混凝土结构期末考试历年试题及答案汇总

试题一

一、判断题（正确的打√，错误的打×，把正确答案写在下面答题表内，每题2分，共20分）

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

答案

1．一般来说，钢材含碳量越高，其强度越高，伸长率也越大。（）2．我国《混凝土结构设计规范》所定义的梁的裂缝宽度是指梁底面处的裂缝宽度。

（）3．弯起钢筋的弯起点离充分利用该钢筋截面之间的距离不应小于0.5h0。

（）4．素混凝土纯扭构件的开裂扭矩与破坏扭矩基本相等。（）

5．第Ⅰ类T形截面的解法与矩形截面相似。（）6．结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态计算中，都采用荷载设计值，因为这样偏于安全。（）7．受压构件的长细比越大，稳定系数?值越高。（）8．结构安全等级相同时，延性破坏的目标可靠指标小于脆性破坏的目标可靠指标。（）9．弯剪扭构件，其纵向钢筋面积由受弯和受扭承载力所需之钢筋相叠加，其箍筋面积由受剪和受扭承载力所需之箍筋相叠加。（）10．钢筋混凝土轴心受拉构件破坏时，混凝土被拉裂，全部外力由钢筋来承担。（）二、单项选择题（把正确答案写在答题表内，每题2分，共20分）

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

答案

1．双筋矩形截面受弯构件，当

s

a2

x'

<时，表明（）。

A．受拉钢筋不屈服 B．受压钢筋不屈服

C．受拉、受压钢筋均已屈服 D．应加大截面尺寸

2．螺旋箍筋约束混凝土抗压强度提高的原因是（）。

A．螺旋箍筋直径受压 B．螺旋箍筋使混凝土密实

C．螺旋箍筋约束了混凝土的横向变形 D．螺旋箍筋使混凝土中不出现微裂缝3．混凝土保护层厚度指（）。

Ａ．纵向受力钢筋内边缘至混凝土表面的距离

Ｂ．纵向受力钢筋外边缘至混凝土表面的距离

Ｃ．箍筋外边缘至混凝土构件外边缘的距离

Ｄ．纵向受力钢筋重心至混凝土表面的距离

4．减小裂缝宽度的主要措施是（）。

A．增加钢筋的直径B．用Ш级钢代替Ⅱ级钢

C．增加钢筋面积D．降低混凝土强度等级

5．偏心受压构件，一定是大偏心受压的条件有（）。

A．ξ>ξ b B．ξ≥ξ b C．ηe i>0.3h0 D．ξ≤ξ b

6．在偏心受压构件计算时，当（）时，可不考虑偏心距增大系数。

A．

h

l

0≤3 B．

h

l

0>14 C．5＜

h

l

0≤14 D．

h

l

0≤5

7．适筋梁破坏时，钢筋和混凝土的情况是( )。

A．钢筋先屈服，然后混凝土被压碎 B．混凝土被压碎，钢筋不屈服

C．钢筋屈服的同时，混凝土被压碎 D．钢筋不屈服，混凝得分评卷人

土也不会被压碎

8．下列哪组小偏心受压钢筋混凝土柱的内力组合最不利的是( )。 A ． M=52.1KN.m N=998KN B ． M=52.1KN.m N=789KN C ． M=40.2KN.m N=998KN D ． M=40.2KN.m N=789KN 9．在T 形截面梁的正截面承载力计算中，当M ＞)2

('0''1f f f c h h h b f -α，则该截面属于

（ ）。

Ａ．第一类T 形截面 Ｂ．第二类T 形截面 Ｃ．第一、第二类T 形截面的分界 Ｄ．双筋截面 10．受弯构件设计时，当b ξξ>时应（ ）。

A ．提高钢筋级别

B ．增加钢筋用量

C ．采用双筋梁

D ．增加箍筋用量 三、简答题（每题5分，共25分）

1．结构正常使用极限状态，裂缝控制分哪三级？需满足什么要求？

2．受弯构件适筋梁从加荷到破坏正截面的受力过程可分为哪三个阶段？各阶段分别作为什么计算或验算的依据？

3．计算梁斜截面承载力应选择哪些计算截面？

4．钢筋和混凝土两种不同性质的材料能够共同作用的原理是什么？

5．哪些钢筋混凝土结构宜优先采用预应力混凝土？施加预应力的方法主要有哪两种？

四、计算题（共35分）

得 分 评卷人

得 分 评卷人

1．某实验室一楼面梁的尺寸为250mm×500mm，跨中最大弯矩设计值为M=180KN·m，采用强度等级C30的混凝土和HRB400级钢筋配筋，求所需纵向受力钢筋的面积。

