2022年混凝土结构设计原理形成性考核作业答案解析

1、混凝土构造设计原理形成性考核册作业1、2、3、4参照答案作业1阐明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按对应教学进度完毕。一、选择题1下列有关钢筋混凝土构造说法错误是（ A ）。A钢筋混凝土构造自重大，有助于大跨度构造、高层建筑构造及抗震B取材较以便、承载力高、耐久性佳、整体性强C施工需要大量模板、工序复杂、周期较长、受季节气候影响大D耐火性优、可模性好、节省钢材、抗裂性差2我国混凝土构造设计规范规定：混凝土强度等级根据（ D ）确定。A圆柱体抗压强度原则 B轴心抗压强度原则值C棱柱体抗压强度原则值D立方体抗压强度原则值3混凝土弹性系数反应了混凝土弹塑性性质，定义（ A ）为弹性系数。A弹性应

2、变与总应变比值 B塑性应变与总应变比值C弹性应变与塑性应变比值 D塑性应变与弹应变比值4混凝土变形模量等于（D ）。A应力与弹性应变比值 B应力应变曲线原点切线曲率C应力应变曲线切线斜率 D弹性系数与弹性模量之乘积5我国混凝土构造设计规范规定：对无明显流幅钢筋，在构件承载力设计时，取极限抗拉强度（ C ）作为条件屈服点。A75% B80% C85% D70%6构造功能规定不包括（ D ）A 安全性 B 合用性 C 耐久性 D 经济性7构造上作用可分为直接作用和间接作用两种，下列不属于间接作用是（ B ）。A 地震 B 风荷载 C 地基不均匀沉降 D 温度变化8（ A ）是构造按极限状态设计时采

3、用荷载基本代表值，是现行国标建筑构造荷载规范（GB 50009-）中对各类荷载规定设计取值。A 荷载原则值 B 组合值 C 频遇值 D 准永久值二、判断题1一般所说混凝土构造是指素混凝土构造，而不是指钢筋混凝土构造。（ ）2混凝土构造是以混凝土为重要材料，并根据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等，构成承力构件构造。（ ）我国混凝土规范规定：钢筋混凝土构件混凝土强度等级不应低于C10。（ ）钢筋伸长率越小，表明钢筋塑性和变形能力越好。（ ）5钢筋疲劳破坏不属于脆性破坏。（ ）6粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作基础。（ ）7只存在构造承载能力极限状态，构造正常使用不存在极限状态。（ ）8一般

4、来说，设计使用年限长，设计基准期也许短某些；设计使用年限短，设计基准期也许长某些。（ ）9钢筋和混凝土强度原则值是钢筋混凝土构造按极限状态设计时采用材料强度基本代表值。（ ）10荷载设计值等于荷载原则值乘以荷载分项系数，材料强度设计值等于材料强度原则值乘以材料分项系数。（ ）三、简答题1钢筋和混凝土这两种物理和力学性能不一样材料，之因此可以有效地结合在一起而共同工作，其重要原因是什么？答：1）钢筋和混凝土之间良好黏结力；2）靠近温度线膨胀系数；3）混凝土对钢筋保护作用。2试分析素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面差异。答：素混凝土梁承载力很低，受拉区混凝土一开裂，裂缝迅速发展，梁在瞬

5、间骤然脆裂断开，变形发展不充足，属脆性破坏，梁中混凝土抗压能力未能充足运用。钢筋混凝土梁承载力比素混凝土梁有很大提高，受拉区混凝土开裂后，钢筋可以替代受拉区混凝土承受拉力，裂缝不会迅速发展，直到钢筋应力到达屈服强度，随即荷载略有增长，致使受压区混凝土被压碎。梁破坏前，其裂缝充足发展，变形明显增大，有明显破坏预兆，构造受力特性得到明显改善。同步，混凝土抗压能力和钢筋抗拉能力得到充足运用。3钢筋混凝土构造设计中选用钢筋原则是什么？答：1）较高强度和合适屈强比；2）足够塑性；3）可焊性；4）耐久性和耐火性5）与混凝土具有良好黏结力。4什么是构造极限状态？构造极限状态分为几类，其含义是什么？答：整个构

