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混凝土结构

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《混凝土结构》复习题
一、填空题
1、把混凝土和钢筋两种材料结合一起共同工作，使混凝土主要承受（压力），钢筋主要承受拉力以满足工程结构的使用要求。
2、计算钢筋混凝土结构时，对有明显流幅的钢筋，取它的（屈服强度）作为设计强度的依据。
3、钢筋的塑性能长用（伸长率）和冷弯性能两个指标来衡量。
4、钢筋与混凝土之间的粘结强度主要表现在（机械咬合力）、摩擦力和粘结力三个方面。
5、我国“统一标准”将极限状态分为两类，即（承载力极限状态）和正常使用极限状态。
6、试验表明，轴心受压构件在整个加载过程中，由于钢筋和混凝土之间存在着粘结力，两者（压应变 ）基本一致。
7、试验表明，长柱的破坏荷载（低于）其他条件相同的短柱破坏荷载。
8、受弯构件的正载面破坏形态有（ 适筋破坏 ）、少筋破坏和超筋破坏。
9、适筋梁从加载到破坏可分为三个阶段，其中抗裂验算是以（Ia ）阶段为依据。
10、梁中弯起钢筋的弯起角度一般为（ 45°或60° ）。
11、当剪跨比约为（1~3 ），且腹筋配置适中时，发生剪压破坏。
12、当剪跨比较大（约λ＞3时）或箍筋配置过不时，常发生（ 斜拉 ）破坏。
13、为保证斜截面抗弯，当钢筋弯起时，必须距该钢筋的充分利用点以外大于或等于（ 0.5h0 ）处。
14、受压柱中的钢筋强度等级不宜过高，这是由于（钢筋应力的大小取决于对应位置处混凝土应变的大小）。
15、矩形截面柱的尺寸不宜小于（ 250×250mm ）。
16、在大偏心受压构件中，当M相同时，N越大，则越（ 危险 ）。
17、矩形截面单向偏心受压构件，应验算垂直于弯矩作用平面的承载力，可能发生承载力不足的情况是（ 小偏心受压情况 ）。
18、当纵向拉力在A`s和AS之间时，称为（小偏心受拉构件）。
19、受扭构件截面塑性抵抗矩Wt是假设（混凝土是理想塑性材料的应力分布图形）导出。
20、钢筋混凝土受扭构件中，绑扎抗扭箍筋应做成（封闭 ）形式。
21、结构构件承载力计算应采用荷载设计值；变形及裂缝宽度验算则均采用荷载（ 标准值 ）。
22、板中的分布钢筋应布置在受力钢筋的（ 内 ）侧。
23、影响柱子纵向弯曲系数φ的主要因素为（ 长细比 ）。
24、在进行偏心受压构件的承载能力复核时，应根据（受压区高度 ）的大小来判别大、小偏心受压。
25、对于支承双向板的梁，短跨梁上的荷载分布为（ 三角形的 ），长跨梁上荷载分布为梯形。
26、设计T形梁时，当中和轴位于翼缘内，按（ 矩形）截面设计，截面计算宽度取为翼缘计算宽度。
27、在整体式单向板肋形结构中，板可简化为以边墙和次梁为铰支座的（多跨连续板）。
28、采用预应力混凝土结构又可以大大改善钢筋混凝土结构（抗裂性能差 ）的缺点。
29、钢筋混凝土剪扭构件中的箍筋的应按（抗剪承载力）和抗扭承载力分别计算，再叠加配置。
30、在整体式肋形结构中，当主梁的线刚度与柱的线刚度之比小于4时，可把主梁看作（刚架）。
二、单选题
1、混凝土受压破坏（C ）
A、取决于骨料抗压强度 B、取决于砂浆抗压强度
C、是裂缝积累并贯通造成的 D、是粗骨料和砂浆强度已耗尽造成的
2、在柱中设置箍筋时，原则上希望每根纵筋的转角处，箍筋的转角不大于（ C ）。
A、90° B、120° C、135° D、180°
3、在受压构件中，宜采用（C）作受压钢筋。
A、高能强钢筋
B、冷拉钢筋
C、RRB400、HRB400、HRB335、HPB235级钢筋
D、热处理钢筋。
4、设计双筋梁时，当求时，用钢量最少的的方法是（A ）。
A、取
B、取As`、As相等
C、使X=2as`
D、使X<2as`
