结构设计原理期末试卷.doc

2011-2012学年第2学期
本科班期末考试试卷（A）
课程名称：结构设计原理任课教师：—考试时间：120分钟
学号：姓名：班级：立_________________________________
考试性质（学生填写）：正常考试（）缓考补考（）重修（）提前修读（）
（注意：全部答案写在答题纸上）+
一、填空题（每空1分，共12分）
1.我国混凝土立方体试件的标准尺寸是边长为（）cm的立方体。

2.钢筋的塑性性能可以通过伸长率和（）试验来衡量。

3.混凝土单轴受压，达到最大压应力时的应变约为（）o
4.钢筋和混凝土之间的粘结力由（）、（）和（）三部分组成。

5.结构在规定的时间内、在规定的条件下，完成预定功能的概率叫（）=
6.一矩形截面梁，截面尺寸bx/?= 300x500mm,某梁段对箍筋间距为150mm,箍筋
为双肢箍，直径为8mm,则该梁段的箍筋配箍率为（）。

7.一螺旋箍筋柱，长细比ljd=8,构造要求均满足规范要求。

按螺旋箍筋柱受压承载
力计算公式算得的承载力为560kN,按普通箍筋柱受压承载力算得的承载力为500kN, 则该柱的受压承载力为（）kN.
8.空气中的二氧化碳、二氧化硫等酸性气体与混凝土中的碱性物质发生反应，使混凝土
的碱性下降的现象叫（）。

9.某预应力混凝土先张梁，张拉控制应力（y con =960MPa,预应力筋在跨中截面的各项预应
力损失为：锚具变形、钢筋回缩引起的cr/2 =32MPa,养护温差引起的’3 =
32MPa,弹性压缩引起的预应力损失为o；4=53.2MPa,预应力筋松弛引起的’5 =
41MPa ,混凝土收缩徐变引起的er% = 80Mpa。

则第I批预应力损失
）MPa,梁施工完后的预应力筋的有效拉应)MPa
二、选择题（每小题2分，共18分）
1.要测定混凝土的立方体抗压强度，制作了不同尺寸的立方体试件，采取标准试验方法,
则测得的强度值最小的是（）
A lOOxlOOx 100mm
B 150x150x150mm
C 200x200x200mm
D 250x250x250mm
2.下面几个状态，超过承载能力极限状态的为（）
A外荷载引起的弯矩超过截面的受弯承载力；
B受弯构件的裂缝宽度超过了规范规定的限值；
C受弯构件的变形超过了规定限值；
D混凝土局部保护层脱落。

3.下图中的四个单筋受弯构件中，梁宽均相等，配筋面积A,也相同，受弯承载力分别为
Mg、虬2、州,3和M“4,则大小关系正确的是（）
A.M M U3<M U2=M U4
B. M ui<M u2 = M u3<M u2
c-乩
1 =虬
2 =虬
3 =也
4 D. M U1<M II3<M II2<M II4
4.两个钢筋混凝土适筋梁和超筋梁，截面尺寸、材料均相同，只有纵筋配筋率不同。

当
发生正截面受弯破坏时，下列几种说法，不正确的是（）
A受压边缘的混凝土均被压碎；
B适筋梁纵筋的拉应变大；
C超筋梁的正截面抗弯承载力大；
D超筋梁的最大裂缝宽度大。

5.进行受弯构件斜截面承载力计算时，要限制截面最小尺寸，主要是为了防止构件的斜截
面发生（）
A斜拉破坏；B剪压破坏；
C斜压破坏；D受弯破坏。

6,不能提高钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力的措施是（）
A加大箍筋间距；B提高纵筋配筋率；
C增大配箍率；D提高混凝土强度等级
7,对于受弯构件荷载裂缝宽度的说法，不正确的是（）o
A受拉纵筋配筋率越大，裂缝宽度越小；
B采用变形钢筋比采用光圆钢筋裂缝宽度小；
C长期荷载作用下裂缝宽度加大；
D受拉纵筋面积相同时，钢筋直径越小，裂缝宽度越大。

8.关于钢筋混凝土受弯构件的截面刚度，说法不正确的是（）
A荷载越大，刚度越大；
B配筋率越大，刚度越大；
C有受压翼缘的截面的刚度比没有翼缘的矩形截面的刚度大；
D截面尺寸越大，刚度越大。

9.全预应力混凝土，指（）
A,短期效应组合作用下，受拉边缘不出现拉应力的混凝土；
B,短期效应组合作用下，受拉边缘可出现拉应力但不能开裂的混凝土；
C,短期效应组合作用下，受拉边缘可开裂但裂缝宽度不能超过规范限值的混凝土。

