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水工钢筋混凝土结构习题第1页第一章钢筋混凝土结构的材料[思考题1-1]钢筋的伸长率和冷弯性能是标志钢筋的什么性能?[思考题1-2]检验钢筋的质量有哪几项要求?[思考题1-3]混凝土的强度等级的怎样确定的？有什么用途？《规范》中混凝土强度等级是如何划分的？[思考题1-4]混凝土的立方体抗压强度cuf是如何测定的?它的标准值的用途是什么?试件尺寸的大小为何影响混凝土的立方体抗压强度?[思考题1-5]混凝土在单向压应力及剪应力共同作用下，混凝土的抗剪强度是如何变化？[思考题1-6]什么是混凝土的徐变？徐变对混凝土结构有哪些影响？[思考题1-7]什么是混凝土的收缩?如何减少混凝土收缩?[思考题1-8]在大体积混凝土结构中，能否用钢筋来防止温度裂缝或干缩裂缝的出现?[思考题1-9]保证钢筋在混凝土中不被拔出，应使钢筋在混凝土中有足够的锚固长度al，锚固长度al是如何确定?[思考题1-10]光面钢筋与变形钢筋粘结机理有何不同？变形钢筋的粘结破坏形式怎样？[思考题1-11]加大保护层厚度和增加横向配筋来提高粘结强度为什么有上限？[思考题1-12]影响粘结强度的主要因素有哪些？《规范》在保证粘结强度方面有哪些构造措施？第二章钢筋混凝土结构设计计算原则[思考题2-1]结构的极限状态的定义?[思考题2-2]以概率论为基础的极限状态设计法的基本思路?目前国际上以概率论为基础的设计方法分为哪三个水准?我国《水工混凝土设计规范》(DL/T5057—2009)采用了哪一水准的设计方法？[思考题2-3]失效概率的物理意义?失效概率与可靠概率之间有何关系?[思考题2-4]结构在设计基准期内安全、可靠、经济合理。则失效概率与允许失效概率或可靠指标与目标可靠指标之间应符合什么条件?[思考题2-5]水工建筑物的级别和水工建筑物的结构安全级别与结构重要性系数有什么关系？[思考题2-6]什么是荷载的标准值?它们的保证率是多少?[思考题2-7]什么是荷载的标准值?它们的保证率是多少?[思考题2-8]什么是材料强度的标准值?它们的保证率是多少？[思考题2-9]简述水工混凝土结构设计规范的主要特点?在设计表达式中采用了哪些系数来保结构的可靠度?[习题2-1]已知一轴心受拉构件，轴向拉力N的平均值为122kN，标准差为8kN；截面承载能力R的平均值为175kN，标准差为14.5kN(荷载效应N和结构抗力R均为正态分布)。试求该轴心受拉构件的可靠度指标。若构件属延性破坏，结构安全级别为Ⅰ级，该构件是否安全可靠。[习题2-2]某水闸工作桥桥面由永久荷载标准值引起的桥面板跨中截面弯矩MGk＝13.23kNm；活荷载标准值引起的弯矩MQk＝3.8kNm；HRB335安全级别。试求桥面板跨中截面弯矩设计值。水工钢筋混凝土结构习题第2页[习题2-3]试求题2在正常使用极限状态验算时，板跨中截面弯矩组合值。[习题2-4]有一水闸(4级建筑物)工作桥，T形梁甲上支承绳鼓式启闭机传来的启门力2×80kN，桥面上承受人群荷载3.0kN/m2，构件尺寸如题图所示。试求T形梁甲在正常运用期间梁的跨中弯矩设计值。提示：(1)本题启门力为启闭机额定限值，故属于可控的可变荷载。水工荷载规范未规定启闭机荷载分项系数，按《水工混凝土结构设计规范》的规定，应取γQ＝1.10。(2)人群荷载的分项系数γQ＝1.20。(3)正常运行期为持久状况。习题2-4图第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算[思考题3-1]梁、板中混凝土保护层的作用是什么？其最小值是多少？对梁内受力主筋的直径、净距有何要求？[思考题3-2]在板中，为何垂直于受力钢筋方向还要布置分布钢筋?分布钢筋的多少如何确定？它布置在受力钢筋的哪一侧?[思考题3-3]钢筋混凝土适筋梁从加载到破坏经历了哪几个阶段?各阶段正截面上应力与应变分布、中和轴位置、梁的跨中最大挠度的变化规律?每个阶段是哪种计算的依据?[思考题3-4]何谓梁的截面配筋率?配筋率的大小对梁的破坏性质有什么影响?梁的最大与最小配筋率是如何确定的?