混凝土结构设计原理A卷及评分标准1.doc

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合肥学院20 08 至20 09 学年第 1 学期
混凝土结构设计原理课程考试 (A ) 卷
建筑工程 系 06级土木工程专业 班 学号 姓名

题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总 分
得分

阅卷

得分

一．填空题（20分，每空1分）
1.徐变是指                                                          。
2.钢筋与混凝土两种物理力学性能完全不同的材料能共同工作的前提条件是____________。
3.素混凝土梁受拉区一经开裂，瞬间梁脆断而破坏。所以，梁的承载力由混凝土的                                                                              ____________强度控制。
4.梁内纵向受力钢筋的弯起点应设在按正截面抗弯计算该钢筋强度全部发挥（充分利用点）的截面以外h0/2处，以保证                           ；同时弯起钢筋与梁中心线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外，以保证                         。
5.根据产生扭曲原因的不同，可把钢筋混凝土受扭构件的扭转分成__________和______________。
6.普通钢筋混凝土梁提高其刚度的最有效措施是________________________。
7.偏心受压构件，根据构件长细比Lo/h的不同，可能发生______________和_____________两种破坏。
8.在轴心受压构件中是通过引入_______________来考虑纵向弯曲的影响，而在偏向受压构件中则是引入__________________来考虑纵向弯曲的影响。
9.适筋梁从加载至破坏可分成三个阶段，以     作为构件抗裂度验算的依据，以      作为构件变形和裂缝宽度验算的依据，以     作为承载力计算的依据。
10.按《混凝土结构设计规范》GB50010－2002的要求，当混凝土板长边与短边的比值lo1/lo2                __________时，应按单向板计算。
11.无梁楼盖中板的受力可视为                                  体系。
12.在钢筋混凝土构件中，取钢筋的          作为钢筋的设计强度。
13.偏向受拉构件按纵向力作用点位置的不同，可分成两种破坏。当纵向力作用在____________________________时，属于大偏心受拉破坏。
命题教师孙爱琴、陈长冰共 6 页，第 1 页
14.影响混凝土构件耐久性能的诸多因素中起关键作用的是_________________。

得分

二．判断题（10分，每题1分）

1.试件表面抹润滑油，由于压力机垫板与混凝土接触表明无摩擦力，故其抗压强度高于试件表面不抹润滑油的。（     ） 
2.梁的弯矩包络图就是梁的抵抗弯矩图。（     ）
3. 一般适筋梁在正常使用荷载作用下必定开裂。（ ）
4.混凝土的变形模量是指混凝土的应力与总应变的比值。（     ）
5.在受弯构件的适筋梁中，纵筋配置越多其承载能力及刚度越大。（     ）
6. ηei>0.3ho的偏心受压构件，一定为大偏心受压构件。（     ）
7．按弹性理论计算连续双向板时，可简化成单区格双向板计算.求某一区格板的跨中最大正弯矩时，活载应按棋盘式布置---即在该区格上不能布置活载，而在其左、右、前、后区格上棋盘式布置活载。 (      )
8.受弯构件的正截面承载力与纵筋的配筋率成正比，所以受弯构件截面的抗弯刚度也与纵筋的配筋率成正比，故加大截面的配筋率总可以使构件f≤〔f〕.   (      )
9.大、小偏向受压构件破坏的根本区别在于远离轴力一侧的钢筋As是否受拉而且屈服，若受拉屈服为大偏心受压构件，若受拉不屈服或受压为小偏向受压构件。   (      )
10.冷拉钢筋不仅可提高抗拉强度，也能提高抗压强度。（      ）

得分

二．单项选择题（18分，每题1.2分）

1．下图所示5种钢筋砼梁的正截面，采用C20砼，HRB335级钢筋 ，其中哪一种是正确（　　　　）

2.在矩形截面大偏心受压求承载力计算中，当发现x＜2as’时，下面所列的几种受拉钢筋截面的几种求法中哪一种是正确的？（　　　　）
A.取x＝2as’，对受压钢筋As’的合力重心取力矩求得
B.一是先按（A）的方法求出As，另外再按As’＝0，x为未知，求出As，然后取两者As中的大者
C.求As的方法同（B），但应取两者As中的小值
D.不考虑As’的作用，取As’＝0，x为未知，求出As的值
E.令x＝xb＝ξbh0，求出As的值
3.适筋梁破坏的最主要特征是破坏截面上（    ）。
A.受拉钢筋不屈服，受压区混凝土被压碎，
B.受拉钢筋屈服的同时，受压区混凝土被压碎
C.压区混凝土先被压碎，而后受拉钢筋屈服
D.受拉钢筋先屈服，然后，受压区混凝土被压碎
共 6 页，第 2 页

