北科钢筋混凝土结构模拟试题3与答案

北京科技大学远程教育学院 钢筋混凝土结构 模拟题3
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一、填空题（共20题，每题1分）（20分）
1. 混凝土楼盖按其施工方法可分为 、
和 三种形式。

2.界限相对受压区高度ξ
b 主要与 及 有关。

3.单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算公式的适用条件为 和 。

4.根据纵向拉力作用的位置不同,可将偏心受拉构件分为两类。

当 时为大偏心受拉构件,当 时为小偏心受拉构件。

5.先张法构件中,第一批预应力损失σ
Ⅱ= ,第二批预应力损失
σ
Ⅲ= 。

6.框架由 、 、 这三种构件形成承重结构。

框架与框架之间 由 及楼(屋)面结构联成整体。

7.框架结构竖向荷载作用下,内力近似计算的常用方法有 ， 和 。

8. 斜截面承载力计算时,限制截面尺寸和最大配箍率的目的首先是 ,其次是限制在使用阶段的 。

二、单选题（共5题，每题2分。

）（10分）
1.结构在规定时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率称为( )。

A 安全度 B 安全性 C 可靠度 D 可靠性
2.梁中钢筋的混凝土保护层厚度是指( )。

A 箍筋外表面至梁表面的距离
B 主筋外表面至梁表面的距离
C 主筋截面形心至梁表面的距离
D 主筋内表面至梁表面的距离 3.受弯构件正截面承载力计算中等效矩形应力图形的确定原则为 A 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B 保证矩形应力图形面积等于曲线应力图形面积 C 由平截面假定确定c x x 1β= D 试验结果
4.以下哪一项措施可以减少预应力钢筋松弛引起的预应力损失。

( )
A 一端张拉
B 两端张拉
C 一端张拉,另一端补拉
D 超张拉 5.单向板楼盖设计时，主梁设计时一般采用( )计算。

A 弹性理论
B 塑性理论
C 弹、塑性理论均可
D 弹塑性理论
三、名词解释（共5题，每题3分）（15分）
1. 最小刚度原则 2．稳定系数 3. 弯矩包络图 4. 广义剪跨比 5. 配筋率
四、简述问答题（共5题，每题7分）（35分）
1. 在受弯构件中斜截面受剪有哪几种破坏形态?它们的特点是什么?以哪种破坏形态作为计算的依据?如何防止斜压和斜拉破坏?
2. 当钢筋级别、混凝土强度等级、截面高度一致时:
(1)试比较,下图所示各截面承担的极限弯矩是否一致,并说明其原因。

(2)各截面的p min 是否一致？
3.为什么减小轴心受压柱的截面面积,宜采用较高等级的混凝土,但不宜采用高强度钢筋?
4.框架结构水平位移限值的目的是什么?
5. 什么是抵抗弯矩图?什么是钢筋的理论断点和充分利用点?
五、计算题（20分）
某办公楼有一矩形截面简支梁,其截面尺寸b x h = 200mm x 450mm ,该简支梁计算跨度为5m ,
承受均布荷载设计值78.08kN/m (包括自重) ,混凝土强度等级为C30（fc= 14.3 N/mm 2
）,钢
筋用HRB400级钢筋(fy=360 N/mm 2
),①求As 及As ’. ②若As ’=941mm 2, 求As.
标准答案及评分标准：
一、（共20分，每空1分）
1、现浇整体式；装配式；装配整体式（3分）； 2.混凝土强度等级;钢筋级别 （2分）； 3．b ξξ≤ ；min ρρ≥（2分）； 4.s s a h
e a h e -<<->
2
0;200 （2分） 5． σl 1 +σl 2十σl 3十σl 4 ,σl 5 （2分）
6.梁;柱;基础;连系梁（4分
7.分层计算法;力矩分配法;迭代法（3分） 8. 防止发生斜压破坏；斜裂缝宽度（2分）
二、选择题（共10分，每题2分）
1.C
2.B
3.A
4. D
5.A
三、名词解释（共15分，每题3分）
l. 最小刚度原则:采用同一符号弯矩区段内最大弯矩M max 处的截面刚度 B min 作为该区段的刚度B 以计算构件的挠度,称为受弯构件挠度计算中的"最小刚度原则"。

2．稳定系数:长细比l 0/ b 较大的轴心受压柱,考虑到荷载初始偏心和长期荷载作用对构件承载力的不利影响而引人的影响系数。

3.由弯矩叠合图形外包线所构成的弯矩图称为弯矩包络图。

4. 广义剪跨比:计算截面的弯矩M 与剪力V 和相应截面的有效高度h 0的比值,即0
Vh M
=λ，其反映计算截面正应力和剪应力的比值关系。

5. 配筋率:纵向受拉钢筋面积A 与混凝土有效面积bh 0的比值称为配筋
四、（共35分，每题7分）
1.答: 斜截面受剪的破坏形态主要有斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏三种形态。

