混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理含答案詳解

1、一.選擇題（1分X10=10分）1 .混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸是（B）。A.150X150X150;B. 150X150X300;C. 200X200X400;D. 150X150X400;2 .受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算中，通過(guò)限制最小截面尺寸的條件是用來(lái)防止（A）。A,斜壓破壞；B.斜拉破壞；C.剪壓破壞；D.彎曲破壞；3.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于（B）。A.C20;B. C30;C. C35;D. C40;4 .預(yù)應(yīng)力混凝土先張法構(gòu)件中，混凝土預(yù)壓前第一批預(yù)應(yīng)力損失應(yīng)為（C）。A-1112；B-111213；C-11121314；D.111

2、2131415；5 .普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制等級(jí)為（C）。A.一級(jí)；B,二級(jí)；C.三級(jí)；D.四級(jí)；6 .E；一指的是混凝土的（B）。cCA.彈性模量；B.割線模量；C.切線模量；D.原點(diǎn)切線模量；7 .下列哪種方法可以減少預(yù)應(yīng)力直線鋼筋由于錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失11（C）。A.兩次升溫法；B.采用超張拉；C.增加臺(tái)座長(zhǎng)度;D.米用兩端張拉；8 .混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別和設(shè)計(jì)使用年限進(jìn)行設(shè)計(jì)，室內(nèi)正常環(huán)境屬于環(huán)境類別的（A）。A.一類；B.二類；C.三類；D.四類；9 .下列哪種荷載不屬于建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范中規(guī)定的結(jié)構(gòu)荷載的范圍（B）。A.永久荷載；B.溫度荷

3、載；C.可變荷載；D.偶然荷載；10 .混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范調(diào)幅法設(shè)計(jì)連續(xù)板提出的基本原則中，要求相對(duì)受壓區(qū)高度應(yīng)滿足的條件。（B）。A.0.10.25;B. 0.10.35;C. 0.10.45;D. 0.10.55;2 .判斷題（1分X10=10分）1 .混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按棱柱體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定。（F）2 .荷載標(biāo)準(zhǔn)值是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期內(nèi)具有一定概率的最大荷載值。（T）3 .材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值等于材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值乘以材料分項(xiàng)系數(shù)。（F）4 .設(shè)計(jì)中Mr圖必須包住M圖，才能保證受彎構(gòu)件的斜截面承載力滿足要求。（F）5 .箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱為腹筋。（T）6 .con張拉控制應(yīng)力的確定是越大越好。

4、（F）7 .受彎構(gòu)件裂縫寬度隨著受拉縱筋直徑的增加而增大。（T）8 .縱向受拉鋼筋配筋率增加，截面延性系數(shù)增大。（F）9 .大偏心受拉構(gòu)件的判別標(biāo)準(zhǔn)條件是b。（F）10 .軸壓比是影響偏心受壓構(gòu)件截面延性的主要因素。（T）3 .簡(jiǎn)答題（5分X8=40分）1 .請(qǐng)簡(jiǎn)述變形鋼筋與混凝土粘結(jié)機(jī)理？2 .什么是結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)？極限狀態(tài)可分為那兩類？3 .如何保證受彎構(gòu)件斜截面承載力？4 .請(qǐng)簡(jiǎn)述預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的基本概念？5 .什么是結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面延性？影響截面延性的主要因素是什么？6 .裂縫寬度與哪些因素有關(guān)，如不滿足裂縫寬度限值，應(yīng)如何處理？7 .什么是結(jié)構(gòu)可靠度？4 .計(jì)算題（40分）1 .某鋼筋

