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结构设计原理参考资料
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一、单项选择题(本大题共080分,共80小题,每小题1分)
1.配有腹筋的等高度钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪强度计算,采用半经验半理论的公式,该公式考虑了()。
C.混凝土和箍筋的综合抗剪承载能力与弯起筋承载力Q
2.按预应力度法进行部分预应力混凝土受弯构件的截面配筋设计时,预应力度入的选择可参考国外试验值,其值是()
A.0.6—0.8
3.正截面承载能力计算中采用等效矩形应力图形,其确定原则为()。
A.保证压应力合力的大小和作用点位置不变
4.进行简支梁的挠度计算时,取Bmin代替材力公式中的EI。
Bmin是指:
()
C.沿梁长内正弯矩最大值处的截面刚度
5.钢筋混凝土短柱受压钢筋的配筋率为:
()
C.3%~5%
6.对钢筋冷加工的目的是()
A.提高屈服强度
7.在钢筋混凝土轴心受压构件中混凝土的徐变将使()。
A.钢筋应力增长
8.单筋截面梁增配受压钢筋后,截面的弯矩承载力()。
D.不论X值是多少,都提高
9.对混凝土构件施加预应力主要目的是:
()
B.避免裂缝或减少裂宽(使用阶段)发挥高强材料作用
10.软钢或中等强度钢筋不宜作预应力钢筋,因为:
()
C.有效预应力低
11.钢筋混凝土梁在正常使用荷载下()。
A.通常是带裂缝工作的
12.截面的弯曲变形时用曲率φ来度量的,因此:
()
B.φ=1/ρ,ρ是变形曲线在该截面处的曲率半径
13.我国《公路桥规》是以何种概率为基础的()。
A.半概率
14.对构件施加预应力主要目的是()。
B.避免裂缝或者减小缝宽,发挥高强材料作用
15.混凝土强度等级C30表示()
D.混凝土的立方强度达30N/mm2的概率不小于95%。
16.与素混凝土梁相比,钢筋混凝土抵抗开裂的能力()。
C.提高不多
17.关于预应力损失,以下说法错误的是()
C.在后张法构件和后张法构件中,混凝土弹性压缩引起的应力损失σs4的计算方法相同
18.钢筋混凝土受弯构件挠度计算与材料力学方法(f=αML2EI)相比,主要不同点是:
()
B.前者沿长度方向EI为变数,每个截面EI也是变数
19.提高混凝土等级与提高钢筋等级相比,对承载能力的影响(受弯构件)为()。
A.提高钢筋等级效果大
20.在设计双筋梁、大偏压和大偏拉构件中要求x≥2'as的条件是为了()。
B.保证受压钢筋在构件破坏时能达到设计屈服强度f'y
21.对无明显屈服点的钢筋,《规范》取用的条件屈服强度为()
D.极限抗拉强度的0.85倍
22.钢筋混凝土梁的支点处,主钢筋应至少通过()
B.2根
23.两个截面尺寸,材料相同的轴心受拉构件,即将开裂时,配筋率高的钢筋应比配筋率低的应力:
()
C.基本相等
24.钢筋和混凝土之间的粘结强度()。
C.混凝土强度等级高时,其粘结强度大
25.轴心受压短柱,在钢筋屈服前,随着压力的增大,混凝土压应力的增长速率()
C.比钢筋慢
26.在确定纵向钢筋弯起位置时,必须使用()
B.抵抗弯矩图
27.钢筋的冷加工有两种方法冷拉和冷拔()
C.冷拔后的钢筋没有明显的屈服点;
28.考虑到长期荷截作用的影响和荷截初偏心影响,规定了纵向弯曲系数值,当()
B.λ=L0/b(矩形)越大,φ值越小
29.“部分预应力混凝土”是指正常使用荷载下()
A.允许存在拉应力或有限裂宽
30.以下不是我国加筋混凝土结构按其预应力度划分的结构的是()
D.有限预应力混凝土结构
31.预应力混凝土可用来建造大跨度桥梁,因为:
()
B.可用高强钢材及高强混凝土,承载力及刚度大
32.在预应力混凝土结构中,钢束的弯起的角度一般为()°
C.≤20
33.单筋梁ρmax值
D.混凝土等级高,同时钢筋等级高,ρmax小
34.钢筋混凝土梁的弯起钢筋一般与梁纵轴成()
C.45°
35.沿钢筋纵向的混凝土裂缝比法向裂缝的危险性()
B.大
36.设计双筋梁时,当求A’5、A5时,用钢量接近最少的方法是()。
A.取ξe=ξbe
37.所谓预应力混凝土是指()
C.对外载产生拉应力部位的混凝土施加压应力
38.变形钢筋与混凝土间的粘结能力()。
C.主要是钢筋表面凸出的肋的作用
