《混凝土结构设计原理》 模拟试题3参考答案.docx
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《混凝土结构设计原理》模拟试题3参考答案
《混凝土结构设计原理》模拟试题3参考答案
《商品混凝土结构设计原理》模拟试题3
参考答案
一．选择题（1分×10=10分）
1．A；2。
A；3。
A；4。
A；5。
A；6。
C；7。
A；8。
A；9。
B；10。
C
二．判断题（1分×10=10分）
1；2；3。
×；4。
×；5。
×；6；7；8。
×；9。
×；10
三．问答题（5分×8=40分）
1．钢筋冷加工的目的是什么？
冷加工方法有哪几种？
简述冷拉方法？
答：
钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度，以节约钢材。
除冷拉钢筋仍具有明显的屈服点外，其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶，冷加工钢筋的设计强度提高，而延性大幅度下降。
冷加工方法有冷拨、冷拉、冷轧、冷扭。
冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成，冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。
钢筋经冷拉后，屈服强度提高，但塑性降低，这种现象称为冷拉强化。
冷拉后，经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。
时效硬化和温度有很大关系，温度过高（450℃以上）强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700℃，钢材会恢复到冷拉前的力学性能，不会发生时效硬化。
为了避免冷拉钢筋在焊接时高温软化，要先焊好后再进行冷拉。
钢筋经过冷拉和时效硬化以后，能提高屈服强度、节约钢材，但冷拉后钢筋的塑性（伸长率）有所降低。
为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性，冷拉时应同时控制应力和控制应变。
2．轴心受压构件设计时，如果用高强度钢筋，其设计强度应如何取值？
答：
纵向受力钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级，不宜采用高强度钢筋，因为与商品混凝土共同受压时，不能充分发挥其高强度的作用。
商品混凝土破坏时的压应变0.002，此时相应的纵筋应力值бs’=Esεs’=200×103×0.002=400N/mm2；对于HRB400级、HRB335级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度，对于Ⅳ级和热处理钢筋在计算fy’值时只能取400N/mm2。
3．钢筋商品混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？
其破坏特征有何不同？
答：
钢筋商品混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。
梁配筋适中会发生适筋破坏。
受拉钢筋首先屈服，钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长，受压区边缘商品混凝土的应变达到极限压应变，商品混凝土压碎，构件破坏。
梁破坏前，挠度较大，产生较大的塑性变形，有明显的破坏预兆，属于塑性破坏。
梁配筋过多会发生超筋破坏。
破坏时压区商品混凝土被压坏，而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。
破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点，拉区的裂缝宽度较小，破坏是突然的，没有明显预兆，属于脆性破坏，称为超筋破坏。
梁配筋过少会发生少筋破坏。
拉区商品混凝土一旦开裂，受拉钢筋即达到屈服，并迅速经历整个流幅而进入强化阶段，梁即断裂，破坏很突然，无明显预兆，故属于脆性破坏。
4．影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？
答：
（1）剪跨比的影响，随着剪跨比的增加，抗剪承载力逐渐降低；
（2）商品混凝土的抗压强度的影响，当剪跨比一定时，随着商品混凝土强度的提高，抗剪承载力增加；
（3）纵筋配筋率的影响，随着纵筋配筋率的增加，抗剪承载力略有增加；
（4）箍筋的配箍率及箍筋强度的影响，随着箍筋的配箍率及箍筋强度的增加，抗剪承载力增加；
（5）斜裂缝的骨料咬合力和钢筋的销栓作用；
余下全文（6）加载方式的影响；
（7）截面尺寸和形状的影响；
5．判别大、小偏心受压破坏的条件是什么？
大、小偏心受压的破坏特征分别是什么？
答：
（1）b，大偏心受压破坏；b，小偏心受压破坏；
（2）破坏特征：
大偏心受压破坏：
破坏始自于远端钢筋的受拉屈服，然后近端商品混凝土受压破坏；小偏心受压破坏：
构件破坏时，商品混凝土受压破坏，但远端的钢筋并未屈服；
6．《商品混凝土结构设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用的？
t的意义是什么？
起什么作用？
上下限是多少？
答：
实际工程的受扭构件中，大都是弯矩、剪力、扭矩共同作用的。
构件的受弯、受剪和受扭承载力是相互影响的，这种相互影响的性质称为复合受力的相关性。
由于构件受扭、受弯、受剪承载力之间的相互影响问题过于复杂，采用统一的相关方程来计算比较困难。
为了简化计算，《商品混凝土结构设计规范》对弯剪扭构件的计算采用了对商品混凝土提供的抗力部分考虑相关性，而对钢筋提供的抗力部分采用叠加的方法。
t1.5（0.5≤t≤VWt10.5Tbh0
1.0），t称为剪扭构件商品混凝土受扭承载力降低系数，当t小于0.5时,取t等于0.5;当t大于1.0时,取t等于1.0。
7．为什么说裂缝条数不会无限增加，最终将趋于稳定?
