安徽农业大学混凝土结构期末试卷(含答案)

安徽农业大学2013―2014学年第一学期 《混凝土结构基本原理》试卷(A 卷)

考试形式: 闭卷笔试，2小时

1. 混凝土强度等级由150mm 立方体抗压试验，按（ B ）确定。

A.平均值fcu μ； B .σ

μ645.1-fcu ； C.σμ2-fcu ； D.σμ-fcu ； 2. 规范规定的受拉钢筋锚固长度a l 为（ C ）。 A ．随混凝土强度等级的提高而增大； B ．随钢筋等级提高而降低；

C ．随混凝土等级提高而减少，随钢筋等级提高而增大；

D ．随混凝土及钢筋等级提高而减小；

3.在以下四种状态中，结构或构件超过承载能力极限状态的是( B )

A.构件的受拉区混凝土出现裂缝

B.结构转变为机动体系

C.结构发生影响正常使用的振动

D.结构发生影响耐久性的局部损坏 4.下列说法正确的是( B )

A.“荷载”与“作用”的概念是一致的。

B .我国现行的结构设计方法是极限状态设计法。 C.结构功能函数Z ＞0表明结构处于失效状态。 D.承载力计算是荷载值采用的是标准值。 5.( )作为受弯构件承载力计算的依据。

A.Ⅰa 状态；

B. Ⅱa 状态；

C. Ⅲa 状态；

D. 第Ⅱ阶段； 6.受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据( )形态建立的。 A.少筋破坏； B.适筋破坏； C.超筋破坏； D.界限破坏； 7．受弯构件正截面承载力中，T 形截面划分为两类截面的依据是（ ）。 A.计算公式建立的基本原理不同； B.受拉区与受压区截面形状不同； C.破坏形态不同； D.混凝土受压区的形状不同； 8.提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是( )。

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装 订

A.提高混凝土强度等级；

B.增加保护层厚度；

C.增加截面高度；

D.增加截面宽度；

9.在进行钢筋混凝土矩形截面双筋梁正截面承载力计算中，若'2s a x ≤,则说明( )。

A.受压钢筋配置过多；

B.受压钢筋配置过少；

C.梁发生破坏时受压钢筋早已屈服；

D.截面尺寸过大； 10.对于无腹筋梁，当3>λ时，常发生什么破坏( )。

A.斜压破坏；

B.剪压破坏；

C.斜拉破坏；

D.弯曲破坏；

11.受弯构件斜截面承载力计算公式的建立是依据( )破坏形态建立的。

A.斜压破坏；

B.剪压破坏；

C.斜拉破坏；

D.弯曲破坏； 12.为了避免斜压破坏，在受弯构件斜截面承载力计算中，通过规定下面哪个条件来限制( )。

A.规定最小配筋率；

B.规定最大配筋率；

C.规定最小截面尺寸限制；

D.规定最小配箍率；

13.《混凝土结构设计规范》规定，纵向钢筋弯起点的位置与按计算充分利用该钢筋截面之间的距离，不应小于( )。

A.0.30h

B.0.40h

C.0.50h

D.0.60h

14.钢筋混凝土受扭构件，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比7.16.0<<ζ说明，当构件破坏时，( )。

A.纵筋和箍筋都能达到屈服；

B.仅箍筋达到屈服；

C.仅纵筋达到屈服；

D.纵筋和箍筋都不能达到屈服； 15.判别大偏心受压破坏的本质条件是：( )。

A.03.0h e i >η；

B.03.0h e i <η；

C.B ξξ<；

D.B ξξ>； 16.由u u M N -相关曲线可以看出，下面观点不正确的是：( )。

A.小偏心受压情况下，随着N 的增加，正截面受弯承载力随之减小；

B.大偏心受压情况下，随着N 的增加，正截面受弯承载力随之减小；

C.界限破坏时，正截面受弯承载力达到最大值；

D.对称配筋时，如果截面尺寸和形状、混凝土强度等级、钢筋级别均相同，但配筋数量不同，则在界限破坏时，它们的u N 是相同的； 17.钢筋混凝土轴心受压构件，稳定系数是考虑了( )。

