(3分)答案250×250、30、255(3分)答案 0.6、5、0.26(2分)答案間接鋼筋對(duì)混凝土約束的折減系數(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D 5(2分)答案C6(2分)答案A 7(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(1

18、2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)。

19、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，相應(yīng)的縱筋最大應(yīng)力約為，對(duì)于HPB235級(jí)、HRB335級(jí)、HRB400級(jí)和RRB400級(jí)熱軋鋼筋已超過抗壓屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，但對(duì)于屈服強(qiáng)度或條件屈服強(qiáng)度高于的鋼筋，其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值最大只能取。因此軸心受壓構(gòu)件中不宜

20、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)力增長快于混凝土應(yīng)力增長。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，構(gòu)件在壓力和彎矩的共同作用下而破壞。對(duì)于長細(xì)比很大的細(xì)長柱，還可能發(fā)生喪失穩(wěn)定性的破壞。長柱破壞的特征是凸側(cè)混凝土出現(xiàn)水平裂縫

21、，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，長柱的破壞荷載低于相同條件下短柱的破壞荷載，而且長細(xì)比越大，承載能力降低越多。此外，在荷載的長期作用下，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)來表示長柱承載力的降低程度，即： 式中分別為長柱和短柱的承載力。 主要與柱的長細(xì)比有關(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柱的受壓承載力按下列公式計(jì)算： 按上式算得的構(gòu)件受壓承載力不應(yīng)大于按式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早剝落。 螺旋箍筋

22、柱受壓承載力計(jì)算公式中的是間接鋼筋對(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C50時(shí)，a =1.0；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，。=0.85；其間按線性內(nèi)插法確定。根據(jù)國內(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柱的受壓承載力統(tǒng)一寫成： 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

23、中的A應(yīng)改用代替。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”，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

24、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)時(shí)，因構(gòu)件長細(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N=0.9()算得的構(gòu)件受壓承載力小于式N=0.9 ()算得的受壓承載力時(shí)，因N=0.9()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N=0.9()的計(jì)算結(jié)果。 (3)當(dāng)間接鋼筋的換算截面面積小于縱向鋼筋的全部截面面積的25時(shí)，可以認(rèn)為間接鋼筋配置得太少，它對(duì)核心混凝土的約束作用不明顯

25、。7(6分)答案鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件從開始加載到破壞，經(jīng)歷三個(gè)階段。 第1階段(開始加載混凝土開裂)，混凝土與鋼筋共同受力，應(yīng)力與應(yīng)變基本呈線性關(guān)系。隨著荷載的增加，混凝土很快達(dá)到極限拉應(yīng)變，即將開裂。 第階段(裂縫出現(xiàn)鋼筋屈服)，裂縫出現(xiàn)后，裂縫截面處的混凝土退出工作，拉力轉(zhuǎn)由鋼筋承擔(dān)。這個(gè)過程一直持續(xù)到鋼筋屈服。 第階段(鋼筋屈服構(gòu)件破壞)，裂縫迅速開展，荷載稍有增加甚至不增加，都會(huì)導(dǎo)致裂縫截面的全部鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度。此時(shí)，認(rèn)為構(gòu)件達(dá)到了破壞狀態(tài)。8(8分)答案矩形截面根據(jù)查取值，而圓形截面根據(jù)查取值，對(duì)于任意截面則用查，但是同一個(gè)值可對(duì)應(yīng)上述三種比值。它們的換算關(guān)系如下： 對(duì)于矩形與圓

