石家莊鐵道大學混凝土結構設計原理2010年上半年土木期末試卷AB及答案

1、第6頁，共 5 頁石家莊鐵道學院 2010-2011 學年第 2 學期2008 級本科班 期末考試試卷(A)課程名稱： 混凝土結構設計原理 任課教師： 考試時間： 120 分鐘 學號： 姓名： 班級：考試性質 (學生填寫 )：正?？荚?( )緩考( )補考( )重修( )提前修讀 ( )題號一二三四五六七總分滿分2010103030100得分閱卷人(注：答案全部寫在答題紙上 )一、單項選擇題： (每小題 2 分，共 20分)1.與素混凝土梁相比，適量配筋的鋼筋混凝土梁的承載力和抵抗開裂的能力( )A 均提高很多B承載力提高很多，抗裂能力提高不多C 抗裂能力提高很多，承載力提高不多D. 均提高不

2、多2下圖為一矩形截面梁正截面的抵抗彎矩圖和彎矩包絡圖，只有縱筋N1 提供彎起，則N1 的不需要點為 ( )3下列選項為結構或構件在使用中出現的幾種情況,其中屬于超過了正常使用極限狀態(tài)的為 ()A 水池結構因開裂引起滲漏；B梁因配筋不足造成斷裂破壞；C施工中過早拆模造成結構倒塌； D 偏心受壓柱失穩(wěn)破壞。4正常使用極限狀態(tài)設計進行荷載效應的短期效應組合時，對可變荷載應采用( )A 標準值B代表值C 頻遇值D 準永久值5對于鋼筋混凝土無腹筋梁，當剪跨比m<1 時，常發(fā)生的斜截面受剪破壞形態(tài)為 ( )A 彎曲破壞 B 剪壓破壞C斜拉破壞D斜壓破壞6下列對于鋼筋混凝土剪扭構件的承載力，說法不正確

3、的是( )A 抗剪承載力比不受扭矩時的??；B 抗扭承載力比純扭時的?。籆加大箍筋間距，對兩種承載力沒有影響；D 提高混凝土強度，承載力會提高。7矩形截面小偏心受壓構件截面設計時， 離軸向力較遠一側鋼筋 As 可按最小配筋率配置， 這是為了 ( )A 保證構件破壞時， As的應力能達到受拉屈服強度B保證構件破壞時， As 的應力能達到受壓屈服強度C保證構件破壞時，從 As 一側先被壓壞D節(jié)約鋼材用量，因為構件破壞時As 的應力一般達不到屈服強度。8一圓形截面螺旋箍筋柱， l0 d 10.5 ，穩(wěn)定系數為 0.95，配有螺旋箍筋。螺旋筋 的換算截面積與受壓縱筋面積之比大于25%。若按普通鋼筋混凝土

4、柱計算，其承載力為300kN ，若按螺旋箍筋柱計算，其承載力為400kN ，則該柱的承載力應視為 ( )A 300 kNB.400 kN C.380kND. 285kN9施加預應力的目的是 ( )A 提高構件的承載力B提高構件的抗裂度及剛度C提高構件的承載力和抗裂度D對構件強度進行檢驗10為減少混凝土加熱養(yǎng)護時受張拉的預應力鋼筋與承受拉力的設備之間溫差引起的預 應力損失 l3 的措施，下列 () 是正確的。A 增加臺座長度和加強錨固B提高混凝土強度等級或更高強度的預應力鋼筋C采用二次升溫養(yǎng)護或在鋼模上張拉預應力鋼筋D 采用超張拉、填空題 (每空 1 分，共 10 分)1邊長為 100mm 的非

5、標準立方體混凝土試塊的抗壓強度換算成標準試塊的強度， 則需乘以換算系數 ( ) 。2鋼筋混凝土中常用的 HRB335 級鋼筋代號中數字 335 表示 ()。3公路橋梁結構構件的目標可靠指標與結構構件的破壞類型和( ) 有關。4鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力計算時受壓區(qū)混凝土等效矩形應力圖形的等效 原則是 ()和()5公路橋規(guī)規(guī)定，為滿足斜截面抗彎承載力的要求，縱向鋼筋彎起點的位置與 按計算充分利用該鋼筋截面之間的距離，不應小于 ()。6梁的斜截面抗剪承載力計算公式的建立是以()破壞形態(tài)為依據的。7某鋼筋混凝土短柱，作用一軸向壓力，兩年后因需要卸去該軸向壓力，則該柱截 面內縱向鋼筋的受力狀態(tài)為

