混凝土结构设计原理模拟试卷一答案 课程名称混凝土结构设计原理一考试日期 考生姓名 学号 专业或类别土木工程 题号 三 四 五 七 八总分累分人 题分2010 2545 100 签名 得分 考生注意事项：1、本试卷共页，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（每空1分，共20分） 得分浮卷人 1小、混凝土强度。了，的数值，按照由大到小的排列顺序应是 fu >f.>f 2、混凝土在一向受压、另一向受拉的双向应力状态下，其抗压强度和抗拉强度都 会降低 3、工地检验有明显流幅钢筋力学性能是否合格的指标是：()屈服强度： (2)抗拉极限强度一：（仔）伸长率一：（④）冷弯性能 第1页共11页
第 1 页 共 11 页 混凝土结构设计原理模拟试卷一答案 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 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 累 分 人 签名 题分 20 10 25 45 100 得分 考生注意事项：1、本试卷共 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 (每空 1 分，共 20 分) 得分 评卷人 1、混凝土强度 c cu k t f f f , 的数值，按照由大到小的排列顺序应是 cu k c t f f f , 2、 混凝土在一向受压、另一向受拉的双向应力状态下，其抗压强度和抗拉强度都 会_ 降低_ _ 3、工地检验有明显流幅钢筋力学性能是否合格的指标是: (1) 屈服强度 ； (2) 抗拉极限强度 ；(3) 伸长率 ；(4) 冷弯性能
5、《建筑结构设计统一标准》把极限状态分为承载能力极限状态和正常使用 极限状态两种。 6、结构功能函数Z=R-S>0时，结构处于可靠（安全） 状态。 7、在进行受弯构件的斜截面抗剪承载力计算时，首先必须满足截面尺寸限制条件 否则，必须提高混凝土的强度等级，或加大构件截面尺寸，直到满足限 制条件。 8、梁斜截面的破坏形态有斜压、斜拉、剪压破坏三类，验算最小配箍率是 为了避免出现 斜拉 破坏。 9、钢筋混凝土轴心受压构件，由于混凝土徐变，使钢筋应力增大一 10、大偏心受压破坏构件的破坏特征是 受拉钢筋首先达到屈服，然 后，受压钢筋屈服，最后由于受压区混凝土压碎而导致构件破坏。 11、受扭构件的抗扭钢筋有_抗扭附加纵筋和抗扭附加箍筋两种。 12、在钢筋混凝土受弯构件变形计算时，对于等截面构件，弯矩符号相同的区段 取相同的刚度，而且取该区段内 弯矩最大 截面处的刚度。 第2页共11页
第 2 页 共 11 页 5、《建筑结构设计统一标准》把极限状态分为 承载能力 极限状态和 正常使用 极限状态两种。 6、结构功能函数 Z=R-S>0 时，结构处于 可靠（安全） 状态。 7、在进行受弯构件的斜截面抗剪承载力计算时，首先必须满足截面尺寸限制条件。 否则，必须提高混凝土的 强度等级，或加大构件 截面尺寸 ，直到满足限 制条件。 8、梁斜截面的破坏形态有 斜压、斜拉、剪压破坏 三类，验算最小配箍率是 为了避免出现 斜拉 破坏。 9、钢筋混凝土轴心受压构件,由于混凝土徐变,使钢筋应力 增大 . 10、大偏心受压破坏构件的破坏特征是 受拉 钢筋首先达到屈服，然 后， 受压 钢筋屈服，最后由于受压区混凝土压碎而导致构件破坏。 11、受扭构件的抗扭钢筋有 抗扭附加纵筋 和 抗扭附加箍筋 两种。 12、在钢筋混凝土受弯构件变形计算时，对于等截面构件，弯矩符号相同的区段 取 相同 的刚度，而且取该区段内 弯矩最大 截面处的刚度
二、选择题（每题1分，共10分） 得分评卷人 1、钢筋混凝土梁在正常使用荷载下 A.通常是带裂缝工作的。 B.一旦出现裂缝，裂缝贯通全截面。 C.一旦出现裂缝，沿全长混凝土与钢筋间的粘结力丧尽。 2、配有螺旋钢筋的混凝土圆柱体试件的抗压强度高于轴心抗压强度的原因是螺旋 钢筋 A.参与了混凝土的受压工作： B.约束了混凝土的横向变形 C.使混凝土不出现细微裂缝： D.承受了剪力 3、对不同强度等级的混凝土试块，在相同的条件下进行抗压试验所测得的应力应 变曲线可以看出 A.曲线的峰值越高，下降段越陡，延性越好 B.曲线的峰值越低，下降段越缓，延性越好 C.曲线的峰值越高，混凝土的极限压应变越大 4、混凝土保护层厚度是指 A.外排纵筋的外表面至混凝土外表面的距离 B.箍筋的外表面至混凝土外表面的距离 C.外排纵筋的内表面至混凝土外表面的距离 5、受弯构件斜截面承载力计算公式，是由 A、斜压破坏形态的受力特征建立的。 B、斜拉破坏形态的受力特征建立的 C、剪压破坏形态的受力特征建立的。 第3页共11页
