石家庄铁道大学混凝土结构设计期末试题.

共4页，第1页石家庄铁道大学2012-2013学年第1学期2010级本科班期末考试试卷(A)课程名称：混凝土结构设计原理A（I）任课教师：考试时间：120分钟学号：姓名：班级：考试性质(学生填写)：正常考试()缓考()补考()重修()提前修读()题号一二三四五六七总分满分159303610100得分阅卷人(注：答案全部写在答题纸上)一、选择题（每空1.5分，共15分）1.为减小混凝土徐变对结构的影响，以下措施正确的是()A．提早对结构施加荷载；B．提高混凝土的密实度和养护温、湿度；C．减少集料所占的体积；D．加大水灰比。2.下面关于混凝土结构设计的一些说法，不正确的是()A．我国公路桥梁结构的设计基准期取为100年；B．《公路桥规》规定桥梁构件的承载能力极限状态设计的原则是作用效应最不利组合的设计值必须小于或等于结构抗力的设计值；C．在结构安全等级相同时，延性破坏的目标可靠指标大于脆性破坏的目标可靠指标；D．结构的可靠指标β越大，则失效概率Pf越小，可靠概率Pr越大3.下列作用中属于永久作用的是()A．温度作用B．基础变位作用C．汽车荷载D．人群荷载4.钢筋混凝土双筋梁中，受压钢筋sA的抗压强度得到充分利用的条件是()A．x≥2saB．x≤2saC．bD．b5.梁的抵抗弯矩图外包住弯矩包络图，能够保证梁的()A．正截面抗弯承载力B．斜截面抗弯承载力C．斜截面抗剪承载力D．正、斜截面抗弯承载力6.无腹筋梁沿斜截面破坏时，当裂缝一出现，很快形成一条主要斜裂缝，并迅速延伸至荷载作用点，使梁斜向被拉断，这种破坏称为()共4页，第2页A．少筋破坏B．斜拉破坏C．剪压破坏D．斜压破坏7.一钢筋混凝土T形截面简支梁，b=250mm，h=550mm，fb=600mm，fh=100mm。已知腹板受扭塑性抵抗矩twW=1.46×107mm3，受压翼缘受扭塑性抵抗矩tfW=1.75×106mm3。假定该梁为纯扭构件，且已知扭矩设计值dT=15kNm。试问，腹板与翼缘分别承担的扭矩设计值与下列何组数值最接近？()A．15，0；B．0，15；C．13.4，1.6；D．6.8，8.28.《公路桥规》规定：轴心受压构件按螺旋箍筋柱计算的承载力不得超过按普通箍筋柱计算承载力的1.5倍，这是为了()A．保证间接钢筋受拉屈服；B．保证构件的延性；C．保证构件足够的安全性；D．保证构件在使用荷载下混凝土保护层不致过早剥落。9.偏心受压构件，发生大、小偏心受压破坏的主要区别是()A．偏心距的大小不同；B．靠近偏心压力一侧的混凝土是否达到极限压应变；C．截面破坏时靠近偏心压力一侧的钢筋是否受压屈服；D．截面破坏时远离偏心压力一侧的钢筋是否受拉屈服。10.不能提高钢筋混凝土梁截面刚度的措施是()A．截面尺寸不变，增大保护层厚度B．提高混凝土强度等级C．提高纵向受拉钢筋配筋率D．加大截面尺寸二、填空题（每空1分，共9分）1.如图2-1，混凝土试块在复合受力状态下，其立方体抗压强度从大到小的次序为（）。2.《公路桥规》规定了结构设计的三种状况为（）、（）和偶然状况。3.钢筋混凝土受弯构件单筋梁，正截面受弯承载力计算中，相对受压区高度0=/xh与配筋率之间的关系式是()。4.钢筋混凝土梁的剪跨比减小时，受剪承载力()（填增加或减小）。1cuf2cuf3cuf图2-1试件的三种受力状态共4页，第3页5.《公路桥规》钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力的基本公式是针对（）破坏形态的受力特征建立的。6.《公路桥规》中规定，对于钢筋混凝土受扭构件，抗扭纵向钢筋与箍筋的配筋强度比应符合0.61.7，目的是为了防止构件发生（）破坏。7.加大主筋面积，钢筋直径不变，钢筋混凝土受弯构件的最大正裂缝宽度会（）（填增大、减小或不变）。8.根据截面刚度的概念可以判断，钢筋混凝土受弯构件的截面抗弯刚度随时间的延长而（）（选填增大、减小或不变）。