6、造或构造一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定某一功能规定，这个特定状态称为该功能极限状态。构造极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。构造或构件到达最大承载能力、疲劳破坏或者到达不适于继续承载变形时状态，称为承载能力极限状态。构造或构件到达正常使用或耐久性能某项规定限值状态，称为正常使用极限状态。5什么是构造上作用？构造上作用分为哪两种？荷载属于哪种作用？答：构造上作用是指施加在构造或构件上力，以及引起构造变形和产生内力原因。构造上作用又分为直接作用和间接作用。荷载属于直接作用。6什么叫做作用效应？什么叫做构造抗力？答：直接作用和间接作用施加在构造构件上，由此在构造内产生内力

7、和变形，称为作用效应。构造抗力R是指整个构造或构件承受作用效应（即内力和变形）能力，如构件承载力和刚度等。作业2阐明：本次作业对应于文字教材4至5章，应按对应教学进度完毕。一、选择题1受弯构件抗裂度计算根据是适筋梁正截面（ A ）截面受力状态。A第 = 1 * ROMAN I阶段末 B第 = 2 * ROMAN II阶段末 C第 = 3 * ROMAN III阶段末2受弯构件正截面极限状态承载力计算根据是适筋梁正截面（ C ）截面受力状态。A第 = 1 * ROMAN I阶段末 B第 = 2 * ROMAN II阶段末 C第 = 3 * ROMAN III阶段末3梁破坏形式为受拉钢筋屈服与受压

8、区混凝土破坏同步发生，则这种梁称为（ C ）。A少筋梁B适筋梁C平衡配筋梁D超筋梁4双筋矩形截面梁正截面承载力计算基本公式第二个合用条件物理意义是（ C ）。A防止出现超筋破坏 B防止出现少筋破坏C保证受压钢筋屈服 D保证受拉钢筋屈服5受弯构件斜截面承载力计算公式是以（ D ）为根据。A斜拉破坏B斜弯破坏C斜压破坏D剪压破坏二、判断题1混凝土强度等级选用须注意与钢筋强度匹配，当采用HRB335、HRB400钢筋时，为了保证必要粘结力，混凝土强度等级不应低于C25；当采用新HRB400钢筋时，混凝土强度等级不应低于C30。（ ）2一般现浇梁板常用钢筋强度等级为HPB235、HRB335钢筋。（

9、）3混凝土保护层应从受力纵筋内边缘起算。（ ）4钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算公式中考虑了受拉区混凝土抗拉强度。（ ）5钢筋混凝土梁斜截面破坏三种形式是斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。（ ）6钢筋混凝土无腹筋梁发生斜拉破坏时，梁抗剪强度取决于混凝土抗拉强度，剪压破坏也基本取决于混凝土抗拉强度，而发生斜压破坏时，梁抗剪强度取决于混凝土抗压强度。（ ）7剪跨比不是影响集中荷载作用下无腹筋梁受剪承载力重要原因。（ ）8钢筋混凝土梁沿斜截面破坏形态均属于脆性破坏。（ ）三、简答题1钢筋混凝土受弯构件正截面有效高度是指什么？答：计算梁、板承载力时，由于混凝土开裂后，拉力完全由钢筋承担，力偶力臂形成只与

10、受压混凝土边缘至受拉钢筋截面重心距离有关，这一距离称为截面有效高度。2根据配筋率不一样，简述钢筋混凝土梁三种破坏形式及其破坏特点? 答：1）适筋破坏；适筋梁破坏特点是：受拉钢筋首先到达屈服强度，通过一定塑性变形，受压区混凝土被压碎，属延性破坏。2）超筋破坏；超筋梁破坏特点是：受拉钢筋屈服前，受压区混凝土已先被压碎，致使构造破坏，属脆性破坏。3）少筋破坏；少筋梁破坏特点是：一裂即坏，即混凝土一旦开裂受拉钢筋立即屈服，形成临界斜裂缝，属脆性破坏。3在受弯构件正截面承载力计算中，含义及其在计算中作用是什么？答：是超筋梁和适筋梁界线，表达当发生界线破坏即受拉区钢筋屈服与受压区砼外边缘到达极限压应变同步