（f c=14.3N/mm2，f t =1.43N/mm2，f y=360N/mm2，ξb=0.518，a s=35mm）（10分）

2．已知梁截面尺寸b f′=600mm ，h f′=120mm ，b=300mm ，h=700mm，混凝土等级为C20，采用HRB335钢筋，截面承受弯矩设计值为M=485KN·m，求纵向受拉钢筋面积A s。(注：C20混凝土, 保护层厚度取30mm，f c=9.6N/mm2，f y=300N/mm2, ξb=0.550，设钢筋两排。) （13分）3．某矩形截面的钢筋混凝土柱，b×h=400×600mm，轴向压力设计值N=1000KN，弯矩设计值M=450KN·m,柱的计算长度l o=7.2m，该柱用HRB335钢筋（ξb=0.550，f y=f y′=300N/mm2）, 采用C25混凝土(f c=11.9N/mm2)，取a s=a s′= 40mm，若采用对称配筋，试求纵向钢筋截面面积。（取偏心矩增大系数η=1.129）（12分）

试题一答案与评分标准

一、判断题（每题2分，共20分）

1．×2．×3．√4．√5．√6．×7．×8．√9．√10．√

二、单项选择题（每题2分，共20分）

1．B 2．C 3．B 4．C 5．D 6．D 7．A 8．A 9．B 10．C

三、简答题（每题5分，共25分）

1．结构正常使用极限状态，裂缝控制分哪三级？需满足什么要求？

答：①一级：为严格要求不出现裂缝的构件

要求σck－σpc≤0

…………2分

②二级：为一般要求不出现裂缝的构件

要求σck－σpc≤f tk 且σcq－σpc≤0

…………2分

③三级：为允许出现裂缝的构件

要求ωmax≤ωlim

…………1分2. 受弯构件适筋梁从加荷到破坏正截面的受力过程可分为哪三个阶段？各阶段分别作为什么计算或验算的依据？

答：可以分为以下个阶段：

①第Ⅰ阶段又称为未裂阶段，是抗裂验算的依据；

…………1分

②第Ⅱ阶段又称为裂缝阶段，是裂缝开展宽度验算和变形验算的依

据；

…………2分

③第Ⅲ阶段又称为破坏阶段，是承载能力极限状态计算的依据。

………2分

3. 计算梁斜截面承载力应选择哪些计算截面？

答：①支座边缘处的截面；

………… 1.5分

②受控区弯起钢筋弯起点处的截面；

………… 1.5分

③箍筋截面面积或间距改变处的截面；

………… 1分

④腹板宽度改变处的截面。

………… 1分

4．钢筋和混凝土两种不同性质的材料能够共同作用的原理是什么？

答：①钢筋与混凝土共同作用的原理是由于混凝土硬化后能与钢筋牢固地黏结成整体，构件受力时，两者之间不致发生相对滑动；…………3分

②两者的温度线膨胀系数非常接近，当温度变化时，不致

因膨胀不同而破坏他们的整体性。

…………2分5．哪些钢筋混凝土结构宜优先采用预应力混凝土？施加预应力的方法主要有哪两种？

答：（1）优先采用预应力混凝土的结构物有：

①要求裂缝控制等级较高的结构；

②大跨度或受力很大的构件；

③对构件的刚度或变形控制要求较高的结构构件。

………… 3分

（2）施加预应力的方法主要有：

①先张法；

②后张法。

………… 2分

四、计算题（共35分）

1．某实验室一楼面梁的尺寸为250mm×500mm，跨中最大弯矩设计值为M=180KN·m，采用强度等级C30的混凝土和HRB400级钢筋配筋，求所需纵向受力钢筋的面积。（f c=14.3N/mm2，f y=360N/mm2，ξb=0.518，a s=35mm）（10分）

[解] 先假定受力钢筋按一排布置，则

1）求h0

h0=h-35mm=500mm-35mm=465mm …………………………1分

2）求αs

α1=1.0，f c=14.3N/mm2，f y=360N/mm2，ξb=0.518

233

.0

465

250

3.

14

1

10

180

2

6

2

1

=

?

?

?

?

=

=

bh

f

M

c

sα

α

…………………………2分

3）求ξ

269.0233.0211211=?--=--=s αξ<ξb=0.518 不超筋

…………2分 4

）

求

As

…………………………3分

20

11243360

465

269.02503.140.1mm f h b f A y

c s =????=

=

ξα

5）验算最小配

筋

率

……………………………2分

178.0360

43.14545

==y t f f ＜0.2 取ρ

min =0.2%

1243

0.10690.2250465

o As bh ρ=

==?? 0.107＜0.2 不少筋

选用420（As=1256mm 2），一排可以布置得下，因此不必修改h 0重新计算As

2．已知梁截面尺寸b f ′=600mm ，h f ′=120mm ，b=300mm ，

h=700mm ，混凝土等级为C20，采用HRB335钢筋，截面承受弯矩设计值为M=485 KN·m ，求纵向受拉钢筋面积As 。 (注: C20混凝土, 保护层厚度取30mm ，f c =9.6N/mm 2，f y =300N/mm 2

，ξb =0.550，设钢筋两排。) (13分)

[解] 1）求h 0

(2)

分 设受拉钢筋为两排布置，取a s =65mm （C20，保护层厚度

c 取30mm ）

h 0=h-a s =700-65=635（mm ） 2）判断T 形截面类型

…………………………………………………………3分

m kN h h h b f f f

f

c ?=-

????=-

44.397)2

120

635(1206006.90.1)2

('0''

