混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理試卷

1、一、判斷說明題(20分1. 混凝土立方體試塊的尺寸越大,強度越高。 (錯 答:混凝土的強度與試塊尺寸無關(guān)。 (P162. 計算 T 形截面的最小配筋率時,公式中用受壓翼緣寬度 bf來計算。 (錯 答:最小配筋率從理論上是由 M u =M cy 確定的, 主要取決于受拉區(qū)的形狀, 所以計算 T 形截面的最小配筋率時, 用梁肋寬度 b 而不用受壓翼緣寬度 b3. 鋼筋混凝土構(gòu)件變形和裂縫驗算中荷載、材料強度都取設(shè)計值。 (錯 答:取標(biāo)準(zhǔn)值(P2364. 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)可以避免構(gòu)件裂縫的過早出現(xiàn)。 (對 答:二、選擇說明題(20分1. 混凝土若處于三向應(yīng)力作用下,當(dāng)( D .A. 橫向受拉,縱向受

2、壓,可提高抗壓強度。B. 橫向受壓,縱向受拉,可提高抗壓強度。C. 三向受壓會降低抗壓強度。D. 三向受壓能提高抗壓強度。2. 提高受彎構(gòu)件正截面受彎能力最有效的方法是( C 。A. 提高混凝土強度等級。B. 增加保護層厚度。C. 增加截面高度。D. 增加截面寬度。3. 為了避免斜壓破壞,在受彎構(gòu)件斜截面承載力計算中,通過規(guī)定下面哪個條件來限制( C 。A. 規(guī)定最小配筋率。B. 規(guī)定最大配筋率。C. 規(guī)定最小截面尺寸限制。D. 規(guī)定最小配箍率。4. 鋼筋混凝土 T 形和 I 形截面剪扭構(gòu)件可劃分為矩形塊計算,此時(C 。A. 腹板承受全部的剪力和扭矩;B. 翼緣承受全部的剪力和扭矩;C. 剪

3、力由腹板承受,扭矩由腹板和翼緣共同承受;D. 扭矩由腹板承受,剪力由腹板和翼緣共同承受5. 關(guān)于受彎構(gòu)件裂縫發(fā)展的說法正確的是( C 。A. 受彎構(gòu)件的裂縫會一直發(fā)展,直到構(gòu)件的破壞;B. 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件兩條裂縫之間的平均裂縫間距為 1.0倍的粘結(jié)應(yīng)力傳遞長度;C. 裂縫的開展是由于混凝土的回縮,鋼筋的伸長,導(dǎo)致混凝土與鋼筋之間產(chǎn)生相對滑移的結(jié)果;D. 裂縫的出現(xiàn)不是隨機的。三、簡答題(15分1. 受彎構(gòu)件適筋梁從開始加荷至破壞, 經(jīng)歷了哪幾個階段?各階段的主要特征是什么?各個階段是哪種極 限狀態(tài)的計算依據(jù)?答:適筋受彎構(gòu)件正截面工作分為三個階段。第階段荷載較小,梁基本上處于彈性工作階段,

4、隨著荷載增加,彎矩加大,拉區(qū)邊緣纖維混凝土表現(xiàn)出 一定塑性性質(zhì)。第階段彎矩超過開裂彎矩 M cr sh ,梁出現(xiàn)裂縫,裂縫截面的混凝土退出工作,拉力由縱向受拉鋼筋承擔(dān),隨著彎矩的增加,受壓區(qū)混凝土也表現(xiàn)出塑性性質(zhì),當(dāng)梁處于第階段末a時,受拉鋼筋開始屈服。第階段鋼筋屈服后,梁的剛度迅速下降,撓度急劇增大,中和軸不斷上升,受壓區(qū)高度不斷減小。受拉 鋼筋應(yīng)力不再增加,經(jīng)過一個塑性轉(zhuǎn)動構(gòu)成,壓區(qū)混凝土被壓碎,構(gòu)件喪失承載力。 第階段末的極限狀態(tài)可作為其抗裂度計算的依據(jù)。第階段可作為構(gòu)件在使用階段裂縫寬度和撓度計算的依據(jù)。 第階段末的極限狀態(tài)可作為受彎構(gòu)件正截面承載能力計算的依據(jù)。2. 偏心受拉構(gòu)件劃分

