1 绪论
一、填空题
1.混凝土结构是素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的总称。
2. 钢筋和混凝土的物理、力学性能不同,它们能够结合在一起共同工作的主要原因是 钢筋和混凝土之间存在良好地粘结力和钢筋与混凝土的温度膨胀系数相似。
二、简答题
1.什么是混凝土结构?
答:混凝土结构是以混凝土为主要材料而制成的结构,包括素混凝土结构,钢筋混凝土结构,预应力混凝土结构等。
2.钢筋混凝土结构有哪些主要优点?有哪些主要缺点?如何克服这些缺点?
答:混凝土结构与其他结构相比主要有如下优点:合理用材、耐久性好,维护费用低、耐火性好、可模性好、整体性好、易于就地取材。主要缺点有:自重大、抗裂性差、施工较复杂,工序多、新老混凝土不易形成整体,混凝土结构一旦破坏很难修复。
2 混凝土结构的材料
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一、填空题:
1.我国热轧钢筋的常用种类有hrb335、hrb400和 rrb400 。
2.混凝土结构设计规范取具有 95%以上的保证率的强度值作为钢筋的强度标准值。 钢筋强度的设计值等于标准值 除以 材料分项系数。
3.对无明显屈服点的钢筋取对应于 残余应变为0.2%时所对应的应力作为强度设计指标。
4.混凝土结构对钢筋性能的要求为强度高 、塑性好 、有良好的加工性能和与混凝土具有良好地粘结力。
5.混凝土结构设计规范是以立方体抗压强度作为混凝土各种力学指标的代表值。
6.钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度,钢筋的强度越高、直径越粗,混凝土的强度越 低,则钢筋的锚固长度要求的就越长。
7.钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于c15 ;当采用HRB335级钢筋时,混凝土强度等级不宜低于 c20 ;当采用 HRB400和 RRB400 级钢筋以及承受重复荷载的构件,混凝土强度等级不得低于 c20。
8.棱柱体试件一次短期加载受压试验的应力——应变全过程曲线上升段达到的最大应力称为混凝土 棱柱体抗压强度fc,对应的应变0一般为 峰值应变 。下降段曲线末端的应变称为混凝土的极限压应变 cu。
2
9.钢筋和混凝土是两种不同的材料,钢筋和混凝土能够很好的共同工作是因为 钢筋和混凝土具有良好地粘结性、钢筋和混凝土具有相似的温度膨胀系数 、 混凝土具有保护层作用 。
10.试验表明混凝土处于三向受压状态时,不仅可以提高混凝土的强度,而且可以大大提高混凝土的 极限压应变;故在实际工程中,通常在钢筋混凝土构件设置密排箍筋 、 螺旋箍筋和 钢管等约束混凝土。
二、选择题:
1.热轧钢筋经过冷拉后( A )。
A.屈服强度提高但塑性降低 B.屈服强度提高但塑性不变
C.屈服强度提高但塑性提高 D.屈服强度和抗压强度均提高但塑性降低
2.混凝土极限压应变值随着混凝土强度等级的提高而( B )。
A.提高 B.减小 C.不变
3.《规范》中,混凝土各种力学指标的基本代表值是( A)。
A.立方体抗压标准强度 B.立方体抗压设计强度
C.轴心抗压标准强度 D.轴心抗压设计强度
3
4.钢筋混凝土梁的受拉区边缘达到下述哪一种情况时,受拉区开始出现裂缝?( D )
A.达到混凝土实际的抗拉强度 B.达到混凝土的抗拉标准强度
C.达到混凝土的抗拉设计强度 D.达到混凝土的极限拉应变
5.对与有明显屈服点钢筋,是以( B )作为钢筋强度的设计依据。
A.极限强度 B.屈服强度 C.比例极限
6.混凝土的弹性模量是指( C )。
A.割线模量 B.切线模量 C.原点切线模量
7.地面上预制一块钢筋混凝土板,在养护过程中发现表面出现微细裂缝,原因是 ( B )。
A.混凝土徐变变形的影响 B.混凝土收缩变形的结果
C.混凝土与钢筋产生热胀冷缩差异变形的结果
8.混凝土的变形模量是指(D )。
A.应力与塑性应变的比值 B.应力应变曲线切线的斜率
C.应力应变曲线原点切线的斜率 D.应力与总应变的比值
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9.只配螺旋筋的混凝土柱体受压试件,其抗压强度高于fc是因为(C )。
A.螺旋筋参与受压 B.螺旋筋使混凝土密实
C.螺旋筋约束了混凝土的横向变形 D.螺旋筋使混凝土中不出现内裂缝
10.对称配筋的钢筋混凝土构件,两端固定,由于混凝土收缩(未受外荷载)( C )。
A.混凝土产生拉应力,钢筋产生压应力 B.混凝土和钢筋均不产生应力
C.混凝土产生拉应力,钢筋无应力 D.混凝土中应力为零,钢筋产生拉应力
11.有三种混凝土受压状态:a为一向受压,一向受拉,b 为单向受压,c为双向受压, 则 a、b、c三种受力状态下的混凝土抗压强度之间的关系是( C)。
A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a
12.软钢经冷拔后,其性能变化为( C )。
A.抗压强度降低 B.抗压强度提高
C.抗拉、抗压强度均有提高 D.抗拉强度降低
13.轴向压力和剪力的共同作用下,混凝土的抗剪强度( C )。
A.随压应力的增大而增大 B.随压应力的增大而减小
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C.随压应力的增大而增大但压应力过大,抗剪强度反而减小
三、判断题:
1.混凝土的强度越高,钢筋与混凝土之间的黏结力也越高。( T )
2.《规范》 中只有混凝土立方体的标准强度, 而没有混凝土立方体的设计强度。(T )
3.只配螺旋筋的混凝土柱受压试件,其抗压强度高于( F )
fc是因为螺旋筋参与受压。
4.混凝土的与峰值应力对应的应变0随着混凝土强度等级的提高而减小。( F)
5.钢材的拉、压性能基本是相同的。但是,考虑到受压时容易压曲,所以钢筋的抗压 设计强度最多取为 400N/mm 2 。( F )
6.混凝土达到极限压应变时应力最大。(F )
四、简答题:
1.建筑结构对建筑用钢筋的基本要求是什么?为什么?
