钢筋混凝土结构试题4.docx

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钢筋混凝土结构试题4

钢筋混凝土结构试题4

一、简答题

1-1.1什么是混凝土结构？

1-1.2钢筋混凝土结构有哪些主要优点？

有哪些主要缺点？

如何克服这些缺点？

1-1.3学习混凝土结构课程时应注意那些特点？

二、填空题

1-2.1混凝土结构是_______________、__________________和___________________的总称。

1-2.2钢筋和混凝土的物理、力学性能不同，它们能够结合在一起共同工作的主要原因是_____________和__________________。

思考题与习题（材料）

一、简答题

2-1.1混凝土结构中使用的钢筋主要有哪些种类？

根据钢筋的力学性能，钢筋可以分为哪两种类型？

其屈服强度如何取值?

2-1.2有明显屈服点钢筋和没有明显屈服点钢筋的应力~应变曲线有什么不同？

2-1.3钢筋的冷加工方法有哪几种?

冷拉和冷拔后的力学性能有何变化？

《结构规范》是否主张继续推广应用冷加工钢筋，为什么？

2-1.4什么是钢筋的应力松弛？

2-1.5钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？

2-1.6混凝土的强度等级是如何确定的？

我国《规范》规定的混凝土强度等级有哪些？

2-1.7混凝土的立方体抗压强度平均值

、轴心抗压强度平均值

和轴心抗拉强度平均值

是如何确定的？

为什么

低于

？

与

有何关系？

与

有何关系？

2-1.8混凝土的受压破坏机理是什么？

根据破坏机理，提高混凝土强度可采取什么方法？

2-1.9混凝土的单轴抗压强度与哪些因素有关？

混凝土轴心受压应力–应变曲线有何特点？

2-1.10混凝土的变形模量和弹性模量是怎样确定的？

各有什么用途？

2-1.11混凝土受拉应力–应变曲线有何特点？

极限拉应变是多少？

2-1.12什么是混凝土的徐变？

徐变的规律是什么？

徐变对钢筋混凝土构件有何影响？

影响徐变的主要因素有哪些？

如何减少徐变？

2-1.13什么是混凝土的收缩？

收缩有什么规律？

与哪些因素有关？

混凝土收缩对钢筋混凝土构件有什么影响？

如何减少收缩？

2-1.14影响钢筋与混凝土粘结性能的主要因素有哪些?

为保证钢筋与混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些主要措施？

2-1.15在哪些情况下可以对钢筋的基本锚固长度进行修正？

2-1.16钢筋的连接应遵循哪些基本设计原则？

2-1.17何谓搭接连接区？

如何求搭接连接区的长度？

在搭接连接区内钢筋的接头面积百分率应满足什么条件？

二、填空题

2-2.1钢筋的变形性能用_________和_________两个基指标表示。

2-2.2根据《结构规范》，钢筋混凝土和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋宜选用_________和_________钢筋，预应力混凝土结构中的预应力钢筋宜选用_________和_________。

2-2.3混凝土的峰值压应变随混凝土强度等级的提高而_______，极限压应变值随混凝土强度等级的提高而_______。

2-2.4钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度，钢筋的强度愈_________、直径愈_________、混凝土的强度愈_________，则需要的钢筋锚固长度就愈长。

2-2.5钢筋混凝土构件的砼强度等级为C30，使用HRB335钢筋，直径为20mm，此钢筋的最小锚固长度是_________mm。

2-2.6钢筋的绑扎连接是通过_________实现传力；钢筋的机械连接是通过_

_________实现传力；钢筋的焊接是通过_________实现传力。

思考题与习题（设计计算原则）

一、简答题

3-1.1什么是极限状态，结构的极限状态有哪几类？

3-1.2什么是结构的设计状况，包括哪几种，各需进行何种极限状态设计？

3-1.3什么是结构的设计使用年限，与结构使用寿命有何不同？

3-1.4“作用”与“荷载”有何区别?

“荷载效应”与“荷载作用产生的内力”有何区别?