第 3 页 共 11 页 二、选择题 (每题 1 分，共 10 分) 得分 评卷人 1、钢筋混凝土梁在正常使用荷载下_ _。 A.通常是带裂缝工作的。 B.一旦出现裂缝，裂缝贯通全截面。 C.一旦出现裂缝，沿全长混凝土与钢筋间的粘结力丧尽。 2、配有螺旋钢筋的混凝土圆柱体试件的抗压强度高于轴心抗压强度的原因是螺旋 钢筋_ _。 A.参与了混凝土的受压工作； B.约束了混凝土的横向变形 C.使混凝土不出现细微裂缝； D.承受了剪力 3、对不同强度等级的混凝土试块，在相同的条件下进行抗压试验所测得的应力应 变曲线可以看出_ _。 A.曲线的峰值越高，下降段越陡，延性越好 B.曲线的峰值越低，下降段越缓，延性越好 C.曲线的峰值越高，混凝土的极限压应变越大 4、混凝土保护层厚度是指_ _。 A.外排纵筋的外表面至混凝土外表面的距离 B.箍筋的外表面至混凝土外表面的距离 C.外排纵筋的内表面至混凝土外表面的距离 5、受弯构件斜截面承载力计算公式，是由 。 A、 斜压破坏形态的受力特征建立的。 B、 斜拉破坏形态的受力特征建立的。 C、 剪压破坏形态的受力特征建立的
6、小偏心受拉构件破坏时 A、靠近纵向力一侧的钢筋受拉，另一侧钢筋受压： B、所有纵向钢筋均受拉：C、所有纵向钢筋均受压： D、靠近纵向力一侧的钢筋受压，另一侧钢筋受拉。 7、钢筋混凝土简支梁截面尺寸为200×500mm(h。=465mm),混凝土采用C25 (=11.9N/mm2,=1.27N/mm2),设计剪力为V=50kN,经斜截面受剪承载力计算 该梁腹筋配置是： A、按构造配置腹筋： B、按计算配置腹筋： C、截面尺寸太小： D、条件不足，无法确定。 8、当截面尺寸b、h、b=b',h=h',及配筋A均相等时，正截面的抗弯承载 力最大的为下图中的 bf' bf bf As!b 9、条件相同的钢筋混凝土轴心受拉构件和预应力混凝土轴心受拉构件相比 较 A.前者的承载力高于后者：B.前者的抗裂度比后者差 C.两者的承载力和抗裂度均相同 10、对于混凝土结构耐久性的定义，以下项的说法是正确的。 A.混凝土结构的耐久性是指在设计使用年限内，结构和构件在正常维护条件 下应能保持其使用功能，而不需要进行大修加固的性能。 B.混凝士结构的耐久性是指结构和构件在正常维护条件下应能保持其使用功 能，而不需要进行维修加固的性能。 第4页共11页
第 4 页 共 11 页 6、小偏心受拉构件破坏时 。 A、靠近纵向力一侧的钢筋受拉，另一侧钢筋受压； B、所有纵向钢筋均受拉； C、所有纵向钢筋均受压； D、靠近纵向力一侧的钢筋受压，另一侧钢筋受拉。 7、钢筋混凝土简支梁截面尺寸为 200×500mm（h0=465mm），混凝土采用 C25 （fc=11.9N/mm2,ft＝1.27N/mm2）,设计剪力为 V=50kN，经斜截面受剪承载力计算， 该梁腹筋配置是： 。 A、按构造配置腹筋； B、按计算配置腹筋； C、截面尺寸太小； D、条件不足，无法确定。 8、当截面尺寸 b、h、bf =b´f ，hf=h´f 及配筋 As 均相等时，正截面的抗弯承载 力最大的为下图中的 。 9、条件相同的钢筋混凝土轴心受拉构件和预应力混凝土轴心受拉构件相比 较 。 A．前者的承载力高于后者； B．前者的抗裂度比后者差 C．两者的承载力和抗裂度均相同 10、对于混凝土结构耐久性的定义，以下_ 项的说法是正确的。 A.混凝土结构的耐久性是指在设计使用年限内，结构和构件在正常维护条件 下应能保持其使用功能，而不需要进行大修加固的性能。 B．混凝土结构的耐久性是指结构和构件在正常维护条件下应能保持其使用功 能，而不需要进行维修加固的性能