1α ＜M=485KN.m 属于第二类T

形截面

3）求αs

………………………………………………………………… 3分

247

.06353006.90.1)

2120

635(120)300600(6.90.110485)

2()(2

62

01'0''1=???-??-??-?=

-

--=

bh f h h h b b f M c f f f c s ααα

4）求ξ=289.0247.0211211=?--=--s α＜ξb =0.550

…………… 2分

5）求A s

……………………………………………………………… 3分

2

''1012914300

120

)300600(6.90.1635289.03006.90.1)(mm f h b b f h b f A y

f

f c c s =?-??+????=

-+=αξα

3．某矩形截面的钢筋混凝土柱，b×h=400×600mm ，轴向压力

设计值N=1000KN ，弯矩设计值M=450 KN·m,柱的计算长度l o=7.2m,该柱用

HRB335钢筋（ξb=0.550,fy=fy ′

=300N/mm2）, 采用C25混凝土(fc=11.9N/mm2),取as=as ′=40mm,若采用对称配筋，试求纵向钢筋截面面积。（取偏心矩增大系数η=1.129） （12分） [解] 1）求h 0

……………………………………………………… 1分 h 0=h-a s =600-40=560（mm ）

2）求e 0，e i

……………………………………………………… 3分

e 0=M/N=450×1000/1000=450mm h/30=600/30=20mm 取e a =20mm e i =e 0+e a =450+20=470mm 3）求e

……………………………………………………… 2分

e=ηe i +h/2-a s =1.129×470+600/2-40=791mm 4）先按大偏心求ξ

………………………………………………………3分

2h a s ' =2×40/560=0.143＜375.0560

4009.110.11010006

01=????==bh f N c αξ＜

ξb =0.550 为大偏心受压 5）求A s 、A s ′

…………………………………………………………… 3分

2

2

3

02

012155)

40560(300)

375.05.01(375.05604009.110.1791101000)

()

5.01(mm a h f bh f Ne A A s y c s s =-??-?????-??=

'-'--=

'

=ξξα

试题二

一、判断题（正确的打√，错误的打×，把正确答案写在下面答题表内，每题2分，共20分）

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

答案

1．对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值的依据是条件屈服强度。

( ) 2．混凝土立方体试块尺寸越小，测得的立方体抗压强度越低。（）3．混凝土自由收缩时，会产生收缩裂缝。（）4．其他条件相同时，在一定范围内梁的剪跨比越小，受剪承载力越低。（）5．弯剪扭构件，其纵向钢筋面积由受弯和受扭承载力所需之钢筋相叠加，其箍筋面积由受剪和受扭承载力所需之箍筋相叠加。（）6．在斜截面受剪承载力计算时，验算截面尺寸条件是为了防止发生斜拉破坏。( ) 7．第一类T形截面的中和轴位于翼缘以内，第二类第一类T形截面的中和轴位于梁肋肋以内。( ) 8．大偏心受压构件的偏心矩一定大，小偏心受压构件的偏心矩一定小。（）9．进行裂缝宽度验算就是将构件的裂缝宽度限制在《规范》允许的范围之内。( )

10．减少钢筋混凝土受弯构件挠度的最有效措施是增加构件截面的有效高度。( ) 二、单项选择题（把正确答案写在答题表内，每题2分，共20分）

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案

1. 下列说法正确的是（）。

A．加载速度越快，测得的混凝土立方体抗压强度越低

B．棱柱体试件的高宽比越大，测得的抗压强度越高

C．混凝土立方体试件比棱柱体试件能更好地反映混凝土的实际受压情况

D．混凝土试件与压力机垫板间的摩擦力使得混凝土的抗压强度提高

2．矩形截面纯扭构件中，最大剪应力发生在（）。

A．短边中点 B．不确定 C．角部 D．长边中点

3．同一强度等级的混凝土，各种强度之间的关系是（）。

A．

t

cu

c

f

f

f>

> B．

t

c

cu

f

f

f>

>

C．

c

t

cu

f

f

f>

> D．

c

cu

t

f

f

f>

>

4．螺旋箍筋柱核心截面的直径d cor是按（）确定的。

A．螺旋箍筋的外表面 B．螺旋箍筋的内表面

C．算到箍筋直径的一半 D．算到构件的外边

5．适筋梁破坏时，钢筋和混凝土的情况是（）。

A．钢筋先屈服，然后混凝土被压碎； B．混凝土被压碎，钢筋不屈服；

C．钢筋屈服的同时，混凝土被压碎。 D．钢筋不屈服，混凝土也不会被压碎6．混凝土在重复荷载作用下的破坏称疲劳破坏，疲劳抗压强度比轴心抗压强度一般要（）。

A．高 B．相等 C．低 D．无法确定

7．矩形截面大、小偏心受拉构件是按下述（）来判断的。

A．

s

h

eα

-

≥

2

的为大偏心受拉构件；

s

h

eα

-

?

