混凝土结构设计原理试卷及答案

混凝土结构设计原理试卷及答案一、判断题（正确的打“√”，错误的 打“×”）（每题1分，共10分）[× ]1、对钢筋冷拉可提高其抗拉强度和延性。

[√ ]2、对于任何承载的结构或构件，都需要按承载能力极限状态进行设计。

[√ ]3、荷载分项系数与荷载标准值的乘积，称为荷载设计值。

[√ ]4、同样尺寸和材料的钢筋混凝土梁，适筋梁的极限承载力不是最高的。

[× ]5、对所有偏心受压构件必须考虑全截面受压时离轴力较远一侧钢筋受压屈服的可能性。

[√ ]6、受弯构件斜截面的抗剪承载力通过计算加以控制，斜截面的抗弯承载力一般不用计算而是通过构造措施加以控制。

[√ ]7、动力荷载作用下的裂缝宽度有所增大。

[× ]8、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数越大，表明裂缝间受拉混凝土参与工作的程度越高。

[× ]9、I 形截面各部分所受到的扭矩按其截面面积进行分配。

[× ]10、预应力混凝土构件的延性要比普通钢筋混凝土构件的延性要好。

二、单项选择题 （每题2分，共22分）1、钢筋混凝土短柱在不变的轴压力长期作用下，由于混凝土的徐变使得（ B ）A.混凝土应力增大钢筋应力减小B. 混凝土应力减小钢筋应力增大C. 混凝土应力增大钢筋应力增大D. 混凝土应力减小钢筋应力减小2、复合受力下，混凝土抗压强度的次序为（ B ）A. Fc1 < Fc2 < Fc3；B. Fc2 < Fc1 < Fc3 ；C. Fc2 < Fc1 = Fc3；D.Fc1 = Fc2 < Fc3；3、在二a 环境类别下，混凝土强度等级不大于C25时，钢筋混凝土梁的保护层最小厚度是（ D ）A. 15mmB. 20 mmC. 25 mmD. 30 mm4、仅配筋不同的梁（1、少筋；2、适筋；3、超筋）的相对受压区高度系数ξ（ A ）A. ξ3＞ξ2＞ξ1B. ξ3＝ξ2＞ξ1C. ξ2＞ξ3＞ξ1D. ξ3＞ξ2＝ξ15、双筋矩形截面应满足s a 2x '≥的条件，其目的是（ B ）A. 防止超筋破坏B. 保证受压钢筋屈服C. 防止少筋破坏D. 保证受拉钢筋屈服6、适筋梁的受弯破坏是（ B ）A 受拉钢筋屈服以前混凝土压碎引起的破坏B 受拉钢筋先屈服，随后受压混凝土达到极限压应变C 破坏前梁的挠度和裂缝宽度不超过设计限值D 受拉钢筋屈服恰好与混凝土压碎同时发生7、T形截面梁尺寸如图因外荷载较小，仅按最小配筋率ρmin=0.20%配置纵筋，按受弯构件计算A s取下面哪个是正确的（h0=465mm）?( CA.A s=800×465×0.20%=744 mm2B.A s=800×500×0.20%=800 mm2C.A s=200×500×0.20%=200 mm2D.A s=[200×500+（800—200）×100]×0.20%=320 mm28、对无腹筋梁的三种破坏形态，以下说法正确的是（ DA. 只有斜压破坏属于脆性破坏B. 只有斜拉破坏属于脆性破坏C. 只有剪压破坏属于延性性破坏D. 三种破坏都属于脆性破坏9、偏心受压构件界限破坏时（A ）A. 离轴力较远一侧钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生B. 离轴力较远一侧钢筋屈服与离轴力较近一侧钢筋屈服同时发生C. 离轴力较远一侧钢筋屈服比受压区混凝土压碎早发生D. 离轴力较远一侧钢筋屈服比受压区混凝土压碎晚发生10、条件相同的无腹筋梁，发生斜压、斜拉、和剪压三种破坏形态时，以下正确的是（ A ）A. 斜压破坏的承载力＞剪压破坏的承载力＞斜拉破坏的承载力B. 剪压破坏的承载力＞斜压破坏的承载力＞斜拉破坏的承载力C. 剪压破坏的承载力＞斜拉破坏的承载力＞斜压破坏的承载力D. 斜拉破坏的承载力＞剪压破坏的承载力＞斜压破坏的承载力11、计算钢筋混凝土受弯构件的最大挠度时，按荷载的（A ），并考虑荷载长期作用的影响A. 准永久组合B. 标准组合C. 频遇组合D. 以上三种组合都可以三、填空题（每空1分，共13分）1、混凝土水灰比越大或水泥用量越多，则徐变及收缩值越大2、现有某工地一批混凝土立方体试块实测抗压强度平均值为45.6MPa，标准差为0.65MPa，则该批混凝土立方体抗压强度标准值为44.5MPa 。

3、衡量钢筋塑性的两个指标为延性率、冷弯性能。

4、适筋梁的第Ⅰa和Ⅲa阶段分别是构件抗裂验算和承载能力极限状态验算的依据。

5、超筋梁的正截面承载力取决于混凝土的抗压强度；少筋梁的正截面承载力取决于混凝土的抗拉强度6、材料强度等级和截面尺寸相同的适筋梁，其受拉纵筋的配筋率越小，则发生正截面受弯破坏时的承载力越小、延性越好。