说明少筋梁、适筋梁与超筋梁的破坏特征有何区别？[思考题3-5]何谓界限破坏？界限破坏时的相对界限受压区计算高度ξb值与什么有关?ξb和最大配筋率ρmax有何关系?[思考题3-6]什么情况下可采用双筋梁？其计算应力图形如何确定？[思考题3-7]在双筋截面中受压钢筋起什么作用？[思考题3-8]采用高强钢筋作为双筋受弯构件的受压钢筋时，钢筋的强度为何不能被充分利用?为什么在受弯构件设计时钢筋的受压强度设计值不超过400N/mm2?[思考题3-9]T形截面梁的翼缘为什么要有计算宽度'fb的规定?'fb应如何确定?[思考题3-14]当构件承受的弯矩和截面高度都相同时，题图四种截面的正截面承载力需要的钢筋面积As是否一样？为什么？水工钢筋混凝土结构习题第3页思考题3-14图[习题3-1]一矩形截面简支梁，截面尺寸为250mm×500mm，选用混凝土强度等级为C20，钢筋为HRB335钢筋，弯矩设计值M=180kN·m，一类环境条件。计算该梁截面所需钢筋截面面积、选配钢筋并绘出符合构造要求的截面配筋图。[习题3-2]一矩形截面钢筋混凝土梁的截面尺寸b×h＝200mm×500mm，弯矩设计值M＝120kN·m，环境条件类别为一类。试计算混凝土强度等级为C20、钢筋为HPB235钢和HRB335钢筋时纵向受力钢筋截面面积；计算混凝土强度等级为C25，钢筋为HRB335时纵向受力钢筋截面面积。最后分析混凝土强度等级和钢筋级别对受弯构件承载力有什么影响?[习题3-3]一预制矩形钢筋混凝土梁的截面尺寸b×h＝120mm×250mm，选用混凝土强度等级为C20(cf＝10N/mm2)和HRB335钢筋(yf＝310N/mm2)，该梁跨中截面最大弯矩设计值M=6.5kN·m。试计算跨中截面所需的钢筋截面面积。(环境条件类别为一类)。[习题3-4]某一矩形钢筋混凝土梁的截面尺寸b×h＝300mm×750mm，根据设计荷载绘出的弯矩图见图3-2。采用混凝土强度等级为C20，HRB335钢筋，环境条件为一类，结构安全级别为HPB235。试按持久状况选配跨中截面和支座截面钢筋。习题3-4图习题3-5图[习题3-5]某梁截面尺寸及配筋如题图所示。混凝土强度等级为C20，安全级别为HRB335；该梁在短暂状况下，实际承受的弯矩值M＝1.0×108N.mm，一类环境条件。试复核此梁正截面受弯承载力是否满足要求。[习题3-6]一矩形截面梁的尺寸b×h＝250mm×500mm，一类环境条件，跨中最大弯短设计值M＝180kN·m，采用混凝土强度等级为C20，HRB335钢筋。由于延性的需要在受压区预先配置2Ф22的受压钢筋。试求该截面需配置的受拉钢筋截面面积。[习题3-7]题图为一试验梁，截面b×h=120mm×250mm，其混凝土的立方体抗压强度fcu=21.8N/mm2，配有2根直径16mm的HRB335钢筋，钢筋的实测屈服强度为fy=385N/mm2，试计算该试验梁破坏时的荷载（应考虑自重）。水工钢筋混凝土结构习题第4页习题3-7图[习题3-8]已知双筋矩形梁截面b×h=200mm×450mm，混凝土强度等级C20，HRB335钢筋，配置212受压钢筋，325+222受拉钢筋，试求该截面所能承受的最大弯矩设计值M。[习题3-9]某T形截面梁翼缘计算宽度=500mm，b=250mm，h=600mm，=80mm，混凝土强度等级C20，HRB335钢筋，承受弯矩设计值M=256kN·m，试求受拉钢筋面积，并画出配筋图。[习题3-10]某T形截面梁，翼缘计算宽度=1200mm，b=200mm，h=600mm，=80mm，混凝土强度等级C20，配有420受拉钢筋，承受弯矩设计值M=131kN·m，试复核梁截面是否安全。[习题3-11]某T形截面梁，翼缘计算宽度=400mm，b=200mm，h=600mm，=100mm，as=60mm，混凝土强度等级C20，HRB335钢筋620，试计算该梁能承受的最大弯矩M。[习题3-12]试编写单、双筋矩形梁正截面承载力计算程序。第四章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算[思考题4-1]无腹筋梁在斜裂缝形成前后的应力状态有什么变化？