20212021年混凝土结构设计原理试卷A答案

广州大学2012-2013 学年第一学期考试卷
课程混凝土结构设计原理考试形式（有限开卷，考试）
学院土木工程系专业土木工程班级学号姓名_
一、概念选择题（均为单项选择题，每题1分，共40分，请将正确答案填写在以下答题卡相应位置）。

概念选择题答题卡
1．有明显流幅的钢筋与无明显流幅的钢筋相较，。

A. 强度低而塑性性能好
B. 强度低而且塑性性能差
C. 强度高但塑性性能不行
D. 强度高而且塑性性能好
2. 在结构施工图中，表示。

A. 3根直径为25mm的HPB300级钢筋
B. 3根直径为25mm的HRB335级钢筋
C. 3根直径为25mm的HRB400级钢筋
D. 3根直径为25mm的RRB400级钢筋
3. 变形钢筋的公称直径是指。

A. 钢筋的内径
B. 钢筋的外径
C. 钢筋的内径与外径的平均值
D. 相当于横截面面积相等的光圆钢筋直径
4．《混凝土结构设计标准》(GB50010-2020)将热轧钢筋强度标准值取为冶金部门发布的屈服强度废品限值，其保证率为 。

A. 95%
B. 98%
C. %
D. 99% 5．C30混凝土中的数字“30”，表示的是 。

A. 230/cuk f N mm =
B. 230/cu f N mm =
C. 230/ck f N mm =
D. 230/c f N mm =
6．当结构显现以下何种状态时，即以为该结构已超过了承载能力极限状态： 。

A ．阻碍正常利用的变形
B ．阻碍正常利用的振动
C ．结构构件过度变形而不适于继续承载
D ．阻碍结构耐久性的局部破坏 7．混凝土处在三向受压时， 。

A. 强度和延性都有较大提高
B. 强度有较大提高，但延性转变不大
C. 延性有较大提高，但强度转变不大
D. 强度和延性转变都不大
8.在荷载的长期作用下，混凝土的变形随时刻而增加的现象称为徐变。

减少混凝土徐变可采纳的方法是 。

A. 增加水泥用量
B. 蒸汽养护混凝土
C. 提早混凝土的加荷龄期
D. 增加水用量
9．结构设计利用年限是指设计的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的利用的时期。

《工程结构靠得住
性设计统一标准》（GB50153-2020）对一般衡宇和构筑物采纳的设计利用年限为 。

A. 100年 B. 50年 C. 70年 D. 25年
10．一般钢筋混凝土受弯构件的变形验算中，挠度f 是按 计算的最大挠度。

A 荷载效应标准组合 B. 荷载效应大体组合
C. 荷载效应准永久组合
D. 荷载效应准永久组归并考虑荷载长期作用阻碍 11．梁上部纵向钢筋的净距应知足 。

A. 25mm d ≥≥且
B. 30 1.5mm d ≥≥且
C. c d ≥≥且
D. 1.5c d ≥≥且
12．混凝土爱惜层厚度是指 。

A ．纵向受力钢筋的外边缘至混凝土表面的垂直距离
B ．结构构件中最外层钢筋的外边缘至混凝土表面的垂直距离
C ．受力钢筋形心至混凝土表面的垂直距离
D ．受力钢筋合力点至混凝土表面的垂直距离
13．以下有关适筋梁的表达中，错误的选项是 。

A. 适筋梁破坏始自于受拉区钢筋的屈服
B. 适筋梁破坏时，两种材料的性能均取得充分发挥
C. 适筋梁破坏属于延性破坏类型
D. 适筋梁正截面的承载力大于超筋梁
14. 以下判定单筋矩形截面梁不超筋的条件中，错误的选项是 。

A.
max s
A bh
ρ≤ B. b ξξ≤ C. 0b x h ξ≤ D. 2
10(10.5)c b b M f bh αξξ≤-
15．钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算时做了四个大体假定，以下 说法不正确。

A. 截面应变维持平面
B. 不考虑混凝土抗拉强度
C. 混凝土应力-应变曲线采纳实际受力曲线
D. 钢筋应力-应变曲线采纳简化双折线
16．单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算时，假设是0b x h ξ>，可采纳以下方式来处置。

