混凝土结构题库3答案

混凝土结构题库3 答案

一、名词解释

1、作用：指施加在结构或构件上的力，以及引起结构强迫变形或约束变形的原因。

2、结构可靠度：结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的概率。

3、荷载标准值：指在结构的使用期间，在正常情况下出现的最大荷载值。

4、消压轴力：当施加的轴力恰好抵消混凝土的预压应力，构件处于消压状态，这时的轴力称为消压轴力。

二、选择题

1．对于无腹筋梁，当1<λ时，常发生什么破坏（ A ）。

A.斜压破坏；

B.剪压破坏；

C.斜拉破坏；

D.弯曲破坏；

2. 下列哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失1l σ （ C ）。

A ．两次升温法；

B ．采用超张拉；

C ．增加台座长度；

D ．采用两端张拉；

3．混凝土的弹性模量是指（ A ）。

A ．原点弹性模量；

B ．切线模量；

C ．割线模量；

D ．变形模量；

4.对于无明显屈服点的钢筋，其强度标准值取值的依据是下列哪种? （ D ）

(A)最大应变对应的应力； (B)极限抗拉强度；

(C)比例弹性极限； (D)条件屈服强度。

5．（ A ）作为受弯构件抗裂计算的依据。

A ．Ⅰa 状态；

B ．Ⅱa 状态；

C ．Ⅲa 状态；

D ．第Ⅱ阶段；

6. 螺旋箍筋柱混凝土的实际抗压强度高于相同等级混凝土的抗压强度的原因是（ C ）。

（A ）螺旋钢筋参与混凝土受压； （B ）螺旋钢筋使混凝土密实；

（C ）螺旋钢筋约束了混凝土横向变形。

7．对于钢筋混凝土偏心受拉构件，下面说法错误的是（ A ）。

A ．如果b ξξ>，说明是小偏心受拉破坏；

B ．小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担；

C ．大偏心构件存在混凝土受压区；

D ．大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N 的作用点的位置；

8.一钢筋混凝土小偏压构件的三组作用效应分别为：

第1组M ＝50kN ﹒m 第2组M ＝40 kN ﹒m 第3组M ＝40 kN ﹒m

N ＝1000kN N ＝1000kN N ＝800kN

在截面设计时，上述三组荷载效应中起控制作用的荷载效应是下列哪项：（ A ）

（A ）第1组； （B ）第2组； （C ）第3组； （D ）第3组和第2组均应考虑。

9.混凝土强度等级

k cu f ,是由立方体抗压强度试验值按下述哪一项原则确定的。（ B ） (A)取平均值

m cu k cu f f ,,=，具有不小于50％的保证率； (B)取

()f m cu k cu f f δ645.11,,-=，具有不小于95％的保证率； (C)取

()f m cu k cu f f δ21,,-=，具有不小于97.73％的保证率； (D)取()f m cu k cu f f δ-=1,,，具有不小于84.13％的保证率。

10. 在保持不变的长期荷载作用下，钢筋混凝土轴心受压构件中（ C ）。

（A ）徐变使混凝土压应力减小，因为钢筋与混凝土共同变形，所以钢筋的压应力也减小；

（B ）由于徐变是应力不增加而变形随时间增长的现象，所以混凝土及钢筋的压应力均不变；

（C ）根据平衡，徐变使混凝土压应力减小，钢筋压应力增大。

11.控制混凝土构件因碳化引起的沿钢筋走向的裂缝的最有效措施是：（ D ）

（A ）提高混凝土强度等级； （B ）减小钢筋直径；

（C ）增加钢筋截面面积； （D ）选用足够的钢筋保护层厚度。

12. 对于混凝土的特性，以下何项叙述为正确：（ D ）

(A)水灰比愈大，收缩愈小； (B)养护环境湿度愈大，温度愈高，收缩愈大；

(C)水泥用量愈多，收缩愈小；(D)骨料的弹性模量愈高、所占体积比愈大，收缩愈小。

13. 条件相同的预应力混凝土受弯构件（PC ）和钢筋混凝土受弯构件（RC ），当外荷载增加M ?时，内力臂增量Z ?和钢筋（预应力钢筋Ap 和普通钢筋As ）应力增量σ?有（ B ）。