39.在支点和按构造配置箍筋区段之间的剪力包络图中的计算剪力应该由混凝土、箍筋和弯起钢筋来共同承担,其中混凝土和箍筋应承担()
B.60%
40.下列情况套箍(核心混凝土)作用不明显的是()。
A.长细比较大
41.提高梁正截面承载力的最有效方法是()。
C.增大截面高度
42.适当提高梁的配箍率(ρsv,min≤ρsv,≤ρsv,max)可以()0
C.显著提高抗剪承载力
43.设计双筋矩形截面梁时,下列哪种情况要设x=ξbho()
C.As′、As已知
44.大小偏压破坏的主要区别是:
()
D.截面破坏时受拉钢筋是否屈服。
45.单筋梁ρmax值()。
D.混凝土等级低,同时钢筋等级高,ρmax小
46.大偏心受压构件的破坏特征是:
()
B.远离纵向力作用一侧的钢筋首先被拉屈,随后另一侧钢筋压屈、砼亦被压碎
47.单筋截面梁增配受压钢筋后,截面的弯矩承载力()
D.论X值是多少,都提高。
(提示:
As′始终受压,内力臂增大)
48.在双筋截面梁计算中,如果求得的x
C.要比较A、B的计算结果后才能确定
49.受弯构件配筋量不同,依次为:
1、少筋;2、适筋;3、超筋的三个正截面,当其他条件均相同,它们的相对受压区高度ξ为()。
A.ξ1<ξ2<ξ3
50.与受弯构件正截面破坏时的相对受压区高度ξ有关的因素是()
D.钢筋、混凝土强度等级以及配筋率
51.少筋梁破坏时,则()。
B.εs>εy,εc≤εcu裂缝宽度及挠度过大
52.钢筋砼柱发生小偏压破坏的条件是:
()
D.偏心距较小,或偏心距较大,但受拉钢筋配置过多
53.在斜截面设计中,要考虑梁腹板的厚度,用腹板高度hw与腹板厚度b的比值hw/b来衡量。
对于T形截面梁hw是指:
()
B.hw=h0-hf′
54.钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加及持续时间增加而()
A.逐渐减小
55.当适筋梁的受拉钢筋刚屈服时,梁正截面的承载能力:
()
B.接近最大值
56.配箍强弱对梁斜截面开裂的影响()。
B.很小
57.设计中初定梁的截面尺寸,特别是梁高与()关系不大。
C.钢筋等级及混凝土强度等级
58.无腹筋梁的抗剪承载力随剪跨比的增大而()
B.减小
59.梁内弯起钢筋的剪切承载力为0.8
,式中0.8是用来考虑()。
B.弯筋与临界斜裂缝的交点有可能靠近剪压区致使弯筋在斜截面破坏时达不到屈服
60.钢筋砼柱发生大偏压破坏的条件是()
D.偏心距较大且受拉钢筋配置不过多
61.受弯构件正截面承载力计算中采用等效矩形应力图形,其确定原则为()。
C.两种应力图形的重心重合
62.梁内钢筋的混凝土保护层厚度是指:
()
C.纵向受力钢筋的外表面到构件外表面的最小距离
63.对适筋梁,受拉钢筋刚屈服时,则()。
C.εs=εy,εc<εcu受压边缘混凝土被压碎
64.梁内多排弯筋相邻上下弯点间距要求≤Smax,其目的是保证()。
C.斜截面抗剪强度
65.对b×ho,fc,fy,fy′均相同的大偏心受压截面,若已知M2>M1,N2>N1,则在下面四组内力中要求配筋最多的一组内力是()
B.(M2,N1)
66.对于支座附近负弯矩区段内的纵向受拉钢筋,常采用截断的方式来减少纵筋的数量。
钢筋切断点至理论断点(强度不需要点)的长度为Lw,至强度充分利用点的长度为Ld。
则:
①Lw≥()
C.20d
67.计算钢筋混凝土梁的挠度时,荷载采用()
B.标准值
68.超筋梁破坏时,钢筋应变εs和受压区边缘混凝土应变εc的关系是()。
A.εs<εy,εc=εcu
69.梁内配置箍筋后,抗剪承载力明显提高其原因是箍筋使得()。
A.纵筋销拴力增大
B.骨料啮合力增大
C.混凝土剪压区抗剪能力增大
D.以上各种抗力都增加
70.由于所处的应力状态不同。
纵向受拉钢筋的搭接长度L1、延伸长度Ld与最小锚固长度La之间的大小顺序应为:
()
D.Ld≥L1≥La
71.轴心受压构件在受力过程中钢筋和砼的应力重分布均()
A.存在
72.验算受弯构件裂缝宽度和挠度的目的是()
B.使构件满足正常使用极限状态的要求
73.当其他条件完全相同,根据钢筋面积选择钢筋直径和根数时,对裂缝有利的选择是()
C.较细的变形钢筋
74.相同的梁,由于剪跨比不同,斜截面破坏形态会不同。
其中剪切承载力最大的破坏形态是:
()
A.斜压破坏形态
75.x<2as′的双筋截面梁,在极限弯矩Mu作用下()
C.As屈服,As′不屈服
76.梁受弯矩、剪力的作用要产生斜向裂缝是因为主拉应力超过了混凝土的()
