合肥工业大学-水工钢筋混凝土结构学试卷---魏松--B

1、共 3 页第 3 页合 肥 工 业 大 学 试 卷（A、B）20082009学年第 2 学期 课程代码 07500330 课程名称 水工钢筋砼A 学分 4.0 课程性质:必修 R 、选修 o、限修 o 考试形式:开卷 o、闭卷 R本页答题无效专业班级（教学班） 0001班 考试日期 命题教师 魏 松 系（所或教研室）主任审批签名 一单项选择题（选对1分，选错或多选该题0分，每题1分20题，共20分）1钢筋混凝土材料主要利用了( )的优点形成一种新的工程材料。A钢筋的抗拉强度高、混凝土抗压强度高 B钢筋和混凝土的抗拉强度均高C钢筋的抗压与抗拉强度接近 D钢筋和混凝土的强度接近2在水工混凝土结构设

2、计规范中，下列表示正确的是( )。A热轧II级钢表示符号为 B热轧II级钢抗拉强度标准值310MPaCC20砼轴心抗压强度标准值为20N/mm2 D热轧I级钢表示符号为3对水工混凝土结构设计规范中符号“C15”表述正确的是( )。A“C”表示钢筋的强度等级 B“15”表示混凝土抗压强度标准值15MPaC是该规范中第3低强度等级 D“15”表示混凝土立方体试样边长15cm4本课程主要介绍了钢筋混凝土杆件系统的构件，未涉及到( )。A纯弯构件 B轴心受压构件C弯剪扭构件 D深受弯构件5以下关于水工混凝土结构极限状态设计表述不正确的是( )。A水工混凝土结构设计规范中采用了5个分项系数来保证结构的可

3、靠度 B承载力极限状态和正常使用极限状态设计所采用的分项系数是不同的C在正常使用极限状态设计时材料强度和荷载均采用设计值D在承载力极限状态设计时考虑荷载的基本组合和偶然组合6下述就混凝土变形特性表述正确的是( )。A混凝土应力应变特性与加荷速率无关B计算时，均匀受压的混凝土极限压应变一般取0.0033C计算时，混凝土极限拉应变一般取0.0001D在大体积混凝土中，可以采用钢筋可有效的防止温度裂缝的产生7单筋正截面受弯极限承载力设计时若出现b时，可采取( )措施加以改进。A减少钢筋用量 B降低混凝土强度 C减小截面尺寸 D增加截面尺寸8在受弯钢筋混凝土构件的应力应变3阶段中，( )作为受弯构件抗

4、裂计算的依据。A第阶段 B第阶段 C第阶段 D任意阶段9判别大偏心受压破坏的本质条件是( )。A B C D10在小偏心受拉构件设计中，如果遇到若干组不同的内力组台(M，N)时,计算钢筋面积时应该( )。A按最大N与最大M的内力组合计算As和AsB按最大N与最小M的内力组合计算As，而按最大N与最大M的内力组合计AsC按最大N与最小M的内力组合计算As和AsD按最大N与最大M的内力组合计算As，而按最大N与最小M的内力组合计算As11钢筋混凝土受扭构件，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比说明，当构件破坏时，( )。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1

5、2一般提高钢筋混凝土构件抗裂能力的主要措施不包括( )。A加大结构尺寸 B增加配筋 C提高混凝土强度 D采用钢纤维混凝土13以下关于双向板表述不正确的是( )。A长、短边尺寸比值小于3的板为双向板B竖向均布荷载下四边简支正方形板第一批裂缝在板底面中部C矩形板受均布荷载后板的四角有翘起趋势D双向板跨中按双向计算配筋14属于有明显屈服点的钢筋有( )。A冷拉钢筋 B碳素钢丝 C热处理钢筋 D钢绞线15现浇单向板肋形梁板结构次梁截面配筋计算时，在跨中正弯矩作用的区段上，梁的计算截面取( )。AT形 B矩形 C倒T形 D工字形16防止钢筋混凝土双筋矩形梁正截面超筋破坏应满足的条件是( )。Aminma

6、x Bb和x2a Cb Dmin和x2a17限制裂缝宽度的目的是( )。注：从A、B、C、D中选择防止受力钢筋的锈蚀 保护结构的耐久性满足使用要求 避免使用者产生不安全感A、 B、 C、 D、18偏拉构件的抗剪承载力( )。A随轴向力的增加而增加 B随轴向力的减小而增加C小偏拉时随轴向力增加而增加 D大偏拉时随轴向力的增加而增加19提高受弯构件抗弯刚度（减小挠度）最有效的措施是( )。A提高混凝土强度等级 B增加受拉钢筋的截面面积C加大截面的有效高度 D加大截面宽度20关于钢筋混凝土结构表述合适的是( )。A钢筋混凝土结构设计所采用的公式都来源于严格的理论推导B所有钢筋混凝土构件破坏时钢筋和混