5、混凝土軸心受拉桿件，已知其荷載效應(yīng)S和結(jié)構(gòu)抗力R均服從正態(tài)分布，s16000N,s3200N,r34000Nr5000N,試求可靠指標(biāo)3值。（5分）2 .如圖所示簡(jiǎn)支梁，混凝土030,P=100KN,不計(jì)自重，環(huán)境類別為一類，試求：（20分）（1）所需縱向受拉鋼筋（采用HRB335級(jí)鋼筋，fy300N/mm2）2（2）求受男箍筋（無(wú)彎起鋼筋）（箍筋米用：HPB235級(jí)，fy210N/mm）030：314.3N/mm2,ft1.43N/mm2,箍筋采用：雙肢箍，。8（Asv150.3mm2）100KN100KN3.已知：值N=800KN,柱截面A0100010001000200柱的內(nèi)力設(shè)計(jì)M=1

6、60KN.m,bh300500,asas45mm,混凝土C20,鋼筋HRB335級(jí)，計(jì)算長(zhǎng)度為3.5m。求柱的鋼筋截（一面面積As,As。（15分）222020:fc9.6N/mm;ft1.1N/mm；鋼筋HRB335級(jí)：fy300N/mm；附：鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)10b81.0100.98120.95140.92160.87參考答案1 .選擇題（10分）1 .B2,A3.B4.C5.C6.B7.C8.A9.B10.B2 .判斷題（10分）1. X2,J3.X4.X5.J6.X7.J8.X9.X10.J3 .問(wèn)答題（40分）1 .請(qǐng)簡(jiǎn)述變形鋼筋與混凝土粘結(jié)機(jī)理？答：變形鋼筋與混凝土粘結(jié)作用

7、主要有三部分組成：（1） 鋼筋與混凝土接觸面上的化學(xué)吸附力（膠結(jié)力）；（2） 混凝土收縮握裹鋼筋而產(chǎn)生摩阻力；（3） 鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合力；2 .什么是結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)？極限狀態(tài)可分為那兩類？答：整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，這個(gè)特定狀態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)；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)。3 .如何保證受彎構(gòu)件斜截面承載力？答：斜截面受剪承載力通過(guò)計(jì)算配箍筋或彎起鋼筋來(lái)滿足；斜截面受彎承載力通過(guò)構(gòu)造措施來(lái)保證；4 .請(qǐng)簡(jiǎn)述預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的基本概念？答：預(yù)應(yīng)力一一在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受荷載作用之前，在構(gòu)件的預(yù)拉區(qū)施加預(yù)

8、壓力，來(lái)減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應(yīng)力。施加預(yù)應(yīng)力是為了避免鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫過(guò)早出現(xiàn)或不出現(xiàn)裂縫，以及充分利用高強(qiáng)鋼筋和高強(qiáng)混凝土。5 .什么是結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面延性？影響截面延性的主要因素是什么？答：構(gòu)件或截面的延性是指它們進(jìn)入破壞階段后，在承載力沒(méi)有顯著下降的情況下承受變形的能力。影響截面延性的主要因素是：混凝土的極限壓應(yīng)變和截面受壓區(qū)高度。7 .裂縫寬度與哪些因素有關(guān)，如不滿足裂縫寬度限值，應(yīng)如何處理？答：與構(gòu)件類型、保護(hù)層厚度、配筋率、鋼筋直徑和鋼筋應(yīng)力等因素有關(guān)。如不滿足，可以采取減小鋼筋應(yīng)力或減小鋼筋直徑等措施。8 .什么是結(jié)構(gòu)可靠度？答：可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，規(guī)定的條件下

9、，完成預(yù)定功能的概率;四.計(jì)算題（40分）a）解:RS3400016000180003.03RR2S50002232002593621.43N/mm,箍筋米用：HPB235級(jí)，雙肢箍,b）解：已知：030：fc14.3N/mm2,ftct（1）求縱向受拉鋼筋跨中最大M：M100kNm縱向受拉鋼筋采用HRB335級(jí)Mifcbh20.262h0has40035365mm1001061.014.320036521J2-s1,120.2620.310b0.5500.50.845AsMfysi%1001063000.84536521081mmmin45f%451.43%0.21%0.2%fy300As1

