工程结构-09B卷+答案.doc

学号：_____________ 班级：_____________ 专业： _____________ 姓名：_____________
。.。。。.。。。。。。装.。。。。。。。。..。。。.。。。。.。.。..。..。。订。。。。.。..。.。。。。。。。。。。。.。。。线。。。。...。。。。。。..。。。。。
2010 年~2011 年第2 学期 工程结构 试卷 〖B卷〗
考试时间共120分钟 （允许使用计算器）
题号
1
2
3
4
5
6
7
总分
得分

阅卷人

一、选择题(30分,请将答案填入下面表格）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

1．在水平荷载作用下,钢筋混凝土剪力墙的整体变形是（ ）
A．剪切型 B．弯剪型 C．弯曲型 D．剪弯型
2．在进行混合结构的平面布置时，宜优先采用（ ）。
A．纵墙承重或内框架承重 B．内框架承重 C．横墙承重或纵横墙混合承重 D．纵墙承重
3．下列作用中,不属于可变荷载范畴的是（ )。
A．楼面活荷载 B．风荷载 C．撞击力或爆炸力 D．雪荷载
4．计算基本组合的荷载效应时，永久荷载分项系数γG取1．2的情况是(
A．验算抗倾覆和滑移时 B．其效应对结构不利时 C．其效应对结构有利时 D．可变荷载起控制作用
5．下列叙述中，有错误的一种是( ).
A．荷载准永久值一般小于荷载标准值B．荷载设计值一般大于荷载标准值
C．材料强度设计值小于材料强度标准值D．材料强度设计值大于材料强度标准值
6．对于无明显屈服点的钢筋,是取相应于某一残余应变时的应力作为屈服强度的，称为条件屈服强度。该残余应变值是（ )。
A．0。1％ B．0。4% C．0。3％ D．0。2%
7．划分混凝土强度等级依据的是( ）。
A．圆柱体抗压强度标准值 B．棱柱体抗压强度标准值
C．立方体抗压强度标准值 D．立方体抗压强度设计值
8．热轧钢筋的级别是（ ）.
A．HPB235、HPB335、HPB400B．HRB235、HPB335、HPB400、RHB400
C．HRB235、HPB335、HPB400D．HPB235、HRB335、HRB400、RRB400
9．混凝土各种强度标准值之间的关系是（ )
A．fcuk〉ftk〉fck B．fck〉fcuk>ftkC．fcuk〉fck〉ftk D．ftk〉fck〉fcuk
10．衡量钢筋变形性能(塑性性能)的指标是（ )。
A。 伸长率和冷弯性能 B．屈服强度和伸长率
C．屈服强度和极限抗拉强度 D．屈服强度和冷弯性能
11．在正常使用阶段，钢筋混凝土轴心受拉构件( ）
A．带裂缝工作，裂缝宽度与荷载成正比B．不带裂缝工作
C．带裂缝工作,但应限制裂缝宽度D．各截面处钢筋和混凝土能共同工作
12．在梁斜截面受剪承载力的计算公式中,采用的混凝土强度是（ )
A．轴心抗压强度 B． 立方体抗压强度 C．轴心抗拉强度设计值 D．轴心抗拉强度标准值
13．作为受弯构件正截面受弯承载力计算依据的是适筋构件受力的（ ）
A．第I阶段 B．第Ⅱ阶段C．Ⅱa状态 D．Ⅲa状态
14．钢筋混凝土梁内配置箍筋的主要目的之一是（ ）。
A. 承受剪力 B．弥补纵向钢筋的不足C。 承受弯矩 D．提高混凝土的强度
15．小偏心受压构件在破坏时，离纵向力较远一侧的纵向受力钢筋（ ）
A．受拉屈服 B．可能受拉,也可能受压,但无论受拉和受压都不屈服
C．受压屈服 D．可能受拉，也可能受压，但无论受拉和受压钢筋都能屈服
16．大偏心受压构件的破坏特征之一是（ )。
A．离纵向力较近一侧的受力钢筋首先受压屈服B．离纵向力较近一侧的受力钢筋首先受拉屈服
C．离纵向力较远一侧的受力钢筋首先受压屈服D．离纵向力较远一侧的受力钢筋首先受拉屈服
17.受压构件的长细比应当控制，不应过大。其目的是( ）.
A。 防止受拉区混凝土产生水平裂缝 B．防止斜截面受剪破坏
C. 保证构件稳定性并避免承载力降低过多 D．防止正截面受压破坏
18．下列措施中，不能提高砌体受压构件承载力的是（ )。
A．提高块体和砂浆的强度等级 B．提高构件的高厚比
C．减小构件轴向力偏心距 D．加大构件截面尺寸
19．无筋砌体受压构件承载力计算公式的适用条件是( )。
A．e≤0.7y B．e〉0.6y C．e>0。7y D．e≤0.6y
20．在验算砌体房屋墙体的高厚比时,与高厚比允许值无关的因素是（ ）
A. 砌体强度等级 B．砂浆强度等级 C．是否非承重墙 D．是否有门、窗洞口
二、某窗间墙截面尺寸为1200mm×240mm、采用MU15烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑,施工质量控制等级为B级（f=1。83 N/mm2）.墙上支承截面尺寸为240mm×600mm的钢筋混凝土梁，梁端荷载设计值产生的压力为100kN,上部平均压应力设计值σ0 = 0。15N/mm2。试验算梁端支承处砌体的局部受压承载力是否满足？（10分)
(提示： ，当A0/Al＞3时，取y ＝0；h=0.7；g〈2。0）
三、某结构支承在砖墙上的钢筋混凝土梁伸臂梁，BC段计算跨长l1=8 m,AB外伸长度l2＝2 m。梁BC跨恒荷载设计值g1＝50 kN/m，活荷载设计值q1=30kN/m。截面尺寸为b×h=300×700mm,采用C25混凝土（fc=11。9 N/mm2，ft＝1.27N/mm2),纵向受力钢筋采用HRB335,箍筋采用HPB235钢筋,取as=as′=40mm，ρmin=0。20％,ρsvmin=0。15％，ξb=0.550。试对该梁进行截面配筋设计并绘出配筋图(只对最大内力截面进行设计，钢筋截面积见附表).(25分）
四、矩形截面对称配筋钢筋混凝土柱,截面尺寸b×h＝300mm×500mm，该柱计算长度l0＝6 m，承受轴向压力设计值N=130 kN,弯矩设计值M＝210kN.m，混凝土强度等级为C30（fc＝14。3 N/mm2），纵向钢筋HRB400级（fy＝fy′=360N/mm2，xb＝0.518），取as＝as′＝40mm,试计算截面配筋并选择钢筋。（20分)
(提示: ,z1 =0.5fcA/N,当z1〉1。0时，取1.0; z2=1.15—0。01l0/h，当l0/h〈15时，取z2 =1.0.）
五、已知：多层房屋，窗间承重墙，其设计参数如下：
荷载数据：轴向压力设计值N = 300kN
弯矩设计值 M = 20kN。m
几何数据：相邻窗间墙间距 s = 3000mm
墙厚 h = 240mm
窗洞口宽度 bs = 1200mm
墙高 H = 2800mm
墙体材料：烧结普通砖，MU15;砂浆强度等级：M5；抗压强度：f = 1.83MPa
计算要求：1) 窗间墙受压承载力验算；（8分)
2） 窗间墙高厚比验算.（7分）
(提示：H0 = 0。4s + 0。2H；γβ = 1.0;［β］ = 24。00，系数φ见附表）