答:(1)强度高。钢筋的强度愈高,钢材的用量于少。
(2)塑性好。为了保证人们生命和财产的安全,要求混凝土结构在破坏前要 有较为
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明显的破坏预兆,即构件要有较好的塑性性质。
(3)可焊性好。用于工程中的钢筋有时要求采用焊接连接,因此,要求钢筋 的可焊性好,以保证混凝土结构构件的质量。
(4)与混凝土的粘结锚固性能好。混凝土在结硬时,牢固地与钢筋粘结在一 起,相互传递内力,粘结力是它们共同工作的基础。
2.什么是混凝土的徐变?影响混凝土徐变的主要因素有哪些?徐变会对结构造成哪些 影响?
答: 混凝土构件或材料在不变荷载或应力长期作用下,其变形或应变随时间而不 断增长,这种现象称为混凝土的徐变。 徐变主要与应力大小、内部组织和环境几个因素有关。所施加的应力越大, 徐变越大;水泥用量越多,水灰比越大,则徐变越大;骨料越坚硬,徐变越 小;振捣条件好,养护及工作环境湿度大,养护时间长,则徐变小。 徐变具有两面性,一是引起混凝土结构变形增大,导致预应力混凝土发生预 应力损失,严重时还会引起结构破坏;二是徐变的发生对结构内力重分布有 利,可以减小各种外界因素对超静定结构的不利影响,降低附加应力。
3.混凝土的强度等级是怎样确定的?
答:混凝土的强度等级的确定方法如下:用边长为 150mm的立方体标准试件,在 标准条件下(温度 20 0 C?3 0 C,湿度在 90%以上的标准养护室中)养护 28 天, 并用标准试验方法(加载速度 C30 以下控制在0.3Mpa/s?0.5Mpa/s 范围,C30 以上控制在 0.5Mpa/s?0.8Mpa/s 范围,两端不涂润滑剂)测得的具有 95%保 证率的立方体抗压
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强度。
3 混凝土结构设计计算原则
一、填空题:
1.确定目标可靠指标T时应考虑的因素是结构安全性质、构件破坏性质和 极限状态 。
2.荷载按时间的变异和出现的可能性的不同可分永久荷载,可变荷载和偶然荷载。
3.结构可靠度是指结构在规定的时间内_内,在规定的条件下,完成预定功能 的概率。
4.对于荷载取值,一般荷载有_标准值__、___准永久值_和_组合值__三种代表值。
二.选择题:
1.结构或构件极限状态设计时,承载能力极限状态计算与正常使用极限状态验算的目 标可靠指标T的关系为( C )。
(A) 两者相等
(B)正常使用极限状态验算时目标可靠指标大于承载能力极限状态计算时目标可靠指标
(C)正常使用极限状态验算时目标可靠指标小于承载能力极限状态计算时目标可靠指
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标
2.失效概率pf 与可靠指标β的关系为( C )。(多项选择)
(A) 可靠指标β愈小,失效概率pf愈大 (B) 可靠指标β愈小,失效概率pf愈小
(C) 可靠指标β愈大,失效概率pf 愈小 (D)可靠指标β愈大,失效概率pf愈大
3.结构设计的安全级别愈高,其失效概率就应( A )。
(A)愈大; (B)愈小; (C)二者无关。
4.荷载效应S、结构抗力R作为两个独立的基本随机变量,其功能函数为 Z=R-S( B )。
(A)Z>0,结构安全 (B)Z=0,结构安全 (C)Z<0,结构安全。
5.结构或构件承载能力极限状态设计时,在安全级别相同时,延性破坏和脆性破坏的 目标可靠指标T的关系为( A )。
(A) 两者相等
(B) 延性破坏时目标可靠指标大于脆性破坏时目标可靠指标
(C) 延性破坏时目标可靠指标小于脆性破坏时目标可靠指标
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6.结构或构件承载能力极限状态设计时,在安全级别相同时,延性破坏和脆性破坏的 目标可靠指标的关系为( C )。
(A)两者相等
(B)延性破坏时目标可靠指标大于脆性破坏时目标可靠指标
(C)延性破坏时目标可靠指标小于脆性破坏时目标可靠指标
7.结构的设计使用年限与结构使用寿命的关系为( C )。
(A) 两者等同 (B)结构的设计使用年限大于结构使用寿命(C)结构的设计使用年限小于结构使用寿命
8.结构的安全等级越高,其失效概率就( C )。
(A) 越大 (B)越小 (C)两者无关
三、判断题:
1.荷载标准值要小于荷载设计值。 ( T )
2.材料强度标准值要小于材料强度设计值。 ( F )
3.结构设计的安全级别愈高, 其目标可靠指标就应愈大。 ( T )
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四、简答题:
1.什么是极限状态?结构的极限状态包括哪两方面内容?
