鋼筋混凝土第十章梁板結(jié)構(gòu)試題及答案

第十章梁板結(jié)構(gòu)（408分）一、填空題（每空1分，共40分）1.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：按彈性理論，板的長(zhǎng)邊與短邊之比大于或等于3時(shí)，稱為單向板。2.按彈性理論的計(jì)算是指在進(jìn)行梁(板)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析時(shí)，假定梁(板)為彈性體，可按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算。3.單向板肋梁樓蓋的板、次梁、主梁均分別為支承在次梁、主梁、柱和墻上的構(gòu)件。計(jì)算時(shí)對(duì)于板和次梁不論其支座是墻還是梁，均看成鉸支座。由此假定帶的誤差將通過折算荷載的方式來調(diào)整。4.塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，主要取決于鋼材品種、配筋率、混凝土極限壓應(yīng)變值。5.在現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋中，單向板的長(zhǎng)跨方向應(yīng)放置分布鋼筋，分布鋼筋的主要作用是承擔(dān)長(zhǎng)向?qū)嶋H存在的一些彎距、抵抗由于溫度變化或混凝土收縮引起的內(nèi)力將板上的集中荷載分布到更大的面積上、固定受力筋的位置。6.鋼筋混凝土塑性較與一般鉸相比，其主要的不同點(diǎn)是只能單向轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)能力有限、能承受一定的彎矩、有一定的長(zhǎng)度。7.現(xiàn)澆肋梁樓蓋的主次梁抗彎計(jì)算時(shí),支座按矩形截面、跨中按T型截面計(jì)算。抗剪計(jì)算時(shí)均按矩形截面計(jì)算。8.樓蓋的內(nèi)力分析中，如果按彈性理論，計(jì)算跨度取支座中心線之間的距離，如果按塑性理論，則凈跨取之間的距離。9.樓蓋設(shè)計(jì)中，恒荷載的分項(xiàng)系數(shù)取為：當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)，對(duì)有活荷載控制的組合，取1.2，當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算，取1.0，對(duì)傾覆和滑移驗(yàn)算取0.8；活荷載的分項(xiàng)系數(shù)一般情況下取1.4，對(duì)樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)的活荷載，取1.3。10.連續(xù)梁、板按調(diào)幅法的內(nèi)力計(jì)算中，截面的相對(duì)壓區(qū)高度應(yīng)滿足不大于0.35，調(diào)幅系數(shù)一般不宜超過0.2，調(diào)幅后，支座和跨中截面的彎矩值均應(yīng)不小于的1/3，其中為按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值。11.現(xiàn)澆板在砌體墻上的支承長(zhǎng)度不宜小于120㎜。12.無梁樓蓋內(nèi)力分析常用的方法有經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法、等代框架法。13.雨蓬除應(yīng)對(duì)雨蓬梁、板的承載力進(jìn)行計(jì)算外，還必須進(jìn)行整體抗傾覆驗(yàn)算的驗(yàn)算。14.現(xiàn)澆肋梁樓蓋的板按連續(xù)梁計(jì)算,將＿次梁＿作為板的不動(dòng)鉸支座,＿次梁＿對(duì)板的轉(zhuǎn)動(dòng)約束用＿折算＿荷載加以考慮。樓面荷載的傳遞路線為＿板＿—→＿次梁＿＿—→主梁—→柱。三、判斷正誤（每題2分，共38分）1-10TFFFTFFFTF11-19TFFFTFTFF三簡(jiǎn)答題（每題6分，共138分）1.簡(jiǎn)述單向板肋梁樓蓋中板、次梁和主梁的內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖和基本假定。