钢筋混凝土结构理论与设计同步练习册.docx

1、钢筋混凝土结构理论与设计同步练习册钢筋混凝土结构理论与设计同步练习册绪论一、问答题1、钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点？ 答：1）优点：1、材料利用合理；2、可模性好；3、耐久性和耐火性较好，维护费用低；4、现浇混凝土结构的整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性，防振性和防辐射性能较好；5、刚度大、阻尼大，有利于结构的变形控制；6、易于就地取材。2）缺点：1、自重大；2、抗裂性差；3、承载力有限；4、施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护等），工期长，施工受季节、天气的影响较大；5、混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。2、钢筋混凝土梁破坏时有何特点？钢筋和混凝土是如何共同工

2、作的？答：钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料组成的。钢筋和混凝土这两种物理力学性能很不相同的材料之所以能有效地结合在一起共同工作，主要是由于：（1）钢筋和混凝土之间存在粘结力，使二者在荷载作用下能够协调变形，共同受力；（2）钢筋和混凝土的温度线膨胀系数相近。当温度变化时，二者间不会因产生较大的相对变形而破坏它们之间的结合；（3）钢筋至构件边缘之间的混凝土保护层，起着防止钢筋发生锈蚀的作用，保证结构的耐久性。3、学习本课程要注意哪些问题？答：本课程在内容、研究方法以及考虑的问题等方面，都和力学课程（材料力学、结构力学）有很大不同，并有其自身的特点。主要表现在两方面：（1）材料性能的特殊性；（2）

3、设计的综合性。本课程的基本任务是使学生通过课程的学习，能初步掌握钢筋混凝土结构的设计理论与方法。第1章 钢筋和混凝土材料的力学性能一、选择题1所谓线性徐变是指（B） A 徐变与荷载持续时间成线性关系 B 徐变系数与初应力为线性关系 C 徐变变形与初应力为线性关系 D 瞬时变形和徐变变形之和与初应力成线性关系。 2立方体抗压强度标准值的保证率为（C）。 A 50%；B 85%；C 95%；D 75% 。3在混凝土轴心受压短柱中，规定混凝土的极限压应变控制在 0.002 以内时（A） A HPB235、HRB335、HRB400、热轧钢筋均能达到抗压屈服强度； B 热处理钢筋可以达到屈服强度； C

4、 混凝土强度越高，钢筋的应力就越高； D 与混凝土无关，各级钢筋都能达到自身的屈服强度。4下列钢筋中，（A）种钢筋是有明显屈服点的钢筋 A 热扎钢筋；B 碳素钢丝； C 热处理钢筋；D 钢铰线。二、填空题1钢筋按其外形特征可分为两类， HPB235 级热轧钢筋为光面钢筋。 2根据立方体抗压强度，混凝土可分为 14 个强度等级。若混凝土为 C30 ，则表示。 3变形钢筋的粘结力有三个方面组成：即混凝土握固钢筋的摩擦力；水泥胶凝体与钢筋间的胶合力；钢筋表面凹凸不平与混凝土之间的机械咬合力。 4衡量钢材力学性能的四大指标是：极限抗拉强度 、 屈服强度 、 伸长率 、 冷弯性能。5规范按立方体抗拉强度

5、 标准将混凝土划分为 14 个强度等级。 6混凝土产生收缩变形时，构件中存在的钢筋限制了混凝土的收缩，因而在混凝土中会引起拉应力。7、混凝土在长期不变荷载作用下，其应变随时间增长的现象称为混凝土_徐变_。三、判别下列论述的正确与错误（1）只配螺旋筋的混凝土柱体，其抗压强度高于是因为： a. 螺旋筋参与受压()b. 螺旋筋使混凝土密实()c. 螺旋筋约束了混凝土的横向变形()d. 螺旋筋使混凝土中不出现微裂缝()（2）混凝土的变形模量是指： a. 应力与塑性应变的比值()b. 应力-应变曲线切线的斜率()c. 应力-应变曲线原点切线的斜率 ()d. 应力与总应变的比值()（3）混凝土的弹性系数是

6、： a. 应力与应变的比值()b. 弹性应变与塑性应变的比值()c. 弹性应变与总应变的比值( )d. 变形模量与弹性模量的比值()（4）所谓线性徐变是指： a. 徐变与荷载持续时间t成线性关系()b. 徐变系数与初应力为线性关系()c. 徐变变形与初应力为线性关系()d. 瞬时变形和徐变变形之和与初应力成线性关系()（5）钢筋混凝土轴心受拉构件（不考虑混凝土的收缩）当混凝土及钢筋的强度给定时 a. 裂缝出现前瞬间的与配筋率无关()b. 配筋率越大，裂缝出现前瞬间的越小( )c. 开裂后，裂缝截面处与配筋率无关()d. 配筋率越大，开裂后裂缝截面越大()（6）混凝土收缩使钢筋混凝土轴心受拉构件