答::整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能 要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态是区分结构工作状态可 靠或失效的标志。极限状态可分为两类:承载能力极限状态和正常使用极限 状态:
2.何谓结构上的作用、作用效应及结构的抗力?
答:结构上的作用是指施加在结构或构件上的力(直接作用,也称为荷载,如恒 荷载、活荷载、风荷载和雪荷载等) 、以及引起结构外加变形或约束变形的原 因(间接作用,如地基不均匀沉降、温度变化、混凝土收缩、焊接变形等)。 作用效应是指由结构上的作用引起的结构或构件的内力(如轴力、剪力、弯5 矩、扭矩等)和变形(如挠度、侧移、裂缝等)。当作用为集中力或分布力时, 其效应可称为荷载效应。 结构抗力是指结构或构件承受作用效应的能力,如构件的承载力、刚度、抗 裂度等。影响结构抗力的主要因素是材料性能(材料的强度、变形模量等物 理力学性能)、几何参数(截面形状、面积、惯性矩等)以及计算模式的精确 性等
3.什么是混凝土结构的耐久性?其主要影响因素有哪些?《混凝土结构设计规范》规 定了哪些措施来提高混凝土结构的耐久性。
答:结构的耐久性是指结构在使用环境下,对物理的、化学的以及其他使结构材 料性能恶化的各种侵蚀的抵抗能力。 影响混凝土结构耐久性的因素主要有内部和外部两个方面。内部因素主要有 混凝土的强度、渗透性、保护层厚度、水泥品种和标号及用量,外加
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剂、集 料的活性等,外部因素则主要有环境温度、湿度、CO2 含量、侵蚀性介质等。 目前对混凝土结构耐久性的研究尚不够深入,关于耐久性的设计方法也不完 善,因此,耐久性设计主要采取以下保证措施。
(1)划分混凝土结构的环境类别
(2)规定混凝土保护层厚度
(3)规定裂缝 控制等级及其限值
(4)规定混凝土的基本要求
混凝土结构设计原理习题集之二
4 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
一、填空题:
1.钢筋混凝土受弯构件正截面破坏有适筋破坏、 超筋破坏 和 少筋破坏 三种破坏形态。
2.一配置HRB335 级钢筋的单筋矩形截面梁,该梁所能承受的最大弯矩公式为α1fch20ξ。
若该梁所承受的弯矩设计值大于上述最大弯矩,则应 提高混凝土的强度 或 _加大截面尺寸_ 或 改用双筋截面 。
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3.正截面受弯计算方法的基本假定是:平截面假定、受拉区混凝土不参加工作、采用理想化的钢筋应力应变曲线 、 采用理想化的混凝土应力应变曲线。
4.在适筋梁破坏的三个阶段中,作为抗裂度计算的依据的是 第一阶段 ,作为变形和裂缝宽度验算的依据是 第二阶段 ,作为承载力极限状态计算的依据是第三阶段末 。
5.双筋矩形截面梁可以提高截面的 延性 ,受压钢筋 越多,截面的延性越好。
6.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算公式的适用条件是 ξ≤ξb 、x≥2a′
7.提高受弯构件截面延性的方法,在单筋矩形截面梁受拉钢筋配筋率不宜 过大 ,在双筋矩形截面梁受压钢筋配筋率不宜过小 。
8.适筋梁的破坏始于 受拉钢筋达到屈服强度,它的破坏属于 塑性破坏 。超筋梁的破坏始于受压区边缘混凝土达到极限压应变,它的破坏属于脆性破坏 。
9.混凝土保护层的厚度主要与 构件种类有关、和所处的 环境等因素有关。
10.单向板中分布钢筋应 垂直于板的受力钢筋方向,并在受力钢筋的 内侧 按要求配置。
二、选择题:
1.混凝土保护层厚度是指( B )。
A.箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离 B.受力钢筋的外皮至混凝土外边缘的
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距离
C.受力钢筋截面形心
2.适筋梁在逐渐加载过程中,当正截面受力钢筋达到屈服以后( D )。
A.该梁即达到最大承载力而破坏