%1.简答题（每小题5分，共30分）
1.钢筋与混凝土两种不同材料共同工作的原因是什么？
2.什么叫混凝土的收缩？如何防止现浇混凝土板因为收缩导致的开裂？
3.工程结构有哪些功能要求？
4.纵筋的混凝土保护层厚度有什么作用？混凝土保护层厚度取值应考虑哪些因素？
5.为什么钢筋混凝土受弯构件不允许设计为超筋梁和少筋梁？这两种梁的破坏特征和适筋
梁的破坏特征有什么不同？
6.简述预应力混凝土后张梁的施工工序。

后张梁中预应力是如何传递和保持的？
四、简述题（二选一，共10分）
1.现要设计一个轴心受压粗柱，圆形截面，尺寸未知，材料未知，轴心压力设计值很大,
可选择的柱的类型有：a）采用普通混凝土、截面积很大的普通箍筋柱；b）采用较高强度的混凝土、截面较小普通箍筋柱；c）采用较高强度的混凝土，采用螺旋箍筋柱。

比较这几种设计方案的优缺点。

你会选择哪种设计方案呢？说明你的设计步骤。

2,一钢筋混凝土梁，施工单位没有严格按照设计图纸和施工规范进行施工，出现主要的问题有：箍筋间距比设计间距大，纵筋直径小于设计的直径，纵筋的混凝土保护层不够，混凝土强度没有达到设计强度要求，细骨料中发现含有少量海砂。

试分析这几种问题对该梁分别会造成什么不利的影响？如果后果比较严重，你会如何处理该梁呢？
%1.计算题（共30分，每小题10分）
1、一钢筋混凝土简支梁，采用T形截面，截面形状见图5-1,其中，有效翼缘宽度
=500mm ,其余尺寸见图。

混凝土强度等级为C30 （九=13.8Mpa ）,纵筋为HRB335（/；d=280MPa）。

外荷载引起的跨中截面弯矩组合设计值M d=360kN-m»二级安全等级二级，/（）=1.0。

（四=70mm, &=0.55, /?min = 0.2% ）o试求所需的受拉钢筋面积& （不必配筋）。

图5-1 T形截面（单位：mm）
2、一矩形截面偏心受压构件，截面尺寸为bx/? =300X600mm,构件计算长度"= 9.0m。

混凝土为C30,九=13.8Mpa,纵筋为HRB400, f sd = f'd = 330Mpa,结构安全等级二级。

已知偏心距e Q = 400mm, 〃 =1.225, a s = a's =45mm,采用对称配筋，钢筋面积& = A； = 851mm2
问该截面能否承受680kN的轴向压力设计值。

o
3、一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸Z?x/z=300X650mm o混凝土为C30,纵筋为HRB335,配有一层受拉钢筋，钢筋面积4 = 1256mm2, a s=40mm»在施工阶段，由自重和施工荷载引起的控制截面的弯矩标准值=150kN-mo施工时混凝土的强度达到了设计强度90%, fL= 18.06MPa ,其弹性模量和钢筋的弹性模量比值为％、=6.89。

计算施工阶段混凝土受压边缘压应力和钢筋拉力%。

09级本科班期末考试试卷（A）标准答案
一、填空题（每空1分，共12分）
1、15
2、冷弯
3、0.002
4、化学吸附作用力、摩擦力、机械咬合力
5、可靠度
6、0.2234%
7、560 8、混凝土碳化
9、137.7, 721.8
二、选择题（每小题2分，共18分）
1~5： DAADC 6〜9： ADAA
—.、
石家庄铁道学院2011-2012学年第2学期
—级本科班期末考试试卷（B）
课程名称：结构设计原理任课教师：安蕊梅考试时间：120分钟学号：___________ 姓名：班级：立
考试性质（学生填写）：正常考试（）缓考补考（）重修（）提前修读（）
一.选择题（每小题1.5分，共15分）
1.混凝土强度等级是通过（）确定的。

A.立方体抗压强度标准值
B.轴心抗压强度标准值
C.轴心抗拉强度标准值
2.下列几种情况，混凝土抗压强度不能提高的是（）o
A.双法向受压；
B.一向受压，一向受拉；
C.三向受压
3.属于直接作用的是（）
A结构自重 B.温度变化 C.混凝土的收缩
4.考察钢筋混凝土适筋受弯构件的受力全过程，从受拉区混凝土开裂到受拉钢筋应力达到
屈服强度为止。

