《2013混凝土结构基本原理》练习试题.doc

2013混凝土结构基本原理练习试题混凝土结构基本原理部分练习内容1一、解释与问答1、对同时受到弯、剪、扭的钢筋混凝土梁构件，规范GB500102002建议的设计方法步骤如何?2、 试述抗剪构件中箍筋的作用。3、 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算的目的？4、 基本锚固长度La与伸入支座长度LaS的差别?5、钢筋混凝土结构设计中构造设计要求的工程意义（构造措施的重要性和必要性?）6、提高混凝土构件刚度的主要措施是什么？7、简述影响混凝土与钢筋间粘结强度的因8、试述板的分布筋作用。9、受弯构件承载力基本公式导出的假定有哪些?10、什么是延性破坏，脆性破坏?试各举二例。二、判断题（叙述正确的打，错误的打，）1少筋梁正截面受弯破坏时，破坏弯矩大于正常情况下的开裂弯矩。2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。3随着应力的增大，混凝土的弹性系数r增大。4纵向受拉钢筋的最大配筋率是通过限制混凝土最大受压区高度实现的。5采用绑扎骨架配筋时，抗扭箍筋可做成封闭式或开敞式。6箍筋多少对梁斜裂缝的出现影响不大。三、填充题（每空1分，共20分）1、钢筋混凝土构件的荷载效应组合形式一般有 、 、 等三种。2、框架梁的脆性破坏形式可能有 、 、 、 等几种。 3、混凝土强度等级越高，钢筋的基本锚固长度就 ， 这是因为 。4、受弯构件挠度验算时，由于各截面刚度不一，规范GB500102002建议采用 的原则来确定构件截面的计算刚度。5、规范GB500102002中钢筋混凝土梁构件受剪承载力由 、 等几部分组成。6、结构设计时，如教学楼可能受到的荷载有 、 、 、 等。7、受弯钢筋混凝土构件中受拉钢筋达到 应变时，钢筋开始屈服。8、反映钢筋塑性性能的基本指标有 ， 、 。 10. 斜截面破坏形式主要与 、 、 有关。11. 为防止梁斜压破坏，对hw/b4时，规范GB500102002规定梁截面尺寸限制条件是 。9.中长柱承载力较短柱低，主要与柱 的 有关，而其主要与柱端的 有关。12. 钢筋混凝土受弯构件的最大裂缝宽度max在As一定时，主要取于决于钢筋的 、 两指标因素。13. 结构设计应满足 、 、 、 原则。14. 钢筋弯起点位置及数量确定之原则是应保证 图盖住 图。15、 规范GB500102010中常用结构内力计算的两大计算理论方法一般 是 、 。16、 受弯构件挠度验算时，由于各截面刚度不一，规范GB500102010建议采用 的原则来确定构件截面的计算刚度。17. 在进行梁的挠度验算时，首先要确定梁的验算刚度，而它沿梁长是变化的，故 引入了 概念来确定其刚度。18.规范GB500102002中钢筋混凝土受扭构件承载力由 、 两部分组成。19. 混凝土本构关系一般是指其 。20. 混凝土强度的基本指标是 。四、计算题1、钢筋混凝土矩形梁跨度及受到的荷载如图，bh=250650 mm，混凝土采用C30 （fc=14.3Mpa、ft=1.43Mpa），纵筋用HRB400级 (fy=360 Mpa)，箍筋用HPB300级 (fy=270 Mpa)，且取h0=540 ，试进行梁配筋设计并绘配筋截面图。3、 钢筋混凝土梁b=200 mm,h=550 mm,配420HRB335级(fy=300 Mpa，As=1256mm2)，混凝土采用C25（fc=11.9Mpa、ft=1.27Mpa）。梁允许的最大裂缝宽度为0.4mm，求此钢筋混凝土梁能承受按短期荷载效应组合计算的最大弯矩值Mk 。