混凝土结构设计原理综合练习题及参考答案docWord格式文档下载.docx

1、 B、提高混凝土等级效果大；C、提高混凝土等级与提高钢筋等级是等效的； D、均无提高。8梁斜截面破坏有多种形态，且均属脆性破坏，相比之下，脆性稍小一些的破坏形态是：A、斜压破坏； B、剪压破坏； C、斜拉破坏； 剪弯破坏。9无腹筋简支梁主要通过下列哪种方式传力：A、纵筋的销栓力； B、混凝土骨料的啮合力；C、混凝土与受拉钢筋形成的拱； D、不能确定。10大小偏压破坏的主要区别是：（ ）A偏心距的大小；B受压一侧砼是否达到极限压应变；C截面破坏时受压钢筋是否屈服；D截面破坏时受拉钢筋是否屈服。11在设计双筋梁、大偏压和大偏拉构件时，要求的条件是为了：A防止受压钢筋压屈；B保证受压钢筋在构件破坏时

2、能达到设计屈服强度C避免 400N/mm2。D保证受拉钢筋屈服。12验算钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度和挠度的目的是（ ）。A、使构件能够带裂缝工作；B、使构件满足正常使用极限状态的要求；C、使构件满足承载能力极限状态的要求；D、使构件能在弹性阶段工作。13钢筋混凝土轴心受拉构件的平均裂缝间距与纵向钢筋直径及配筋率的关系是（ ）。A、直径越大，平均裂缝间距越小；B、配筋率越大，平均裂缝间距越大；C、直径越小，平均裂缝间距越小；D、不能确定。14在轴心受拉构件砼即将开裂的瞬间，钢筋应力大致为（ ）A、400 N/mm2； B、310 N/ mm2； C、30 N/mm2； D、210 N/mm215

3、螺旋箍筋柱较普通箍筋柱承载力提高的原因是（ ）。A螺旋筋使纵筋难以被压屈 B螺旋筋的存在增加了总的配筋率C螺旋筋约束了混凝土的横向变形 D螺旋筋的弹簧作用（二）判断题（每小题2分，共20分，将判断结果填入括弧，以表示正确，以表示错误）1混凝土结构是以混凝土为主要材料，并根据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等，组成承力构件的结构。2混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。（ ）3钢筋混凝土无腹筋梁发生斜拉破坏时，梁的抗剪强度取决于混凝土的抗拉强度，剪压破坏也基本取决于混凝土的抗拉强度，而发生斜压破坏时，梁的抗剪强度取决于混凝土的抗压强度。4一般来说，设计使用年限长，设计基准期可能短一些；设计使用

4、年限短，设计基准期可能长一些。5有腹筋梁承受集中力时，梁的剪切承载力随剪跨比的增大而增大。6钢筋混凝土梁沿斜截面的破坏形态均属于脆性破坏。7对于超静定结构体系，构件上产生的扭矩除了静力平衡条件以外，还必须由相邻构件的变形协调条件才能确定，此时称为协调扭转。8在轴心受压短柱中，不论受压钢筋在构件破坏时是否屈服，构件的最终承载力都是由混凝土被压碎来控制的。（ ）9钢筋混凝土轴心受拉构件破坏时，混凝土的拉裂与钢筋的受拉屈服同时发生。10后张法预应力混凝土构件，预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。（三）简答题（每小题6分，共30分）1钢筋与混凝土共同工作的基础是什么？2钢筋混凝土受弯构件正截面

5、的有效高度是指什么？3根据配筋率不同，简述钢筋混凝土梁的三种破坏形式及其破坏特点? 4什么是结构上的作用？结构上的作用分为哪两种？荷载属于哪种作用？5公路桥涵按承载力极限状态和正常使用极限状态进行结构设计，在设计中应考虑哪三种设计状况？分别需做哪种设计？（四）计算题（每小题10分，共20分）1已知矩形截面梁，处于一类环境，已配置4根直径22mmHRB400级纵向受拉钢筋（单排布置），混凝土强度等级为C25，试计算该梁所能承受的弯矩设计值。已知：梁的保护层厚度mm，HRB400级钢筋，C25级混凝土，受拉钢筋截面积，解：2承受均布荷载设计值作用下的矩形截面简支梁，安全等级二级，处于一类环境， 截

