14年混凝土结构设计原理试卷A答案

１淮海工学院13-14学年第1学期混凝土结构设计原理试卷A（闭卷）题号一二三四五六七八九总分得分一、填空题(0.5×32=16分)1.普通热轧钢筋取屈服_强度作为设计强度指标，高强钢材取_________2.0_（条件屈服点）__应力作为强度指标。2混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土收缩，在荷载保持不变的情况下，随时间增长的变形称为徐变。徐变使钢筋混凝土柱发生应力重分布现象，使钢筋应力_增大_______，混凝土应力____减小__________。3.钢筋和混凝土两种性质不同的材料之所以能共同工作，是因为(1).钢筋与混凝土之间有良好的粘结力__，(2).__二者有相近的温度线膨胀系数。钢筋和混凝土结合在一道，充分利用了混凝土_____抗压强度高_____和钢筋____抗拉强度高__的特点。对___大直径______和____强度高____钢筋，与混凝土的粘结问题尤为重要，故对这两种钢筋，常制成变形钢筋___。4.受弯构件正截面的抗裂验算以第一阶段末阶段作为计算依据；极限承载力的计算依据是第三阶段末阶段；变形和裂缝宽度计算以第二阶段阶段为计算依据。5.少筋梁的经济性不好，这是因为破坏时受压区混凝土未被压碎；超筋梁的经济性不好，这是因为破坏时受拉钢筋没有屈服。6.计算简支梁跨中最大弯矩时采用计算跨度，计算支座最大剪力采用净跨度。7.00/he等相同的偏压柱,增大hl/0时,可能由材料破坏转变为失稳破坏。8.采用预应力和配置钢筋都是为了解决砼抗拉强度低的问题,但两者之间采用的方法在概念上不同的,钢筋砼构件是_____让钢筋代替混凝土受拉_______________；而预应力砼构件是____让混凝土以压代拉________。9.先张法构件有下列各项预应力损失_54321lllll___后张法构件有下列预应力损失654321llllll。10.预应力正截面抗裂要求分为三个等级：一级_正常使用阶段严格要求不出现裂缝的构件，要求_________________________________________；二级___正常使用阶段一般要求不出现裂缝的构件；要求三级______正常使用阶段允许出现裂缝的构件，要求_________________。二、单项选择题(1×12=12分)答案请填入下表：题号123456789101112答案AACBACAADBAB1.仅配筋率不同的两个轴压构件,配筋率大时徐变引起的混凝土应力重分布程度:(A)大(B)小(C)不变(D)不肯定2.仅配筋率不同的甲,乙两轴拉构件即将开裂时,其钢筋应力。tkpcckf0pccq0pccklimmax２(A)甲≈乙(B)甲＞乙(C)甲＜乙(D)不能肯定3.轴压构件中,随荷载增加,钢筋应力的增长速度快于混凝土,这是因为:(A)钢筋的弹性模量比混凝土高(B)钢筋的强度比混凝土高(C)混凝土的塑性性能(D)钢筋截面积比混凝土截面积小4.受扭纵筋,箍筋的配筋强度比在０.６～１.７之间时,(A)均布纵筋、箍筋部分屈服(B)均布纵筋、箍筋均屈服(C)仅箍筋屈服(D)不对称纵筋、箍筋均屈服5.剪扭构件的承载力公式中：(A)混凝土承载部分相关,钢筋不相关(B)混凝土和钢筋均相关(C)混凝土和钢筋均不相关(D)混凝土不相关,钢筋相关6.试决定下面四组属大偏压时最不利的一组内力为：(A)Ｎmax,Ｍmax(B)Ｎmax,Ｍmin(C)Ｎmin,Ｍmax(D)Ｎmin,Ｍmin7.试决定下面属小偏压时最不利的一组内力：(A)Ｎmax,Ｍmax(B)Ｎmax,Ｍmin(C)Ｎmin,Ｍmax(D)Ｎmax,Ｍmax8.普通钢筋混凝土梁内采用高等级钢筋后：(A)裂缝宽度不容易满足(B)裂缝宽易满足(C)对两种极限状态均有利(D)对极限承载力没有影响9.钢筋砼等截面受弯构件,其截面刚度：(A)沿构件长度不变;不随荷载变化(B)不随荷载变化;但沿构件长度变化(C)沿构件长度不变;但随荷载变化(D)随荷载变化;且沿构件长度变化10.验算施工阶段预应力混凝土轴拉构件时,对先张法,预应力钢筋应力取：(A)σcon(B)σcon－σLI(C)σcon－σLII(D)σcon－σL11.验算后张法预应力轴拉构件端部局部承压时,钢筋总拉力为：(A)1.2σconＡp(B)（σcon－σL）ＡP(C)1.2（σcon－σL1）Ａp(D)σconＡp12.仅配ＡP的ＰＣ受弯构件与条件相同的ＲＣ受弯构件相比：(A)受弯、受剪承载力相同(B)受弯同、受剪可提高(C)曲线配筋时,受剪能力提高(D)受弯受剪均可提高三、简答题（37分）1.试提出3种以上的降低混凝土收缩的措施；（3分）答：降低水灰比；采用蒸汽养护；采用级配好的骨料等。2.钢筋的抗压强度是如何取值的？为什么？（4分）答：混凝土破坏时的压应变大约为0.002，此时相应的纵筋应力值2''/400mmNEsss；对于HRB400级、HRB335级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度，对于高强钢筋在计算fy’值时只能取400N/mm2。