..。。。。。...。。装..。。.。.。。。.。...。.。。。.。。.。。。。。。订。。....。。。。。.。.。。..。。.。。。。线.。.。。。。。。。。。。。。。。。.。
2010 年~2011 年第 2 学期 工程结构 试卷 〖B卷答案〗
考试时间共120分钟
题号
1
2
3
4
5
6
7
总分
得分

阅卷人

一、填空
CCCDDDCDCACCDABDCBDB
二、
A0 = (bl + 2bw)bw = 172800mm2
a0 = 10sqrt（hb/f） = 140mm
Al = a0bl = 33662mm2
Ψ = 0
γ = 1 + 0。35sqrt(A0/Al - 1） = 1。71 ＜ γmax = 2。00
η = 0.7
N0 = σ0Al = 6。73(kN)
Nl = 100。00kN
结论：
ΨN0 + Nl = 100.00kN ＞ ηγfAl = 73.80kN,不满足。
三、1 内力设计值:
弯矩设计值 M=540。00kN.m,
剪力设计值 V=320。00kN，
2 抗弯计算:
(1）求相对界限受压区高度ξb
εcu=0。0033—（fcu，k-50)×10—5=0。0033—(25-50）×10-5=0.00355
εcu〉0.0033,取εcu=0。00330
　　按规范公式(7。1.4-1）
(2）单筋计算基本公式,按规范公式（7.2。1—1）
（3)求截面抵抗矩系数αs
h0=h—as=700—60=640mm
（4）求相对受压区高度ξ
（5)求受拉钢筋面积As
As=ξα1fcbh0/fy=0。489×1。00×11.90×300×640/300=3722mm2
(6）配筋率验算
　　受拉钢筋配筋率
ρ=As/（bh)=3722/（300×700）=1.77% 〉 ρsmin=max{0。002,0.45ft/fy=0。45×1。27/300=0。0019}=0。0020
　　　配筋率满足要求
3 抗剪计算:
(1）截面验算,按规范公式(7.5.1）
Vmax=αβcfcbh0=0.25×1.000×11.90×300×640=571200N=571。20kN 〉 V=320kN
　　截面尺寸满足要求。
（2）配筋计算，按规范公式（7。5。4-2）
V < 0.7ftbh0+1。25fyv（Asv/s）h0
Asv/s = (V—0。7ftbh0）/(1.25fyvh0)
= （320.00×103—0。7×1。27×300×640)/(1。25×210×640)
= 0。88876mm2/mm=888.76mm2/m
4 配置钢筋：
(1)上部纵筋：计算As=420mm2，
实配4D12（452mm2ρ=0。22%)，配筋满足
（2）下部纵筋：计算As=3722mm2,
实配3D28+4D25（3811mm2ρ=1。81%）,配筋满足
（3）箍筋:计算Av/s=889mm2/m，
实配d8＠220四肢(914mm2/m ρsv=0。30％）,配筋满足
四、
1 在 My 作用下正截面偏心受压承载力计算　
初始偏心距 ei　
附加偏心距 ea ＝ Max｛20， h/30｝ ＝ Max{20， 17｝ ＝ 20mm
轴向压力对截面重心的偏心距 eo ＝ M / N ＝ 210000000/130000 ＝ 1615mm
初始偏心距 ei ＝ eo + ea ＝ 1615+20 ＝ 1635mm
偏心距增大系数 η　
ζ1 ＝ 0。5 ＊ fc ＊ A / N ＝ 0。5＊14。33＊150000/130000 ＝ 8.27 ＞ 1。0，取 ζ1 ＝ 1.0　
ζ2 ＝ 1.15 — 0。01 * Lo / h ＝ 1。15—0.01＊6000/500 ＝ 1。03 ＞ 1.0，取 ζ2 ＝ 1.0　
η ＝ 1 + (Lo / h） ^ 2 ＊ ζ1 ＊ ζ2 / （1400 * ei / ho）　
