04混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試卷答案

2004年秋《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》試卷答案一.填空題（每空1分，共20分）.鋼筋和混凝土共同工作的基礎(chǔ)是兩者具有可靠的力結(jié)力_和相近的線性系數(shù)。.鋼筋混凝土中常用的HRB400級(jí)鋼筋代號(hào)中數(shù)字400表示—鋼筋強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值為400N/mm2」.有明顯屈服點(diǎn)鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值依據(jù)為鋼筋的一屈服「強(qiáng)度。.衡量鋼筋塑性性能好壞的指標(biāo)有—伸長(zhǎng)率_和鋼筋的冷彎性能。.鋼筋的冷拉能提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度，但鋼筋的塑性性能變差。.混凝土的彈性系數(shù)T隨著混凝土應(yīng)力的增加而一減小__。.影響混凝土徐變的最主要因素是__混凝十的應(yīng)力水平。.結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)包括承載力極限狀態(tài)和—正常使用極限狀態(tài)—兩種。.結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠度指標(biāo)與結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)和_破壞形式—有關(guān)。.鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算公式為NW①（fcA+f'yA，）,其中中主要與構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比_有關(guān)。.混凝土的耐久性應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的_使嶺境_和設(shè)計(jì)使用年限進(jìn)行設(shè)計(jì)。.第一類T形截面受彎構(gòu)件（中和軸位于翼緣內(nèi)）計(jì)算中適用條件的判斷公式中P2P評(píng)中，p=A/bh。min g.梁的斜截面抗剪承載力計(jì)算公式的建立是以___剪壓_破壞模式為依據(jù)的。.為保證斜截面抗彎承載力，彎起鋼筋彎起點(diǎn)離充分利用點(diǎn)距離應(yīng)為三ho/2。.要求螺旋配筋混凝土軸心受壓柱的承載力不大于同截面普通配筋柱承載力的1.5倍，是為了 防止正常使用階段的混凝土保護(hù)層脫落。.小偏心受壓構(gòu)件的破壞特點(diǎn)是_混凝土壓壞，As屈服_As無論受壓還是受拉均不屈服。.混凝土立方體強(qiáng)度_大于—（＞、＜、=）軸心抗壓強(qiáng)度。.影響裂縫寬度的主要因素是__裂縫間距。.雙筋梁中要求箍筋間距不應(yīng)大于15d（d為受壓筋直徑）是為了―防止受壓筋屈服。.連續(xù)梁按塑性設(shè)計(jì)要求匕W0.35是為了保證塑性鉸有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。二.單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列各項(xiàng)中-A=達(dá)到承載力使用極限狀態(tài)A）軸心受壓柱因達(dá)到臨界荷載而喪失穩(wěn)定性。影響外觀的變形。令人不適的振動(dòng)。D）影響耐久性能的局部損壞。2.偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)“屋＜0.3h0，但％?bh0時(shí)，該柱將發(fā)生__B___破壞。小偏心受壓B）大偏心受壓C）軸心受壓D）界限受壓.受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)己〉mb時(shí)應(yīng)_C__A）提高鋼筋級(jí)別B）增加鋼筋用量C）采用的雙筋梁D）增加箍筋用量.減小構(gòu)件撓度的最有效的措施是_D___A增加梁截面寬度選用直徑較粗的鋼筋提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)增加梁的截面高度.