混凝土结构设计原理模拟卷二答案 课程名称混凝土结构设计原理考试日期 考生姓名 学号 专业或类别土木工程 题号 三 四总分 累分人签名 题分 10 15 30 45 100 得分 考生注意事项：1、本试卷共12页，请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 -、填空题（每题1分，共10分） 得分评卷人 1、混凝土在持续不变的压力长期作用下，随时间延续而增长的变形称为徐变 2、变形钢筋的粘结力除胶着力和摩擦力外，最主要的是机械咬合力 3、混凝土强度等级越高，则σ-ε曲线的下降段越陡 4、钢筋混凝土结构构件按其承载能力极限状态设计时的一般公式为YS≤R,式中Y,为 结构重要性系数。 5、在钢筋混凝土正截面受弯构件承载力计算中，采用等效应力图形，引入α.换算值，换算 的原则是合力大小不变、合力作用点不变 6、为了保证斜截面的受弯承载力，弯起钢筋弯起点和其充分利用截面之间的距离 必须 ≥hc2 第1页共10页
第 1 页 共 10 页 混凝土结构设计原理模拟卷二答案 7 课程名称 混凝土结构设计原理 考试日期 考生姓名 学号 专业或类别 土木工程 题号 一 二 三 四 总分 累分人 签名 题分 10 15 30 45 100 得分 考生注意事项：1、本试卷共 12 页，请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 一、 填空题 (每题 1 分，共 10 分) 得分 评卷人 1、混凝土在持续不变的压力长期作用下，随时间延续而增长的变形称为_徐变 _。 2、 变形钢筋的粘结力除胶着力和摩擦力外，最主要的是_机械咬合力 _。 3、混凝土强度等级越高，则σ-ε曲线的下降段_越陡 _。 4、钢筋混凝土结构构件按其承载能力极限状态设计时的一般公式为γ0S≤R，式中γ0为_ 结构重要性_ _系数。 5、在钢筋混凝土正截面受弯构件承载力计算中，采用等效应力图形，引入α1fc 换算值，换算 的原则是合力大小不变、合力作用点不变 。 6、为了保证斜截面的受弯承载力，弯起钢筋弯起点和其充分利用截面之间的距离 必须 ≥h0/2
7、在钢筋混凝土构件中，通常采用抗扭纵向钢筋和箍筋 组成的空间骨 架来提高构件的抗扭能力。 8、后张法构件，构件中混凝土的预压应力是依靠错县 来传递的。 9、其他条件相同下，纵向受拉钢筋的直径越细，受弯构件的裂缝宽度越_小 10、以圆形截面螺旋箍筋柱，若按普通钢筋混凝土柱计算，其承载力为30OKN,若按螺旋箍 筋柱计算，其承载力为500KN,则该柱的承载力应视为450KN 二、选择题（每题1.5分，共15分） 得分评卷人 1、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求不包括D。 A.强度 B.塑性 C.与混凝土的粘结力 D.耐火性 2、减小混凝士徐变的措施是D。 A.加大水泥用量，提高养护时的温度和湿度 B.加大骨料用量，提高养护时的温度，降低养护时的湿度 C.延迟加载时的龄期，降低养护时的湿度和温度 D.减小水泥用量，提高养护时的温度和湿度 3、混凝士在复杂应力状态下强度降低的是C一。 A.三向受压 B.两向受压 C.一拉一压 第2页共10页
第 2 页 共 10 页 7、在钢筋混凝土构件中，通常采用 抗扭纵向 钢筋和 箍筋 组成的空间骨 架来提高构件的抗扭能力。 8、后张法构件，构件中混凝土的预压应力是依靠 锚具 来传递的。 9、其他条件相同下，纵向受拉钢筋的直径越细，受弯构件的裂缝宽度越 小 。 10、以圆形截面螺旋箍筋柱，若按普通钢筋混凝土柱计算，其承载力为 300KN，若按螺旋箍 筋柱计算，其承载力为 500KN，则该柱的承载力应视为 450 KN 二、选择题 (每题 1.5 分，共 15 分) 得分 评卷人 1、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求不包括_D_。 A.强度 B.塑性 C.与混凝土的粘结力 D.耐火性 2、减小混凝土徐变的措施是_D_。 A.加大水泥用量，提高养护时的温度和湿度 B.加大骨料用量，提高养护时的温度，降低养护时的湿度 C.延迟加载时的龄期，降低养护时的湿度和温度 D.减小水泥用量，提高养护时的温度和湿度 3、混凝土在复杂应力状态下强度降低的是_C_。 A.三向受压 B.两向受压 C.一拉一压