11、发生时，受压区高度与梁截面有效高度之比。其作用是，在计算中，用来鉴定梁与否为超筋梁。4什么状况下采用双筋截面梁？答：对于给定截面弯矩当按单筋截面梁设计时，若给定弯矩设计值过大，截面设计不能满足适筋梁合用条件（），且由于使用规定截面高度受到限制又不能增大，同步混凝土强度等级因条件限制不能再提高时，可采用双筋截面。即在截面受压区配置纵向钢筋以补充混凝土受压能力局限性。5有腹筋梁斜截面剪切破坏形态有哪几种？各在什么状况下产生？ 答：受弯构件斜截面剪切破坏重要形态有斜压、剪压和斜拉三种。当剪力相比弯矩较大时，主压应力起主导作用易发生斜压破坏，其特点是混凝土被斜向压坏，箍筋应力达不到屈服强度。当弯剪区弯

12、矩相比剪力较大时，主拉应力起主导作用易发生斜拉破坏，破坏时箍筋应力在混凝土开裂后急剧增长并被拉断，梁被斜向拉裂成两部分，破坏过程迅速忽然。剪压破坏时箍筋在混凝土开裂后首先到达屈服，然后剪压区混凝土被压坏，破坏时钢筋和混凝土强度均有较充足运用。6影响有腹筋梁斜截面受剪承载力重要原因有哪些？答：配有腹筋混凝土梁，其斜截面受剪承载力影响原因有剪跨比、混凝土强度、纵向钢筋销栓作用、箍筋配筋率及其强度、弯起钢筋配置数量等。四、计算题1已知钢筋混凝土矩形梁，一类环境，其截面尺寸，承受弯矩设计值，采用C30 混凝土和HRB335 级钢筋。试配置截面钢筋。解：解：， 满足规定，取选配钢筋3 25（2已知矩形截

13、面梁，已配纵向受拉钢筋4根22mm HRB400级钢筋，按下列条件计算此梁所能承受弯矩设计值。 混凝土强度等级为C25； 若由于施工原因，混凝土强度等级仅到达C20级。解： 查教材附录知：对于一类环境，可取梁保护层厚度mm，HRB400级钢筋，C25级混凝土，。 当混凝土强度等级为C25，梁所能承受弯矩设计值为。 若由于施工原因，混凝土强度等级仅到达C20级，C20级混凝土。 若由于施工原因，混凝土强度等级仅到达C20级，梁所能承受弯矩设计值为。3一钢筋混凝土矩形截面简支梁，处在一类环境，安全等级二级，混凝土强度等级为C25，梁截面尺寸为，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级

14、钢筋，均布荷载在梁支座边缘产生最大剪力设计值为250kN。正截面强度计算已配置425 纵筋，求所需箍筋。解：（1）确定计算参数 ， （2）验算截面尺寸，属一般梁 截面符合规定。（3）验算与否需要计算配置箍筋 故需进行计算配置箍筋。 （4）求箍筋数量并验算最小配筋率选双肢箍8（，）代入上式可得：取，可得：满足规定4. 承受均布荷载设计值作用下矩形截面简支梁，安全等级二级，处在一类环境，截面尺寸，混凝土为C30级，箍筋采用HPB235级钢筋。梁净跨度。梁中已配有双肢200箍筋，试求：梁在正常有效期间按斜截面承载力规定所能承担荷载设计值。解：（1）确定计算参数， （1）求荷载设计值 作业3阐明：本次

15、作业对应于文字教材6至9章，应按对应教学进度完毕。一、选择题1螺旋箍筋柱较一般箍筋柱承载力提高原因是（ C ）。A螺旋筋使纵筋难以被压屈B螺旋筋存在增长了总配筋率C螺旋筋约束了混凝土横向变形D螺旋筋弹簧作用2大偏心和小偏心受压破坏本质区别在于（ B ）。A受拉区混凝土与否破坏 B受拉区钢筋与否屈服C受压区钢筋与否屈服 D受压区混凝土与否破坏3偏心受压构件界线破坏时，（ D ）。A远离轴向力一侧钢筋屈服比受压区混凝土压碎早发生B远离轴向力一侧钢筋屈服比受压区混凝土压碎晚发生C远离轴向力一侧钢筋屈服与另一侧钢筋屈服同步发生D远离轴向力一侧钢筋屈服与受压区混凝土压碎同步发生4进行构件裂缝宽度和变形验

