混凝土结构设计原理考试题土木级A卷

1、浙江工业大学期终考试命题稿2010 /2011 学年第1学期课程名称混凝土结构设计原理使用班级土木工程2008级教师份数6学生份数210命题人卢成原审核人命题总页数6 页每份试卷需用白纸2大张命题注意事项：一、命题稿请用 A4纸电脑打印，或用教务处印刷的命题纸，并用黑墨水 书写，保持字迹清晰，页码完整。二、 两份试题必须同等要求，卷面上不要注明A、B字样，由教务处抽定A、B 卷。三、命题稿必须经学院审核，并在考试前两周交教务处。浙江工业大学 2010 /2011 学年第一学期试卷课程混凝土结构设计原理 姓名班级考试时间：2011年1月4日题序一二三四五六总分计分请你仔细阅读以下文字，签字认可后

2、再答题：老师的温馨提示：考试成绩对你很重要，但一个人的诚信更重要。请你在考试时遵守 考场纪律，诚实应考。如同意上述意见，请在下面横线上签上你的名字，祝你考出好 成绩！A. 荷载的设计值大于标准值，B. 荷载的设计值大于标准值，C. 荷载的设计值小于标准值，D. 荷载的设计值小于标准值，3、关于混凝土的力学性质，材料强度的设计值大于标准值 材料强度的设计值小于标准值 材料强度的设计值大于标准值 材料强度的设计值小于标准值 以下说法正确的是（我保证诚实应考_、选择题（每题一个正确答案，请在下表题号下空格填入所选答案，共20分）123456789101、C30是指混凝土的强度等级，它表示该混凝土的（

3、）。A.立方体抗压强度平均值为30N/mm 2B.立方体抗压强度标准值为 30N/mm 2C.棱柱体抗压强度标准值为30N/mm 2D.轴心抗压强度标准值为 30N/mm 22、关于荷载与材料强度的设计值和标准值之间的大小关系，以下说法正确的是（ ）A. 混凝土双向受压强度大于单向受压强度，但变形能力变差B. 混凝土一向受拉一向受压时，抗压强度基本不变C. 混凝土三向受压强度大于单向受压强度，且变形能力更好D. 混凝土的变形模量一般大于混凝土的弹性模量4、 热轧钢筋冷拉后，其性能的变化是（）。A. 抗拉强度和抗压强度均提高B.抗拉强度提高，塑性变好C.抗压强度提高，塑性变差D.抗拉强度提高，塑

4、性变差。B.随轴向压力的增大而降低，但有限度D.与轴向力关系不大3t表示（）oB.剪扭承载力的相关关系，且只针对箍5、在轴向力和剪力共同作用下，混凝土梁的抗剪承载力（A.随轴向压力的增大而提高，但有限度C.随轴向拉力的增大而提高，但有限度6、在钢筋混凝土弯剪扭构件计算中的参数A.剪扭承载力的相关关系，且只针对混凝土筋D.弯扭承载力的相关关系，且只针对纵C.弯扭承载力的相关关系，且只针对混凝土筋7、关于混凝土受拉构件，下列说法错误的是（A. 轴心受拉构件的承载力与混凝土强度无关B. 当轴向拉力作用在 As合力点与As '合力点以外时为大偏心受拉C. 大偏心受拉时 As和As'均受

5、拉D.小偏心受拉时 As和As'均受拉8、高强钢筋的抗压强度设计值要小于其抗拉强度设计值，这主要是因为（A.钢筋的抗压屈服强度小于其抗拉屈服强度B.由钢材的性质决定的C.外在混凝十受压区的钢筋屈服前混凝十已经压碎，强度得不到发挥D. 处在混凝土受压区的钢筋很容易受压失稳，强度得不到发挥9、 为了减少砼构件的裂缝宽度，最好采用（）的方法。A.增大截面面积B.增大配筋率C.增大混凝土保护层厚度D.减小钢筋直径，增加钢筋根数10、 关于预应力混凝土构件，以下说法错误的是（）。A. 采用预应力混凝土可以提高构件的承载力，减小变形B. 预应力混凝土只是一项技术，目的是为了提高抗裂度，减小变形，不

6、能改变承载力C. 混凝土的徐变会导致预应力损失D.在预应力受弯构件中预应力太大会导致构件幵裂二、简答题（以下6题任选4题回答，每题5分，共20分）：1、写出“混凝土结构”和“预应力混凝土结构”的完整英文译名；2、什么是混凝土的徐变？其影响因素有哪些？3、什么是平截面假定？举例说明平截面假定的应用；4、请解释偏心距增大系数 n的物理意义；5、什么是截面延性？如何提高混凝土受弯构件的截面延性？6、先张法和后张法预应力施工的主要区别是什么？它们是通过什么对混凝土施加预 应力的？三、以下三题任选两题作答（每题 10分，共20分）1、下图所示为截面尺寸b xh=200 mm X500mm ）、材料均相同

7、但配筋率不同的四 个受弯构件正截面，请回答下列问题：（1 ）说明四个截面的破坏类型和破坏特点；（2） 说明破坏时的各截面钢筋应力 os与fy的大小关系；（3 ）请根据有关构造要求补全（b）截面配筋图，并标明是何种钢筋（不要求标注具体配筋数量）02、下图所示为一钢筋混凝土简支板，板厚100mm，经计算得到该板跨中每米板宽的受力钢筋面积为512mm 2 （钢筋为HPB235 ），请在“ 1-1断面配筋图”上画出该 板的配筋，并标注清楚（写出必要选筋过程）。（注：规范“第条”规定：“单 向板除沿受力方向布置受力钢筋外，尚应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上 分布钢筋的截面积不宜小于单位宽度上受力