6、( )，混凝土的受力狀態(tài)為 ( )( 填受壓、受拉或不受力 )。8公路橋規(guī)規(guī)定，預應力混凝土構件的混凝土強度等級不應低于()。三、判斷題 (每小題 1分，共 10分。對的打 “錯”的打“×”)1混凝土的徐變是指混凝土受長期荷載后，其應力保持不變的條件下，其應變會隨 時間的增長而逐漸增大的現象。 ( )2混凝土雙法向受力時，兩向受拉情況下強度降低。( )3鋼筋混凝土梁中縱向受力鋼筋的截斷位置，在理論不需要點處截斷。( )4正常使用條件下的鋼筋混凝土梁處于梁工作的第III 階段。 ( )5鋼筋混凝土偏心受壓構件采用對稱配筋時，如果截面尺寸和形狀相同，混凝土強 度等級和鋼筋級別也相同， 但

7、配筋數量不同， 則在界限破壞時， 它們的 Nu 是相同的。 ( )6鋼筋混凝土受彎構件裂縫寬度在配筋率一定時，隨著受拉縱筋直徑的增大而增大。( )7受扭構件承載力計算中，配筋強度比 的限制條件 0.6< <1.7 的目的是保證構 件受扭破壞時受扭縱筋和箍筋均可達到屈服強度。 ( )8軸心受壓構件的長細比越大，穩(wěn)定系數值越高。 ( )9預壓應力能夠提高受彎構件的受剪承載力。( )10超張拉是指張拉應力超過預應力鋼筋的張拉控制應力值con ，而不是指張拉控制應力值 con 超過預應力鋼筋的強度標準值。 ( )四簡答題 (每小題 6分，共 30 分)1什么叫極限狀態(tài)？我國公路橋規(guī)規(guī)定了哪

8、兩類結構的極限狀態(tài)?2以下 (a)(d) 圖為截面尺寸相同、材料相同但配筋率不同的四個受彎構件正截面， 回答下列問題：(1)以上截面分別屬于那種破壞特征？(2)破壞時的鋼筋應力情況各是怎樣？(a)min(b) minmax(c)max(d)max3影響鋼筋混凝土受彎構件斜截面受剪承載力的主要因素有哪些？4簡述鋼筋混凝土偏心受壓構件的兩種破壞形態(tài)的名稱及特點。5預應力混凝土受彎構件，在施工階段計算預加應力產生的混凝土法向應力時， 為什么先張法構件用 A 0，而后張法構件用 An？A0、A n的含義分別是什么？五計算題 (每小題 10分，共 30 分)1 已知一預應力混凝土簡支T形截面梁，截面尺寸

9、及配筋如圖所 示，承受的彎矩組合設計值 M d 5940kN m ，安全等級為二級。采用C50混凝土，抗壓強度設計值 fcd22.4MPa ，預應力鋼筋截面面積Ap22940mm2 ，抗拉強度設計值f pd1260 MPa ，非預應力鋼筋采用HRB400 級 鋼 筋 ，As 1272mm2 ，抗拉強度設計值 f sd 330MPa 。受壓翼板有效寬 度 bf 2200 mm ， hf 180mm ，b 0.4，ap 100mm ， as 45mm 。求：該梁截面的正截面抗彎承載力是否滿足 要求？2已知矩形截面偏心受壓構件，截面尺寸為b×h=400mm×600mm ，承受軸向

10、力組合設計值 N=938kN ，彎矩組合設計值 M=375.2kN.m ?；炷翉姸鹊燃墳镃25 ，fcd 11.5MPa ，縱向鋼筋采用 HRB335 級， fsd fsd 280MPa ，結構重要性系數0=1.0，環(huán)境類別為一類。采用不對稱配筋，b 0.56，偏心距增大系數 =1.12，設as as 40mm 。求：縱向鋼筋截面面積 As、 As 。（ 提示：一側鋼筋最小配筋率為 0.2%；全部縱筋的最小配筋率為 0.6%）3. 已知一裝配式鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，混凝土強度等級為C30 ，截面尺寸2b×h=300mm×500mm ， HRB335 級鋼筋， As 1

