青島理工大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 期末復(fù)習(xí)題及參考答案

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理試卷復(fù)習(xí)題一：選擇題1、與素混凝土梁相比，鋼筋混凝上梁承載能力（）。相同；提高許多；有所提高；不確定。答案：B2、與素混凝土梁相比，鋼筋混凝土梁抵抗開裂的能力（）。提高不多；提高許多；完全相同；不確定。答案：A3、混凝土強度等級由150mm立方體抗壓試驗，按（）確定。A.平均值；B.；C.；D.；答案：B4、規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋錨固長度為（）。A．隨混凝土強度等級的提高而增大；B．隨鋼筋等級提高而降低；C．隨混凝土等級提高而減少，隨鋼筋等級提高而增大；D．隨混凝土及鋼筋等級提高而減小；答案：C5、一般來講，其它條件相同的情況下，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（）。低；B．高；C．相等；D.不確定。答案：B6、對長細比大于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；這種柱的強度將由于縱向彎曲而降低，螺旋箍筋作用不能發(fā)揮；答案：D7、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；D.與鋼筋相等。答案：C8、（）作為受彎構(gòu)件正截面承載力計算的依據(jù)。A．Ⅰa狀態(tài)；B.Ⅱa狀態(tài)；C.Ⅲa狀態(tài)；D.第Ⅱ階段。答案：C9、對于無腹筋梁，當(dāng)時，常發(fā)生什么破壞（）。A.斜壓破壞；B.剪壓破壞；C.斜拉破壞；D.彎曲破壞。答案：A10、偏心受壓構(gòu)件計算中，通過哪個因素來考慮二階偏心矩的影響（）。；B.；C.；D.。答案：D11、對于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱，以支承條件為（）時，其軸心受壓承載力最大。A．兩端嵌固；B．一端嵌固，一端不動鉸支；C．兩端不動鉸支；D、一端嵌固，一端自由；答案：A12、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??；C．不變；D.變化趨勢不定。答案：A13、（）作為受彎構(gòu)件抗裂計算的依據(jù)。A．Ⅰa狀態(tài)；B.Ⅱa狀態(tài)；C.Ⅲa狀態(tài)；D.第Ⅱ階段。答案：A14、對于無腹筋梁，當(dāng)時，常發(fā)生什么破壞（）。A．斜壓破壞；B.剪壓破壞；C.斜拉破壞；D.彎曲破壞。答案：B15、判別大偏心受壓破壞的本質(zhì)條件是：（）。A．；B．；C．；D．。二、判斷題：1、普通熱軋鋼筋受壓時的屈服強度與受拉時基本相同。（）答案：對2、鋼筋經(jīng)冷拉后，強度和塑性均可提高。（）答案：錯3、軸心受壓構(gòu)件計算中，考慮受壓時縱筋容易壓曲，所以鋼筋的抗壓強度設(shè)計值最大取為。（）答案：錯4、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。（）答案：錯5、對于的T形截面梁，因為其正截面受彎承載力相當(dāng)于寬度為的矩形截面梁，所以其配筋率應(yīng)按來計算。（）答案：錯截面尺寸對于無腹筋梁和有腹筋梁的影響都很大。（）答案：7、在集中荷載作用下，連續(xù)梁的抗剪承載力略高于相同條件下簡支梁的抗剪承載力。（）答案：錯8、小偏心受壓情況下，隨著N的增加，正截面受彎承載力隨之減小。（）答案：對9、對稱配筋時，如果截面尺寸和形狀相同，混凝土強度等級和鋼筋級別也相同，但配筋數(shù)量不同，則在界限破壞時，它們的是相同的。（）答案：對當(dāng)計算最大裂縫寬度超過允許值不大時，可以通過增加保護層厚度的方法來解決。（）答案：錯11、混凝土立方體試塊的尺寸越大，強度越高。（）答案：錯12、混凝土在三向壓力作用下的強度可以提高。（）答案：對13、軸心受壓構(gòu)件縱向受壓鋼筋配置越多越好。（）答案：錯14、軸心受壓構(gòu)件中的箍筋應(yīng)作成封閉式的。（）答案：對15、混凝土保護層厚度越大越好。（）答案：錯三、簡答題1、什么是混凝土結(jié)構(gòu)？根據(jù)混凝土中添加材料的不同通常分哪些類型？答案：混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土材料為主，并根據(jù)需要配置和添加鋼筋、鋼骨、鋼管、預(yù)應(yīng)力鋼筋和各種纖維，形成的結(jié)構(gòu)，有素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及纖維混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土結(jié)構(gòu)充分利用了混凝土抗壓強度高和鋼筋抗拉強度高的優(yōu)點。2．鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)條件是什么？答案：混凝土和鋼筋協(xié)同工作的條件是：（1）鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生良好的粘結(jié)力，使兩者結(jié)合為整體；（2）鋼筋與混凝土兩者之間線膨脹系數(shù)幾乎相同，兩者之間不會發(fā)生相對的溫度變形使粘結(jié)力遭到破壞；（3）設(shè)置一定厚度混凝土保護層；（4）鋼筋在混凝土中有可靠的錨固。3、軸心受壓構(gòu)件設(shè)計時，縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什么？答案：縱筋的作用：①與混凝土共同承受壓力，提高構(gòu)件與截面受壓承載力；②提高構(gòu)件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；③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；④減少混凝土的徐變變形。