《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》 模擬試題

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理模擬試題3參考答案一.選擇題(1分×10=10分1.A;2。A;3。A;4。A;5。A;6。C;7。A;8。A;9。B;10。C二.判斷題(1分×10=10分1.;2。;3。×4。×5。×6。;7。;8。×9。×10。三.問答題(5分×8=40分1.鋼筋冷加工的目的是什么?冷加工方法有哪幾種?簡述冷拉方法?答:鋼筋冷加工目的是為了提高鋼筋的強(qiáng)度,以節(jié)約鋼材。除冷拉鋼筋仍具有明顯的屈服點(diǎn)外,其余冷加工鋼筋無屈服點(diǎn)或屈服臺階,冷加工鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高,而延性大幅度下降。冷加工方法有冷撥、冷拉、冷軋、冷

2、扭。冷拉鋼筋由熱軋鋼筋在常溫下經(jīng)機(jī)械拉伸而成,冷拉應(yīng)力值應(yīng)超過鋼筋的屈服強(qiáng)度。鋼筋經(jīng)冷拉后,屈服強(qiáng)度提高,但塑性降低,這種現(xiàn)象稱為冷拉強(qiáng)化。冷拉后,經(jīng)過一段時(shí)間鋼筋的屈服點(diǎn)比原來的屈服點(diǎn)有所提高,這種現(xiàn)象稱為時(shí)效硬化。時(shí)效硬化和溫度有很大關(guān)系,溫度過高(450以上強(qiáng)度反而有所降低而塑性性能卻有所增加,溫度超過700,鋼材會(huì)恢復(fù)到冷拉前的力學(xué)性能,不會(huì)發(fā)生時(shí)效硬化。為了避免冷拉鋼筋在焊接時(shí)高溫軟化,要先焊好后再進(jìn)行冷拉。鋼筋經(jīng)過冷拉和時(shí)效硬化以后,能提高屈服強(qiáng)度、節(jié)約鋼材,但冷拉后鋼筋的塑性(伸長率有所降低。為了保證鋼筋在強(qiáng)度提高的同時(shí)又具有一定的塑性,冷拉時(shí)應(yīng)同時(shí)控制應(yīng)力和控制應(yīng)變。2.軸心受

3、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?答:縱向受力鋼筋一般采用HRB400級、HRB335級和RRB400級,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s=E ss=200×103×0.002=400 N/mm2;對于HRB400級、HRB335級、HPB235級和RRB400級熱扎鋼筋已達(dá)到屈服強(qiáng)度,對于級和熱處理鋼筋在計(jì)算f y值時(shí)只能取400 N/mm2。3.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面有哪幾種破壞形式?其破壞特征有何不同?答:鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面有適筋破壞、超筋破壞、少

4、筋破壞。梁配筋適中會(huì)發(fā)生適筋破壞。受拉鋼筋首先屈服,鋼筋應(yīng)力保持不變而產(chǎn)生顯著的塑性伸長,受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變,混凝土壓碎,構(gòu)件破壞。梁破壞前,撓度較大,產(chǎn)生較大的塑性變形,有明顯的破壞預(yù)兆,屬于塑性破壞。梁配筋過多會(huì)發(fā)生超筋破壞。破壞時(shí)壓區(qū)混凝土被壓壞,而拉區(qū)鋼筋應(yīng)力尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn),拉區(qū)的裂縫寬度較小,破壞是突然的,沒有明顯預(yù)兆,屬于脆性破壞,稱為超筋破壞。梁配筋過少會(huì)發(fā)生少筋破壞。拉區(qū)混凝土一旦開裂,受拉鋼筋即達(dá)到屈服,并迅速經(jīng)歷整個(gè)流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段,梁即斷裂,破壞很突然,無明顯預(yù)兆,故屬于脆性破壞。4.影響斜截面受剪承載力

5、的主要因素有哪些?答:(1剪跨比的影響,隨著剪跨比的增加,抗剪承載力逐漸降低;(2混凝土的抗壓強(qiáng)度的影響,當(dāng)剪跨比一定時(shí),隨著混凝土強(qiáng)度的提高,抗剪承載力增加;(3縱筋配筋率的影響,隨著縱筋配筋率的增加,抗剪承載力略有增加;(4箍筋的配箍率及箍筋強(qiáng)度的影響,隨著箍筋的配箍率及箍筋強(qiáng)度的增加,抗剪承載力增加;(5斜裂縫的骨料咬合力和鋼筋的銷栓作用;(6加載方式的影響;(7截面尺寸和形狀的影響;5.判別大、小偏心受壓破壞的條件是什么?大、小偏心受壓的破壞特征分別是什么?答:(1b ,大偏心受壓破壞;b >,小偏心受壓破壞;(2破壞特征:大偏心受壓破壞:破壞始自于遠(yuǎn)端鋼筋的受拉屈服,然后近端混

6、凝土受壓破壞; 小偏心受壓破壞:構(gòu)件破壞時(shí),混凝土受壓破壞,但遠(yuǎn)端的鋼筋并未屈服;6.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范是如何考慮彎矩、剪力、和扭矩共同作用的?t 的意義是什么?起什么作用?上下限是多少?答:實(shí)際工程的受扭構(gòu)件中,大都是彎矩、剪力、扭矩共同作用的。構(gòu)件的受彎、受剪和受扭承載力是相互影響的,這種相互影響的性質(zhì)稱為復(fù)合受力的相關(guān)性。由于構(gòu)件受扭、受彎、受剪承載力之間的相互影響問題過于復(fù)雜,采用統(tǒng)一的相關(guān)方程來計(jì)算比較困難。為了簡化計(jì)算,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對彎剪扭構(gòu)件的計(jì)算采用了對混凝土提供的抗力部分考慮相關(guān)性,而對鋼筋提供的抗力部分采用疊加的方法。05.015.1Tbh VW t t +=(0.5

