《混凝土结构设计原理》 模拟试题3参考答案.docx

1、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） 1A；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

2、、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

3、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s=Ess=2001030.002=400 N/mm2；对于HRB400级、HRB335级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度，对于级和热处理钢筋在计算fy值时只能取400 N/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

4、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

5、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

6、； （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

7、考虑相关性，而对钢筋提供的抗力部分采用叠加的方法。 t 1.5（0.5 tVWt1 0.5Tbh0 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s1降低到s2，商品混凝土的应力c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：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

8、凝土施加的压应力。 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。 四计算题（40分） 1已知：T形截面梁，bf 400KNm，C30， mm,b 200mm,h 500mm,hf 80，M=250 HRB335，环境类别为一类。求：AS 解： a 60,fc 14.3N/mm2,fy 300N/mm2, 1 1.0, b 0.550,ft 1.43N/mm2 h0 h a 500 60 440mm M 250kN m 1fcb fh f(h0 h f 2) 属于第二类截面 80 1.0 14.3 400 80 (44

9、0 ) 183kN m2 M 1fc(b b)h(h0 ffhf) s 1fcbh02250 106 91.5 106 0.2861.0 14.3 200 4402 1 2 s 0.346 b 0.550 s 1 0.5 0.827 M2(250 91.5) 106 As2 1452mm2fy sh0300 0.827 440 As1 1fc(b f b)h f fy 1.0 14.3 (400 200) 80 763mm2300 As As1 As2 1452 763 2215mm2 2一钢筋商品混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm500mm，商品混凝土强度等级为C20（ft=1.1N/

10、mm2、fc=9.6 N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210 N/mm2），纵筋为3的HRB335级钢筋（fy=300 N/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 hw h0 465mm,hw465 1.86 4 b250 属厚腹梁，商品混凝土强度等级为C20，fcuk=20N/mm250 N/mm2故c=1 0.25 cfcbh0 0.25 1 9.6 250 465 279000N Vmax 180000N 截面符合要求。 （2）验算是否需要计算配置箍筋 0.7ftbh0 0.7 1.1 250 465

11、 89512.5N Vmax( 180000N),故需要进行配箍计算。 （3）只配箍筋而不用弯起钢筋 V 0.7ftbh0 1.25fyv nAsv1 h0 s 则 nAsv1 0.741mm2/mm s 若选用8120 ，实有 nAsv12 50.3 0.838 0.741(可以） s120 nAsv12 50.3 0.335% bs250 120配箍率 sv 最小配箍率 svmin 0.24ft1.1 0.24 0.126% 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： Vsb 0.8Asbfysin s 2

12、0.8 490.9 300 83308.5N2 商品混凝土和箍筋承担的剪力： Vcs V Vsb 180000 83308.5 96691.5N 选用6200 ，实用 nAsv1h0s 2 28.3.5 1.25 210 465。 89512200 124056.2N 96691.5N(可以)Vcs 0.7ftbh0 1.25fyv 3已知：N=3100KN,M=85KN.m, b h 400 600；as as 45mm，商品混凝土C20，钢 筋HRB400级，计算长度为6m。配筋有：As 1964mm;As 603mm，试复核截面是否安全。 解：C20:fc 9.6N/mm;ft 1.1N

13、/mm 钢筋HRB400级：fy 360N/mm （1）弯矩作用平面外轴压验算 22222 l06000 15,取 0.895 b400 Nu 0.9 (fcA fyAs) 0.9 0.895 9.6 400 600 360 (1964 603) 2600KN 3100KN不安全。 （2）弯矩作用平面内承载力验算 h0 h as 600 45 555mm 由Nu 1fcbx fyAs fyAs得到： x Nu fyAs fyAs 1fcb3100 103 300 1964 300 603 701mm2 1.0 9.6 400 bh0 0.550 555 305mm 所以为小偏心受压构件。 (3

14、)由 Nu 1fcbx fyAs sAs 1fy b 1 可求出 1.08，x h0 1.08 555 600 由Nue 1fcbx(h0 ) fyAs(h0 as)得到： x 2 e 1fcbx(h0 ) fyAs(h0 as)Nu x1.0 9.6 400 600(555 300) 360 1964(555 45) 306mm3100 103 hh as得到： ei e as 306 300 45 51mm 22由e ei 1 0.5fcA0.5 9.6 400 600 0.371 1.0 3N3100 10 l06000 10 15,取 2 1.0 h600 1 l1(0)2 1 2 1 102 0.371 1.0 ehei1400 i h0h01 带入 ei 51mm 得到：ei 37mm 又ea 600 20,取ea 20mm 所以 30e0 ei ea 37 20 17mm M Ne0 3100 17 10 3 52.7kN.m 85kN.m 不安全。