橫向箍筋的作用：①防止縱向鋼筋受力后壓屈和固定縱向鋼筋位置；②改善構(gòu)件破壞的脆性；③當(dāng)采用密排箍筋時還能約束核芯內(nèi)混凝土，提高其極限變形值。4、斜截面破壞形態(tài)有幾類？分別采用什么方法加以控制？答案：（1）斜截面破壞形態(tài)有三類：斜壓破壞，剪壓破壞，斜拉破壞（2）斜壓破壞通過限制最小截面尺寸來控制；剪壓破壞通過抗剪承載力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？答案：（1），大偏心受壓破壞；，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；6、為什么預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所選用的材料都要求有較高的強度？答案：①要求混凝土強度高。因為先張法構(gòu)件要求提高鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力，后張法構(gòu)件要求具有足夠的錨固端的局部受壓承載力。②要求鋼筋強度高。因為張拉控制應(yīng)力較高，同時考慮到為減小各構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失。7、混凝土結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)缺點？答案：優(yōu)點：（1）可模性好；（2）強價比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）適應(yīng)災(zāi)害環(huán)境能力強，整體澆筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好，對抵抗地震、風(fēng)載和爆炸沖擊作用有良好性能；（6）可以就地取材。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點：如自重大，不利于建造大跨結(jié)構(gòu)；抗裂性差，過早開裂雖不影響承載力，但對要求防滲漏的結(jié)構(gòu)，如容器、管道等，使用受到一定限制；現(xiàn)場澆筑施工工序多，需養(yǎng)護，工期長，并受施工環(huán)境和氣候條件限制等。8、軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？設(shè)計時分別采用什么值作為依據(jù)？答案：有物理屈服點的鋼筋，稱為軟鋼，如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋；無物理屈服點的鋼筋，稱為硬鋼，如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。軟鋼有兩個強度指標(biāo)：一是屈服強度，這是鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計時鋼筋強度取值的依據(jù)，因為鋼筋屈服后產(chǎn)生了較大的塑性變形，這將使構(gòu)件變形和裂縫寬度大大增加以致無法使用，所以在設(shè)計中采用屈服強度作為鋼筋的強度極限。另一個強度指標(biāo)是鋼筋極限強度，一般用作鋼筋的實際破壞強度。設(shè)計中硬鋼極限抗拉強度不能作為鋼筋強度取值的依據(jù)，一般取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力σ0.2作為無明顯流幅鋼筋的強度限值，通常稱為條件屈服強度。對于高強鋼絲，條件屈服強度相當(dāng)于極限抗拉強度0.85倍。對于熱處理鋼筋，則為0.9倍。為了簡化運算，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》統(tǒng)一取σ0.2=0.85σb，其中σb為無明顯流幅鋼筋的極限抗拉強度。9、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)？答案：適筋受彎構(gòu)件正截面工作分為三個階段。第Ⅰ階段荷載較小，梁基本上處于彈性工作階段，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Ⅱ階段彎矩超過開裂彎矩Mcrsh，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Ⅱ階段末Ⅱa時，受拉鋼筋開始屈服。第Ⅲ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Ⅰ階段末的極限狀態(tài)可作為其抗裂度計算的依據(jù)。第Ⅱ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Ⅲ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)。10、斜截面抗剪承載力為什么要規(guī)定上、下限？具體包含哪些條件？答案：斜截面抗剪承載力基本公式的建立是以剪壓破壞為依據(jù)的，所以規(guī)定上、下限來避免斜壓破壞和斜拉破壞。11、偏心受壓短柱和長柱有何本質(zhì)的區(qū)別？偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么？答案：（1）偏心受壓短柱和長柱有何本質(zhì)的區(qū)別在于，長柱偏心受壓后產(chǎn)生不可忽略的縱向彎曲，引起二階彎矩。（2）偏心距增大系數(shù)的物理意義是，考慮長柱偏心受壓后產(chǎn)生的二階彎矩對受壓承載力的影響。12、何為預(yù)應(yīng)力？預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點是什么？答案：①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。②優(yōu)點：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。③缺點：構(gòu)件的施工、計算及構(gòu)造較復(fù)雜，且延性較差。