10、081minbh0.21%200400168mm2(2)求受剪箍筋：V100kN驗(yàn)算最小截面尺寸：0.25cfcbh00.251.014.3200365260975N100000N符合要求。配箍筋：采用直徑為8的HPB235級(jí)鋼筋按集中荷載考慮1.5a1000h03652.73.01.751.75ftbh01.4320036549374N1.02.71.0需計(jì)算配箍；100000NAsvV/0.7ftbh。s1.0fyvh0100000493740.661.0210365nAsv1250.3s152取s=150所以箍筋配(b81500.660.66驗(yàn)算最小配箍率：sv250.32001500.

11、34%sv,min0.24-f-0.241430.16%fyv210滿足要求。c)解:已知：C20:fc9.6N/mm2;ft1.1N/mm2鋼筋HRB335級(jí)：fy300N/mm220mm(1)e0M1600.2m200mm；ea眄1720,取eaN80030eie0ea20020220mm.ei220-八h0has50045455mm；-0.484h04550.5fcA0.59.63005001-30.9N8001037鬻715，取21.01400更h021114000.484720.91.01.07ei1.07220235.4mm0.3h00.3455136.5mm所以按大偏心受壓構(gòu)件設(shè)

12、計(jì):heei2基本公式：as235.425045440.4mmNuZe,Nue1As1fcbxfyAfyAsx、一.八,、1fcbx(h0-)fyAs(h0as)2yifcbh；b(10.5b)''fy(h°as)800103440.41.09.6300455?0.550(1300(45545)0.50.550)2931mm1fcbbh。Nufy'fyAfy_31.09.63000.5504558001032931667mm3002As667mmminbh0.2%300500300mm2_22As6679311598mmminbh0.6%300500900mm

13、滿足要求(3)彎矩作用平面外的軸壓驗(yàn)算0.955I。3500-11.7，取b300Nu0.9(fcAfyAs)0.90.9559.6350500300(667931)1856004N800KN滿足要求?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理模擬13c題2一選擇題（1分x10=10分）1 .對(duì)于有流幅的鋼筋，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范?。ǎ┳鳛殇摻钤O(shè)計(jì)強(qiáng)度的取值。A.彈性極限；B.屈服強(qiáng)度；C.極限強(qiáng)度；D.條件屈服強(qiáng)度；2 .受彎構(gòu)件在正截面工作的第一階段末期，即將開裂的Ia狀態(tài)時(shí)，鋼筋的應(yīng)力大約為（）A.510MPa;B. 20-30MPa；C. 60-70MPa;D. 100110MPa3 .（）作為受彎構(gòu)件正截面承

14、載力計(jì)算的依據(jù)。A.Ia狀態(tài)；B. na狀態(tài)；C. ma狀態(tài)；d.第n階段；4 .規(guī)范規(guī)定，對(duì)于梁類、板類及墻類構(gòu)件，位于同一連接區(qū)域內(nèi)的受拉鋼筋搭接接頭面積百分率不宜大于（）。A.25%;B. 50%;C. 75%;D. 100%;5 .混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于（）。A. C20;B. C30;C. C35;D. C40;6 .預(yù)混凝土后張法構(gòu)件中，混凝土預(yù)壓前第一批預(yù)應(yīng)力損失i應(yīng)為（）。A-1112B-111213；121314，12131415，7.Ec一指的是混凝土的（）。cA.彈性模量；B.割線模量；C.切線模量；D.原點(diǎn)切線模量應(yīng)力；11()