答：1）結(jié)構(gòu)計(jì)算單元：板取1m寬的矩形板帶，主、次梁取T型截面；2）次梁、主梁分別視作板、次梁的鉸支座；3）對(duì)于等跨連續(xù)梁，跨數(shù)小于五跨時(shí)，按實(shí)際跨數(shù)計(jì)算，多于五跨時(shí)，按五跨考慮。2.多跨連續(xù)梁，承受大小為g的恒荷載和大小為q的活荷載，試寫出最不利活荷載的布置原則。答：1）求某跨跨中最大正彎矩時(shí)，除恒載作用外，應(yīng)在該跨布置活載，然后隔跨布置；2）求某跨跨中最大負(fù)彎矩時(shí)，除恒載作用外，應(yīng)在該跨不布置活載，應(yīng)在相鄰跨兩跨布置活載，然后隔跨布置；3）求某支座截面最大負(fù)彎矩時(shí)，除恒載作用外，應(yīng)在相鄰跨兩跨布置活載，然后隔跨布置；4）求結(jié)構(gòu)支座截面最大剪力時(shí)，除恒載作用外，應(yīng)在該跨不布置活載，應(yīng)在相鄰跨兩跨布置活載，然后隔跨布置。3.簡(jiǎn)要說明應(yīng)力重分布和內(nèi)力重分布的區(qū)別？答：應(yīng)力重分布的定義：這種由于鋼筋混凝土的非彈性性質(zhì)，使截面上應(yīng)力的分布不再服從線彈性分布規(guī)律的現(xiàn)象，稱為應(yīng)力重分布。內(nèi)力重分布的定義：這種由于超靜定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的非彈性性質(zhì)而引起的各截面內(nèi)力之間的關(guān)系不再遵循線彈性關(guān)系的現(xiàn)象，稱為內(nèi)力重分布或塑性內(nèi)力重分布。（這種改變的原因包括兩個(gè)：由于裂縫的出現(xiàn)導(dǎo)致各截面剛度比改變了；進(jìn)入破壞階段出現(xiàn)塑性鉸后，結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖也改變了）。二者的區(qū)別：（1）應(yīng)力重分布指截面上應(yīng)力間的非彈性關(guān)系，而內(nèi)力重分布指結(jié)構(gòu)截面間內(nèi)力的關(guān)系。（2）引起的原因不同：前者由于材料的非彈性性質(zhì)，后者由于裂縫的出現(xiàn)導(dǎo)致各截面剛度比改變了和進(jìn)入破壞階段出現(xiàn)塑性鉸后，結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖也改變了（3）前者在超靜定、靜定結(jié)構(gòu)中均存在。后者只在超靜定結(jié)構(gòu)中。4.理想鉸和塑性鉸由哪些不同？答：有三個(gè)主要區(qū)別：①理想鉸不能承受任何彎矩，而塑性鉸則能承受基本不變的彎矩；②理想鉸集中于一點(diǎn)、塑性鉸則有一定的長(zhǎng)度；=3\*GB3③理想鉸在兩個(gè)方向都可產(chǎn)生無限的轉(zhuǎn)動(dòng)，而塑性鉸則是有限轉(zhuǎn)動(dòng)的單向鉸，只能在彎矩作用方向作有限的轉(zhuǎn)動(dòng)。5.按彈性理論計(jì)算時(shí)，板、次梁為什么要采用折算荷載？答：采用折算荷載主要是考慮支座對(duì)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)約束影響的處理。原因：由于支座轉(zhuǎn)動(dòng)不象理想活動(dòng)鉸可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)抵抗距，這種影響使得跨中彎矩減小。由于恒荷載滿布時(shí)引起的次梁在支座處的轉(zhuǎn)動(dòng)比活載隔跨布置引起的次梁轉(zhuǎn)動(dòng)小，誤差也小，因此采用增大恒荷載，減小活荷載，但總的荷載不變的方法來考慮這一影響。6.影響內(nèi)力重分布有哪些因素？答：鋼筋的塑性；混凝土的極限壓應(yīng)變值；截面的受剪承載力。7.板中分布鋼筋有哪些作用？答：1）承擔(dān)長(zhǎng)向?qū)嶋H存在的一些彎距；2）抵抗由于溫度變化或混凝土收縮引起的內(nèi)力；3）將板上的集中荷載分布到更大的面積上；4）固定受力筋的位置。8．