《混凝土结构设计原理》模拟试题4

一选择题（1分×10=10分）

1．钢筋的屈服强度是指（）。

A.比例极限；

B.弹性极限；

C.屈服上限；

D.屈服下限。

2．钢筋混凝土偏心受拉构件，判别大、小偏心受拉的根据是（）。

A. 截面破坏时，受拉钢筋是否屈服；

B. 截面破坏时，受压钢筋是否屈服；

C. 受压一侧混凝土是否压碎；

D. 纵向拉力N 的作用点的位置。

3．《混凝土结构设计规范》定义的裂缝宽度是指：（）。

A ．受拉钢筋重心水平处构件底面上混凝土的裂缝宽度；

B ．受拉钢筋重心水平处构件侧表面上混凝土的裂缝宽度；

C ．构件底面上混凝土的裂缝宽度；

D ．构件侧表面上混凝土的裂缝宽度。

4．关于受弯构件裂缝发展的说法正确的是（）。

A ．受弯构件的裂缝会一直发展，直到构件的破坏；

B ．钢筋混凝土受弯构件两条裂缝之间的平均裂缝间距为1.0倍的粘结应力传递长度；

C ．裂缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋的伸长，导致混凝土与钢筋之间产生相对滑移的结果；

D ．裂缝的出现不是随机的。

5．预应力混凝土先张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为（）。

A. 21l l σσ+；

B. 321l l l σσσ++ ；

C. 4321l l l l σσσσ+++ ；

D. 54321l l l l l σσσσσ++++；

6．全预应力混凝土构件在使用条件下，构件截面混凝土（）。

A. 不出现拉应力；

B. 允许出现拉应力；

C. 不出现压应力；

D. 允许出现压应力。

7．混凝土构件的平均裂缝间距与下列哪个因素无关（）。

A ．混凝土强度等级；

B ．混凝土保护层厚度；

C ．纵向受拉钢筋直径；

D ．纵向钢筋配筋率。

8．普通钢筋混凝土结构裂缝控制等级为（）。

A 一级； B.二级；C.三级；D 四级

9．其他条件相同时，预应力混凝土构件的延性比普通混凝土构件的延性（）。

A. 相同；

B. 大些；

C. 小些；

D. 大很多。

10．《混凝土结构设计规范》规定，当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时，混凝土强度等级不应低于（ D ）。

A.C20 ；

B.C30 ；

C.C35 ；

D.C40

二判断题（1分×10=10分）

1．截面复核中，如果b ξξ>，说明梁发生破坏，承载力为0。（）

2．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。（）

3．钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是远侧钢筋受拉屈服，随后近侧钢筋受压屈服，混凝土也压碎。

（）

4．大偏心构件存在混凝土受压区。（）

5．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。（）

6．受弯构件弯曲刚度是随弯矩增大而减小的。（）

7．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。（）

8．con σ张拉控制应力的确定是越大越好。（）

9．预应力钢筋应力松弛与张拉控制应力的大小有关，张拉控制应力越大，松弛越小。（）

10．混凝土预压前发生的预应力损失称为第一批预应力损失组合。（）

三简答题（5分×8=40分）

1．什么是双筋截面？在什么情况下才采用双筋截面？

2．确定等效矩形应力图的原则是什么？

3．偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么？大、小偏心破坏的受力特点和破坏特征各有何不同？

4．如何保证受弯构件斜截面承载力？

5．附加偏心距a e 的物理意义是什么？如何取值?

6．裂缝宽度与哪些因素有关，如不满足裂缝宽度限值，应如何处理?

7．受弯构件短期刚度B s 与哪些因素有关，如不满足构件变形限值，应如何处理?