16、算目是（ A ）。A使构件满足正常使用极限状态规定 B使构件可以在弹性阶段工作C使构件满足承载能力极限状态规定 D使构件可以带裂缝工作5轴心受拉构件破坏时，拉力（ C ）承担。A由钢筋和混凝土共同B由钢筋和部分混凝土共同C仅由钢筋D仅由混凝土6其他条件相似时，钢筋保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度关系是（ A ）。A保护层越厚，平均裂缝间距越大，裂缝宽度也越大B保护层越厚，平均裂缝间距越小，裂缝宽度越大C保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层越厚，裂缝宽度越大7通过对轴心受拉构件裂缝宽度公式分析可知，在其他条件不变状况下，要想减小裂缝宽度，就只有（ A ）。A减小钢筋直径或增大截面配筋率B

17、增大钢筋直径或减小截面配筋率C增大截面尺寸和减小钢筋截面面积二、判断题1钢筋混凝土受压构件中纵向钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级，不适宜采用高强度钢筋。（ ）2在轴心受压短柱中，不管受压钢筋在构件破坏时与否屈服，构件最终承载力都是由混凝土被压碎来控制。（ ）3. 钢筋混凝土长柱稳定系数伴随长细比增大而增大。（ ）4两种偏心受压破坏分界条件为：为大偏心受压破坏；为小偏心受压破坏。（ ）5大偏心受拉构件为全截面受拉，小偏心受拉构件截面上为部分受压部分受拉。（ ）6钢筋混凝土轴心受拉构件破坏时，混凝土拉裂与钢筋受拉屈服同步发生。（ ）7静定受扭构件，由荷载产生扭矩是由构件静

18、力平衡条件确定，与受扭构件扭转刚度无关，此时称为平衡扭转。（ ）8对于超静定构造体系，构件上产生扭矩除了静力平衡条件以外，还必须由相邻构件变形协调条件才能确定，此时称为协调扭转。（ ）9受扭素混凝土构件，一旦出现斜裂缝即完全破坏。若配置适量受扭纵筋和受扭箍筋，则不仅其承载力有较明显提高，且构件破坏时会具有很好延性。（ ）10在弯剪扭构件中，弯曲受拉边纵向受拉钢筋最小配筋量，不应不不小于按弯曲受拉钢筋最小配筋率计算出钢筋截面面积，与按受扭纵向受力钢筋最小配筋率计算并分派到弯曲受拉边钢筋截面面积之和。（ ）11钢筋混凝土构件裂缝开展是由于混凝土回缩和钢筋伸长所导致。（ ）12荷载长期作用下钢筋混凝

19、土受弯构件挠度增长重要原因是混凝土徐变和收缩。（ ）三、简答题1钢筋混凝土柱中箍筋应当采用封闭式，其原因在于？答：钢筋混凝土柱中箍筋应当采用封闭式箍筋是为了保证钢筋骨架整体刚度，并保证构件在破坏阶段箍筋对混凝土和纵向钢筋侧向约束作用。2钢筋混凝土偏心受压破坏一般分为哪两种状况？它们发生条件和破坏特点是怎样？答：钢筋混凝土偏心受压破坏可分为两种状况：大偏心受压破坏与小偏心受压破坏。大偏心受压破坏发生条件是：偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时。破坏特点是：受拉区钢筋能到达屈服，受压区混凝土也能到达极限压应变。小偏心受压破坏发生条件是：偏心距较小或很小，或者虽然相对偏心距较大，但配置了诸多受拉钢筋