4.在梁的斜截面抗剪计算中，若V≥0.25βcfcbho,则应（    ）。
A.增加腹筋数量，       B.加大截面尺寸，或同时提高混凝土强度等级
C.减少截面尺寸，       D.按构造配置箍筋
5.在超筋范围内，加大受拉钢筋配筋率，截面抗弯能力（    ）。
A.有相应的增大，       B.能更充分利用钢筋强度
C.时大，时小，         D.并不增大 
6.一对称配筋的构件，由于混凝土固有的收缩性能，构件在未受荷载时，混凝土材料中（    ）。
A.将产生压压力，                       B.与钢筋同样的压力，
C.因构件是静定的，而混凝土没有应力    D.将产生拉应力，
7.对钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的计算位置是（    ）
A.跨中正截面，                      B.支座中心截面，
C.受拉区弯起钢筋弯起点处斜截面，    D.任意截面，
8.在剪压复合应力状态下，压应力与混凝土抗剪强度的关系是（    ）。
A.压应力越大，混凝土抗剪强度越大；  B.压应力越大，混凝土抗剪强度越小；
C.压应力与混凝土强度无关 ；
D.压应力较小时，抗剪强度随压应力的增大而增大；压应力较小时，抗剪强度随压应力的增大而减小
9.在钢筋混凝土轴心受压构件中，混凝土的徐变将使（    ）。
A.钢筋应力增大，混凝土应力减小；  B.混凝土应力增大，钢筋应力减小；
C.钢筋应力减小，混凝土应力减小；
10.小偏心受拉构件是指轴向力作用在（    ）。
A.    As合力点和As’合力点范围以外，裂缝贯通整个截面；
B.    As合力点和As’合力点范围以内，以满足平衡条件；
C.    As合力点和As’合力点范围以内，裂缝贯通整个截面；
D.    As合力点和As’合力点范围以外，截面上存在着受压区；
11.对于常用的Ⅰ形截面纯扭构件，计算时可把其划分成若干个矩形截面进行计算，矩形截面的划分原则是（    ）。
A.    首先满足腹板截面的完整性，然后再划分受压翼缘和受拉翼缘；
B.    首先满足受压翼缘和受拉翼缘的完整性；
C.    把其看成bf，x h的矩形截面进行设计；
12.下图为五跨连续梁，如要求A支座的最大负弯矩,活荷载的最不利布置为：（    ）13.混凝土保护层是指              （      ）
A.受力钢筋外表面至构件边缘的距离    B. 箍筋外表面至构件边缘的距离
C. 受力钢筋重心至构件边缘的距离     D.箍筋重心至构件边缘的距离
共 6 页，第 3 页

14、钢筋混凝土超静定结构中存在内力重分布是因为：                    （   ）
A. 钢筋混凝土的抗压性能不同           B. 受拉混凝土不断退出工作
C. 各截面刚度不断变化，塑性铰的形成   D. 结构由钢筋、混凝土两种材料组成
15、计算现浇单向板肋梁楼盖时，对板和次梁可采用折算荷载来计算，这是考虑到（   ）
A、板的长跨方向也能传递一部分荷载     B、塑性内力重分布的有利影响
C、支座的弹性转动约束                 D、出现活荷载最不利布置的可能性较小

得分

三．简答题（每题6分，共12分）

1.简述梁在什么条件下的破坏为延性的适筋破坏？应如何采取措施使构件不发生超筋和少筋的脆性破坏？简述适筋梁的破坏特征及破坏过程。

2.试简述有腹筋受弯构件斜截面破坏的三种形态及发生的条件
共 6 页，第 4 页

得分

四、计算题（40分）
1、已知某T形截面受弯构件，bf’=600mm，hf’=120mm，b=250mm，h=700mm，砼采用C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2），钢筋采用HRB335级钢筋（fy=300N/mm2，ξb=0.55， αsmax=0.399）弯矩设计值M=500KN·m，求受拉钢筋面积As。（其中：as=60mm，ρmin为0.2%和45ft/fy的大值）（15分）

2、某矩形截面偏心受压柱，b×h=400×600mm，计算长度l0=3.0m，?b=0.55，as=as’=40mm，砼强度等级为C25 (fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2),采用HRB335级钢（fy= fy’=300N/ mm2），柱采用对称配筋，截面的弯矩设计值及轴力设计值是下述几组内力中最不利的一组，求：
（1）选出最不利的内力组合，并说明理由，（5分）
（2）求所需的纵向钢筋As及As’。（8分）A）
B）  C） D）
共 6 页，第 5 页

3、某双跨矩形截面连续梁，各跨的计算跨度均为5m，其计算简图及按弹性计算的内力图如下图所示。已知b×h＝250mm×500mm，as=40mm，ho=460mm，采用C25的混凝土（），支座截面及跨中截面均配置有3根直径为22mm的HRB335级钢（），支座截面及跨中截面的极限承载力Mu均为，试按考虑塑性内力重分布的方法计算该梁的极限荷载设计值P。（12分）