其中错误的选项是 。

A. 提高混凝土强度品级
B. 加大构件截面尺寸
C. 取0b x h ξ=
D. 设计成双筋截面
17. 矩形截面梁，250500b h mm mm ⨯=⨯，正截面承载力计算所需钢筋面积为21208s A mm =，纵筋宜选 。

A. 2420(1256)s A mm φ=
B. 2814(1231)s A mm φ=
C. 2616(1206)s A mm φ=
D. 2222218(1269)s A mm φφ+=
18.双筋矩形截面梁设计中，假设知足 02h x a b ξ≤≤'时，说明 。

A. 受拉钢筋不屈服，受压钢筋屈服
B. 受拉钢筋屈服，受压钢筋不屈服
C. 受拉钢筋及受压钢筋均不屈服
D. 受拉钢筋及受压钢筋均屈服
19. 以下有关 T 形截面受弯构件正截面承载力计算的说法中，正确的是 。

A. 当截面为T 形时，可按T 形截面受弯构件计算
B. 当截面为T 形且翼缘位于受压区时，可按T 形截面受弯构件计算
C. 当截面为T 形且翼缘位于受拉区时，可按T 形截面受弯构件计算
D. 当截面为T 形时，可按矩形形截面受弯构件计算
20. 以下T 形截面受弯构件受拉钢筋的最小配筋率验算公式中，正确的选项是 。

A.
min s A bh ρ≥； B. min 0s A
bh ρ≥ C. min s A A ρ≥ D. min 's f A b h
ρ≥ 21．无腹筋梁，当剪跨比1λ<时，在梁的剪弯区段将会发生 。

A. 斜拉破坏
B. 剪压破坏
C. 斜压破坏
D. 弯剪破坏
22．提高梁的斜截面抗剪承载力最有效的方法是 。

A. 提高混凝土强度品级
B. 加大截面高度
C. 加大截面宽度
D. 增加箍筋或弯起钢筋
23．以下破坏形态中，属于延性破坏的是 。

A. 大偏心受压破坏
B. 小偏心受压破坏
C. 斜压破坏
D. 剪压破坏
24．《混凝土结构设计标准》(GB50010-2020)规定“纵向钢筋弯起点应设在按截面抗弯能力计算时该钢筋的充分利用点截面之外，其水平距离不小于00.5h 处”是为了 。

A. 保证正截面抗弯能力
B. 保证斜截面抗弯能力
C. 保证斜截面抗剪能力
D. 保证纵筋的锚固要求
25．与一般箍筋柱相较，配有密螺旋箍筋的柱承载力高，缘故是 。

A. 密螺旋箍筋对核心混凝土起到约束作用，使核心混凝土处于三向受压状态
B. 密螺旋箍筋的柱长细比变小
C. 密螺旋箍筋的柱受力截面变大
D. 密螺旋箍筋不起到作用
26．大小偏心受压破坏的要紧区别在于 。

A. 偏心距的大小
B. 破坏时靠近压力一侧钢筋's A 是不是达到受压屈服
C. 破坏时远离压力一侧钢筋s A 是不是达到受拉屈服
D. 破坏时远离压力一侧钢筋s A 的应力是拉仍是压 27. 知足以下 条件，即为大偏心受压。

A.
b ξξ≤ B. b ξξ> C. 03.0h e i ≥ D. 03.0h e i <
28．以下有关~u u M N 相关曲线的表达中，错误的选项是 。

A. 弯矩的作用，使偏心受压构件的抗压承载力低于轴心受压构件
B. ~u u M N 相关曲线上的任一点代表截面处于正截面承载能力极限状态时的一种 抗力组合
C. 如有一组内力（,M N ）在~u u M N 相关曲线的内侧，那么说明在该组内力作用 下，截面尚未达到极限状态
D. 受弯构件是偏压构件的一种特例（0N =），此刻的抗弯承载力达到最大
29．《混凝土结构设计标准》(GB50010-2020)给出的有腹筋剪扭构件承载力计算公式中， 。

A. 混凝土部份相关，钢筋部份不相关
B. 混凝土部份不相关，钢筋部份相关
C. 混凝土和钢筋部份都相关
D. 混凝土和钢筋部份都不相关 30．关于钢筋混凝土弯剪扭构件，当
c c t
f W T
bh V β25.08.00>+时，不正确的方法为 。