8．什么是张拉控制应力？为何先张法的张拉控制应力略高于后张法？

四计算题（40分）

1．已知一矩形截面梁截面尺寸b ×h= 200mm ×500mm ，弯矩设计值M=216KN ·m ，混泥土强度等级为C30，在受压区配有320的受压钢筋。时计算受拉钢筋截面面积As(HRB335级钢筋)

2．钢筋混凝土矩形截面简支梁，如图所示，截面尺寸250mm ×500mm ，混凝土强度等级为C20（f t =1.1N/mm 2、f c =9.6 N/mm 2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（f yv =210 N/mm 2），纵筋为2

25和222的HRB400级钢筋（f y =360 N/mm 2）。求：箍筋和弯起钢筋。

3．已知一均布荷载作用下钢筋混泥土矩截面弯、剪、扭构件，截面尺寸为b ×h=200mm ×400mm 。构件所承受的弯矩设计值M=50KN.m ，剪力设计值V=52KN,扭矩设计值T=4KN.m 。全部采用HPB235级钢筋，采用C20混泥土。试计算其配筋。

《混凝土结构设计原理》模拟试题4

参考答案

一．选择题（10分）

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

二．判断题（10分）

1．× 2. 3.

4. 5. × 6. 7. × 8. × 9. × 10.

三．问答题（40分）

1．什么是双筋截面？在什么情况下才采用双筋截面？

答：在单筋截面受压区配置受力钢筋后便构成双筋截面。在受压区配置钢筋，可协助混凝土承受压力，提高截面的受弯承载力；由于受压钢筋的存在，增加了截面的延性，有利于改善构件的抗震性下的挠度也是有利的.

双筋截面一般不经济，但下列情况可以采用：（1）弯矩较大，且截面高度受到限制，而采用单筋截面将引起超筋；（2）同一截面内受变号弯矩作用；（3）由于某种原因（延性、构造），受压区已配置'

s A ；（4）为了提高构件抗震性能或减少结构在长期荷载下的变形。

2．确定等效矩形应力图的原则是什么？

《混凝土结构设计规范》规定，将实际应力图形换算为等效矩形应力图形时必须满足以下两个条件：

（1）受压区混凝土压应力合力C 值的大小不变，即两个应力图形的面积应相等；

（2）合力C 作用点位置不变，即两个应力图形的形心位置应相同。等效矩形应力图的采用使简化计算成为可能。

3．偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么？大、小偏心破坏的受力特点和破坏特征各有何不同？答：（1）当N 作用在纵向钢筋s A 合力点和's A 合力点范围以外时，为大偏心受拉；当N 作用在纵向钢筋s A 合力点和's A 合力点范围之间时，为小偏心受拉；

（2）大偏心受拉有混凝土受压区，钢筋先达到屈服强度，然后混凝土受压破坏；小偏心受拉破坏时，混凝土完全退出工作，由纵筋来承担所有的外力。

4．如何保证受弯构件斜截面承载力？

答：斜截面受剪承载力通过计算配箍筋或弯起钢筋来满足；

斜截面受弯承载力通过构造措施来保证；

5．附加偏心距a e 的物理意义是什么？如何取值?

答：附加偏心距a e 的物理意义在于，考虑由于荷载偏差、施工误差等因素的影响，0e 会增大或减小，另外，混凝土材料本身的不均匀性，也难保证几何中心和物理中心的重合。其值取20mm 和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大者。

6．裂缝宽度与哪些因素有关，如不满足裂缝宽度限值，应如何处理?

答：与构件类型、保护层厚度、配筋率、钢筋直径和钢筋应力等因素有关。如不满足，可以采取减小钢筋应力（即增加钢筋用量）或减小钢筋直径等措施。

7．受弯构件短期刚度B s 与哪些因素有关，如不满足构件变形限值，应如何处理?