11、964mm2 布，置為一層， as 45mm ， 配筋如下圖所示。施工時荷載標準值產生的彎矩為M kt 140kN m ，安裝時混凝土軸心抗壓強度標準值 fck 18.06MPa ，混凝土的彈性模量 Ec 2.88 104 MPa ，鋼筋的 彈性模量 Es 2.0 105MPa 。求：驗算該截面混凝土和鋼筋的應力是否符合要求。（不用考慮安裝時的動力系數 ）（提示： ctc 0.8 fck ， sti 0.75fsk ）石家莊鐵道學院 2010-2011 學年第 2 學期2008 級本科班期末考試試卷（A） 標準答案一、 選擇題（每小題 2分，共 20 分）BCACD CDBBC二、填空題（每空

12、 1分，共 10 分）1）0.952）抗拉屈服強度 335MPa3）結構安全等級4）合力大小不變，合力作用點不變5）0.5h06）剪壓破壞7）受壓，受拉8）C40三、判斷對錯 （每小題 1 分，共 10 分）1）-5） X X X 6）-10） X 四、簡答題 （每小題 6分，共 30 分）1、答：結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)而不能滿足某項預定功能要求 時，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。 （4 分）分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。 （對一個一分，共 2 分）2、答：分別對應少筋破壞、適筋破壞、界限破壞和超筋破壞 （錯一個減 1 分） 除超筋破壞鋼筋不屈服外，其他均屈服。 （錯一

13、個減 1 分）3、答：剪跨比、混凝土強度等級、縱筋的配筋率、箍筋的配箍率和強度。 （少 一個減 1分，全部錯誤 0 分）4、答：偏心受壓構件破壞形態(tài)分為大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞。 （各占 1 分，共 2 分 ）（1）大偏心受壓破壞：構件截面靠近偏心壓力一側受壓，另一側受拉。破壞是 受拉鋼筋首先達到屈服強度， 然后受壓混凝土壓壞。 破壞前有明顯的征兆， 屬 于延性破壞 （2 分）小偏心受壓破壞： 受壓區(qū)邊緣混凝土的應變達到極限壓應變， 受壓區(qū)混凝 第6頁，共 5 頁土被壓碎，同一側的鋼筋壓應力達到屈服強度， 而另一側的鋼筋， 不論受拉還 是受壓，其應力均不達到屈服強度，破壞前構件橫向變形無

14、明顯的急劇增長。 破壞前沒有明顯的征兆屬于脆性破壞 （2 分）5、答： A0表示換算截面面積， A n表示凈截面面積。（各占 1 分，共 2 分） 先張法切斷鋼束產生預應力時預應力鋼束和混凝土已經形成了一個整體， 所以預加預應力階段的計算采用換算截面面積。 （2 分） 后張法施工階段力筋和混凝土還沒有形成一個整體， 所以施工階段計算時 采用凈截面面積。 （2 分 ）五、計算題 （每小題 10分，共 30 分）1、（10分）（1）判斷 T 梁類型Asfsd Ap fpd 1272 330 2940 1260 4124.16kN mfcdbf hf 8870.4kN mfcdbfhf第11頁，共

15、5 頁故為第類 T 梁（2）求xAs fsd Ap f pdfcdbf83.7mm（3）求 M uAs fsdasAp f pdap94mmAs fsdAp fpd（2分）（3分）（1 分）xMu fcdbf x（h0） 6862.5kN m（3分）2（4）判斷是否能安全承載M u 0M d（1分）故該截面能安全承載。2、（共 10 分）（2分）（1）大小偏心初步判別：11.5 400 0.56 560 280 566.4 938 103280(3 分)222368mm2minbh 480mm2)'As Ass s 0.6% bh3、（共 10 分）解： Es EsEs Ec6.94

16、，h0 h s455mm(1)計算 x由 1bx22Es As h0 x得到：x163mm (2 分)(2)計算 Icrcr 1bx3cr 3EsAs h02 9 4x 1.5952 109mm4(2分)(3)計算 ctc 、t ste0 1.121.12375.2448mm>0.3 h0 0.3 560 168mmN 938(2)計算所需的縱向鋼筋面積取 b 0.56 ，(1 分)es e0 h 2 as 448 600/2 40 708mmA' Nes b(1 0.5 b ) fcdbh02As' 'fsd (h0 as) 32938 103 708 0.56