15、。8 .下列哪種方法可以減少預(yù)應(yīng)力直線鋼筋由于錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失A.兩次升溫法；B.采用超張拉；C.增加臺(tái)座長(zhǎng)度；D.米用兩端張拉；9 .受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，調(diào)整下列哪個(gè)因素對(duì)增加構(gòu)件剛度最為有效（B.h0；C.D.Es10.軸壓構(gòu)件按螺旋箍筋柱計(jì)算的受壓承載力設(shè)計(jì)值，不應(yīng)大于按普通箍筋柱計(jì)算的受壓承載力設(shè)計(jì)值的1.5倍，是因?yàn)椋ǎ?。A.保證間接鋼筋的屈服；B.保證在使用荷載下混凝土保護(hù)層不致過(guò)早剝落；C.保證足夠的安全；D.滿足正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求；二判斷題（1分X10=10分）1 .混凝土在荷載重復(fù)作用下引起的破壞稱為疲勞破壞。（）2 .可變荷載的組合值是可變

16、荷載的基本代表值。（）3 .荷載設(shè)計(jì)值等于荷載的標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)。（）4 .設(shè)計(jì)中Mr圖必須包住M圖，才能保證受彎構(gòu)件的斜截面承載力滿足要求。（）5.受扭構(gòu)件承載力計(jì)算中，的限制條件0.61.7的目的是保證受扭縱筋和箍筋均可達(dá)到屈服強(qiáng)度。（）6 .受彎構(gòu)件彎曲剛度是隨彎矩增大而減小的。（）7 .軸壓比是影響偏心受壓構(gòu)件截面延性的主要因素。（）8 .碳化對(duì)混凝土本身是有害的。（）9 .小偏心受拉構(gòu)件的判別標(biāo)準(zhǔn)條件是2（）10 .受彎構(gòu)件裂縫寬度隨著受拉縱筋直徑的增加而增大。（）三簡(jiǎn)答題（5分X8=40分）1 .什么是結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)？建筑結(jié)構(gòu)功能要求有哪些？2 .什么是結(jié)構(gòu)可靠度？3 .應(yīng)用

17、“平均應(yīng)變符合平截面假定”推導(dǎo)受彎構(gòu)件適筋梁與超筋梁的界限相對(duì)受壓區(qū)高度計(jì)算公式fyEscu4 .試述鋼筋混凝土受扭構(gòu)件扭曲截面承載力計(jì)算的變角度空間桁架模型的基本假定?5 .請(qǐng)簡(jiǎn)述規(guī)范確定最大裂縫寬度的方法？6 .在變形和裂縫驗(yàn)算中，簡(jiǎn)述參數(shù)力的物理意義和影響因素？7 .什么是混凝土徐變？引起徐變的原因有哪些？8 .如何保證受彎構(gòu)件斜截面承載力？四計(jì)算題（40分）.'.'.1.T形截面梁，bf550mm,b250mm,h750mm,hf100mm,承受彎矩設(shè)計(jì)值m=500kn-m混凝土選用040,鋼筋選用HRB400,環(huán)境類別為二類。求：縱向受力鋼筋截面面積樂(lè)（10分）as6

18、0,fc19.1N/mm2,ft1.71N/mm2,fy360N/mm2,11.0,b0.518scy2.如圖所示簡(jiǎn)支梁，環(huán)境類別為一類，C=25mm求受剪鋼筋（只配箍筋），混凝土C3022（fc14.3N/mm,ft1.43N/mm）,箍筋米用：HPB235級(jí)，雙肢箍，直徑為822（fyv210N/mm,A5Vl50.3mm）；（10分）PPP=70KNq=34KN/m4（f）2586240-57602402504X1500as45mm,混凝土C35,鋼筋3.已知：N=550KN,M=450KN.m;柱截面：bh300600;asHRB400級(jí)，計(jì)算長(zhǎng)度為7.2m。求鋼筋截面面積As,As（

19、20分）222附：鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)C35:fc16.7N/mm;ft1.57N/mm；鋼筋HRB400級(jí)：fy360N/mm；l0b200.75220.70240.65260.60280.56混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理模擬13c題2參考答案4 .選擇題（10分）1 .B2,B3.C4.A5.B6.A7.B8.C9.B10.B5 .判斷題（10分）1. 丁2.X3.J4.X5.J6.J7.V8.X9.X10.J6 .問(wèn)答題（40分）1 .什么是結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)？建筑結(jié)構(gòu)功能要求有哪些？答：我國(guó)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)破壞時(shí)可能產(chǎn)生的后果嚴(yán)重與否，分為三個(gè)安全等級(jí)。功能要求：（1）安全性的要求；（2）適用性的要