6、面尺寸，混凝土为C25级，箍筋采用HPB235级钢筋。梁净跨度梁中已配有双肢箍筋，试求该梁在正常使用期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计值C25混凝土，HPB235级钢筋的参考答案1A 2C 3C 4B 5C 6B 7A 8B 9C 10D 11B 12B 13C 14C 15C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101答：钢筋和混凝土两种材料能够有效的结合在一起而共同工作，主要基于三个条件：钢筋与混凝土之间存在粘结力；两种材料的温度线膨胀系数很接近；混凝土对钢筋起保护作用。这也是钢筋混凝土结构得以实现并获得广泛应用的根本原因。2答：计算梁、板承载力时，因为混凝土开裂后，拉力完全由钢筋承

7、担，力偶力臂的形成只与受压混凝土边缘至受拉钢筋截面重心的距离有关，这一距离称为截面有效高度。3答：1）适筋破坏；适筋梁的破坏特点是：受拉钢筋首先达到屈服强度，经过一定的塑性变形，受压区混凝土被压碎，属延性破坏。2）超筋破坏；超筋梁的破坏特点是：受拉钢筋屈服前，受压区混凝土已先被压碎，致使结构破坏，属脆性破坏。3）少筋破坏；少筋梁的破坏特点是：一裂即坏，即混凝土一旦开裂受拉钢筋马上屈服，形成临界斜裂缝，属脆性破坏。4答：结构上的作用是指施加在结构或构件上的力，以及引起结构变形和产生内力的原因。分为直接作用和间接作用。荷载属于直接作用。5答：在公路桥涵的设计中应考虑以下三种设计状况：1、持久状况：

8、桥涵建成后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。该状况需要作承载力极限状态和正常使用极限状态设计。2、短暂状况：桥涵施工过程中承受临时作用的状况。该状况主要作承载力极限状态设计，必要时才做正常使用极限状态设计。3、偶然状态：在桥涵使用过程中偶然出现的状况。该状况仅作承载力极限状态设计。1解：计算截面受压区高度，计算截面有效高度，满足要求；该梁所能承受的弯矩设计值，2解：首先，计算简支梁所能承担的剪力。然后，计算该梁在正常使用期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计值由，则（2011.06.01）混凝土结构设计原理期末复习答疑（文本）王卓：各位同学好，欢迎参加本次网上教学活动！本次活动将为大家

9、提供关于混凝土结构设计原理期末考试的相关答疑与辅导。考核方式：本课程采用形成性考核和终结性考试相结合的考核方式，满分为100分，及格为60分，其中形成性考核成绩占考核总成绩的20，终结性考试成绩占考核总成绩的80。终结性考试为闭卷笔试，时间为90分钟。学员参加考试可带钢笔、铅笔、三角板或直尺、橡皮、计算器等。命题依据：形成性考核和终结性考试的命题依据是2007年5月审定通过并下发执行的中央广播电视大学开放教育土木工程专业本科（专科起点）混凝土结构设计原理课程教学大纲，以及课程的文字教材，即姚谦峰教授主编、中央广播电视大学出版社出版的混凝土结构设计原理。建议同学们把掌握好形成性考核册中的试题及题

10、型作为期末复习的重点。课程考核的具体内容和要求第1章绪论【考核知识点】1混凝土结构在国内外的发展及应用简况；2钢筋和混凝土共同工作的原理；3混凝土结构的概念及特点。【考核要求】1了解混凝土结构在国内外的发展及应用简况；2理解钢筋和混凝土共同工作的原理；3掌握混凝土结构的概念及特点。【复习要点：】素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的差异：素混凝土梁的承载力很低，变形发展不充分，属脆性破坏。钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁有很大的提高，在钢筋混凝土梁中，混凝土的抗压能力和钢筋的抗拉能力都得到了充分利用，而且在梁破坏前，其裂缝充分发展，变形明显增大，有明显的破坏预兆，属延性破坏，结构的受