4、承受均布荷载的钢筋混凝土悬臂梁，可能发生的弯剪斜裂缝是图D。 A B 四 画 c D 5、受扭裂缝的特点是_A A.与构件轴线大致呈45的断断续续的螺旋形裂缝 B.与构件轴线大致呈45的连续的螺旋形裂缝 C.与构件轴线大致呈45的斜裂缝 6、钢筋混凝土结构按正常使用极限状态验算时，计算公式中的材料强度值应是B A.材料强度的平均值 B.材料强度的标准值 C.材料强度的设计值 D.材料强度的极限压应变值 7、对于大偏心受压构件，应选B计算截面配筋量。 A.M=46 Km 1N=470N B.[M=50 KN.m 1N=450N (M=50N·m M=46N·m c.{N=560W D.=450 KN 8、长期荷载作用下，钢筋混凝土梁的挠度会随时间而增长，其主要原因是D A.受拉钢筋产生塑性变形 B.受拉混凝土产生塑性变形 C.受压混凝土产生塑性变形 D.受压混凝土产生徐变 第3页共10页
第 3 页 共 10 页 4、承受均布荷载的钢筋混凝土悬臂梁，可能发生的弯剪斜裂缝是图 D 。 5、受扭裂缝的特点是 A 。 A.与构件轴线大致呈45 o的断断续续的螺旋形裂缝 B.与构件轴线大致呈45o的连续的螺旋形裂缝 C.与构件轴线大致呈45 o的斜裂缝 6、钢筋混凝土结构按正常使用极限状态验算时，计算公式中的材料强度值应是_B_ _. A.材料强度的平均值 B.材料强度的标准值 C.材料强度的设计值 D.材料强度的极限压应变值 7、对于大偏心受压构件，应选 B 计算截面配筋量。 A． = = N KN M KN m 470 46 B． = = N KN M KN m 450 50 C． = = N KN M KN m 560 50 D． = = N KN M KN m 450 46 8、长期荷载作用下，钢筋混凝土梁的挠度会随时间而增长，其主要原因是 D 。 A．受拉钢筋产生塑性变形 B．受拉混凝土产生塑性变形 C．受压混凝土产生塑性变形 D．受压混凝土产生徐变
9、当截面尺寸、配筋、材料强度等级、。及c,相同时，先张法、后张法预应力轴心受拉 构件，预应力钢筋中的应力onC A两者相等 B.先张法大于后张法 C.先张法小于后张法 D.无法推理判断 10、以下四种说法中，D种说法是正确的。 A.在变形、裂缝宽度验算中，对永久荷载和可变荷载（活荷载）都取它们的标准值 B.在裂缝宽度验算中，对永久荷载和可变荷载都取它们的标准值 C.变形验算时，对短期刚度B,应取永久荷载的标准值和活荷载的标准值：对截面弯曲刚 度B,永久荷载取其标准值，活荷载则取其准永久值 D.活荷载的准永久值等于其准永久值系数少，乘其标准值，即，9： 三、简答题（共5小题， 每题6分，共30分) 得分评卷人 1、某钢筋混凝土梁配筋如下：3Φ25（梁面），2Φ20（梁底），箍筋2中8200。此梁混凝土保 护层C=25mm,梁高450。 问1)按构造要求确定梁的最小宽度，并绘出梁的剖面配筋示意图，标出尺寸。 2)影响混凝土保护层厚度的因素有哪些？ 1)根据构造：由梁底确定，b=20*2+25*3=115,由梁面确定，b=30*2+25*3+25* =185,梁的最小宽度为200 (绘图略) 2)影响混凝土保护层厚度的因素主要有：环境、混凝土强度、构件类别（梁、柱、板 等等) 第4页共10页