7、凝土都可达到屈服C混凝土构件中设置箍筋主要利用其钢筋的抗拉强度D箍筋的存在可以大大提高简支梁的正截面抗弯承载力二简答题（4题，共30分）1单筋受弯正截面界限破坏的含义是什么？（4分）2简述抵抗弯矩图及纵横坐标含义（6分）3正常使用极限状态验算内容包括哪些？其分项系数如何取值？（8分）4何谓塑性铰？它与理想铰有何不同？（12分）三计算题（共50分）1某水闸工作桥（3级水工建筑物）为一矩形混凝土简支梁，截面尺寸：宽高=250500mm，计算跨度l0=5000mm，跨中承受启闭机重5KN、启门力为80KN，荷载值均为标准值，不考虑梁上人群荷载，混凝土为C25，受力纵筋为热轧级（a=60mm）。试计算

8、正常运行期跨中截面所需钢筋截面积（跨中按单筋截面设计）。（已知相关参数：混凝土重度为25KN/m3）（20分）2某矩形截面混凝土简支梁（2级水工建筑物），截面尺寸：宽高=250500mm，净跨ln=5000mm，两端支座支承长度均为400mm，梁上活荷载标准值35KN/m，混凝土为C25，受力纵筋为热轧级（a=60mm），箍筋热轧级。梁截面中已配抗弯钢筋718（As=1781mm2），试配抗剪腹筋。（已知相关参数：混凝土重度为25KN/m3，箍筋间距Smax=250mm，最小配筋率svmin=0.12%；箍筋拟取8150）（20分）3验算题2中荷载短期组合时裂缝开展宽度是否满足要求。（已知相关

9、参数：钢筋弹模Es=2105N/mm2，C25混凝土弹模Es=2.8104N/mm2，拟取钢筋保护层c=35mm、a=60mm，活荷载长期组合系数=0.5，计算跨度l0=5250mm，长期组合和短期组合允许裂缝宽度分别为0.25mm和0.30mm）（10分）基本参考资料1、水工建筑物结构安全级别及结构重要性系数水工建筑物级别水工建筑物的结构安全级别承载能力极限状态结构重要性系数1I1.12，3II1.04，5III0.92、作用（荷载）分项系数表作用（荷载）类别永久作用荷载G可变作用荷载Q作用（荷载）分项系数1.051.2（可控荷载取1.1）3、承载能力极限状态计算时的结构系数及设计状况系数持

10、久状况、短暂状况、偶然状况，分别取为1.0、0.95、0.85。4、混凝土强度5、钢筋强度6、最小配筋率7、单筋矩形截面正截面受弯承载力计算基本公式或8、一般荷载矩形截面有腹筋梁斜截面承载力计算基本公式（1）承载力（2）验算截面尺寸标准：矩形截面：当hw/b4时，；当hw/b6时，当4hw/b6时，按线性内插值。9、一般荷载矩形截面有腹筋梁斜截面承载力计算基本公式（1）最大裂缝计算宽度：长期组合：短期组合：（2）参数：下面公式规命题教师注意事项:1、主考教师必须于考试一周前将“试卷A”、“试卷B”经教研室主任审批签字后送教务科印刷。 2、请命题教师用黑色水笔工整地书写题目或用A4纸横式打印贴在

11、试卷版芯中。共 2 页第 2 页合 肥 工 业 大 学 试 卷（A、B 答案）20082009学年第 2 学期 课程代码 07500330 课程名称 水工钢筋砼A 学分 4.0 课程性质:必修 R 、选修 o、限修 o 考试形式:开卷 o、闭卷 R专业班级（教学班） 0001班 考试日期 命题教师 魏 松 系（所或教研室）主任审批签名 答 案一、单项选择题（每题1个答案，选对1分，选错或多选该题0分，每题1分20题，共20分）题号12345678910答案ADBDCCDACD题号11121314151617181920答案ABAAABDBCC二、简答题（4题，共30分）1、单筋受弯正截面界限破

12、坏的含义是什么？（4分）答：在受拉钢筋的应力达到屈服强度的同时，受压区混凝土边缘的压应变恰好达到极限压应变而破坏，即为界限破坏。（4分）2、简述抵抗弯矩图及纵横坐标含义（6分）答：所谓抵抗弯矩图，就是构件各截面实际能够抵抗的弯矩图形。图形上的各纵坐标就是各截面实际能够抵抗的弯矩值，它可根据截面实有的纵筋截面面积求得；横坐标表示构件轴向尺寸长度。（6分）3、正常使用极限状态验算内容包括哪些？其分项系数如何取值？（8分）答：(1)验算内容抗裂验算、裂缝开展宽度验算和变形验算。（6分）(2)5个分项系数均取1。（2分）4、何谓塑性铰？它与理想铰有何不同？（12分）答：（1）试验说明，当钢筋混凝土梁的