7、 a. 开裂前混凝土及钢筋的应力均减小()b. 开裂轴力减小()c. 开裂后裂缝处减小()d. 极限轴力增大()（7）在短期加荷的钢筋混凝土轴心受压构件中（受压钢筋不发生屈服） a. 各级钢筋均能发挥其抗压屈服强度()b. 各级钢筋的压应力均能达到.()c. 混凝土强度越高，受压钢筋应力发挥得越高()d. 与混凝土强度无关，受压钢筋应力只能达到屈服强度与二者中的较小值()四、问答题1、混凝土的强度等级是根据什么确定的？我国新规范规定的混凝土强度等级有哪些？答：混凝土强度等级用混凝土英文单词第一个字母c，加上其特征强度值的数字来表达，如C20表示立方体抗压强度标准值为20Nmm2的混凝土的强度等

8、级。我国规范规定，混凝土强度等级分为14级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50，C55、C60、C65、C70、C75、C80。级差为5N/mm2。2、什么是混凝土的徐变 ？徐变对混凝土构件有何影响？通常认为影响徐变的主要因素有哪些？如何减少徐变？答：混凝土的徐变：混凝土试件受压时，压应力保持不变，而变形（或应变）却随时间的持续增加而增加的现象，称为混凝土的徐变。徐变作用会使结构的变形增大。另外，在预应力混凝土结构中，它还会造成较大的预应力损失。还会使构件中混凝土和钢筋之间发生应力重分布，使得理论计算产生误差。影响混凝土徐变的因素有：（1）内在因素；（2）环境影响；

9、（3）应力条件。混凝土的组成、配比是影响徐变的内在因素。骨料的刚度（弹性模量）越大，骨料的体积比越大，徐变就越小。水灰比越小，徐变越小。 养护及使用条件下的温度湿度是影响徐变的环境因素。受荷前养护的温度湿度越高，水泥水化作用越充分，徐变就越小，采用蒸汽养护可使徐变减少约20%-35%。试件受荷后所处环境的温度越高，徐变就越大。环境的相对湿度越低，徐变也越大。应力条件施加初应力的水平（初应力与fc的比值）和加荷时混凝土的龄期，是影响徐变的一项非常重要的因素。3、钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求? 为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施？答：钢筋混凝土结构对钢筋的性能有如下几点要求

10、：1）采用高强度钢筋可以节约钢材，取得较好的经济效果；2）为了使钢筋在断裂前有足够的变形，要求钢材有一定的塑性；3）可焊性好，即要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形；4）满足结构或构件的耐火性要求；5）为了保证钢筋与混凝土共同工作，钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。4、影响钢筋和混凝土粘结强度的主要因素有哪些？为保证筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施？ 答：钢筋混凝土受力后会沿钢筋和混凝土接触面上产生剪应力，称为粘结应力。影响粘结强度的主要因素有混凝土强度、保护层厚度、钢筋净间距、横向配筋、侧向压应力及浇筑混凝土时钢筋的位置等。为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力，

11、可采用以下措施：1）采用变形钢筋；2）选择适当的钢筋间距；3）使用横向钢筋；4）满足混凝土保护层最小厚度的要求；5）保证最小搭接长度和锚固长度；6）在钢筋端部设置弯钩。5、为什么混凝土的局部受压强度高于柱体抗压强度？答：试验资料得出的柱体试件抗压强度fc与立方体强度fcu的关系大致为：fc=0.76fcu第2章 梁的受弯性能的试验研究、分析一、问答题1、试说明超筋梁与适筋、少筋梁与适筋梁破坏特征的区别。答：与适筋梁破坏特征的区别：超筋梁钢筋应力未达屈服，混凝土即发生受压破坏；少筋梁裂缝一出现，钢筋应力即达屈服，裂缝迅速开展，混凝土发生断裂破坏；超筋梁、少筋梁的破坏均属脆性破坏。2、最大配筋率(