2

的为小偏心受拉构件

B．

s

i

h

e

eα

-

≥

+

2

的为大偏心受拉构件；

s

i

h

e

eα

-

?

+

2

的为小偏心受拉构件

C．

s

i

h

eα

η-

≥

2

的为大偏心受拉构件；

s

i

h

eα

η-

?

2

的为小偏心受拉构件

得分评卷人

D ．s i h e αη-≥

2的为小偏心受拉构件；s i h

e αη-?2

的为大偏心受拉构件 8．在梁的斜截面受剪承载力计算时，必须对梁的截面尺寸加以限制（不能过小），其目的是为了防止发生（ ）。

A ．斜拉破坏

B ．剪压破坏

C ．斜压破坏

D ．斜截面弯曲破坏 9．先张法预应力混凝土轴心受拉构件，当截面处于消压状态时，这时预应力钢筋的拉应力σ

po 的值为（

）。

A ．l con σσ-

B ．pc E l con σασσ+-Ⅱ

C ．pc E l con σασσ--Ⅱ

D ．0 10．钢筋混凝土矩形截面大偏压构件截面设计当s a 2x '< 时，受拉钢筋的计算截面面积As 的求法是（ ）。 A ．按0b h x ξ＝计算

B ．对受压钢筋合力点取矩求得，即按s a 2x '＝计算，再按s A '＝0计算，两者取大值

C ．对受压钢筋合力点取矩求得，即按s a 2x '＝计算，再按s A '＝0计算，两者取小值

D ．按最小配筋率及构造要求确定 三、简答题（每题6分，共30分）

1．矩形截面钢筋混凝土纯扭构件有哪几种破坏形态？各有什么特点？

2．影响受弯构件斜截面承载力的主要因素有哪些？它们与受剪承载力有何关系？

3．什么是双筋截面？在什么情况下才采用双筋截面？双筋截面中的受压钢筋和单筋截面中的架立钢筋有何不同？

4．偏心受压构件分为哪两种类型？两类破坏有何本质区别？其判别的界限条件是什么？

5．什么是张拉控制应力？为什么张拉控制应力不能定得过高？

四、计算题（每题15分，共30分）

得 分 评卷人

得 分 评卷人

1． 某教学楼内廊现浇简支在砖墙上的钢筋混凝土平板，板厚80mm （钢筋混凝土重度为25kN/m 3），混凝土强度等级为C20，采用HPB235级钢筋，计算跨度l 0＝2.45m 。板上作用的均布活荷载标准值为2kN/m 2，水磨石地面及细石混凝土垫层共30mm 厚（重度为22kN/m 3），板底抹灰12mm 厚（重度为17kN/m 3），试求受拉钢筋的截面面积As 。（0.11=α，f c =9.6N/mm 2， f t =1.10N/mm 2，fy= fy '＝210N/mm 2，ξ b =0.614，a s =20mm 。）

2．已知矩形截面柱：b ×h =300×600mm ，荷载产生的轴向力设计值N=500kN ，M=190kN·m ，混凝土强度等级为C20（f c=9.6N/mm 2，α1=1.0 ），纵向受力钢筋用HRB335级（f y =f'y =300 N/mm 2 ），a s =a's =40mm ，构件的计算长度l 0=3.0m 。求纵向受力钢筋的数量，设计成

对称配筋，求钢筋截面面积A s 、A's 。

试题二答案与评分标准

一、判断题（每题2分，共20分）

1．√2．×3．×4．×5．√6．×7．√8．×9．√10．√

二、单项选择题（每题2分，共20分）

1．D 2．D 3．B 4．B 5．Ａ6．C 7．A 8．C 9．A 10．C

三、简答题（每题6分，共30分）

1．矩形截面钢筋混凝土纯扭构件有哪几种破坏形态？各有什么特点？

答：（1）破坏形态：少筋破坏、超筋破坏、部分超筋破坏、适筋破坏。……………2分

（2）特点：……………………………………………………4分

①少筋破坏构件是裂缝一旦形成构件马上破坏，开裂扭矩与破坏扭矩相等。其破坏特征类似于素混凝土构件，明显预兆为脆性破坏。

②超筋破坏时钢筋未屈服，构件即由于斜裂缝间的混凝土被压碎而破坏，也无明显预兆为脆性破坏。

③适筋破坏是受扭纵筋和受扭箍筋的配筋率合适时，当构件三面开裂产生45°斜裂缝后，与斜裂缝相交的受扭钢筋屈服后，还可以继续加荷载，直到混凝土第四面混凝土被压碎，属塑性破坏。

