中國石油大學(xué)遠(yuǎn)程教育混凝土在線考試答案

1、中國石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院2015年秋季期 末 考 試混凝土學(xué)習(xí)中心： 姓名： 學(xué)： 一、思考題（7題，每題8-10分，共60分）1.在外荷載作用下，受彎構(gòu)件的截面產(chǎn)生彎矩和剪力。受彎構(gòu)件的破壞有兩種可能:一是可能沿正截面破壞，即沿彎矩最大截面的受拉區(qū)出現(xiàn)正裂縫 圖(a)；二是可能沿斜截面破壞，即沿剪力最大或彎矩和剪力都比較大的截面出現(xiàn)斜裂縫圖(b)。全部外荷載已知，請你寫出：（1）以下兩種情況的鋼筋截面配筋計(jì)算步驟；（6分）答：正截面受彎配筋步驟：（1）選擇材料（2）假定截面尺寸（3）內(nèi)力計(jì)算（4）配筋計(jì)算（5）驗(yàn)算最小配筋率。斜截面受彎配筋步驟：（1）驗(yàn)算梁截面尺寸是否滿足要求（2）

2、判別是否需要按計(jì)算配置腹筋（3）計(jì)算箍筋（4）計(jì)算彎起鋼筋（5）驗(yàn)算配筋率和配箍率。（2）簡要說明(a)、(b)二種情況下配筋計(jì)算的異同。（2分）答：(a)、(b)二種情況下配筋計(jì)算的相同之處在于：都必須經(jīng)過內(nèi)力計(jì)算，計(jì)算出內(nèi)力的大小才能進(jìn)行配筋計(jì)算。其次，都需要對配筋率進(jìn)行驗(yàn)算。(a)、(b)二種情況下配筋計(jì)算的不同之處在于：斜截面配筋需要考慮箍筋和彎起鋼筋的影響。同時(shí)斜截面配筋必須驗(yàn)算配箍率。2對混凝土結(jié)構(gòu)，配鋼筋過多或過少都不利于結(jié)構(gòu)的受力。請你寫出：（1）鋼筋配筋率過高時(shí)，梁在破壞時(shí)會(huì)出來什么不良后果？（3分）答：當(dāng)鋼筋配筋率過高時(shí)，就會(huì)引起超筋破壞，超筋破壞容易造成構(gòu)件破壞時(shí)鋼筋的強(qiáng)

3、度不能夠得到充分的發(fā)揮，從而造成鋼筋的浪費(fèi)，同時(shí)這種超筋破壞也屬于脆性破壞。（2）鋼筋配筋率過低時(shí)，梁在破壞時(shí)會(huì)出來什么不良后果？（3分）答：配筋率過低會(huì)出現(xiàn)少筋破壞，破壞時(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度沒能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度值，造成混凝土無法充分的發(fā)揮作用。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中是如何來確?；炷两Y(jié)構(gòu)的鋼筋配筋率處于合適的范圍？（2分）答：通過驗(yàn)算最大配筋率和最小配筋率來確保鋼筋配筋率處于合適的范圍。3T型截面梁設(shè)計(jì)（M已知，截面尺寸已知），對梁進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和承載力校核時(shí)，請寫出：（1）判別T型截面是屬于第一類還是第二類的公式？（4分）答：第一類T形截面梁第一類T形截面梁第二類T形截面梁第二類T形截面梁（2）

4、以上判別公式的依據(jù)是什么？（4分）答：根據(jù)T形截面梁翼緣的計(jì)算寬度大小以及翼緣厚度的不同進(jìn)行判斷。4受彎構(gòu)件中：（1）雙筋截面主要應(yīng)用于哪些情況？（3分）答：雙筋截面主要應(yīng)用下列幾種情況：首先，截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值大于單筋截面所能承受的最大彎矩，而截面尺寸和材料品種等 由于某些原因又不能改變；其次，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受某種交變的作用（如地震），使截面上的彎矩改變方向；最后，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的截面由于某種原因，在截面的受壓區(qū)預(yù)先已經(jīng)布置了一定數(shù)量的受力鋼筋。（2）雙筋截面計(jì)算應(yīng)力圖形如何確定？（2分）答：（3）雙筋截面基本計(jì)算公式與單筋截面有何不同？雙筋截面中受壓鋼筋的作用？（3分）答：雙筋截面計(jì)算公式需要

5、考慮壓區(qū)混凝土的影響。同時(shí)雙筋截面的計(jì)算公式的基本假定的條件也不同。雙筋截面適應(yīng)條件除了滿足之外還要滿足。雙筋截面中受壓鋼筋主要是抵抗受壓承載力，約束產(chǎn)生過大的變形。（4）雙筋截面適應(yīng)條件除了滿足之外為什么還要滿足？（2分）答：雙筋截面適應(yīng)條件除了滿足之外還要滿足是因?yàn)椋喝绻鹸值太小，受壓鋼筋就太靠近中和軸，將得不到足夠的變形，應(yīng)力也就達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，因而基本公式便不能成立。5控制梁斜截面受剪承載力的應(yīng)該是那些剪力設(shè)計(jì)值較大而抗剪承載力又較小或截面抗力有改變處的斜截面。設(shè)計(jì)中一般取下列斜截面作為梁受剪承載力的計(jì)算截面:（a）支座邊緣處的截面圖(a)截面11；(b)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)截面