wmax=cr（sk /Es）（1.9c+0.08deq/te）=1.1-0.65ftk/tesk ftk=1.4ft Es=2.0105Mpa cr=2.13、某钢筋混凝土矩形梁跨度及受到的荷载如图示，bh=250550 mm，混凝土采用C30 （fc=14.3Mpa、 ft=1.43 Mpa），纵筋用HRB400级 (fy=360 Mpa)，箍筋用HPB300级 (fy=270 Mpa)，全梁长配置箍筋8250，试按承载力验算该梁所能承受的最大荷载P= ? 。已知：220 （As=628 mm2）； 8（As1=50.3 mm2）；均按单筋截面考虑。4、钢筋混凝土图示雨蓬，板面承受恒载gk=3.6kN/m2 (包含自重)，活载qk=1.8kN/m2 ，在板端沿板宽度方向每米考虑作用施工活荷载pk=1.0kN/m，它与qk不同时作用。 混凝土采用C20 （fc=9.6 Mpa ，ft=1.10 Mpa），主筋用HPB300级 (fy=270 Mpa)，且取h=80mm ，h0= h-15mm。试进行板的配筋设计并绘配筋截面图。5、若上述雨蓬梁截面尺寸为250400mm，计算跨长3800 mm，净跨长3600 mm，主筋用HRB335级 (fy=300 Mpa)，其它条件与题4相同，但只计面载gk、qk，且梁两端嵌固。试进行雨蓬梁的配筋设计（只计算剪、扭，不计受弯）并绘配筋截面图。已知：t=1.5/(1+0.5VWt/Tbh0) ； Wt =b2(3h-b)/6 ；= fy AstLS/ fyV Ast1ucor ； T0.35t ft Wt+1.20.5 fyV Ast1Acor/S 。五、计算题解 第5题步骤一根据题意，写出相关参数 二从正截面承载力角度求板的最大控制弯矩M 1、 由gk和qk组合，求板截面最大绝对弯矩值（用M1表达） 2、 由gk和pk组合，求板截面最大绝对弯矩值（用M2表达）板的最大控制弯矩M取M1和M2的大者（设计值） 三根据上述最不利M取一米板带进行板的正截面配筋设计 四进行截面少筋或超筋验算 五选配钢筋并画出截面配筋图 第6题步骤一根据题意，写出相关参数 二求雨蓬梁的最大剪力、扭矩，内力图最好画图示 三支座考虑剪扭相关性，进行配筋计算，剪扭箍筋统一配筋 四公式适用条件的验算 五选配钢筋并画出截面配筋图 第5大题解：（一） 已知参数，板悬臂长。（二） 求板端截面最大弯矩M，由与组合时，由与组合时，故（三）取一半宽悬臂板带进行正截面配筋，即。由方程，代入，。（四）公式适用条件演算，均满足要求。（五）选8100配筋（实配每米板宽内）。第6大题解：（一）由题意知，梁截面尺寸， 。（二）雨蓬梁的剪力、扭矩图如下，最大值均在支座截面。 梁上线荷载设计值 因梁单位长度上扭矩则支座扭矩。（三） 考虑剪扭相关性，进行抗剪扭配筋设计1、 因，可忽略剪力影响。，扭矩影响不可忽略。故构件配筋可按纯扭计算相应钢筋，但抗剪计算应考虑相关性。2、 相关性系数。则剪力相关性系数为。 由，易求得，可按构造配筋。 由，式中，易求得，选双肢6100；代入已知公式，求得抗扭纵筋，选414（）。（四） 公式适用条件验算显然，满足要求；（五）配筋图见前。混凝土结构基本原理部分练习内容2一、简答题1、 简述受弯构件配筋计算的步骤？答：步骤有：画出计算简图，确定设计荷载；根据设计荷载求得结构M图，得控制截面最大弯矩；由基本公式计算受拉纵筋；进行公式适用条件验算；根据求得的纵筋画截面配筋图 。2、 结构极限状态设计方法的内容有哪些?答：有二个方面：承载能力极限状态设计；正常使用极限状态设计。3、 钢筋混凝土结构构件设计中，其构造设计措施的重要性和必要性是什么?答：一是为了施工的方便或可能；二是考虑到承载力计算时未考虑的因素如混凝土收缩、基础不均匀沉降等可能引起的结构内力变形，由构造配筋设计来承担。