5、腹筋配置适中的有腹筋梁大部分发生（A ）。
A、剪压破坏 B、斜拉破坏 C、斜压破坏 D、脆性破坏
6、配箍率的含义为（ C ）。
A、构件中箍筋截面总面积 B、一支箍截面积
C、构件同一截面的箍筋截面积 D、跨中箍筋面积之和
7、钢筋混凝土梁中，当时，说明（B ）。
A、梁可能发生斜拉破坏 B、箍筋可按构造配筋
C、箍筋按计算确定 D、截面尺寸过小
8、钢筋混凝土双筋矩形截面梁正截面承载能力计算时，当＜时，说明（ A ）。
A、受压钢筋过多 B、受拉钢筋过多
C、受压钢筋过少 D、混凝土截面尺寸不足
9、配筋适中的小偏心受压构件的破坏特征是（ B ）。
A、受拉破坏 B、受压破坏。
C、受拉钢筋的应力达到屈服极限 D、压区混凝土和受拉钢筋同时破坏
10、何种情况下令X=Xb来计算偏压构件（A）。
A、As和均未知的大偏压 B、而且均未知的小偏压
C、且已知时的大偏压 D、的小偏压
11、何种情况下令来计算偏压构件（B）
A、而且均未知的大偏压 B、而且均未知的小偏压
C、且已知时的大偏压 D、小偏压
12、钢筋混凝土对称配筋 偏心受压构件承载能力设计时，钢筋数量在（A ）。
A、N不变时，随着M的增大而增大 B、N不变时，随着M的增大而减小
C、N不变时，不随着M变化而变化 D、M不变时，随着N的增大而减小
13、钢筋混凝土对称配筋大偏心受拉构件承载能力计算中，X为负值，这时（D ）。
A、应按小偏心受拉构件计算 B、应直接采用
C、应以X=0代入公式计算
D、应按X＜2 情况，按偏心受压的相应情况进行类似计算
14、对于碳素钢，其含碳量越高，则（ A ）。
A、屈服点越高，塑性越差 B、屈服点越高，塑性越好
C、屈服点越低，塑性越好 D、屈服点越低，塑性越差
15、进行简支梁挠度计算时，取Bmin代替材力公式EI。Bmin是指（B ）。
A、沿梁长的平均刚度 B、沿梁长挠度最大处的截面刚度
C、沿梁长内正弯矩最大值处的截面刚度
D、截面宽度
16、小偏心受拉构件在截面开裂后，其截面（ B ）。
A、只存在压区 B、只存在拉区
C、压区、拉区都存在 D、混凝土仍参与工作
17、钢筋混凝土梁的应力应变过程的第二阶段（正常使用阶段）是计算构件（ B ）时所依据的应力阶段。
A、抗裂 B、变形和裂缝宽度验算 C、正截面承载能力 D、斜截面承载能力
18、按弹性方法分：助形结构中两个跨度比为（ C ）的板称为双向板。
A、＞1 B、 ＞1.5
C、≤2 D、＞2
19、若利用图表进行连续梁的内力计算，当跨数多于五跨时，就按（ A ）计算。
A、五跨连续梁 B、 实际跨数 C、三跨连续梁 D、单跨简支梁
20、在大偏压构件承载力计算中，条件、是为了保证构件在破坏时（D ）。
A、受拉钢筋达到fy，受压钢筋达不到
B、受拉钢筋达到，受压钢筋达不到fy
C、受拉、受压钢筋均达不到钢筋强度设计值
D、受拉、受压钢筋均达到强度设计值
21、连续板内采用弯起式配筋时，应将跨中钢筋的（B ）弯起伸入支座，以承担支座负弯矩。
A、全部 B、一半 C、四分之三 D、四分之一
22、大偏心受压构件的破坏特征是（B ）。
A、区混凝土先被压碎，然后是受拉钢筋屈服
B、受拉钢筋先屈服，然后压区混凝土被压碎
C、受拉钢筋与压区混凝土同时破坏
D、压区混凝土被压碎，而受拉钢筋未屈服
23、混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形会（ B ）。
A、随时间而减小 B、随时间而增大
C、保持不变 D、随时间先增长，而后降低
24、用（ B ）可有效地减小构件的裂缝开展宽度。
A、高强钢筋 B、变形钢筋
C、低强度等级混凝土 D、斜截面承载能力
25、钢筋混凝土轴心受压柱一般采用（ A ）截面。
A、方形 B、槽形
C、十形 D、T形
