哈工大威海混凝土及砌体结构秋季学期试题答案.docx

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哈工大威海混凝土及砌体结构秋季学期试题答案

哈工大威海混凝土及砌体结构2021年秋季学期试题答案

2021年秋《商品混凝土结构设计原理》试卷答案

一.填空题（每空1分，共20分）

1.钢筋和商品混凝土共同工作的基础是两者具有可靠的_粘结力_和相近的线性系数。

2.钢筋商品混凝土中常用的HRB400级钢筋中数字400表示3.有明显屈服点钢筋设计强度取值依据为钢筋的____屈服___强度。

4.衡量钢筋塑性性能好坏的指标有__伸长率_和钢筋的冷弯性能。

5.钢筋的冷拉能提高钢筋的抗拉强度，但钢筋的塑性性能变差。

6.商品混凝土的弹性系数随着商品混凝土应力的增加而___减小__。

7.影响商品混凝土徐变的最主要因素是__商品混凝土的应力水平。

8.结构的极限状态包括承载力极限状态和__正常使用极限状态__两种。

9.结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和__破坏形式__有关。

10.钢筋商品混凝土轴心受压构件承载力计算公式为N（fcAfyAs），其中比_有关。

11.商品混凝土的耐久性应根据结构的_使用环境_和设计使用年限进行设计。

12.第一类T形截面受弯构件（中和轴位于翼缘内）计算中适用条件的判断公式中=As/bh。

13.梁的斜截面抗剪承载力计算公式的建立是以___剪压_破坏模式为依据的。

14.为保证______斜截面抗弯承载力__，弯起钢筋弯起点离充分利用点距离应为hо/2。

15.要求螺旋配筋商品混凝土轴心受压柱的承载力不大于同截面普通配筋柱承载力的1.5倍，是为了_____防止正常使用阶段的商品混凝土保护层脱落。

16.小偏心受压构件的破坏特点是_商品混凝土压坏，As屈服_As无论受压还是受拉均不屈服。

17.商品混凝土立方体强度_大于__（、、=）轴心抗压强度。

18.影响裂缝宽度的主要因素是__裂缝间距。

19.双筋梁中要求箍筋间距不应大于15d（d为受压筋直径）是为了__防止受压筋屈服。

20.连续梁按塑性设计要求0.35''2min中，

二.单项选择题（每题2分，共20分）

1.下列各项中达到承载力使用极限状态

A）轴心受压柱因达到临界荷载而丧失稳定性。

B）影响外观的变形。

C）令人不适的振动。

D）影响耐久性能的局部损坏。

2.偏心受压构件，当ei0.3h0，但xbh0时，该柱将发生破坏。

A）小偏心受压

B）大偏心受压

C）轴心受压

D）界限受压

3.受弯构件设计时，当b时应A）提高钢筋级别

B）增加钢筋用量

C）采用的双筋梁

D）增加箍筋用量

4.减小构件挠度的最有效的措施是A增加梁截面宽度

B）选用直径较粗的钢筋

C）提高商品混凝土的强度等级

D）增加梁的截面高度

5.当钢筋强度充分利用时，下列正确的是A）钢筋强度等级高则钢筋锚固长度短

B）商品混凝土强度等级高则钢筋锚固长度短

C）受压钢筋的锚固长度比受拉钢筋的锚固长度长

D）受剪钢筋的锚固长度比受拉钢筋的锚固长度长

6.下列正确的是A）受拉纵筋越多，受弯构件的开裂弯矩越大

B）商品混凝土强度等级越高，受弯构件的开裂弯矩越大

C）截面相同时，┬形比┴形截面的开裂弯矩大

D）肋宽相同时，┴形比□形截面的开裂弯矩小

7.计算等截面受弯构件挠度时，应采用A）取同号弯矩区段内最大刚度

B）取同号弯矩区段内最大弯矩截面的刚度

C）平均刚度

D）构件各截面的实际刚度

8.螺旋箍筋约束商品混凝土抗压强度提高的原因是A）螺旋箍筋直径受压

B）螺旋箍筋使商品混凝土密实

C）螺旋箍筋约束了商品混凝土的横向变形

D）螺旋箍筋是商品混凝土中不出现微裂缝

9.一两端固定对称配筋的钢筋商品混凝土构件，其支座距离不变（如图），设商品混凝土未开裂，由于商品混凝土收缩产生结果是___C___

A）商品混凝土和钢筋均不产生应力

B）钢筋受拉，商品混凝土受压

C）钢筋受压，商品混凝土受拉

D）商品混凝土和钢筋受拉

10.下面正确的是A）

构件的承载力满足了目标可靠指标的要求，也就满足了允许失效概率的要求

B）受弯构件在正常使用条件下是不会出现裂缝的

C）可变荷载不参与荷载长期效应组合

D）荷载的标准值大于其设计值

三.简答题（每题4分，共24分）

1.试说明在抗剪能力计算时，下列条件的作用是什么?

（1）V0.25bh0fc

（2）sv0.02fc，fyv

（1）最小截面尺寸限制条件，防止发生斜压破坏;

（2）最小配箍率要求，防止发生斜拉破坏。

2.为什么T形截面受弯构件翼缘的宽度应在计算中有所限制?

