電大開放教育《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》期末復習重點資料.doc

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電大最新《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》期末復習重點資料小抄 綜合練習--選擇題 一、選擇題 1．下列關(guān)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的說法錯誤的是（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自重大，有利于大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震）。 2．我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定：混凝土強度等級依據(jù)（　D．立方體抗壓強度標準值?。┐_定。 3．混凝土的彈性系數(shù)反映了混凝土的彈塑性性質(zhì)，定義（　A．彈性應變與總應變的比值?。閺椥韵禂?shù)。 4．混凝土的變形模量等于（彈性系數(shù)與彈性模量之乘積　）。 5．我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定：對無明顯流幅的鋼筋，在構(gòu)件承載力設(shè)計時，取極限抗拉強度的（　C．85%　）作為條件屈服點。 6．結(jié)構(gòu)的功能要求不包括（經(jīng)濟性） 7．結(jié)構(gòu)上的作用可分為直接作用和間接作用兩種，下列不屬于間接作用的是（B．風荷載　?。? 8．（　A．荷載標準值　）是結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計時采用的荷載基本代表值，是現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2001）中對各類荷載規(guī)定的設(shè)計取值。 9．當結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)（　B．I、III　）時，我們認為其超過了承載能力極限狀態(tài)。I．結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系　II．構(gòu)件撓度超過允許的限值III．結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定　IV．構(gòu)件裂縫寬度超過了允許的最大裂縫寬度 10．受彎構(gòu)件抗裂度計算的依據(jù)是適筋梁正截面（　A．第I階段末?。┑慕孛媸芰顟B(tài)。 11．鋼筋混凝土梁的受拉區(qū)邊緣達到（　D．混凝土彎曲時的極限拉應變　）時，受拉區(qū)開始出現(xiàn)裂縫。 12．有明顯流幅的熱軋鋼筋，其屈服強度是以（D．屈服下限　?。橐罁?jù)的。 13．受彎構(gòu)件正截面極限狀態(tài)承載力計算的依據(jù)是適筋梁正截面（C．第III階段末　　）的截面受力狀態(tài)。 14．在T形梁的截面設(shè)計計算中，滿足下列條件（　?。﹦t為第二類T形梁。 15．梁的破壞形式為受拉鋼筋的屈服與受壓區(qū)混凝土破壞同時發(fā)生，則這種梁稱為（　平衡配筋梁?。? 16．單筋矩形梁正截面承載力計算基本公式的適用條件是：（　A．I、III?。㊣．II．III．　　 IV． 17．雙筋矩形截面梁正截面承載力計算基本公式的第二個適用條件的物理意義是（C．保證受壓鋼筋屈服　　）。 18．受彎構(gòu)件斜截面承載力計算公式是以（　D．剪壓破壞?。橐罁?jù)的。 19．為了保證受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力，設(shè)計時規(guī)定最小配箍率的目的是為了防止（　A．斜拉破壞?。┑陌l(fā)生。 20．為了保證受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力，計算時對梁的截面尺寸加以限制的原因在于防止（　C．斜壓破壞?。┑陌l(fā)生。 21．螺旋箍筋柱較普通箍筋柱承載力提高的原因是（　C．螺旋筋約束了混凝土的橫向變形?。?。 22．軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)主要與（　C．長細比　）有關(guān)。 23．大偏心和小偏心受壓破壞的本質(zhì)區(qū)別在于（　B．受拉區(qū)的鋼筋是否屈服?。? 24．以下破壞形式屬延性破壞的是（　A．大偏壓破壞?。? 25．計算偏心受壓構(gòu)件，當（　?。r，構(gòu)件確定屬于大偏心受壓構(gòu)件。 26．偏心受壓構(gòu)件界限破壞時，（　D．遠離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土壓碎同時發(fā)生　）?！　? 27．大偏心受壓構(gòu)件的承載力主要取決于（　A．受拉鋼筋?。? 28．進行構(gòu)件的裂縫寬度和變形驗算的目的是（A．使構(gòu)件滿足正常使用極限狀態(tài)要求　?。?。 29．受拉鋼筋配置適當?shù)拇笃氖芾瓨?gòu)件破壞時，截面（　C．有受壓區(qū)?。?。 30．軸心受拉構(gòu)件破壞時，拉力（　C．僅由鋼筋　）承擔。 31．其它條件相同時，鋼筋的保護層厚度與平均裂縫間距、裂縫寬度的關(guān)系是（　A．保護層越厚，平均裂縫間距越大，裂縫寬度越大?。?。 32．正常使用極限狀態(tài)設(shè)計主要是驗算構(gòu)件的變形和抗裂度或裂縫寬度，計算中（　B．荷載采用其標準值，不需乘分項系數(shù)，不考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)　）。 33．通過對軸心受拉裂縫寬度公式的分析可知，在其它條件不變的情況下，要想減小裂縫寬度，就只有（　A．減小鋼筋直徑或增大截面配筋率　）。 34．混凝土極限拉應變約為（?。?.10～0.15）10-3?。? 35．先張法的施工工序是（　先張拉鋼筋，待混凝土達到一定強度后，放松鋼筋　）。 36．鋼筋HPB235、HRB335、HRB400 和RRB400 屈服時，其應變約為（?。?.00～1.80）10-3　）。 37．條件相同的鋼筋混凝土軸拉構(gòu)件和預應力混凝土軸拉構(gòu)件相比較，（　B．后者的抗裂度比前者好?。?。 38．在預應力混凝土構(gòu)件的預應力損失計算中，（　D．混凝土收縮徐變引起的預應力損失?。┦撬蓄A應力損失中最大的一項。 39．下列各項預應力損失類型中，不屬于后張法預應力損失的是（　　C．溫差損失?。? 40．公路橋涵現(xiàn)澆梁、板的混凝土強度等級不應低于（　A．C20?。?，當用HRB400、KL400級鋼筋配筋時，不應低于（　B．C25?。? 41．在下列各項結(jié)構(gòu)功能要求中，你認為哪項的表達有遺漏？（A．能承受在正常使用時可能出現(xiàn)的各種作用即可）。 42．在下列關(guān)于混凝土收縮的概念中，正確的是：（　A．配置鋼筋限制收縮裂縫寬度，但不能使收縮裂縫不出現(xiàn)；?。?。 43．提高梁正截面承載力的最有效方法是：（　C．增大截面高度?。?。 44．受彎構(gòu)件正截面承載力計算過程中，不考慮受拉混凝土作用，這是因為（　C．中和軸附近部分受拉混凝土范圍小且產(chǎn)生的力矩很小?。?。 45．在驗算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度時，出現(xiàn)f > [ f ] 時，采?。