11、力特性得到显著改善。第2章材料的物理和力学性能1单轴和复合受力状态下混凝土的强度变化和变形性能；2钢筋的材料强度和变形特征，以及规范规定的钢筋级别和种类；3混凝土结构对钢筋性能的要求；4规范规定的混凝土材料的弹性模量和强度等级。1了解单轴和复合受力状态下混凝土的强度变化和变形性能；2掌握钢筋的材料强度和变形特征，以及规范规定的钢筋级别和种类；3掌握混凝土结构对钢筋性能的要求；4掌握规范规定的混凝土材料的弹性模量和强度等级。1通过合理配置钢筋可以限制收缩裂缝的宽度，但不能使收缩裂缝不出现。2钢筋经冷拉后可以提高其抗拉强度，但不能提高其抗压强度。3混凝土强度的基本指标：我国混凝土结构设计规范规定以

12、立方体抗压强度值作为混凝土强度的基本指标。第3章混凝土结构设计的基本原则1建筑结构设计的功能要求；2规范关于钢筋和混凝土的强度标准值和设计值的规定；3结构的极限状态和概率极限状态设计方法的基本概念；4承载能力极限状态和正常使用极限状态的实用设计表达式；5作用和作用效应、结构重要性系数、荷载及材料的分项系数、荷载组合等概念；6荷载分类及其标准值和设计值的区别。1了解建筑结构设计的功能要求；2了解规范关于钢筋和混凝土的强度标准值和设计值的规定；3理解结构的极限状态和概率极限状态设计方法的基本概念；4理解承载能力极限状态和正常使用极限状态的实用设计表达式；5理解作用和作用效应、结构重要性系数、荷载及

13、材料的分项系数、荷载组合等概念；6理解荷载分类及其标准值和设计值的区别。1根据结构的重要性及破坏可能产生后果的严重程度，将结构的安全等级划分为3级。2可变荷载四种代表值：标准值、组合值、准永久值和频遇值，其中标准值为基本代表值，其余值可由它乘以相应的系数得到。3结构上的荷载按时间的分类：作用在结构上的荷载，按作用时间的长短和性质，可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。4强度设计值与荷载设计值：材料强度标准值除以材料的分项系数，即可得到材料的强度设计值。荷载标准值乘以荷载分项系数得到荷载设计值。5整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状

14、态。结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。6承载能力极限状态：承载能力极限状态是指结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形状态的一种状态。当结构转变为机动体系以及结构或构件丧失稳定时，我们认为其超过了承载能力极限状态。7正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态。第4章受弯构件正截面承载力计算1梁板结构的一般构造；2等效矩形应力图、界限相对受压区高度、最大和最小配筋率的概念；3受弯构件正截面的三个受力阶段及截面应力分布情况；4受弯构件的三种破坏形态，以及配筋对破坏形态的影响；5受弯构件正截面承载力计算的一般方法和基本假定；6单筋、双筋矩形截面

15、和T形截面受弯构件的配筋计算方法、适用条件和构造要求。1了解梁板结构的一般构造；2理解等效矩形应力图、界限相对受压区高度、最大和最小配筋率的概念；3掌握受弯构件正截面的三个受力阶段及截面应力分布情况；4掌握受弯构件的三种破坏形态，以及配筋对破坏形态的影响；5掌握受弯构件正截面承载力计算的一般方法和基本假定；6掌握单筋、双筋矩形截面和T形截面受弯构件的配筋计算方法、适用条件和构造要求。1关于钢筋混凝土梁的配筋率配筋率是指受拉钢筋截面面积As与梁截面有效面积bh0之比。随着配筋率不同，钢筋混凝土梁可能出现的破坏形态：适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏。2受弯构件的三种破坏形式及其特征受弯构件三种破坏形式

16、及其特征：1）适筋梁破坏，钢筋先屈服后混凝土被压碎，属延性破坏。2）超筋梁破坏，混凝土先被压碎，钢筋不屈服，属脆性破坏。3）少筋梁破坏，混凝土一开裂，钢筋马上屈服而破坏，属脆性破坏。3一般来说，提高梁正截面承载力的最有效方法是增大梁的高度。4受弯构件正截面承载力计算过程中，不考虑受拉混凝土作用，这是因为中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生的力矩很小。第5章受弯构件斜截面承载力计算1受弯构件斜截面破坏的主要形态和影响因素；2无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态和破坏形态；3无腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式；4剪力传递机理、腹筋的作用及其对破坏形态的影响、截面限制条件及最小配筋率的意义；5有腹筋梁斜截面