26、受集中荷载的连续与广义剪跨比相同的简支梁相比，受剪能力要低，其主要原因是（A ）。
A、反弯点的存在导致两临界斜裂缝间上下纵筋均受拉，受压和受剪截面积减小。
B、同（a）原因，但上下纵筋均受压
C、剪跨段内弯矩一般较大
D、集中荷载离支座距离太远
27、仅配箍筋的梁，受剪承载力计算公式为，在荷载形式及Psv一定情况下，提高受剪承载力的有效措施是增大（ A ）。
A、h0 B、fc C、b D、s
28、在混凝土的四种强度fcu、fc、ft中，（ C ）是直接测出的，其余的为折算出的强度指标。
A、fcu、fc B、fc C、fcu、fc、ft D、fcu、fc
29、设计T形梁时，当中和轴位于腹板内时，按（ A ）设计。
A、T形截面 B、受压构件 C、宽度为梁助宽b的矩形截面
D、宽度为翼缘计算宽度的矩形截面
30、钢筋混凝土轴心受拉构件在使用荷载作用下，平均裂缝间距范围内，钢筋的应力图形为（ B ）。
A、 B、
C、 D、
三、判断题、指出下面说法正误。
1、梁中受力筋排成两排或两排以上时，上下排钢筋应相互错位。（ 错 ）
2、在安全度方面，极限状态设计法采用的是多系数法。（ 对 ）
3、截面尺寸，混凝土等级和配筋相同的长生柱与短柱相比较，长柱皮坏荷载小于短柱破坏荷载。（对）
4、对于受弯构件，姑随着荷载的增加，裂缝的条数会一直增加下去。（ 错 ）
5、适筋梁在破坏时呈现出塑性破坏的特征。（ 对 ）
6、在用图表进行连续梁内力计算时，无论实际跨数是多少，均按五跨连续计算。（ 错 ）
7、柱子延性的好坏主要取决于箍筋的数量和形式，箍筋数量越多，柱子延性越好。（对 ）
8、对于多跨连续梁，欲求某跨跨中最大弯矩时，活荷载应在该跨布置，然后隔跨布置。（ 对 ）
9、对于大偏心受压构件，当内力组合中N值越大越危险。（ 对 ）
10、在T型梁中，当时，属于第二种T形梁。（ 错 ）
11、受拉钢筋应变不均匀系数力越大，表示混凝土参与承受拉力的程度越小。（ 对 ）
12、梁中的腹筋指的是箍筋。（ 错 ）
13、混凝土的弹性模量与强度一样，随龄其的增长而增长。（ 对 ）
14、在轴心受压构件中，纵向弯曲的影响用系数φ来考虑，影响φ值的主要因素是构件的计算长度L。（ 错 ）
15、箍筋有开口和封闭两种形状，对于配有受压钢筋的梁，必须用封闭箍筋。（ 对 ）
16、当混凝土结构受到外界约束而无法变形时，结构内的应力会随时间增长而增长。（ 错 ）
17、在小偏心受拉构件的设计中，应以Nmax与Mmax的荷载组合计算As，以Nmax与Mmax的组合计算。（ 对 ）
18、混凝土的抗拉，抗压强度均很高。（ 错 ）
19、采用高强度钢筋，会增大构件的裂缝宽度。（ 对 ）
20、软钢和硬钢的应力关系曲线是一样的，都有明显的屈服阶段。（ 错 ）
21、一向拉与一向受压时，混凝土抗拉强度随另一向的压力增加而降低。（ 对 ）
22、钢筋用量过多的梁在破坏时呈现出脆性破坏的特征。（ 对 ）
23、对于多跨连续梁，欲求某支座截面的最大剪力，活荷载应在该支座左右两跨布置，然后向两边隔跨布置。（ 对 ）
24、对所有的钢筋混凝土结构构件均应进行承载能力和正常使用极限状态的计算。（ 对 ）
25、钢筋混凝土构件的最在裂缝宽度等于裂缝间钢筋平均应变乘以最大裂缝间距。（ 错 ）26、矩形截面素混凝土纯扭构件的破坏形态是三面受拉一面受压的一个空间扭曲面。钢筋混凝土纯扭构件也是如此。（ 对 ）
27、提高混凝土与钢筋之间粘结力，能减少钢筋混凝土轴心受拉构件的裂缝宽度。（ 对 ）
28、钢筋和混凝土能很好地共同工作主要是由于两者之间有良好的粘结力。（ 对 ）
29、钢筋冷拉后，其抗压强度，抗拉强度均提高了。（ 错 ）
30、尺寸同的钢筋混凝土梁，发生剪切破坏时，斜压破坏的强度最高，斜拉破坏的强度最低。（ 对 ）
四、简答题
1、混凝土在复合应力状态下强度具有怎样的特点？