–．加大截面的高度　?。┐胧┳钣行А? 46．鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)強度，（　C．混凝土強度等級高時，其粘結(jié)強度大；?。?。 47．對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，提高混凝土等級與提高鋼筋等級相比，對承載能力的影響為（　A．提高鋼筋等級效果大）。 48．下列關(guān)于鋼筋混凝土超筋梁正截面極限承載力的說法正確的是：（A．鋼筋混凝土超筋梁正截面極限承載力與混凝土強度等級有關(guān)　?。? 49．在梁的斜截面設(shè)計中，要求箍筋間距，其目的是：（　C．保證箍筋發(fā)揮作用?。?。 50．下列關(guān)于鋼筋混凝土矩形截面對稱配筋柱的說法，錯誤的是（　B．對大偏心受壓，當彎矩M值不變時，軸向壓力N值越大，所需縱向鋼筋越多；?。? 51．矩形截面不對稱配筋小偏拉構(gòu)件在破壞時（　B．沒有受壓區(qū)，受拉不屈服?。?。 52．混凝土的收縮變形（C．隨水灰比的增加而增大　?。? 53．目前，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中所使用的材料強度值是指（　C．具有一定保證率的材料強度值?。?。 54．梁中決定箍筋間距最大值的因素是：（　C．截面高度與剪力大小?。? 55．一鋼筋混凝土對稱配筋構(gòu)件，經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)混凝土強度等級比原設(shè)計低一級，則（　A．對純彎承載力沒有影響?。? 二、判斷題 1．通常所說的混凝土結(jié)構(gòu)是指素混凝土結(jié)構(gòu)，而不是指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（　　） 2．混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土為主要材料，并根據(jù)需要配置鋼筋、預應力筋、型鋼等，組成承力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。（　√?。? 3．我國《混凝土規(guī)范》規(guī)定：鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土強度等級不應低于C10。（　?。? 4．鋼筋的伸長率越小，表明鋼筋的塑性和變形能力越好。（　?。? 5．鋼筋的疲勞破壞不屬于脆性破壞。（　?。? 6．對于延性要求比較高的混凝土結(jié)構(gòu)（如地震區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)），優(yōu)先選用高強度等級的混凝土。（　?。? 7．粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土形成整體、共同工作的基礎(chǔ)。（　√　） 8．只存在結(jié)構(gòu)承載能力的極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)的正常使用不存在極限狀態(tài)。（　?。? 9．一般來說，設(shè)計使用年限長，設(shè)計基準期可能短一些；設(shè)計使用年限短，設(shè)計基準期可能長一些。（　?。? 10．鋼筋和混凝土的強度標準值是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計時采用的材料強度基本代表值。（　√?。? 11．荷載設(shè)計值等于荷載標準值乘以荷載分項系數(shù)，材料強度設(shè)計值等于材料強度標準值乘以材料分項系數(shù)。（　√?。? 12．混凝土強度等級的選用須注意與鋼筋強度的匹配，當采用HRB335、HRB400鋼筋時，為了保證必要的粘結(jié)力，混凝土強度等級不應低于C25；當采用新HRB400鋼筋時，混凝土強度等級不應低于C30。（√　?。? 13．一般現(xiàn)澆梁板常用的鋼筋強度等級為HPB235、HRB335鋼筋。（　√　） 14．混凝土保護層應從受力縱筋的內(nèi)邊緣起算。（　　） 15．鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計算公式中考慮了受拉區(qū)混凝土的抗拉強度。（　?。? 16．鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計算公式是以斜拉破壞為基礎(chǔ)建立的。（　?。? 17．鋼筋混凝土梁斜截面破壞的三種形式是斜壓破壞，剪壓破壞，斜拉破壞。（　√?。? 18．鋼筋混凝土無腹筋梁發(fā)生斜拉破壞時，梁的抗剪強度取決于混凝土的抗拉強度，剪壓破壞也基本取決于混凝土的抗拉強度，而發(fā)生斜壓破壞時，梁的抗剪強度取決于混凝土的抗壓強度。（　√?。? 19．剪跨比不是影響集中荷載作用下無腹筋梁受剪承載力的主要因素。（　?。? 20．鋼筋混凝土梁沿斜截面的破壞形態(tài)均屬于脆性破壞。（　√?。? 21．鋼筋混凝土受壓構(gòu)件中的縱向鋼筋一般采用HRB400級、HRB335級和RRB400級，不宜采用高強度鋼筋。（　√　） 22．在軸心受壓短柱中，不論受壓鋼筋在構(gòu)件破壞時是否屈服，構(gòu)件的最終承載力都是由混凝土被壓碎來控制的。（　√　） 23．鋼筋混凝土長柱的穩(wěn)定系數(shù)隨著長細比的增大而增大。（　　） 24．兩種偏心受壓破壞的分界條件為：為大偏心受壓破壞；為小偏心受壓破壞。（　√?。? 25．大偏心受拉構(gòu)件為全截面受拉，小偏心受拉構(gòu)件截面上為部分受壓部分受拉。（　　） 26．鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件破壞時，混凝土的拉裂與鋼筋的受拉屈服同時發(fā)生。（　?。? 27．靜定的受扭構(gòu)件，由荷載產(chǎn)生的扭矩是由構(gòu)件的靜力平衡條件確定的，與受扭構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)剛度無關(guān)，此時稱為平衡扭轉(zhuǎn)。（　√?。? 28．對于超靜定結(jié)構(gòu)體系，構(gòu)件上產(chǎn)生的扭矩除了靜力平衡條件以外，還必須由相鄰構(gòu)件的變形協(xié)調(diào)條件才能確定，此時稱為協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)。（　√　） 29．受扭的素混凝土構(gòu)件，一旦出現(xiàn)斜裂縫即完全破壞。若配置適量的受扭縱筋和受扭箍筋，則不但其承載力有較顯著的提高，且構(gòu)件破壞時會具有較好的延性。（　√　） 30．在彎剪扭構(gòu)件中，彎曲受拉邊縱向受拉鋼筋的最小配筋量，不應小于按彎曲受拉鋼筋最小配筋率計算出的鋼筋截面面積，與按受扭縱向受力鋼筋最小配筋率計算并分配到彎曲受拉邊鋼筋截面面積之和。（　√?。? 31．鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫的開展是由于混凝土的回縮和鋼筋伸長所造成的。（　√?。? 32．荷載長期作用下鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度增長的主要原因是混凝土的徐變和收縮。（　√?。? 33．普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中采用高強度鋼筋是不能充分發(fā)揮其作用的，而采用高強混凝土可以很好發(fā)揮其作用。