④部分超筋破坏纵筋与箍筋的配筋强度比不合适时，破坏时纵筋或箍筋未屈服。其塑性比适筋差，但好于少筋破坏、超筋破坏。

2. 影响受弯构件斜截面承载力的主要因素有哪些？它们与受剪承载力有何关系？

答：（1）剪跨比λ，混凝土强度等级，纵筋配筋率ρ，配箍率ρs v，截面的形状和截面尺寸。

………………………………………2分

（2）它们与受剪承载力的关系主要有以下几点：………………………………4分

①随着剪跨比的增大，梁的受剪承载力逐步降低。但当剪跨比λ＞3后，剪跨比对受剪承载力的影响不明显，受剪承载力趋于稳定。

②混凝土的强度等级对梁的受剪承载力影响很大。在其它

条件相同时，梁的受剪承载力随混凝土强度等级的提高而提高，两者为线性关系。

③纵筋配筋率ρ越大，梁的斜截面受剪承载力也越大，两者大致成线性关系。

④在其它相同条件下，当配箍率适当时，梁的受剪承载力随配箍率ρs v的增大而有较大幅度的提高，两者大体成线性关系。

⑤在其它参数（混凝土强度﹑纵筋配筋率﹑剪跨比）保持不变时，梁高扩大4倍，破坏时平均剪应力可下降25%~30%。对于有腹筋梁，截面尺寸的影响将减小。

⑥这主要指T形梁，其翼缘大小对受剪承载力有影响。适当增加翼缘宽度，可提高受剪承载力25%，但翼缘过大，增大作用就趋于平缓。另外，加大梁宽也可提高受剪承载力。3．什么是双筋截面？在什么情况下才采用双筋截面？双筋截面中的受压钢筋和单筋截面中的架立钢筋有何不同？

答：（1）在梁的受拉区和受压区同时按计算配置纵向受力钢筋的截面称为双筋截面。

…………………………………1分

（2）在下述情况下可采用双筋截面：………………………………3分

①当M＞αsmaxα1?c bh o2，而截面尺寸及材料强度又由于种种原因不能再增大和提高时；

②由于荷载有多种组合，截面可能承受变号弯矩时；

③在抗震结构中为提高截面的延性，要求框架梁必须配置一定比例的受压钢筋时。

（3）双筋截面中的受压钢筋为受力钢筋不仅起架立的作用，而且在正截面承载力计算中必须考虑它的作用。而单筋截面中的架立钢筋对正截面受弯承载力的贡献很小，所以在计算在是不考虑的。…………………………………2分

4．偏心受压构件分为哪两种类型？两类破坏有何本质区别？其判别的界限条件是什么？

答：（1）偏心受压构件的分类：大偏心受压破坏和小偏心受压破坏。………… 1分

（2）两类破坏有何本质区别：………………………３分

大偏心受压破坏的特点是受拉钢筋先达到屈服强度，导致压区混凝土压碎，这种破坏形态在构件破坏前有明显的预兆，裂缝开展显著，变形急剧增大，具有延性破坏性质，是与适筋梁破坏形态相类似的延性破坏类型。小偏心受压破坏形态的特点是混凝土先被压碎，远侧钢筋可能受拉也可能受压，但都不屈服，这种破坏没有明显的预兆，裂缝开展不明显，变形不大（但受压区垂直裂缝不断发展），属于脆性破坏性质，与受弯构件超筋（或轴心受压构件）破坏类似。

（3）两类偏心受压破坏的界限：……………………………2分

x≤x b或ξ≤ξb时：属于大偏心受压破坏，x＞x b或ξ＞ξb 时：属于小偏心受压破坏。

5．什么是张拉控制应力？为什么张拉控制应力不能定得过高？

1）张拉控制应力是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值，其值为张拉设备所指示的总张拉力除以预应力钢筋截面面积所得的应力值。………………（1.5分）

2）张拉控制应力不能定得过高的原因主要有以下三点：

①在施工阶段会使构件的某些部位受到拉力（称为预拉力）甚至开裂，对后张法构件可能造成端部混凝土局压破坏。

………………（1.5分）

②构件出现裂缝时的荷载值与极限荷载值很接近，使构件在破坏前无明显的预兆，构件的延性较差。

………………（1.5分）

③有可能在超张拉过程中使个别钢筋的应力超过它的实际屈服强度，使钢筋产生较大的塑性变形或脆断。

………………（1.5分）

四、计算题（每题15分，共30分）

1．某教学楼内廊现浇简支在砖墙上的钢筋混凝土平板，板厚80mm（钢筋混凝土重度为25kN/m3），混凝土强度等级为C20，采用HPB235级钢筋，计算跨度l0＝2.45m。板上作用的均布活荷载标准值为2kN/m2，水磨石地面及细石混凝土垫层共30mm厚（重度为22kN/m3），板底抹灰12mm厚（重度为17kN/m3），试求受拉钢筋的截面面积As。

（0.1

1

=

α，

f c =9.6N/mm 2， f t =1.10N/mm 2，fy= fy '＝210N/mm 2，ξ b =0.614，a s =20mm 。） [解] 1）求弯矩设计值