3-1.5若以结构荷载效应S和结构抗力R作为两个基本随机变量，如何表达其极限状态方程式？

3-1.6若荷载效应S和结构抗力R均服从正态分布，写出其均值和标准差与可靠指标的关系式。

3-1.7试述结构可靠度、失效概率、可靠指标之间的关系。

3-1.8试说明可变荷载的标准值与准永久值、组合值之间的关系。

3-1.9试说明钢筋和混凝土的标准值、平均值和设计值之间的关系。

3-1.10结构的安全等级在承载力极限状态设计表达式中是如何体现的？

3-1.11结构承载能力极限承载力设计需要考虑哪些组合，写出表达式？

3-1.12结构正常使用极限承载力设计需要考虑哪些组合，写出表达式？

3-1.13什么是混凝土结构的耐久性？

其主要影响因素有哪些？

《结构规范》规定了哪些措施来提高混凝土结构的耐久性。

二、选择题

3-2.1结构或构件承载能力极限状态设计时，在安全级别相同时，延性破坏和脆性破坏的目标可靠指标的关系为（）。

（A）两者相等

（B）延性破坏时目标可靠指标大于脆性破坏时目标可靠指标

（C）延性破坏时目标可靠指标小于脆性破坏时目标可靠指标

3-2.2结构的设计使用年限与结构使用寿命的关系为（）。

（A）两者等同

（B）结构的设计使用年限大于结构使用寿命

（C）结构的设计使用年限小于结构使用寿命

3-2.3结构的安全等级越高，其失效概率就（）。

（A）越大（B）越小（C）两者无关

三、填空题

3-3.1结构的功能要求包括___________、___________和___________。

3-3.2结构可靠性是指结构在___________内，在___________下，完成预定___________的概率。

3-3.3结构可靠度是对结构可靠性的___________度量。

3-3.4结构转变为机动体系表明其超过了___________极限状态。

3-3.5按随时间的变异分类，结构上的作用可划分为___________、___________和___________。

3-3.6影响结构设计目标可靠指标的因素为___________和___________。

3-3.7材料分项系数反映了材料强度离散程度对结构构件___________的影响。

3-3.8结构重要性系数的大小取决于___________和___________。

3-3.9一类环境中，设计使用年限为100年的结构混凝土最低混凝土强度等级：

钢筋混凝土结构为_______，预应力混凝土结构为_______。

四、习题

3-4.1钢筋混凝土雨篷板的挑出长度

m，板宽2.4m，板厚在其根部为70mm，在悬臂端面为50mm，如图3.4。

作用在板上的荷载除防水层自重、板自重和板下抹灰自重外，在板的悬臂端的任意点处还作用有施工检修Pk=1.2kN。

结构的安全等级为二级。

试求该雨篷板在根部截面弯矩设计值。

提示：

查《荷载规范》，防水砂浆自重为20kN/m3，混凝土自重为25kN/m3，抹灰自重为17kN/m3。

3-4.2求习题3-1中，分别按标准组合和准永组合计算雨篷板在根图3.4习题3-1图

部截面的弯矩值M。

提示：

查《荷载规范》，荷载准永久组合不考虑施工检修荷载。

思考题与习题（受弯构件正截面）

一、简答题

4-1.1适筋梁从开始加载到正截面承载力破坏经历了哪几个阶段？

各阶段截面上应变~应力分布、裂缝开展、中和轴位置、梁的跨中挠度的变化规律如何？

各阶段的主要特征是什么？

每个阶段是哪种极限状态设计的基础？

4-1.2适筋梁、超筋梁和少筋梁的破坏特征有何不同？

4-1.3什么是界限破坏？

界限破坏时的界限相对受压区高度ξb与什么有关？

ξb与最大配筋率ρmax有何关系？

4-1.4适筋梁正截面承载力计算中，如何假定钢筋和混凝土材料的应力？

4-1.5单筋矩形截面承载力公式是如何建立的？

为什么要规定其适用条件？

4-1.6αs、γs和ξ的物理意义是什么？

试说明其相互关系及变化规律。

4-1.7钢筋混凝土梁若配筋率不同，即ρ<ρmin，ρmin<ρ<ρmax，ρ=ρmax，ρ>ρmax，试回答下列问题：

（1）它们属于何种破坏？

破坏现象有何区别？

（2）哪些截面能写出极限承载力受压区高度

的计算式？

哪些截面则不能？

（3）破坏时钢筋应力各等于多少？

（4）破坏时截面承载力

u各等于多少？

4-1.8根据矩形截面承载力计算公式，分析提高混凝土强度等级、提高钢筋级别、加大截面宽度和高度对提高承载力的作用？

哪种最有效、最经济？

4-1.9在正截面承载力计算中，对于混凝土强度等级小于C50的构件和混凝土强度等级等于及大于C50的构件，其计算有什么区别?

4-1.10复核单筋矩形截面承载力时，若ξ＞ξb，如何计算其承载力?