C.拉压复合受力时的抗拉强度
77.轴心压力对构件抗剪承载力的影响是()
B.轴向压力对构件的抗剪承载力有提高作用,但是轴向压力太大时,构件将发生偏压破坏;
78.梁在抗剪计算中要满足最小截面尺寸要求,其目的是:
()
B.防止出现斜压破坏
79.正截面承载力计算中,不考虑受拉混凝土作用是因为()。
C.中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生的力矩很小
80.梁中受力纵筋的保护层厚度主要由()决定。
C.周围环境和混凝土的强度等级
D.箍筋的直径大小
二、判断题(本大题共040分,共40小题,每小题1分)
×1.要求梁的配筋率ρ≥ρmin是出于对混凝土随温度变化的变形和收缩变形的考虑。
×2.界限相对受压区高度ξb与混凝土等级无关。
()
√3.冷拔低碳钢丝本身是硬钢,其母材为软钢()
√4.砌体的弹性模量有三种表示方法,即初始弹性模量E0、割线弹性模量E和切线弹性模量E’。
()
√5.钢筋混凝土受扭构件,当受扭纵筋,箍筋均屈服时为塑性破坏。
()
×6.有腹筋梁承受集中力时,梁的剪切承载力随剪跨比的增大而增大。
()
√7.与普通的预应力混凝土梁相比,双预应力混凝土梁有梁的高度小、自重轻且造型美观等特点。
()
√8.偏心受拉构件的强度计算,按纵向计算拉力Nj的作用位置不同,偏心受拉构件的破坏形态可分为大偏心受拉和小偏心受拉两类。
()
√9.弯、剪、扭共同作用下构件配筋,可先按弯矩,剪力,扭矩各自单独作用下进行配筋量计算,再按纵筋和箍筋进行面积叠加。
()
√10.弯剪扭构件承载力计算中的关键是剪扭共同作用下混凝土作用的相关系。
()
×11.进行结构构件的变形验算时,采用荷载的标准值、准永久值和材料的设计值()
×12.受弯构件正截面上混凝土受压区应力图形转化为等效矩形应力图形的等效条件是受压区合力大小不变,受压区高度不变。
()
√13.适筋梁正截面承载力与配筋量As成正比。
()
×14.混凝土强度等级越高,其应力峰值所对应的应变越小()
×15.矩形偏心受压构件的纵向钢筋一般集中布置在弯矩作用方向的截面两对边位置上,以Ag和Ag’来分别代表离偏心压力较近一侧和较远一侧的钢筋面积。
()
√16.钢筋混凝土受弯构件的承载能力极限状态是取构件破坏阶段,例如,其正截面强度计算即取图3-3(教材)所示的Ⅲa状态为计算图式基础;而使用阶段一般是指图3-3所示的第II阶段,即梁带裂缝工作阶段。
()
√17.公路桥涵设计中采用的荷载有永久荷载(恒载)、可变荷载和偶然荷载。
()
√18.少筋梁的开裂弯矩接近于素混凝土的破坏弯矩。
()
×19.箱形梁的抗扭强度计算不能近似的用实心矩形梁抗扭强度的方法。
()
√20.当抗扭钢筋配置过多,破坏时由于具有不可预见性属于脆性破坏。
()
×21.受弯构件截面最大的抵抗矩由截面尺寸确定。
()
√22.为了控制裂缝,在普通混凝土中,不宜采用高强钢()
×23.混凝土的弹性模量、切线模量和割线模量都是常量。
()
√24.含碳量越高的钢筋,屈服台阶越短、伸长率越小、塑性性能越差。
()
√25.在适筋梁中其他条件不变时Ρ越大,受弯构件正截面承载力也越大。
()
×26.正常配筋情况下,预应力混凝土梁的破坏弯矩MP值比普通钢筋混凝土梁的MP值大很多。
()
√27.由于构件的裂缝宽度和变形随时间而变化,因此进行裂缝宽度和变形验算时,还应考虑长期作用的影响()
√28.线性徐变是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。
()
×29.斜弯曲破坏理论计算通过扭曲裂面的纵向钢筋,箍筋在构件破坏时尚未达到屈服强度。
√30.在钢筋砼大偏心受压构件承载力计算时,若x
√31.剪跨比对有腹筋梁的抗剪承载力影响比对无腹筋梁的影响小。
()
√32.设计梁时,要求Ρ≤Ρmax是为了保证梁具有适当的曲率延性防止脆性破坏。
()
×33.钢筋混凝土梁在受压区配置钢筋,将增大长期荷载作用下的挠度()
×34.有腹筋梁的力学模型可假设为桁架模型,箍筋相当于受拉腹杆。
因此,它们只起拉杆作用,对周围混凝土没有约束作用。
()
√35.配螺旋箍筋的轴心受压柱中的砼抗压强度大于fc。
()
√36.对挡土墙这类受弯构件,在弯矩作用砌体将产生弯曲受拉而破坏,因此要求截面的受拉边缘最大计算拉应力必须小于弯曲抗拉极限强度。
()
×37.混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。