答：影响因素有：配筋率ρ、截面形状、混凝土强度等级、截面有效高度h 0。可以看出，如果挠度验算不符合要求，可增大截面高度，选择合适的配筋率ρ。

8．什么是张拉控制应力？为何先张法的张拉控制应力略高于后张法？

答：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。

②因为先张法是在浇灌混凝土之前在台座上张拉钢筋，预应力钢筋中建立的拉应力就是控制应力。放张预应力钢筋后构件产生回缩而引起预应力损失；而后张法是在混凝土构件上张拉钢筋，张拉时构件被压缩，张拉设备千斤顶所示的张拉控制应力为已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力，所以先张法的张拉控制应力略高于后张法。

四．计算题（40分）

1. 解：

（1）假设受拉和受压钢筋按两排布置a s =s a '=60mm

0h =h —a s =500—60=440mm

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得：

1α=1.0 , c f =14.3 N/2mm , y f =300N/2mm , y f '=300N/2mm ,

b ξ=0.550 受压区高度x ：

x =0h

- =440

- 又120mm=2s a '

(2) 求受拉钢筋面积S A

S A =1y s c y f A f bx f α''+=30094214.320097.0

300?+??=18672mm

取

620 ，S A =18842mm

解：

（1）求剪力设计值

支座边缘处截面的剪力值最大

KN ql V 8.154)24.04.5(6021

0max =-??==

（2）验算截面尺寸

486.1250465

,4650<====b h mm h h w

属厚腹梁，混凝土强度等级为C20，f cuk =20N/mm 2<50 N/mm 2故βc =1

max 02790004652506.9125.025.0V N bh f c c >=????=β

截面符合要求。

（3）验算是否需要计算配置箍筋

,5.895124652501.17.07.0max 0V N bh f t <=???=故需要进行配箍计算。

（4）配置腹筋

根据已配的225+222纵向钢筋，可利用122以45°弯起，则弯筋承担的剪力：

f A V s

y sb sb 1.77406223601.3808.0sin 8.0=???==α

混凝土和箍筋承担的剪力：

N V V V sb cs 9.773931.77406154800=-=-=

选用Φ8@200 ，实有

)

(9.773930.1509104652003

.50221025.15.8951225.17.00

0可以N N h s nA f bh f V sv yv t cs >=????+=+=

(6)验算弯起点处的斜截面

N V 0.15091012600058.248

.058.2154800<=-?=

故满足要求。

3．

解：

（1）受弯纵筋计算设钢筋按一排布置，取040035365h mm =-=

查表得：t f =1.1N/2mm c f =9.6N/2mm y f =210N/2mm

221050100.1955

1.09.6200365s c M f bh αα?===???

1120.2196s ξα=-=

10 1.09.60.2196200365

733210c S y f bh A mm f αξ????∴===

（2）受剪及受扭钢筋计算

截面限制条件验算：0365,w h h mm == /365/200 1.8254w h b ==<

025210410 1.459/2003650.8 6.710

0.250.25 1.09.6 2.4/t c c V T N mm bh W f N mm β??+=+=???<=??=

故截面尺寸满足要求，又2220 1.459/0.7 1.1/0.25 1.09.60.77/t V T N mm N mm N mm bh W +=>?=??= 故需按计算配置受扭钢筋

受剪钢筋计算：

601.5

1.50.9395

.5210 6.71010.510.5410200365t t V W Tbh β=

==??

?++????

2(20050)(40050)52500cor A mm =-?-=

受剪箍筋：

352100.7(1.50.9395)200365 1.1

0.2139

1.25210365svl v A s ?-?-???==??

受扭箍筋取 1.3ζ=，

得：

60.1045

stl t A s ==

故得腹板单肢箍筋的需要量为

0.2139

0.10450.2112stl A s =+=

取箍筋直径为8φ（250.3svl A mm =）

50.3

2380.2110.211svl

A s ===mm 取s=220mm

受扭纵筋：

1.350.32101000/210220297stl A mm =????=

故得腹板纵筋：

弯曲受压区纵筋总面积为

2297/2149s A mm '== 选用2210(157)S A mm φ'=

弯曲受拉纵筋总面积为

2733297/2882s A mm =+= 选用2220218(883)s A mm φφ+=