4-1.11在双筋截面中受压钢筋起什么作用？

为何一般情况下采用双筋截面受弯构件不经济？

在什么条件下可采用双筋截面梁？

4-1.12为什么在双筋矩形截面承载力计算中必须满足x≥2a's的条件？

当双筋矩形截面出现x＜2a's时应当如何计算？

4-1.13在矩形截面弯矩设计值、截面尺寸、混凝土强度等级和钢筋级别已知的条件下，如何判别应设计成单筋还是双筋？

4-1.14设计双筋截面，As及A's均未知时，x应如何取值？

当A's已知时，应当如何求As？

4-1.15T形截面翼缘计算宽度为什么是有限的？

取值与什么有关？

4-1.16根据中和轴位置不同，T形截面的承载力计算有哪几种情况？

截面设计和承载复核时应如何鉴别？

4-1.17第I类T形截面为什么可以按宽度为bf的矩形截面计算？

如何计算其最小配筋面积？

4-1.18T形截面承载力计算公式与单筋矩形截面及双筋矩形截面承载力计算公式有何异同点？

二、选择题

4-2.1混凝土保护层厚度是指（）。

（A）箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离

（B）受力钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离

（C）受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离

4-2.2单筋矩形超筋梁正截面破坏承载力与纵向受力钢筋面积As的关系是（）。

（A）纵向受力钢筋面积愈大，承载力愈大

（B）纵向受力钢筋面积愈大，承载力愈小

（C）适筋条件下，纵向受力钢筋面积愈大，承载力愈大

4-2.3单筋矩形截面受弯构件在截面尺寸已定的条件下，提高承载力最有效的方法是（）。

（A）提高钢筋的级别

（B）提高混凝土的强度等级

（C）在钢筋排得开的条件下，尽量设计成单排钢筋

4-2.4适筋梁在逐渐加载过程中，当正截面受力钢筋达到屈服以后（）。

（A）该梁即达到最大承载力而破坏。

（B）该梁达到最大承载力，一直维持到受压混凝土达到极限强度而破坏

（C）该梁承载力略有所增高，但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

4-2.5钢筋混凝土梁受拉区边缘开始出现裂缝是因为受拉边缘（）。

（A）混凝土的应力达到混凝土的实际抗拉强度

（B）混凝土达到混凝土的抗拉标准强度

（D）混凝土的应变超过受拉极限拉应变

4-2.6少筋梁正截面抗弯破坏时，破坏弯矩是（）。

（A）小于开裂弯矩

（B）等于开裂弯矩

（C）大于开裂弯矩

4-2.7双筋矩形截面正截面承载力计算，受压钢筋设计强度不超过400N/mm2，因为（）。

（A）受压混凝土强度不足

（B）混凝土受压边缘混凝土已达到极限压应变

（C）需要保证截面具有足够的延性

三、填空题

4-3.1在荷载作用下，钢筋混凝土梁正截面受力和变形的发展过程可划分为三个阶段，第一阶段末的应

力图形可作为的计算依据，第二阶段的应力图形可作为的计算依据，第三阶段末的应力图形可作为的计算依据。

4-3.2适筋梁的破坏始于_________，它的破坏属于_________。

超筋梁的破坏始于_________，它的破坏属于_________。

4-3.3截面的有效高度为纵向受拉钢筋______至______的距离。

4-3.4一配置HRB335级热轧钢筋的单筋矩形截面梁，ξb＝0.55，该梁所能承受的最大弯矩等于_________。