第 4 页 共 10 页 9、当截面尺寸、配筋、材料强度等级、 con 及 l 相同时，先张法、后张法预应力轴心受拉 构件，预应力钢筋中的应力 pe C 。 A.两者相等 B.先张法大于后张法 C.先张法小于后张法 D.无法推理判断 10、以下四种说法中，_D _种说法是正确的。 A.在变形、裂缝宽度验算中，对永久荷载和可变荷载 (活荷载)都取它们的标准值 B.在裂缝宽度验算中，对永久荷载和可变荷载都取它们的标准值 C.变形验算时，对短期刚度 Bs 应取永久荷载的标准值和活荷载的标准值;对截面弯曲刚 度B，永久荷载取其标准值，活荷载则取其准永久值 D.活荷载的准永久值等于其准永久值系数 q 乘其标准值，即 q qk 三、简答题 (共 5 小题， 每题 6 分，共 30 分) 得分 评卷人 1、某钢筋混凝土梁配筋如下：3Φ25(梁面)，2Φ20(梁底)，箍筋 2ф8@200。此梁混凝土保 护层 C＝25mm，梁高 450。 问 1）按构造要求确定梁的最小宽度，并绘出梁的剖面配筋示意图，标出尺寸。 2）影响混凝土保护层厚度的因素有哪些？ 1）根据构造：由梁底确定，b＝20*2＋25*3＝115，由梁面确定，b＝30*2＋25*3+25*2 ＝185，梁的最小宽度为 200. （绘图略） 2）影响混凝土保护层厚度的因素主要有：环境、混凝土强度、构件类别（梁、柱、板 等等）
2、梁斜截面破坏形态有哪些？设计中如何防止梁斜截这些破坏形态的发生 答题要点：1)斜压破坏，限制截面的最小尺寸V≤0.25B。∫bh, 2)斜拉破坏，限制箍筋的最小含量，Pm-024≤P. 3)剪压破坏，截面设计计算，配置受剪箍筋，必要时配置弯筋 3、在偏心受压柱的承载力计算中，为什么要考虑偏心距增大系数n? 答题要点：因结构侧移和构件纵向弯曲变形会引起二阶弯矩，二阶弯矩不可忽略，因此偏心 受压构件要考虑偏心距增大系数1，来近似考虑二阶弯矩的影响。 4、什么是“最小刚度原则”？在荷载长期作用下，截面弯曲刚度降低的主要原因是什么？ “最小刚度原则”就是在简支梁全跨长范围内，按弯矩最大处的截面弯曲刚度，即按最 小截面的弯曲刚度来计算挠度。当构件存在正、负弯矩时，可分别取同号弯矩区段内 Mm处截面的最小刚度计算。 在荷载长期作用下，截面弯曲刚度降低的主要原因是1)受压混凝土发生徐变，荷载不 增加而变形随时间增长：2)裂缝间受拉混凝土的应力松弛及钢筋和混凝土的徐变滑移：3) 受压混凝土塑性发展、钢筋应力及应变增大。这些都会导致构件曲率增大、刚度降低。 5)预应力损失有哪些？后张法预应力混凝土构件预应力损失第一批和第二批如何组合？ ①G:张拉端错具变形和予应力钢筋内缩引起的损失 ②ō2：予应力钢筋的摩擦引起的损失 ③G3:砼加热养护时，受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的损失。 ④G4:予应力筋的应力松驰引起的损失 ⑤ō5：砼的收缩和徐变引起的损失 第5页共10页
第 5 页 共 10 页 2、梁斜截面破坏形态有哪些？设计中如何防止梁斜截这些破坏形态的发生 答题要点：1）斜压破坏，限制截面的最小尺寸 25 c 0 V 0. f cbh 2）斜拉破坏，限制箍筋的最小含量， sv yv t f f sv，min ＝0.24 3）剪压破坏，截面设计计算，配置受剪箍筋，必要时配置弯筋 3、在偏心受压柱的承载力计算中，为什么要考虑偏心距增大系数η? 答题要点：因结构侧移和构件纵向弯曲变形会引起二阶弯矩，二阶弯矩不可忽略，因此偏心 受压构件要考虑偏心距增大系数η，来近似考虑二阶弯矩的影响。 4、什么是“最小刚度原则”？在荷载长期作用下，截面弯曲刚度降低的主要原因是什么? “最小刚度原则”就是在简支梁全跨长范围内，按弯矩最大处的截面弯曲刚度，即按最 小截面的弯曲刚度来计算挠度。当构件存在正、负弯矩时，可分别取同号弯矩区段内 Mmax 处截面的最小刚度计算。 在荷载长期作用下，截面弯曲刚度降低的主要原因是 1）受压混凝土发生徐变，荷载不 增加而变形随时间增长；2)裂缝间受拉混凝土的应力松弛及钢筋和混凝土的徐变滑移；3） 受压混凝土塑性发展、钢筋应力及应变增大。