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三、简答题（每题5分，共25分） 得分评卷人 1、试画出适筋梁三个应力阶段末的应力图形，并注明它们各是哪项计算的应力模 式。 促 计算开裂弯矩的根据 计算裂缝宽和挠度的依据 承载能力的计算饮器 (1.5×2+2=5分) 2、图示外伸梁受有集中荷载作用，若必须设置抗剪弯起钢筋，试示意画出其位置 和方向，并标明其间距有什么构造要求？ P 件件！”斗轩守 (弯起筋3分，间距2分) 3、当采用单筋矩形截面梁不能够满足正截面强度要求时，可采取哪些措施？ 答：梁正截面强度不足，可采取： (1)增加梁截面尺寸，特别是高度（在建筑许可的情况下） (2)增加配筋量或采用强度较大的钢种（在适筋范围内） (3)改矩形截面为T形截面一一增大砼受压面积 (4)提高砼强度等级 第6页共11页
第 6 页 共 11 页 三、简答题 (每题 5 分，共 25 分) 得分 评卷人 1、试画出适筋梁三个应力阶段末的应力图形，并注明它们各是哪项计算的应力模 式。 （1.5×2＋2＝5 分） 2、图示外伸梁受有集中荷载作用，若必须设置抗剪弯起钢筋，试示意画出其位置 和方向，并标明其间距有什么构造要求？ （弯起筋 3 分，间距 2 分） 3、当采用单筋矩形截面梁不能够满足正截面强度要求时，可采取哪些措施？ 答：梁正截面强度不足，可采取： （1）增加梁截面尺寸，特别是高度（在建筑许可的情况下） （2）增加配筋量或采用强度较大的钢种（在适筋范围内） （3）改矩形截面为 T 形截面——增大砼受压面积 （4）提高砼强度等级
(5)改单筋矩形截面梁为双筋梁。（各1分） 4、某对称配筋的矩形截面钢筋混凝土柱，截面尺寸为bxh仁400mm×500mm, a=35mm采用强度等级为C40(=19.1N/mm2)混凝土和HRB400级钢筋 (5。=0.518),该柱可能有下列两组内力组合，试用N-M相关曲线判断哪 组内力为最不利内力？ N=1695kN (1)X [N=1300kN M=282kN·m (2) M =280kN.m N。=afbh,5=19.1×400×465×0.518=1840.2kW>N(2分 两组内力都为大偏压，M相近，N越小越不利，所以第2组内力为最不利 (2+1分) 5、某双筋矩形截面简支梁，b×h=300×500mm,采用C30混凝土(f=14.3Nmm2) HRB335级钢筋(f=f)y=300N/mm2),A=1206mm24=226m2,as=65mm a',=35mm,根据计算公式己求得截面受压区高度x=56mmm,试求该梁所能承担的 弯矩。 x=56mm<2d=2×35=70mm取x=2a=70mm(2分) M=f,A,(h,-d)=300×1206(435-35)=144.72kWm(3分) 第7页共11页
第 7 页 共 11 页 （5）改单筋矩形截面梁为双筋梁。 （各 1 分） 4、某对称配筋的矩形截面钢筋混凝土柱，截面尺寸为 b×h=400mm×500mm， as=35mm 采用强度等级为 C40（fc＝19.1 N/mm2）混凝土和 HRB400 级钢筋 （ b = 0.518 ），该柱可能有下列两组内力组合，试用 N-M 相关曲线判断哪一 组内力为最不利内力？ = = 282kN m 1695kN (1) M N = = 280kN m 1300kN (2) M N Nb =1 f cbh0 b =19.1 400 465 0.518 =1840.2kN N （2 分） 两组内力都为大偏压，M 相近，N 越小越不利，所以第 2 组内力为最不利 （2＋1 分） 5、某双筋矩形截面简支梁，b×h=300×500mm，采用C30混凝土（fc＝14.3 N/mm2）， HRB335 级钢筋（fy＝f ‘ y＝300 N/mm2）， 2 2 A s =1206mm A s = 226mm ，as=65mm， a’s=35mm，根据计算公式已求得截面受压区高度 x = 56mm ，试求该梁所能承担的 弯矩。 x = 56mm 2a s = 235 = 70mm 取x = 2a s ＝70mm （2 分） M = f y A s (h0 − a s ) = 3001206(435 − 35) =144.72kN.m （3 分）