26、形截面，根據(jù)二者面積不變，慣性矩不變的原則求得矩形截面短邊與圓形截面直徑之間的關(guān)系式，再進(jìn)行換算即得： 解得 h=0.905d,b=0.866d當(dāng)，解得 對(duì)于任意截面與圓形截面，由于 當(dāng)時(shí)，解出 其他以此類推。9(6分)答案對(duì)于鋼筋混凝土短柱，當(dāng)承受的軸向壓力較小時(shí)，鋼筋和混凝土處于彈性階段，它們應(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)力增長快于混凝土應(yīng)力增長。達(dá)到破壞荷載時(shí)，構(gòu)件出現(xiàn)縱向裂縫，縱筋發(fā)生壓屈而外鼓，混凝土被壓碎。 當(dāng)縱筋的抗壓強(qiáng)度較高時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)鋼筋沒有達(dá)到屈服強(qiáng)度而混凝土達(dá)到了極限壓應(yīng)變的情況。 對(duì)于長細(xì)比較大的柱子，各種因素形成的初始偏心矩使

27、構(gòu)件產(chǎn)生側(cè)向彎曲并由此產(chǎn)生附加彎矩，因而降低了構(gòu)件的受壓承載力。如果長細(xì)比過大，柱子還可能因失穩(wěn)而破壞。10(8分)答案當(dāng)柱子在荷載長期持續(xù)作用下，使混凝土發(fā)生徐變而引起應(yīng)力重分布。此時(shí)，如果構(gòu)件在持續(xù)荷載過程中突然卸載，則混凝土只能恢復(fù)其全部壓縮變形中的彈性變形部分，其徐變變形大部分不能恢復(fù)，而鋼筋將能恢復(fù)其全部壓縮變形，這就引起二者之間變形的差異。當(dāng)構(gòu)件中縱向鋼筋的配筋率愈高，混凝土的徐變較大時(shí)，二者變形的差異也愈大。此時(shí)由于鋼筋的彈性恢復(fù)，有可能使混凝土內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而立即斷裂，產(chǎn)生脆性破壞。11(7分)答案當(dāng)縱向外力N的作用線與構(gòu)件截面的形心線重合時(shí)，稱為軸心受力構(gòu)件。房屋工程和

28、一般構(gòu)筑物中，桁架中的受拉腹桿和下弦桿以及圓形儲(chǔ)水池的池壁，近似地按軸心受拉構(gòu)件來設(shè)計(jì)，以恒載為主的多層建筑的內(nèi)柱以及屋架的受壓腹桿等構(gòu)件，可近似地按軸心受壓構(gòu)件來設(shè)計(jì)。在橋梁工程內(nèi)中桁架橋中的某些受壓腹桿可以按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)；桁架拱橋的拉桿、桁架橋梁的拉桿和系桿拱橋的系桿等按軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)。12(7分)答案縱向受力鋼筋一般采用HRB400級(jí)、HRB335級(jí)和RRB400級(jí)，不宜采用高強(qiáng)度鋼筋，因?yàn)榕c混凝土共同受壓時(shí)，不能充分發(fā)揮其高強(qiáng)度的作用?；炷疗茐臅r(shí)的壓應(yīng)變0.002，此時(shí)相應(yīng)的縱筋應(yīng)力值 =200×103×0.002=400 N/mm2；對(duì)于HRB400級(jí)、H

29、RB335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

30、偶然偏心作用的能力。考慮到材料對(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)鋼筋過于擁擠。15(8分)答案試驗(yàn)表明，螺旋箍筋柱與普通箍筋柱的受力變形沒有多大區(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。反過來，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

31、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螺旋箍筋。16(9分)答案第階段加載到鋼筋屈服前 0y 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。第階段鋼筋屈服到混凝土壓應(yīng)力達(dá)到應(yīng)力峰值 y0 鋼筋進(jìn)入屈服，對(duì)于有明顯屈服臺(tái)階的鋼筋，其應(yīng)力保持屈服強(qiáng)度不變，而構(gòu)件的應(yīng)變值不斷增加，混凝土的應(yīng)力也隨應(yīng)變的增加而繼續(xù)增長。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)取最大壓應(yīng)變?yōu)?.0