20、。破坏特点是：靠近纵向力一端钢筋能到达受压屈服，混凝土被压碎，而远离纵向力一端钢筋无论是受拉还是受压，一般状况下都达不到屈服。3简述矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算公式使用条件？答：矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算公式合用条件如下：1）为了保证构件破坏时受拉区钢筋应力先到达屈服强度，规定满足：2）为了保证构件破坏时，受压钢筋应力能到达抗压屈服强度设计值，与双筋受弯构件相似，规定满足：4实际工程中，哪些受拉构件可以按轴心受拉构件计算，哪些受拉构件可以按偏心受拉构件计算？答：在钢筋混凝土构造中，真正轴心受拉构件是罕见。近似按轴心受拉构件计算有承受节点荷载屋架或托架受拉弦杆和腹杆，刚架、

21、拱拉杆，承受内压力环形管壁及圆形储液池壁筒等；可按偏心受拉计算构件有矩形水池池壁、工业厂房双肢柱受拉肢杆、受地震作用框架边柱和承受节间荷载屋架下弦拉杆等。5轴心受拉构件从加载开始到破坏为止可分为哪三个受力阶段？其承载力计算以哪个阶段为根据？答：轴心受拉构件从加载开始到破坏为止可分为三个受力阶段：第一阶段为从加载到混凝土受拉开裂前，第二阶段为混凝土开裂至钢筋即将屈服，第三阶段为受拉钢筋开始屈服到所有受拉钢筋到达屈服。承载力计算以第三阶段末为根据。6大、小偏心受拉构件破坏特性有什么不一样？怎样划分大、小偏心受拉构件？答：大偏心受拉构件破坏时，混凝土虽开裂，但尚有受压区。当数量合适时，受拉钢筋首先屈

22、服，然后受压钢筋应力到达屈服强度，混凝土受压边缘到达极限应变而破坏。小偏心受拉构件破坏时，一般状况下，全截面均为拉应力，其中一侧拉应力较大。伴随荷载增长，一侧混凝土首先开裂，并且裂缝很快就贯穿整个截面，因此混凝土将退出工作，拉力完全由钢筋承担，构件破坏时，及都到达屈服强度。偏心受拉构件正截面承载力计算，按纵向拉力N作用位置不一样，可以分为大偏心受拉与小偏心受拉两种状况：当纵向拉力N作用在钢筋合力点和合力点范围之间时，为小偏心受拉。7钢筋混凝土纯扭构件有哪几种破坏形式？各有何特点？答：钢筋混凝土纯扭构件破坏形态可分为适筋破坏、部分超筋破坏、完全超筋破坏和少筋破坏4类。适筋破坏特点：纵筋和箍筋先抵

23、达屈服强度，然后混凝土被压碎而破坏，属于延性破坏。部分超筋破坏特点：破坏时仅纵筋屈服，而箍筋不屈服；或箍筋屈服，纵筋不屈服，破坏时具有一定延性，但较适筋破坏时截面延性小。完全超筋破坏特点：纵筋和箍筋都没有到达屈服强度，而混凝土先行压坏，属于脆性破坏。少筋破坏特点：裂缝一旦出现，构件就会立即发生破坏，此时，纵筋和箍筋不仅到达屈服强度并且也许进入强化阶段，属于脆性破坏。8. 钢筋混凝土弯剪扭构件钢筋配置有哪些构造规定？答： 1）纵筋构造规定对于弯剪扭构件，受扭纵向受力钢筋间距不应不小于200mm和梁截面宽度；在截面四角必须设置受扭纵向受力钢筋，其他纵向钢筋沿截面周围均匀对称布置。当支座边作用有较大

24、扭矩时，受扭纵向钢筋应按受拉钢筋锚固在支座内。当受扭纵筋按计算确定期，纵筋接头及锚固均应按受拉钢筋构造规定处理。在弯剪扭构件中，弯曲受拉边纵向受拉钢筋最小配筋量，不应不不小于按弯曲受拉钢筋最小配筋率计算出钢筋截面面积，与按受扭纵向受力钢筋最小配筋率计算并分派到弯曲受拉边钢筋截面面积之和。2）箍筋构造规定箍筋间距及直径应符合受剪有关规定。箍筋应做成封闭式，且应沿截面周围布置；当采用复合箍筋时，位于截面内部箍筋不应计入受扭所需箍筋面积；受扭所需箍筋末端应做成135 弯钩，弯钩端头平直段长度不应不不小于10d（d为箍筋直径）。9钢筋混凝土裂缝控制目是什么？答：裂缝控制目首先是为了保证构造耐久性，由于