（4分）3.在双筋梁计算中，限制条件２ａs′≤ｘ≤ξbｈ0有何意义？（4分）答：前一个条件：保证受压钢筋屈服；后一个条件：保证受拉钢筋屈服。4.试提出四种以上梁中配置箍筋的有利作用（4分）答：固定受力筋的位置；抗剪；增加钢筋与混凝土之间的粘结力；防止受压钢筋压曲。5.何谓腹筋？无腹筋梁的抗剪强度由哪几部分组成？（5分）答：箍筋和弯起筋。三部分：剪压区混凝土切应力合力；骨料咬合力；纵筋的销栓力。6.试推导有明显屈服台阶的钢筋ξb的计算公式？（4分）答：根据界限破坏时截面应变图形得到scuyycucubbbEfhxhx1110010３7.描述裂缝宽度计算、刚度计算公式中的参数ψ的意义。（3分）答：该参数反映了裂缝间混凝土参与受拉工作的情况，随着弯矩增加，由于裂缝间粘结力的逐渐破坏，混凝土参与受拉的程度减小，平均应变增大，y逐渐趋于1.0，抗弯刚度逐渐降低。8.两根仅配预应力筋Ap的轴心受拉构件，分别为先张法和后张法施工，2请填表：（10分）构件状态相关参数施加预应力方式先张法后张法完成σLⅠσpⅠpcElconlconσpcⅠ完成σLⅡσpⅡpcElconlconσpcⅡ受荷至消压σp0lconpcElconN00Apc0Apc受荷至开裂σpNcr0)(Aftkpc0)(Aftkpc极限状态σppyfpyfNuPpyAfPpyAf四、计算题（四小题，共35分）1.一轴心受拉构件，采用Ⅱ级钢筋，C20混凝土，实测混凝土开裂时的抗拉强度otf＝1.6MPa,试问：（1）.在混凝土即将开裂，拉应力达otf时，钢筋中的应力是多少？（otf时，CE＝15KN/mm2，SE＝200KN/mm2）；(3分)（2）.如拉杆截面为300×300mm2，钢筋为4Φ16Ⅱ级钢筋，混凝土开裂后，钢筋的应力增量是多少？(4分)解：1.22804,90000300300mmAmmAsc2//3.216.115200mmNEECsskNAfNEctcr4.113)21(2.2/1.179/mmNAAfscts2.已知一双筋矩形截面梁，梁的尺寸b×h=200mm×500mm，采用的混凝土强度等级为C25(cf=11.9N/mm2tf=1.27N/mm2)，钢筋为HRB335(mmammammNffssbyy40,60,550.0,/300'2/)，截面设计弯矩M=210kN·m。试求纵向受拉钢筋和受压钢筋的截面面积（计算出钢筋用量即可，不必选配钢筋）。（8分）解：mmh440605000（1分）取55.0b（1分）226/222)40440(3004402009.11398.010210mmAs(3分)2214230044055.02009.11222mmAs（3分）0AAPlconnPlconAA0AAPlconnPlconAAtkElconf)(pctkElconf４3.一钢筋混凝土短柱采用C30的混凝土,(fc=14.3MPa),截面为300㎜×150㎜,As为3Φ20(Ⅱ级钢，941㎜2),As'为2Φ14(Ⅱ级钢，308㎜2),a=a'=35mm,fy=fy’=300MPa,ξb=0.55，ea=0，不必考虑二阶弯矩的影响。当变动纵向压力N的偏心距eo时,其承载力也随之变化。试回答：(1)在何种偏心距情况下，试件将有最大的N?并计算此时的N；(4分)(2)在何种情况下，试件将有最大的抗弯能力,并计算此时的N和eo。(6分)（提示：根据偏压构件的N-M相关曲线知识作答）解：（1）、柱为轴心受压时，可以承受更最大的轴力，因为为短柱，此时取1（1分）所以：KNAfAfNcSy4.916)3.141503003001249(9.0)(9.0（4分）（2）、当处于界限破坏时，试件将有最大的抗弯能力，此时b（2分）10)14.31500.55265300308300941123cbySySNfbhfAfAKN（2分）81316959)35265(300308)55.05.01(26526555.01503.14)()5.01()2/(02010ssybbcsahAfhbfaheN066115066135150546seamm（2分）4.某后张法轴心受拉构件完成第一批损失后力筋中的应力σpⅠ＝600MPa,若Ap=500mm2,Ep=180000MPa,Ac=38400mm2,An=40000mm2,Ao=44000mm2,Ec=40000MPa,Es=200000MPa,试问：(1)当砼的收缩徐变的应变为0.0006,预应力筋的应力松驰损失为30MPa,此时砼和非力筋的应力（σpcⅡ、σs）各为多少?（4分）(2)若混凝土的抗拉强度otf＝1.6MPa，构件的开裂荷载为多少?（6分）解：（1）混凝土的收缩徐变的应变为0.0006时，相应的力筋的25/1081800000006.0mmNl2/78.540000500)10830600(mmNpc