4、 受弯构件承载力基本公式导出的基本假定有哪些?答：截面应变保持为平面；不计砼的抗拉强度；砼的本构关系曲线取简化形式,极限时；钢筋的本构关系为理想弹塑性,构件破坏时。5、 什么是延性破坏，脆性破坏?试各举二例。答：破坏前是否有预兆，能否有足够时间采取相应措施。 延性：适筋梁、大偏压柱 脆性：超筋梁、受剪中的斜拉破坏6、简述结构功能两大极限状态的含义，并分别写出其计算表达式。答：承载能力极限状态，是指结构或构件，达到最大承载能力，或不适于继续承载的变形，即。正常使用极限状态是指结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态，即ff或ww7、简述受弯构件斜截面破坏的三种形态及破坏特征。答：斜压破坏：剪跨比较小， 腹筋过多时易发生。 腹部首先出现斜裂缝，将梁腹分割成若干倾斜受压柱，柱被压碎时，腹筋仍未屈服。斜拉破坏：剪跨比较大，腹筋较少或无腹筋时易发生。斜裂缝一旦出现很快延伸至集中荷载作用点，梁即破坏，破坏很突然。剪压破坏：腹筋配置恰当时发生。斜裂缝由垂直裂缝发展而来，逐渐形成一条主斜裂缝，与斜裂缝相交的腹筋逐渐屈服，剪压区砼最后压碎。8、钢筋混凝土受弯构件一般分为哪几个应力阶段？在进行抗裂度、裂缝宽度、变形和承载力计算时各自依据哪个应力阶段？答：分为个阶段。第阶段从开始加载至临近裂缝出现，为弹性阶段；第阶段从裂缝出现到临近受拉钢筋屈服，为弹塑性阶段；第阶段从受拉钢筋屈服至受压区混凝土压碎，为塑性阶段。对普通钢筋混凝土结构一般不提抗裂度要求，特殊情况需要进行抗裂度验算时，可以第阶段末的应力作为计算依据；裂缝宽度和变形验算以第阶段末的应力作为计算依据；承载力计算以第阶段末的应力作为计算依据。9、什么叫混凝土截面有效高度？答：受拉钢筋合力点到受压混凝土边缘的距离。10、 结构可靠性内容？答：结构可靠性是指结构的安全性、适用性和耐久性的统称。11、什么是结构的极限状态？现行规范将它分为哪几类？ 答：指结构达到某一特定状态，当结构超过这一特定状态，结构就不能完成某一预定功能，该特定状态称为该功能的极限状态。承载能力和正常使用极限状态。12、钢筋混凝土双筋截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是什么？试说明设计成双筋截面原因。答：适用条件：防止超筋 防止不屈服2原因：单筋承载力不够，而尺寸材料不能改变； 截面承受变号弯矩； 连梁中受压区预先布置负筋13、在截面设计时，如何判别两类T形截面？在截面复核时又如何判别？答：截面设计选择问题（未知）由： 截面复核校核问题（已知）则 判别为第一类，否则为第二类14、钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段？各阶段受力的主要特点是什么？答：分为三个阶段。第阶段从开始加载至临近裂缝出现，为弹性阶段，截面材料应力应变均较小；第阶段从裂缝出现到受拉钢筋屈服，为弹塑性阶段，受拉钢筋屈服且裂缝发展，是结构受力主要阶段；第阶段从受拉钢筋屈服至受压区混凝土压碎，为塑性阶段，材料均充分利用。15、混凝土结构上的作用、直接作用、间接作用概念内容是什么？答：作用指施加在结构上的各种荷载及引起结构变形的各种因素。直接作用（荷载）-永久荷载，可变，偶然。间接作用（因素）-不均匀沉降，温度变化，收缩，地面运动等16、结构极限状态与结构功能之间的关系？答：1.承载能力极限状态-保证结构的安全性2.正常使用极限状态-保证结构的适用性，耐久性 通常进行1计算，后根据需要进行2验算！17、结构三大功能的内涵是什么？ 答：安全性：在寿命期内，各种因素下保持稳定，即受荷，变形而不倒塌。