A.初始偏心距的影响；

B.荷载长期作用的影响；

C.两端约束情况的影响；

D.附加弯矩的影响； 18.当V ＞0.25f c bh o 时，应采取的措施是( )。

A.加大箍筋直径或减少箍筋间距

B.增加截面面积

C.提高箍筋的抗拉强度设计值

D.加配弯起钢筋 19.现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的主次梁相交处，在主梁中设置附加横向钢筋的目的是( )

A.承担剪力

B.防止主梁发生受弯破坏

C.防止主梁产生过大的挠度

D.防止主梁由于斜裂缝引起的局部破坏 20.在计算钢筋混凝土肋梁楼盖连续次梁内力时，为考虑主梁对次梁的转动约束，用折算荷载代替实际计算荷载，其做法是( )

A.减小恒载，减小活载

B.增大恒载，减小活载

C.减小恒载，增大活载

D.增大恒载，增大活载

二、判断题(共20题，每题1分，共20分，正确的填√，错误的填×)(请务必将答案填入下表)

1.混凝土结构对钢筋性能要求有良好的可焊性。( )

2.混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。( )

3.建筑结构的功能要求包括安全性、适用性、耐久性三个方面。( )

4.荷载设计值是荷载标准值除以荷载分项系数。 ( )

5.混凝土保护层厚度越大越好。( )

6.对多跨连续梁跨中按照矩形截面计算，支座按照T 形截面积算。( )

7.截面复核中，如果ξ＞b ξ，说明梁发生破坏，承载力为0。( )

8.适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服，然后混凝土受压破坏。( )

9.适筋破坏与超筋破坏的界限相对受压区高度b ξ的确定依据是平截面假定。( )

10.钢筋混凝土梁中纵筋的截断位置，在钢筋的理论不需要点处截断。( ) 11.梁侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。( )

12.截面尺寸对于无腹筋梁和有腹筋梁的影响都很大。( )

13.偏心受拉构件按照相对受压区高度ξ与界限相对受压区高度b ξ的关系划分为大偏拉构件和小偏拉构件。( )

14.钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时，其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加，且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。( )

15.螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。( ) 16.轴向压力的存在对于偏心受压构件的斜截面抗剪能力是有提高的，但不是无限制的。( )

17.对称配筋时，如果两构件截面尺寸和形状相同，混凝土强度等级和钢筋级别也相同，但配筋数量不同，则在界限破坏时，它们的u N 是相同的。( ) 18.当计算最大裂缝宽度超过允许值不大时，可以通过增加保护层厚度的方法来解决。( )

19.钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中荷载、材料强度都取设计值；( ) 20.在与梁整浇的单向板的设计计算中考虑到梁引起的荷载拱的有效作用，故将板的弯矩设计值适当减少。( )

三、简答题(共4题，每题5分，共20分)

1.受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏，经历了哪几个阶段？

各阶段的主要特征是什么？各个阶段是哪种极限状态的计算依据？

答：适筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。

第Ⅰ阶段荷载较小，梁基本上处于弹性工作阶段，随着荷载增加，弯矩加大，拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。

第Ⅱ阶段弯矩超过开裂弯矩M cr sh，梁出现裂缝，裂缝截面的混凝土退出工作，拉力由纵向受拉钢筋承担，随着弯矩的增加，受压区混凝土也表现出塑性性质，当梁处于第Ⅱ阶段末Ⅱa时，受拉钢筋开始屈服。

第Ⅲ阶段钢筋屈服后，梁的刚度迅速下降，挠度急剧增大，中和轴不断上升，受压区高度不断减小。受拉钢筋应力不再增加，经过一个塑性转动构成，压区混凝土被压碎，构件丧失承载力。

第Ⅰ阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。

第Ⅱ阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。

第Ⅲ阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据。

2.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）混凝土的抗压强度的影响，当剪跨比一定时，随着混凝土强度的提高，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；

（6）加载方式的影响；

（7）截面尺寸和形状的影响；

3.什么是偏心受压构件正截面承载力Nu-Mu相关曲线?简述其三个主要特点？（文字表述或者图示）

4.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 ξξ≤，大偏心受压破坏；b ξξ>，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，然后近端混凝土受压破坏； 小偏心受压破坏：构件破坏时，混凝土受压破坏，但远端的钢筋并未屈服；

四、计算题(共2题，每题10分，共20分)

1.已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C40，22/1.19,/71.1mm N f mm N f c t ==，55.0=b ξ，钢筋