答案：在钢筋混凝土结构中，混凝土很少处于单向应力状态，而往往处于复合应力状态之下。
对于双向应力状态：（1）当双向受压时，混凝土一向的强度，随另一向压应力的增加而增加。双向受压混凝土的强度要比单向受压强度最多可抽高约27%。（2）当双向受拉时，混凝土一向的抗拉强度，与另一向拉应力大小基本无关，即抗拉强度和单向应力时的抗拉强度基本相等。（3）当一向受拉、一向受压时，混凝土一向的强度，几乎随另一向应力的增加而线性降低。
混凝土受到剪应力C的作用，并在一个面上同时作有着法向应力σ，形成剪压或剪拉复合应力状态，由剪应力的存在；抗拉强度降低；抗压强度也要降低，低于单向抗压强度。混凝土三向受压时，其任一向的抗压强度和极限应变都会随其他两向压应力的增加而有较大程度的增加。
2、何谓混凝土徐变？影响混凝土徐变的主要因素有哪些？徐变对混凝土构件有何影响？
答案：混凝土在长期荷载作用下，即使压应力不变，它的应变随时间的增加而继续增长的现象，称为混凝土的徐变。
影响混凝土徐变的因素有以下几个方面：（1）初应力的大小。施加的初应力大小，是影响混凝土徐变的主要因素之一。初应力越大，徐变也越大。（2）加荷时混凝土的龄期越早，徐变也越大。（3）水灰比大，徐变大；水泥用量多，徐变也大。（4）养护条件好，混凝土工作环境湿度大，则徐变小。（5）使用高质量的水泥、高质量骨料，并且级配好，徐变小。（6）构件的尺寸越大，体表比越大，徐变则越小。
混凝土的徐变对混凝土构件的影响既有有利的一面，也有不利的方面。某些情况下，徐变有利于防止结构裂缝形成，有利于结构或构件的内力重分布，减少应力集中现象及减少温度应力等到。徐变对结构的不利方面更不容忽视。由于混凝土的徐变使构件变形增大，在预应力混凝土构件中，徐变会导致预应力损失；对于长细比较大的偏心受压构件，徐变会引起附加偏心距的增大，从而导致构件承载力的降低等等。
3、软钢和硬钢的应力应变曲线有何不同？二者的强度取值有何不同？
答案：软钢的应力一应变曲线具有明显的流幅，而硬钢的应力一应变曲线无明显的流幅。
在钢筋混凝土结构设计计算中，一般取屈服强度作为钢筋强度的设计依据，对于有明显屈服点的软钢，屈服下限应力即屈服强度，对于无明显屈服点的钢筋，即硬钢，设计中一般取相应于残余应变为0.2%时的应力σ0.2作为假想的屈服点，称为“条件屈服强度”。
4、什么是结构功能的极限状态，极限状态有哪几类，主要内容是什么？
答案：整个结构或结构的一部分超过某一特点状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态分为以下两类：
1．承载能力极限状态 这种极限状态对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形，当结构或构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：
（1）整个结构或结构的一部分作用刚体失去平衡。（2）结构构件或连结的应力因超过相应的材料强度而被破坏，或因过度的塑性变形而不适于继续承载（3）结构转变为机动体系（4）结构或构件丧失稳定
2．正常使用极限状态 这种极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限制，当结构或构件出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：
（1）影响正常使用或外观的变形（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（3）影响正常使用的振动（4）影响正常使用的其它特定状态
5、试述适筋梁、超筋梁和少筋梁的破坏特征
