自考《混凝土及砌体结构》模拟试题及答案Word下载.docx
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最大裂缝宽度wmax随着裂缝截面受拉钢筋应力σss的增大而增大,故控制了最大裂缝宽度wmax即控制了受拉钢筋应力的提高,也就等于控制了受拉钢筋抗拉强度设计值的提高。
4、影响平均裂缝间距的三个主要因素是什么?
影响平均裂缝间距的三个主要因素是:
(1)混凝土受拉区面积的相对大小;
(2)混凝土保护层的厚薄;
(3)钢筋与混凝土之间的粘结作用。
5、为什么在进行变形及裂缝宽度验算时,采用荷载的标准值和材料强度的标准值,而不是设计值?
与承载能力极限状态相比,到达或超过正常使用极限状态所造成后果(人身安全和经济损失)的危害性和严重性往往要小一些,轻一些,因而正常使用极限状态下的目标可靠指标可适当降低。
《规范》为简化计算,规定在进行变形及裂缝宽度验算时,采用荷载的标准值和材料强度的标准值,而不是设计值。
一、选择题
1、钢筋混凝土塑性铰与普通铰的区别是()。
A 塑性铰可任意转动,普通铰只能单向转动
B 塑性铰转动幅度受限制,但可任意转动
C 塑性铰转动幅度受限制,其塑性区域为无限大
D 塑性铰只能单向转动,且能承受定值的弯矩
D
2、肋形楼盖中的四边支承板,当长短跨比()时,按双向板设计。
A l2/l1≥2
B l2/l1>
2
C l2/l1≤2
D l2/l1<
3、按弹性理论计算肋形楼盖多跨连续双向板的跨中最大弯矩时,在对称荷载作用下,板的中间支座均可视为();
在反对称荷载作用下,板的中间支座均可视为()。
A 简支支座
B 固定支座
BA
4、按弹性理论计算肋形楼盖多跨连续双向板的支座最大弯矩时,板的中间支座均可视为()。
B
1、确定连续梁最不利活载位置,欲求某跨跨中最大正弯矩时,除应在______布置活载外,两边应______布置活载。
该跨 每隔一跨
2、确定连续梁最不利活载位置,当欲求某支座截面最大负弯矩时,除应在该支座______布置活载外,然后向两边______布置活载。
两侧两跨 每隔一跨
3、肋形楼盖中的四边支承板,当l2/l1≥2时,按______设计;
当l2/l1<
2时,按______设计。
单向板 双向板
三、简答题
1、钢筋混凝土受弯构件的塑性铰与实际的铰节点有何不同?
塑性铰的转动能力与哪些因素有关?
实际的铰节点不能传递弯矩,能不受限制自由转动。
塑性铰能传递相应于截面屈服的极限弯矩,只能在极限弯矩作用方向作有限的转动,其转动能力与混凝土的极限压应变及配筋率有关。
2、什么是钢筋混凝土连续梁塑性内力的充分重分布?
钢筋混凝土连续梁在荷载作用下能按预期的顺序出现塑性铰,并按照选定的弯矩调幅达到预计的极限荷载,则称为塑性内力的充分重分布。
3、何为调幅法?
采用调幅法进行塑性内力重分布计算的目的是什么?
所谓调幅法就是在按弹性理论计算的弯矩图上,叠加一个在支座间为直线分布的弯矩图,这个直线弯矩图在选定的塑性铰截面处的竖距等于调整弯矩值。
应用调幅法进行塑性内力重分布计算的目的是:
(1)节约钢筋,使弯矩包络图的面积为最小;
(2)为便于浇筑混凝土,应减少支座上部的负弯矩配筋;
(3)为使钢筋布置简化,应力求使各跨的跨中正弯矩与支座负弯矩数值上接近。
4、简述塑性内力重分布的概念
超静定结构出现塑性铰后,随着荷载的增加,结构内力不再按原来的规律分布,塑性变形将使内力重新分布,这种现象称为塑性内力重分布。
5、什么叫内力包络图?
为什么要画内力包络图?
在恒载内力图上叠加以按各种最不利活载位置得出的内力图的外包线,即为内力包络图。
内力包络图反映了各截面可能出现的内力最大值和最小值。
弯矩包络图是计算和布置纵筋的依据,剪力包络图是计算和布置箍筋和弯起钢筋的依据。
6、按弹性理论计算现浇肋形楼盖的连续板和次梁时,什么情况下和为什么要将荷载化为折算荷载来计算?