（　√?。? 34．無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)通常與先張預應力工藝相結(jié)合。（　?。? 35．后張法預應力混凝土構(gòu)件，預應力是靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力來傳遞的。（　?。? 36．對先張法預應力構(gòu)件，預應力是依靠鋼筋端部的錨具來傳遞的。（　　） 37．我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，預應力混凝土構(gòu)件的混凝土強度等級不應低于C30。對采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預應力鋼筋的構(gòu)件，特別是大跨度結(jié)構(gòu)，混凝土強度等級不宜低于C40。（　√?。? 38．張拉控制應力是指預應力鋼筋在進行張拉時所控制達到的最大應力值。（√　?。? 39．為保證鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度，防止放松預應力鋼筋時出現(xiàn)縱向劈裂裂縫，必須有一定的混凝土保護層厚度。（　√?。? 40．我國《公路橋規(guī)》采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法，按分項系數(shù)的設(shè)計表達式進行設(shè)計，對橋梁結(jié)構(gòu)采用的設(shè)計基準期為50年。（　?。? 41．與《房建規(guī)范》不同，《公路橋規(guī)》在抗剪承載力計算中，其混凝土和箍筋的抗剪能力沒有采用兩項相加的方法，而是采用破壞斜截面內(nèi)箍筋與混凝土的共同承載力。（　√　） 42．《公路橋規(guī)》規(guī)定受壓構(gòu)件縱向鋼筋面積不應小于構(gòu)件截面面積的0.5%。（　√　） 43．我國《公路橋規(guī)》關(guān)于裂縫寬度的計算與《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》是相同的。（　　） 44．我國《公路橋規(guī)》中指出裂縫寬度主要與受拉鋼筋應力、鋼筋直徑、受拉鋼筋配筋率、鋼筋表面形狀、混凝土標號和保護層厚度有關(guān)，而撓度的計算則根據(jù)給定的構(gòu)件剛度用結(jié)構(gòu)力學的方法計算。（　√?。? 45．受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算公式是以斜壓破壞的受力特征為依據(jù)建立的。（　　） 三、簡答題 1．試分析素混凝土梁與鋼筋混凝土梁在承載力和受力性能方面的差異。答：素混凝土梁的承載力很低，變形發(fā)展不充分，屬脆性破壞。鋼筋混凝土梁的承載力比素混凝土梁有很大的提高，在鋼筋混凝土梁中，混凝土的抗壓能力和鋼筋的抗拉能力都得到了充分利用，而且在梁破壞前，其裂縫充分發(fā)展，變形明顯增大，有明顯的破壞預兆，屬延性破壞，結(jié)構(gòu)的受力特性得到顯著改善。 2．鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)是什么？答：鋼筋和混凝土兩種材料能夠有效的結(jié)合在一起而共同工作，主要基于三個條件：鋼筋與混凝土之間存在粘結(jié)力；兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)很接近；混凝土對鋼筋起保護作用。這也是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)得以實現(xiàn)并獲得廣泛應用的根本原因。 3．混凝土結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)點和缺點？答：混凝土結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點在于：取材較方便、承載力高、耐久性佳、整體性強、耐火性優(yōu)、可模性好、節(jié)約鋼材、保養(yǎng)維護費用低?；炷两Y(jié)構(gòu)存在的缺點主要表現(xiàn)在：自重大、抗裂性差、需用大量模板、施工受季節(jié)性影響。 4．什么叫做混凝土的強度？工程中常用的混凝土的強度指標有哪些？混凝土強度等級是按哪一種強度指標值確定的？答：混凝土的強度是其受力性能的基本指標，是指外力作用下，混凝土材料達到極限破壞狀態(tài)時所承受的應力。工程中常用的混凝土強度主要有立方體抗壓強度、棱柱體軸心抗壓強度、軸心抗拉強度等?；炷翉姸鹊燃壥前戳⒎襟w抗壓強度標準值確定的。 5．混凝土一般會產(chǎn)生哪兩種變形？混凝土的變形模量有哪些表示方法？答：混凝土的變形一般有兩種。一種是受力變形，另一種是體積變形。混凝土的變形模量有三種表示方法：混凝土的彈性模量、混凝土的割線模量、混凝土的切線模量。 6．與普通混凝土相比，高強混凝土的強度和變形性能有何特點？答：與普通混凝土相比，高強混凝土的彈性極限、與峰值應力對應的應變值、荷載長期作用下的強度以及與鋼筋的粘結(jié)強度等均比較高。但高強混凝土在達到峰值應力以后，應力－應變曲線下降很快，表現(xiàn)出很大的脆性，其極限應變也比普通混凝土低。 7．何謂徐變？徐變對結(jié)構(gòu)有何影響？影響混凝土徐變的主要因素有哪些？答：結(jié)構(gòu)在荷載或應力保持不變的情況下，變形或應變隨時間增長的現(xiàn)象稱為徐變?；炷恋男熳儠箻?gòu)件的變形增加，會引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力重新分布，會造成預應力混凝土結(jié)構(gòu)中的預應力損失。影響混凝土徐變的主要因素有施加的初應力水平、加荷齡期、養(yǎng)護和使用條件下的溫濕度、混凝土組成成分以及構(gòu)件的尺寸。 8．混凝土結(jié)構(gòu)用的鋼筋可分為哪兩大類？鋼筋的強度和塑性指標各有哪些？答：混凝土結(jié)構(gòu)用的鋼筋主要有兩大類：一類是有明顯屈服點（流幅）的鋼筋；另一類是無明顯屈服點（流幅）的鋼筋。鋼筋有兩個強度指標：屈服強度（或條件屈服強度）和極限抗拉強度。鋼筋還有兩個塑性指標：延伸率和冷彎性能。 9．混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中選用鋼筋的原則是什么？答：混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋一般應滿足下列要求：較高的強度和合適的屈強比、足夠的塑性、良好的可焊性、耐久性和耐火性、以及與混凝土具有良好的粘結(jié)性。 10．鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強度一般由哪些成分組成？影響粘結(jié)強度的主要因素有哪些？為保證鋼筋和混凝土之間有足夠的粘結(jié)力要采取哪些措施？答：鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強度一般由膠著力、摩擦力和咬合力組成。混凝土強度等級、保護層厚度、鋼筋間凈距、鋼筋外形特征、橫向鋼筋布置和壓應力分布情況等形成影響粘結(jié)強度的主要因素。采用機械錨固措施（如末端彎鉤、末端焊接錨板、末端貼焊錨筋）可彌補粘結(jié)強度的不足。 11．什么是結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)？結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為幾類，其含義是什么？