B.该梁达到最大承载力,一直维持到受压混凝土达到极限强度而破坏
C.该梁达到最大承载力,随后承载力缓慢下降直到破坏
D.该梁承载力略有提高,但很快受压区混凝土达到极限压应变,承载力急剧下降而破坏
3.图示中所示五种钢筋混凝土梁的正截面,采用混凝土强度等级为 C20;受力钢筋为 HRB335 级,从截面尺寸和钢筋的布置方面分析,正确的应是( C ) 。
4.双筋矩形截面正截面受弯承载力计算,受压钢筋设计强度规定不超过 400N/mm2 , 因为( C )。
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A.受压混凝土强度不够 B.结构延性
C.混凝土受压边缘此时已达到混凝土的极限压应变
5.有二根条件相同的受弯构件,但正截面受拉区受拉钢筋的配筋率ρ不同,一根ρ大,另一根ρ小,设Mcr是正截面开裂弯矩,Mu 是正截面抗弯强度,则ρ与Mcr/Mu的关系是( B )。
A.ρ大的,Mcr/Mu 大 B.ρ小的,Mcr/Mu 大 C.两者的Mcr/Mu 相同
6.梁的截面有效高度是指( A )。
A.梁截面受压区的外边缘至受拉钢筋合力重心的距离
B.梁的截面高度减去受拉钢筋的混凝土保护层厚度
7.适筋梁裂缝宽度验算的依据是( B )。
A.第一阶段末 B.第二阶段 C.第二阶段末
8.界限相对受压区高度是( B )。
A.少筋与适筋的界限 B.适筋与超筋的界限 C.少筋与超筋的界限
9.少筋梁正截面抗弯破坏时,破坏弯矩是( A )。
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A.小于开裂弯矩 B.等于开裂弯矩 C.大于开裂弯矩
10.梁式简支板内,分布钢筋宜布置在受力钢筋的( B )。
A.外侧 B.内侧 C.随意
11.提高受弯构件正截面抗弯能力最有效的方法是( B )。
A.提高混凝土标号 B.提高钢筋强度
C.增加截面高度 D.增加截面宽度
三、判断题:
1.以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋梁,受拉钢筋屈服后,弯矩仍能有所增加。 ( T )
2.超筋梁的受弯承载力与钢筋强度无关。( T )
3.少筋梁正截面抗弯破坏时,破坏弯矩小于正常情况下的开裂弯矩。( T )
4.在受弯构件中,验算最小配筋率时,AsAminminbh0。( F )
5.在适筋范围内的钢筋混凝土受弯构件中,提高混凝土标号对于提高正截面抗弯强度 的作用是不明显的。( T)
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6.
xh'f的 T 形截面梁,因为其正截面抗弯强度相当于宽度为 b′f的矩形截面,所以
配筋率ρ也
用b′f来表示,即ρ=As / b′f h0 。( F )
7.双筋矩形截面梁,其它条件相同时,截面的延性随纵向受压钢筋的配筋率的增大而 降低。( F )
四、简答题:
2.在什么情况下受弯构件正截面承载力计算应设计成双筋?
答:(1)当截面的弯矩设计值超过单筋适筋构件能够承受的最大弯矩设计值,而 截面尺寸、混凝土的强度等级和钢筋的种类不能改变。
(2)构件在不同的荷载组合下,截面的弯矩可能变号。
(3)由于构造上的原因(如连续梁的中间支座处纵筋能切断时),在截面的受 压区已经配置一定数量的受力钢筋。
3.钢筋混凝土适筋梁从加载到破坏经历了哪几个阶段?如何划分受力阶段?各阶段正 截面上应力的变化规律?每个阶段是哪种计算的依据?
答:未裂阶段:从加载到混凝土开裂前。受压区混凝土应力分布为直线,受拉区 混凝土应力分布前期为直线,后期为曲线;钢筋的应力较小。该阶段末是抗 裂度计算的依据。
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带裂缝工作阶段:从混凝土开裂至钢筋应力达到屈服强度。受压区混凝土应 力分布为曲线。一旦出现裂缝受拉区混凝土退出工作,裂缝截面处钢筋的应 力出现突变,阶段末钢筋的应力达到屈服强度。该阶段是裂缝宽度及挠度变形计算的依据。
破坏阶段;从钢筋应力达到屈服强度至构件破坏。受压区混凝土应力曲线趋 于丰满。钢筋的应力保持屈服强度不变。该阶段末是极限状态承载力计算的 依据
6.在截面承载力复核时如何判别两类 T 形截面?在截面设计时如何判别两类T形截面?