20、求；（3）耐久性的要求2 .什么是結(jié)構(gòu)可靠度？答：可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率；3 .應(yīng)用“平均應(yīng)變符合平截面假定”推導(dǎo)受彎構(gòu)件適筋梁與超筋梁的界限相對(duì)受壓區(qū)高度計(jì)算公式四.4.答:5.答:6.答:scu解：解：平均應(yīng)變符合平截面假定得到:將XbXcb帶入上式:scuXcbh0cucuyXb1h0cucuy試述鋼筋混凝土受扭構(gòu)件扭曲截面承載力計(jì)算的變角度空間桁架模型的基本假定?三個(gè)基本假定：(1)(2)(3)混凝土只承受壓力，具有螺旋形裂縫的混凝土外殼組成桁架的斜壓桿，其傾角為a；縱筋和箍筋只承受拉力，分別為桁架的弦桿和腹桿；忽略核心混凝土的受扭作用及鋼筋的銷栓

21、作用；請(qǐng)簡(jiǎn)述規(guī)范確定最大裂縫寬度的方法？由平均裂縫間距求出平均裂縫寬度，然后在乘以擴(kuò)大系數(shù)，就得到最大裂縫寬度。在變形和裂縫驗(yàn)算中，簡(jiǎn)述參數(shù)力的物理意義和影響因素？系數(shù)少的物理意義就是反映裂縫間受拉混凝土對(duì)縱向受拉鋼筋應(yīng)變的影響程度。以有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的有效縱向受拉鋼筋配筋率7.什么是混凝土徐變？引起徐變的原因有哪些？答：混凝土在荷載長(zhǎng)期作用下,原因有兩個(gè)方面：(1) 在應(yīng)力不大的情況下,(2) 在應(yīng)力較大的情況下,Re有關(guān)。它的應(yīng)變隨時(shí)間繼續(xù)增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。認(rèn)為是水泥凝膠體向水泥結(jié)晶體應(yīng)力重分布的結(jié)果；認(rèn)為是混凝土內(nèi)部微裂縫在荷載長(zhǎng)期作用下不斷發(fā)展的結(jié)果O8.如何保證受

22、彎構(gòu)件斜截面承載力？答：斜截面受剪承載力通過(guò)計(jì)算配箍筋或彎起鋼筋來(lái)滿足;斜截面受彎承載力通過(guò)構(gòu)造措施來(lái)保證；計(jì)算題(1.解：40分)4的大小還與60,fc1.0,b_2_219.1N/mm,fy360N/mm,_20.518,ft1.71N/mmho75060590mm500kN?m1fcbfhf(h01.019.1550100(590100)567kN?m2屬于第一類截面M1fcbfh250010620.13671.019.15505902AsAs,1-20.5fysh0minbh0.148b0.5500.9265001063600.9260.2%2502.解：C30:fc14.3N/mm2

23、,ft箍筋采用:RaRb22543mm25902750375mm21.43N/mm2,HPB235級(jí)，雙肢箍，直徑為8。fyv210N/mm2,Asw28.3mm2；1703234(5.760.24)207KN集中力引起的：R10551%75%207所以按均布荷載考慮。支座邊緣處剪力:1-(7033425.76)203KN2.驗(yàn)算最小截面尺寸h0has60035565mm0.25cfcbh00.251.014.3250565504968N203000N符合要求。3.配箍筋0.7ftbh00.71.43250565141390N203000N計(jì)算配箍AsvVcs0.7ftbh01.25fyvh。2030001413900.4151.25210565