《混凝土结构设计原理》 模拟试题3

一．选择题（1分×10=10分）

1．混凝土的弹性模量是指（ ）。

A．原点弹性模量； B．切线模量； C．割线模量； D．变形模量；

2．属于有明显屈服点的钢筋有（ ）。

A．冷拉钢筋； B．钢丝 ；

C．热处理钢筋； D．钢绞线；

3．对于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱，以支承条件为（ ）时，其轴心受压承载力最大。

A．两端嵌固；

B．一端嵌固，一端不动铰支； C．两端不动铰支；

D．一端嵌固，一端自由； 4．（ ）作为受弯构件抗裂计算的依据。 A．Ⅰa状态； B．Ⅱa状态； C．Ⅲa状态； D．第Ⅱ阶段；

5．对于无腹筋梁，当1时，常发生什么破坏（ ）。

A． 斜压破坏； B． 剪压破坏； C． 斜拉破坏； D． 弯曲破坏；

6．判别大偏心受压破坏的本质条件是：（ ）。

A．ei0.3h0； B．ei0.3h0； C．B； D．B；

7．对于钢筋混凝土偏心受拉构件，下面说法错误的是（ ）。

A．如果b，说明是小偏心受拉破坏；

B．小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担；

C．大偏心构件存在混凝土受压区；

D．大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N的作用点的位置；

8．钢筋混凝土受扭构件，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比0.61.7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；

9．钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中关于荷载、材料强度取值说法正确的是（ ）。

A．荷载、材料强度都取设计值； B．荷载、材料强度都取标准值；

C．荷载取设计值，材料强度都取标准值； D．荷载取标准值，材料强度都取设计值； 10．预应力混凝土先张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失l应为（ ）。

A．l1l2； B．l1l2l3 ； C．l1l2l3l4 ； D．l1l2l3l4l5；

二．判断题（1分×10=10分）

1．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。（ ） 2．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。（ ）

3．轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。（ ）

4．对于xhf的T形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为bf的矩形截面梁，所以其配筋率应按''As来计算。（ ） 'bfh05．梁剪弯段区段内，如果剪力的作用比较明显，将会出现弯剪斜裂缝。（ ） 6．轴向压力的存在对于偏心受压构件的斜截面抗剪能力是有提高的，但是不是无限制的。（ ）

7．小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担。（ ） 8．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不受限制。（ ）

9．钢筋混凝土受弯构件两条裂缝之间的平均裂缝间距为1.0倍的粘结应力传递长度。（ ）

10．预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现。（ ）

三．问答题（5分×8=40分）

1． 钢筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪几种？简述冷拉方法？ 2． 轴心受压构件设计时，如果用高强度钢筋，其设计强度应如何取值？ 3． 钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？其破坏特征有何不同？ 4． 影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？

5． 判别大、小偏心受压破坏的条件是什么？大、小偏心受压的破坏特征分别是什

么？

6． 《混凝土结构设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用的？t的意

义是什么？起什么作用？上下限是多少？

7． 为什么说裂缝条数不会无限增加，最终将趋于稳定? 8． 何为预应力？预应力混凝土结构的优缺点是什么？

四．计算题（40分）

1．已知：T形截面梁，bf400KN·m，mm,b200mm,h500mm,hf80，M=250 C30（fc14.3N/mm2）， HRB335（fy300N/mm），环境类别为一类。求：AS （10分）

2．一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm×500mm，混凝土强度等级为C20（ft1.1N/mm2、fc9.6N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fy210N/mm），纵筋为3

25的HRB335级钢筋（fy300N/mm），支座处截面的剪力最大值为180kN。

222''求：箍筋和弯起钢筋的数量。（10分）

'3．已知：N=3100KN, M=85KNm, bh400600；asas45mm，混凝土

，计算长C20:fc9.6N/mm2;ft1.1N/mm2；钢筋HRB400级（fy360N/mm2）

'度为6m。配筋有：As（20分） 1964mm2;As603mm2，试复核截面是否安全。

《混凝土结构设计原理》 模拟试题3

参 考 答 案

一．选择题（1分×10=10分）

1．A；2。A；3。A；4。A；5。A；6。C；7。A；8。A；9。B；10。C 二．判断题（1分×10=10分）

1． ；2。 ；3。×；4。×；5。×；6。 ；7。 ；8。×；9。× ；10。 三．问答题（5分×8=40分）

1．钢筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪几种？简述冷拉方法？

答：钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度，以节约钢材。除冷拉钢筋仍具有明显的屈服点外，其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶，冷加工钢筋的设计强度提高，而延性大幅度下降。