答:在截面承载力复核时,若fcb′fh′f>fyAs时,则为第一类 T形截面,反之为第 二类 T形截面。在截面设计时,若 M 11.什么是适筋梁的配筋率?如何确定适筋梁的最大配筋率和最小配筋率? 18 混凝土结构设计原理习题集之三 5 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 一、填空题: 1.影响梁斜截面抗剪强度的主要因素是剪跨比 、混凝土强度__ 、 总想配筋率__ 和 _配箍率 。 2.梁内纵向受力钢筋的弯起点应设在按正截面抗弯计算该钢筋强度全部发挥的截面以外h0/2处,以保证 斜截面抗弯承载力 ;同时弯起钢筋与梁中心线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外,以保证正截面抗弯承载力 。 3.无腹筋梁斜截面受剪有三种主要破坏形式,就其受剪承载力而言,对同样的构件, 斜拉_ 破坏最低,剪压 破坏较高,斜压 _ 破坏最高;但就其破坏性质而言,均属于 _ 脆性破坏。 4.在进行斜截面受剪承载力设计时,用最小配箍率 防止斜拉破坏,用界面限制条件 19 的方法来防止斜压破坏,而对主要的剪压破坏,则给出计算公式。 5.抗剪钢筋也称作腹筋,腹筋的形式可以采用箍筋 和弯起钢筋 。 6.无腹筋梁斜截面受剪主要破坏形态有 斜拉 破坏, 剪压 破坏和 斜压 破坏。 7.在设计中,当一般梁的剪力设计值 V>0.25βcfcbh0 时,应 加大截面尺寸 或 _____ 提高混凝土强度 ,避免出现 斜压 破坏。 8.在设计中,对梁纵向钢筋的弯起必须满足三个要求:满足 正截面受弯承载力 的要求;满足斜截面受弯承载力_的要求;满足斜截面受剪承载力 的要求。 9.纵向钢筋的配筋率越大,梁的抗剪强度也越大。纵向钢筋对抗剪的主要作用有两个:一个是 销栓作用 ,二个是 增加斜界面间的骨料咬合作用 。 二、选择题: 1.条件相同的无腹筋梁,发生斜拉、剪压、斜压三种破坏形态时,梁的斜截面抗剪承载能力的大致关系是( A )。 A.斜压破坏的承载能力>剪压破坏的承载能力>斜拉破坏的承载能力; B.剪压破坏的承载能力>斜压破坏的承载能力>斜拉破坏的承载能力; C.剪压破坏的承载能力>斜压破坏的承载能力<斜拉破坏的承载能力。 20 2.在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时,对一般梁(hw/b≤4.0),若V≥0.25βcfcbh0, 可采取的解决办法有( B )。 A.箍筋加密或加粗 B.增大构件截面尺寸 C.加大纵筋配筋率 3.当hw/b≤4.0 时,构件截面尺寸应符合V≤0.25βcfcbh0 是为了防止发生( A )。 A.斜压破坏 B.剪压破坏 C.斜拉破坏 4.梁中控制箍筋的最小配筋率是为了防止发生( C )。 A.斜压破坏 B.剪压破坏 C.斜拉破坏。 5.无腹筋梁斜截面的破坏形态主要有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种。这三种破坏的性质是( A )。 A.都属于脆性破坏 B.斜压破坏和斜拉破坏属于脆性破坏,剪压破坏属于延性破坏 C.斜拉破坏属于脆性破坏,斜压破坏和剪压破坏属于延性破坏 6.在梁支座负弯矩钢筋下弯时距支座边缘的距离≤0.5h0 和≤Smax相矛盾时,若只满足≤Smax,则必须( B )。 21 A.另设鸭筋 B.多配一根负弯矩直筋 C.同时加鸭筋和直筋 7.提高梁的斜截面抗剪强度最有效的措施是( C )。 A.提高混凝土强度 B.加大截面尺寸 C.加大截面宽度 8.MR图必须包住M图,才能保证梁的( A )。 A.正截面抗弯承载力; B.斜截面抗弯承载力; C.斜截面抗剪承载力; 9.《混凝土结构设计规范》规定,纵向钢筋弯起点的位置与按计算充分利用该钢筋截 面之间的距离,不应小于( C )。 A.0.3 h0 B.0.4h0 C.0.5 h0 D.0.6 h0 10.受弯构件斜截面承载力计算公式的建立是依据( B )破坏形态建立的。 A.斜压破坏; B.剪压破坏; C.斜拉破坏; 三、判断题: 1.当V≥0.25βcfcbh0时,应采取的措施是提高混凝土的强度。(T ) 2.当V≥0.25βcfcbh0时,应采取的措施是提高箍筋的抗拉强度设计值。( F ) 22 3.当V≥0.25βcfcbh0时,应采取的措施是增大箍筋直径或减小箍筋间距。( F ) 4.当V≥0.25βcfcbh0时,应采取的措施是增加压区翼缘,形成 T形截面。( F ) 5.均布荷载作用下的一般受弯构件,当V≤0.7ftbh0时,可直接按最小配箍率配箍筋( F ) 6.均布荷载作用下的一般受弯构件,当V≤0.7ftbh0时,按箍筋的最大间距和最小直径配箍,并验算最小配箍率。( T ) 7.均布荷载作用下的一般受弯构件,当V≤0.7ftbh0时,按箍筋的最大间距和最小直径配箍。