实用性：正常使用时有良好的工作性能，即无过大的，及动力效应。耐久性：正常使用维护下结构足够耐久（50年），即在寿命期内承载力、刚度不过多下降；钢筋锈蚀有限。18、怎样保证结构构件的安全性?答：通过承载能力极限状态设计来保证。19、试述板的分布筋作用。答：固定板受力筋使其设计位置准确；使板面荷载较均匀分布在板一定范围内；承受混凝土收缩或温度变化引起的拉应力；承受该方向较小的内力。20、钢筋混凝土构件设计中，其构造措施的重要性和必要性是什么?答：有二个方面：一是为了施工的方便或可能；二是考虑到承载力计算时未考虑的因素如混凝土收缩、基础不均匀沉降等可能引起的结构内力变形，由构造配筋设计来承担。二、填空题1、框架结构构件设计中梁的配筋率要求min是为了 。2、钢筋混凝土构件的荷载效应组合形式一般有 、 、 等三种。3、钢筋强度指标大小顺序是 ，平均值标准值； 设计值。4、结构设计应满足 、 、 、 原则。5、受弯构件的破坏形式主要与 、 、 有关。6、钢筋混凝土构件边缘混凝土达到 应变时，开始出现裂缝。7、等高矩形和T形梁，其它条件相同时，承载力较大的是 梁，这是由于 。8、斜截面破坏形式主要与 、 、 有关。9、恒荷载指标大小顺序是 ，设计值；平均值；标准值10、一般情况下，恒载分项系数取 、活载分项系数取 、但当楼面活载大于4kN/m2时，其活载分项系数取 、当加大恒载反而对截面有利时取恒载分项系数为 。当验算结构的倾覆和滑移时，一部分永久荷载实际上起着抵抗倾覆和滑移的作用，对结构有利，因此对该部分永久活载，其荷载分项系数取 。11、一般说结构的可靠性就是结构的 、 和 的总称。而可靠性的概率度量则称为结构的 。12、超出承载能力极限状态的四种状况分别是 、 、 、 。13、常见荷载代表值有 、 、 、 、14、结构设计就是较好的解决 与 矛盾。15、结构承载力实质是 问题，而其变形实质是 问题。16、某钢筋混凝土楼盖板结构设计时，该板应满足的功能有 、 、 。17、结构设计时，如教学楼可能受到的荷载有 、 、 、 等。18、建筑结构设计时，根据结构在施工和使用中的环境条件和影响，分为三种设计壮况，即 、 、 。19、受弯构件的破坏形式有 、 两类。20、梁正截面破坏形式有 、 、 。答案1、 防止少筋破坏2、 基本组合、标准组合、准永久组合3、 4、 技术先进、经济合理、安全适用、确保质量5、 配筋率s 、 混凝土强度fcu 、 截面尺寸bh6、 极限拉应变7、 T梁、内力臂rh0较大8、 sv 、fcu9、 10、 1.2； 1.4； 1.3； 1.0； 0.911、 安全性 适用性 耐久性 可靠度12、 材料强度不足 整体倾覆 变为机动体系 丧失稳定13、 标准值、设计值、准永久值、组合值14、 可靠、经济15、 材料强度、材料变形16、 安全性 适用性 耐久性17、 恒载、楼面活载、屋面活载、风载及雪载等18、 持久壮况、短暂壮况、偶然壮况19、 正截面、斜截面破坏形式20、 少筋、超筋、适筋破坏三、单选题（选择一个最好的答案A、B、C或D）1、两根适筋梁，其受拉钢筋的配筋率不同，其余条件相同，设Mcr 是正截面开裂弯矩，Mu是正截面抗弯强度，则配筋率与Mcr/Mu的关系是（A）配筋率大的，Mcr/Mu大 （B）配筋率小的，Mcr/Mu大（C）两者Mcr/Mu相等 （D）两者Mcr/Mu接近2、梁中配受压钢筋的主要原因是（A）协助混凝土受压，降低造价 （B）协助混凝土受压，提高造价（C）截面内力大截面尺寸受限 （D）提高截面延性3. 梁中配钢筋时对构件的开裂荷载（A）有显著影响（B）影响不大（C）无影响（D）由具体情况而定4. 