6、圖(a)截面22、33；(c)箍筋截面面積或間距改變處的截面圖(b) 44；(d)腹板寬度改變處截面圖(c) 55。請你寫出：（1）梁斜截面配筋計(jì)算步驟（設(shè)梁上各位置處的彎矩M和剪力Q已知）。（5分）（2） 影響梁斜截面承載力的主要因素? （3分）6混凝土本身的抗壓性能很好，鋼筋的受拉性能優(yōu)越。請思考：（1）為什么在軸心受壓柱中，需要配置一定數(shù)量的鋼筋? （4分）答：在軸心受壓柱中配置鋼筋是為了承擔(dān)壓應(yīng)力。（2）軸心受壓構(gòu)件中的縱向受力筋和箍筋對軸心受壓構(gòu)件起什么作用? （4分）答：軸心受壓構(gòu)件中的縱向受力筋：首先，縱向鋼筋可以與混凝土共同承受壓力，提高構(gòu)件與截面受壓承載力；其次，縱向鋼筋可以

7、提高構(gòu)件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；最后縱向鋼筋承受可能產(chǎn)生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應(yīng)力。軸心受壓構(gòu)件中的箍筋：首先，防止縱向鋼筋受力后壓屈和固定縱向鋼筋位置；其次，箍筋可以改善構(gòu)件破壞的脆性。（3）影響的主要因素有哪些？（2分）答：長細(xì)比、鋼筋類型、混凝土強(qiáng)度。7（1）什么叫預(yù)應(yīng)力？什么叫預(yù)應(yīng)力混凝土？為什么要對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力？（4分）答：預(yù)應(yīng)力在混凝土結(jié)構(gòu)承受荷載之前，預(yù)先對其施加壓力，使其在外荷載作用時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力，用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力混凝土是在混凝土的受拉區(qū)內(nèi)，用人工加力的方法，將鋼筋進(jìn)行張拉，利用鋼筋的回縮力，使混凝土受拉區(qū)預(yù)先

8、受壓力。預(yù)應(yīng)力主要是為了避免構(gòu)件過早的出現(xiàn)裂縫。（2）與普通鋼筋混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件有何優(yōu)缺點(diǎn)？（4分）答：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有下列主要優(yōu)點(diǎn)：提高了混凝土構(gòu)件的抗裂性和剛度、可以節(jié)省材料，減少自重、可以減小混凝土受彎構(gòu)件的剪力和主拉應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)也存在著一些缺點(diǎn)：工藝較復(fù)雜，施工質(zhì)量要求高、需要專門施工設(shè)備、預(yù)應(yīng)力引起的反拱不易控制、養(yǎng)護(hù)難度大、施工費(fèi)用高。二、分析題（共20分，題中數(shù)據(jù)與學(xué)號(hào)相關(guān)，學(xué)號(hào)不同而不同?。┤鐖D所示簡支梁：梁高為300mm, 梁寬為150mm, 配筋2根直徑為16mm的二級(jí)鋼筋，設(shè)保護(hù)層厚度為25mm。梁跨度尺寸L?。?000+學(xué)

9、號(hào)后二位數(shù)×10（如學(xué)號(hào)后二位為11則L=2000+11×10=2110）。由下圖可看出，在跨中施加的外荷載P作用下，配筋梁達(dá)到破壞時(shí)，梁底側(cè)受拉區(qū)出現(xiàn)多條縱裂縫?？缰惺軌簠^(qū)混凝土被壓碎。請分析：（1）配筋梁破壞時(shí)，跨中外荷載P的極限值？（給出詳細(xì)分析步驟）答：根據(jù)配筋梁達(dá)到破壞時(shí)，梁底側(cè)受拉區(qū)出現(xiàn)多條縱裂縫?？缰惺軌簠^(qū)混凝土被壓碎，說明是受壓破壞，按照下面的公式進(jìn)行計(jì)算：由得 跨中外荷載P的產(chǎn)生的彎矩為：得P43.49kN（2）假如不配鋼筋，相同截面的素混凝土梁破壞時(shí)，跨中外荷載P的極限值？請比較混凝土梁配筋前后的承載力，并討論承載力增加的原因。答：當(dāng)不配置鋼筋的時(shí)候，梁是脆性破壞，即混凝土受拉承載力起決定作用，因此P將減少。承載力增加的原因主要有：首先，底部鋼筋承受抗拉力，避免鋼筋過早的拉裂破壞。其次，頂部的混凝土抗壓強(qiáng)度獲得充分的利用。最后，配筋后的破壞是延性破壞。三、計(jì)算題（共20分，題中數(shù)據(jù)與學(xué)號(hào)相關(guān)，學(xué)號(hào)不同而不同?。┠硨ΨQ配筋偏心受壓柱，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，鋼筋用級(jí)鋼筋。柱子的承受設(shè)計(jì)軸向壓力N?。?00+學(xué)號(hào)后二位數(shù)（如學(xué)號(hào)后二位為22, 則