当板(次梁)与次梁(主梁)整体浇筑时,次梁(主梁)的抗扭刚度将部分地阻止板(次梁)的自由转动,使支座负弯矩增大,跨中正弯矩减小。
设计上为简化计算,采用折算荷载来代替实际的计算荷载,这样折算的效果相当于考虑了支承梁的抗扭刚度对板(次梁)内力的影响。
7、保证塑性内力充分重分布的条件是什么?
(1)为了避免截面过早地屈服,裂缝有过大的开展,以致超过允许的宽度,调幅值不应过大。
试验表明,一般情况下弯矩的调整幅度不应大于30%,即M塑≥0.7M弹。
(2)为了保证在调幅截面能够形成塑性铰,且具有足够的塑性转动能力,必须限制配筋率或含钢特征ξ。
试验表明,当ξ≤O.35时,截面的塑性转动能力一般能满足调幅不超过30%的要求。
(3)构件在塑性内力重分布的过程中不发生其他脆性破坏,如斜截面受剪破坏,钢筋锚固破坏等,这是保证塑性内力充分重分布的必要条件。
8、为什么在计算主梁的支座截面配筋时,应取支座边缘处的弯矩?
由于主梁的内力是按弹性理论计算的,计算跨度取支座中至中的距离,这就意味着忽略了支座宽度,将支承面上的分布反力简化为作用在支承面中心的集中力。
这样求得的支座负弯矩M中(位于支座中线处),将大于按分布反力得出的支座边缘处的弯矩M边。
因此,主梁支座截面负弯矩配筋应根据M边来计算。
9、为什么在主次梁相交处,在主梁中需设置吊筋或附加箍筋?
主梁作为次梁的支座承受由次梁传来的荷载,荷载是通过受压区混凝土传给主梁的。
次梁的受压区位于主梁的腹部,故次梁传给主梁的荷载属于间接加载(悬挂荷载),为了避免主梁梁腹出现水平受拉裂缝,需设置吊筋或附加箍筋将次梁荷载传至主梁的顶部受压区混凝土。
10、为什么对肋形楼盖中的主梁,一般不考虑塑性内力重分布而按弹性理论方法进行计算?
这是因为主梁是重要构件,为了使其具有较大的承载力储备,对挠度及裂缝控制较严。
若采用考虑塑性内力重分布的计算方法,由于利用了截面出现塑性铰后的变形能力,不可避免地会使构件在使用荷载下的应力较高、变形及裂缝宽度较大。
当主梁作为框架结构的横梁时,除承受弯矩以外,还承受轴向压力的作用,而轴向压力的存在会降低塑性铰的转动能力。
1、条件相同的钢筋混凝土轴拉构件和预应力混凝土轴拉构件相比较()。
A 前者的承载能力高于后者
B 前者的抗裂度比后者好
C 前者的承载能力低于后者
D 前者的抗裂度比后者差
2、先张法构件的预应力损失包括();
后张法构件的预应力损失包括()。
A 锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失
B 预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失
C 预应力筋与台座间温差引起的预应力损失
D 预应力钢筋应力松弛引起的应力损失
E 混凝土收缩、徐变引起的预应力损失
F 环向预应力筋挤压混凝土引起的应力损失
(A、C、D、E);
(A、B、D、E、F)
1、对混凝土构件施加预应力的方法分为______和______。
先张法 后张法
2、预应力钢筋张拉控制应力允许值的大小主要与______和______有关。
钢筋种类 张拉方法
3、混凝土施加预压完成以前出现的预应力损失,称为______损失;
混凝土施加预压完成后的预应力损失,称为______损失。
第一批 第二批
1、为何在钢筋混凝土受弯构件中不能有效地利用高强度钢筋?
而在预应力混凝土构件中则必须采用高强度钢筋?
混凝土的极限拉应变很小,导致受拉区混凝土过早开裂,裂缝出现时受拉钢筋应力只有20~40N/mm2,如果采用高强度钢筋,使用荷载下钢筋工作应力将提高很多,挠度和裂缝宽度已远远超过允许限值。
显然,在钢筋混凝土受弯构件中采用高强度钢筋是不合理的,它不能满足使用功能要求。
如果把配筋面积增大到符合变形和裂缝控制的要求,则钢筋强度将得不到充分利用。
在预应力混凝土构件中,预应力筋的预拉应力在施工和使用阶段,由于种种原因会产生预应力损失。
为了在扣除预应力损失以后,仍保留足够的预应力值,需要采用较高的张拉应力,施加使用荷载后预应力筋的应力还将进一步增加,因此预应力筋需具有较高的强度,必须采用高强度钢筋。
2、既然钢筋与混凝土的线膨胀系数相近,为什么还会产生温差损失?