＝ 1+（6000/500）^2＊1＊1/（1400＊1635/460) ＝ 1。03　
轴力作用点至受拉纵筋合力点的距离 e ＝ η ＊ ei + h / 2 — a ＝ 1。03*1635+500/2-40　
＝ 1893mm
混凝土受压区高度 x 由下列公式求得:N ≤ α1 ＊ fc ＊ b ＊ x + fy’ ＊ As’ - σs ＊ As　
(混凝土规范式 7.3。4—1)　
当采用对称配筋时，可令 fy’ ＊ As' ＝ σs * As，代入上式可得：　
x ＝ N / （α1 ＊ fc * b） ＝ 130000/（1＊14.33＊300） ＝ 30mm ≤ ζb ＊ ho ＝ 238mm,　
属于大偏心受压构件　
当 x ＜ 2a’ 时,受拉区纵筋面积 As 可按混凝土规范公式 7。2。5 求得:　
N * es’ ≤ fy ＊ As ＊ （ho — as’）
es' ＝ η ＊ ei - h / 2 + as' ＝ 1。03＊1635—500/2+40 ＝ 1473mm
Asy ＝ N * es' / [fy ＊ (ho — as’）］ ＝ 130000＊1473/［360*(460—40)］ ＝ 1266mm　
2 轴心受压构件验算
钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数 φ　
Lo/b ＝ Max｛Lox/bx， Loy/by｝ ＝ Max{6000/300, 6000/500｝ ＝ Max{20, 12} ＝ 20　
φ ＝ 1 / ［1 + 0。002 ＊ （Lo/b — 8） ^ 2］ ＝ 0。776　
矩形截面面积 A ＝ b ＊ h ＝ 500*300 ＝ 150000mm　
轴压比 Uc ＝ N / (fc ＊ A） ＝ 130000/（14。33＊150000) ＝ 0.06　
纵向钢筋最小截面面积　
全部纵向钢筋的最小截面面积 As，min ＝ A ＊ ρmin ＝ 150000＊0。50％ ＝ 750mm　
一侧纵向钢筋的最小截面面积 As1，min ＝ A ＊ 0。20％ ＝ 150000*0.20％ ＝ 300mm　
全部纵向钢筋的截面面积 As’ 按下式求得：　
N ≤ 0。9 * φ ＊ (fc ＊ A + fy' ＊ As’）
As' ＝ [N / 0。9φ — fc * A］ / （fy’ — fc）
＝ [130000/(0。9*0。776）—14。33*150000］/（360-14。33)
＝ -5681mm ＜ As，min ＝ 750mm，取 As’ ＝ As，min
3 实配钢筋建议　
当角筋取 18 时的计算面积： Asx ≥ 509mm; Asy ≥ 1266mm （As’ ＝ 2532mm）　
X 向： 2φ18+2φ16、Asx ＝ 911mm、ρx ＝ 0。61％;　
Y 向： 2φ18+2φ22、Asy ＝ 1269mm、ρy ＝ 0.85%; （As’ ＝ 3343mm、ρ ＝ 2.23％）　
五、
1、受压承载力计算：
H0 = 0。4s + 0。2H = 1760mm
γβ = 1。0
e = M/N = 66.67mm
β = γβH0/h = 7.33
由砂浆强度等级得， α = 0。0015
φ0 = 1 / （1 + αβ2) = 0。93
φ = 1 / （1 + 12(e/h + sqrt(1/12（1/φ0 — 1)）)2） = 0。39
b = s — bs = 1800mm
A = bh = 432000mm2
结论:
N = 300。00kN ≤ φfA = 309。64kN,满足。
2、高厚比验算：
H0 = 0.4s + 0。2H = 1760mm
μ1 = 1。00
μ2 = max((1 - 0。4bs/s）， 0。7） = 0。84
［β］ = 24。00
结论:
β = H0/h = 7。33 ≤ μ1μ2［β］ = 20.16，满足。
第 5 页 共 5 页