( F ) 8.梁内纵向受力钢筋的弯起点应设在按正截面抗弯计算该钢筋强度全部发挥的截面以外h0/2 处,以保证斜截面受弯承载力。( T) 9.对受弯构件的纵向受力钢筋可在其不需要点将钢筋截断。( F ) 10.当梁的配箍率相同时,采用直径较小和间距较密的箍筋可以减小斜裂缝的宽度。( T ) 11.箍筋对梁斜裂缝的出现影响不大。( T ) 12.剪跨比对有腹筋梁抗剪强度的影响比对无腹筋梁的要大些。( F ) 13.剪跨比 a/h0 越大,无腹筋梁的抗剪强度越低,但当a/h0>3后,梁的极限抗剪 23 强度变不大。(T ) 14.T形、工字形截面梁,由于截面上混凝土剪压区面积的扩大,因而大大提高了无腹 筋梁的抗剪强度,对有腹筋梁则效果更加显著。( F ) 15.受弯构件中,只有在纵向钢筋被切断或弯起的地方,才需要考虑斜截面抗弯强度的问题( T ) 16.位于梁侧的底层钢筋不应弯起。( T ) 17.对于仅配有箍筋的有腹筋梁斜截面承载力计算公式V≤Vcs≤Vc +Vs 中, Vs 只反映箍筋的抗剪承载力。( F ) 18.钢筋混凝土梁中纵筋的截断位置,在钢筋的理论不需要点处截断。( F ) 19.在集中荷载作用下,连续梁的抗剪承载力略高于相同条件下简支梁的抗剪承载力。( T ) 四、简答题: 1.无腹筋梁斜截面受剪破坏形态有哪些?主要影响因素是什么? 答:破坏形态:斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏。 影响因素:剪跨比、混凝土强度、截面尺寸、纵筋配筋率 2.《规范》采取什么措施来防止斜拉破坏和斜压破坏? 24 答:斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸,只要保证构件截面尺寸不太 小,就可防止斜压破坏的发生。 为了防止发生斜拉破坏,《规范》规定配箍率 ?sv 应满足最小配箍率 ?sv,min 的 要求,同时,《规范》还规定了最大箍筋间距 smax 和箍筋的最小直径 dsv,min。 3.规定最大箍筋和弯起钢筋间距的意义是什么?当满足最大箍筋间距和最小箍筋直径要求时,是否满足最小配箍率的要求? 答:为了控制使用荷载下的斜裂缝的宽度,并保证箍筋穿越每条斜裂缝,规定最 大箍筋间距;同样,为防止弯起钢筋间距太大,出现不与弯起钢筋相交的斜 裂缝,使其不能发挥作用,规定最大弯起钢筋间距。 当满足最大箍筋间距和最小箍筋直径要求时, 不一定满足最小配箍率的要求。 4.影响斜截面受剪承载力的主要因素是什么? 答:剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率、尺寸效应、截面形状。 混凝土结构设计原理习题集之四 6 钢筋混凝土受压构件承载力计算 一、填空题: 1.偏心受压构件的受拉破坏特征是 受拉区钢筋首先达到屈服强度,然后受压区混凝土被压碎__ ,通常称之 25 为 大偏心受压破坏 ;偏心受压构件的受压破坏特征是 或者受拉,但不屈服,或者受压,可能屈服也可能不屈服 , 通常称之为 小偏心受压破坏__ 。 2.矩形截面受压构件截面,当l0/h ≤8 时,属于短柱范畴,可不考虑纵向弯曲的 影响,即 取 η=1 ;当l0/h >30 时为细长柱,纵向弯曲问题应专门研究。 3.矩形截面大偏心受压构件,若计算所得的ξ≤ξb,可保证构件破坏时受拉钢筋达到屈服 ; x=ξbh0≥2as′可保证构件破坏时 受压钢筋达到屈服 。 4.对于偏心受压构件的某一特定截面(材料、截面尺寸及配筋率已定),当两种荷载组合同为大偏心受压时,若内力组合中弯矩M值相同,则轴向N越 小__ 就越危险; 当两种荷载组合同为小偏心受压时,若内力组合中轴向力 N 值相同,则弯矩M 越 大就越危险。 5.由于轴向压力的作用,延缓了 斜裂缝 得出现和开展,使混凝土的 减压区 高度增加,斜截面受剪承载力有所 提高 ,当压力超过一定数值后,反而会使斜截面受剪承载力 减小_ 。 6.偏心受压构件可能由于柱子长细比较大,在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生 纵向弯曲 而破坏。在这个平面内没有弯矩作用,因此应按 轴心 受压构件进行承载力复核,计算时须考虑 稳定系数__ 的影响。 26 7.矩形截面柱的截面尺寸不宜小于 250 mm,为了避免柱的长细比过大,承载力降 低过多,常取l0/b≤ 35 ,l0/d≤ 25 (b为矩形截面的短边,d为圆形截面直径, l0为柱的计算长度)。 8.《规范》规定,受压构件的全部纵向钢筋的配筋率不得小于 0.6% ,且不应超过 ___ 5.0%。 9.钢筋混凝土偏心受压构件在纵向弯曲的影响下,其破坏特征有两种类型:材料破坏__ 和 _失稳破坏 ;对于短柱和长柱属于 材料破坏 ;细长柱属于 失稳破坏_ 。 