5、大、小偏心的條件是什么?大、小偏心破壞的受力特點和破壞特征各有何不同? 答:(1 b ,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:破壞始自于遠端鋼筋的受拉屈服,然后近端混凝土受壓破壞;小偏 心受壓破壞:構(gòu)件破壞時,混凝土受壓破壞,但遠端的鋼筋并未屈服;3. 預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件,在施工階段計算預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力時,為什么先張法構(gòu)件用A ,而后張法用nA ?荷載作用階段時都采用A ?先張法和后張法的A 、nA 如何計算?答:因為在施工階段,先張法構(gòu)件放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時,由于粘結(jié)應(yīng)力的作用使混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù) 應(yīng)力鋼筋共同工作, 變形協(xié)調(diào), 所以采用

6、換算截面 0A , 且 p E s E c A A A A ps+=0; 而后張法構(gòu)件,構(gòu)件中混凝土和非預(yù)應(yīng)力鋼筋共同工作良好,而與預(yù)應(yīng)力鋼筋較差,且預(yù)應(yīng)力是通過錨具傳遞,所以采用 凈截面 n A ,且 p E n A A A p-=0。四、計算題(45分1. 已知一矩形截面偏心受壓柱的截面尺寸 , 400300mm mm h b =柱的計算長度mm a a m l s s 35, 0. 3'0= ,混凝土強度等級為 C35, f c = 16.7N/mm2, 用 HRB400級鋼筋配筋, f y =f y =360N/mm2, 軸心壓力設(shè)計值 N = 400 KN,彎矩設(shè)計值 M =

7、 235.2KN·m, 試按對稱配筋進行截面設(shè)計。解:求 e i 、 、 emm NM e 58810400102. 235360=mm e a 20=mm e e e a i 608205880=+=+=0. 1505. 2104004003007. 165. 05. 031>=NA f c 0. 11=. 1024. 10. 10. 15. 73656081400111400110. 1155. 740030002212002>=+=+=<=h l h e h l i ,024. 1=mm a h e e s i 7. 7873520400608024. 12=

8、-+=-+=(2判別大小偏壓mm h mm e i 5. 1093653. 03. 06. 622608024. 10=>=屬于大偏壓 (3求 's s A A 和因為對稱配筋,故有 01bh f N c =所以 192. 036570219. 03653007. 160. 11040031=>=bh f Nc =s A ('0'201'5. 01sy c s a h f bh f Ne A -=2'min 223240400300002. 0203735365(360219. 05. 0219. 0(3653007. 160. 17. 78

9、710400mmbh mm=>=-=符合要求, 各選配 , =s A ='s A 1964mm 2, 稍小于計算配筋,但差值在 5%范圍內(nèi),可認(rèn)為滿足要求。2.鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,如圖所示,截面尺寸 250mm ×500mm ,混凝土強度等級為 C20(f t =1.1N/mm2、 f c =9.6 N/mm2 , 箍筋為熱軋 HPB235級鋼筋 (f yv =210 N/mm2 , 縱筋為 225和 222的 HRB400級鋼筋(f y =360 N/mm2 。求:箍筋和彎起鋼筋 。 解:(1求剪力設(shè)計值支座邊緣處截面的剪力值最大 KN ql V 8. 154

10、24. 04. 5(6021210max =-=(2驗算截面尺寸486. 1250465,4650<=bh mm h h w w屬厚腹梁,混凝土強度等級為 C20, f cuk =20N/mm2<50 N/mm2故 c =1max 02790004652506. 9125. 025. 0V N bh f c c >=截面符合要求。(3驗算是否需要計算配置箍筋, 5. 895124652501. 17. 07. 0max 0V N bh f t <=故需要進行配箍計算。(4配置腹筋 根據(jù)已配的 225+222縱向鋼筋,可利用 122以 45°彎起,則彎筋承擔(dān)的剪力:Nf A V s y sb sb 1. 77406223601. 3808. 0sin 8. 0=混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力:N V V V sb c