三、计算题（每小题10分，共30分）1、一钢筋混凝土连续梁，采用双筋矩形截面，截面尺寸250500mmbh。混凝土采用C30，MPa8.13cdf；纵筋采用HRB335（MPa280sdsdff），直径均为20mm，单根纵筋面积为2mm2.314。梁的钢筋布置如图3-1所示。A-A截面的弯矩设计值210kNmdM。安全等级二级，0.10。问截面A-A能否安全承载？（56.0b，%22.0min）AA454545250A-A图3-1钢筋混凝土连续梁钢筋布置图（单位：mm）2、一钢筋混凝土柱，矩形截面，截面尺寸hb=600300mm，承受的内力设计值kN200dN，mkN150dM，如计图2所示。柱的计算长度为100lm，15.1。混凝土采用C30，MPa8.13cdf，纵筋采用HRB335，MPa280sdsdff。结构重要性系数10，56.0b，取45ssaamm。单侧纵筋最小配筋率为0.002bh。试求该受压柱需要的最少纵筋面积。（只求出钢筋面积即可，不用配筋；不必校核承载力）。hb图3-2共4页，第4页3、一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸hb=600250mm，配有3根直径25mm的主筋，2mm1140sA，配筋图如图3-3所示。混凝土采用C30，纵筋采用HRB335，纵筋弹性模量5100.2sEMPa，在施工安装时，混凝土的受压弹性模量达到MPa1086.24cE。控制截面由自重引起的弯矩标准值为mkN80GKM，施工临时活荷载引起的弯矩标准值为mkN76QKM。问施工安装时，控制截面混凝土受压边缘的压应力和受拉钢筋的拉应力分别为多大？四、简答题（每小题6分，共36分）1、钢筋和混凝土两种不同材料共同工作的条件是什么？2、什么是混凝土的徐变？混凝土徐变对结构有何影响？3、什么是受弯构件纵向钢筋的配筋率？该值对受弯构件正截面破坏形态有何影响？4、解释名词：剪跨比、配箍率。并说明受弯构件斜截面破坏的主要形态。5、一钢筋混凝土轴心受压柱，采用螺旋箍筋的柱的正截面受压承载力一定比普通箍筋柱的受压承载力大，对吗？为什么？6、什么是钢筋混凝土构件的换算截面？将钢筋混凝土开裂截面化为等效的换算截面的基本前提是什么？五、综述题，从下面两个题目中任选一个．．．．进行阐述。（共10分）1、对于钢筋混凝土构件，为什么必须进行持久状况正常使用极限状态计算和短暂状况应力计算？这与持久状况承载能力极限状态计算有何不同之处？2、早在1958年，林同炎就曾构思设计连接东西两半球的85公里长的白令海峡大桥。试写出该桥主要的耐久性影响因素，以及需要采取的耐久性措施。背景资料：构思中的白令海峡大桥为世界上最长的大桥，服役环境极其恶劣：庞大的冰山、汹涌的海水以及零下40度的严寒。25060045图3-3截面配筋图（单位：mm）共4页，第5页石家庄铁道大学2012-2013学年第1学期2010级本科班期末考试试卷(B)课程名称：混凝土结构设计原理A（I）任课教师：考试时间：120分钟学号：姓名：班级：考试性质(学生填写)：正常考试()缓考()补考()重修()提前修读()题号一二三四总分满分20143630100得分改卷人注意：所有答案均应写在答题纸上，题号要写清，否则无效。一、单项选择题：(每小题均只有一个正确答案，每小题2分，共20分)1.我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）规定，测定混凝土的轴心抗压强度的标准试件尺寸为()mm。A．150×150×150B．150×150×300C．200×200×400D．150×150×4002.在承载能力极限状态计算中，不考虑()A．分项系数B．结构重要性系数C．汽车荷载冲击系数D．频遇值系数3．下列说法中，不符合．．．《公路桥规》对钢筋及混凝土的规定的是()A．混凝土立方体抗压强度标准值具有不小于95%的保证率B．对有明显流幅的钢筋的抗拉强度标准值采用的是屈服强度标准值C．