先张法构件进行蒸汽养护时,养护棚内温度高于台座的温度。
预应力筋受热后伸长,而台座横梁的间距不变,这相当于使预应力筋的拉伸变形缩小,产生预应力损失σl3。
待混凝土到达一定强度,钢筋与混凝土之间已建立粘结强度,使二者间相对位置固定,降温时两者共同回缩(钢筋和混凝土的温度膨胀系数相近),故建立粘结强度以前由于温差产生的应力损失σl3无法恢复。
3、为什么混凝土的收缩、徐变不仅使预应力钢筋产生应力损失,而且也使非预应力钢筋中产生压应力?
混凝土的收缩、徐变均使构件长度缩短,由于钢筋与混凝土之间已建立起粘结强度,使二者间相对位置固定,预应力钢筋随之回缩,引起预拉应力损失σl5;
非预应力筋受到相应的压缩,故产生压应力增量σl5。
4、预应力混凝土轴心受拉构件为什么要进行施工阶段的验算?
预应力混凝土轴心受拉构件,在放张(先张法)或张拉终止(后张法)时,截面混凝土的预压应力达最大值。
因此,需要进行施工阶段的截面法向应力验算;
对屋架结构的下弦拉杆,根据实际情况有时还需要考虑自重及施工吊装荷载的作用(考虑动力系数),进行运输及安装阶段的计算。
5、为什么张拉控制应力σcon不宜过高?
(1)σcon过高,裂缝出现时预应力筋应力将接近其抗拉强度设计值,构件破坏前缺乏足够的预兆;
(2)σcon过高将使预应力筋的应力松弛损失加大;
(3)当进行超张拉时(为了减少摩擦损失及应力松弛损失),σcon过高可能使个别钢丝发生脆断。
二、填空题
1、在等高排架的内力计算中,对于对称荷载、对称排架,排架可简化为上端为______,下端为______的单独竖向柱进行计算。
不动铰 固定端
2、单层厂房屋盖支撑包括:
天窗支撑、屋盖上、下弦水平支撑、______及______。
屋盖垂直支撑 水平系杆
3、两台吊车参与组合时,对于______工作制吊车,折减系数取0.9,对于______工作制吊车折减系数取0.95。
轻、中级 重、超重级
4、当a/h0>
l的牛腿为______;
当a/h0≤1者为______。
长牛腿 短牛腿
5、下列情况应考虑设置屋架间垂直支撑和纵向水平系杆:
当厂房______较大时;
当采用______屋架时;
屋架下弦有______时。
跨度 梯形 悬挂吊车
6、在单层厂房排架结构计算模型的简化中假定:
屋架与柱顶为_______;
柱下端为位于基础顶面的______;
屋架简化为一______。
铰接 固定端 刚性连杆
7、等高排架柱顶集中力是按每根柱的______刚度的大小比例分配给各柱的。
抗剪
8、单层厂房柱顶以下的风荷载,可近似地按______计,风压高度系数偏安全地按______计算。
竖向均布荷载 柱顶标高
9、排架结构是由______组成的单层工业厂房传统的结构型式。
屋面板—屋架(屋面梁)—柱
10、当有多台吊车时,对一层吊车单跨厂房的每个排架,参与组合的吊车台数不宜多于______;
对一层吊车多跨厂房的每个排架,不宜多于______。
2台 4台
11、作用在厂房横向排架结构上的吊车荷载的两种形式是______荷载与______荷载。
吊车竖向 吊车横向水平
12、牛腿设计的内容包括______、______和构造。
确定牛腿的截面尺寸 配筋计算
13、在单层厂房中,圈梁一般应在______及______标高处各设置一道。
柱顶 吊车梁顶
1、一般单阶柱的控制截面是如何确定的?
单层厂房柱在上、下柱两段范围内配筋一般都不变化,因此在工程设计中取上柱底部截面(弯矩和轴力比上柱其它截面要大)、下柱上部截面(在吊车竖向荷载作用下弯矩值最大)和下柱底部截面(通常在吊车横向水平制动力和风荷载作用下弯矩值最大)作为设计控制截面。
2、偏心受压基础的基底总压应力应当满足什么要求?
p=(pmax+pmin)/2≤f
pmax≤1.2f
式中pmax、pmin——分别为基础底面边缘的最大、最小压力设计值;
f——地基承载力设计值。
3、当有多台吊车时,对于吊车的竖向荷载,《荷载规范》是如何规定参与组合的吊车台数的?
