混凝土结构设计试题

《混凝土结构设计》一.填空（30分，每题3分）1.建筑物对于结构的基本要求：（1）安全性性能；（2）适用性功能；（3）耐久性功能；（4）稳定性功能。2.结构选型的基本原则是：（1）满足使用要求；（2）受力性能好；（3）施工简便；（4）经济合理。3.房屋建筑中的钢筋混凝土连续梁和连续单向板，宜采用考虑塑性内力重分布的分析方法，其内力值可由弯矩调幅法确定。4.为了结构设计方便，《规范》规定：31/2ll时，按单向板设计；21/2ll时，按双向板设计；31/22ll时，宜按双向板设计，1,2ll为双向支撑板的长短边。5.单向板的经济跨度一般为2—3m；次梁的经济跨度一般为4—6m；主梁的经济跨度一般为5—8m。6.连续板中的受力钢筋可采用分离式或弯起式配筋，工程中常采用分离式配筋方式。7.轴心受压基础一般采用方形基础，偏心受压基础应采用矩形基础，长边与弯矩作用方向平行，长宽边边长之比一般在1.5—2之间。8.桥式吊车在排架上产生的的吊车荷载有吊车竖向荷载和横向水平荷载及纵向水平荷载。9.箍筋一般采用一级钢筋，对截面高度大于800mm的梁，其箍筋直径不宜小于8mm，对截面高度小于800mm的梁，其箍筋直径不宜小于6mm，10.钢筋混凝土独立柱基础的插筋的直径、位置、强度及间距应与上部柱内的纵向钢筋相同。二、简答题（30分，每题5分）1、简述结构内力包络图的作用。（1）根据结构弯矩、剪力包络图和其对应的材料图决定梁、板中纵向钢筋的弯起和切断，亦可决定箍筋直径和间距的变化。（2）保证结构所有截面都具有足够的承载力，结构材料图必须在每一截面处都大于或等于结构内力包络图。（3）确定结构所有截面面的最大内力值(绝对值)。2、塑性铰有哪些主要特点？什么情况下可以考虑塑性内力重分布？(1)塑性铰总是在结构M/Mu最大截面处首先出现。(2)塑性铰不是发生在结构的某一个截面，而是一个区段，区段长度大致为(1~1.5)h,h为梁的截面高度。(3)塑性铰能传递一定数值的塑性弯矩，并在塑性弯矩作用下将发生有限的转动。塑性铰是弹塑性材料超静定结构实现塑性内力重分布的关键。为保证塑性内力重分布的实现，一方面要求塑性铰有足够的转动能力，另一方面要求塑性铰的转动幅度又不宜过大。3、在现浇单向板肋梁楼盖中，板、此梁、主梁的计算简图如何确定?（1）结构计算单元（2）结构支承条件与折算荷载（3）结构计算跨度（4）结构计算跨数4、在排架柱的配筋计算时，对永久荷载、风荷载、吊车荷载进行组合时应注意什么？(1)在任何情况下，都必须考虑恒荷载产生的内力。(2)在吊车竖向荷载中，Dmax、或Dmin可能作用在同一跨厂房的左柱上，也可能作用在右柱上，两者只能选择一种(取不利内力)参加组合。(3)吊车横向水平荷载Tmax、作用在同一跨内的两个柱子上，向左或向右，只能选取其中一种参加组合。(4)在同一跨内Dmax、和Dmin与Tmax、不一定同时发生，故组合Dmax、或Dmin产生的内力时，不一定要组合Tmax、产生的内力。考虑到Tmax既可向左又可向右作用的特性，所以若组合了Dmax、或Dmin产生的内力，则同时组合相应的Tmax、产生的内力(多跨时只取一项)才能得到最不利的内力组合。但是，如果组合时取用了Tmax产生的内力，则必须取用相应的Dmax、或Dmin产生的内力。(5)风荷载有向左、向右吹两种情况，只能选择一种参加组合。6)由于多台吊车同时满载的可能性较小，所以当多台吊车参与组合时，其内力应乘以相应的荷载折减系数。5、为什么对周边与边梁整体连接的单向板的中间跨度，在计算弯矩时，可以将其弯矩折减20%？答：混凝土连续板支座截面在负弯矩作用下，截面上部受拉下部混凝土受压;板跨内截面在正弯矩作用下，截面下部受拉上部混凝土受压;在板中受拉区混凝土开裂后受压区的混凝土呈一拱形，如果板周边都有梁，能够有效约束“拱”的支座侧移，即能提供可靠的水平推力，则在板中形成具有一定矢高的内拱。内拱结构将以轴心压力形式直接传递一部分竖向荷载作用，使板以受弯、剪形式承受的竖向荷载相应减小，工程设计中一般减小20%。6、画图说明牛腿有哪几种破坏形态？三、基本知识综合应用（20分、6+7+7）1.请为图中阴影区标注出其合适的计算单元名称，并绘出其相应的计算简图。详见沈蒲生主编《混凝土结构设计》第四版12页2.请绘出四跨等跨度连续梁上的荷载布置示意图，并说明所能确定的最不利控制截面类别和位置。3.修正下图所示等截面连续此梁的配筋构造要求。详见沈蒲生主编《混凝土结构设计》第四版32页四、计算题（20分，每题10分）1、某单跨单层厂房，跨度18m，柱距6m，设计时考虑A4级工作制10吨吊车两台，有关吊车的数据如下：吊车最大宽度B=4200mm，吊车轮距K=3500mm，小车重G1=2吨，吊车最大轮压KNP92max，最小轮压KNP24min。求作用于排架上的吊车荷载标准值。2、某单向等跨连续板共有七跨，跨度2.2m，支撑在次梁上，次梁截面为400200mm，板上作用的荷载mKNq/3.10，试绘出其计算简图，并用弯矩调幅法计算边跨中、边跨支座、中间跨中及中间支座的弯矩。