冷加工方法有冷拨、冷拉、冷轧、冷扭。

冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成，冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。钢筋经冷拉后，屈服强度提高，但塑性降低，这种现象称为冷拉强化。冷拉后，经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。时效硬化和温度有很大关系，温度过高（450℃以上）强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700℃，钢材会恢复到冷拉前的力学性能，不会发生时效硬化。为了避免冷拉钢筋在焊接时高温软化，要先焊好后再进行冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化以后，能提高屈服强度、节约钢材，但冷拉后钢筋的塑性（伸长率）有所降低。为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性，冷拉时应同时控制应力和控制应变。

2．轴心受压构件设计时，如果用高强度钢筋，其设计强度应如何取值？

答：纵向受力钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级，不宜采用高强度钢筋，因为与混凝土共同受压时，不能充分发挥其高强度的作用。混凝土破坏时的压应变0.002，此时相应的纵筋应力值бs’=Esεs’=200×103×0.002=400 N/mm2；对于HRB400级、HRB335级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度，对于Ⅳ级和热处理钢筋在计算fy’值时只能取400 N/mm2。

3．钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？其破坏特征有何不同？ 答：钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。 梁配筋适中会发生适筋破坏。受拉钢筋首先屈服，钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长，受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，混凝土压碎，构件破坏。梁破坏前，挠度较大，产生较大的塑性变形，有明显的破坏预兆，属于塑性破坏。

梁配筋过多会发生超筋破坏。破坏时压区混凝土被压坏，而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点，拉区的裂缝宽度较小，破坏是突然的，没有明显预兆，属于脆性破坏，称为超筋破坏。

梁配筋过少会发生少筋破坏。拉区混凝土一旦开裂，受拉钢筋即达到屈服，并迅速经历整个流幅而进入强化阶段，梁即断裂，破坏很突然，无明显预兆，故属于脆性破坏。

4．影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？ 答：（1）剪跨比的影响，随着剪跨比的增加，抗剪承载力逐渐降低；

（2）混凝土的抗压强度的影响，当剪跨比一定时，随着混凝土强度的提高，抗剪承载力增加；

（3）纵筋配筋率的影响，随着纵筋配筋率的增加，抗剪承载力略有增加；

（4）箍筋的配箍率及箍筋强度的影响，随着箍筋的配箍率及箍筋强度的增加，抗剪承载力增加；

（5）斜裂缝的骨料咬合力和钢筋的销栓作用；

（6）加载方式的影响；

（7）截面尺寸和形状的影响；

5．判别大、小偏心受压破坏的条件是什么？大、小偏心受压的破坏特征分别是什么？

答：（1）b，大偏心受压破坏；b，小偏心受压破坏；

（2）破坏特征：

大偏心受压破坏：破坏始自于远端钢筋的受拉屈服，然后近端混凝土受压破坏； 小偏心受压破坏：构件破坏时，混凝土受压破坏，但远端的钢筋并未屈服； 6．《混凝土结构设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用的？t的意义是什么？起什么作用？上下限是多少？

答：实际工程的受扭构件中，大都是弯矩、剪力、扭矩共同作用的。构件的受弯、受剪和受扭承载力是相互影响的，这种相互影响的性质称为复合受力的相关性。由于构件受扭、受弯、受剪承载力之间的相互影响问题过于复杂，采用统一的相关方程来计算比较困难。为了简化计算，《混凝土结构设计规范》对弯剪扭构件的计算采用了对混凝土提供的抗力部分考虑相关性，而对钢筋提供的抗力部分采用叠加的方法。t1.5（0.5≤t≤VWt10.5Tbh01.0），t称为剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数，当t小于0.5时,取t等于0.5;当t大于1.0时,取t等于1.0。

7．为什么说裂缝条数不会无限增加，最终将趋于稳定?