对一层吊车单跨厂房的每个排架,参与组合的吊车台数不宜多于两台,对一层吊车多跨厂房的每个排架,不宜多于四台;
对多层吊车的厂房,应按实际使用情况考虑。
4、单层厂房铰接排架结构的计算简图是基于哪些基本假定得出的?
(1)通常屋架与柱顶用预埋钢板焊接,可视为铰接,它只能传递竖向力和水平力,不能传递弯矩;
(2)排架柱(预制)插入基础杯口有一定深度,柱和基础间用高等级细石混凝土浇筑密实,柱与基础连接处可视为固定端,固定端位于基础顶面;
(3)排架横梁(屋架或屋面梁)刚度很大,受力后的轴向变形可忽略不计,简化为一刚性连杆,即排架受力后,横梁两端的柱顶水平位移相等。
5、试简述单层厂房中支撑的分类及其作用。
屋盖支撑:
包括天窗支撑、屋盖上弦支撑、屋盖下弦支撑、屋盖垂直支撑及水平系杆。
屋盖支撑的主要作用是:
承受(或传递)屋架平面外的荷载(如风荷载),保证屋架杆件在其平面外的稳定,以及屋盖结构在屋架平面外的刚度。
柱间支撑:
分为上柱柱间支撑(位于吊车梁上部)和下柱柱间支撑(位于吊车梁下部)。
柱间支撑的主要作用是:
承受纵向风荷载和吊车的纵向水平制动力、纵向地震力等,并将它们传到基础;
加强厂房的纵向水平刚度。
6、柱下单独基础有哪两种破坏形态?
设计中相应的防止措施是什么?
柱下单独基础在上部结构荷载和地基反力作用下,当基础本身强度不足时可能有两种破坏形式,即冲切破坏和弯曲破坏。
为了防止冲切破坏需要进行基础高度验算;
为了防止弯曲破坏需进行基础底板配筋计算。
7、试说明确定偏心受压基础底面积的步骤和要求。
先按轴心受压计算基础面积,扩大1.2~1.4倍估算偏心荷载作用时的基础底面积A=bl,基础底面长短边之比b/l=1.5~2.0;
验算基础底面压力,要求:
p=(pmax+pmin)/2≤f
对基础底面压应力图形的要求:
(a)当地基承载力标准值fk<
200kN/m2时,对吊车起重量Q≥75t的厂房柱基础,或吊车起重量Q>
15t的露天栈桥柱基础,基础压力图形应为梯形,并要求pmin/pmax≥O.25;
(b)除上列情况以外有吊车厂房柱基础,基础压力图形允许为三角形,即pmin≥0;
(c)无吊车荷载的柱基础,当计入风荷载时,允许基底有零应力区,即允许基底与地基不完全接触,接触长度b'
与基础边长b之比b'
/b≥O.75。
此时,尚应验算三角形压力图形中零应力点处基础底板在其自重和上部土重作用下的抗弯强度。
8、等高铰接排架内力分析一般采用什么方法?
试扼要说明计算步骤。
(1)对称荷载、对称排架
排架顶端无侧移,排架可简化为上端为不动铰、下端为固定端的变截面单独竖向柱在任意荷载下的内力计算,可用结构力学中的力法进行求解,也可直接查用有关计算图表。
屋盖恒载通常属于此种情况。
(2)非对称荷载、对称排架或对称荷载、非对称排架
这类排架的顶端有侧移,计算可分两步进行:
第一步先在排架的直接受荷柱顶附加一个不动铰支座以阻止水平侧移,求得该不动铰支座的反力Ri。
此时排架中所有横梁及其它各柱均不受力。
因此,第一步计算就如同上端为不动铰、下端为固定端的单独竖向柱的计算;
第二步撤除附加不动铰支座,并将Ri以反方向作用于排架柱顶,以恢复到原来结构体系情况。
因此,第二步计算是在排架柱顶作用有水平集中力的内力计算,可用结构力学中的剪力分配法进行求解,即各柱的柱顶剪力按其抗剪刚度与各柱抗剪刚度总和的比例关系进行分配;
叠加上述两步中求得的内力值,便可得到实际排架结构的内力。
吊车荷载、风荷载通常属于此类情况。
9、屋盖荷载、吊车竖向荷载、吊车横向及纵向水平荷载、风荷载是怎样传递到基础上去的?
