K201509《混凝土结构设计原理(本科)》复习题Word格式.doc

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A．徐变是在长期不变荷载作用下，混凝土的变形随时间而增大的现象

B．持续应力的大小对徐变有重要影响

C．徐变对结构有影响，多数情况下是不利的

D．水灰比和水泥用量越大，徐变越小

4.有明显屈服点的钢筋的强度标准值是根据下面（C）项指标确定的？

A极限抗拉强度 B比例极限 C下屈服点 D上屈服点

5.在钢筋混凝土双筋梁，大偏心受压和大偏心受拉构件的正截面承载力计算中，要求压区高度x≥2a′，是为了（A）。

A．保证受压区钢筋在构件破坏时能达到其抗压强度设计值

B．防止受压钢筋压屈

C．避免保护层剥落

D．保证受压钢筋在构件破坏时能达到极限抗压强度

6.提高受弯构件抗弯刚度（减小挠度）最有效的措施是（C）

A．提高混凝土强度等级B．增加受拉钢筋的截面面积

C．加大截面的有效高度D．加大截面宽度

7．关于设计值和标准值，以下说法正确的是：

（B）

A．材料强度设计值大于其标准值，荷载设计值小于其标准值；

B．材料强度设计值小于其标准值，荷载设计值大于其标准值；

C．材料强度设计值等于其标准值，荷载设计值等于其标准值；

D．材料强度设计值大于其标准值，荷载设计值大于其标准值。

8．结构的功能概括为：

（A）

A．安全性、适用性和耐久性；

B．实用、经济、美观；

C．强度、变形、稳定；

D．可靠、经济。

9.钢筋混凝土梁中承受扭矩的钢筋有哪些?

（A）

　　I纵向受力钢筋;

II.箍筋;

III.腰筋;

IV.吊筋

　　AI、II、III　　BII、III、IV

CI、II、IV　　DI、II、III、IV

10．适量配筋的钢筋混凝土梁与素混凝土梁相比，其承载力和抵抗开裂的能力：

A．均提高很多；

B．承载力提高不多，抗裂提高很多；

C．承载力提高很多，抗裂提高不多；

D．相同。

二．简答题

1.什么叫少筋梁，适筋梁和超筋梁？

在实际工程中为什么应避免采用少筋梁和超筋梁？

答：

（1）当纵向配筋率过低时，梁一旦开裂，纵向钢筋即屈服，甚至进入强化阶段，梁的承载力与同截面的素混凝土梁相当，梁是因配筋率过低而破坏的，破坏过程短，延性差，称之为少筋破坏，相应的梁称为少筋梁。

当纵向配筋率适中时，纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎，梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的，破坏过程较长，有一定的延性，称之为适筋破坏，相应的梁称为适筋梁。

当纵向配筋率过高时，纵向钢筋还未屈服，受压区混凝土就被压碎，梁是因混凝土被压碎而破坏的，破坏过程较短，延性差，破坏带有明显的脆性，称之为超筋破坏，相应的梁称为超筋梁。

（2）少筋梁的截面尺寸过大，故不经济，且是属于脆性破坏；

超筋梁配置了过多的受

拉钢筋，造成钢材的浪费，且破坏前没有预兆，故在实际工程中应避免采用少筋梁和超筋梁。

2.试述无腹筋梁沿斜截面破坏的主要形态。

大量试验结果表明：

无腹筋梁斜截面受剪破坏的形态取决于剪跨比λ的大小，大致有斜

拉破坏、剪压破坏和斜压破坏三种主要破坏形态。

1、斜拉破坏：

当剪跨比λ>

3时，发生斜拉破坏。

其破坏特征是：

斜裂缝一旦出现就迅

速延伸到集中荷载作用点处，使梁沿斜向拉裂成两部分而突然破坏，破坏面整齐、

无压碎痕迹，破坏荷载等于或略高于出现斜裂缝时的荷载。

斜拉破坏时由于拉应变

达到混凝土极限拉应变而产生的，破坏很突然，属于脆性破坏类型。

2、剪压破坏：

当剪跨比1≤λ≤3时，发生剪压破坏。

弯剪斜裂缝出现后，

荷载仍可以有较大的增长。

随荷载的增大，陆续出现其它弯剪斜裂缝，其中将形成一条主要的些裂缝，称为临界斜裂缝。

随着荷载的继续增加，临界斜裂缝上端剩余截面逐渐缩小，最后临界斜裂缝上端集中于荷载作用点附近，混凝土被压碎而造成破坏。

剪压破坏主要是由于剩余截面上的混凝土在剪应力、水平压应力以及集中荷载作用点处竖向局部压应力的共同作用而产生，虽然破坏时没有像斜拉破坏时那样突然，但也属于脆性破坏类型。