商品混凝土的应力沿翼缘宽度并不是均匀分布的，存在剪力滞后现象。

在计算中限制翼缘的宽度，可将计算宽度内的应力简化为均匀分布，以便计算。

3.设计双筋梁时，若不满足下列条件，会出现什么问题?

'

（1）b;

（2）x2as

（1）As配置过多不屈服，发生脆性破坏;

（2）最小配箍率要求，防止发生斜拉破坏。

4.受弯构件计算时，受压区应力图形用矩形代替曲线的原则是什么?

压应力合力的大小不变;压应力的合力作用点不变。

5.塑性铰的特点有哪些?

（1）塑性铰是一个区段;

（2）塑性铰能承担一定的弯矩;

（3）塑性铰是单向铰。

6.试解释受弯构件最大裂缝宽度计算公式Wmax2.1

义。

skEs（1.9c0.08deqte）中和sk的意

，裂缝间钢筋应力（应变）的不均匀系数，其值随钢筋应力的增加而增大;

sk，在荷载标准值组合情况下，裂缝处钢筋的应力。

四.计算题（共36分）

1.已知矩形截面梁bh=250500mm，as=35mm，由荷载设计值产生的弯矩M=200kNm。

商品混凝土强度等级C30，钢筋选用HRB400级，求受拉钢筋面积As。

（C30商品混凝土：

11.0,fc14.3N/mm2,HRB400:

fy360N/mm2,b0.52,min0.2%）

（10分）

解：

1fcbx（h00.5x）M（2分）

61.014.3250x（4650.5）20010（1分）

0.5x2465x559440

x142.0mm（1分）

x/h0142.0/4650.305b0.52（2分）

1fcbxAsf（y2分）

As14101.21%min0.2%（1分）bh0250465As1fcbx/fy1.014.3250142.0/3601410mm2（1分）

2.如图所示承受均布荷载的梁，截面bh=202100mm;在距边支座1m范围内配有双肢6箍筋（每肢截面积50.3mm）,s=150mm;梁的中段配双肢6箍筋，s=200mm;商品混凝土C25（fc11.9N/mm2,ft1.27N/mm2）;钢筋HPB235级（fy210N/mm）。

试按抗剪承载力确定梁上均布荷载p的设计值（包括自重）。

（提示：

Vcs0.7ft________）（10分

）1.25________22

解：

支座处的剪力V10.5p1l0.5p136001800p1

支座处的抗剪承载力

Vcs10.7ftbh01.25fyv

Asvh0s

50.320.71.272004651.25210465164540N150

按支座处的抗剪承载力计算均布荷载

V1Vcs1p1Vcs116454091.4kN/m（5分）18001800

距支座1m处的剪力V20.5p2lp2100800p

支座处的抗剪承载力

Vcs20.7ftbh01.25fyv

Asvh0s

50.32465144074N2000.71.272004651.25210

按支座处的抗剪承载力计算均布荷载

Vcs2144074180.1kN/m（5分）800800

p取minp1,p291.4kN/m（2分）V2Vcs2p2

'3.某商品混凝土柱截面尺寸bh=400600mm，asas40mm，计算长度l03m。

在荷载设计

值作用下纵向压力N=1000kN,长边方向作用弯矩M=600kNm，商品混凝土用C30，钢筋用HRB335，求：

该柱满足正截面承载力所需的钢筋截面面积As及As'值。

（fyfy300N/mm，'211.0,fc14.3N/mm2,b0.550,min0.002）

（10分）

解：

l0/h3000/60055,1.0（1分）

e0M600h6000.6m;ea20mm;eie0ea620mmN10003030

ei620mm0.3h00.3560168mm,可按大偏压计算（2分）

eeihas62030040880mm2

令b

2M21fcbh0b（10.5b）114.340056020.55（10.50.55）715.27106Nmm

As21fcbh0b

fy114.34005600.5525873mm（3分）300

M1NeM2164.73kNm

M1164.73106

2A'1056mmAs1（2分）'300520fy（h0as）'

s

''2AsAsmin0.002bh0.002400600480mm

N1000103

2As33333mmfy300

2AsAs1As2As33596mm（2分）

4.一两跨连续次梁如图所示。

商品混凝土采用C25（11.0,fc11.9N/mm2），纵向钢筋为HRB335级（fy300N/mm），220的面积As628mm2。

该梁有足够的抗剪承载力，且构造满足要求。

问：

（1）在图示荷载作用下塑性铰的出现顺序;

（2）求连续梁的极限承载力2Pu，并问此时的中间支座弯矩调幅值是否满足要求。

（6分）

弹性弯矩系数

解：

（1）因截面尺寸和配筋相同，所以极限承载力相同，因此弯矩大处即支座塑性铰先出现，跨中塑性铰后出现。

（1分）

（2）支座处fyAs

1fcbh06283000.2170.35,满足要求（2分）1.011.9200365

（3）2Mu1fcbh0（10.5）1.011.920036520.217（10.50.217）

61.34kNm（1分）

61.3420.45kN3

261.3440.89kN中间支座剪力=3边支座剪力=

Pu20.4540.8961.34kN（3分）

中间支座的弹性弯矩=0.18861.34669.19kNm

中间支座的弯矩调幅=（69.1961.34）/69.1911%30%，满足要求。

（1分）