答：整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計指定的某一功能要求，這個特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到最大承載能力、疲勞破壞或者達到不適于繼續(xù)承載的變形時的狀態(tài)，稱為承載能力極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或耐久性能中某項規(guī)定限度的狀態(tài)稱為正常使用極限狀態(tài)。 12．什么是結(jié)構(gòu)上的作用？結(jié)構(gòu)上的作用分為哪兩種？荷載屬于哪種作用？答：結(jié)構(gòu)上的作用是指施加在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的力，以及引起結(jié)構(gòu)變形和產(chǎn)生內(nèi)力的原因。分為直接作用和間接作用。荷載屬于直接作用。 13．什么叫做作用效應？什么叫做結(jié)構(gòu)抗力？答：直接作用和間接作用施加在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，由此在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力和變形（如軸力、剪力、彎矩、扭矩以及撓度、轉(zhuǎn)角和裂縫等），稱為作用效應。結(jié)構(gòu)抗力是指整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作用效應（即內(nèi)力和變形）的能力，如構(gòu)件的承載能力、剛度等。 14．受彎構(gòu)件中適筋梁從加載到破壞經(jīng)歷哪幾個階段？各階段的主要特征是什么？每個階段是哪種極限狀態(tài)的計算依據(jù)？答：受彎構(gòu)件中適筋梁從加載到破壞的整個受力過程，按其特點及應力狀態(tài)等可分為三個階段。第Ⅰ階段為混凝土開裂前的未裂階段，在彎矩增加到開裂彎矩時，梁處于將裂未裂的極限狀態(tài)，即為第Ⅰ階段末，它可作為受彎構(gòu)件抗裂度的計算依據(jù)。第Ⅱ階段為帶裂縫工作階段，一般混凝土受彎構(gòu)件的正常使用即處于這個階段，并作為計算構(gòu)件裂縫寬度和撓度的狀態(tài)。第三階段為破壞階段，即鋼筋屈服后中和軸上升、受壓區(qū)混凝土外緣達到極限壓應變壓碎的階段，該階段末為受彎承載力的極限狀態(tài)，正截面受彎承載力的確定即以此狀態(tài)為計算依據(jù)。 15．鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面的有效高度是指什么？答：計算梁、板承載力時，因為混凝土開裂后，拉力完全由鋼筋承擔，力偶力臂的形成只與受壓混凝土邊緣至受拉鋼筋截面重心的距離有關(guān)，這一距離稱為截面有效高度。 16．根據(jù)配筋率不同，簡述鋼筋混凝土梁的三種破壞形式及其破壞特點? 答：1）適筋破壞；適筋梁的破壞特點是：受拉鋼筋首先達到屈服強度，經(jīng)過一定的塑性變形，受壓區(qū)混凝土被壓碎，屬延性破壞。2）超筋破壞；超筋梁的破壞特點是：受拉鋼筋屈服前，受壓區(qū)混凝土已先被壓碎，致使結(jié)構(gòu)破壞，屬脆性破壞。3）少筋破壞；少筋梁的破壞特點是：一裂即壞，即混凝土一旦開裂受拉鋼筋馬上屈服，形成臨界斜裂縫，屬脆性破壞。 17．在受彎構(gòu)件正截面承載力計算中，的含義及其在計算中的作用各是什么？答：是超筋梁和適筋梁的界限，表示當發(fā)生界限破壞即受拉區(qū)鋼筋屈服與受壓區(qū)砼外邊緣達到極限壓應變同時發(fā)生時，受壓區(qū)高度與梁截面的有效高度之比。其作用是，在計算中，用來判定梁是否為超筋梁。 18．什么情況下采用雙筋截面梁？答：對于給定截面彎矩當按單筋截面梁設(shè)計時，若給定彎矩設(shè)計值過大，截面設(shè)計不能滿足適筋梁的適用條件（），且由于使用要求截面高度受到限制又不能增大，同時混凝土強度等級因條件限制不能再提高時，可采用雙筋截面。即在截面的受壓區(qū)配置縱向鋼筋以補充混凝土受壓能力的不足。 19．鋼筋混凝土梁在荷載作用下產(chǎn)生斜裂縫的機理是什么？會產(chǎn)生哪兩類斜裂縫？答：鋼筋混凝土梁斜裂縫的產(chǎn)生，是荷載作用下梁內(nèi)主拉應力產(chǎn)生的拉應變超過混凝土的極限拉應變造成的。隨著荷載作用下截面剪應力和彎曲正應力的相對大小變化，會產(chǎn)生兩類斜裂縫：彎剪斜裂縫和腹剪斜裂縫。 20．有腹筋梁斜截面剪切破壞形態(tài)有哪幾種？各自的破壞特點如何？答：受彎構(gòu)件斜截面剪切破壞的主要形態(tài)有斜壓、剪壓和斜拉三種。當剪力相比彎矩較大時，主壓應力起主導作用易發(fā)生斜壓破壞，其特點是混凝土被斜向壓壞，箍筋應力達不到屈服強度。當彎剪區(qū)彎矩相比剪力較大時，主拉應力起主導作用易發(fā)生斜拉破壞，破壞時箍筋應力在混凝土開裂后急劇增加并被拉斷，梁被斜向拉裂成兩部分，破壞過程快速突然。　剪壓破壞時箍筋在混凝土開裂后首先達到屈服，然后剪壓區(qū)混凝土被壓壞，破壞時鋼筋和混凝土的強度均有較充分利用。 21．影響有腹筋梁斜截面受剪承載力的主要因素有哪些？答：配有腹筋的混凝土梁，其斜截面受剪承載力的影響因素有剪跨比、混凝土強度、縱向鋼筋的銷栓作用、箍筋的配筋率及其強度、彎起鋼筋的配置數(shù)量等。 22．有腹筋梁中的腹筋能起到改善梁的抗剪切能力的作用，其具體表現(xiàn)在哪些方面？答：有腹筋梁中的腹筋能夠改善梁的抗剪切能力，其作用具體表現(xiàn)在：1）腹筋可以承擔部分剪力。2）腹筋能限制斜裂縫向梁頂?shù)难由旌烷_展，增大剪壓區(qū)的面積，提高剪壓區(qū)混凝土的抗剪能力。3）腹筋可以延緩斜裂縫的開展寬度，從而有效提高斜裂縫交界面上的骨料咬合作用和摩阻作用。4）腹筋還可以延緩沿縱筋劈裂裂縫的開展，防止混凝土保護層的突然撕裂，提高縱筋的銷栓作用。 23．斜截面受剪承載力計算時為何要對梁的截面尺寸加以限制？為何規(guī)定最小配箍率？答：斜截面受剪承載力計算時，對梁的截面尺寸加以限制的原因在于：防止因箍筋的應力達不到屈服強度而使剪壓區(qū)混凝土發(fā)生斜壓破壞；規(guī)定最小配箍率是為了防止脆性特征明顯的斜拉破壞的發(fā)生。 24．梁內(nèi)配置的箍筋除了承受剪力外，還有哪些作用？答：梁內(nèi)配置的箍筋除承受剪力以外，還起到固定縱筋位置、與縱筋形成骨架的作用，并和縱筋共同形成對混凝土的約束，增強受壓混凝土的延性等。 25．在軸心受壓柱中配置縱向鋼筋的作用是什么？答：在軸心受壓柱中配置縱向鋼筋的作用是為了減小構(gòu)件截面尺寸，防止柱子突然斷裂破壞，增強柱截面的延性和減小混凝土的變形。 26．鋼筋混凝土柱中箍筋應當采用封閉式，其原因在于？答：采用封閉式箍筋可以保證鋼筋骨架的整體剛度，并保證構(gòu)件在破壞階段箍筋對混凝土和縱向鋼筋的側(cè)向約束作用。 27．鋼筋混凝土柱偏心受壓破壞通常分為哪兩種情況？它們的發(fā)生條件和破壞特點是怎樣的？答：鋼筋混凝土柱偏心受壓破壞通常分為大偏壓破壞和小偏壓破壞。當偏心距較大，且受拉鋼筋配置得不太多時，發(fā)生的破壞屬大偏壓破壞。這種破壞特點是受拉區(qū)、受壓區(qū)的鋼筋都能達到屈服，受壓區(qū)的混凝土也能達到極限壓應變。當偏心距較小或很小時，或者雖然相對偏心距較大，但此時配置了很多的受拉鋼筋時，發(fā)生的破壞屬小偏壓破壞。這種破壞特點是，靠近縱向力一端的鋼筋能達到受壓屈服，混凝土被壓碎，而遠離縱向力那一端的鋼筋不管是受拉還是受壓，一般情況下達不到屈服。 28．簡述矩形截面大偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算公式的適用條件？