2011研究生复试混凝土

共页第页石家庄铁道大学2011年攻读硕士学位研究生复试试题(A)科目名称混凝土结构设计原理所有试题答案一律写在答题纸上，不必抄题，但必须写明题号，答案写在试卷、草稿纸上一律无效。本试卷共3页，共4个大题………………………………………………………………………………………………一、选择题（共20分，每题2分。答案一律写在答题纸上，否则无效）1、某批混凝土经抽样测定后确定其强度等级为C30，这说明该批混凝土（）A立方体抗压强度的标准值为2/30mmN,具有97.73%的保证率；B立方体抗压强度的平均值为2/30mmN,具有95%的保证率；C立方体抗压强度标准值为2/30mmN,具有95%的保证率；D立方体抗压强度设计值为2/30mmN,具有95%的保证率；2、适筋受弯构件破坏时，关于受压区混凝土边缘的应力和应变，说法正确的是（）Ａ、应力和应变均达到最大Ｂ、应力最大，应变不是最大C、应力和应变均不是最大D、应力不是最大、应变最大3、变形钢筋与混凝土的粘结力主要来源于（）A化学胶着力和摩擦力B摩擦力C摩擦力和机械咬合力D化学胶着力和机械咬合力4、规范规定，弯起钢筋的弯起点应位于该钢筋强度充分利用点之外大于等于05.0h，这是为了（）A防止正截面受弯破坏B防止斜截面受弯破坏C防止斜截面受剪破坏D保证弯起钢筋具有足够的锚固长度5、以下说法，正确的是（）A．荷载设计值荷载标准值，材料强度设计值材料强{度标准值B．荷载设计值荷载标准值，材料强度设计值材料强度标准值C．荷载设计值荷载标准值，材料强度设计值材料强度标准值D．荷载设计值荷载标准值，材料强度设计值材料强度标准值A．轴心受拉时外荷载由混凝土和钢筋共同承受B．大偏心受拉时外荷载由混凝土和钢筋共同承受C．小偏心受拉时外荷载由混凝土和钢筋共同承受D．大偏心受拉时外荷载只由钢筋承受共页第页6、以下关于轴心受拉构件和偏心受拉构件的说法，正确的是()。A．轴心受拉时外荷载由混凝土和钢筋共同承受B．大偏心受拉时外荷载由混凝土和钢筋共同承受C．小偏心受拉时外荷载由混凝土和钢筋共同承受D．大偏心受拉时外荷载只由钢筋承受7．某一构件，当发生()破坏时，截面的抗弯承载力最大。A．大偏心受压B纯弯C界限n小偏心受压8．某钢筋混凝土梁，承受均布荷载，当07.0bhfVt时，应()。A.提高箍筋的抗拉强度B．增加截面尺寸C．按计算配置腹筋D.提高混凝土强度等级9．T形、工形截面构件，同时承受剪力和扭矩作用时()。A.剪力、扭矩全部由腹板承受B.剪力全部由腹板承受C.扭矩全部由腹板承受D.剪力、扭矩由全部截面承受10、某钢筋混凝土梁，在其他条件不变的情况下，并且不增加用钢量，用细钢筋代替粗钢筋，则()。A承载能力不变，裂缝宽度减小，挠度不变B承载能力不变，裂缝宽度变大，挠度增大C承载能力不变，裂缝宽度减小，挠度减小D承载能力减小，裂缝宽度减小，挠度也减小二、填空题（共10分，每空1分。答案一律写在答题纸上，否则无效。）1、在结构安全等级相同时，延性破坏的目标可靠度指标__脆性破坏的目标可靠度指标。2、进行裂缝宽度验算时，材料强度应取其___。3、在其他条件相同时，预应力构件曲线配筋的摩擦损失___直线配筋摩擦损失。4、受扭构件配筋设计时，要求min,tlstltlbhA,min,svsvsvbsA是为了保证____。5．钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度增大而__，随纵筋配筋率增大而__。6、预应力混凝土受拉构件计算时，换算截面积0A=__，净截面积nA=___。7、钢筋具有在变形保持不变的情况下应力降低的现象，称作______。8、存在剪应力时，混凝土的抗压强度____单向抗压强度。共页第页三、简答题(共35分，每题5分。答案一律写在答题纸上，否则无效。)1、绘出受弯构件正截面承载力计算时双筋梁的计算简图，并根据简图列出基本公式和公式的适用条件，说明适用条件的意义？2、什么是挠度计算的“最小刚度原则”？按照最小刚度原则计算挠度是否可以满足工程要求？为什么？3、轴心受压构件不宜采用高强度钢筋，当钢筋的强度设计值大于2/400mmN，取等于2/400mmN，说明原因？4、小偏心受压构件正截面承载力计算时，为什么要进行“反向破坏”的验算？为什么对称配筋的小偏心受压构件破坏，可不进行“反向破坏”的验算？5、简述预应力损失的种类及减小预应力损失的措施6、为什么说抗力具有不确定性？7、偏心受力构件中，轴向力的存在是如何影响其抗剪承载力的？四、计算题（共35分。答案一律写在答题纸上，否则无效。）1．某T形截面梁，截面尺寸为'fb＝1500mm，'fh＝80mm，b＝200mm，h=500mm，混凝土强度等级为C20，采用HPB235钢筋，配置320钢筋（sA＝941mm2），sa=35mm。跨中承受正弯矩设计值M＝120.0kNm，安全等级为二级。要求：复核该梁的承载力能否满足要求（15分）。提示：cf=9.6N/mm2；fy=210N/mm2，b＝0.614。2．钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸b×h＝400mm×500mm，柱的计算长度0l＝5.0m；混凝土强度等级为C25（cf=11.9N/mm2），纵筋采用HRB335（fy=fy=360N/mm2）。