A.增加抗扭钢筋 B.提高混凝土强度品级 C.增加截面高度 D.增加截面宽度
31．要减小裂痕宽度，可采取以下方法。

错误的选项是 。

A. 加大纵筋配筋率，减小纵筋的拉应力
B. 纵筋选取直径较小的带肋钢筋
C. 加大混凝土爱惜层厚度
D. 加大截面高度
32．钢筋混凝土梁的抗弯刚度， 。

A. 仅与构件截面尺寸及混凝土弹性模量有关
B. 随弯矩的增大而减小
C. 与荷载的持续作历时刻无关
D. 沿梁轴线方向是不变的 33．以下各板， 为双向板。

A. 两对边支承，且长短边之比大于3
B. 两对边支承，且长短边之比小于2
C. 两邻边支承，且长短边之比大于3
D. 两邻边支承，且长短边之比小于2 34．塑性铰 。

A. 不能经受任何弯矩
B. 集中于一点
C. 可产生无穷的转动
D. 出此刻钢筋屈服的截面
35．某五跨持续梁，当活荷载布置在第一、三、五跨时，可求得的最不利内力不包括 。

A. 第一跨的跨中最大正弯矩
B. 第二跨的跨中最大负弯矩
C. 边支座最大剪力
D. 第一内支座最大剪力 36. 阻碍塑性铰转动的各因素中，不包括 。

A. 截面的受压区高度
B. 钢筋的延性
C. 混凝土的抗拉强度
D. 混凝土的极限压应变
37．当受扭构件的纵筋与箍筋配筋强度比 时，将会发生部份超筋破坏。

A. 1.0ς=
B. 0.6ς=
C. 1.7ς=
D. 0.4ς= 38．受拉钢筋应变不均匀系数ψ愈大，说明 。

A. 裂痕间受拉混凝土参加工作程度愈大
B. 裂痕间受拉混凝土参加工作程度愈小
C. 裂痕间钢筋平均应变愈小
D. 与裂痕间受拉混凝土参加工作程度无关
39．按弹性方式计算持续双向板跨中最大正弯矩时，把荷载分成正对称和反对称两部份， 。

A. 正对称荷载g ，反对称荷载q ±
B. 正对称荷载4q g +，反对称荷载34
q ± C. 正对称荷载2q g +
，反对称荷载2q ± D. 正对称荷载34q g +，反对称荷载4
q
± 40．以下有关板配筋的表达中，错误的选项是 。

A. 单向板的受力钢筋沿短跨方向布置 B 双向板的受力钢筋沿长短两个方向布置
C. 单向板的散布钢筋垂直于受力钢筋方向布置
D. 双向板的配筋方式有分离式和弯起式两种
二、计算选择题（选择答案，并写出计算进程或理由。

共计60分）
本部份内容中可能用到的材料性能参数：
C25混凝土：211.9/c f N mm =；216.7/ck f N mm =；21.27/t f N mm =；2
1.78/tk f N mm =；
422.810/c E N mm =⨯
C30混凝土： 2/3.14mm N f c =；2/1.20mm N f ck =；2/43.1mm N f t =；2/01.2mm N f tk =；
24/100.3mm N E c ⨯=
HPB300钢筋：2/270mm N f y =；25/101.2mm N E s ⨯=
HRB335钢筋：2/300mm N f y =；25/100.2mm N E s ⨯= HRB400钢筋：2
/360mm N f y =；25/100.2mm N E s ⨯=
（一）．如图1所示的两等跨持续梁，截面尺寸mm mm h b 500250⨯=⨯，环境类别为一类，采纳C30混凝土，纵筋用HRB400级钢，箍筋用HPB300级钢。

经受均布荷载作用，恒荷载标准值m kN g k /15=（含自重），可变荷载标准值为m kN q k /18=，活荷载组合系数0.7c ψ=。

（20分）
图1 计算选择题（一）图
问题：
1．求B 支座最大负弯矩时，活荷载布置在 A 。

（ 5分）
A ．A
B 跨和B
C 跨 B ．AB 跨 C ．BC 跨 解：
依照活荷载不利布置原那么，求某支座最大负弯矩时，活荷载除在该支座相邻跨布置外，还要隔跨布置。