簡(jiǎn)要寫出結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算步驟。答：1）按彈性理論計(jì)算連續(xù)梁、板在各種最不利荷載組合時(shí)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力值，；2）確定結(jié)構(gòu)支座截面的調(diào)幅系數(shù)；3）計(jì)算各簡(jiǎn)支梁、板的內(nèi)力；4）繪制連續(xù)梁板的彎矩、簡(jiǎn)力包絡(luò)圖。9.為什么在主、次梁相交處要設(shè)置吊筋和附加箍筋？答：在主、次梁相交處，次梁傳給主梁集中荷載作用在主梁的中、下部，其下部混凝土可能產(chǎn)生斜裂縫，而發(fā)生沖切破壞。為保證主梁局部具有足夠的受沖切承載力，配置吊筋和附加箍筋。10．為什么連續(xù)梁按彈性理論計(jì)算方法和塑性計(jì)算方法內(nèi)力分析時(shí)，計(jì)算跨度的取值是不同的？答：按彈性理論計(jì)算時(shí)，未考慮支座寬度的影響，近似取支座中心線的距離；按塑性理論計(jì)算時(shí)，應(yīng)取塑性鉸之間的距離，而塑性鉸出現(xiàn)在支座邊緣處，故應(yīng)取凈跨。11．單向板樓蓋按彈性理論和塑性理論計(jì)算時(shí),在荷載取值方面有何不同?答：彈性理論：板、次梁取折算荷載，考慮活荷載的最不利分布；塑性理論：取恒、活載滿跨布置。12．單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)的一般步驟是什么？答：結(jié)構(gòu)平面布置，確定板厚和主、次梁的截面尺寸；確定梁板的計(jì)算簡(jiǎn)圖；梁、板的內(nèi)力分析；截面配筋和構(gòu)造措施；繪制施工圖。13.試說明單向板肋梁樓蓋的傳力途徑？答：荷載 板 次梁 主梁 柱或墻 柱下或墻下基礎(chǔ) 地基14.為什么連續(xù)梁內(nèi)力計(jì)算時(shí)要進(jìn)行荷載最不利布置？答：結(jié)構(gòu)的內(nèi)力是由恒、活載共同作用下產(chǎn)生的，恒載的大小和位置是不變的，在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力也是不變的?；詈奢d的大小和位置是變化的，在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力也是變化的。要獲得結(jié)構(gòu)某個(gè)截面的最不利內(nèi)力，必須考慮活荷載的最不利布置。15.什么是連續(xù)梁的內(nèi)力包絡(luò)圖，為什么要繪制內(nèi)力包絡(luò)圖?繪制的規(guī)律是什么？答：內(nèi)力包絡(luò)圖：結(jié)構(gòu)各截面的最大內(nèi)力值的連線。由于截面的配筋變化，必須知道結(jié)構(gòu)所有截面最大內(nèi)力值，所以要繪制內(nèi)力包絡(luò)圖。將結(jié)構(gòu)在不同荷載組合下的內(nèi)力圖繪制在同一坐標(biāo)上，其外包線即為結(jié)構(gòu)的內(nèi)力包絡(luò)圖。16.連續(xù)單向板截面設(shè)計(jì)時(shí)，17.梁式樓梯和板式樓梯有何區(qū)別？答：板式樓梯梯段是一塊斜放的帶有踏步的板，支承在平臺(tái)梁上，梯段上的荷載直接傳給平臺(tái)梁；梁式樓梯是梯段踏步板下設(shè)置斜梁，梯段上荷載由踏步板傳給斜梁，再由斜梁傳給平臺(tái)梁。18.說明雙向板按塑性鉸線內(nèi)力計(jì)算的基本假定。答：1）沿塑性鉸線單位長(zhǎng)度上的彎矩為常數(shù)，等于相應(yīng)板配筋的極限彎矩；2）形成破壞機(jī)構(gòu)時(shí)，整塊板由若干個(gè)剛性節(jié)板和若干條塑性鉸線組成，忽略各剛性節(jié)板的彈性變形和塑性鉸線上的剪切變形及扭轉(zhuǎn)變形，即整塊板僅考慮塑性鉸線上的彎曲轉(zhuǎn)動(dòng)變形。19.雨蓬的計(jì)算包括哪些內(nèi)容？答：雨蓬板板的正截面承載力計(jì)算；雨蓬梁的彎矩、剪力、扭矩共同作用下的承載力計(jì)算；雨蓬的整體抗傾覆計(jì)算。20.簡(jiǎn)要說明單、雙向板的定義及其劃分。答：只在一個(gè)方向彎曲或者主要在一個(gè)方向彎曲的板，稱為單向板，荷載主要沿短跨方向傳遞，忽略沿長(zhǎng)跨方向傳遞。