8、钢筋截面积的15%，且不宜小于该方向板3、以下三个截面, 承受弯矩、剪力、扭矩，b xh=200截面面积的0.15% ;分布钢筋的间距不宜大于 250mm，直径不宜小于6mm。”）400mm , （b）、（c）截面各翼缘的宽度和高度均相同，配筋如图所示。请回答：（1 ）根据规范的有关承载力计算规定，比较图示三个截面的抗剪承载力和抗扭承载力的大 小，并简要说明理由；（2）如果图中纵筋均为受力钢筋，并要承受弯矩和扭矩的作用，请问（a）截面所配纵筋中承受弯矩的面积大约多少？写出必要的计算过程。四、以下两题任选一题（8分）1、一两端固定的钢筋混凝土构件，截面尺寸和配筋如下图所示，已知素混凝土的收 缩应

9、变为，混凝土抗拉强度为ft,抗压强度为fc，混凝土弹性模量为 Ec，钢筋的强 度为fy，钢筋弹性模量为Es，假设钢筋与混凝土粘结完好，混凝土没有幵裂。求由于混凝土收缩引起的钢筋应力和混凝土应力 的步骤或理由）。（写出必要1纟1L1yA/As丿y /hb7厶1 i2、已知一先张法预应力砼轴心受拉构件， 截面为b Xh =260 X180 mm 2, Ac=45400 mm 2;砼为C40，ftk =2.39N/mm 2;预应力筋为热处理钢筋，Ap =942 mm 2, fpy=1040 N/mm 2;非预应力筋为 HRB400 级，As =452 mm 2, fy =360 N/mm 2; a

10、=Ep / Ec = a E = Es/Ec二6.15 ; 已知预应力钢筋的张拉控制应力acon = 1030N/mm 2，总预应力损失al = 249 N/mm 2，其中混凝土收缩徐变损失亦二133N/mm 2。构件使用时承受的轴力标准组合设计值为Nk=650kN 。请回答：（1）该截面得到的有效预应力 opc n = ?，构件使用时会否幵裂？ （2）该轴心受拉构件的承载力Nu二?五、受弯构件分析计算题 （18分）某钢筋混凝土单筋矩形截面简支梁，截面b Xh=250mm X700mm ，计算跨度为8m，承受均布荷载设计值 q，环境类别为一类，混凝土强度等级为C25，纵向受力钢筋HRB335级

11、，箍筋为HPB235级。梁中已配纵筋 5 ©25，箍筋为© 8150双肢箍。（有关参数见附录）回答以下问题：（1）求该梁能承受的极限荷载qu；（ 2）该梁的配筋设计是否有值得改善的地方？如果有，应如何改进（不要求具体计算）？u3© 251 13© 25LuQM5#300 卡(b)六、偏心受力构件分析计算题（14分）1、图（a）所示ABCD为某钢筋混凝土偏心受力构件 （截面 与配筋如图（b）所示）的承载力曲线（Mu Nu相关曲线）， 已知该构件的计算长度为lo=3m，截面尺寸为b xh=300 X500mm，在两短边各配 HRB335钢筋3 ©2

12、5，混凝土 为C30 ;环境类别为一类（柱）。（提示：B点为大小偏心受压的分界点。有关参数见附录，已知n =1.0 ）请计算：图中A、B、D点的坐标值（即Mu、Nu）附录1 :有关计算参数表格混凝土和钢筋的强度设计值、弹性模量(N/mm 2)混凝土混凝土强度等级钢 筋钢筋种类C20C25C30C35C40HPB235HRB335HRfc9.611.914.316.719.12103003Jft1.11.271.431.571.71fy，2103003JEc2.55 X 102.8 X 1043.0 X 1J3.15 X 1043.25 X 104Es2.1 X 102.0 X 1®2

13、.0纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度c (mm)环境板、墙、壳的纵向受力梁柱类别筋C20C25C45C50C20C25C45C50C20C25C45C50一201515302525303030二a202030303030b252035303530三302540354035钢筋面积表(单位：mm2)681012141618202225281根28.350.378.5113153.9201254.5314.2380491615.32根5710115722630840250962876098212323根851512363394616037639411140147318474根113201314452

14、615804101712561520196424635根1422523935657691005127215701900245430796根170302471678923120615261884228129453695梁中箍筋的最大间距和最小直径ai、酗、牟、as,max梁截面咼度箍筋最大间距Smax(mm)箍肋最小(mm)V >0.7ftbhoV <0.7ftbho直径(mm)150 v h< 3001502006300 v h< 5002003006500 v h< 8002503506h > 8003004008钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的砼强 度

15、<C50a11.0卩10.8钢筋HPB235HRB335HRB4000.6140.550.518as,max0.4260.3840.418受力类型最小配筋百分率受压构件全部纵向钢筋0.6一侧纵向钢筋0.2受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉 钢筋0.2和45 ft / fy中的较大值最小配筋百分率（%）每米板宽的钢筋面积表附录2 :供选用的有关公式抗剪计算时的有关公式:VuA0.7ftbh。1.25fyV竺 h。sVu1.75ftbh01.0f1Asv hyvh0sV 0.25 cfcbh0 （当混凝土强度等级C50时，取俭=1.0 ）2、受压构件计算时的有关公式:Nu1 fcbx

16、 fy' As'fyAs ；Nuefy' As' hoas钢 筋 间 距钢筋直径（mm ）66/888/1010100283393503644785s120236327419537654130218302387495604b1402022813594605611501892623354295231601772463144034911701662312963794621801572182793584361901492072653394132001411962513223932201291792292933572401181642102683272501131572012583140.8 f y Asb0.8fyAsNu1