……………………………………………………… 4分

取板宽b=1000mm 的板条作为计算单元 板的恒载

m kN g k /864.21)012.01703.02208.025(=??+?+?=

跨中最大弯矩设计值：

m

kN l q G M k q k G ?=??+?=+=68.445.2)0.24.1864.22.1(81)(8122

0γγ

2）求h 0

……………………………………………………………… 1分

h 0=h-a s =80-20=60（mm ） 3）求α

s

……………………………………………………………… 3分

135.06010006.911068.42

6201=????==bh f M c s αα

4）求ξ

………………………………………………………………… 3分

?=--=146.0211s αξξ b =0.614

5）求A s

…………………………………………………………………4分

2

140021060

146.010006.90.1mm f h b f A y

c s =????=

=

ξα

＞2min 192801000%24.0mm bh =??=ρ

%24.045

.0min ==y

t

f f ρ

2．已知矩形截面柱：b ×h =300×600mm ，荷载产生的轴向力设计值N=500kN ，M=190kN·m ，混凝土强度等级为C20（f c =9.6N/mm 2，α1=1.0 ），纵向受力钢筋用HRB335级（f y =f'y =300 N/mm 2 ），a s =a's =40mm ，构件的计算长度l 0=3.0m 。求纵向受力钢筋的数量，设计成对称配筋，求钢筋截面面积A s 、A's 。 解

：

h 0=h -a s =600-40=560mm

………………………………………1分 l 0/h=3000/600=5

，

所

以

η=1.0

………………………………………1分 e 0=M /N =190×106/500×103=380mm ………………………………………1分 e a =20mm

或

h /30=600/30=20mm,

取

e a =20mm

………………………………………1分

e i=e0+e a=380+20=400mm

ηe i=1.0×400=400mm > 0.3h0=0.3×560=168mm ………………………………………1分

属于大偏心受压。………………………………………1分

引入对称配筋的条件，可直接求x：

………………………………………3分

………………………………………2分

求x代入（7-29）式，或求得A s及A's

………………………………………4分

试题三

一、单项选择题（在下列每题的四个选项中，只有一个选项是符合试题要求的。请把答案填入答题框中相应的题号下。每小题2分，共20分）

1．混凝

土强度的基本指标是（ ）。

A ．立方体抗压强度标准值

B ．轴心抗压强度设计值

C ．轴心抗压强度标准值

D ．立方体抗压强度平均值 2．对适筋梁，受拉钢筋刚屈服时（ ）。

A ．承载力达到极限

B ．受压边缘混凝土达到cu ε

C ．s ε=y ε, c ε﹤cu ε

D ．s ε=y ε, c ε﹥cu ε

3．设计双筋受弯梁时，当求A s 、A s ′，用钢量接近最少的方法是（ ）。

A ．取b ξξ=

B ．取A s =A s ′

C ．使s a x '=2

D ．s a x '≥2

4. 双筋矩形截面受弯构件，当s a x '<2时，表明（ ）。 A ．受拉钢筋不屈服 B ．受压钢筋不屈服 C ．受拉、受压钢筋均已屈服 D ．应加大截面尺寸

5. 为了保证斜截面抗弯能力，必须使弯起钢筋的（ ）。

A ．起弯点离开其充分利用点05.0h

B ．起弯点离开其充分利用点h 5.0

C ．起弯点离开其充分利用点0h

D ．起弯点离开其充分利用点h 6. 条件相同的先张法和后张法轴心受拉构件，当con σ及l σ相同时，完成全部预应力损失时，预应力钢筋中的应力 pe σ（ ）。 A ．两者相同 B ．无法判断 C ．后张法小于先张法 D ．后张法大于先张法

7.

条件相同的无腹筋梁，由于剪跨比的不同可能发生剪压、斜压、斜拉破坏，其破坏时承载力为（ ）。

A ．剪压＞斜压＞斜拉

B ．剪压＝斜压＞斜拉

C ．斜压＞剪压＞斜拉

D ．斜压＞剪压＝斜拉

8. 对构件施加预应力的主要目的是（ ）。

A ．提高承载力

B ．对构件进行检验

C ．提高构件破坏的延性

D ．避免裂缝或在使用阶段减少裂缝宽，发挥高强材料的作用 9. 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

10. 在偏心受压构件计算时，当（ ）时，可不考虑偏心距增大系数。

A ．

h l 0≤3 B ．h l 0>14 C ．5＜h

l

0≤14 D ．h l 0≤5

二、判断题（正确的在括号内打“√”，错误的在括号内打“×”。每题1分,共10分）

1．与混凝土不同，钢筋的抗拉与抗压强度设计值总是相等。 （ ） 2．在斜截面受剪承载力计算时，验算截面尺寸条件是为了防止发生斜拉破坏。

（ ）

3．一般适筋梁在正常使用荷载作用下都是带裂缝工作的。 （ ） 4. 进行承载力计算时，采用的荷载值是荷载设计值。 （ ） 5．进行裂缝宽度验算就是将构件的裂缝宽度限制在《规范》允许的范围之内。 （ ） 6．相对受压区高度ξ与配筋率ρ的大小有关。一般地，ρ越大，ξ越小。