二、选择题: 1.在矩形截面大偏心受压构件正截面强度计算中,当x<2as′时,受拉钢筋截面面积 As的求法是( C) A.对受压钢筋的形心取矩求得,即按x=2as′求得。 B.要进行两种计算:一是按上述A的方法求出As,另一是按As′=0,x为未知,而求出As,然后取这两个As值中的较大值。 C.同上述B,但最后取这两个As值中的较小值。 2.钢筋混凝土柱子的延性好坏主要取决于( D ) 。 27 A.纵向钢筋的数量 B.混凝土强度等级 C.柱子的长细比 D.箍筋的数量和形式 3.矩形截面大偏心受压构件截面设计时要令x=ξbh0,这是为了( C ) 。 A.保证不发生小偏心受压破坏 B.保证破坏时,远离轴向力一侧的钢筋应力能达到屈服强度 C.使钢筋用量最小 4.指出大偏心受压构件,当N或M变化时对构件安全的影响( B ) 。 A.M不变时,N越大越危险 B.M不变时,N越小越危险 C.N不变时,M越小越危险 5.指出小偏心受压构件,当N或M变化时对构件安全的影响( A ) 。 A.M不变时,N越大越危险 B.M不变时,N越小越危险 C.N不变时,M越小越危险 6.已知两种内力(N1,M1)和(N2,M2),采用对称配筋,试判别哪一种情况是错误的(B ) 28 A.N1= N2,M2>M1,ρ2>ρ1 B.N1< N2<Nb,M2=M1,ρ2>ρ1 C.Nb<N1< N2,M2=M1,ρ2>ρ1 7.对于对称配筋的钢筋混凝土受压柱,大小偏心受压构件的判别条件是(A ) 。 A.ξ≤ξb时为大偏心受压构件 B.ηei>0.3h0时为大偏心受压构件 C.ξ>ξb时为大偏心受压构件 8.钢筋混凝土小偏心受压构件,在一般情况下,破坏不会先发生在As一侧,这主要是由于( C ) 。 A.As>As′ B.As′一侧混凝土的压应变先达到极限压应变 C.偏心受压情况下,混凝土的极限压应变有所增加 9.轴向压力对构件抗剪强度的影响是( B ) 。 A.凡有轴向压力都可提高构件的抗剪强度 B.轴向压力对构件零件强度没有多大提高 C.一般说来,轴向压力可提高抗剪强度,但当轴压比过大时,却反而降低抗剪强度。 29 10.在钢筋混凝土偏心受压构件中(A ) 。 A.当偏心距较大时,一般产生受拉破坏 B.当偏心距较大时,一般产生受压破坏 C.当偏心距较小且受拉钢筋面积As 很小时,可能产生受拉破坏 11.一大偏心受压柱,如果分别作用两组荷载,已知 M1<M2,N1<N2,且 N1、M1 作用时柱将破坏,那么 N2、M2作用时( B ) 。 A.柱破坏 B.柱有可能破坏 C.柱不破坏 12.偏心受压柱设计成对称配筋,是为了( A ) 。 A.方便施工 B.降低造价 C.节省计算工作量 三、判断题: 1.对称配筋矩形截面偏心受压构件,当ηei>0.3h0同时N>ξbαfcbh0为大偏心受压构件。( F ) 2.对称配筋矩形截面偏心受压构件,当ηei>0.3h0同时N<ξbαfcbh0为大偏心受压构件。( F ) 3.对于对称配筋截面,界限破坏时的轴力Nb与配筋率无关,而 Mb随着配筋率的增 30 加 而增加。 ( T ) 4.对称配筋矩形截面偏心受压构件,当ηei<0.3h0同时N<ξbαfcbh0为大偏心受压构件。( F ) 5.对称配筋矩形截面偏心受压构件,当ηei<0.3h0同时N<ξbαfcbh0为小偏心受压构件。( T ) 6.如果截面尺寸和材料强度保持不变, Nu—Mu相关曲线随着配筋率的增加而向外侧增加。( T ) 7.大偏心受压与小偏心受压破坏的共同特点是破坏时受压区边缘混凝土都达到极限压应变。因而不论是大偏心受压还是小偏心受压,受压钢筋As′总是屈服的。( F ) 8.小偏心受压构件,当M不变时,N 越大越安全。( F ) 9.小偏心受压构件,当 N不变时,M 越大越安全。( F ) 10.大偏心受压构件,当M不变时,N 越大越危险。( F ) 11.柱中宜选用根数较少而直径较粗的钢筋。(T ) 12.界限破坏时,正截面受弯承载力达到最大值;( T ) 四、简答题: 31 1.受压构件内的受压钢筋采用高强钢筋是否合适?为什么? 答:不合适。在受压构件中混凝土的破坏导致整个柱子承载力的下降,受压承载 力极限状态是易受压区混凝土达到峰值应变为标志的,受压钢筋的抗压强度 受到混凝土极限压应变的限制,不能充分发挥其高强作用。 2.偏心受压构件的破坏特征如何?主要取决于什么因素? 答:破坏特征:大偏心受压构件的破坏从受拉钢筋开始,受拉钢筋先达到屈服强 度,然后受压区混凝土被压坏;小偏心受压构件的破坏从受压区开始,受压 区边缘混凝土先达到极限压应变而破坏,受拉钢筋一般达不到屈服强度。 主要影响因素:相对偏心距大小和配筋率。 3.受压构件大小偏心受压破坏的本质区别是什么?在承载力计算时如何来判别? 答:本质区别是判断远离轴向力一侧的钢筋能否达到屈服强度。 大小偏心受压构件的判别条件:若ξ≤ξb 时, 为大偏心受压构件; 若ξ>ξb 时, 为小偏心受压构件。 