已配置sA为420（2s1256mmA），'sA为220（'2s628mmA），sa＝'sa＝40mm，b＝0.550。要求：计算当0e＝300mm时截面能承受的轴向压力设计值N。（20分）轴心受压构件的稳定系数0/lb≤81012141.00.980.950.92共页第页2011年攻读硕士学位研究生复试试题标准答案(A)科目名称混凝土结构设计原理一、选择题CDCBCBCCBA二、填空题1、小于；2、标准值；3、大于；4、不发生少筋破坏；5、增大、减小；6、EssEpp(1)(1)AAA、hEss(1)AAA；7、应力松弛；8、低于三、简答题1、答：双筋矩形截面梁的计算简图如下图所示。以此建立基本平衡方程如下：ys1cysfAfbxfA'1c0ys0s(0.5)()MfbxhxfAha适用条件：b0xh,'s2xa第一个适用条件是为了防止超筋破坏，第二个适用条件是为了保证'sA在破坏时达到屈服。2、答：对于钢筋混凝土梁，不同截面的抗弯刚度是不同的，弯矩最大截面的刚度最小。为了计算简便，规范规定，在等截面构件中，可假定各同号弯矩区段内的刚度相等，并取用该区段内弯矩最大截面处的刚度，用结构力学方法计算挠度，这就是“最小刚度原则”。理论上，由于采用的是最小刚度，计算得到的变形值会偏大，但是，由于计算时未考虑剪切变形，计算结果又会偏小，两相抵消，计算值与实际值吻合较好。3、答：因为柱子受压破坏时，混凝土受压极限压应变为0.002，此时，钢筋的应力为25/400002.0100.2mmNEss，若采用的钢筋强度设计值高于此共页第页值，在破坏时由于不能达到屈服而不能有效利用。4、答：对小偏心受压构件，若N很大，偏心距0e很小，而远离N的一侧钢筋数量又相对较少时，构件的破坏可能首先发生在远离N的一侧，称反向破坏。对称配筋时，远离N的一侧钢筋的应力必然小于近N的一侧，不会先破坏，所以不作“反向破坏”的验算。5、答：对于先张法构件，可能发生的预应力损失有：锚具变形、钢筋回缩引起的1l，预应力钢筋的摩擦引起的2l（指转向装置处的摩擦，按照实际情况确定），蒸汽养护时预应力筋与台座温差引起的3l，预应力筋松弛引起的4l，混凝土收缩和徐变引起的5l。对于后张法构件，可能发生的预应力损失有：1l（预应力筋为曲线配筋时考虑反向摩擦）、2l、4l、5l和螺旋预应力筋引起的6l。减小预应力损失的措施：1l：采用变形小的锚具；增加台座长度。2l：两端张拉；超张拉。3l：二次升温养护（先在常温下养护，待达到一定强度后再升温至养护温度）；在钢模上张拉预应力筋。4l：超张拉；采用低松弛的预应力筋。5l：凡是可以减小收缩和徐变的措施均可减小此项损失，例如采用高强度水泥，减小水灰比；采用级配好的骨料凝土收缩。6、答：结构抗力的不确定性表现在以下3个方面：(1)材料性能的不确定性主要指材料性能的变异性，例如，实际材料性能与标准试件材料性能的差别；实际工作条件与标准试验条件的差别等。(2)结构构件几何参数的不确定性主要指制作尺寸偏差和安装误差引起的构件几何参数的变异性。(3)结构构件计算模式的不确定性主要指结构抗力所采用的基本假定7、答：偏心受拉构件，轴向拉力使斜截面抗剪承载力降低，规范规定的斜截面承载力公式为：svt0yv01.750.21AVfbhfhNs偏心受压构件，轴向压力使斜截面抗剪承载力提高，规范规定的斜截面承载力公式为：svt0yv01.750.071AVfbhfhNs共页第页四、计算题1.解：（1）判断T形截面的类型0h＝h－sa＝500－35＝465mmysfA＝210×941＝197610N''1cfffbh＝9.6×1500×80＝1152000NysfA故属于第一类T形截面。(2)计算受压区高度ys1cfAxfb＝1976109.61500＝13.7mmb0h＝0.614×465＝285.5mm满足公式适用条件。（3）计算弯矩承载力'u1cf0(/2)Mfbxhx＝9.6×1500×13.7×（465－13.7/2）＝90.4×106Nmm＝90.4kNm120kNm故，该梁不安全。2.解：（1）计算ae＝20mmh/30＝500/30=16.7mmi0aeee＝300＋20＝320mm由于N未知，无法计算1，故先假定1＝1.0，待求得N之后再校核。0/lh＝5000/500=1015，故2＝1.02012011()1400ilehh＝1.1i1.1300e＝330mm0.30h共页第页以下按照大偏心计算。（2）计算受压区高度x对N点取矩，有'''1ciysisysis(/2/2)(/2)(/2)fbxehxfAehafAeha＝0代入数值，解出x=207mm满足b0xh，且's2xa的条件，确属于大偏心。（3）计算N''1cysysNfbxfAfA＝797×103N下面来复核前面假定的1＝1.0是否正确。1＝c0.5/fAN＝0.5×11.9×400×500/(797×103)=1.491按照规范规定取1＝1.0，可见前面的假定是正确的。于是弯矩作用平面内承载力为797kN。垂直于弯矩作用平面的承载力计算如下：0/lb=5000/400=12.5，查表，0.950.920.95(12.512)1412=0.9425配筋率为1256628400500=0.942%3%，故ucys0.9()NfAfA=0.9×0.9425×[11.9×400×500+360×（1256+628）]=2594.2×103N所以该柱的承载力为797kN。