这些都会导致构件曲率增大、刚度降低。 5）预应力损失有哪些？ 后张法预应力混凝土构件预应力损失第一批和第二批如何组合？ ① l1 σ ：张拉端锚具变形和予应力钢筋内缩引起的损失 ② l2 σ ：予应力钢筋的摩擦引起的损失 ③ l3 σ ：砼加热养护时，受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的损失。 ④ l4 σ ：予应力筋的应力松驰引起的损失 ⑤ l5 σ ：砼的收缩和徐变引起的损失
⑥ō6：环形构件，螺旋式予应力筋引起砼局部挤压产生的损失 予应力损失值的组合 先张法构件 后张结构件 第一批损失cm Gu+(Gn)+GB+G Gn+Gp 第二批损失 Gu 05 B+04+o5(+06) 四、计算题（共3题，每题15分，共45分） 得分评卷人 1、己知室内正常环境下的矩形截面梁，b×h=200mm×450mm。弯矩设计值M=220kN.m 混凝土强度等级为C30,采用HRB335级钢筋。(a,=60mm,a,=35mm) 求：纵向钢筋。（注意：本小题任选一种规范答题即可。） 1)C30,f=14.3N/mm,f,=f,=300N/mm,a,=l.0,B,=0.8.ho=390mm 2) M。=a1fbh65b(1-0.55)=1.0*14.3*200*3902*0.55*(1-0.55*0.5)=173.46kWm MM因此，采用双筋截面. M2=a1fbh656(1-0.556)=1.0*14.3*200*3902*0.55*(1-0.55*0.5)=173.46km M=220-173.46=46.54kN.m 14-5a_05*14339020=2045m 300 第6页共10页
第 6 页 共 10 页 ⑥ l6 σ ：环形构件，螺旋式予应力筋引起砼局部挤压产生的损失 予应力损失值的组合 先张法构件 后张结构件 第一批损失 lI lI +（ l2 ）+ l3 + l4 l1 + l2 第二批损失 lII l5 l3 + l4 + l5 （+ l6 σ ） 四、计算题 (共 3 题，每题 15 分，共 45 分) 得分 评卷人 1、已知室内正常环境下的矩形截面梁，b×h=200mm×450mm。弯矩设计值M=220kN.m， 混凝土强度等级为C30， 采用HRB335级钢筋 。（as=60mm，a ‘ s=35mm） 求:纵向钢筋。（注意：本小题任选一种规范答题即可。） 1)C30，fc=14.3 N/mm2 ,fy=f’ y=300 N/mm2 ,1 ＝1.0，1 ＝0.8.h0=390mm 2） Mu f c bh b (1 0.5 b ) 1.0*14.3* 200*390 *0.55*(1 0.55*0.5) 173.46k N.m 2 2 = 1 0 − = − = M>Mu因此，采用双筋截面. 3 ） Mu f c bh b (1 0.5 b ) 1.0 *14.3* 200 *390 * 0.55* (1 0.55* 0.5) 173.46k N.m 2 2 2 = 1 0 − = − = Mu1=220-173.46=46.54 kN.m 4） 2045 300 0 0.55*14.3*390* 200 2 = = = y b c s f f bh A mm 2
M 46.54*106 4,=4=万h-a030-3457mm A P,= bh -=0.005.>pmm=0.002 5)A,=A1+A2=437+2045=2482mm2 2、(混凝土规范)一钢筋混凝土矩形截面简支梁，环境类别为一类，承受均布荷载q,如图 示。梁的截面尺寸为bxh=250x550mm2,采用C25混凝土，箍筋为HPB235钢筋、双肢箍。 忽略梁的自重，试问此梁能承受均布荷载的最大设计值q为多少？(a,=60mm,A:=50.3mm) 注意：本小题任选一种规范答题即可。) B 0 ↓28@120 48E200 8120 1500 .3000 1500 (1)剪力图 1/2qlo 1/4qlo 1/4qlo 1/2qlo (2)C25,f.=11.9N/mm,f,=1.27N/mm,ft=25N/nm<50N/mm2,B.=0.8 3)h=么=490， 490 6-250 1.96<4,属厚腹梁 第7页共10页