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合肥学院2008至2009学年第1学期
混凝土结构设计原理课程考试 (A ) 卷答案
建筑工程系 06级土木工程专业
一、 填空题：（每空1分共20分）
1． 结构或构件在应力不变的情况下，应力或应变随时间增长的现象
2． 钢筋与和砼有良好的粘结力
3． 砼抗拉强度
4． 斜截面的受弯承载力，正截面受弯承载力
5． 平衡扭转，协调扭转
6． 加大截面有效高度
7． 材料破坏，失稳破坏
8． 稳定系数，偏心距增大系数
9． 第一阶段（），第二阶段（），第三阶段末（）
10．
11． 支承在柱上的“交叉板带”体系
12． 屈服强度
13． 受拉钢筋合力点与受压拉钢筋合力点的范围之外
14． 砼的碳化及钢筋的锈蚀
二、判断题：（每小题1分共10分）
1．× 2．× 3．√ 4．√ 5．× 6．× 7．× 8．× 9．√ 10．×
三、选择题：（每小题1.5分共18分）
1．A 2．C 3．D 4．B 5．D 6．D 7．C 8．D 9．A 10．C 11.A 12．B
13．A 14．C 15．C
四、简答题：（12分，每题6分）
1. 答：当受弯构件的配筋率控制在时，梁发生的是适筋梁的延性破坏；当时，可防止脆性的少筋破坏，时（或，，）可防止脆性的超筋破坏。
破坏特征：配筋适中时，先现在受拉区的某一薄弱截面上，由于，出现第一批裂缝，出现裂缝后，受拉区的砼退出工作，钢筋承担所有的拉力，砼承担压力。继续加载，受拉区不断开裂，继续加载，在受拉区出现临界垂直裂缝。随荷载的增大，在临界裂缝截面上的受拉钢筋达到屈服。此时，继续加载，受压区中和轴不断上升，构件的挠度，裂缝不断增大，最后临界裂缝截面处受压区砼达到极限压应变，砼被压碎二破坏。在整个加载过程中，经历了挠度不断增大，裂缝不断出现及不断加宽的过程，能给人们破坏之前的预兆，属于延性破坏。

2. 答：有腹筋受弯构件斜截面破坏主要有三种形态：
1）斜压破坏：发生在剪跨比，且箍筋配置过多时。（2分）
破坏特征：随荷载的增大，在剪弯区段出现一系列相互平行的斜裂缝，斜裂缝将剪压区段的砼分成一个个的斜向短柱，最后斜压短柱砼在荷载作用下被压碎。破坏时，与斜裂缝相交的箍筋不能屈服，为脆性破坏。
2）剪压破坏：发生在剪跨比，箍筋配置适中时（2分）
破坏特征：随荷载的增大，先在剪弯区段出现垂直裂缝，继续加载，垂直裂缝向力的作用点延伸形成斜裂缝，继续加载，斜裂缝不断出现，继续加载，形成临界裂缝。与临界裂缝相交的箍筋达到屈服。最后，临界斜裂缝受压区边缘的砼达到极限压应变，砼被压碎破坏。
3）斜拉破坏：发生在剪跨比，箍筋配置过少时（2分）
破坏特征：在剪弯区段，一出现裂缝就形成斜裂缝，且往往只有一条斜裂缝出现。与斜裂缝相交的箍筋马上屈服，此时，斜裂缝受压区的砼应变达到极限压应变。砼被压碎破坏，整个过程就是一裂就坏，属脆性破坏。
五、计算题：（40分）

1、 解：，（1分）
判断哪一类T形截面
（2分）
为第一类T形截面,可按的矩形截面梁进行计算
（3分）
（3分）
（3分）
（3分）
满足最小配筋率要求。

2、 解：由于是对称配筋，
界限破坏时：（2分）
所以，在四组内力中，，均为大偏压
A,B组比较，M一定时，N越小越危险，故B组比A组危险；
C,D组比较，M一定时，N越小越危险，故C组比D组危险；
C,B组比较，N一定时，M越大越危险，故C组比B组危险；
综上可知，四组内力中，C组最危险。（3分）
，的大者，故

（2分）
取，

（2分）
故在破坏时屈服

得（2分）
（2分）
故满足要求。

3、 解：当采用塑性内力重分布计算时，由于，所以塑性铰首先在B支座区域形成。
令，
此时，各跨中受到的弯矩为。（3分）
因此，当B支座出现塑性铰，结构受力形式改变，计算简图改变，但跨中钢筋仍未屈服。荷载还可继续增加。设
（3分）
令，（3分）
所以，按塑性内力重分布计算粱破坏时能承受的荷载值为：

（3分）