因为只有两跨，因此在AB 跨和BC 跨布置活荷载。

2．假设AB 跨跨中最大正弯矩为m kN ⋅5.132，AB 跨跨中受拉钢筋面积s A 最接近 C 。

（5分） A ．2
680mm A s = B ．2
1050mm A s = C ．2
886mm A s = D ．2
250mm A s = 解：
175
.04602503.140.1105.1322
6201=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα
518.0194.0175.0211211=<=⨯--=--=b s ξαξ
20
12.886360
3.1446025019
4.00.1mm f f bh A y c s =⨯⨯⨯⨯==ξα %2.0%}2.0%,360
43
.145{%}2.0%,45
{max max min =⨯==y t f f ρmin %71.05002502.886ρ>=⨯=
bh A s 知足适用条件，22.886mm A s =即为所求。

3．持续梁的弯矩包络图如图2所示，假设B 支座弯矩调幅系数为，调幅后B 支座的纵向受拉钢筋面积s A 最接近 A 。

(5分)
A ．21064mm A s =
B ．2980mm A s =
C ．21037s A mm =
D ．2250mm A s =。

图2 弯矩包络图（单位：）
解：
调幅后的B 支座弯矩为： m kN M ⋅=⨯=52.1554.1948.0
206.0460
2503.140.11052.1552
6
201=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα 35.0233.0206.0211211<=⨯--=--=s αξ
20
136.1064360
3.14460250233.00.1mm f f bh A y c s =⨯⨯⨯⨯==ξα %2.0%}2.0%,360
43.145{%}2.0%,45
{max max min =⨯==y t f f ρ min %851.0500
25036
.1064ρ>=⨯=bh A s 知足适用条件，2
36.1064mm A s =即为所求。

4．假设调幅后AB 跨的最大剪力设计值kN V 162=，仅配箍筋时，AB 跨梁箍筋的
sv
A s
最接近 B 。

（5分） A ．
m m m m s A sv /377.02= B ．m m m m s A
sv /453.02= C ．m m m m s A sv /398.02= D ．m m m m s
A
sv /318.02= 解：
484.1250
460<==b h w V kN N bh f c c >==⨯⨯⨯=125.4114111254602503.1425.025.00β V kN N bh f t <==⨯⨯⨯=115.11511511546025043.17.07.00
截面可用，但应按计算配箍筋。

mm mm h f bh f V s
A yv t sv
/377.0460270/10)115.115162(/)7.0(2300=⨯⨯-=-= 由于考虑了弯矩调幅，故箍筋面积应增大20％，因此
m m m m s
A sv
/453.0377.02.12=⨯= 另外，00159.0270
43.13.03
.0min ,=⨯==yv t sv f f ρ， mm mm b s
A sv sv
/398.025000159.0)(
2min ,min =⨯==ρ min )(s
A
s A sv sv > 故箍筋应取m m m m s
A sv
/453.02=
（二）.某钢筋混凝土偏心受压柱，柱截面为矩形，截面尺寸mm mm h b 500400⨯=⨯，柱的计算高度l c =3.6m ，
mm a a 40'==，对称配筋，混凝土强度品级C30，纵筋采纳HRB400级钢筋。

设该柱截面在工况①时经受的
内力设计值为m kN M ⋅-=2501，m kN M ⋅=2802，kN N 560=；在工况②时经受的内力设计值为
m kN M ⋅-=2251，m kN M ⋅=2802，kN N 1060=。

构件双曲率弯曲。

（20分）
问题：
1．判定是不是要考虑二阶效应的阻碍。

B （5分） A ． 要考虑 B ．不考虑
02
1
<M M 9.0196.0500
4003.14105603
<=⨯⨯⨯=A f N c 9.0371.0500
4003.141010603
<=⨯⨯⨯=A f N c 2
1123494.2450036001212M M h l i l c c -<=⨯== 故不需考虑二阶效应阻碍
2．判定大小偏心，计算受压区高度x 最接近值： C （5分）
A ．工况①mm x 9.97=，为大偏心；工况②mm x 139=，为小偏心
B ．工况①mm x 84=，工况②mm x 159=，均为小偏心
C ．工况①mm x 9.97=，工况②mm x 31.185=，均为大偏心
D ．工况①mm x 159=，为小偏心；工况②mm x 84=，为大偏心
解：第①种工况：mm b f N x c 9.97400
3.140.1105603
1=⨯⨯⨯==α
第②种工况：mm b f N x c 31.185400
3.140.11010603
1=⨯⨯⨯==α
mm h x mm a b 3.238460518.08020'=⨯=<<=ξ 均为大偏心受压构件
3．依照N u —M u 相关曲线，以下说法正确的选项是： B （5分）
A ．工况①、工况②对应的荷载组合均为最不利荷载组合
B ．工况①对应的荷载组合为最不利荷载组合
C ．工况②对应的荷载组合为最不利荷载组合
D ．工况①作用下该柱更平安
解：因为两种工况作用下，柱均为大偏心受压构件。