答：
直到距开裂截面为l处，钢筋应力由σs1降低到σs2，商品混凝土的应力σc由零增大到ft，才有可能出现新的裂缝。
显然，在距第一条裂缝两侧l的范围内，即在间距小于2l的两条裂缝之间，将不可能再出现新裂缝。
8．何为预应力？
预应力商品混凝土结构的优缺点是什么？
答：
①预应力：
在结构构件使用前，通过先张法或后张法预先对构件商品混凝土施加的压应力。
②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。
③缺点：
构件的施工、计算及构造较复杂，且延性较差。
四．计算题（40分）
1．已知：
T形截面梁，bf400KN·m，C30，mm,b200mm,h500mm,hf80，M=250
HRB335，环境类别为一类。
求：
AS
解：
''
a60,fc14.3N/mm2,fy300N/mm2,
11.0,b0.550,ft1.43N/mm2
h0ha50060440mm
M250kNm1fcb'
fh'
f（h0h'
f
2）
属于第二类截面801.014.340080（440）183kNm2
M1fc（bb）h（h0'
f'fh'f）
s1fcbh0225010691.51060.2861.014.32004402
12s0.346b0.550
s10.50.827
M2（25091.5）106
As21452mm2fysh03000.827440
As11fc（b'
fb）h'
f
fy1.014.3（400200）80763mm2300
AsAs1As214527632215mm2
2．一钢筋商品混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm×500mm，商品混凝土强度等级为C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2），纵筋为3的HRB335级钢筋（fy=300N/mm2），支座处截面的剪力最大值为180kN。
求：
箍筋和弯起钢筋的数量。
解：
（1）验算截面尺寸25
hwh0465mm,hw4651.864b250
属厚腹梁，商品混凝土强度等级为C20，fcuk=20N/mm250N/mm2故βc=1
0.25cfcbh00.2519.6250465279000NVmax180000N截面符合要求。
（2）验算是否需要计算配置箍筋
0.7ftbh00.71.125046589512.5NVmax（180000N）,故需要进行配箍计算。
（3）只配箍筋而不用弯起钢筋
V0.7ftbh01.25fyvnAsv1h0s
则nAsv10.741mm2/mms
若选用Φ8@120，实有
nAsv1250.30.8380.741（可以）s120
nAsv1250.30.335%bs250120配箍率sv
最小配箍率svmin0.24ft1.10.240.126%sv（可以）fyv210
（4）既配箍筋又配弯起钢筋
根据已配的325纵向钢筋，可利用125以45°弯起，则弯筋承担的剪力：
Vsb0.8Asbfysins
20.8490.930083308.5N2
商品混凝土和箍筋承担的剪力：
VcsVVsb18000083308.596691.5N
选用Φ6@200，实用
nAsv1h0s
228.3.51.25210465。
89512200
124056.2N96691.5N（可以）Vcs0.7ftbh01.25fyv
'3．已知：
N=3100KN,M=85KN.m,bh400600；asas45mm，商品混凝土C20，钢
筋HRB400级，计算长度为6m。
配筋有：
As1964mm;As603mm，试复核截面是否安全。
解：
C20:
fc9.6N/mm;ft1.1N/mm
钢筋HRB400级：
fy360N/mm
（1）弯矩作用平面外轴压验算222'22
l0600015,取0.895b400
Nu0.9（fcAfy'As'）
0.90.895[9.6400600360（1964603）]2600KN3100KN不安全。
（2）弯矩作用平面内承载力验算
h0has60045555mm
'由Nu1fcbxfy'AsfyAs得到：
xNufy'As'fyAs
1fcb31001033001964300603701mm21.09.6400
bh00.550555305mm所以为小偏心受压构件。
（3）由Nu1fcbxfyAssAs
''1fyb1
可求出1.08，xh01.08555600
由Nue1fcbx（h0）fyAs（h0as）得到：
x
2'''
e
1fcbx（h0）fy'As'（h0as'）Nux1.09.6400600（555300）3601964（55545）306mm3100103
hhas得到：
eieas3063004551mm22由eei
10.5fcA0.59.64006000.3711.03N310010
l060001015,取21.0h600
1l1（0）21211020.3711.0ehei1400i
h0h01
带入ei51mm得到：
ei37mm又ea60020,取ea20mm所以30e0eiea372017mmMNe031001710352.7kN.m85kN.m不安全。
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