答：1）為了保證構(gòu)件破壞時受拉區(qū)鋼筋應力先達到屈服強度，要求；2）為了保證構(gòu)件破壞時受壓鋼筋應力能達到抗壓屈服強度設(shè)計值，要求滿足。 29．在實際工程中，哪些受拉構(gòu)件可以近似按軸心受拉構(gòu)件計算，哪些受拉構(gòu)件可以按偏心受拉構(gòu)件計算？答：在實際工程中，近似按軸心受拉構(gòu)件計算的有承受節(jié)點荷載的屋架或托架的受拉弦桿、腹桿；剛架、拱的拉桿；承受內(nèi)壓力的環(huán)形管壁及圓形貯液池的壁筒等。可按偏心受拉計算的構(gòu)件有矩形水池的池壁、工業(yè)廠房雙肢柱的受拉肢桿、受地震作用的框架邊柱、承受節(jié)間荷載的屋架下弦拉桿等。 30．軸心受拉構(gòu)件從加載開始到破壞為止可分為哪三個受力階段，其承載力計算以哪個階段為依據(jù)？答：第Ⅰ階段為從加載到混凝土受拉開裂前，第Ⅱ階段為混凝土開裂至鋼筋即將屈服，第Ⅲ階段為受拉鋼筋開始屈服到全部受拉鋼筋達到屈服。在第Ⅲ階段，混凝土裂縫開展很大，可認為構(gòu)件達到了破壞狀態(tài)，即達到極限荷載，受拉構(gòu)件的承載力計算以第Ⅲ階段為依據(jù)。 31．簡述大、小偏心受拉構(gòu)件的破壞特征。答：大偏心受拉構(gòu)件破壞時，混凝土雖開裂，但還有受壓區(qū)，破壞特征與的數(shù)量有關(guān)，當數(shù)量適當時，受拉鋼筋首先屈服，然后受壓鋼筋應力達到屈服強度，混凝土受壓邊緣達到極限應變而破壞。小偏心受拉構(gòu)件破壞時，一般情況下，全截面均為拉應力，其中一側(cè)的拉應力較大。隨著荷載增加，一側(cè)的混凝土首先開裂，而且裂縫很快貫通整個截面，混凝土退出工作，拉力完全由鋼筋承擔，構(gòu)件破壞時，及都達到屈服強度。 32．鋼筋混凝土純扭構(gòu)件有哪幾種破壞形式？各有何特點？答：受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)與受扭縱筋和受扭箍筋配筋率的大小有關(guān)，大致可分為適筋破壞、部分超筋破壞、完全超筋破壞和少筋破壞四類。對于正常配筋條件下的鋼筋混凝土構(gòu)件，在扭矩作用下，縱筋和箍筋先到達屈服強度，然后混凝土被壓碎而破壞。這種破壞與受彎構(gòu)件適筋梁類似，屬延性破壞。此類受扭構(gòu)件稱為適筋受扭構(gòu)件。若縱筋和箍筋不匹配，兩者配筋比率相差較大，例如縱筋的配筋率比箍筋的配筋率小很多，破壞時僅縱筋屈服，而箍筋不屈服；反之，則箍筋屈服，縱筋不屈服，此類構(gòu)件稱為部分超筋受扭構(gòu)件。部分超筋受扭構(gòu)件破壞時，亦具有一定的延性，但較適筋受扭構(gòu)件破壞時的截面延性小?！‘斂v筋和箍筋配筋率都過高，致使縱筋和箍筋都沒有達到屈服強度，而混凝土先行壓壞，這種破壞和受彎構(gòu)件超筋梁類似，屬脆性破壞類型。此類受扭構(gòu)件稱為超筋受扭構(gòu)件。若縱筋和箍筋配置均過少，一旦裂縫出現(xiàn)，構(gòu)件會立即發(fā)生破壞。此時，縱筋和箍筋不僅達到屈服強度而且可能進入強化階段，其破壞特性類似于受彎構(gòu)件中的少筋梁，稱為少筋受扭構(gòu)件。這種破壞以及上述超筋受扭構(gòu)件的破壞，均屬脆性破壞，在設(shè)計中應予以避免。 33．鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件的鋼筋配置有哪些構(gòu)造要求？答：1）縱筋的構(gòu)造要求對于彎剪扭構(gòu)件，受扭縱向受力鋼筋的間距不應大于200mm和梁的截面寬度；在截面四角必須設(shè)置受扭縱向受力鋼筋，其余縱向鋼筋沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置。當支座邊作用有較大扭矩時，受扭縱向鋼筋應按受拉鋼筋錨固在支座內(nèi)。當受扭縱筋按計算確定時，縱筋的接頭及錨固均應按受拉鋼筋的構(gòu)造要求處理。在彎剪扭構(gòu)件中，彎曲受拉邊縱向受拉鋼筋的最小配筋量，不應小于按彎曲受拉鋼筋最小配筋率計算出的鋼筋截面面積，與按受扭縱向受力鋼筋最小配筋率計算并分配到彎曲受拉邊鋼筋截面面積之和。2）箍筋的構(gòu)造要求箍筋的間距及直徑應符合受剪的相關(guān)要求。箍筋應做成封閉式，且應沿截面周邊布置；當采用復合箍筋時，位于截面內(nèi)部的箍筋不應計入受扭所需的箍筋面積；受扭所需箍筋的末端應做成135 彎鉤，彎鉤端頭平直段長度不應小于10d（d為箍筋直徑)。 34．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的目的是什么？答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的目的一方面是為了保證結(jié)構(gòu)的耐久性。因為裂縫過寬時，氣體和水分、化學介質(zhì)侵入裂縫，會引起鋼筋銹蝕，不僅削弱了鋼筋的面積，還會因鋼筋體積的膨脹，引起保護層剝落，產(chǎn)生長期危害，影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。另一方面是考慮建筑物觀瞻、人的心理感受和使用者不安全程度的影響。 35．與普通混凝土相比，預應力混凝土具有哪些優(yōu)勢和劣勢？答：預應力混凝土的優(yōu)勢是使構(gòu)件的抗裂度和剛度提高、使構(gòu)件的耐久性增加、減輕了構(gòu)件自重、節(jié)省材料。預應力混凝土的劣勢是施工需要專門的材料和設(shè)備、特殊的工藝，造價較高。 36．簡述有粘結(jié)預應力與無粘結(jié)預應力的區(qū)別？答：有粘結(jié)預應力，指沿預應力筋全長周圍均與混凝土粘結(jié)、握裹無粘結(jié)預應力，指預應力筋伸縮、滑動自由，不與周圍混凝土粘結(jié)的預應力。這種結(jié)構(gòu)的預應力筋表面涂有防銹材料，外套防老化的塑料管，防止與混凝土粘結(jié)。無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)通常與后張預應力工藝相結(jié)合。 37．列舉幾種建筑工程中常用的預應力錨具？答：螺絲端桿錨具、錐形錨具、鐓頭錨具、夾具式錨具。 38．預應力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所用的混凝土，需滿足哪些要求？并簡述其原因。答：預應力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所用的混凝土，需滿足下列要求：1）強度高。與普通鋼筋混凝土不同，預應力混凝土必須采用強度高的混凝土。因為強度高的混凝土對采用先張法的構(gòu)件可提高鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力，對采用后張法的構(gòu)件，可提高錨固端的局部承壓承載力。2）收縮、徐變小。以減少因收縮、徐變引起的預應力損失。3）快硬、早強。可盡早施加預應力，加快臺座、錨具、夾具的周轉(zhuǎn)率，以利加快施工進度。 39．引起預應力損失的因素主要有哪些？答：引起預應力損失的因素主要有錨固回縮損失、摩擦損失、溫差損失、應力松弛損失、收縮徐變損失等。 40．公路橋涵按承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，在設(shè)計中應考慮哪三種設(shè)計狀況？分別需做哪種設(shè)計？答：在公路橋涵的設(shè)計中應考慮以下三種設(shè)計狀況：1）持久狀況：橋涵建成后承受自重、車輛荷載等持續(xù)時間很長的狀況。該狀況需要作承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。2）短暫狀況：橋涵施工過程中承受臨時作用的狀況。該狀況主要作承載力極限狀態(tài)設(shè)計，必要時才做正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。