采用HRB335，即Ⅱ级钢筋，2/300mm N f y =，截面弯矩设计值M=330KN.m 。环境类别为一类。

（提示一类环境，a=60mm ）

求：所需受压和受拉钢筋截面面积

解：f c =19.1N/mm 2，f y ’=f y =300N/mm 2，α1=1.0，β1=0.8。假定受拉钢筋放两排，设a=60mm ，则h 0=h-a=500-60=440mm

446.04402001.191103302

6

2

01=????==

bh f M

c s αα 55.0671.0211=>=--=b s ξαξ

这就说明，如果设计成单筋矩形截面，将会出现超筋情况。若不能加大截面尺寸，又不能提高混凝土等级，则应设计成双筋矩形截面。

取，由式得b ξξ=

()

()m

KN bh f M b b c ?=?-?????=-=9.29455.05.0155.04402001.190.15.0122

011ξξα

(

)

()

266'

0'

'

9.28835440300109.29410330mm a h f M

A s

y s =-??-?=-=

2

'

'

14.3370300300

9.2883004402001.190.155.0m m f f A f bh f A y

y s

y

c b

s =?

+????

=+=αξ

受拉钢筋选用7φ25mm 的钢筋，A s =3436mm 2。受压钢筋选用2φ14mm 的钢筋，

A s ’=308mm 2。

2.一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸b=250mm ，h=600mm ，计算长度l o =6.0m ，a a '==35mm ，该梁承受均布荷载设计值80KN/m （包括自重），混凝土强度等级为C30（t f =1.43N/mm 2，2/

3.14mm N f c =，0.1=c β），箍筋采用HPB235级钢筋（f yv =210N/mm 2）。若箍筋直径选用φ8(A S =50.3mm 2)，计算箍筋间距S=？

解：（1）求剪力设计值

支座边缘处截面的剪力值最大

KN ql V o 2406802

1

21max =??==

（2）验算截面尺寸

mm a h h h o w 565=-==

426.2250

565<==b

h w

，属厚腹梁

max 8.5049685652503.140.125.025.0V N bh f o c c >=????=β截面符合要求。

（3）验算是否需要计算配置箍筋

)000240(3.14139156525043.17.07.0max N V N bh f o t ，<=???=

故需进行计算配置箍筋。 （4）承载力验算

o sv yv

o t h s

A n f bh f V 1

25.17.0?+≤ 5651025.156525043.17.02400001

???

?+???=s

A n sv 2 则

665.0565

21025.13

.1413912400001=??-=?s A n sv 若选用φ8，实有

)(665.0671.0150

3.5021可以>=?=?s A n sv 配箍率%268.0250

671

.01==?=

bs A n sv sv ρ 最小配箍率)(%163.0210

43

.124.024

.0min ,,可以sv yv t sv f f ρρ<=?==

2. 矩形截面偏心受压柱的截面尺寸b=400mm ，h=600mm ，计算长度l o =

3.0m ，承受内力设计值N=1000KN ，M=400KN ·m ，混凝土强度等级为C25，钢筋采用HRB335级，取a a '==35mm ，按照对称配筋计算受拉及受压钢筋的截面面

积S A 、S

A '。 （注:2/27.1mm N f t =9.11=c f /N ,/300,0.1,212mm N f f mm y y ='==α002.0,55.0'

min min ===ρρξb ， 0.1,5/0=≤ηh l ）

大偏压按照，00(/2)

()

c y s Ne f bx h x As As f h a α--'==

''- 2

i s h e e a =+-

小偏压按照，2

100(10.5)()

c y s Ne f bh As As f h a ξξα--'==''-其中

10

2

10

10

00.43(1)()

b c b c c b s N f bh Ne f bh f bh h a ξαξξααβξ-=+

-+'--）

答案：由压弯构件可知：

6

03

400*104001000*10M e mm N ===

max(200,)2030

a h

e mm == 则0420i a e e e mm =+= 到受拉侧的距离：

420300356852

i s h e e a mm mm =+-=+-=

02102700.55*565311s b c N

x mm a mm h mm f b ξα==→===

故判断为大偏压受力构件，根据大偏压对称配筋公式

600(/2)685*1011.9*400*210*460

300*530()

c y s Ne f bx h x As As f h a α---'====''-

21416mm 故受拉和受压侧选配4φ22mm 的钢筋，As As '==1520mm 2。