32、02。第階段混凝土應(yīng)力達(dá)到峰值到混凝土應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，構(gòu)件產(chǎn)生破壞0cu 當(dāng)構(gòu)件壓應(yīng)變超過混凝土壓應(yīng)力達(dá)到峰值所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值0時(shí)，受力過程進(jìn)入了第階段，此時(shí)施加于構(gòu)件的外荷載不再增加，而構(gòu)件的壓縮變形繼續(xù)增加，一直到變形達(dá)到混凝土極限壓應(yīng)變，這時(shí)軸心受壓構(gòu)件出現(xiàn)的縱向裂縫繼續(xù)發(fā)展，箍筋間的縱筋發(fā)生壓屈向外凸出，混凝土被壓碎而整個(gè)構(gòu)件破壞。17(9分)答案縱向受力鋼筋直徑d不宜小于12mm，通常在12mm32mm范圍內(nèi)選用。矩形截面的鋼筋根數(shù)不應(yīng)小于4根，圓形截面的鋼筋根數(shù)不宜少于8根，不應(yīng)小于6根。縱向受力鋼筋的凈距不應(yīng)小于50mm，最大凈距不宜大于300mm。其對(duì)水平澆筑的預(yù)制柱，其縱向

33、鋼筋的最小凈距為上部縱向受力鋼筋水平方向不應(yīng)小于30mm和1.5d（d為鋼筋的最大直徑），下部縱向鋼筋水平方向不應(yīng)小于25mm和d。上下接頭處，對(duì)縱向鋼筋和箍筋各有哪些構(gòu)造要求？18(8分)答案凡屬下列條件的，不能按螺旋筋柱正截面受壓承載力計(jì)算：當(dāng)l0/b12時(shí)，此時(shí)因長細(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Ass0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少，套箍作用的效果不明顯。19(9分)答案第階段加載到開裂前 此階段鋼筋和混凝土共同工作，應(yīng)力

34、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)。第階段混凝土開裂后至鋼筋屈服前 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承擔(dān)，這種應(yīng)力間的調(diào)整稱為截面上的應(yīng)力重分布。第階段是構(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。第階段鋼筋屈服到構(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)）。評(píng)判軸心受拉破壞的標(biāo)

35、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l.30得；由附表1.9得，；則穩(wěn)定系數(shù)。 由附表1.17得，截面一側(cè)縱向鋼筋筋。截面全部縱向鋼筋，當(dāng)采用HRB400級(jí)鋼筋時(shí)，應(yīng)減小O.001，故。 (2)計(jì)算縱向鋼筋選用818，。 故計(jì)算時(shí)不必用代替A。 (3)驗(yàn)算配筋率。 并目截面每側(cè)318，截面一側(cè)配筋率：2(15分)答案解： (1)基本參數(shù)確定。 由附表l.3得，。 由附表1.9得， 由附表l.20得，； 則穩(wěn)定系數(shù)。 (2)求軸心壓力設(shè)計(jì)值。 故計(jì)算時(shí)應(yīng)該用代替A。 故該柱的正截

36、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，間接鋼筋；由附表l.9得，；由附表1.20得，；a=1.0；由附表1.16得，柱混凝土保護(hù)層最小厚度為30mm。 (2)計(jì)算長細(xì)比。 (3)考慮間接鋼筋影響時(shí)，柱的正截面受壓承載力. 螺旋箍筋的換算截面面積： (4)不計(jì)入間接鋼筋影響時(shí)，柱的正截面受壓承載力。 故計(jì)算時(shí)不必用代替A。 =2471.67kN (5)求柱的正截面受壓承載力。 所以柱的正截面受壓承載力為： 4(15分)答案解： 由附表l.3得，；由附表1.9得，。 選用418(1017。)。 驗(yàn)算截面一側(cè)配筋率： 取0.002和中的較大值, =0.002<0.013 滿足要求。5(9分)答案根據(jù)構(gòu)造要求，先假定柱截面尺寸為400mm×400mm由，查表得根