3）偶然狀態(tài)：在橋涵使用過程中偶然出現(xiàn)的狀況。該狀況僅作承載力極限狀態(tài)設(shè)計。 四、計算題 1．已知鋼筋混凝土矩形梁，一類環(huán)境，其截面尺寸，承受彎矩設(shè)計值，采用C30 混凝土和HRB335 級鋼筋。試配置截面鋼筋。 解：查教材附錄得：C30混凝土，，HRB335級鋼筋，并取，一類環(huán)境，取梁的保護層mm，鋼筋直徑可按20mm估計。當梁內(nèi)只有一排受拉鋼筋時，，。 求受壓區(qū)高度及 ，滿足要求。 查教材附錄，選用325 ()，單排布置，鋼筋間距和保護層等均能滿足構(gòu)造要求。 2．已知矩形截面梁，處于一類環(huán)境，已配縱向受拉鋼筋4根22mm 的HRB400級鋼筋，按下列條件計算梁所能承受的彎矩設(shè)計值。① 混凝土強度等級為C25② 若由于施工原因，混凝土強度等級僅達到C20級。 解：① 查教材附錄知：對于一類環(huán)境，可取梁的保護層厚度mm，HRB400級鋼筋，C25級混凝土，。 當混凝土強度等級為C25，梁所能承受的彎矩設(shè)計值為。 ② 若由于施工原因，混凝土強度等級僅達到C20級，C20級混凝土。 若由于施工原因，混凝土強度等級僅達到C20級，梁所能承受的彎矩設(shè)計值為。 3．某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，處于一類環(huán)境，其混凝土強度等級為C25，縱向鋼筋采用HRB335級鋼筋，箍筋采用HPB235級鋼筋，梁的截面尺寸為，均布荷載在梁支座邊緣產(chǎn)生的最大剪力設(shè)計值為220kN，正截面強度計算已配置422的縱筋，求所需的箍筋。 解：首先，確定計算參數(shù)，查教材附錄知，，，，，對于一類環(huán)境，混凝土保護層厚度取，縱筋間凈距取，假設(shè)縱筋排成一排，則 ，滿足要求。取，則。然后，進行截面尺寸驗算。因為，屬于一般梁，故，截面尺寸滿足要求。最后，求所需箍筋的數(shù)量并驗算最小配箍率。計算配箍筋用量 選用雙肢箍，代入上式可得。 取，因此，選用雙肢箍筋能夠滿足要求。 4．承受均布荷載設(shè)計值作用下的矩形截面簡支梁，安全等級二級，處于一類環(huán)境， 截面尺寸，混凝土為C30級，箍筋采用HPB235級鋼筋。梁凈跨度。梁中已配有雙肢箍筋，試求該梁在正常使用期間按斜截面承載力要求所能承擔的荷載設(shè)計值。 解：首先，確定計算參數(shù)，查教材附錄知，C30混凝土，由于縱筋布置方式未知，暫按單排布置，可取，則。HPB235級鋼筋的。然后，計算簡支梁所能承擔的剪力 最后，計算該梁在正常使用期間按斜截面承載力要求所能承擔的荷載設(shè)計值。由，則 5．已知某鋼筋混凝土柱，其計算長度為5.0m，截面尺寸為400mm400mm，采用C20混凝土、HRB335級鋼筋，柱頂截面承受軸心壓力設(shè)計值N=1692kN，試求該柱所需縱向鋼筋截面面積。 解：首先，確定計算參數(shù)，查教材附錄知，C20混凝土，HRB335級鋼筋。然后，確定穩(wěn)定系數(shù)。由于，查教材附錄，并經(jīng)插值得。 由公式得 該柱所需縱向鋼筋截面面積為。驗算配筋率，，滿足要求。 6．已知某鋼筋混凝土屋架下弦，截面尺寸，承受的軸心拉力設(shè)計值，混凝土強度等級C30，鋼筋為HRB335。求截面配筋。 解：首先，確定計算參數(shù)，查教材附錄知，HRB335鋼筋。選用416（）能夠滿足要求。 7．已知一矩形截面簡支梁，截面尺寸bh=200mm550mm，混凝土強度等級為C25，縱向鋼筋采用HRB335級，安全等級為二級，梁跨中截面承受的最大彎矩設(shè)計值為M=160kNm。① 若上述設(shè)計條件不能改變，試進行配筋計算。② 若由于施工質(zhì)量原因，實測混凝土強度僅達到C20，試問按①問所得鋼筋面積的梁是否安全？ 解：第①問：（1）根據(jù)已給材料確定計算參數(shù)，由文字教材的表11-1和表11-2查得，C25混凝土，HRB335鋼筋。由文字教材表11-4查得，并取，則截面有效高度，取。 （2）求受壓區(qū)高度。將各已知值帶入，得 解得 （3）求所需鋼筋面積將各已知值及代入，得到 查教材附錄的鋼筋截面面積表，可選用225 + 122（），將鋼筋布置成一層，122鋼筋布置在中央，225鋼筋布置在兩邊。 4）配筋驗算鋼筋間凈距，且大于鋼筋直徑25mm，滿足構(gòu)造規(guī)定。 實際配筋率，故配筋合理。 第②問：C20混凝土，由，得 而，可見，所以若由于施工質(zhì)量原因，實測混凝土強度僅達到C20，那么按①問所得鋼筋面積的梁是不安全的。 試卷代號：1195中央廣播電視大學2006--2007學年度第二學期“開放本科”期末考試土木工程專業(yè) 結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(本) 試題 2007年7月 一、選擇題(30分，每題3分) 1．在《公橋規(guī)》中，所提到的混凝土標號是指( B．混凝土的立方體強度 )。 2．采用兩端張拉可減小( C．預應力筋與孔道壁摩擦引起的應力損失 )應力損失。 3．部分預應力混凝土與全預應力混凝土相比，具有(A．節(jié)省鋼材 )優(yōu)點。 4．臨時結(jié)構(gòu)廣泛采用的鋼結(jié)構(gòu)連接方式為(C．螺栓連接 )。 5．鋼筋混凝土梁的斜拉破壞一般發(fā)生在(B．剪跨比較大且箍筋數(shù)量較少時 )。 6．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求不包括( D．耐火性 )。 7．對偏心受壓構(gòu)件，下述( ．矩形截面l0／h>8 )情況必須考慮構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的撓曲對縱向力偏心矩的影響。 8．利用鋼材約束，將混凝土由單向受壓轉(zhuǎn)變?yōu)槿蚴軌旱慕M合結(jié)構(gòu)稱為( B．鋼管混凝土結(jié)構(gòu) )。 9．若要提高鋼筋混凝土梁的抗彎承載能力，在沒有特定條件限制下，最有效的辦法是( C增加梁的高度 ) 10．鋼筋混凝土斜截面抗剪承載力計算公式是建立在( C．剪壓破壞 )基礎(chǔ)上的。 二、判斷題(20分，每題2分) 1．單筋矩形截面梁是指矩形截面梁中只有一根受力鋼筋。(X ) 2．混凝土構(gòu)件適用于以拉為主的結(jié)構(gòu)，如軸心受拉構(gòu)件。( X ) 3．混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫并不影響使用，因此不必要對裂縫進行限制。( X ) 4．鋼結(jié)構(gòu)可換性強，因此易于維修養(yǎng)護。 (X ) 5．預應力混凝土的本質(zhì)就是在混凝土結(jié)構(gòu)承載前施加一定的壓力，使其抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應力。 (√ ) 6．預應力混凝土受彎構(gòu)件既需要驗算截面應力又需要驗算截面承載力。( √ ) 7．砌體結(jié)構(gòu)的特點是抗壓承載力、抗剪承載力都高。所以，應用范圍很廣。( X ) 8．強度、剛度、穩(wěn)定性是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計必須考慮的幾個方面。(√ ) 9．焊接殘余應力是內(nèi)部自平衡的應力，對鋼結(jié)構(gòu)受力沒有影響。( X ) 10．組合結(jié)構(gòu)充分利用了鋼與混凝土結(jié)構(gòu)性能，因此受力比較合理。 ( √ ) 三、簡答題(20分，每題5分) 1．