（A ）

PC Z ?>RC Z ?，PC σ?>RC σ?； （B ）PC Z ?>RC Z ?，PC σ?RC σ?。

14.结构设计的目的，就是要使所设计的结构，在规定的时间内能够在具有足够可靠性的前提下，完成全部预定的功能。结构的功能是由其使用要求决定的，具体有（ A ）。

(A) 承载能力、稳定、适用和耐久； (B) 经济、美观、适用和耐久；

(C) 承载能力、稳定、适用和经济； (D) 适用、经济、安全和美观。

15．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 ）。

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；

三、是非题

1．混凝土强度等级应按棱柱体抗压强度标准值确定。（ × ）

2．小偏心受拉构件的判别标准条件是b ξξ>。（ × ）

3．设计中使R M 图包住M 图，不一定能保证受弯构件的斜截面承载力。（ √ ）

4．荷载设计值等于荷载的标准值乘以荷载分项系数。（ √ ）

5．con σ张拉控制应力的确定是越大越好。（ × ）

6．混凝土在荷载重复作用下引起的破坏称为疲劳破坏。（ √ ）

7．可变荷载的组合值是可变荷载的基本代表值。（ × ）

8．受弯构件弯曲刚度是随弯矩增大而减小的。（ √ ）

9．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。（ √ ）

10．冷拉钢筋可以用作受压钢筋。（ × ）

11．对于'

f h x ≤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0

'h b A f s =ρ来计算。（ × ） 12．小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担。（ √ ）

13．钢筋混凝土受弯构件两条裂缝之间的平均裂缝间距为1.5倍的粘结应力传递长度。

（ √ ）

14．预应力混凝土结构可以提高构件的承载力。（ × ）

15．受压构件中要求不能采用有内凹角的箍筋。（ √ ）

四、简答题

1.钢筋与混凝土共同工作的原因？

（1）钢筋与混凝土之间存在有粘结力，使两者在荷载作用下能够协调变形，共同受力；

（2）钢筋与混凝土温度线膨胀系数相近，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；

（3）一定厚度的混凝土保护层起着防止钢筋锈蚀的作用。

2. 推导受弯构件界限相对受压区高度ξb 计算公式。 答：平均应变符合平截面假定得到：y

cu cu cb h x εεε+=0 将cb b x x ?=1β带入上式：y

cu cu b h x εεεβ+=01 于是：cu s y

b E f εβξ?+=11

3. 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：破坏是由于受拉钢筋首先达到屈服，进而导致压区混凝土受压破坏；

小偏心受压破坏：构件破坏是由于压区混凝土受压破坏，距轴力近端的钢筋屈服；

但远端的钢筋无论受压还是受拉，一般均未屈服；

4. 列举各种预应力损失的种类及其控制措施。

(1)锚具变形、钢筋回缩引起的预应力损失σl 1，减少措施：超张拉；选用变形和筋束回缩小的锚具；增加张拉台座长度等。

(2)预应力钢筋与管道壁间摩擦引起的预应力损失σl 2，减少措施：两端张拉、超张拉等。

（3）预应力筋与台座间的温差引起的预应力损失σl 3，减少措施：二级升温养护、采用钢模等。）

（4）预应力钢筋应力松弛引起的应力损失σl 4，减少措施：选用低松弛的钢筋、超张拉、注意初拉应力和养护温度的影响等。

（5）混凝土收缩和徐变引起的应力损失σl 5，减少措施：降低水灰比，减少水泥用量，采用水硬性、高标号、低收缩徐变的水泥；采用级配好的骨料、加强振捣；加强养护；配置非预应力钢筋等。