在兩個(gè)方向彎曲，且不能忽略任一方向彎曲的板稱為雙向板。此時(shí)，荷載沿兩個(gè)方向傳遞，不能忽略任何一個(gè)方向。當(dāng)四邊支承板的長(zhǎng)短邊大于或等于3時(shí)，可按單向板計(jì)算。21.某三跨連續(xù)梁，承受大小為g的恒荷載和大小為q的活荷載，在計(jì)算跨中和支座彎矩時(shí)，試畫出其各跨活荷載的最不利布置情況。答：：1）1，3跨中最大正彎矩qgA1B2C3D2）2跨跨中最大正彎矩qgA1B2C3D3)B支座最大負(fù)彎矩qgA1B2C3D4)C支座最大負(fù)彎矩qgA1B2C3D22.梁式樓梯和板式樓梯對(duì)于梯段板的計(jì)算有何不同？答：板式樓梯梯段板的計(jì)算按斜放的簡(jiǎn)支梁計(jì)算，正截面與梯段板垂直，取1m寬的板帶作為計(jì)算單元；梁式樓梯梯段板兩端支承在斜梁上，按兩端簡(jiǎn)支的單向板計(jì)算，一般取一個(gè)踏步作為計(jì)算單元。23.用調(diào)幅法進(jìn)行連續(xù)梁設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些條件？答：應(yīng)滿足兩個(gè)條件：彎矩調(diào)幅后引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖形和正常使用狀態(tài)的變化，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算，或有構(gòu)造措施加以保證；受力鋼筋宜采用HRB335級(jí)、HRB400級(jí)熱軋鋼筋，混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜在C20－C45，截面相對(duì)受壓區(qū)高度應(yīng)在0.1-0.35之間。四、計(jì)算題（共120分）圖示結(jié)構(gòu)沿梁長(zhǎng)的承載力均為(±)Mu，其中（）。求：1）按彈性理論計(jì)算,其極限承載力；2）若取調(diào)幅系數(shù)為0.25,則調(diào)幅后A支座彎距；3）若按塑性理論計(jì)算,極限承載力。（15分）LAPLAP解：（1）按彈性理論計(jì)算，利用彎矩分配法，求出最大彎矩絕對(duì)值出現(xiàn)在邊支座A處，則由得出(2)若取調(diào)幅系數(shù)為0.25，則調(diào)幅后A支座彎矩為（3）若按塑性理論計(jì)算，則當(dāng)支座、跨中都達(dá)到Mu時(shí)，梁才達(dá)到極限承載力，此時(shí)Pu為：AB跨為：則BC跨為：則2.已知一兩端固定的單跨矩形截面梁受均布荷載作用，其凈距為6m，截面尺寸，采用C20混凝土，支座截面配置了3Φ16鋼筋，跨中截面配置了3Φl6鋼筋，，，梁的受剪承載力滿足要求。按單筋截面計(jì)算，兩端固定梁的彈性彎矩：支座，跨中。求：（共15分）支座截面出現(xiàn)塑性鉸時(shí)，該梁承受的均布荷載；（5分）按考慮塑性內(nèi)力重分布計(jì)算該梁的極限荷載；（5分）支座的調(diào)幅系數(shù)。（5分）解：（1）支座截面和跨中截面配筋相同，截面尺寸相同。因此截面的承載能力也相同。為?？v筋配筋率，顯然（2分）由于荷載作用下，支座彎矩比跨中大，故支座先出現(xiàn)塑性鉸，此時(shí)梁承受的均不荷載，所以（2分）（2）顯然，可以按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算，此時(shí)極限狀態(tài)為支座和跨中均出現(xiàn)塑性鉸，承載能力為（2分），根據(jù)力平衡方程得到：可以算出（2分）（3）支座的調(diào)幅系數(shù)為（4分）3.圖示結(jié)構(gòu)沿梁長(zhǎng)的承載力均為(±)Mu，（共15分）求：（1）按彈性理論計(jì)算,其極限承載力（按彈性分析A支座彎矩）（2）若取調(diào)幅系數(shù)為0.25,求調(diào)幅后A支座彎距和跨中彎距;（3）若按塑性理論計(jì)算,極限承載力解：（1）按彈性理論計(jì)算，最大彎矩絕對(duì)值出現(xiàn)在中間支座A處，則由得出（5）(2)若取調(diào)幅系數(shù)為0.25，則調(diào)幅后A支座彎矩為調(diào)幅后跨中彎矩為：（5）（3）若按塑性理論計(jì)算，則當(dāng)支座、跨中都達(dá)到Mu時(shí)，梁才達(dá)到極限承載力，此時(shí)Pu為：則（5）4.