石大遠(yuǎn)程在線考試——《混凝土》

1、中國石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院2015年春季期 末 考 試混凝土學(xué)習(xí)中心：_ 姓名：_ 學(xué)號：_ 關(guān)于課程考試違規(guī)作弊的說明1、提交文件中涉嫌抄襲內(nèi)容（包括抄襲網(wǎng)上、書籍、報刊雜志及其他已有論文），帶有明顯外校標(biāo)記，不符合學(xué)院要求或?qū)W生本人情況，或存在查明出處的內(nèi)容或其他可疑字樣者，判為抄襲，成績?yōu)椤?”。 2、兩人或兩人以上答題內(nèi)容或用語有50%以上相同者判為雷同，成績?yōu)椤?”。3、所提交試卷或材料沒有對老師題目進(jìn)行作答或提交內(nèi)容與該課程要求完全不相干者，認(rèn)定為“白卷”或“錯卷”，成績?yōu)椤?”。一、思考題（7題，每題8-10分，共60分）1.在外荷載作用下，受彎構(gòu)件的截面產(chǎn)生彎矩和剪力。受

2、彎構(gòu)件的破壞有兩種可能:一是可能沿正截面破壞，即沿彎矩最大截面的受拉區(qū)出現(xiàn)正裂縫 圖(a)；二是可能沿斜截面破壞，即沿剪力最大或彎矩和剪力都比較大的截面出現(xiàn)斜裂縫圖(b)。全部外荷載已知，請你寫出：（1）、以下兩種情況的鋼筋截面配筋計算步驟；（6分）答：1、正截面受彎配筋步驟：（1）選擇材料（2）假定截面尺寸（3）內(nèi)力計算（4）配筋計算（5）驗(yàn)算最小配筋率。2、斜截面受彎配筋步驟：（1）驗(yàn)算梁截面尺寸是否滿足要求（2）判別是否需要按計算配置腹筋（3）計算箍筋（4）計算彎起鋼筋（5）驗(yàn)算配筋率和配箍率。（2）簡要說明(a)、(b)二種情況下配筋計算的異同。（2分）答：1、(a)、(b)二種情況下

3、配筋計算的相同之處在于： 都必須經(jīng)過內(nèi)力計算，計算出內(nèi)力的大小才能進(jìn)行配筋計算。其次，都需要對配筋率進(jìn)行驗(yàn)算。 (a)、(b)二種情況下配筋計算的不同之處在于：斜截面配筋需要考慮箍筋和彎起鋼筋的響。同時斜截面配筋必須驗(yàn)算配箍率2.對混凝土結(jié)構(gòu)，配鋼筋過多或過少都不利于結(jié)構(gòu)的受力。請你寫出：（1） 鋼筋配筋率過高時，梁在破壞時會出來什么不良后果？（3分）答：當(dāng)鋼筋配筋率過高時，就會引起超筋破壞，超筋破壞容易造成構(gòu)件破壞時鋼筋的強(qiáng)度不能夠得到充分的發(fā)揮，從而造成鋼筋的浪費(fèi)，同時這種超筋破壞也屬于脆性破壞。（2）鋼筋配筋率過低時，梁在破壞時會出來什么不良后果？（3分）答：配筋率過低會出現(xiàn)少筋破壞，破

4、壞時混凝土的抗壓強(qiáng)度沒能夠達(dá)到設(shè)計的強(qiáng)度值，造成混凝土無法充分的發(fā)揮作用。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中是如何來確保混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋配筋率處于合適的范圍？（2分）答：通過驗(yàn)算最大配筋率和最小配筋率來確保鋼筋配筋率處于合適的范圍。3T型截面梁設(shè)計（M已知，截面尺寸已知），對梁進(jìn)行截面設(shè)計和承載力校核時，請寫出：（1）判別T型截面是屬于第一類還是第二類的公式？（4分）答：第一類T形截面梁第一類T形截面梁第二類T形截面梁第二類T形截面梁（2）以上判別公式的依據(jù)是什么？（4分）答：根據(jù)T形截面梁翼緣的計算寬度大小以及翼緣厚度的不同進(jìn)行判斷。4受彎構(gòu)件中：（1）雙筋截面主要應(yīng)用于哪些情況？（3分）答：雙筋截面主要

5、應(yīng)用下列幾種情況：首先，截面承受的彎矩設(shè)計值大于單筋截面所能承受的最大彎矩，而截面尺寸和材料品種等由于某些原因又不能改變；其次，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受某種交變的作用（如地震），使截面上的彎矩改變方向；最后，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的截面由于某種原因，在截面的受壓區(qū)預(yù)先已經(jīng)布置了一定數(shù)量的受力鋼筋。 （2） 雙筋截面計算應(yīng)力圖形如何確定？（2分）（3） 雙筋截面基本計算公式與單筋截面有何不同？雙筋截面中受壓鋼筋的作用？（3分）答：雙筋截面計算公式需要考慮壓區(qū)混凝土的影響。同時雙筋截面的計算公式的基本假定的條件也不同。雙筋截面適應(yīng)條件除了滿足之外還要滿足雙筋截面中受壓鋼筋主要是抵抗受壓承載力，約束產(chǎn)生過大的變形。（4）