()
×38.受压破坏时偏心受压构件的承载力取决于受拉钢筋的强度和数量。
()
×39.在受弯构件的正截面中,混凝土受压变形最大处即是受压应力的最大处。
()
√40.不论怎样配筋的梁,只要受拉钢筋能达到屈服的,那么该梁的xxb。
()
三、填空题(本大题共040分,共40小题,每小题1分)
1.当梁内的配筋情况为______时,则不需绘制材料图。
1.参考答案:
全部纵筋伸入支座
2.将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假象材料组成的匀质截面称为______。
2.参考答案:
换算截面
3.对无明显屈服点的钢筋,通常取相当于残余应变为______时的应力作为假定的屈服点,即______。
3.参考答案:
0.2%条件屈服强度
4.受弯构件正截面破坏形态有__________________3种。
4.参考答案:
适筋少筋超筋
5.工程中一般把和______称为腹筋。
5.参考答案:
箍筋弯起钢筋
6.对于T形、工字形、倒T形截面梁,当梁上作用着集中荷载时,需要考虑剪跨比影响的截面梁是______。
6.参考答案:
倒T形截面梁
7.梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而______。
7.参考答案:
降低
8.材料弯矩图与该梁的弯矩图______,说明材料的充分利用程度越好。
8.参考答案:
越贴近
9.随着纵向配筋率的提高,其斜截面承载力______。
9.参考答案:
提高
10.随着混凝土强度等级的提高,其斜截面承载力______。
10.参考答案:
提高
11.______是少筋梁与适筋梁的界限。
11.参考答案:
最小配筋率
12.钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度,钢筋的强度越______、直径越
______、混凝土强度越______,则钢筋的锚固长度就越长。
12.参考答案:
高粗低
13.混凝土的极限压应变包括______和______两部分。
______部分越大,表明变形能力越______,越好。
13.参考答案:
弹性应变塑性应变塑性应变大延性
14.正截面承载能力计算基本假定是______。
14.参考答案:
平截面假定
15.混凝土轴心受拉构件,混凝土收缩,则混凝土的应力______,钢筋的应力______。
15.参考答案:
增大减小
16.确定弯起筋位置时,为了防止发生斜截面受弯破坏,应满足______。
16.参考答案:
So≥ho/2(So指该弯起钢筋的弯起点至充分利用点间的距离)
17.混凝土轴心受拉构件,混凝土徐变,则混凝土的应力______,钢筋的应力______。
17.参考答案:
减小增大
18.防止少筋破坏的条件是______,防止超筋破坏的条件是______。
18.参考答案:
ρ>ρmin;ξ≤ξb
19.受弯构件Ρ≥Ρmin是为了______;Ρ≤Ρmax是为了______。
19.参考答案:
防止构件少筋破坏防止构件超筋破坏
20.适筋梁破坏属于______破坏,超筋梁和少筋梁属于______破坏。
20.参考答案:
塑性脆性
21.当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时,发生的破坏形式为______;当梁的配箍率过大或剪跨比较小时,发生的破坏形式为______。
21.参考答案:
斜拉破坏斜压破坏
22.设置弯起筋的目的是______、______
22.参考答案:
承担剪力承担支座负弯矩
23.绘制材料弯矩图时,______纵筋承担的抵抗弯矩应排放在材料图的最外层,______纵筋承担的抵抗弯矩应排放在材料图的最内层。
23.参考答案:
要弯起的伸入支座的
24.钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度,钢筋的强度越______、直径越______、混凝土强度越______,则钢筋的锚固长度就越长。
24.参考答案:
高粗低
25.适筋梁破坏属于______破坏,超筋梁和少筋梁属于______破坏。
25.参考答案:
塑性脆性
26.受弯构件的破坏形式有______、______。
26.参考答案:
正截面受弯破坏斜截面受剪破坏