四、计算题（每题15分，共45分） 得分评卷人 1、已知一单筋T形截面，如图所示，弯矩设计值M=600kNm,混凝土采用 C30,钢筋采用HRB335级，a,=60mm,求：纵向受拉钢筋面积。 600 120 30 1.判别T形截面的类型(+4分) 九=700-60=640mm @b,么二1x143x600x120640-12012=597.17Nm<M=600kN场 故是第二类T形截面。 2.求4：及M(+4分) 4-6,h.x143x600-300x120-1716m f 300 M=af(b'-b)h(h-h,'/2)=A(h-h,'12) =1716×300×(640-120/2)=298.58kW.m 3.求M及A2(+6分) M2=M-M=M-M1=600-298.58=301.42kNm, 301.42×10° a,=a1bR1x143x300x640=012 5=1-√1-2a,=1-V1-2×0.172=0.19<5。=0.55,满足 第8页共11页
第 8 页 共 11 页 四、计算题 (每题 15 分，共 45 分) 得分 评卷人 1、已知一单筋T形截面，如图所示，弯矩设计值 M=600kN·m，混凝土采用 C30，钢筋采用HRB335级， 60 s a mm = ，求:纵向受拉钢筋面积。 1.判别T形截面的类型（+4分） 0 h mm = − = 700 60 640 ' 1 0 ( ) 1 14.3 600 120(640 120 / 2) 597.17 600 2 f c f f h f b h h kN m M kN m − = − = = 故是第二类T形截面。 2.求 A s1 及 M u1 （+4分） ' 1 2 1 ( ) 1 14.3 (600 300) 120 1716 300 c f f f s y f b b h A mm f − − = = = ' 1 1 0 1 0 ( ) ( / 2) ( / 2) M f b b h h h A h h u c f f f f s f = − − = − = − = 1716 300 (640 120 / 2) 298.58 . kN m 3.求 M u2 及 A s2 （+6分） 2 1 1 600 298.58 301.42 . M M M M M kN m u u u u = − = − = − = ， 6 2 2 2 1 0 301.42 10 0.172 1 14.3 300 640 u s c M f b h = = = 1 1 2 1 1 2 0.172 0.19 0.55 s b = − − = − − = = ，满足 600 300 700 120
%=0.51+V1-2a4,)=0.51+√-2×0.172)=0.905 301.42×10° 4南0x0.905x640735mm 4.求As(+1分) A=A+A,=1716+1735=3451mm 2、己知一矩形形截面简支的独立梁，截面尺寸b×h=250×500mm,净跨1。=5m 跨中受集中活荷载设计值Q=280kN,恒载设计值g=4.35kN/m(包括梁自重)，混 凝土强度等级为C20,箍筋为HPB235级钢筋，选配直径中8@100，试验算该梁斜 截面受剪承载力是否满足要求？(a,=35mm) Q=280kN g=4.35kN/m 马 5m 1.计算支座剪力设计值(+3分) V=0.5gl。+0.50=0.5×4.35×5+0.5×280=10.875+140=150.88kWN 2.验算截面尺寸(+3分) k=h-35=500-35=465mm 各-怒16(=150.88kW)截面尺寸满足要求。 a-5g-2器-04>pn-024=02品-0m 3.计算受剪承载州(+9分) 集中荷载在支座处的剪力占总剪力值的 140 50.88 =93%>75% 第9页共11页