答案：适筋梁为延性破坏，特点是受拉钢筋先屈服，而后受压区混凝土被压碎；超筋梁为脆性破坏，特点是受拉钢筋未屈服而受压混凝土先被压碎；少筋梁为脆性破坏，特点是受拉区一开裂，受拉钢筋就屈服，甚至进入强化阶段，而受压区混凝土可能被压碎，也可能未被压碎，它的承载力取决于混凝土的抗拉强度。
6、试述纵向钢筋配筋率对钢筋混凝土梁正截面的破坏形态的影响及其工程上的应用。
答案：当配筋率很大时，为起筋梁，破坏始自压区混凝土被压碎，破坏时受拉钢筋没有屈服，正截面发生脆性破坏。由于破坏前无明显预兆，钢筋的抗拉性能没有得到充分发挥，不经济，所以工程中不能采用。
当配筋率不大不小时，为适筋梁。受拉钢筋屈服后压区混凝土才被压碎，正截面发生塑性破坏，由于其破坏前有明显预兆，结构得以安全，能充分发挥钢筋和混凝土两种材料各自的性能，经济，所以工程广泛应用。
当配筋率很小时为少筋梁，受拉区混凝土一旦开裂，梁即宣告破坏，破坏前无明显预兆，属脆性破坏，不能发挥压区混凝土的抗压性能，在结构的安全和经济方面是不可取的。因此，工程上禁止采用。
7、为什么普通钢筋混凝土构件不宜采用高强钢筋和高强混凝土？
答案：混凝土是一种抗压性能好而抗拉性能较差的材料，混凝土开裂的极限拉应变仅为1×10-5，一般梁的允许裂缝宽度人0.2~0.25mm，相应的钢筋应力仅为150~250Mpa，因此，裂缝宽度的阻制影响了高强钢筋强度的发挥。所以，在普通钢筋混凝土构件中不显著，对梁的刚度和裂缝宽度和变形条件限制下，高标号混凝土仍然无法发挥高强钢筋的作用。
8、影响钢筋混凝土梁抗剪承载力的因素有哪些？
答案：（1）剪跨比或跨高比——剪跨比愈大，梁的抗剪强度愈低。
（2）混凝土强度fcu——剪跨比、配箍率和纵筋配筋率一定时，则剪切强度随混强度fc的提高而增大。
（3）配筋率ρSV——剪跨比和混凝土强度一定时，则剪切强度随配箍率的增大而提高。
（4）纵向钢筋配筋率——纵筋的增加可能抑制斜裂缝的开展和延伸，因而有利于提高骨料咬合使用，有利于保留较大的剪压区，延缓剪切破坏，同时也有助于增大纵筋的销栓作用，以承受较大的剪力。
9、钢筋混凝土偏心受压构件正截面的破坏形态有哪几种？其特征是什么？
答案：（1）受拉破坏（大偏心受压情况）
特征：受拉筋先达屈服，而后压区混凝土被压碎而致构件破坏，其特征与配有受压筋的适筋梁很相似，破坏前有明显预兆，具塑性破坏的性质。
（2）受压破坏（小偏心受压情况）
特征：构件破坏均由受压区混凝土的压碎所致，远离轴向力侧钢筋不论受压还是受拉，一般未屈服，构件破坏均由受压区混凝土受压钢筋，故而称受压破坏，这种破坏无明显预兆，具脆性破坏性质，且若混凝土强度等级越高，其破坏越突然。
10、何谓预应力混凝土构件？与钢筋混凝土构件相比，预应力混凝土构件具有哪些优点？
答案：在构件受荷载以前预先对受拉区混凝土施加压应力的构件，就称为预应力混凝土构件。
与钢筋混凝土构件相比，预应力混凝土构件具有如下优点：（1）抗裂性能好。（2）刚度大，变形小。（3）耐久性。（4）可利用高强材料，减轻结构自重。（5）提高构件的抗剪能力。（6）提高受压构件的稳定性。（7）提高构件的抗疲劳特性。
11、怎样才能同时满足受弯构件的承载力，挠度和裂缝宽度的要求？
答案：受弯构件变形和裂缝宽度的验算是在完成承载力计算基础上进行的。为避免出现承载力、变形和裂缝宽度不能同时满足的问题，应正确掌握和理解配筋率、钢筋直径、构件跨高比等的影响。所以需在承载力计算前选定足够的截面高度或较小的跨高比，配筋率限制在一定范围内，并采用较小直径的变形钢筋，就能使三者均满足要求。
12、轴心受压构件的特点是什么？为什么说理想的轴心受压构件是不存在的？
答案：轴心受压构件的特点是轴向力作用线与构件截面形心轴线重合。
实际工程中，理想的轴心受压构件并不存在，这是因为多数受压构件中都同时有弯矩和剪力作用，即使是按轴心受压设计的构件，往往由于施工的误差、混凝土的非均匀性、钢筋位置偏离或轴向力实际作用位置的差异等，使构件实际处于偏心受力状态。