27.钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要是______、______、______、______。
27.参考答案:
强度塑性焊接性能粘结力
28.______是提高钢筋混凝土受弯构件刚度的最有效措施。
28.参考答案:
增加截面高度
29.碳素钢可分为______、______、和______。
随着含碳量的增加,钢筋的强度______、塑性______。
在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素,变成为______。
29.参考答案:
低碳钢中碳钢高碳钢提高降低普通低合金钢
30.将空心板截面换算成等效工字形截面的方法,是根据______、______,______不变的原则来换算的。
30.参考答案:
面积惯性矩形心位置
31.受弯构件的最小配筋率是______构件与构件的界限配筋率,是根据______确定的。
31.参考答案:
少筋适筋少筋构件的破坏弯矩等于相同截面的素混凝土构件的破坏弯矩
32.弯起筋应同时满足______、______、______,当设置弯起筋仅用于充当支座负弯矩时,弯起筋应同时满足______、______,当允许弯起的跨中纵筋不足以承担支座负弯矩时,应增设支座负直筋。
32.参考答案:
斜截面抗弯斜截面抗剪正截面抗弯斜截面抗弯正截面抗弯
33.钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度的增大而______。
用带肋变形钢筋时的平均裂缝间距比用光面钢筋时的平均裂缝间距______(大、小)些。
33.参考答案:
增大小
34.裂缝间纵向受拉钢筋应变的不均匀系数Ψ是指______、______之比,反映了裂缝间______参与工作的程度。
34.参考答案:
裂缝间钢筋平均应变裂缝截面钢筋应变受拉区混凝土
35.钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在______弯矩范围内,假定其刚度为常数,并按______截面处的刚度进行计算。
35.参考答案:
同号最大弯矩
36.斜截面破坏的主要形态有______、______、______,其中属于材料未充分利用的是______、______。
36.参考答案:
斜拉破坏斜压破坏剪压破坏斜拉破坏斜压破坏
37.受弯构件的正截面破坏发生在梁的______,受弯构件的斜截面破坏发生在梁的______,受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁发生______破坏,配置足够的腹筋是为了防止梁发生______破坏。
37.参考答案:
最大弯矩值处的截面支座附近(该处剪力较大)正截面;斜截面
38.钢筋和混凝土是不同的材料,两者能够共同工作是因为______、______、______。
38.参考答案:
两者之间良好的粘结力两者相近的线膨胀系数混凝土包裹钢筋避免钢筋锈
39.双筋梁截面设计时,As、As′均未知,应假设一个条件为______,原因是______。
39.参考答案:
χ=ξbho充分利用混凝土受压,节约总用钢量
40.受弯构件的最小配筋率是构件与______构件的界限配筋率,是根据______确定的。
40.参考答案:
适筋少筋构件的破坏弯矩等于相同截面的素混凝土构件的破坏弯矩
四、计算题(本大题共010分,共10小题,每小题1分)
1.已知钻孔灌注桩的直径d=1.1m,计算长度l0=6.82m,混凝土标号为25号,纵向钢筋采用II级钢筋,钢筋沿周边均匀布置,承受计算纵向力Nj=1537.9KN,计算弯矩Mj=1102.7KN.m。
求:
所需纵向钢筋截面面积。
1.参考答案:
(1)计算偏心距增大系数
(2)计算受压区高度系数,求μ;求Nj=3333550A+78166000Cμ;查表得各项系数。
(3)纵向钢筋面积,按ξ=0.3时μ值进行配筋Ag=49.30cm2,选用16φ20,Ag=50.26m2
2.设有一矩形截面混凝土简支梁,其截面尺寸为b×h=20cm×500cm,混凝土标号为40号,Eh=3.3X104MPa,采用高强度钢筋,Eg=1.9X106MPa,梁承受均布荷载(包括自重)q=8KN/m,计算跨度l=12m,要求确定计算荷载引起的跨中载面上、下缘处混凝土的应力
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