[思考题4-2]为什么梁一般在跨中产生垂直裂缝而在支座附近产生斜裂缝？斜裂缝有哪两种形态？[思考题4-3]什么是剪跨比？它对梁的斜截面抗剪有什么影响？[思考题4-4]影响梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？[思考题4-5]梁斜截面破坏的主要形态有哪几种？它们分别在什么情况下发生？破坏性质如何？[思考题4-6]无腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式的意义和适用范围如何？[思考题4-7]有腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式有什么限制条件？其意义如何？[思考题4-8]梁内箍筋有哪些作用？其主要构造要求有哪些？[思考题4-9]在斜截面抗剪计算时，什么情况须考虑集中荷载的影响？什么情况则不须考虑？[思考题4-10]什么叫抵抗弯矩图（或材料图）？如何绘制？它与设计弯矩图有什么关系？[思考题4-11]在梁中弯起一部分钢筋用于斜截面抗剪时，应当注意哪些问题？[思考题4-12]如何确定负弯矩钢筋截断位置？[思考题4-13]钢筋伸入支座的锚固长度有哪些要求？[思考题4-14]试绘下图中所示梁斜裂缝的大致位置和方向？水工钢筋混凝土结构习题第5页思考题4-14图[习题4-1]已知一钢筋混凝土矩形截面简支粱，其截面尺寸b×h＝250mm×550mm，支座处的剪力设计值V＝136kN，采用C20混凝土，箍筋采用HPB235钢筋。若不设弯起钢筋，试确定箍筋的直径、肢数和间距。[习题4-2]T形截面钢筋混凝土简支梁，截面尺寸如图4-3所示。集中荷载设计值Q=450kN(自重已折算成集中荷载)，混凝土采用C30，箍筋用HPB235钢筋，试求箍筋数量。习题4-2图[习题4-3]已知某钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度l0=6000mm，净跨ln=5760mm，截面尺寸，采用C20混凝土，HRB335纵向钢筋和HPB235箍筋。若已知梁的纵向受力钢筋422，试求：当采用φ6@200双肢箍和φ8@200双肢箍时，梁所能承受的荷载设计值分别为多少？[习题4-4]一钢筋混凝土外伸粱如题图所示，承受均布荷载及集中荷载(设计值)，截面尺寸b×h＝200mm×500mm(h0＝465mm)，混凝土强度等级为C20，箍筋用HPB235钢筋。求：①不配弯筋，求箍筋数量；②全梁配置双肢φ6＠150mm的箍筋，试配置该梁的弯起钢筋。习题4-4图[习题4-5]按图4-15的计算框图编写受弯构件斜截面抗剪承载力计算机程序。水工钢筋混凝土结构习题第6页第五章钢筋混凝土受压构件承载力计算[思考题5-1]为什么说在实际工程中严格的轴心受压构件是不存在的，需要考虑附加偏心距？[思考题5-2]试说明偏心距增大系数η的意义，并扼要说明建立η计算公式的途径。[思考题5-3]试从破坏原因、破坏性质及影响承载力的主要因素来分析偏心受压构件的两种破坏特征。当构件的截面、配筋及材料强度给定时，形成两种破坏特征的条件是什么？[思考题5-4]大偏心受压和小偏心受压的破坏特征有何区别？截面应力状态有何不同？它们的分界条件是什么？[思考题5-5]试比较大偏心受压构件和双筋受弯构件的应力分布，计算公式有何异同？[思考题5-6]在大偏心和小偏心受压构件截面设计时为什么都要补充一个条件（或方程）？这补充条件是根据什么建立的？[思考题5-7]试写出界限受压承载力设计值Nb，及界限偏心距e0b的表达式，这些表达式说明了什么？[思考题5-8]在截面设计中为什么要以界限偏心距来判断大偏心或小偏心受压情况？而在对称配筋情况下为什么就不能单凭它来判断？[思考题5-9]对称配筋与不对称配筋偏心受压构件的判别式、计算公式有何不同？图表制作的原理和方法是怎样的？[思考题5-10]对称配筋矩形截面偏心受压构件的N-M相关曲线是怎样导出来的？它可以用来说明哪些问题？[思考题5-11]在条件ηei≤0.3h0或ηei0.3h0式中，0.3h0是根据什