梁内出现斜裂缝的原因是（A）没有配置弯起钢筋（B）主拉应力超过混凝土抗拉强度f t（C）箍筋配置不足 （D）纵筋配置不足5. 受弯构件正截面承载力根据下列哪项提出（A）少筋梁（B）适筋梁（C）超筋梁（D）综合三种破坏形态6. 对于双筋梁，要求x2a是为了（A）充分利用混凝土参与抗压（B）使受压区混凝土边缘达到极限压应变（C）使受压钢筋达到抗压设计强度（D）使受拉钢筋达到抗拉设计强度7. 为避免少筋和超筋破坏，必须（A）配筋率最小配筋率，截面尺寸最小截面尺寸（B）配筋率最小配筋率，x h0（C）配筋率最小配筋率，混凝土强度等级规定的最小等级（D）以上3者8. 两根少筋梁，其余条件相同，纵筋配筋率不同时对正截面抗弯承载力Mu的影响是（A）筋配筋率大者，Mu 大 （B）筋配筋率小者，Mu 大（C）两者Mu 相等 （D）两者Mu 接近9. 钢筋混凝土受弯构件的极限承载力Mu、Vu有哪项提供（A）纵向受力筋（B）箍筋（C）纵向受力筋和箍筋（D）混凝土、纵向受力筋和箍筋10. 梁正截面破坏形态主要有（A）少筋梁破坏（B）适筋梁破坏（C）超筋梁破坏（D）以上3者11. 适筋梁在逐渐加载过程中，当受拉钢筋刚好屈服后，则（A）该梁达到最大承载力而立即破坏（B）该梁接近最大承载力，一直维持到受压区混凝土达到极限压应变而破坏（C）该梁达到最大承载力，随后承载力缓慢下降，直至破坏（D）该梁达到最大承载力，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12. 提高受弯构件正截面抗弯能力最有效的方法是（A）提高材料强度等级（B）加大截面高度（C）加大截面有效高度（D）加大截面宽度13. 对于双筋梁，要求x2a是为了（A）充分利用混凝土参与抗压（B）使受压区混凝土边缘达到极限压应变（C）使受压钢筋达到抗压设计强度（D）使受拉钢筋达到抗拉设计强度14. 钢筋混凝上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？（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）达到混凝土弯曲时的极值拉应变值15. 两根超筋梁，其受拉钢筋的配筋率不同，其余条件相同，设Mcr 是正截面开裂弯矩，Mu是正截面抗弯强度，则配筋率与Mcr/Mu的关系是（A）配筋率大的，Mcr/Mu大（B）配筋率小的，Mcr/Mu大（C）两者Mcr/Mu相等（D）两者Mcr/Mu接近16. 下图示出受弯构件截面，仅配筋不同，其正截面承载力是（A）Mub2Mua （B）Mub=2Mua （C）Mub2Mua （D）Mub2Mua17. 两根适筋梁，其受拉钢筋的配筋率不同，其余条件相同，正截面抗弯承载力Mu（A）配筋率大的，Mu大（B）配筋率小的，Mu大（C）两者Mu相等 （D）两者Mu接近18. 双筋截面梁中配受压钢筋的主要原因是（A）协助混凝土受压，提高承载能力（B）为了使结构更安全（C）截面内力大,单筋承载力不够 （D）取代架立筋19、两根超筋梁，其受拉钢筋的配筋率不同，其余条件相同，正截面开裂弯矩Mcr关系是 （A）配筋率大的，Mcr大（B）配筋率小的，Mcr大（C）两者相Mcr等 （D）两者接Mcr近20、超筋梁在逐渐加载过程中，当受压混凝土刚好压屈时，则（A）该梁达到最大承载力而立即破坏（B）该梁接近最大承载力，一直维持到受拉纵筋屈服而破坏（C）该梁达到最大承载力，同时受拉纵筋屈服而破坏（D）该梁达不到最大承载力，因受拉纵筋不屈服答案： 1. B； 2. C ；3. B ；4. B；5. B； 6. C ；7. B；8. C ；9. D ；10. D；11. B；12. C；13. C；14. D；15. C；16. C