（ ）

7. 对于x ≤f h '的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为f b '的矩形

截面梁，所以其配筋率应按s f 0/()A b h ρ'=计算。 （ ）

8．材料的强度设计值大于材料的强度标准值。 （ ） 9．受扭纵向钢筋应沿截面周边对称放置，并且四角必须放置。 （ ）

得 分 评卷人

题号

1

2 3 4

5

6

7

8

9

10

答案

得 分 评卷人

10. 先张法预应力损失取值不应小于80 N/mm 2，后张法预应力损失取值不应小于100 N/mm 2。 （ ）

三、填空题（答案写在横线上。每题1分,共13分）

1．随着混凝土强度等级的提高，抗压强度 ，延性 。 2．预应力混凝土结构，施加预应力的方法有 法和 法。 3．钢筋混凝土构件表面的裂缝宽度一般随保护层厚度增大而 ，而且钢筋直径越粗，裂缝宽度 。

4. 当V ＜0.7f t bh 0时，切断纲筋的实际切断点离理论切断点的距离不小于 。

5．钢筋混凝土大小偏心受拉构件的判别条件是：当轴向力N 作用在

为大偏心；作用在 为小偏心。

6. 在受扭构件中采用 筋和 筋组成的骨架

来抵抗扭矩。

7. 对钢筋混凝土轴心受压构件，箍筋采用 形式的箍筋，截面上全部

受压钢筋的最大配筋率不超过 。

8．梁的斜截面破坏主要形态有① ② 和剪压破坏

三种。

9. 钢筋的塑性性能是以 和 指标来反映。

10. 钢筋混凝土梁正截面设计中，b ξξ≤是为了 ，而m i

n s A b h ρ≥是为了 。

11. 钢筋混凝土受扭构件承载力计算公式中0.6 1.7

stl y st yv cor A f s A f u ζ??≤=≤??的含义是指 。 12. 在钢筋混凝土结构构件中，钢筋和混凝土共同工作的基础是

。

13. 受弯构件受压区混凝土应力图形的等效原则是 。

四、简答题（每题6分,共24分）

1.请说明钢筋混凝土受弯构件最大裂缝宽度计算公式

m a x

2.11.9

0.08eq sk s te d C E σωψρ?

?

=+ ??

?

中各符号含义，控制裂缝宽度最有效的措施是什么？

2．影响斜截面抗剪承载力的主要因素有哪些？

3．受弯构件适筋梁从加荷到破坏正截面的受力过程可分为哪三个阶段？各阶

段分别作为什么计算或验算的依据？

得 分 评卷人

得 分 评卷人

4．《混凝土结构设计规范》将预应力混凝土的抗裂等级分为哪三个裂缝控制等级？各需满足什么要求？

五、计算题（每题11分,共33分）

1．某承受均布荷载的简支梁，截面尺寸 b×h = 250×400，梁内最大剪力设计值 V＝106 kN，梁内纵筋为一排，混凝土强度等级为 C20，箍筋采用Ⅰ级(HPB235)钢筋。求梁内所需的箍筋数量。(f c=9.6N/mm2，f t =1.10N/mm2，

f yV =210N/mm2， a

s

=35mm)

2．某实验室一楼面梁的尺寸为250mm×500mm，跨中最大弯矩设计值为M=180kN.m，采用强度等级C30的混凝土和HRB400级钢筋配筋，求所需纵向受力钢筋的面积。（f c=14.3N/mm2，f t =1.43N/mm2，f y=360N/mm2，ξb=0.518，

a s =35mm）

3．某钢筋混凝土偏心受压柱，承受轴向压力设计值N＝250kN，弯矩设计值M

＝158kN·m，截面尺寸为b×h＝300×400mm，a s＝a s'＝40mm，柱的计算长

度l0＝4.0m，经计算偏心矩增大系数η=1.039，采用C25混凝土和HRB335

钢筋，进行截面对称配筋设计。（f c＝11.9N/mm2， f y'＝f y＝300N/mm2，

ξb=0.550）

得分评卷人

试题三答案与评分标准

一、单项选择题（每小题2分，共20分）

1．A 2．C 3．A 4．B 5．A 6．D 7．C 8．D 9．B 10．D 二、判断题（每题1分,共10分）

1．× 2．× 3．√ 4．√ 5．√ 6．× 7．× 8．√ 9．√ 10．×

三、填空题（每题1分,共13分） 1．提高、降低 2．先张法、后张法 3．增大、越大 4．20d

5. As 和As ˊ之外、As 和As ˊ之间 6．受扭纵筋、箍筋 7．封闭式、5%

8．①斜压破坏、②斜拉破坏 9．伸长率、冷弯性能

10.避免超筋破坏、避免少筋破坏 11.受扭纵筋和箍筋的配筋强度比 12.存在粘结作用和相近的线膨胀系数。 13.压应力的合力不变和压应力合力作用点不变

四、简答题（每题6分，共24分）

1．请说明钢筋混凝土受弯构件最大裂缝宽度计算公式

max 2.1 1.90.08eq sk s te d C E σωψ

ρ?

?

=+ ???