第 7 页 共 10 页 2 6 ' 0 ' ' 1 1 437 300*.(390 35) 46.54*10 ( ) mm f h a M A A y s u s s = − = − = = 0.005. min 0.002 ' 0 ' ' = = = bh As s 5） 2 As = As1 +As2 = 437 + 2045 = 2482mm 2、（混凝土规范）一钢筋混凝土矩形截面简支梁，环境类别为一类，承受均布荷载 q，如图 示。梁的截面尺寸为 bxh＝250 x550mm2，采用 C25 混凝土，箍筋为 HPB235 钢筋、双肢箍。 忽略梁的自重，试问此梁能承受均布荷载的最大设计值 q 为多少？（as＝60mm，Asv1＝50.3mm2） （注意：本小题任选一种规范答题即可。） (1)剪力图 （2）C25，fc＝11.9N/mm2，ft＝1.27N/mm2，fcuk＝25N/mm2 <50 N/mm2 , c ＝0.8 (3) 1.96 4 250 490 490, = 0 = = = b h h h w w ,属厚腹梁 1/2ql0 1/2ql0 1/4ql0 1/4ql0
=2-2*503 =0.201% 250*200 最小配箍率A.m=0.24=0242 10 =0.145%<pm 第8页共10页
第 8 页 共 10 页 0.201% 250 * 200 1 2 *50.3 sv = = bs ＝ nAsv 最小配箍率 sv yv t f f = = 0.145% 210 1.27 sv，min ＝0.24 0.24
(4)0.25B.fbh=0.25*0.8*11.9*250*490=291.55KW 6)8段，。=071城+125，"么 V.=0.7*127+250*490+125*210*2*503490=2127Kw 120 由V=212.7KN可得q=70.9KN/m c段=07做125，"4人 V.=07*127*250*490+1.25*210*2*503490=173.6kKN 200 由V=173.6KN可得q=115.7KN/m 0.25B.∫bh=0.25*0.8*11.9*250*490=291.55KN>212.7K,截面尺寸满足 (6)此梁能承受均布荷载的最大设计值为70.9KN/m。 3、己知柱的轴向设计值N=970kN,弯矩设计值M=450kN.m.截面尺寸bxh=350x500mm 环境类别为一类，a,=a,=40mm,(不对称配筋)混凝土强度等级为C40,采用RB400 钢筋：柱的计算长度为L。=6.6m。求钢筋截面面积A,和A,。 ，8。=20mm e=eo+e。=484mm ②5=05X-05*19350*50-17236=10 970000 6=12,52=1.0 第9页共10页
第 9 页 共 10 页 （4） 0.25 c f cbh0 = 0.25*0.8*11.9*250*490 = 291.55KN （5）AB 段， 0 1 Vcs 0.7 0 1.25 h s nA f bh f sv = t + yv 490 212.7KN 120 2*50.3 Vcs = 0.7 *1.27 * 250* 490 +1.25* 210* = 由 V＝212.7KN 可得 q＝70.9KN/m BC 段， 0 1 Vcs 0.7 0 1.25 h s nA f bh f sv = t + yv 490 173.6KN 200 2*50.3 Vcs = 0.7 *1.27 * 250* 490 +1.25* 210* = 由 V＝173.6KN 可得 q＝115.7KN/m 0.25 c f cbh0 = 0.25*0.8*11.9*250*490 = 291.55KN >212.7KN,截面尺寸满足 (6) 此梁能承受均布荷载的最大设计值为 70.9KN/m。 