當(dāng)鋼筋強(qiáng)度充分利用時(shí)，下列正確的是__^—鋼筋強(qiáng)度等級(jí)高則鋼筋錨固長(zhǎng)度短混凝土強(qiáng)度等級(jí)高則鋼筋錨固長(zhǎng)度短受壓鋼筋的錨固長(zhǎng)度比受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度長(zhǎng)受剪鋼筋的錨固長(zhǎng)度比受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度長(zhǎng).下列正確的是BA)受拉縱筋越多，受彎構(gòu)件的開裂彎矩越大混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，受彎構(gòu)件的開裂彎矩越大截面相同時(shí)，形比上形截面的開裂彎矩大D)肋寬相同時(shí)，,形比口形截面的開裂彎矩小.計(jì)算等截面受彎構(gòu)件撓度時(shí)，應(yīng)采用_B取同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)最大剛度取同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)最大彎矩截面的剛度平均剛度構(gòu)件各截面的實(shí)際剛度.螺旋箍筋約束混凝土抗壓強(qiáng)度提高的原因是，螺旋箍筋直徑受壓螺旋箍筋使混凝土密實(shí)螺旋箍筋約束了混凝土的橫向變形螺旋箍筋是混凝土中不出現(xiàn)微裂縫.一兩端固定對(duì)稱配筋的鋼筋混凝土構(gòu)件，其支座距離不變(如圖)設(shè)混凝土未開裂，由于混凝土收縮產(chǎn)生結(jié)TOC\o"1-5"\h\z果是一=C=- N a 核混凝土和鋼筋均不產(chǎn)生應(yīng)力| /鋼筋受拉，混凝土受壓 一鋼筋受壓，混凝土受拉 混凝土和鋼筋受拉 彳 =二.下面正確的是_A- / N構(gòu)件的承載力滿足了目標(biāo)可 J 靠指標(biāo)的要求，也就滿足了允許失效概率的要求受彎構(gòu)件在正常使用條件下是不會(huì)出現(xiàn)裂縫的可變荷載不參與荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合荷載的標(biāo)準(zhǔn)值大于其設(shè)計(jì)值.簡(jiǎn)答題(每題4分，共24分).試說明在抗剪能力計(jì)算時(shí)，下列條件的作用是什么？V<025bh0fP>0.02f,(1)最小截面尺寸限制條件，防止發(fā)生斜壓破壞；(2)最小配箍率要求，防止sn fyv發(fā)生斜拉破壞。.為什么T形截面受彎構(gòu)件翼緣的寬度應(yīng)在計(jì)算中有所限制？混凝土的應(yīng)力沿翼緣寬度并不是均勻分布的，存在剪力滯后現(xiàn)象。在計(jì)算中限制翼緣的寬度，可將計(jì)算寬度內(nèi)的應(yīng)力簡(jiǎn)化為均勻分布，以便計(jì)算。.設(shè)計(jì)雙筋梁時(shí)，若不滿足下列條件，會(huì)出現(xiàn)什么問題？（1）己v己，； ⑵x—2a1b sA配置過多不屈服，發(fā)生脆性破壞；（2）最小配箍率要求，防止發(fā)生斜拉破壞。s.受彎構(gòu)件計(jì)算時(shí)，受壓區(qū)應(yīng)力圖形用矩形代替曲線的原則是什么？壓應(yīng)力合力的大小不變；壓應(yīng)力的合力作用點(diǎn)不變。.塑性鉸的特點(diǎn)有哪些？（1）塑性鉸是一個(gè)區(qū)段；（2）塑性鉸能承擔(dān)一定的彎矩；（3）塑性鉸是單向鉸。.試解釋受彎構(gòu)件最大裂縫寬度計(jì)算公式W =2.帥，（L9c+0.08J）中W和O，的意義。max 乜 0 sks teV，裂縫間鋼筋應(yīng)力（應(yīng)變）的不均勻系數(shù)，其值隨鋼筋應(yīng)力的增加而增大；O很，在荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合情況下，裂縫處鋼筋的應(yīng)力。.計(jì)算題（共36分）.已知矩形截面梁bXh=250X500mm,。，=35mm,由荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩M=200kNm?；炷翉?qiáng)度等級(jí)C30,鋼筋選用HRB400級(jí)，求受拉鋼筋面積As°（C30混凝土:a1=1.0,f=14.3N/mm2,HRB400:f=360N/mm2,gb=0.52,pi=0.2%）（10分）a1fbx（h0—0.5x）=M1.0x14.3x250xx（465—0.5）=200x106（1分）0.5x2—465x+55944=0x=142.0mm（1分）m=x/h=142.0/465=0.305<^=0.52（2分）afbx=Af（2分）A=a1fbx/f=1.0x14.3x250x142.0/360=1410mm2（1分）p=^s-=—"I?！?1.21%—p=0.2%（1分bh250x465 min0.如圖所示承受均布荷載的梁，截面bXh=200X500mm；在距邊支座1m范圍內(nèi)配有雙肢力6箍筋（每肢截面積