17、受剪承载力的计算方法和公式及相应的配筋构造要求。1了解受弯构件斜截面破坏的主要形态和影响因素；2了解无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态和破坏形态；3理解无腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式；4理解剪力传递机理、腹筋的作用及其对破坏形态的影响、截面限制条件及最小配筋率的意义；5掌握有腹筋梁斜截面受剪承载力的计算方法和公式及相应的配筋构造要求。1梁沿斜裂缝破坏的主要形态有：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。1）斜压破坏：破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而压坏，破坏是突然发生的。2）剪压破坏：临界裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区高度缩小，最后导致剪压区混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。3）斜拉破坏

18、：当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失，属脆性破坏。2条件相同的无腹筋梁，发生斜压、剪压、斜拉三种破坏形态时，梁的斜截面抗剪承载力的大致关系是：斜压破坏的承载力剪压破坏的承载力斜拉破坏的承载力。3无腹筋梁的抗剪承载力随剪跨比的增大而减小。4钢筋混凝土梁沿斜截面的破坏形态均属于脆性破坏。第6章受压构件的截面承载力1受压构件的构造要求及箍筋的套箍作用；2偏心受压长柱的二阶弯矩影响；3配有纵筋和箍筋的轴心受压柱的受力特点及其破坏特征；4配有纵筋和箍筋的轴心受压柱和配有纵筋和螺旋筋的轴心受压柱的承载力计算方法和公式；5偏心受压构件的不同破坏形态及其分类；6矩形截面偏心受压构件

19、正截面承载力的基本计算方法。1了解受压构件的构造要求及箍筋的套箍作用；2了解偏心受压长柱的二阶弯矩影响；3理解配有纵筋和箍筋的轴心受压柱的受力特点及其破坏特征；4掌握配有纵筋和箍筋的轴心受压柱和配有纵筋和螺旋筋的轴心受压柱的承载力计算方法和公式；5掌握偏心受压构件的不同破坏形态及其分类；6掌握矩形截面偏心受压构件正截面承载力的基本计算方法。1稳定系数混凝土规范采用稳定系数表示长柱承载能力的降低程度，即长柱的承载力与条件相同的短柱承载力的比值称为稳定系数。2影响稳定系数的因素：构件的长细比、混凝土强度等级、钢筋的种类以及配筋率，主要和构件的长细比有关。长细比是指构件的计算长度与其截面回转半径的比

20、值。3螺旋箍筋柱较普通箍筋柱承载力提高的原因是螺旋筋约束了混凝土的横向变形。4偏心受压构件的破坏形态偏心受压构件的破坏形态有大偏心受压和小偏心受压两种情况。大偏心受压破坏属延性破坏，破坏的特点是受拉钢筋先达到屈服强度，然后压区混凝土压碎。小偏心受压破坏属于脆性破坏，破坏的特点是混凝土先被压碎，而远侧钢筋可能受拉也可能受压，但都不屈服。5偏心受压构件的界限破坏：具有某个特定配筋率的柱，当远离轴向力一侧的钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生，我们把柱的这种破坏特征称为“界限破坏”。第7章受拉构件承载力计算1轴心受拉和偏心受拉构件的受力特点及承载力计算原理。1理解轴心受拉和偏心受拉构件的受力特点及承载

21、力计算原理。承受纵向拉力的结构构件称为受拉构件。受拉构件也可分为轴心受拉和偏心受拉两种类型。在钢筋混凝土结构中，真正的轴心受拉构件是罕见的。近似按轴心受拉构件计算的有承受节点荷载的屋架或托架的受拉弦杆、腹杆；刚架、拱的拉杆；承受内压力的环形管壁及圆形贮液池的壁筒等。可按偏心受拉计算的构件有矩形水池的池壁、工业厂房双肢柱的受拉肢杆、受地震作用的框架边柱、承受节间荷载的屋架下弦拉杆等。当仅配筋率不同的甲、乙两个轴心受拉构件即将开裂时，其钢筋应力甲乙大致相等。第8章受扭构件承载力的计算1平衡扭转和协调扭转的概念，了解纯扭构件在裂缝出现前后的不同受力特点和破坏形态；2计算纯扭构件的变角度空间桁架模型的