3、已知柱的轴向设计值 N＝970kN, 弯矩设计值 M＝450kN.m。截面尺寸 bxh＝350x500mm2， 环境类别为一类，as＝a ‘ s＝40mm，（不对称配筋）混凝土强度等级为 C40，采用 HRB400 钢筋；柱的计算长度为 L0＝6.6m。求钢筋截面面积 As 和 A ‘ s 。 （1） mm N M e0 = = 464 ， ea = 20mm ei = e0 + ea = 484mm （2） 1.723, 1.0 970000 0.5*19.1*350*500 N 0.5f A 1 c 1＝ = = = 12, 2 1.0 0 = ＝ h l
1+156=1 1 14009h 1400*46 *122=1.1 60 水，=1.1*464=510.4>0.3h,=138mm,先按大偏压受压情况计算 (3)e=R,+h/2-a,=510.4+250-40=720.4mm 的 A,= Ne-41f2bh6561-0.556)970*103*720.4-1.0*19.1*350*4602*0.5181-5*0. f,(h-a,) 360*(460-40) =1030.6mm>Pi bh,=0.002*350*460=322mm2,3Φ22(A.=1140mm) 4=M5-N+4-191350*4600518-9700+10306=27606mm话 360 2Φ22+4Φ25(A,=2724mm) (4)x= N-f,A,+f,4,-97000-360*1140+360*224=230.4mm a fb 19.1*350 5=产-204=0501970kW 验算结果安全 第10页共10页
第 10 页 共 10 页 *12 1.1 460 464 1400* 1 1 h lo h e 1400 1 1 2 1 2 2 o i ＝ + （ ） = + = ei =1.1*464 = 510.4 0.3h0 =138mm ，先按大偏压受压情况计算 （3） e =ei + h / 2 − as = 510.4 + 250 − 40 = 720.4mm 由 360*(460 40) 970*10 *720.4 1.0*19.1*350* 460 *0.518(1 0.5*0.518) ( ) (1 0.5 ) 3 2 ' 0 ' 2 ' 1 0 − − − = − − − = y s c b b s f h a Ne f bh A ＝1030.6mm 2 > 2 min bh0 = 0.002*350*460 = 322mm ‘ , 3Φ22（A ‘ s＝1140mm2） 1 0 ' 2 1030.6 2760.6 360 19.1*350* 460*0.518 970000 A mm f f bh N A s y c b s + = − + = − = 选 2Φ22+4Φ25（As＝2724mm2） （4） mm f b N f A f A x c y s y s 230.4 19.1*350 970000 360*1140 360*2724 1 ' ' = − + = − + = 0.501 0.518 460 230.4 0 = = = b = h x 所以假定为大偏心受压是正确的。 （5）垂直于弯矩作用平面的承载力验算： 18.86, 0.8 0 = ＝ b l N 0.9 ( ) ' ' c y s y As = f bh + f A + f =0.9*0.8*(19.1*350*500+360*3864)=3408KN > 970 kN 验算结果安全