中各符号含义，控制裂缝宽度最有效措施是什么？

答：各符号含义如下

ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数；

C ——混凝土保护层厚度；

sk σ——按荷载效应标准组合计算的钢筋混凝土构件裂缝处，纵向钢筋的应力；

s E ——纵向受拉钢筋的弹性模量； eq d ——纵筋等效直径；

te ρ——按有效受拉区混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率。（4分） 控制裂缝宽度的最有效措施是减小纵向受拉钢筋的应力，也就是相应的增加s A 。

（2分） 2．影响斜截面抗剪承载力的主要因素有哪些？ 答：影响斜截面抗剪承载力的主要因素有：

（1）剪跨比和跨高比：剪跨比大，V u 小 （1分） （2）混凝土强度等级：等级越高，V u 大 （1分） （3）箍筋的配筋率：配置腹筋，V u 增大 （1分） （4）纵向钢筋的配筋率：配筋率大，V u 大 （1分） （5）斜截面的骨料咬合力 （1分） （6）截面尺寸和形状 （1分）

3．受弯构件适筋梁从加荷到破坏正截面的受力过程可分为哪三个阶段？各阶段分别作为什么计算或验算的依据？

答：第Ⅰ阶段又称为未裂阶段，是抗裂验算的依据； （2分）

第Ⅱ阶段又称为裂缝阶段，是裂缝开展宽度验算和变形验算的依据； （2分）

第Ⅲ阶段又称为破坏阶段，是承载能力极限状态计算的依据。 （2分）

4．《混凝土结构设计规范》将预应力混凝土的抗裂等级分为哪三个裂缝控制等级？各需满足什么要求？

答：①一级： 为严格要求不出现裂缝的构件

要求 σck －σpc ≤0 （2分） ②二级： 为一般要求不出现裂缝的构件

要求σck －σpc ≤f tk 且σcq －σpc ≤0 （2分） ③三级 ：为允许出现裂缝的构件

要求ωmax ≤ωlim （2分）

五、计算题（每题11分,共33分）

1．某承受均布荷载的简支梁，截面尺寸 b ×h = 250×400，梁内最大剪力设计值 V ＝106 kN ，梁内纵筋为一排，混凝土强度等级为 C20，箍筋采用Ⅰ级(HPB235)钢筋。求梁内所需的箍筋数量。(f c =9.6N/mm 2，f t =1.10N/mm 2 ，

f yV =210N/mm 2， a s =35mm)

解：h o =h- a s = 365mm （1分）

h w / b = 1.46 ＜ 4

N 106000 V 1752003652506.925.025.00=>=???=bh f c c β 截面尺寸适合。 （2分）

106000V 70265.5 3652501.17.07.00=<=???=bh f t 应按计算配筋。 （2分） 设仅用箍筋：

0025.17.0h s nA f bh f V sv yv

t +=, 365

21025.156210

106000??-=

s A n sv = 0.52 设为双肢φ6箍s ≤ 109.6mm ，选用箍筋φ6@100。 （4分） 最小配箍率的验算：

00125.0210

1.124.024.0min ===yv t sv f f ρ＜00226.01002503.282=??==bs A n

sv sv ρ，满足要求。

（2分）

2．某实验室一楼面梁的尺寸为250mm×500mm，跨中最大弯矩设计值为M=180k N·m，采用强度等级C30的混凝土和HRB400级钢筋配筋，求所需纵向受力钢筋的面积。（f c =14.3N/mm 2，f t =1.43N/mm 2 ，f y =360N/mm 2，ξb =0.518，a s =35mm ）

解：先假定受力钢筋按一排布置，则

1）求h 0

h 0=h-35mm=500mm-35mm=465mm （1分） 2）求αs

α1=1.0，f c =14.3N/mm 2，f y =360N/mm 2，ξb=0.518

233.04652503.1411018026

201=????==bh f M c s αα （2分）

3）求ξ

269.0233.0211211=?--=--=s αξ<ξb=0.518 不超筋 （2分）

4）求As

2

11243360

465

269.02503.140.1mm f h b f A y

c s =????=

=

ξα

（3分） 5）验算最小配筋率

178.0360

43.14545

==y t f f ＜0.2 取ρmin =0.2%

1243

0.10690.2250465

o As bh ρ=

==?? 0.107＞0.2% 不少筋 选用

420

（As=1256mm 2），一排可以布置得下，因此不必修改h 0重新计算As 。 （3分）

3．某钢筋混凝土偏心受压柱，承受轴向压力设计值N ＝250kN ，弯矩设计值M ＝158kN·m，截面尺寸为b ×h ＝300×400mm，a s ＝a s '＝40mm ，柱的计算长度l 0＝4.0m ，经计算偏心矩增大系数η=1.039，采用C25混凝土和HRB335钢筋，进行截面对称配筋设计。（f c ＝11.9N/mm 2， f y '＝f y ＝300N/mm 2，ξb =0.550） 解：（1）求h 0

h 0=h-a s =400-40=360（mm ） （1分） （2）计算初始偏心距e i