12、max)与最小配筋率(min)是什么含意？它们是怎样确定的？答：最大配筋率max是适筋梁与超筋梁两种破坏形式的界限配筋率。最小配筋率min，理论上可根据钢筋混凝土梁的极限弯矩Mu 等于同截面、同样混凝土强度的纯混凝土梁的开裂弯矩Mcr的条件确定。3、等效矩形应力图是根据什么条件确定的？特征值，的物理意义是什么？答：等效矩形应力图是根据保持混凝土截面受压区合力C的大小及其作用位置yc不变的条件来确定的。二、判断下列论述的正确与错误：（1）裂缝出现时的受拉钢筋应力与配筋率无关 ()（2）当梁的截面尺寸、混凝土强度及配筋面积给定时，钢筋的屈服强度越高，也越大 ()（3）当混凝土强度及一定时，越大，截

13、面的屈服曲率也越大 ()（4）适筋梁的是因为钢筋应力已进入强化段 ()（5）配置了受拉钢筋的钢筋混凝土梁的极限承载力不可能小于同样截面、相同混凝土强度的素混凝土梁的承载力 ()（6）等效矩形应力图的特征值及与选定的混凝土应力应变曲线的峰值应力无关 () （7）适筋梁的极限弯矩与近似成正比 ()（8）适筋梁的与近似成正比 ()（9）公式同样可用来计算超筋梁的极限弯矩 ()（10）多排配筋截面，到达时，各排钢筋的应力均与该钢筋中心到受压边缘的距离成线性关系 ()（11）超筋梁的与钢筋的无关 ()第3章 结构设计原理、设计方法一、选择题1使结构或构件产生内力、变形和裂缝的各种原因是（C） A 结构抗

14、力； B 作用效应； C 作用； D 承载能力。 2 、当功能函数Z0时，结构或结构构件处于（A）状态。 A 、可靠；B 、极限；C 、失效 ；D 、以上都不对。二、填空题1在使用期限内，正常情况下出现的最大荷载值就叫做荷载标准值。2当结构构件因过度的塑性变形而不适于继续承载时即认为超过承载能力状态。 3统一标准规定普通房屋和构筑物的设计使用年限为50 年。 4建筑结构功能要求包括安全性 、 适用性 、 耐久性。5、当结构转变为机动体系时，我们认为其超过了_承载力_极限状态。 6、在新规范中规定：荷载的代表值有标准值_组合值 、 频遇值 、 准永久_。7 、混凝土在空气中结硬时体积减少的现象，

15、叫做混凝土的收缩。 8 、结构的极限状态可分为承载力极限状态和正常使用极限状态。 9 、可变荷载的代表值组合值 、 频遇值 、 准永久值。三、问答题1、结构的可靠性的含义是什么？它包括哪些功能要求？答：结构的安全性、适用性、耐久性概括起来称为结构的可靠性, 即结构在规定的时间内(如设计基准期为50年)，在规定的条件(正常设计，正常施工，正常使用和正常维修)下，完成预定功能的能力。2、结构超过极限状态会产生什么后果？ 答：当结构或构件超过承载能力极限状态，就可能产生以下后果：由于材料强度不够而破坏，或因疲劳而破坏，或产生过大的塑性变形而不能继续承载，结构或构件丧失稳定；结构转变为机动体系。超过这

16、一极限状态，结构或其构件就不能满足其预定的安全性要求。当结构或构件超过了正常使用极限状态，就可能产生以下结果：结构或构件出现影响正常使用的过大变形、过宽裂缝、局部损坏和振动。超过这一极限状态，结构或其构件就不能满足其预定的适用性或耐久性要求。3、建筑结构安全等级是按什么原则划分的？答：根据建筑物的重要性不同，将建筑结构分为三个安全等级，并对其可靠指标作适当调整。一级为重要建筑，二级为一般工业与民用建筑，三级为次要建筑。4、“作用”和“荷截”有什么区别？为什么说构件的抗力是一个随机变量？答：“作用”包括荷载和其它原因(如地震、不均匀沉降、温度变化、收缩、焊接等)，“荷载”是“作用”的一种。“荷载

17、效应”包括由荷载引起的结构构件内力(如轴向力、弯矩、剪力及扭矩等)和变形(如挠度、裂缝等)，“荷载作用产生的内力” 是“荷载效应” 的一种。5、什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类？其含义各是什么？答：整个结构或结构的一部分超过某一特定的状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此特定的状态就称为该功能的极限状态。结构的极限状态分为两类：1.承载能力极限状态 结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形的极限状态。当结构或构件出现（1）整个结构或其中的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、过大的滑移）； （2）结构构件或连接部位因材料强度被超过而破坏，包括疲劳破坏； （3）结构构件或连接