当采用HRB400级钢筋时，混凝土强度等级不应低于C25D．预应力混凝土构件混凝土强度等级不应低于C504.钢筋混凝土受弯构件，不能．．用来判断适筋破坏与超筋破坏的是()A．ξ≤ξbB．x≤ξbh0C．x≥2saD．ρ≤ρmax5．对于无腹筋简支梁，当1≤λ≤3时，常发生的斜截面破坏是（）A．弯曲破坏B．剪压破坏C．斜拉破坏D．斜压破坏6．抵抗弯矩图外包住弯矩包络图，能够保证梁的()A．正截面抗弯承载力B．斜截面抗弯承载力C．斜截面抗剪承载力D．正、斜截面抗弯承载力共4页，第6页7．配螺旋箍筋的钢筋混凝土柱，其核心混凝土抗压强度高于单轴混凝土抗压强度是因为()A．螺旋箍筋参与混凝土受压B．螺旋箍筋使混凝土密实C．螺旋箍筋横向约束了混凝土D．螺旋箍筋使纵向钢筋参与受压更强8．下列关于偏心受压构件的抗弯承载力，说法正确的是()A．随着轴向力的增大而增大；B．随着轴向力的减小而增大；C．小偏心受压时随着轴向力的增大而增大；D．大偏心受压时随着轴向力的增大而增大。9．钢筋混凝土梁的截面抗弯刚度，随荷载和持续时间的增加而()A．逐渐减小B．逐渐增加C．保持不变D．先增加后减小10．普通钢筋混凝土梁，如需设预拱度，大小为()A．恒载长期挠度B．活载长期挠度C．恒载长期挠度+活载长期挠度D．恒载长期挠度+1/2活载长期挠度。二、填空题(每空1分，共14分)1.我国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)采用了极限状态设计法，极限状态包括（）极限状态及（）极限状态两种。2.《公路桥规》规定了结构设计的三种状况为（）、（）、（）。3.钢筋混凝土结构的裂缝，按其产生原因的不同可分为（）、（）、（）等。4.三根钢筋混凝土梁，分别发生如下图所示的正截面破坏，则图a)发生的是（）破坏，图b)发生的是（）破坏，图c)发生的是（）破坏。图a)图b)图c)5、混凝土保护层厚度的作用有（）、（）、（）等。三．简答题(每小题6分，共36分)1.什么是混凝土的徐变？如何减小混凝土的徐变？2.钢筋与混凝土之间的粘结力主要由哪几部分组成？3.解释名词：结构可靠度、极限状态。4.在什么情况下可采用钢筋混凝土双筋截面梁？为什么双筋截面梁一定要采用封闭式箍筋？5.什么叫大偏心受压破坏和小偏心受压破坏？它们的破坏规律和破坏性质有何不同？共4页，第7页6.什么是钢筋混凝土构件的换算截面？将钢筋混凝土开裂截面化为等效的换算截面的基本原则是什么？四．计算题（共30分，每小题10分）1、一钢筋混凝土简支梁，采用T形截面，截面形状见图4-1，其中，有效翼缘宽度fb＝500mm，其余尺寸见图。混凝土强度等级为C30（cdf＝13.8Mpa），纵筋为HRB335(sdf=280MPa)。外荷载引起的跨中截面弯矩组合设计值dM=360kNm。二级安全等级二级，01.0。（sa＝70mm，b＝0.55，min＝0.2％）。试求所需的受拉钢筋面积sA(不必配筋)。2、一矩形截面偏心受压构件，截面尺寸为bh＝300×600mm，构件计算长度0l＝9.0m。混凝土为C30，cdf＝13.8Mpa，纵筋为HRB400，330sdsdffMpa，结构安全等级二级。已知偏心距0400emm，＝1.225，ssaa＝45mm，采用对称配筋，钢筋面积2851mmssAA。问该截面能否承受680kN的轴向压力设计值（只考虑弯矩作用平面内）。3、有一现浇正方形截面的混凝土轴心受压柱，截面宽度b=350mm，计算长度为0l＝6.86m，混凝土为C30，钢筋为HRB400，23600mmsA，结构重要性系数为1.1。问该柱能否承受3210kN的轴向力？如不能承受，提出解决措施（cdf＝13.8MPa，330sdfMPa）钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数0/lb1820222426280.810.750.700.650.600.56图4-1T形截面(单位：mm)