由N u —M u 曲线可知，大偏心受压构件在弯矩一按时，轴力越小越危险，应选B 。

4．钢筋截面面积s A 、'
s A 最接近以下何值？ D （5分）
A ．2'400mm A A s s ==
B ．2'
1504mm A A s s == C ．2'590mm A A s s == D ．2
'1181mm A A s s ==
解：mm N M e 50010560102803
6
0=⨯⨯== mm h mm e a 67.1630
5003020==>= mm e e e a i 520205000=+=+=
mm a h e e i 730402505202
'=-+=-+= )
()5.0('0'01'a h f x h bx f Ne A A y c s s ---==α 233.1181)
40460(360)29.97460(9.974003.140.173010560m m =--⨯⨯⨯-⨯⨯= 2'400500400002.0002.0mm bh A A s s =⨯⨯=>=
%5%18.1)500400/()3.11812(/)(%55.0'<=⨯⨯=+<A A A s s
（三）. 矩形截面简支梁，跨度m l 0.6=，截面mm mm h b 500250⨯=⨯，经受均布线荷载，其中永久荷载标准值m kN g k /15=（包括自重），可变荷载标准值m kN q k /18=，可变荷载准永久值系数0.5q ψ=。

由承载力计算已配纵向受拉钢筋3 20（2942mm A s =），混凝土C30。

梁跨中挠度的计算公式为2485l B
M f q ⋅=。

（13分）
问题：
1．跨中弯矩的准永久组合值q M 最接近 D 。

（4分）
A ．m kN M q ⋅=4.194
B ．m kN M q ⋅=5.170
C ．m kN M q ⋅=5.148
D ．m kN M q ⋅=108
解： m kN l q g M k q k q ⋅=⨯⨯+=+=1086)185.015(8
1)(8122ψ 2．梁的长期刚度B 最接近 A 。

（5分）
A ．213104.1mm N ⋅⨯
B ．2
13103.1mm N ⋅⨯
C ．213102.1mm N ⋅⨯
D ．213101.1mm N ⋅⨯
解： 67.610
0.3100.245
=⨯⨯==c s E E E
α
mm h 460405000=-=
00819.0460
2509420=⨯==bh A s ρ 015.05002505.09425.0=⨯⨯==
bh A s te ρ 260/48.286942
46087.01010887.0mm N A h M s q sq =⨯⨯⨯==σ 796.048.286015.001.265.01.165.01.1=⨯⨯-=-=sq
te tk f σρψ 0.2 1.0ψ<< 2132
52010762.200819
.067.662.0796.015.1460942100.262.015.1mm N h A E B E s s s ⋅⨯=⨯⨯++⨯⨯⨯⨯=++=ραψ'0ρ=， 2θ= 21313
10381.1210762.2mm N B B s
⋅⨯=⨯==θ 3．假设梁跨中挠度的许诺值为200
lim l f =，那么该梁挠度 A 。

（4分） A ．知足要求 B ．不知足要求
解：
mm l B M f q 3.29600010
381.1101084854852136
2=⨯⨯⨯⨯=⋅= mm l f 30200
6000200lim === lim f f <
知足要求
（四）. 已知一钢筋混凝土矩形截面纯扭构件，截面尺寸为mm mm h b 500400⨯=⨯，配有受扭纵筋4 16，
箍筋为@10φ，混凝土采纳C25。

该截面能经受的扭矩设计值最接近 C 。

（7分）
A ．m kN T ⋅=23
B ．m kN T ⋅=50
C ．m kN T ⋅=32
D ．m kN T ⋅=65
解：
mm b cor 33070400=-=
mm
h cor 43070500=-=
故m kN T T u ⋅==99.40。