18、部位因产生过度的塑性变形而不适于继续承载； （4）结构转变为机动体系； （5）结构或构件丧失稳定； （6）地基丧失承载力而破坏。时，即认为超过了承载能力极限状态。2.正常使用极限状态 结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值的极限状态。当结构或构件出现（1）影响正常使用或外观的变形； （2）影响正常使用或耐久性的局部损坏； （3）影响正常使用的振动；时，应认为超过了正常使用极限状态。 6、建筑结构应该满足哪些功能要求？结构的设计工作寿命如何确定？结构超过其设计工作寿命是否意味着不能再使用？为什么？答：建筑结构应满足的功能要求概括为：安全性、适用性、耐久性。结构的设计使用年限，是指设计规定的

19、结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。设计使用年限可按建筑结构可靠度设计统一标准确定，业主可提出要求，经主管部门批准，也可按业主的要求确定。结构的设计使用年限虽与其使用寿命有联系，但不等同。超过设计使用年限并不是不能使用，而是指它的可靠度降低了。7、什么叫结构的可靠度和可靠指标？我国建筑结构设计统一标准对结构可靠度是如何定义的？答：结构能够完成预定功能的概率称为结构的可靠度，它是对结构可靠性的一种定量描述，即概率度量。结构的可靠指标是具体度量结构可靠性的一个指标，值越大，结构的可靠度就越大,失效概率就越小。8、什么是结构的功能函数？功能函数Z0、Z0表示结构处于可靠状态，Z0表

20、示结构处于失效（破坏）状态，Z=0时表示结构处于极限状态。9、什么是荷载标准值？什么是活荷载的频遇值和准永久值？答：从理论上讲，某一荷载的标准值应按其具有一定保证率的条件反推得出。例如，假定期服从正态分布，如果要求95%的保证率，则：荷载标准值=荷载平均值+1. 645荷载标准差。但由于历史原因和荷载的复杂性，现行荷载规范中的荷载标准值基本沿用原规范的标准值。可变荷载的频遇值系数，是根据在设计基准期内可变荷载超越的总时间或超越的次数来确定的。荷载的频遇值系数乘以可变荷载标准值所得乘积称为荷载的频遇值。荷载的准永久值为可变荷载标准值与其准永久值系数的乘积，荷载的准永久值系数是根据在设计基准期内总

21、持续时间的比值而确定。10、什么是荷载的组合值？对正常使用极限状态验算，为什么要区分荷载的标准组合和荷载的准永久组合？如何考虑荷载的标准组合和荷载的准永久组合？答：当结构或其构件承受两种或两种以上荷载作用时，它们同时达到其标准的概率将有所降低。因此，将其标准值乘以相应的组合系数而得到其组合值。对标准组合，主要用于当一个极限状态被超越时将产生严重的永久性损害的情况。对频遇组合，即主要用于当一个极限状态被超越时将产生局部损害、较大变形或短暂的的情况；而准永久组合即主要用在当长期效应是决定性因素的情况。按荷载的标准组合时，荷载效应组合的设计值应按下式计算：Sk=CGGk+ CQlGIk +ciCQl

22、Qik按荷载的准永久组合时，荷载效应组合的设计值应按下式计算：Sk=CGGk+qiCQlQik四、判断下列论述的正确与错误：（a）当结构构件的计算可靠指标大于统一规定所规定的目标可靠指标时，该结构构件就是绝对安全的（）（b）当荷载效应的统计参数一定时，加大结构抗力的平均值，或减小其变异系数，均可使结构的失效概率减小（）（c）荷载准永久值是将永久荷载的设计值乘以一个折减系数（）（d）荷载效应标准组合是指短期作用的可变荷载效应的组合（）（e）只要有风荷载参与组合，荷载组合系数就取0.90（）第4章 受弯构件正截面承载力计算一、选择题1双筋矩形截面应满足2,s的条件，其目的是（B） A 防止超筋破坏

23、； B 保证受压钢筋屈服； C 防止少筋破坏； D 保证受拉钢筋屈服。2单筋矩形截面应满足b的条件，其目的是（A）A 防止超筋破坏； B 保证箍筋屈服； C 防止少筋破坏； D 保证受压钢筋屈服。3当环境类别为一类，混凝土等级为 C25 C45 时，一般梁的保护层厚度取（B） A 30mm； B25mm； C35mm； D 、 40mm。 4、在受弯构件的适用条件中（C）是为了防止少筋破坏。 A 、；B 、；C 、；D 、以上都不对 5、在受弯构件 T 形截面正截面承载力设计时，当满足（A,C）时，为第一类 T 形截面。 A 、； B 、C 、；D 、6、影响受弯构件正截面承载力的因素中，下列