簡述影響鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面強度的主要因素有哪些?這些因素是怎樣影響答：影響鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面強度的主要因素有： (1)剪跨比m：隨著剪跨比m的增加，梁的破壞形態(tài)按斜壓(m<1)、剪壓(13)的順序演變，而抗剪承載力逐步降低。 ． (2)混凝土強度R：梁的抗剪承載力隨混凝土強度提高而提高。(3)縱筋配筋率弘：梁的抗剪能力，隨縱向配筋率的增大而提高。(4)配箍率和箍筋強度：配箍率mx與箍筋強度R。。的乘積越大，則梁抗剪能力越強 2．什么叫換算截面法? 答：為了便于應用材料力學中勻質(zhì)梁的公式，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計算中，把由鋼筋和混凝土兩種彈性模量不同的材料組成的實際截面，換算成由一種拉壓性能相同的假想材料組成的與它功能相等的勻質(zhì)截面，此即所謂換算截面 3．簡述預應力混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)的特點? 答：與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，預應力混凝土結(jié)構(gòu)可以使混凝土不出現(xiàn)拉應力(或允許出現(xiàn)拉應力限制應力值或允許出現(xiàn)裂縫限制裂縫寬度)，因而大大改善了結(jié)構(gòu)的工作性能。砌體結(jié)構(gòu)的主要特點是抗壓承載力高，而抗拉、抗彎、抗剪承載力低。因此，砌體結(jié)構(gòu)以承受壓力為主。 4．影響砌體抗壓強度的主要因素有哪些? 答：影響砌體抗壓強度的主要因素有：塊材的強度、尺寸和形狀，砂漿的物理力學性能，砌筑質(zhì)量。 四、計算題(30分，每題l5分) 1．已知鋼筋混凝土矩形截面梁，采用20號混凝土(R。一llMPa)和Ⅱ級鋼筋(R9一340MPa)承受計算彎矩Mi--90kNIn，選用梁截面為20cmX 50cm。試用基本公式求所需的鋼筋面積Ag(設(shè)a=40mm，毛。=0．55，7。一丫。一1．25，p。；。=0．10％)。 解： (1)計算混凝土受壓區(qū)高度X由a=40mm則有效高度ho=500--40=460mm由得解方程(2)計算受拉鋼筋截面面積Ag由AgRg=R。6z 2． 2．一連接的構(gòu)造如圖所示，兩塊A板用對接焊縫與立柱焊連，8板與A板用8個高強螺栓連接。構(gòu)件鋼材為A3鋼，其容許應力為[d]一140MPa，o。]一145MPa，[r]一85MPa。設(shè)對接焊縫的強度與母材相同，不設(shè)引弧板。試求焊縫連接所能承受的荷載P。 解：扣除兩端的缺陷，焊縫的有效截面如右圖所示。①受力分析：剪力Q—PkN ②焊縫的有效截面 試卷代號：1195 中央廣播電視大學2007--2008學年度第一學期“開放本科”期末考試土木工道專業(yè) 結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(本) 試題一、選擇題(每小題2分，共30分) 1．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求不包括( D．耐火性)。 2．利用鋼材約束，將混凝土由單向受壓轉(zhuǎn)變?yōu)槿蚴軌旱慕M合結(jié)構(gòu)稱為(B．鋼管混凝土結(jié)構(gòu) )。 3．若要提高鋼筋混凝土梁的抗彎承載能力，在沒有特定條件限制下，最有效的辦法是 ( C．增加梁的高度 ) 4．( D．“界限破壞’’梁 )的破壞特點是：受拉筋應力達到屈服的同時，受壓混凝土壓碎而梁立即破壞。 5．計算斜截面抗剪承載力時，若滿足，則( D．應增大縱向鋼筋數(shù)量 )。： 6．鋼筋混凝土斜截面抗剪承載力計算公式是建立在(C．剪壓破壞 )基礎(chǔ)上的。 7．計算偏心受壓構(gòu)件，當( )時，構(gòu)件確定屬于大偏心受壓構(gòu)件。 8．大小偏心受壓鋼筋的破壞特征的根本區(qū)別就在于(C．受拉鋼筋在截面破壞時能否達到抗拉屈服強度 )。 9．臨時結(jié)構(gòu)廣泛采用的鋼結(jié)構(gòu)連接方式為(C．螺栓連接 )。 10．在《公路橋規(guī)》中，對鋼筋混凝土簡支梁，在梁腹兩側(cè)的縱向防裂鋼筋布置應(A．上疏下密 11．在《公橋規(guī)》中，所提到的混凝土標號是指( D．混凝土的立方體強度 )。 12．當混凝土雙向受力時，它的抗壓強度隨另一方向壓應力的增大而(B．增加 )。 13．( C．適筋梁 )的破壞特點是：破壞始自受拉區(qū)鋼筋的屈服，屬于塑性破壞。 14適筋梁在逐漸加載過程中，當受拉鋼筋剛好屈服后，則( B該梁達到最大承載力，一直維持到受壓區(qū)混凝土達到極限壓應變而破壞 )。 15元腹筋梁斜截面的破壞形態(tài)主要有斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞三種。這三種破壞的性質(zhì)是(都屬于脆性破壞)。 二、判斷題(每小題1分，共10分) 1我國現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計規(guī)范的計算原則包括：承載能力極限狀態(tài)計算原則和正常使用極限狀態(tài)計算原則。(√ ) 2混凝土棱柱體抗壓強度又被稱為混凝土標號。《公路橋規(guī)》中規(guī)定用于公路橋梁承重部的混凝圖標號分為15、20、25、30、40、50和60號7個等級。( ) 3板主筋保護層厚度一般無特殊要求時，可取2．5era。當設(shè)置鋼筋網(wǎng)時，上下層鋼筋的混凝土保護層不小于1．5cm。( ) 4我們把受壓區(qū)的高度2與梁截面有效高度h的比值稱為受壓區(qū)高度系數(shù)。( ) 5所謂剪跨比就是指某一截面上彎矩與該截面上剪力與截面有效高度乘積的比值。一般用m來表示。(√ ) 6-所謂抵抗彎矩圖又稱材料圖，就是沿梁長各個正截面按實際配置的縱向受拉鋼筋面積，所能產(chǎn)生的抵抗彎矩圖形，即表示各正截面所具有的抗彎承載能力。( √ ) 7鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力公式是以剪壓破壞為特征建立的。公式的限制條件是為了防止發(fā)生斜拉破壞。( ) 8．影響砌體玩』盤強度明王妥因系伺：耿明剛強度、尺寸、和形狀；砂漿的物理力學性能。 ( ) 9．角焊縫按其與外力的關(guān)系分三種：側(cè)焊縫：焊縫軸線平行于外力N；端焊縫：焊縫軸線垂直于外力N；斜焊縫：焊縫軸線傾斜于外力N。( √ ) 10．預應力混凝土構(gòu)件先在臺坐上張拉鋼筋，后澆注構(gòu)件混凝土的施工方法稱為先張法。它的配筋特點是直線配筋。(√) 三、簡答題(每小題7分，共35分) 1．鋼筋混凝土梁正截面工作的三個階段各用作什么計算的依據(jù)?答：答：第一階段——彈性工作階段(整體工作階段)末I?？勺鳛槭軓潣?gòu)件開裂彎矩的計算依據(jù)；第Ⅱ階段——帶裂縫工作階段，相當于梁使用時的應力狀態(tài)，可作為正常使用階段的變形和裂縫寬度計算的依據(jù)；第Ⅲ階段——破壞階段末可作為承載能力極限狀態(tài)計算時的依據(jù) 2．簡述影響鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面強度的主要因素有哪些?這些因素是怎樣影響的? 答：答：影響鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面強度的主要因素有： (1)剪跨l：t研：隨著剪跨比m的增加，梁的破壞形態(tài)按斜壓(優(yōu)<1)、剪壓(13)的順序演變，而抗剪承載力逐步降低。 (2)混凝土強度R：梁的抗剪承載力隨混凝土強度提高而提高。(3)縱筋配筋率口：梁的抗剪能力，隨縱向配筋率的增大而提高。(4)配箍率和箍筋強度：配箍率塒。與箍筋強度R非的乘積越大，則梁抗剪能力越強。 3．影響受彎構(gòu)件斜截面抗剪性能的因素有哪些?其中最主要的因素是什么?答：影響受彎構(gòu)件斜截面抗剪性能的因素有：剪跨比、混凝土的強度、骨料品種、縱筋強度 和配筋率、配箍率和箍筋強度、梁的截面尺寸、荷載形式、支座約束條件等等。其中，最主要的因素有剪跨比、混凝土強度、縱筋配筋率和配箍率與箍筋強度。 ． 4．何謂軸心受壓構(gòu)件?鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件按配筋方式不同可分為哪兩種形式?答：當荷載的合力通過構(gòu)件截面重心的受壓構(gòu)件即為軸心受壓構(gòu)件。鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件按配筋方式不同可分為兩種形式：(1)配有縱向鋼筋及箍筋的軸心受壓構(gòu)件，稱為普通箍筋柱； (2)配有縱向鋼筋及螺旋箍筋(或焊接環(huán)形箍筋)的軸心受壓構(gòu)件，稱為螺旋箍筋柱，也稱為間接箍筋柱。 5．鋼結(jié)構(gòu)連接的分類如何?答：答：鋼結(jié)構(gòu)的連接根據(jù)受力情況可分為：受力性連接與綴連性連接；根據(jù)連接方式可分為．：焊接與栓釘連接，栓釘連接又可分為鉚釘連接、普通螺栓連接與高強螺栓連接；根據(jù)連接板間相對位置可分為平接(對接)、搭接(錯接)與垂直連接(頂接)。 四、計算題(共25分) 1．已知鋼筋混凝土矩形截面梁，采用25號混凝土和Ⅱ級鋼筋340MPa)承受計算彎矩選用梁斷面為試用基本公式求所需的鋼筋面積 (已知 且分) 解：(1)計算混凝土受壓區(qū)高度2 由則有效高度 由 得 (2)計算受拉鋼筋截面面積由分) 2．軸心受壓構(gòu)件截面尺寸計算長度采用30號混凝土，縱向鋼筋采用Ⅱ級鋼筋，箍筋采用I鋼筋，作用軸向設(shè)計壓力試求縱向受壓鋼筋。 工作條件系數(shù)混凝土安全系數(shù)分) 解： (1)計算鋼筋混凝土構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)夠計算查表得 (2)計算縱筋面積 (3分)分) (3)配筋率驗算可以故受壓縱筋最小配筋率，滿足要求。 試卷代號：1195中央廣播電視大學2007--2008學年度第二學期“開放本科”期末考試結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(本) 試題 一、選擇題(每小題2分，共30分) 1．在《公橋規(guī)》中，所提到的混凝土標號是指( B．混凝土的立方體強度 )。 2．當混凝土雙向受力時，它的抗壓強度隨另一方向壓應力的增大而(A．增加 )。 3．(A．適筋梁 )的破壞特點是：破壞始自受拉區(qū)鋼筋的屈服，屬于塑性破壞。 4．適筋梁在逐漸加載過程中，當受拉鋼筋剛好屈服后，則( D．該梁承載力略有所增高，但很快受壓區(qū)混凝土達到極限壓應變，承載力急劇下降而破壞 )。 5．鋼筋混凝土梁的斜拉破壞一般發(fā)生在( B．剪跨比較大且箍筋數(shù)量較少時 )。 6．以下破壞形式屬延性破壞的是(A．大偏壓破壞 )。 7．矩形截面偏心受壓構(gòu)件中，屬于大偏心破壞形態(tài)是(D．偏心矩較大，配筋率不高 )。 8．部分預應力混凝土與全預應力混凝土相比，具有(A．節(jié)省鋼材 )優(yōu)點。 9．鋼材的疲勞破壞屬于(B．脆性斷裂 )。 10．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求不包括(C．耐火性 )。 11．利用鋼材約束，將混凝土由單向受壓轉(zhuǎn)變?yōu)槿蚴軌旱慕M合結(jié)構(gòu)稱為(A．鋼管混凝土結(jié)構(gòu) )。 12．若要提高鋼筋混凝土梁的抗彎承載能力，在沒有特定條件限制下，最有效的辦法是 (D．增加梁的高度 ) 13．( A．“界限破壞”梁 )的破壞特點是：受拉筋應力達到屈服的同時，受壓混凝土壓碎而梁立即破壞。 14．鋼筋混凝土梁的斜拉破壞一般發(fā)生在(D．剪跨比較大且箍筋數(shù)量較少時 )。 15．無腹筋梁斜截面的破壞形態(tài)主要有斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞三種。這三種破壞的性質(zhì)是(D都屬于脆性破壞)。 二、判斷題(每小題1分。共10分) 1．鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土標號不宜低于l5號；當采用Ⅱ、Ⅲ級鋼筋時，混凝土標號不宜低于20號。(√ ) 2．板的受力鋼筋布置在板的受拉區(qū)。受力鋼筋直徑：行車道板主筋直徑≥lOmm，人行道板主筋直徑≥8mm。( ) 3．整體現(xiàn)澆矩形截面梁的高寬比h／b一般取2．o～3．5；T形截面梁的高寬比h／b一般取2．5～4．o(此處b為肋寬)。(√ ) 4．最小配筋率確定原則為：鋼筋混凝土梁破壞時所能承受的彎矩，大于同材料同截面素混凝土梁正截面開裂彎矩的標準值。( ) 5．梁斜截面破壞的三種形態(tài)，即斜拉破壞、剪壓破壞和斜壓破壞。這三種破壞形態(tài)，在破壞時，變形都很小，因此，都屬于脆性破壞。(√ ) 6．斜截面抗剪基本公式是半經(jīng)驗半理論公式，使用時必須采用規(guī)定單位的數(shù)值。如寬度、有效高度必須用毫米為單位；設(shè)計強度必須以兆帕為單位。最后，得到的抗剪承載力的單位是千牛。( ) 7．對偏心受壓構(gòu)件，當矩形截面(L0／b>10)時必須考慮構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的撓曲對縱向力偏心矩的影響。( ) 8．砌體與混凝土結(jié)構(gòu)的主要特點是抗壓承載力高，而抗彎、抗剪性能較差。因此，砌體在工程中常用于以承壓為主的結(jié)構(gòu)。( √ ) 9．按工作機理，高強度螺栓連接分為摩擦型高強度螺栓連接和承拉型高強度螺栓連接兩種類型。( ) 10．預應力混凝土結(jié)構(gòu)就是事先人為地在混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中引入內(nèi)部應力，且其數(shù)值和分布恰好能將使用荷載產(chǎn)生的應力抵消到一個合適的程度的混凝土結(jié)構(gòu)。 (√ ) 三、簡答題(每小題7分。共35分) 1．根據(jù)梁受彎破壞形式的不同，梁的破壞可分為哪三類?各有何破壞特點?答：根據(jù)梁受彎破壞形式不同，梁的破壞可分為：適筋梁、超筋梁和少筋梁三類。適筋梁的破壞特點是：破壞始自受拉區(qū)鋼筋的屈服。這種梁在完全破壞之前，梁的撓度會隨著裂縫的開展而產(chǎn)生較大的增加。梁截面會產(chǎn)生較大的塑性變形，因而有明顯的破壞預兆，屬于塑性破壞。超筋梁的破壞特點是：破壞始自受壓區(qū)混凝土的壓碎。超筋梁的破壞無明顯的預兆，屬于脆性破壞。超筋梁不僅不經(jīng)濟且破壞無預兆。設(shè)計中應盡量避免。少筋梁的破壞特點是：受拉區(qū)混凝土一旦開裂，受拉鋼筋就達到屈服，并迅速經(jīng)歷整個流幅而進入強化工作階段。這種破壞很突然，屬脆性破壞，在橋梁工程中不允許采用。 2．梁沿斜截面受剪破壞的主要形態(tài)有哪幾種?其各自的破壞特征是什么?答：答：斜截面受剪破壞的主要形態(tài)有：斜拉破壞、剪壓破壞、斜壓破壞。斜拉破壞特征：破壞過程急速且突然，彎曲裂縫一旦出現(xiàn)，就迅速向受壓區(qū)斜向伸展，直至荷載板邊緣，使混凝土裂通，梁被撕裂成兩部分，而喪失承載能力。剪壓破壞特征：梁破壞時，與斜裂縫相交的腹筋達