50.3mm2）,s=150mm；梁的中段配雙肢。6箍筋，s=200mm；混凝土C25（f=1L9N/rnrn2,f=1.27N/rnrn2）；鋼筋打8235級(jí)（f=210N/rnrn2）。試按抗剪承載力c t y確定梁上均布荷載p的設(shè)計(jì)值（包括自重）。（提示：V（提示：V=0.7f+1.25）（10分）cs t解：支座處的剪力V=0.5pl=0.5px3600=1800p支座處的抗剪承載力V=0.7fbh=1.25fLhcst t0 yvs0=0.7x1.27x200x465+1.25x210x50.3X2x465=164540N150按支座處的抗剪承載力計(jì)算均布荷載V=Vnp=Xs1-=164540=91.4kN/m（5分）1cs1J1800 1800距支座1m處的剪力V2=0.5p2l-p2x100=800p支座處的抗剪承載力V=0.7fbh+1.25fLhcs2 t0 yvs0=0.7x1.27x200x465+1.25x210x50.3x2x465=144074N200按支座處的抗剪承載力計(jì)算均布荷載V2=Vcs2np2p取minV2=Vcs2np2p取minlp,p}=91.4kN/m（2分）

.某混凝土柱截面尺寸bXh=400X600mm,a=a=40mm，計(jì)算長(zhǎng)度9二3m。在荷載設(shè)計(jì)值作用下縱S S 0向壓力N=1000kN,長(zhǎng)邊方向作用彎矩M=600kNm，混凝土用C30，鋼筋用HRB335,求：該柱滿足正截面承載力所需的鋼筋截面面積A及￡值。（fy=f'y=300N/mma1=1.0,f=14.3N/mm2工b=0.550,pi=0.002）（10分）解：X=ljh=3000/600=5<5,「."=1.0（1分）M600 h600=e+e=620mme=—= =0.6m;e==e+e=620mm0N1000 a30 30“ei=620mm>0.3h=0.3x560=168mm,可按大偏壓計(jì)算（2分）e="e+h-a=620+300-40=880mmi2s令己乂bM2=a1fbh25b（1-0.5&b）=1x14.3x400x5602x0.55x（1-0.5x0.55）=715.27x106N?mm人afbh5 1x14.3x400x560x0.55A= 3= =5873mm2（3分）s2f 300yM=Ne-M=164.73kN?mAsM

AsM

1

f-（h-a-）

y0s164.73x106300x520=1056mm2=As1（2分）A->A- =0.002bh=0.002x400x600=480mm2ssminA二四='0°°xlS_3333mm2 A=A+A-A=3596mm2（2分）s3f 300 ss1 s2 s3y.一兩跨連續(xù)次梁如圖所示?；炷敛捎肅25（a1=LQf=11.9N/mm），縱向鋼筋為HRB335級(jí)（f=300N/mm）,2①20的面積A=628mm。該梁有足夠的抗剪承載力，且構(gòu)造滿足要求。問：y S（1）在圖示荷載作用下塑性鉸的出現(xiàn)順序；（2）求連續(xù)梁的極限承載力Pu，并問此時(shí)的中間支座彎矩調(diào)幅值是否滿足要求。（6分）一 T13口00: __ ,f 3OC01"彈性彎矩系數(shù)解：（1）因截面尺寸和配筋相同，所以極限承載力相同，因此彎矩大處即支座塑性鉸先出現(xiàn)，跨中塑性鉸后出現(xiàn)。（1分）（2）支座處占二628x300f°L。xn.9x200x365=0.217<0.35,滿足要求（2分）M=afbh2m(1-0.55)=1.0x1