与斜拉破坏相比，剪压破坏的承载力要高。

3、斜压破坏：

当剪跨比λ很小（一般λ≤1）时，发生斜压破坏。

在荷载

作用点与支座间的梁腹部出现若干条大致平行的腹剪斜裂缝，随荷载增加，梁腹部被这些斜裂缝分割成若干斜向受压的“短柱体”，最后它们沿斜向受压破坏，破坏时斜裂缝多而密。

斜压破坏也很突然，属于脆性破坏类型，其承载力要比剪压破坏高。

3、何为大偏心受压破坏及其破坏过程？

首先在受拉一侧出现横向裂缝，受拉钢筋形变较大，应力增长较快。

在临近破坏时，受拉钢筋屈服。

横向裂缝迅速开展延伸至混凝土受压区域，受压区迅速缩小，压应力增大。

在受压区出现纵向裂缝，混凝土达到极限压应变压碎破坏。

4.何谓“最小刚度原则”?

试分析应用该原则的合理性。

所谓最小刚度原则就是各截面的刚度不相等，就是在简支梁全跨长范围内。

可都按弯矩最大处的截面弯曲刚度。

亦即按最小的截面弯曲刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。

为简化计算取最大内力Mmax处的最小刚度Bmin计算。

当有变号弯矩时，可分别取同号弯矩|M|max处的最小刚度。

试验分析表明，一方面按Bmin计算的挠度值偏大；

另一方面，不考虑剪切变形的影响，导致挠度计算值偏小。

上述两方面的影响大致可以相互抵消。

5.预应力混凝土结构优缺点是什么？

预应力损失有哪些？

为什么预应力混凝土构件所选用的材料都要求有较高的强度？

（1）优点：

提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性，能够充分发挥材料的性能，节约钢

材。

缺点：

构件的施工、计算及构造较复杂，且延性较差。

（2）①锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失。

可通过选择变形小锚具或增加台座

长度、少用垫板等措施减小该项预应力损失；

②预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。

可通过两端张拉或超张

拉减小该项预应力损失；

③预应力钢筋与承受拉力设备之间的温度差引起的预应力损失。

可通过二次升

温措施减小该项预应力损失；

④预应力钢筋松弛引起的预应力损失。

可通过超张拉减小该项预应力损失；

⑤混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。

可通过减小水泥用量、降低水灰比、

保证密实性、加强养互等措施减小该项预应力损失；

⑥螺旋式预应力钢筋构件，由于混凝土局部受挤压引起的预应力损失。

为减小

该损失可适当增大构件直径。

（3）①要求混凝土强度高。

因为先张法构件要求提高钢筋与混凝土之间的粘结应力，

后张法构件要求具有足够的锚固端的局部受压承载力。

②要求钢筋强度高。

因为张拉控制应力较高，同时考虑到为减小各构件的预应

力损失。

三．计算题

1.已知梁的截面尺寸为b×

h=250mm×

450mm；

受拉钢筋为4根直径为16mm的HRB335钢筋，即Ⅱ级钢筋，As=804mm2；

混凝土强度等级为C40；

承受的弯矩M=89kN·

m。

环境类别为一类。

（）求：

验算此梁截面是否安全。

解：

fc=19.1N/mm2，ft=1.7 

N/mm2，fy=300 

N/mm2，由表知，环境类别为一类的混

凝土保护层最小厚度为25mm，故设a=35mm，h0=450-35=415mm 

As=804>

ρminbh=0.26%x250x450=293mm2 

则ζ=ρfy/α1fc=0.0077x300/1x19.1=0.121<

ζb=0.55， 

满足适用条件 

Mn=α1fcbh。

2ζ（1-0.5ζ）=1x19.1x250x4152x0.121x（1-0.5x0.121）=93.49KN·

m因此安全。

2.钢筋混凝土矩形截面偏心受压柱，截面尺寸b×

h=400×

500mm，as=a’s=40mm，h=1.0，采用C30级混凝土（fc=14.3N/mm2），纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋（fy=360N/mm2），对称配筋422，As=A’s=1520mm2。

试分析在何种情况下，该柱将有最大的抗弯能力，并计算此时的N和M值（不要求验算垂直于弯矩作用平面的轴心受压承载力）。

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