五、计算题
1、已知T形截面梁，截面尺寸如图所示，混凝土采用C30，，纵向钢筋采用HRB400级钢筋，，环境类别为一类。若承受的弯矩设计值为M=700kN·m，计算所需的受拉钢筋截面面积AS（预计两排钢筋，as=60mm）。

解：（1）确定基本数据
由表查得；；a=1.0；。
（2）判别T形截面类

故属于第二类T形截面。
（3）计算受拉钢筋面积AS。
如图4
=
=0.228

选用4Ф282Ф25（AS=2463+982=3445mm2）
2、已知一矩形截面偏心受压柱的截面尺寸柱的计算长度 ，混凝土强度等级为C35，fc = 16.7N/mm2,用HRB400级钢筋配筋，fy=f’y=360N/mm2,轴心压力设计值N = 400 KN,弯矩设计值M = 235.2KN·m,试按对称配筋进行截面设计。

解：⑴求ei、η、e

（2）判别大小偏压

属于大偏压
（3）求
因为对称配筋，故有
所以

符合要求，
各选配，1964mm2,稍小于计算配筋，但差值在5%范围内，可认为满足要求。
3、一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm×500mm，混凝土强度等级为C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210 N/mm2），支座处截面的剪力最大值为180kN，求箍筋的数量。

解：（1）验算截面尺寸

属厚腹梁，混凝土强度等级为C20，fcuk=20N/mm2<50 N/mm2故βc=1

截面符合要求。
（2）验算是否需要计算配置箍筋
故需要进行配箍计算。
（3）只配箍筋而不用弯起钢筋

则
若选用Φ8@120 ，实有

配箍率
最小配箍率
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