22、力学背景和极限扭矩的概念；3规范规定的纯扭构件的配筋计算方法和构造要求。1了解平衡扭转和协调扭转的概念，了解纯扭构件在裂缝出现前后的不同受力特点和破坏形态；2了解计算纯扭构件的变角度空间桁架模型的力学背景和极限扭矩的概念；3理解规范规定的纯扭构件的配筋计算方法和构造要求。平衡扭转定义：静定的受扭构件，由荷载产生的扭矩是由构件的静力平衡条件确定的，与受扭构件的扭转刚度无关。第9章钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度验算1裂缝和变形极限状态限值规定；2裂缝和变形控制的目的和要求；3平均裂缝宽度计算公式和最大裂缝宽度验算方法；4短期刚度和长期刚度的概念及计算公式的确立；5平均裂缝间距、最大裂缝宽度及最小刚

23、度原则的基本概念。1了解裂缝和变形极限状态限值规定；2了解裂缝和变形控制的目的和要求；3了解平均裂缝宽度计算公式和最大裂缝宽度验算方法；4理解短期刚度和长期刚度的概念及计算公式的确立；5理解平均裂缝间距、最大裂缝宽度及最小刚度原则的基本概念。在验算钢筋混凝土受弯构件的挠度时，出现f f 时，采取加大截面高度的措施最有效。第10章预应力混凝土构件的计算1预应力混凝土构件的构造要求；2预应力混凝土、预应力钢筋张拉方法、张拉控制应力和预应力损失的概念；3预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力分析和计算；4预应力混凝土受弯构件的承载力计算、抗裂度验算、变形验算和施工阶段验算。1了解预应力混凝土构件的构造

24、要求；2理解预应力混凝土、预应力钢筋张拉方法、张拉控制应力和预应力损失的概念；3理解预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力分析和计算；4理解预应力混凝土受弯构件的承载力计算、抗裂度验算、变形验算和施工阶段验算。1条件相同的钢筋混凝土轴拉构件和预应力混凝土轴拉构件相比较，前者的抗裂度比后者差。2预应力混凝土构件要求混凝土具有：高强度、收缩和徐变小、快硬、早强等性质。3按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后顺序，预应力混凝土施工工艺可分为两种：先张法、后张法。先张法的施工工序是：先张拉钢筋，待混凝土达到一定强度后，放松钢筋。先张法与后张法传递和保持预加应力的方式不同，先张法构件中的预应力是靠钢筋与混凝土之间

25、的粘结力来传递的，而后张法构件是依靠锚具来传递和保持预加应力的。4无粘结预应力混凝土结构通常与后张预应力工艺相结合。第11章公路桥梁混凝土构件设计方法1基于概率及可靠度理论的公路桥梁结构极限状态设计方法；2受弯构件正截面承载力和斜截面承载力的计算方法；3受压构件正截面承载力的计算方法；4公路桥梁规范中关于裂缝宽度和挠度的验算方法。1了解基于概率及可靠度理论的公路桥梁结构极限状态设计方法；2了解受弯构件正截面承载力和斜截面承载力的计算方法；3了解受压构件正截面承载力的计算方法；4了解公路桥梁规范中关于裂缝宽度和挠度的验算方法。公路桥涵按承载力极限状态和正常使用极限状态进行结构设计，在设计中应考虑哪三种设计状况？答：1持久状况：2短暂状况：3偶然状态：关于计算题，重点复习和掌握：题型1：已知单筋矩形截面梁所承受的弯矩设计值，求其受拉钢筋截面积。题型2：已知矩形截面简支梁的配箍筋情况，求该梁在正常使用期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计值。相关例题请参考课程网站上的考核说明以及期末复习综合练习之计算题。期末终结性考试的试题类型及规范解答举例，详见课程网站教