6、 雙筋截面適應(yīng)條件除了滿足之外為什么還要滿足？（2分）答：因?yàn)椋喝绻鹸值太小， 受壓鋼筋就太靠近中和軸，將得不到足夠的變形，應(yīng)力也就達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，因而基本公式便不能成立。 5控制梁斜截面受剪承載力的應(yīng)該是那些剪力設(shè)計值較大而抗剪承載力又較小或截面抗力有改變處的斜截面。設(shè)計中一般取下列斜截面作為梁受剪承載力的計算截面:（a）支座邊緣處的截面圖(a)截面11；(b)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)截面圖(a)截面22、33；(c)箍筋截面面積或間距改變處的截面圖(b) 44；(d)腹板寬度改變處截面圖(c) 55。請你寫出：（1）梁斜截面配筋計算步驟（設(shè)梁上各位置處的彎矩M和剪力Q已知）。（5分）（2

7、） 影響梁斜截面承載力的主要因素? （3分）答：影響梁斜截面承載力的主要因素：剪跨比、混凝土強(qiáng)度、縱筋配筋率。6混凝土本身的抗壓性能很好，鋼筋的受拉性能優(yōu)越。請思考：（1）為什么在軸心受壓柱中，需要配置一定數(shù)量的鋼筋? （4分）答：在軸心受壓柱中配置鋼筋是為了承擔(dān)壓應(yīng)力（2） 軸心受壓構(gòu)件中的縱向受力筋和箍筋對軸心受壓構(gòu)件起什么作用? （4分）答：1、軸心受壓構(gòu)件中的縱向受力筋：首先，縱向鋼筋可以與混凝土共同承受壓力，提高構(gòu)件與截面受壓承載力；其次，縱向鋼筋可以提高構(gòu)件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；最后縱向鋼筋承受可能產(chǎn)生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應(yīng)力。 2、軸心受壓構(gòu)件中的箍

8、筋：首先，防止縱向鋼筋受力后壓屈和固定縱向鋼筋位置；其次，箍筋可以改善構(gòu)件破壞的脆性。（3）影響的主要因素有哪些？（2分）答：長細(xì)比、鋼筋類型、混凝土強(qiáng)度。7（1）什么叫預(yù)應(yīng)力？什么叫預(yù)應(yīng)力混凝土？為什么要對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力？（4分）（2）與普通鋼筋混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件有何優(yōu)缺點(diǎn)？（4分）答：1、預(yù)應(yīng)力在混凝土結(jié)構(gòu)承受荷載之前，預(yù)先對其施加壓力，使其在外荷載作用時的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力，用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力混凝土是在混凝土的受拉區(qū)內(nèi)，用人工加力的方法，將鋼筋進(jìn)行張拉，利用鋼筋的回縮力，使混凝土受拉區(qū)預(yù)先受壓力。預(yù)應(yīng)力主要是為了避免構(gòu)件過早的出現(xiàn)裂縫。 2、預(yù)應(yīng)力

9、混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有下列主要優(yōu)點(diǎn)：提高了混凝土構(gòu)件的抗裂性和剛度、可以節(jié)省材料，減少自重、可以減小混凝土受彎構(gòu)件的剪力和主拉應(yīng)力。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)也存在著一些缺點(diǎn)：工藝較復(fù)雜，施工質(zhì)量要求高、需要專門施工設(shè)備、預(yù)應(yīng)力引起的反拱不易控制、養(yǎng)護(hù)難度大、施工費(fèi)用高。二、分析題（共20分，題中數(shù)據(jù)與學(xué)號相關(guān)，學(xué)號不同而不同?。┤鐖D所示簡支梁：梁高為300mm, 梁寬為150mm, 配筋2根直徑為16mm的二級鋼筋，設(shè)保護(hù)層厚度為25mm。梁跨度尺寸L?。?000+學(xué)號后二位數(shù)10（如學(xué)號后二位為11則L=2000+1110=2110）。由下圖可看出，在跨中施加的外荷載P作用下，配筋梁

10、達(dá)到破壞時，梁底側(cè)受拉區(qū)出現(xiàn)多條縱裂縫?？缰惺軌簠^(qū)混凝土被壓碎。請分析：（1） 配筋梁破壞時，跨中外荷載P的極限值？（給出詳細(xì)分析步驟）答：根據(jù)配筋梁達(dá)到破壞時，梁底側(cè)受拉區(qū)出現(xiàn)多條縱裂縫。跨中受壓區(qū)混凝土被壓碎，說明是受壓破壞，按照下面的公式進(jìn)行計算：由得 跨中外荷載P的產(chǎn)生的彎矩為：學(xué)號末兩位為93L=2000+0310=2030得P=4M/L56.78kN(2).假如不配鋼筋，相同截面的素混凝土梁破壞時，跨中外荷載P的極限值？請比較混凝土梁配筋前后的承載力，并討論承載力增加的原因。答：當(dāng)不配置鋼筋的時候，梁是脆性破壞，即混凝土受拉承載力起決定作用，因此P將減少。承載力增加的原因主要有：首先，底部鋼筋承受抗拉力，避免鋼筋過早的拉裂破壞。其次，頂部的混凝土抗壓強(qiáng)度獲得充分的利用。最后，配筋后的破壞是延性破壞。三、計算題（共20分，題中數(shù)據(jù)與學(xué)號相關(guān)，學(xué)號不同而不同！）某對稱配筋偏心受壓柱，混凝土強(qiáng)度等級為C30，鋼筋用級鋼筋。柱子的承受設(shè)計軸向壓力N?。?00+學(xué)號后二位數(shù)（如學(xué)號后二位為22, 則