屋面荷载→屋面板→屋架→横向排架柱→基础→地基;
吊车竖向荷载→吊车梁→柱牛腿→横向排架柱→基础→地基;
吊车横向水平荷载→吊车梁→横向排架柱→基础→地基;
吊车纵向水平荷载→吊车梁→纵向排架柱(柱间支撑)→基础→地基;
横向风荷载→外纵墙→横向排架柱→基础→地基;
纵向风荷载→山墙→抗风柱→屋盖横向水平支撑→连系梁(或受压系杆)→纵向排架柱(柱间支撑)→基础→地基。
10、试述牛腿的受力特点、主要破坏形式及其如何防止各种破坏的发生?
混凝土开裂前,牛腿在顶面竖向力作用下,其主拉应力迹线集中地分布在牛腿顶面一个很窄的区域内;
其主压应力迹线密集地分布在竖向力作用点和牛腿根部连线附近不太宽的带状区域内;
上柱根部与牛腿交界线处、牛腿与下柱交界处存在着应力集中现象。
牛腿的试验表明,当荷载达到20%~40%极限荷载时,在上柱根部与牛腿交界线处出现自上而下的竖向裂缝①,这是由于该处存在着应力集中所致。
裂缝①很细且发展缓慢,不会发展为破坏裂缝。
当荷载达到40%~60%极限荷载时,在加载板内侧附近产生第一条斜裂缝②,它是由该处的弯曲应力和剪切应力共同作用引起的,其方向大体与主压应力迹线平行。
裂缝②出现后,牛腿在荷载作用下的工作如同三角形桁架,牛腿顶面的纵筋有如一水平拉杆,斜裂缝②以外的混凝土如同斜压杆。
出现斜裂缝②后牛腿的破坏形态有以下六种可能情况:
(1)弯压破坏;
(2)斜压破坏;
(3)剪切破坏;
(4)局部受压破坏;
(5)撕裂破坏;
(6)非根部受拉破坏。
为了防止上述各种破坏情况的发生,牛腿应有足够的截面、配置足够的钢筋(纵向钢筋、箍筋及弯筋),并处理好有关的构造要求。
11、对称配筋偏心受压柱进行正截面设计时,应如何选择最不利内力组合?
对柱的截面配筋起控制作用的是弯矩M、轴力N的数值,一般剪力V不起控制作用,因此,为了满足工程设计的要求,可按以下四个项目进行最不利内力组合:
①+Mmax及相应的N;
②-Mmax及相应的N;
③Nmax及相应的可能最大±
M;
④Nmin及相应的可能最大±
M。
①、②、④是从构件可能形成大偏心受压破坏进行组合的;
③是从构件可能形成小偏心受压破坏进行组合的。
1、荷载对多层与高层房屋(H≤100m)的结构体系作用的情况是不同的,房屋越高()的影响越大。
A 水平荷载
B 垂直荷载
C 温度作用
2、在水平荷载作用下,当用D值法计算框架柱的抗侧移刚度时,随着梁柱节点转角的增大,()。
A D值法比反弯点法计算的侧移刚度高
B D值法比反弯点法计算的侧移刚度低
C D值法与反弯点法计算的侧移刚度相同
3、当房屋采用大柱网或楼面荷载较大,或有抗震设防要求时,主要承重框架应沿房屋()布置。
A 横向
B 纵向
C 双向
4、现浇整体式框架,采用塑性内力重分布设计梁的配筋时,对竖向荷载应乘以调幅系数()。
A 0.6~0.7
B 0.7~0.8
C 0.8~0.9
5、在框架荷载效应组合式中,()的可变荷载组合系数取0.85。
A 恒载+活载
B 恒载+风载
C 恒载+活载+风载
6、对于层数大于或等于8层的高层框架结构,恒载、活载与风荷载同时组合时,应采用()表达式。
A 恒载+活载+风载
B 恒载+0.85活载+风载
C 恒载+0.85(活载+风载)
7、主要承重框架沿()布置,开间布置灵活,适用于层数不多,荷载要求不高的工业厂房。
8、下列()体系所建房屋的高度最小。
A 现浇框架结构
B 装配整体式框架结构
C 现浇框架一剪力墙结构
D 装配整体框架一剪力墙结构
9、在下列结构体系中,()体系建筑使用不灵活。
A 框架结构
B 剪力墙结构
C 框架一剪力墙结构
D 筒体结构
10、框架一剪力墙结构的承载分析如下:
Ⅰ.竖向荷载主要由剪力墙承受;
Ⅱ.竖向荷载主要由框架承受;
Ⅲ.水平荷载主要由框架承受;
Ⅳ.水平荷载主要由剪力墙承受。
()是正确的。
A Ⅰ、Ⅲ
B Ⅱ、Ⅲ
C Ⅰ、Ⅳ
D Ⅱ、Ⅳ
答
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