7.当偏心受压构件和受弯构件的截面尺寸、混凝土的强度等级和配筋均相同同时,二者的斜截面承载力是否相同?为什么? 答:不相同,偏心受压构件的斜截面承载力比受弯构件的斜截面承载力高。这是由于偏心受压构件中轴向压力的存在能阻滞斜裂缝的出现和开展, 增强了骨料 咬合作用,增大了混凝土剪压区高度,从而提高了混凝土的受剪承载力。 8 钢筋混凝土受扭构件承载力计算 32 一.填空题: 1 抗扭钢筋包括 纵向钢筋 和 箍筋 。钢筋混凝土构件的受扭破坏形态主要与 配筋率 有关。 2 钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算,纵筋应通过受弯构件的正截面承载力 和纯扭构件承载力 计算求得的纵向钢筋进行配筋;箍筋应按剪扭 构件的 受剪承载力和受扭承载力计算求得的箍筋进行配置。 3 承受扭矩的纵向钢筋,除应沿截面 四角 布置外,其余宜沿截面 周边均匀对称 布置,其间距不应大于 短边尺寸 和200mm 。 4 工程中,钢筋混凝土结构构件的扭转可分为两类,一类是平衡受扭,另一类是约束守扭 。5 《规范》中,受扭构件是按 变角空间绗架模型理论来进行强度计算的。 6 在进行剪扭构件设计时,假定 混凝土 具有的抗剪和抗扭承载力是相互联系 的;而箍筋的抗剪和抗扭承载力是相互独立的。另外,对 T形截面,假 定剪力由腹板 承担,扭矩由 整个截面承担。 二.选择题: 1 受扭构件中,抗扭纵筋应( C) 。 A.在截面上下边放置 B.在截面左右边放置 C.沿截面周边对称放置 2 对于剪力和扭矩共同作用下的构件承载力计算,《规范》在处理剪、扭相关作用时 33 (C ) 。 A.不考虑两者之间的相关性 B.考虑两者之间的相关性 C.混凝土的承载力考虑剪扭相关作用,而钢筋的承载力不考虑剪扭相关性 D.混凝土和钢筋的承载力都考虑剪扭相关作用 3 一般说来,,钢筋混凝土受扭构件的破坏是属于( B) 。 A.脆性破坏 B.延性破坏 4 矩形截面抗扭纵筋布置首先考虑角隅处然后考虑(A ) 。 A.截面长边中点 B.截面短边中点 C.另外其它地方 5 钢筋混凝土受扭构件,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比 0.6<ζ<1.7 说明,当构件破坏时,( A )。 A. 纵筋和箍筋都能达到屈服; B. 仅箍筋达到屈服; C. 仅纵筋达到屈服; D. 纵筋和箍筋都不能达到屈服; 6 钢筋混凝土 T形和 I形截面剪扭构件可划分为矩形块计算,此时(C )。 A. 腹板承受全部的剪力和扭矩; B.翼缘承受全部的剪力和扭矩; C.剪力由腹板承受,扭矩由腹板和翼缘共同承受; 34 D. 扭矩由腹板承受,剪力由腹板和翼缘共同承受; .7 在钢筋混凝土受扭构件设计时,《混凝土结构设计规范》要求,受扭纵筋和箍筋 的配筋强度比? 应(D )。 A. 不受限制; B.ζ>1.7 ; C.ζ<0.6 ; D. 0.6<ζ<1.7; 三.判断题: 1 受扭构件上的裂缝,在总体上成螺旋形,但不是连续贯通的,而是断断续续的。 ( T) 2 在剪力和扭矩共同作用下的构件其承载力比剪力和扭矩单独作用下的相应承载力要低 ( T) 3 钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时,其所需要的箍筋 由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加, 且两 种公式中均不考虑剪扭的相互影响。( F) 4 《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是混凝土和钢筋 均考虑相关关系;(F ) 5 在钢筋混凝土受扭构件设计时,《混凝土结构设计规范》要求,受扭纵筋与受扭箍筋的配筋强度比? 应不受限制( F) 四.简答题: 35 1、受扭构件的四种破坏形态可分为? 答:适筋破坏、少筋破坏、部分超筋破坏、完全超筋破坏。 2、配筋强度比:由于受扭箍筋由封闭箍筋和受扭纵筋两部分组成,两者的配筋比例对受扭性能和受扭极限承载力有极大影响。为使箍筋和纵筋都能发挥有效作用,应将两部分钢筋在数量和强度上加以控制,既控制两部分钢筋的配筋强度比,配筋强度比定义为受扭箍筋和纵筋的体积比和强度比的乘积、 3、引起混凝土构件出现裂缝的原因? 答:引起混凝土构件出现裂缝的原因是多方面的,由荷载直接引起的裂缝称为受力裂缝、受弯构件在弯矩和剪力作用下的垂直裂缝和斜裂缝结构的外加变形和约束变形也会引起裂缝,如地基不均匀沉降、构件的收缩或温度变形受到约束时导致构件的开裂,此外,还有因钢筋锈蚀和体积膨胀而形成的沿钢筋长度方向的纵向裂缝等。 36 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容