斜压破坏发生于剪跨比较小或箍筋数量过多时,在支座反力与集中荷载之间或支座附近的梁端形成一个斜向短柱,破坏时,箍筋不能达到屈服,梁腹附近斜裂缝多而密,但没有主裂缝,裂缝间混凝土由于主压应力过大而使混凝土被压碎,造成梁的斜压破坏。

（2分） 剪压破坏发生于中等剪跨比或箍筋数量配置适当时。

当荷载增加到某一数值的时候,在几条斜裂缝中形成一条主要斜裂缝(临界斜裂缝) ,箍筋屈服后, 斜裂缝逐渐扩大,斜截面末端受压区高度不断减小,最后残余截面混凝土在剪 压作用下达到极限强度而破坏。

（2分）
斜拉破坏发生于剪跨比较大或箍筋数量配置过少时,一旦裂缝出现,箍筋 应力立即达到屈服强度,这条斜裂缝迅速延伸到梁的受压区边缘,使构件很快裂为两部分而破坏。

（2分）
"混凝土规范"规定以剪压破坏作为计算的依据。

由于斜压破坏时箍筋强度不能充分发挥作用,而斜拉破坏又十分突然,故这两种破坏形式在设计中均应避免。

为此",混凝土规范"规定了梁的最大配箍量(最小截面尺寸) ,以避免形成斜压破坏,同时也规定了最小配箍量,以防止发生斜拉破坏。

（1分）
2. 答: (1)图示各截面承担的极限弯矩不一致。

其中M u,a =M u,b = M u,c < M u,d ,原因是截面承载力计算与混
凝土的受拉面积无关,与钢筋拉力有关,与受压区混凝土的受压面积有关。

前三种钢筋用量,在钢筋级别相同、梁高一致的情况下,由于受压区宽度相同,故受压区面积亦相等,所以承载力是相同的。

而图中d 截面虽钢筋用量相同,但受压区宽度大于前三种,故受压区高度将小于前三种(虽受压面积大小相同),导致内力臂将增大,故其承载力将大于前三种。

（4分）
(2)各截面的min ρ亦不一致。

在理论上min ρ是根据钢筋混凝土截面的受弯承载力不低于同样截面尺寸的素混凝土截面的受弯承载力这一条件确定的,而素混凝土截面承载力则取决于其抗裂能力,即取决于受拉区的抗拉能力。

由于图示四种情况其受拉区截面宽度不相间,故其抗裂能力是不同的。

因此,其
min ρ亦是不一致的。

d a b c min,min,min,.min ρρρρ=<<<。

（3分）
3.答:轴心受压柱截面面积不仅与承载力有关,而且与构件刚度关系很大, 一般柱应设计成短柱和中长柱,避免细长柱。

（4分）另一方面,轴心受压柱承载力由混凝土极限压应变0.002控制,纵筋最大应
变也只能取到0.002,相应纵筋应力值2
23''/400/002.010200mm N mm N E s s s =⨯⨯≈=εσ,故钢筋
强度再高,计算时 f y ’也只能取到400N/mm 2
,使用率有限。

（3分）
4.答:多层建筑结构应具有必要的刚度,在正常使用条件下,限制建筑结构层间位移的主要目的为:①
保证主体结构基本处于弹性受力状态,对钢筋混凝土结构要避免混凝土柱出现裂缝；将混凝土梁等楼面构件的裂缝数量、宽度限制在允许范围之内。

（4分）②保证填充墙、隔墙等非结构构件的完好,避免损坏。

因此,《抗震规范》规定了按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比Δmax/ h 的限值。

（3分）
5.答: 按实际配置的 纵向钢筋所绘出的各正截 面所能承受的弯矩图形叫做抵抗弯矩图,也称为材料图。

（2分）
以绘制设计弯矩图相同的比例,将每根钢筋在各正截面上的抵抗弯矩绘在设计弯矩图上,便得到如图5-10所示的抵抗弯矩图。

图中竖标01即为①号钢筋所能抵抗的弯矩,竖标23即为③号钢筋所能抵抗的弯矩。

过点3画水平线交M 图于b 点,可知截面处④号钢筋可退出工作,因为①②③号钢筋己能保证正截面承载力的要求。

我们将截面B 称为④号钢筋的不需要点,也称为理论断点。

同时也是③号钢筋的充分利用点,因为在该点钢筋的强度才得到充分发挥。

五、（20分） 解：
（2分）
（10分）
（8分）。