若该梁承受的弯矩设计值大于上述最大弯矩，则应_________或_________。

四、习题

4-4.1已知钢筋混凝土矩形梁，处于一类环境，其截面尺寸b×h=250mm×500mm，承受弯矩设计值M=150kN×m，采用C30混凝土和HRB335级钢筋。

试配置截面钢筋。

4-4.2已知钢筋混凝土矩形梁，处于二类环境，承受弯矩设计值M=160kN×m，采用C40混凝土和HRB335级钢筋，试按正截面承载力要求确定截面尺寸及纵向钢筋截面面积。

4-4.3已知某单跨简支板，处于一类环境，计算跨度l=2.18m，承受均布荷载设计值g+q=6kN/m2（包括板自重），采用C30混凝土和HPB235级钢筋，求现浇板的厚度h以及所需受拉钢筋截面面积As。

4-4.4已知钢筋混凝土矩形梁，处于一类环境，其截面尺寸b×h=250mm×550mm，采用C20混凝土，配有HRB335级钢筋322（As=1140mm2）。

试验算此梁承受弯矩设计值M=180kN·m时，是否安全？

4-4.5已知某矩形梁，处于一类环境，截面尺寸b×h＝250×550mm，采用C30混凝土和HRB400级钢筋，截面弯距设计值M＝340kN·m。

试配置截面钢筋。

4-4.6已知条件同题4-4.5，但在受压区已配有320的HRB335钢筋。

试计算受拉钢筋的截面面积As。

4-4.7已知一矩形梁，处于二类a环境，截面尺寸b×h＝250×500mm，采用C30混凝土和HRB335级钢筋。

在受压区配有320的钢筋，在受拉区配有322的钢筋，试验算此梁承受弯矩设计值M=120kN·m时，是否安全？

4-4.8已知T形截面梁，处于一类环境，截面尺寸为b×h=250mm×650mm，b'f=600mm，h'f=120mm，承受弯矩设计值M=430kN·m，采用C30混凝土和HRB400级钢筋。

求该截面所需的纵向受拉钢筋。

若选用混凝土强度等级为C50，其它条件不变，试求纵向受力钢筋截面面积，并将两种情况进行对比。

4-4.9已知T形截面梁，处于二类a环境，截面尺寸为b×h=250mm×800mm，b'f=600mm，h'f=100mm，承受弯距设计值M＝500kN·m，采用C30混凝土和HRB335级钢筋，配有820的受拉钢筋，该梁是否安全？

4-4.10已知T形截面吊车梁，处于二类a环境，截面尺寸为b'f=550mm，h'f=120mm，b=250mm，h=600mm。

承受的弯矩设计值M＝490kN·m，采用C25混凝土和HRB335级钢筋。

试配置截面钢筋。

4-4.11已知T形截面梁，处于一类环境，截面尺寸为b'f=450mm，h'f=100mm，b=250mm，h=600mm，采用C35混凝土和HRB400级钢筋。

试计算如果受拉钢筋为4Φ25，截面所能承受的弯矩设计值是多少？

思考题与习题（受弯构件斜截面）

一、思考题

5-1.1钢筋混凝土梁在荷载作用下为什么会产生斜裂缝?

无腹筋梁中，斜裂缝出现前后，梁中应力状态有哪些变化?

5-1.2有腹筋梁斜截面剪切破坏形态有哪几种?

各在什么情况下产生?

图5.36

5-1.3腹筋在哪些方面改善了无腹筋梁的抗剪性能?

为什么要控制箍筋最小配筋率?

为什么要控制梁截面尺寸不能过小?

5-1.4为什么要控制箍筋及弯起钢筋的最大间距（即s≤smax）?

5-1.5什么是抵抗弯矩图？

如何绘制？

它与设计弯矩图有什么关系？

5-1.6抵抗弯矩图中钢筋的“理论切断点”和“充分利用点”意义是什

么?