24、中的（ ）对提高截面抗弯承载力最有效。 材料强度（） 钢筋面积（） 截面宽度 b 截面高度度 h二、填空题1适筋梁从开始加载到破坏要经过三个阶段。构件的变形验算和裂缝宽度验算是建立在第阶段受力状态的基础上。 2、在受弯构件中，纵向受拉钢筋是否屈服是适筋破坏与_超筋_破坏的主要区别。三、问答题1、进行正截面承载力计算时引入了哪些基本假设?答：进行正截面承载力计算时引入了下列基本假设：1）截面在变形的过程中保持平面；2）不考虑混凝土抵抗拉力；3）混凝土轴心受压的应力与应变关系为抛物线，其极限应变0取0.002，相应的最大压应力取为混凝土轴心抗压强度设计值fc；4）钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量

25、的乘积，但不大于其强度设计值。受拉钢筋极限应变取0.01。2 、什么叫少筋梁、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：配筋率低于最小配筋率min的梁称为少筋梁。配筋率超过最大配筋率max的梁称为超筋梁。配筋率在最小配筋率min和最大配筋率max之间的梁称为适筋梁。超筋梁、少筋梁的破坏均属脆性破坏所以在实际工程中应避免采用少筋梁和超筋梁。3、什么叫配筋率，它对梁的正截面受弯承载力有何影响？答：配筋率是钢筋混凝土构件中纵向受力钢筋的面积与构件的有效面积之比（轴心受压构件为全截面的面积）。随着配筋率的由小到大变化，梁的破坏由少筋破坏转变为适筋破坏以致于超筋破坏。4 、在什么情况下采

26、用双筋截面梁？双筋梁的基本计算公式为什么要有适用条件？ 答： 当，而加大截面尺寸或提高混凝土到限时； 截面可能承受变号弯矩时； 由于构造原因在梁的受压区已配有钢筋时。,是为了保证受压钢筋屈服。5、T形截面如何分类？怎样判别第一类T形截面和第二类T形截面？答：T形截面按受压区高度的不同可分为两类：第1类T形截面，受压区高度在翼缘内（），受压区面积为矩形第2类T形截面，受压区进入梁肋部（），受压区面积为T形6、这个条件说明了什么？答：M s,max fcmbho2是防止超筋破坏、保证受拉钢筋应力达到抗拉强度设计值的条件。7、受压钢筋的抗压设计强度得到充分利用的条件是什么？答：充分利用的条件是（1）

27、xbh0； （2）x2a8、简述适筋梁的破坏过程和特征。答：当梁的配筋适当时为适筋梁，适筋梁破坏始于受拉区钢筋屈服，终于受压区混凝土被压碎，此过程经历时间较长，梁有明显挠曲变形，破坏前有明显预兆，属延性破坏；四、计算题1、已知矩形截面梁b=200mm，h=400mm，此梁承受的弯矩设计值M=150KN.m，采用C30级混凝土，HRB400级钢筋。求梁的纵向受力钢筋，并画出截面配筋图。2、已知矩形截面梁b=200mm，h=500mm，。此梁受到变号弯矩的作用，其设计值-M=80KN.m；+M=140KN.m。采用C30级混凝土，HRB335级钢筋。要求： (a) 按单筋矩形截面计算此梁在-M作用

28、下，需配置的梁顶面受拉钢筋； (b) 将按(a)计算选用的作为已知的受压钢筋，按双筋矩形截面计算此梁在+M作用下需配置的底面受拉钢筋； (c) 不考虑把(a)计算出的作为已知的受压钢筋，按单筋矩形截面计算此梁在+M作用下需配置的底面受拉钢筋。 试将(b)及(c)两种计算方法求得的梁所需配置的全部纵向受力钢筋用量进行分析比较。3、已知T形截面梁，b=300mm，h=700mm，压区翼缘厚度，宽度。截面承受的弯矩设计值M=450KN.m，采用C30级混凝土，HRB335级钢筋。求梁的纵向受拉钢筋。第5章 受弯构件斜截面承载力计算一、选择题1一般梁的截面限制条件取，其目的在于（D） A 满足斜截面抗剪承载力； B 防止箍筋屈服； C 防止发生斜拉破坏； D 防止发生斜压破坏。2斜截面承载力计算中，当时，应采取的措施是（D） A 增大箍筋直径和减小箍筋间距； B 提高箍筋的抗拉强度设计值； C 加配弯起钢筋； D 增大截面尺寸或提高混凝土强度等级。3 、箍筋配置过多，而截面尺寸又太小的梁，一般发生（A）破坏。 A 、斜压； B 、剪压 ；C 、斜拉； D 、以上都不对。6对钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的计算位置是（ ） 跨中正截面 支座