四、計算題1、已知梁的截面尺寸為b×h=200mm×500mm，混凝土強度等級為C25,fc=11.9N/mm2，,鋼筋采用HRB335，截面彎矩設(shè)計值M=165KN.m。環(huán)境類別為一類。求：受拉鋼筋截面面積答案：解：采用單排布筋將已知數(shù)值代入公式及得1.011.9200x=30016510=1.011.9200x(465-x/2)兩式聯(lián)立得：x=186mmA=1475.6mm2驗算x=186mm<0.55465=255.8mm所以選用325A=1473mm22、某鋼筋混凝土T形截面梁，截面尺寸和配筋情況（架立筋和箍筋的配置情況略）如圖所示?；炷翉姸鹊燃墳镃30，，縱向鋼筋為HRB400級鋼筋，，=70mm。若截面承受的彎矩設(shè)計值為M=550kN·m，試問此截面承載力是否足夠？答案：解：（1）確定基本數(shù)據(jù)由表查得，；；=1.0；；AS=2945mm2。（2）判別T形截面類型如圖5故屬于第二類T形截面。（3）計算受彎承載力M。=156.56mm，滿足要求。=599.00kN·mM＞M=550kN·m故該截面的承載力足夠。附頁1：混凝土強度等級鋼筋種類ξbC50及以下C55、C60C65、C70HPB235(R235)0.620.600.58HRB3350.560.540.52HRB400,KL4000.530.510.49注：截面受拉區(qū)內(nèi)配置不同種類鋼筋的受彎構(gòu)件，其ξb值應(yīng)選用相應(yīng)于各種鋼筋的較小者。受彎構(gòu)件受拉鋼筋的最小配筋率為0.2%和中較大值鋼筋的計算截面面積及公稱質(zhì)量表直徑d（mm）不同根數(shù)直徑的計算截面面積（mm2）帶肋鋼筋123456789公稱直徑（mm）外徑（mm）1618202225201.1254.5314.2380.1490.940250962876098260376394211401473804101812571521196310051272157119012454120615271885228129451407178121992661343616082036251330413927181022902827342144181618.41820.52022.72225.12528.428323640615.8804.21017.91256.612321608203625131847241330543770246332174072502730794021508962833695482561077540431056307125879649266434814310053554272389161113102831.63235.8----附頁2：鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)≤8≤7≤281.030261040.52108.5350.9832281110.481210.5420.953429.51180.441412480.9236311250.401614550.8738331320.361815.5620.814034.51390.322017690.754236.51460.292219760.7044381530.262421830.6546401600.232622.5900.604841.51670.212824970.5650431740.19注：表中為構(gòu)件的計算長度，b為矩形截面的短邊尺寸，d為圓形截面的直徑，i為截面最小回轉(zhuǎn)半徑。軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.5%，當(dāng)混凝土強度等級C50及以上時不應(yīng)小于0.6%，同時一側(cè)鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.2%。計算構(gòu)件的配筋率應(yīng)按構(gòu)件的全截面面積計算。五、計算題（每題15分，共30分）1、已知梁的截面尺寸為b×h=250mm×450mm;受拉鋼筋為4根直徑為16mm的HRB335鋼筋，即Ⅱ級鋼筋，，As=804mm2；混凝土強度等級為C40，；承受的彎矩M=89KN.m。環(huán)境類別為一類。驗算此梁截面是否安全。答案：解：fc=19.1N/mm2，ft=1.7N/mm2，fy=300N/mm2。由表知，環(huán)境類別為一類的混凝土保護層最小厚度為25mm，故設(shè)a=35mm，h0=450-35=415mm則某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱，軸向力設(shè)計值N=2650kN，計算長度，混凝土強度等級為C30（fc=14.3N/mm2），鋼筋用HRB400級（），環(huán)境類別為一類。確定柱截面積尺寸及縱筋面積。答案：解：根據(jù)構(gòu)造要求，先假定柱截面尺寸為400mm×400mm由，查表得根據(jù)軸心受壓承載力公式確定，對稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足0.2%的構(gòu)造要求。選，設(shè)計面積與計算面積誤差<5%，滿足要求。附頁1：鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)≤8≤7≤281.030261040.52108.5350.9832281110.481210.5420.953429.51180.441412480.9236311250.401614550.8738331320.361815.5620.814034.51390.322017690.754236.51460.292219760.7044381530.262421830.6546401600.232622.5900.604841.51670.212824970.5650431740.19注：表中為構(gòu)件的計算長度，b為矩形截面的短邊尺寸，d為圓形截面的直徑，i為截面最小回轉(zhuǎn)半徑。軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.5%，當(dāng)混凝土強度等級C