5-1.7为什么会发生斜截面受弯破坏?

钢筋切断或弯起时，如何保证斜

截面受弯承载力?

5-1.8试指出图5.36中抵抗弯矩图画法的错误。

二、选择题

5-2.1无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，对同样的构件，其斜截面承载力的关系为（）。

（A）斜拉破坏＞剪压破坏＞斜压破坏

（B）斜拉破坏＜剪压破坏＜斜压破坏

（C）剪压破坏＞斜压破坏＞斜拉破坏

（D）剪压破坏＝斜压破坏＞斜拉破坏

5-2.2在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时，若所配箍筋不能满足抗剪要求（V>Vcs/γd）时，采取哪种解决办法较好（）。

（A）将纵向钢筋弯起为斜筋或加焊斜筋

（B）将箍筋加密或加粗

（C）增大构件截面尺寸

（D）提高混凝土强度等级

5-2.3在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时，对一般梁（hw/b≤4.0），若V>0.25fcbh0/γd，可采取的解决办法有（）。

（A）箍筋加密或加粗

（B）增大构件截面尺寸

（C）加大纵筋配筋率

（D）提高混凝土强度等级

三、填空题

5-3.1抗剪钢筋也称作腹筋，腹筋的形式可以采用________和________。

5-3.2无腹筋梁中典型的斜裂缝主要有________裂缝和________裂缝。

5-3.3影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素有________、________和________。

5-3.4影响有腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素有________、________、________及________。

5-3.5在进行斜截面受剪承载力设计时，用________来防止斜拉破坏，用______的方法来防止斜压破坏，而对主要的剪压破坏，则给出计算公式。

5-3.6集中荷载的无腹筋梁，随着剪跨比λ的________，斜截面受剪承载力有增高的趋势；剪跨比对无腹筋梁破坏形态的影响表现在：

一般λ＞3常为________破坏；当λ≤1时，可能发生________破坏；当1＜λ≤3时，一般是________破坏。

四、计算题

5-4.1某矩形截面简支梁，安全等级为二级，处于一类环境，承受均布荷载设计值p＝57kN/m（包括自重）。

梁净跨度ln=5.3m，计算跨度l0=5.5m，截面尺寸b×h＝250×550mm。

混凝土为C20级，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋。

根据正截面受弯承载力计算已配有6Φ22的纵向受拉钢筋，按两排布置。

分别按下列两种情况计算配筋：

（1）由混凝土和箍筋抗剪；

（2）由混凝土、箍筋和弯起钢筋共同抗剪。

5-4.2承受均布荷载设计值p作用下的矩形截面简支梁，安全等级为二级，处于一类环境，截面尺寸b×h＝200×400mm，梁净跨度ln=4.5m，混凝土为C20级，箍筋采用HPB235级钢筋。

梁中已配有双肢Φ8@200箍筋，试求该梁在正常使用期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计值p。

5-4.3矩形截面简支梁，安全等级为二级，处于一类环境，承受均布荷载设计值p＝8kN/m（包括自重），集中荷载设计值P=100kN，如图5.37所示，截面尺寸b×h＝250×600mm，纵筋按两排布置。