这一阶段是（）。

A.构件抗裂计算的依据；
B.计算使用阶段裂缝宽度和变形的依据
C.承载能力计算的依据
5.当钢筋混凝土受弯构件的腹筋配置适当时或无腹筋梁剪跨比l<m <3的情况下，一般会发生（）
A.斜拉破坏
B.剪压破坏
C.斜压破坏
6.不会影响有腹筋梁斜截面抗剪承载力的因素是（）o
A.剪跨比
B.混凝土强度等级
C.配箍率
D.外荷载
7.受拉区弯起钢筋的弯起点应设在根据正截面抗弯承载力计算充分利用该根钢筋的强度的截面（称为充分利用点）以外（）处。

A.不小于如/2 B,小于加/2 C.小于如/4。

8.对钢筋混凝土受弯构件，以下属于延性破坏的是（）
1. 结构在规定的时间内、在规定的条件下,
2. 影响结构抗力的因素有（ ）和（
3. 钢筋和混凝土之间的粘结力由（
梁内钢筋有（
）、（
完成预定功能的概率叫（ ）。

）等。

（列举两个因素） ）、（
）、（
）组
成。

混凝土的拉应力
）
)° 土的换算面积为
A 正截面超筋破坏
B 斜截面剪压破坏
C 正截面适筋破坏
D 正截面少筋破坏
9. 公路桥规要求，预应力混凝土构件所采用的混凝土的强度等级不应低于（）
A.C20
B.C30
C.C40
D.C50
10. 构件在作用（或荷载）短期效应组合下控制截面受拉边缘允许出现拉应力，但对拉应 力要加以限制，这种预应力混凝土为（）
A. 部分预应力混凝土 A 类构件
B. 部分预应力混凝土 B 类构件
C. 全预应力混凝土构件
二.填空题（每空1分，共13分）
5.
双筋梁受弯承载力计算公式的适用
条件是（ ）和（
E
6.
钢筋混凝土单筋梁，受拉钢筋面积为A 、,截面换算系数为O （ES =W ，则钢筋为混凝
E
c
）;若构件在外荷载作用下引起的钢筋的拉应力为则换算
三、 名词解释（每个3分，共12分）
混凝土立方体抗压强度
配箍率
界限破坏部分预应力混凝土
%1. 简答题（每小题5分，共30分）
1. 什么叫混凝土的收缩和徐变？混凝土的徐变对构件有什么影响？
2. 混凝土结构对钢筋的性能有什么要求？如何衡量钢筋的塑性性能？
3. 简述轴心受压的螺旋箍筋柱的破坏过程。

为什么螺旋箍筋柱的受压承载力比同样尺寸、 同样配纵筋的普通箍筋柱受压承载力大？
4. 混凝土结构耐久性设计的主要内容是什么？
5. 简述预应力混凝土结构的优点和缺点。

6. 预应力混凝土后张梁会发生哪些预应力损失？如何减小由力筋和孔道边壁摩擦引起的 预
应力损失？
%1.计算题（共30分）
1（10分）.某T形截面梁，截面尺寸为b=200mm, h=700mm,有■效翼缘宽度柘=700mm, h'f= 100mm, a s =70mm, A s = 2945mm2 ,见图1。

纵筋为HRB335,混凝土为C30。

若外荷载引起的弯矩M,/ =510kN・m,问是否能安全承载?
(已知：/(( -1.0, & =0.56, f cd =13.8 MPa, /?min =0.2%, f sd = f'd = 280 MPa)。

700
图IT形截面尺寸（单位：mm）
2.（10分）有一现浇正方形截面的混凝土轴心受压柱，截面宽度b =450mm,计算长度为"=4.86m,混凝土为C30,钢筋为HRB400, A； = 3600mm2,结构重要性系数为1.1。

问该柱能否承受3210kN的轴向力？如不能承受，提出解决措施（f cd = 1
3.8 MPa, f'd =330 MPa）
IJb182022242628
（P0.810.750.700.650.600.56
3（10分）、一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸b x/? = 300X 650mm。

混凝土为C30,纵筋为HRB335,配有一层受拉钢筋，面积A s= 1256mm2, a,=40mm。

在施工阶段，由自重和施工荷载引起的控制截面的弯矩标准值M k=150kN-m»施工时混凝土的强度达到了设计强度90%, f；=18.06MPa,其弹性模量和钢筋的弹性模量比值为«£S=6.89O检算施工阶段混凝土受压边缘压应力（《公路桥规》规定施工阶段混凝土受压边缘的压应力要满足号 0.7如）。