7、钢筋混凝土梁中的腹筋指箍筋和弯起钢筋。

8、根据柱的 长细比 不同，钢筋混凝土偏心受压柱可以分为短柱、长柱。

9、承受集中荷载作用的钢筋混凝土独立梁，斜截面受剪承载力计算公式中的剪跨比λ的取值范围为 1.5～3 。

10、当梁的剪跨比较大（大于3），同时梁内配置的腹筋数量又过少时，将发生 斜拉破坏 。

四、简答提（每题5分，共15分）1、解释为什么配置有螺旋箍筋的轴心受压构件，其抗压强度和变形力能够得到明显提高？答：螺旋箍筋使螺旋箍筋内部的核心混凝土处于三向受压状态，在轴压力较大的时候，混凝土横向变形急剧增大，螺旋箍筋产生较大的环向拉应力，箍筋能够有效约束核心混凝土的横向变形。

答对此小题5分2、推导有明显屈服点钢筋配筋时的界限相对受压区高度b ξ的计算公式。

答： scu y y cu cu cb b b E f h x h x εβεεεββξ+=+===111010公式推导正确给5分3、简述预应力混凝土工作的基本原理？答：在构件承载时产生拉应力的部位，预先对混凝土施加一定的压应力，此项预压应力将抵消一部分或全部抵消由外荷载所引起的拉应力，从而避免结构开裂或推迟裂缝的出现，从而提高混凝土的抗裂性。

答对此小题5分五、计算题（每小题5分，共40分） 本题所有小题必须写出相应计算过程，否则已选择的正确答案无效。

计算题可能要用到的公式请查阅《混凝土结构设计规范2010版》1. 已知某一钢筋混凝土单筋矩形截面简支梁计算跨度为 6.0m ，板传来的永久荷载以及梁的自重标准值为15.6kN/m ，板传来的楼面活荷载标准值为10.7kN/m ，梁的截面尺寸为b ×h ＝250mm ×500mm ，混凝土强度等级为C25(f c =11.9N/mm 2),钢筋采用HRB335（f y =300 N/mm 2,b ξ＝0.55）, 环境类别为一类（近似取，40=s α4600=h ），结构安全等级为二级（)0.10=γ，设计使用年限为50年（荷载调整系数)0.1=L γ。

1）简支梁最大跨中弯矩设计值(单位：KN.m)与下列何项数值最为接近？（ B ）（提示：可以按可变荷载效应控制的组合计算弯矩设计值，)4.12.1(110k Q L k G S S S γγ+=）A 、101.7B 、151.7C 、51.7D 、200.7mkN M M M Qk L Q Gk G ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+=65.151)0.67.10810.14.10.66.15812.1(0.1)(220γγγγ 答对此小题5分2) 受拉区所需最小纵向钢筋面积（mm 2）与下列何项数值最为接近？（ D ）A 、250B 、850C 、1577D 、1277 （提示：纵向受力钢筋最小配筋率见混凝土结构设计规范8.5.1条）241.04602509.110.11065.15126201=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα 55.0280.0241.0211211=<=⨯--=--=b s ξαξ满足适筋破坏条件 212.1277300460280.02509.110.1mm f bxf A y c s =⨯⨯⨯⨯==α250500250%2.0min =⨯⨯=>bh A s ρ，满足要求，选D答对此小题5分。

2. 钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸b=300mm ，h=400mm ，mm a a s s 40'==。

柱两端弯矩设计值M1=146 KN ﹒m , M2=165 KN ﹒m ，柱按单曲率弯曲，弯矩作用平面内上下端的支撑长度为2.5m ，柱承受的压力设计值N=460KN ，混凝土强度等级为C30(f c =14.3N/mm 2)，纵筋采用HRB400级钢筋(f y =360N/mm 2)518.0=b ξ，，采用对称配筋。

（提示：本题可能用到的公式见《混凝土结构设计规范》6.2.3、6.2.4、6.2.17） 1）是否需要考虑附加弯矩的影响（ A ）？（5分）A 、不需要考虑附加弯矩影响B 、考虑附加弯矩影响C 、无法判断 解：9.0268.04003003.14104603<=⨯⨯⨯=A f N c 9.088.016514621<==M M38.23)/(123465.2147.1152500/47.11512/40012/21=-<=====M M i l h i c 不需要考虑附加弯矩影响。

选A答对此小题5分2) 计算截面所用的弯矩设计值大小（ KN ﹒m ）最接近于下列那一项（ D ）？A 、200B 、171.6C 、146D 、165 解：由第1小题计算结果知：不需要考虑附加弯矩影响。

取M=M 2=165KN.m 。

选D答对此小题5分3) 受压钢筋's A 、受拉钢筋A s 的取值（mm 2）与下列何项数值最为接近？（ B ）A 、660B 、930C 、240D 、1500 解290560518.02.1073003.140.1104602031'=⨯=<=⨯⨯⨯==<h mm b f N x a b c sξα mm mm mm e N M e e e a a i 379201046010165360=+⨯⨯=+=+= mm a h e e s i 539402003792/=-+=-+=23'0'01'930)40360(360)2.1075.0360(2.1073003.140.153910460)()5.0(mm a h f x h bx f Ne A s y c s =-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=---=α22'660400300%55.01860mm mm A A s s =⨯⨯>=+，满足要求，取2'930mm A A s S ==，选B答对此小题5分。