混凝土结构设计原理试题及答案
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混凝土结构设计基本原理试题(B)卷(闭)
一、填空题(20分)
1、钢筋混凝土结构设计中,作用效应的标准值小于作用效应的设计值;
材料强度的标准值大于材料强度的设计值。
2、结构设计中可靠度指标越大,失效概率越小,结构越可靠。
3、钢筋砼受弯构件正截面设计中,为防止超筋梁破坏应满足齐力;为防止少筋梁
破坏应满足p》pmin _____ 。
4、有腹筋梁斜截面受剪破坏形态斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏?影响有腹
筋梁斜截面受剪破坏的主要因素有剪跨比、配箍率?
5、钢筋砼梁中规定箍筋的最大间距是为了 _避免箍筋间受剪承载力不足而发生斜截面破
坏。
6、钢筋混凝土受压构件中箍筋的作用—主要是抗剪、约束纵筋,轴心受压柱承载力中
普通矩形箍筋柱的承载力小于螺旋箍筋柱承载力。
7、由于混凝土徐变,钢筋混凝土轴心受压构件会产生应力重分布,其结果使钢筋的压
应力增大,混凝土的压应力减小,如果受压构件中混凝土徐变过大且纵向钢筋配置过多,卸载时构件截面可能发生出现拉裂缝。
8受弯、剪、扭作用的钢筋混凝土构件,承载力计算中箍筋的作用是承担剪力和扭矩,纵筋的作用是承担扭矩和弯矩。
9、最好的方法是采用在总钢筋面积不改变的情况下减小钢筋直径 _______ ,使其满
足《规范》要求。
二、简答题(40分)
1、什么叫结构可靠性?它包含哪些结构功能要求?(6分)
可靠性一一安全性、适用性和耐久性的总称。就是指结构在规定的使用期限内,在规定的条件下(正常设计、正常施工、正常使用和维护),完成预定结构功能的能力。答案是否不够详细?
2、钢筋混凝土受弯构件中的刚度与材料力学中的抗弯刚度是否相同?简述影响钢筋
混凝土受弯构件刚度的主要因素?(6分)
钢筋混凝土受弯构件的抗弯刚度与材料力学中的刚度不同 ,前者受力过程中不断变化, 后者在构件破坏前是恒定的;
3、图1示工字形柱箍筋形式哪一个是正确的,为什么 ? ( 6分)
A 图箍筋形式正确。原因:无论截面形式如何,箍筋均不能出现内折角,避免受压时内
折角箍筋不受力,混凝土破坏。 4、下图所示四种受弯构件截面情况相同,配筋不同,回答下面问题: (12分)
(1) 各种配筋情况下可能发生何种形式的破坏? (2) 各种配筋情况下,截面破坏时钢筋的应力水平如何? (3) 各截面破坏时,钢筋强度是否能被充分利用?
(1) 少筋破坏,适筋破坏,适筋破坏极限,超筋破坏。
(2) 钢筋屈服,钢筋屈服,钢筋屈服,钢筋未屈服。
(3) 充分,充分,充分,钢筋未充分利用
5、图3所示为钢筋混凝土受压构件对称配筋的 Nu - Mu 相关曲 线,请说明Nu — Mu 相关曲线具有那些特点,以及 A 、B C 各点 的物理意义。(10分) Nu-Mu 相关曲线反映了在压力和弯矩共同作用下正截面承载力
的规律,具有以下一些特点
(1
)相关曲线上的任一点代表截面处于正截面承载力极限状态时的
图2
一种内力组合。
(2)当弯矩为零时,轴向承载力达到最大,即为轴心受压承载力NO (A点);当轴力为零时,为受纯弯承载力MO (C点);
(3)截面受弯承载力在B点达(Nb,Mb)到最大,该点为大小偏心受压破坏之间的界限破坏;CB段(N W Nb)为受拉破坏,AB段(N >Nb)为受压破坏;
(4)截面受弯承载力Mu与作用的轴压力N大小有关;
当轴压力较小时,Mu随N的增加而增加(CB段);
当轴压力较大时,Mu随N的增加而减小(AB段);
三、计算题(40 分)
1、某钢筋混凝土矩形截面偏心受压柱,对称配筋,承受下列四组内力设计值(弯矩作用在长边方向),柱端弯矩M=M仁M2,柱截面尺寸b>h=400>600mm,柱计算长度|o=4.5m,采用C30混凝土,受力钢筋HRB400,,试求A人 ?
(已知:f c=14.3N/mm2,f t=1.43N/mm2,f y= f y' =36N/mm2,$=0.518,a s= a s' = 4mm, e a=20mm,p min=0.2%,偏心距增大系数n s =1.0,偏心弯矩调节系数C m=1.0,小偏心受压时,相对受压区高度可按下式:
N b f c bh0
2 b
Ne 0.43f c bh0 上…
(0.8b)(h a s))
M250kN m M250KN m
(1)N800kN(2) N1000kN
M200kN m M200kN m
(3)
N800kN
(4)
N1000kN
1、解:e0( 1) =312.5mm e0(2)=227.27mm e0(3 =250mm e0(4)=181.2mm
O.3h o = 169.5mm 均为大偏压,且因对称配筋, x=N/ a bf c 因此
3
X oi X 03 800 10 /(14.3 400) 139.86mm 3 x 02 x 04 1000 10 /(14.3 400) 174.83mm
均小于E b h 0=290.1,故大偏压假定正确。
同为大偏压,当M 相同时,N 越小越危险,当N 相同时,M 越大越危险而剪力不影 响纵筋配筋量,故第三组荷载为控制荷载:故(1)为控制内力
x
N/f c b 140
mm < b h 。290.咕口
h
e e - a 332.5 300 40 592.5mm
2
x Ne 1 f c bx( h ° -)
A s A s
/
f y (h ° a)
800 103 592.5 14.3 400 140 (560 140/2)
e a =20 mm
e )+e a =332.5mm