答：直到距开裂截面为l处，钢筋应力由σs1降低到σs2，混凝土的应力σc由零增大到ft，才有可能出现新的裂缝。显然，在距第一条裂缝两侧l的范围内，即在间距小于2l的两条裂缝之间，将不可能再出现新裂缝。

8．何为预应力？预应力混凝土结构的优缺点是什么？

答：①预应力：在结构构件使用前，通过先张法或后张法预先对构件混凝土施加的压应力。

②优点：提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性，能够充分发挥材料的性能，节约钢材。

③缺点：构件的施工、计算及构造较复杂，且延性较差。

四．计算题（40分）

1．已知：T形截面梁，bf400KN·m，C30， mm,b200mm,h500mm,hf80，M=250 HRB335，环境类别为一类。求：AS 解：

''a60,fc14.3N/mm2,fy300N/mm2,11.0,b0.550,ft1.43N/mm2

h0ha50060440mm

M250kNm1fcb'fh'f(h0h'f2)属于第二类截面

801.014.340080(440)183kNm2M1fc(bb)h(h0'f'fh'f2)s1fcbh0225010691.51060.2861.014.32004402112s0.346b0.550s10.50.827M2(25091.5)106As21452mm2fysh03000.827440As1

1fc(b'fb)h'ffy1.014.3(400200)80763mm2300AsAs1As214527632215mm22．一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm×500mm，混凝土强度等级为C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210 N/mm2），纵筋为3的HRB335级钢筋（fy=300 N/mm2），支座处截面的剪力最大值为180kN。 求：箍筋和弯起钢筋的数量。 解：

（1）验算截面尺寸

25

hwh0465mm,hw4651.864 b250属厚腹梁，混凝土强度等级为C20，fcuk=20N/mm2<50 N/mm2故βc=1

0.25cfcbh00.2519.6250465279000NVmax180000N

截面符合要求。

（2）验算是否需要计算配置箍筋

0.7ftbh00.71.125046589512.5NVmax(180000N),故需要进行配

箍计算。

（3）只配箍筋而不用弯起钢筋

V0.7ftbh01.25fyvnAsv1h0 s则

nAsv10.741mm2/mm s若选用Φ8@120 ，实有

nAsv1250.30.8380.741(可以） s120nAsv1250.30.335% bs250120配箍率sv最小配箍率svmin0.24ft1.10.240.126%sv(可以) fyv210 （4）既配箍筋又配弯起钢筋

根据已配的325纵向钢筋，可利用125以45°弯起，则弯筋承担的剪力：

Vsb0.8Asbfysins 20.8490.930083308.5N2混凝土和箍筋承担的剪力：

VcsVVsb18000083308.596691.5N 选用Φ6@200 ，实用

nAsv1h0s228.3.51.25210465。 89512200124056.2N96691.5N(可以)Vcs0.7ftbh01.25fyv'3．已知：N=3100KN,M=85KN.m, bh400600；asas45mm，混凝土C20，钢'筋HRB400级，计算长度为6m。配筋有：As1964mm2;As603mm2，试复核截面是

否安全。

解：C20:fc9.6N/mm2;ft1.1N/mm2 钢筋HRB400级：fy360N/mm （1）弯矩作用平面外轴压验算

2l0600015,取0.895 b400Nu0.9(fcAfy'As')0.90.895[9.6400600360(1964603)]2600KN3100KN不安全。

（2）弯矩作用平面内承载力验算

h0has60045555mm

由Nu1fcbxfyAsfyAs得到：

''xNufy'As'fyAs1fcb31001033001964300603701mm2

1.09.6400bh00.550555305mm 所以为小偏心受压构件。

(3)由 Nu1fcbxfyAssAs

''1fy

b1可求出1.08，xh01.08555600

'''由Nue1fcbx(h0)fyAs(h0as)得到：

x2e1fcbx(h0)fy'As'(h0as')Nu

x21.09.6400600(555300)3601964(55545)306mm3100103hhas得到：eieas3063004551mm 22由eei10.5fcA0.59.64006000.3711.0 3N310010l060001015,取21.0 h6001l1(0)21211020.3711.0 ehe1400i1400ih0h01带入ei51mm 得到：ei37mm 又ea60020,取ea20mm 所以 30e0eiea372017mm

MNe031001710352.7kN.m85kN.m 不安全。