13、某一截面内力达到其极限承载力Mu时，只要截面个配筋率不是太高，钢筋不是高强钢筋，则截面中的受拉钢筋首先屈服，截面开始进入屈服阶段，梁就会围绕该截面发生相对转动，好象出现了一个铰一样，则称这个铰为塑性铰。（6分）（2）塑性铰与理想铰不同之处在于：理想铰能自由转动们不能传递弯矩，塑性铰则能承担相当于极限弯矩Mu的弯矩，而且只是在Mu作用下才开始相对转动，在转动过程中仍能继续传递弯矩Mu；塑性铰不是一点而是有个塑性铰区，故塑性铰不能反向转动；塑性铰也不能无限制地转动，当截面受压区混凝土被压碎时，转动幅度也就达到其极限值。（6分）三、计算题（共50分）1、某水闸工作桥（3级水工建筑物）为一矩形混凝土简

14、支梁，截面尺寸：宽高=250500mm，计算跨度l0=5000mm，跨中承受启闭机重5KN、启门力为80KN，荷载值均为标准值，不考虑梁上人群荷载，混凝土为C25，受力纵筋为热轧级（a=60mm）。试计算正常运行期跨中截面所需钢筋截面积（跨中按单筋截面设计）。（已知相关参数：混凝土重度为25KN/m3）（20分）解：（1）已知：b250mm，h500mm，a60mm，h0h-a=440mm，G=1.05、Q=1.20和1.10，0=1.0，=1.0，d=1.2，fc=12.5N/mm2，钢筋fy=310N/mm2 (2分)（2）荷载及内力：梁自重设计值：g=1.05*0.25*0.5*25=3

15、.28125kN/m (2分)启闭机重设计值：G=1.05*5=5.25KN (2分)启门力设计值：Q=1.1*80=88kN (2分)集中荷载设计值：Q+G=5.25+88=93.25KN (1分)均布荷载设计值：q+g=3.28+0=3.28kN/m (1分)跨中截面弯距：M=1.0*1.0*(3.28*52/8+93.25*5/4)=126.81kN.m (2分)（3）求s：sd*M/fc/b/h02=1.2*126.81*106/12.5/250/4402=0.252 (2分)（4）求：=0.2950.15% (2分)2、某矩形截面混凝土简支梁（2级水工建筑物），截面尺寸：宽高=250

16、500mm，净跨ln=5000mm，两端支座支承长度均为400mm，梁上活荷载标准值35KN/m，混凝土为C25，受力纵筋为热轧级（a=60mm），箍筋热轧级。梁截面中已配抗弯钢筋718（As=1781mm2），试配抗剪腹筋。（已知相关参数：混凝土重度为25KN/m3，箍筋间距Smax=250mm，最小配筋率svmin=0.12%；箍筋拟取8150）（20分）解：（1）已知：b250mm，h500mm，a60mm，h0h-a=440mm，G=1.05、Q=1.20，0=1.0，=1.0，d=1.2，fc=12.5N/mm2，钢筋fy=310N/mm2，箍筋fyv=210N/mm2， (1分)（

17、2）荷载及内力梁自重设计值：g=0.25*0.5*25*1.05=3.28kN/m (2分)梁上活载设计值：q=35*1.2=42kN/m (2分)支座边缘剪力：V=1.0*1.0*(3.28+42)*5/2=113.2KN (2分)（3）截面尺寸验算：hw=h0=440mm (1分)hw/b=440/250=1.764 (1分)0.25fcbh0=0.25*12.5*250*440=343.75KN (1分)dV=1.2*113.2=135.8 KN 0.25fcbh0=343.75KN 截面尺寸满足要求(2分)（4）验算是否需要配腹筋=0.07*12.5*250*440=96.25 KN

18、dV=135.8 KN应计算确定腹筋 (3分)（5）腹筋计算：初选箍筋8150，Asv=100.6mm2；s=150mmsvmin=0.12% 满足最小配筋率要求 (2分)0.07*12.5*250*440+1.25*210*100.6*440/150=96.25+77.46=173.7kNdV=135.8 KN所以不需弯起钢筋 (3分)3、验算题2中荷载短期组合时裂缝开展宽度是否满足要求。（已知相关参数：钢筋弹模Es=2105N/mm2，C25混凝土弹模Es=2.8104N/mm2，拟取钢筋保护层c=35mm、a=60mm，活荷载长期组合系数=0.5，计算跨度l0=5250mm，长期组合和短期组合允许裂缝宽度分别为0.25mm和0.30mm）（10分）解：（1）求跨中弯距Ms：梁自重标准值：gk=0.25*0.5*25=3.125kN/m (1分)活荷载标准值：qk=35kN/m (1分)1.0*1.0*(3.125+35)*5.252/8=1