分別按彈性理論和塑性理論求圖示連續(xù)梁的極限荷載,已知每個(gè)截面極限彎矩Mu為常數(shù)。(10分)求：1）按彈性理論計(jì)算,其極限承載力；2）若取調(diào)幅系數(shù)為0.25,則調(diào)幅后A支座彎距；3）若按塑性理論計(jì)算,極限承載力。解：（1）按彈性理論計(jì)算，最大彎矩絕對(duì)值出現(xiàn)在中間支座A處，則由得出（5）(2)若取調(diào)幅系數(shù)為0.25，則調(diào)幅后A支座彎矩為調(diào)幅后跨中彎矩為：（5）（3）若按塑性理論計(jì)算，則當(dāng)支座、跨中都達(dá)到Mu時(shí)，梁才達(dá)到極限承載力，此時(shí)Pu為：則（5）5.一單跨兩端固定矩形截面梁，跨中承受一集中荷載P，跨度為L(zhǎng)分別按彈性理論和塑性理論求的極限荷載,已知每個(gè)截面極限彎矩Mu為常數(shù)。（15分）解：（1）按彈性理論計(jì)算，最大彎矩絕對(duì)值出現(xiàn)在邊支座處，則由得出（5）(2)若取調(diào)幅系數(shù)為0.25，則調(diào)幅后A支座彎矩為調(diào)幅后跨中彎矩為：（5）（3）若按塑性理論計(jì)算，則當(dāng)支座、跨中都達(dá)到Mu時(shí)，梁才達(dá)到極限承載力，此時(shí)Pu為：則（5）6.一單跨兩端固定矩形截面梁，跨內(nèi)承受均布線荷載q，跨度為L(zhǎng)分別按彈性理論和塑性理論求的極限荷載,已知每個(gè)截面極限彎矩Mu為常數(shù)。（10分）解：（1）按彈性理論計(jì)算，最大彎矩絕對(duì)值出現(xiàn)在中間支座A處，則由得出（5）(2)若取調(diào)幅系數(shù)為0.25，則調(diào)幅后A支座彎矩為調(diào)幅后跨中彎矩為：（5）（3）若按塑性理論計(jì)算，則當(dāng)支座、跨中都達(dá)到Mu時(shí)，梁才達(dá)到極限承載力，此時(shí)Pu為：則（5）7.一單向連續(xù)板，受力鋼筋的配置如圖所示，采用C20混凝土，HPB235鋼筋。板厚為120mm。試用塑性理論計(jì)算該板所能承受的極限均布荷栽。（15分）解：取1m寬的板帶作為計(jì)算單元，As=644mm21）計(jì)算跨中和支座截面的最大承載力，顯然2）按照塑性理論，該板能承受的極限荷載為：8．如圖所示，一鋼筋混凝土伸臂梁，恒荷載和活荷載、均為均布荷載。試分別說明下面各種情況下的荷載的布置（15分）跨內(nèi)截面最大正彎矩；支座截面最大負(fù)彎矩；反彎點(diǎn)（跨內(nèi)彎矩為0處）距B支座距離最大；A支座的最大剪力；B支座的最大剪力；答：1）跨內(nèi)截面最大正彎矩時(shí)：恒載滿跨作用，活載1、2作用在AB跨，BC跨不作用活載；2)支座截面最大負(fù)彎矩時(shí)：恒載滿跨作用，活載1、2作用在BC跨，AB跨不作用活載；3)反彎點(diǎn)距B支座距離最大時(shí)：恒載滿跨作用，活載1、2作用在AB跨，BC跨不作用活載；4）A支座的最大剪力：跨內(nèi)截面最大正彎矩時(shí)：恒載滿跨作用，活載1、2作用在AB跨，BC跨不作用活載。5）B支座的最大剪力：恒載滿跨作用，活載1、2作用在BC跨，AB跨不作用活載。記住，永遠(yuǎn)不要對(duì)父母說這十句話！1.好了，好了，知道，真啰嗦?。蓱z天下父母心，父母的“啰嗦”其實(shí)是一種幸福。）2.有事嗎，沒事？那掛了啊。（父母打電話，也許只想說說話，我們能否明白他們的用意，不要匆忙掛了電話?。?.說了你也不懂，別問了！（他們只是想和我們說說話。）4.跟你說了多少次不要你做，做又做不好。（一些他們已經(jīng)力不能及的事，我們因?yàn)殛P(guān)心而制止，但不要這樣讓他們覺得自己很無用。）5.你們那一套，早就過時(shí)了。（父母的建議，也許不能起到作用，可我們是否能換一種回應(yīng)的方式？）6.叫你別收拾我的房間，你看，東西找都找不到?。ㄗ约旱姆块g還是自己收拾好，不收拾，也不要拂了老人的好意。）7.我要吃什么我知道，別夾了?。ㄅ沃覀兓丶业母改缚傁氚阉嘘P(guān)心融在特意做的菜里，我們默默領(lǐng)情就好。