25、裂缝过宽时，气体和水分、化学介质会侵入裂缝，引起钢筋锈蚀，这不仅减弱了钢筋面积，并且还会因钢筋体积膨胀而引起保护层剥落，产生长期危害，影响构造使用寿命。另首先是考虑建筑物观瞻、人心理感受和使用者不安全程度影响。四、计算题1已知某柱两端为不动铰支座，柱高H=5.6m，截面尺寸为400mm400mm，采用C20混凝土、HRB335钢筋，柱顶截面承受轴心压力设计值N=1692kN，试确定该柱所需纵向钢筋截面面积。解： （1）确定稳定系数，查附表3-3，得（2）计算纵向钢筋截面面积（3）验算配筋率而，满足。2已知某钢筋混凝土屋架下弦，截面尺寸，承受轴心拉力设计值，混凝土强度等级C30，钢筋为HRB33

26、5。求截面配筋。解：首先，确定计算参数，查教材附录知，HRB335钢筋。选用416（）可以满足规定。作业4阐明：本次作业对应于文字教材10至11章，应按对应教学进度完毕。一、选择题1混凝土极限拉应变约为（ C ）。A（1.001.80）10-3 B（0.200.40）10-3C（0.100.15）10-3 D（1.001.50）10-32钢筋HPB235、HRB335、HRB400和RRB400屈服时，其应变约为（ D ）。A（1.501.80）10-3 B（0.200.40）10-3C（0.100.15）10-3 D（1.001.80）10-33条件相似钢筋混凝土轴拉构件和预应力混凝土轴拉构

27、件相比较，（ B ）。A后者刚度低于前者 B后者抗裂度比前者好C前者与后者抗裂度相似 D. 前者与后者刚度相似4下列各项预应力损失类型中，不属于后张法预应力损失是（ C ）。A锚固回缩损失 B摩擦损失C温差损失 D应力松弛损失5公路桥涵现浇梁、板混凝土强度等级不应低于（ A ），当用HRB400、KL400级钢筋配筋时，不应低于（ B ）。AC20 BC25 CC30 DC15二、判断题1一般钢筋混凝土构造中采用高强度钢筋是不能充足发挥其作用，而采用高强混凝土可以很好发挥其作用。（ ）2无粘结预应力混凝土构造一般与先张预应力工艺相结合。（ ）3后张法预应力混凝土构件，预应力是靠钢筋与混凝土之间

28、粘结力来传递。（ ）4对先张法预应力构件，预应力是依托钢筋端部锚具来传递。（ ）5我国混凝土构造设计规范规定，预应力混凝土构件混凝土强度等级不应低于C30。对采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋构件，尤其是大跨度构造，混凝土强度等级不适宜低于C40。（ ）6张拉控制应力是指预应力钢筋在进行张拉时所控制到达最大应力值。( )7为保证钢筋与混凝土粘结强度，防止放松预应力钢筋时出现纵向劈裂裂缝，必须有一定混凝土保护层厚度。（ ）8我国公路桥规采用以概率论为基础极限状态设计法，按分项系数设计体现式进行设计，对桥梁构造采用设计基准期为50年。（ ）9与房建规范不一样，公路桥规在抗剪承载力计算中，其混凝土和箍筋抗剪能力没有采用两项相加措施，而是采用破坏斜截面内箍筋与混凝土共同承载力。( )10公路桥规规定受压构件纵向钢筋面积不应不不小于构件截面面积0.5%。（ ）11我国公路桥规有关裂缝宽度计算与混凝土构造设计规范是相似。（ ）12. 我国公路桥规中指出裂缝宽度重要与受拉钢筋应力、钢筋直径、受拉钢筋配筋率、钢筋表面形状、混凝土标号和保护层厚度有关，而挠度计算则根据给定构件刚度用构造力学措施计算。（ ）三、简答题1与一般混凝土相比，预应力混凝土具有哪些优势和劣势？答：与一般混凝土相比，预应力混凝土具有优势是：1）构件抗裂度和刚度提高；2）构件耐久性增长；3）自重减轻；4）节省材料。与一般