（6）环形预应力筋挤压混凝土产生的应力损失σl 6。减少措施：宜用于大直径的构件、注意初拉应力等

5. 适筋梁正截面受力全过程可分为几阶段？各阶段主要的特点？

可分为三阶段：弹性工作阶段、带裂缝工作阶段和屈服阶段。

弹性工作阶段：混凝土的应力应变关系处于弹性阶段。

带裂缝工作阶段：拉区混凝土退出工作，它所负担的拉力将由钢筋承担，开裂处钢筋应

力增大，裂缝宽度相应增大

屈服阶段：钢筋屈服，压区混凝土尚未压坏，弯矩仍可有所增大。但钢筋应力保持为屈

服强度，而应变持续增长，进入流幅。同时裂缝显著开展，中和轴迅速上移，

最后压区混凝土压碎，梁到达其极限弯矩，梁破坏。

五、计算题

1.某矩形截面偏心受压柱，处于一类环境，安全等级为二级，截面尺寸为300×400mm 。弯矩作用平面内柱上下端的支撑点之间的距离为3.5 m ，弯矩作用平面外柱的计算长度为4.375m ，选用C30混凝土(f c = 14.3N/mm 2)和HRB400钢筋(f y = f ＇y

=360N/mm 2)，承受轴力设计值为N =310kN ，柱顶截面弯矩设计值为M 1=155kN ?m ，柱底截面弯矩设计值为M 2=165kN ?m 。柱端弯矩已在结构分析时考虑侧移的二阶效应，柱挠曲变形为单曲率。采用不对称配筋，求该柱的截面配筋A s 及A ′s 。(垂直于弯矩作用平面的轴心受压承载能力满足，不要求验算)

【解】

（1）计算弯矩设计值，判断偏心受压类型

取a s ＝a ′s ＝40mm ，h 0＝h －a s ＝400－40＝360 mm

杆端弯矩比M 1/M 2＝155/165＝0.94＞0.9

所以应考虑杆件自身挠曲产生的附加弯矩影响。

a max ,202030

h e ??==????mm c c 30.50.514.3300400 2.77131010

f A N ζ???===>?，取ζc ＝1 1m 2

0.70.30.70.30.940.982M C M =+=+?= ()2c ns c 2a 02

63111300//1350011 1.03840016510130020/36031010l M N e h h ηζ??=+ ?+??

??=+??= ???????+ ????

M ＝C m ηns M 2＝0.982×1.038×165＝168.19 kN ?m ＞M 2

6

03

168.1910543mm 31010M e N ?===? e i ＝e 0+e a ＝543+20＝563mm ＞0.3h 0＝108mm

因此，可先按大偏心受压构件进行计算。

（2）计算A s 和A ′s

为了配筋最经济，即使（A s + A ′s

）最小，令ξ=ξb ＝0.518 i s 40056340723mm 22

h e e a =+-=+-= 将上述参数代入公式得

21c 0b b s y 0s 32(10.5)()

31010723114.33003600.518(10.50.518)

360(36040)Ne f bh A f h a αξξ--'=''-??-?????-?=?-

=92mm 2＜0.002×300×400＝240mm 2

取A ′s ＝240mm 2

1c b 0y s s y

322

114.30.51830036036024031010360

1601mm 0.002300400240mm f bh f A N

A f αξ''+-=????+?-?==>??= 满足要求。

2. 已知梁截面尺寸b ×h =250mm ×450mm ，弯矩设计值M ＝270kN ·m ，a s =60 mm ，

a s ’=35mm 。混凝土强度等级C30(f c =14.3 N/mm 2)，钢筋采用HRB400级(f ＇y = f y =360 N/mm 2)，

构件处于正常环境。求纵向钢筋截面面积。 解：384.0497.0390

2503.1410270max ,26

20=>=???==s c s a bh f M α 故应设计成双筋梁，取384.0max ,==s s a α

22

6020max ,8.478)35390(3603902503.14384.010270)(mm a h f bh f a M A y c s s =-????-?='-'-=' 2024858.478390250360

3.14518.0mm A bh f f A s y c b s =+???='+=ξ