混凝土结构设计试题

《混凝土结构设计》

一.填空（30分，每题3分）

1.建筑物对于结构的基本要求：（1）安全性性能；（2）适用性功能；

（3）耐久性功能；（4）稳定性功能。

2.结构选型的基本原则是：（1）满足使用要求；（2）受力性能好；（3）施工简便；（4）经济合理。

3.房屋建筑中的钢筋混凝土连续梁和连续单向板，宜采用考虑塑性内力重分布的分析方法，其内力值可由弯矩调幅法确定。

4.为了结构设计方便，《规范》规定：31/2≥l l 时，按单向板设计；

21/2≤l l 时，按双向板设计；31/22<

1,2l l 为双向支撑板的长短边。

5.单向板的经济跨度一般为2—3m ；次梁的经济跨度一般为4—6m ；主梁的经济跨度一般为5—8m 。

6.连续板中的受力钢筋可采用分离式或弯起式配筋，工程中常采用分离式配筋方式。

7.轴心受压基础一般采用方形基础，偏心受压基础应采用矩形基础，长边与弯矩作用方向平行，长宽边边长之比一般在1.5—2之间。

8.桥式吊车在排架上产生的的吊车荷载有吊车竖向荷载和横向水平

荷载及纵向水平荷载。

9.箍筋一般采用一级钢筋，对截面高度大于800mm的梁，其箍筋直径不宜小于8mm，对截面高度小于800mm的梁，其箍筋直径不宜小于6mm，

10.钢筋混凝土独立柱基础的插筋的直径、位置、强度及间距应与上部柱内的纵向钢筋相同。

二、简答题（30分，每题5分）

1、简述结构内力包络图的作用。

（1）根据结构弯矩、剪力包络图和其对应的材料图决定梁、板中纵向钢筋的弯起和切断，亦可决定箍筋直径和间距的变化。

（2）保证结构所有截面都具有足够的承载力，结构材料图必须在每一截面处都大于或等于结构内力包络图。

（3）确定结构所有截面面的最大内力值(绝对值)。

2、塑性铰有哪些主要特点？什么情况下可以考虑塑性内力重分布？

(1)塑性铰总是在结构M/Mu最大截面处首先出现。

(2)塑性铰不是发生在结构的某一个截面，而是一个区段，区段长度大致为(1~1.5)h, h为梁的截面高度。

(3)塑性铰能传递一定数值的塑性弯矩，并在塑性弯矩作用下将发生有限的转动。

塑性铰是弹塑性材料超静定结构实现塑性内力重分布的关键。为保证

塑性内力重分布的实现，一方面要求塑性铰有足够的转动能力，另一方面要求塑性铰的转动幅度又不宜过大。

3、在现浇单向板肋梁楼盖中，板、此梁、主梁的计算简图如何确定? （1）结构计算单元

（2）结构支承条件与折算荷载

（3）结构计算跨度

（4）结构计算跨数

4、在排架柱的配筋计算时，对永久荷载、风荷载、吊车荷载进行组合时应注意什么？

(1)在任何情况下，都必须考虑恒荷载产生的内力。

(2)在吊车竖向荷载中，Dmax、或Dmin可能作用在同一跨厂房的左柱上，也可能作用在右柱上，两者只能选择一种(取不利内力)参加组合。

(3)吊车横向水平荷载Tmax、作用在同一跨内的两个柱子上，向左或向右，只能选取其中一种参加组合。

(4)在同一跨内Dmax、和Dmin与Tmax、不一定同时发生，故组合Dmax、或Dmin产生的内力时，不一定要组合Tmax、产生的内力。考虑到Tmax既可向左又可向右作用的特性，所以若组合了Dmax、或Dmin产生的内力，则同时组合相应的Tmax、产生的内力(多跨时只取一项)才能得到最不利的内力组合。但是，如果组合时取用了Tmax产生的内力，则必须取用相应的Dmax、或Dmin产生的内力。

(5 )风荷载有向左、向右吹两种情况，只能选择一种参加组合。

6)由于多台吊车同时满载的可能性较小，所以当多台吊车参与组合时，其内力应乘以相应的荷载折减系数。

5、为什么对周边与边梁整体连接的单向板的中间跨度，在计算弯矩时，可以将其弯矩折减20%？

答：混凝土连续板支座截面在负弯矩作用下，截面上部受拉下部混凝土受压;板跨内截面在正弯矩作用下，截面下部受拉上部混凝土受压;在板中受拉区混凝土开裂后受压区的混凝土呈一拱形，如果板周边都有梁，能够有效约束“拱”的支座侧移，即能提供可靠的水平推力，则在板中形成具有一定矢高的内拱。内拱结构将以轴心压力形式直接传递一部分竖向荷载作用，使板以受弯、剪形式承受的竖向荷载相应减小，工程设计中一般减小2 0 %。

6、画图说明牛腿有哪几种破坏形态？

三、基本知识综合应用（20分、6+7+7）

1.请为图中阴影区标注出其合适的计算单元名称，并绘出其相应的计算简图。

详见沈蒲生主编《混凝土结构设计》第四版12页

2.请绘出四跨等跨度连续梁上的荷载布置示意图，并说明所能确定的最不利控制截面类别和位置。

3.修正下图所示等截面连续此梁的配筋构造要求。

详见沈蒲生主编《混凝土结构设计》第四版32页

四、计算题（20分，每题10分）

1、某单跨单层厂房，跨度18m，柱距6m，设计时考虑A4级工作制10吨吊车两台，有关吊车的数据如下：吊车最大宽度B=4200mm，吊车轮距K=3500mm，小车重G1=2吨，吊车最大轮压P92

max=，最小轮压KN

KN

min=。求作用于排架上的吊车荷

P24

载标准值。

2、某单向等跨连续板共有七跨，跨度2.2m ，支撑在次梁上，次梁截面为400200⨯mm ，板上作用的荷载m KN q /3.10=，试绘出其计算简图，并用弯矩调幅法计算边跨中、边跨支座、中间跨中及中间支座的弯矩。