第 9 页 共 11 页 0.5(1 1 2 ) 0.5(1 1 2 0.172) 0.905 s s = + − = + − = 6 2 2 2 0 301.42 10 1735 300 0.905 640 u s y s M A mm f h = = = 4.求As（+1分） 2 1 2 A s = A s + A s =1716 +1735 = 3451mm 2、已知一矩形形截面简支的独立梁，截面尺寸b×h=250×500mm，净跨 l0 = 5m ， 跨中受集中活荷载设计值Q=280kN，恒载设计值g=4.35kN/m（包括梁自重），混 凝土强度等级为C20，箍筋为HPB235级钢筋，选配直径φ8@100，试验算该梁斜 截面受剪承载力是否满足要求？（ as = 35mm ） 1.计算支座剪力设计值（+3分） V = 0.5gl0 + 0.5Q = 0.5 4.355 + 0.5 280 =10.875 +140 =150.88kN 2. 验算截面尺寸（+3分） h0 = h − 35 = 500 − 35 = 465mm 1.86 4, 250 465 = = b hw 属厚腹梁。 0.25 0.25 1 9.6 250 465 279 ( 150.88 ) 0 c f cbh = = kN V = kN 截面尺寸满足要求。 0.126% 210 1.1 0.402% 0.24 0.24 100 250 2 50.3 min 1 = = = = = = yv t sv sv sv f f S b n A 3. 计算受剪承载力V（+9分） 集中荷载在支座处的剪力占总剪力值的 93% 75% 150.88 140 = 5m Q=280kN g=4.35kN/m
=5.736>3取1=3 =-+"-112046+20236 》+1 100 =55.95+98.236=154.2kW>V(=150.88kW 斜截面受剪承载力满足要求。 3、某钢筋混凝士柱，bXh=400×600mm,1。=6.25m,纵筋HRB400级，混凝士 C30,已知7=1.17，a,=a;=40mm,控制截面的内力值为M=400kNm,N=2000kN 采用对称配筋，求纵向受力钢筋面积。 (1)求x,判破坏形态(+3分) N a/.b1x143x400=349.7mm>5iA=0.518×560=290mm 2000×103 X= 属于小偏心受压破坏形态。 (2)用近似公式求5(+5分) M400×106 6-7-200x10=20m e。=20mm,e,=200+20=220mm e=%+2-g=17x20+60-40517am h 2 = N-5 a f bh e-04aJ+afb +5 (B-5.h-a.) 2000×103-0.518×1×14.3×400×560 2000×10x517-043x1x143x400×560+1x143×400×560 (0.8-0.518560-40) +0.518=0.586 第10页共11页
第 10 页 共 11 页 5.736 3, 3 465 2500 0 = = = 取 = h a 465 100 2 50.3 1.1 250 465 210 3 1 1.75 1 1.75 0 1 0 + + = + + = = h S n A V V f bh f sv u cs t yv = 55.95 + 98.236 =154.2kN V (=150.88kN) 斜截面受剪承载力满足要求。 3、某钢筋混凝土柱，b×h＝400×600mm， l 0 = 6.25m ，纵筋HRB400级，混凝土 C30，已知η＝1.17，as = a s = 40mm ，控制截面的内力值为M=400kN·m，N=2000kN， 采用对称配筋，求纵向受力钢筋面积。 （1） 求x，判破坏形态（+3分） mm h mm a f b N x b c 349.7 0.518 560 290 1 14.3 400 2000 10 0 3 1 = = = = = 属于小偏心受压破坏形态。 （2） 用近似公式求 （+5分） mm N M e 200 2000 10 400 10 3 6 0 = = = ea = 20mm,ei = 200 + 20 = 220mm mm h e ei s 40 517 2 600 1.17 220 2 = + − = + − = ( )( ) b c b s c b c f bh h a Ne f bh N f bh + + − − − − = 1 0 1 0 2 1 0 1 0 0.43( )( ) 0.518 0.586 1 14.3 400 560 0.8 0.518 560 40 2000 10 517 0.43 1 14.3 400 560 2000 10 0.518 1 14.3 400 560 3 2 3 + = + − − − −