混凝土为C25级，箍筋采用HPB235级钢筋。

试确定箍筋数量。

图5.37

5-4.4图5.38所示钢筋混凝土伸臂梁，计算跨度

，

，支座宽度均为370mm，承受均布恒荷载设计值

，均布活荷载设计值

，

；采用C25混凝土，纵向受力钢筋为HRB335，箍筋为HPB235，试设计该梁并绘制配筋详图。

图5.38

思考题与习题（受压构件）

一、简答题

6-1.1钢筋混凝土柱中配置纵向钢筋的作用是什么？

对纵向受力钢筋的直径、根数和间距有什么要求？

为什么要有这些要求？

为什么对纵向受力钢筋要有最小配筋率的要求，其数值为多少？

6-1.2钢筋混凝土柱中配置箍筋的目的是什么？

对箍筋的直径、间距有什么要求？

在什么情况下要设置附加箍筋、附加纵筋？

为什么不能采用内折角钢筋？

6-1.3轴心受压柱的破坏特征是什么？

长柱和短柱的破坏特点有何不同？

计算中如何考虑长柱的影响？

6-1.4试分析轴心受压柱受力过程中，纵向受压钢筋和混凝土由于混凝土徐变和随荷载不断增加的应力变化规律。

6-1.5轴心受压柱中在什么情况下混凝土压应力能达到fc，钢筋压应力也能达到fy＇？

而在什么情况下混凝土压应力能达到fc时钢筋压应力却达不到fy＇？

6-1.6配置间接钢筋柱承载力提高的原因是什么？

若用矩形加密箍筋能否达到同样效果？

为什么？

6-1.7间接钢筋柱的适用条件是什么？

为何限制这些条件？

6-1.8偏心受压构件的长细比对构件的破坏有什么影响？

6-1.9钢筋混凝土柱大小偏心受压破坏有何本质区别？

大小偏心受压的界限是什么？

截面设计时如何初步判断？

截面校核时如何判断？

6-1.10为什么有时虽然偏心距很大，也会出现小偏心受压破坏？

为什么在小偏心受压的情况下，有时要验算反向偏心受压的承载能力？

6-1.11偏心受压构件正截面承载能力计算中的设计弯矩与基本计算公式中的

是否相同？

的物理意义是什么？

6-1.12在偏心受压构件承载力计算中，为什么要考虑偏心距增大系数的影响？

6-1.13为什么要考虑附加偏心距？

附加偏心距的取值与什么因素有关？

6-1.14在计算大偏心受压构件的配筋时：

（1）什么情况下假定

？

当求得的

≤0或As≤0时，应如何处理？

（2）当

为已知时，是否也可假定

求As？

（3）什么情况下会出现

＜

？

此时如何求钢筋面积？

6-1.15小偏心受压构件中远离轴向力一侧的钢筋可能有几种受力状态？

6-1.16为什么偏心受压构件一般采用对称配筋截面？

对称配筋的偏心受压构件如何判别大小偏心？

6-1.17对偏心受压除应计算弯矩作用平面的受压承载能力外，尚应按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面的承载能力，而一般认为实际上只有小偏心受压才有必要进行此项验算，为什么？

6-1.18工字形截面偏心受压构件与矩形截面偏心受压构件的正截面承载力计算方法相比有何特点？

其关键何在？

6-1.19在进行工字形截面对称配筋的计算过程中，截面类型是根据什么来区分的？

具体如何判别？

6-1.20当根据轴力的大小来判别截面类型时，若

，表明中和轴处于什么位置？

此时如何确定实际的受压区高度，如何计算受压区混凝土的应力之合力，又如何考虑钢筋的应力？

6-1.21若完全根据公式计算，是否会出现x>h的情况？

这种情况表明了什么？

实际设计时，如何对待并处理此种情况？

6-1.22偏心受压构件的M–N相关曲线说明了什么？

偏心距的变化对构件的承载力有什么影响？

6-1.23有两个对称配筋的偏心受压柱，其截面积尺寸相同，均为b×h的矩形截面，l0也相同。

但所承受的轴向力N和弯矩M大小不同，（a）柱承受N1、M1，（b）柱承受N2、M2。

试指出：

（1）当N1=N2而M1＞M2时，（a）、（b）截面中哪个截面所需配筋较多？

（2）当M1=M2而N1＞N2时，（a）、（b）截面中哪个截面所需配筋较多？

为什么？

6-1.24轴向压力对钢筋混凝土偏心受力构件的受剪承载力有何影响？

它在计算公式中是如何反映的？

6-1.25受压构件的受剪承载力计算公式的适用条件是什么？

如何防止发生其它形式的破坏？

二、选择题（单选或多选）

6-2.1轴心受压构件的纵向钢筋配筋率不应小于（）。

（A）0.4%（B）0.5%（C）0.6%

6-2.2受压构件中，纵向受力钢筋的直径不宜小于（）。

（A）10m