17、(1 0.5 0.56) 11.5 400 5602280(560 40)2566.4mm 2 > (0.002bh) 480mm2(4 分)Asfcdbx f s'd As' NfsdedlAILgCXIg'o edl/lg8l<卜 L(XuobL 2969L£乏寸龍£.0 £吾龍® g。龍。-Xo石 家 莊 鐵 道 學 院 2010-2011 學 年 第 2 學 期級本科班期末 考試 試 卷 B課程名稱： 混凝土結構設計原理 任課教師： 考試時間： 120 分鐘 學號： 姓名： 班級：考試性質（ 學生填寫 ）：正常

18、考試（ ）緩考補考（ ）重修（ ）提前修讀（ ）題號一二三四五六七總分滿分1215183520100得分改卷人（注意：全部答案寫在答題紙上 ）一. 選擇題（每小題 1.5 分，共 12分）1. 同一強度等級的混凝土，各種強度之間的大小關系是 （ ）Afc> fcu > ftB fcu > fc> ftCfcu > ft > fcD fc> ft > fcu2. 在不變的長期荷載作用下，鋼筋混凝土軸心受壓構件中 （ ）A 徐變使混凝土和鋼筋壓應力均增大；B 徐變使混凝土壓應力減小，鋼筋壓應力增大；C 徐變使混凝土壓應力增大，鋼筋壓應力減??；D 徐變

19、使混凝土和鋼筋壓應力均減小。3. 下面結構上的作用，屬于永久作用的是 （ ）A. 車輛荷載B.風荷載C. 預加應力 D 人群荷載4. 受彎構件中有一種鋼筋的作用是：提高斜截面抗剪承載力，聯結受拉主鋼筋和受壓 區(qū)混凝土使其共同工作，固定鋼筋位置使梁內各種鋼筋構成鋼筋骨架。這種鋼筋是 （ ）A 箍筋B.彎起鋼筋C.架立鋼筋D. 水平縱向鋼筋5. 對于鋼筋混凝土受彎構件荷載裂縫寬度的說法，不正確的是 （）。A 受拉縱筋配筋率越大，裂縫寬度越小； B 采用變形鋼筋比采用光圓鋼筋裂縫寬度小；C 長期荷載作用下裂縫寬度加大；D 受拉縱筋面積相同時，鋼筋直徑越小，裂縫寬度越大。6. 進行受彎構件斜截面抗剪承

20、載力計算時，要限制截面最小尺寸，主要是為了防止構 件發(fā)生 （ ）A 斜拉破壞；B 剪壓破壞；C 斜壓破壞；D 斜截面受彎破壞。7. 全預應力混凝土指 （ ）A 在荷載短期效應組合下正截面受拉邊緣嚴格不允許出現拉應力；B 在荷載短期效應組合下正截面受拉邊緣可以出現拉應力，但要對拉應力限制； C 在荷載短期效應組合下正截面受拉邊緣可以開裂，但裂縫寬度要限制。8. 公路橋涵設計規(guī)范規(guī)定預應力混凝土構件所采用的混凝土的強度等級不應低于( )A.C20B.C30C.C40D. C50二. 填空題（每空1分，共 15分）1.2.3.影響混凝土徐變的因素有 （ 鋼筋和混凝土之間的粘結力由 （ 影響有腹筋梁斜

21、截面抗剪能力的主要因素有 （）等（列出其中 3 個 ）。）、()、）等 （列出其中 ）和（ ）、2 個 ） 。）組成。）、4.結構在規(guī)定的時間內、在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率叫）。5.公路橋規(guī)規(guī)定：適筋受扭破壞的配筋強度比的取值范圍是）。6.大偏心受壓構件，承受的軸心壓力增大，其抗彎承載力會（ 小或不變）填增大、7.進行鋼筋混凝土雙筋梁的設計計算時，如果 x 2as ，說明（）。8.鋼筋混凝土受彎構件內的腹筋有（）和（）。9.某預應力混凝土先張梁，各項預應力損失為：錨具變形、鋼筋回縮引起的l210MPa，養(yǎng)護溫差引起的 l3 25MPa，彈性壓縮引起的預應力損失為 預應力筋松弛引起的l 5 31MPa ，混凝土收縮徐變引起的l6 111.2MPa，則傳力錨固時發(fā)生的第一批預應力損失l4 33.2MPa ，lI（)MPa。三、名詞解釋（每個 3分，共 18 分）混凝土收縮 混凝土保護