7、t 1.0,t 稱為剪扭構(gòu)件混凝土受扭承載力降低系數(shù),當(dāng)t 小于0.5時(shí),取t 等于0.5;當(dāng)t 大于1.0時(shí),取t 等于1.0。7.為什么說裂縫條數(shù)不會(huì)無限增加,最終將趨于穩(wěn)定?答:直到距開裂截面為l 處,鋼筋應(yīng)力由s1降低到s2,混凝土的應(yīng)力c 由零增大到f t ,才有可能出現(xiàn)新的裂縫。顯然,在距第一條裂縫兩側(cè)l 的范圍內(nèi),即在間距小于2l 的兩條裂縫之間,將不可能再出現(xiàn)新裂縫。8.何為預(yù)應(yīng)力?預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?答:預(yù)應(yīng)力:在結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用前,通過先張法或后張法預(yù)先對構(gòu)件混凝土施加的壓應(yīng)力。優(yōu)點(diǎn):提高構(gòu)件的抗裂性、剛度及抗?jié)B性,能夠充分發(fā)揮材料的性能,節(jié)約鋼材。缺點(diǎn):構(gòu)件的施工

8、、計(jì)算及構(gòu)造較復(fù)雜,且延性較差。四.計(jì)算題(40分1.已知:T 形截面梁,80,500,200,400''=f f h mm h mm b mm b ,M=250KN ·m ,C30, HRB335,環(huán)境類別為一類。求:A S解: 2122/43.1,550.0,0.1,/300,/3.14,60m m N f m m N f m m N f a t b y c =mm a h h 440605000=-=-=m kN h h h b f m kN M ff f c =-=->=183280440(804003.140.12(250'0''

9、;1屬于第二類截面 2212''1126022266201'0''12215763145276330080200400(3.140.1(1452440827.0300105.91250(827.05.01550.0346.0211286.04402003.140.1105.91102502(m m A A A m m f h b b f A m m h f M A bh f h h h b b f M s s s y ff c s s y s s b s c f f f c s =+=+=-=-=-=-=<=-=-=-= 2.一鋼筋混凝土矩形截面簡

10、支梁,截面尺寸250mm ×500mm ,混凝土強(qiáng)度等級為C20(f t =1.1N/mm 2、f c =9.6 N/mm 2,箍筋為熱軋HPB235級鋼筋(f yv =210 N/mm 2,縱筋為325的HRB335級鋼筋(f y =300 N/mm 2,支座處截面的剪力最大值為180kN 。 求:箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。解:(1驗(yàn)算截面尺寸 486.1250465,4650<=b h mm h h w w 屬厚腹梁,混凝土強(qiáng)度等級為C20,f cuk =20N/mm 2<50 N/mm 2故c =1N V N bh f c c 1800002790004652506.9

11、125.025.0max 0=>= 截面符合要求。(2驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋,180000(5.895124652501.17.07.0max 0N V N bh f t =<=故需要進(jìn)行配箍計(jì)算。(3只配箍筋而不用彎起鋼筋01025.17.0h snA f bh f V sv yv t += 則 mm mm snA sv /741.021= 若選用8120 ,實(shí)有可以(741.0838.01203.5021>=s nA sv 配箍率%335.01202503.5021=bs nA sv sv 最小配箍率(%126.02101.124.024.0min 可以sv yv t

12、sv f f <= (4既配箍筋又配彎起鋼筋根據(jù)已配的325縱向鋼筋,可利用125以45°彎起,則彎筋承擔(dān)的剪力:N f A V sy sb sb 5.83308223009.4908.0sin 8.0= 混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力:N V V V sb cs 5.966915.83308180000=-=-=選用6200 ,實(shí)用(5.966912.1240564652003.28221025.15.8951225.17.0010可以N N h snA f bh f V sv yvt cs >=+=+=。 3.已知:N=3100KN,M=85KN.m, 600400=h b

13、;mm a a s s 45'=,混凝土C20,鋼筋HRB400級,計(jì)算長度為6m 。配筋有:22'603;1964mm A mm A s s =,試復(fù)核截面是否安全。解:22/1.1;/6.9:20mm N f mm N f C t c =鋼筋HRB400級:2/360mm N f y =(1彎矩作用平面外軸壓驗(yàn)算895.0,1540060000=取b l KN KN A f A f N s y c u 310026006031964(3606004006.9895.09.0(9.0''<=+=+=不安全。(2彎矩作用平面內(nèi)承載力驗(yàn)算 mm a h h

14、s 555456000=-=-=由s y s y c u A f A f bx f N -+=''1得到:231''7014006.90.16033001964300103100mm b f A f A f N x c sy s y u =+-=+-= mm h b 305555550.00= 所以為小偏心受壓構(gòu)件。(3由 s s s y c u A A f bx f N -+=''1y b f 11-= 可求出08.1=,60055508.10=h x 由(2('0''01s s y c u a h A f xh bx f e N -+-=得到: mm N a h A f x h bx f e u s s y c 30610310045555(1964360300555(6004006.90.1(2(3'0''01=-+-=-+-= 由s i a h e e -+=2得到:mm a h e e s i 51453003062=+-=+-= 0.1371.01031006004006.95.05.031<=N A f c