石家庄铁道大学混凝土结构设计期末2010土木期末

石家庄铁道学院2009-2010学年第2学期2007级本科班期末考试试卷(A)课程名称：混凝土结构设计原理任课教师：考试时间：120分钟学号：姓名：班级：考试性质(学生填写)：正常考试()缓考()补考()重修()提前修读()题号一二三四五六七总分满分1510123033100得分阅卷人(注：答案全部写在答题纸上)一、选择题(每小题1.5分，共15分)1、混凝土在下列何种情况下抗压强度会降低()。A．两向受压B．两向受拉C．一拉一压D．三向受压2、钢筋混凝土受弯构件抗裂性计算的依据为()。A．第Ⅰ阶段末B．第Ⅱ阶段末C．第Ⅲ阶段末D．第Ⅱ阶段；3、在钢筋混凝土受弯构件正截面的计算中，平截面假定的适用范围是()A.弹性阶段B.带缝工作阶段C.破坏阶段D.以上阶段均可4、下列属于间接作用的是（）。A．自重B．预应力C．地震作用D．风荷载5、下列状态属于正常使用极限状态的是()A.结构作为刚体失去平衡B影响耐久性能的局部损坏C因过度的塑性变形而不适于继续承载D构件失去稳定6、一对称配筋的大偏心受压柱，承受的四组内力中，最不利的一组内力为()A.M＝500mkN，N＝200kNB.M＝500mkN，N＝304kNC.M＝500mkN，N＝398kND.M＝500mkN，N＝506kN7、相同条件下，螺旋箍筋柱与普通箍筋柱相比较，螺旋箍筋柱的（）。A．承载力提高，稳定性和延性不提高；B．稳定性、延性提高，承载力不提高；C．承载力、延性和稳定性均得到提高；D．承载力和延性均提高，稳定性不提高8、下列属于正常使用极限状态的计算原则的是()A．汽车荷载应计入冲击系数的影响B.要考虑结构重要性系数的影响C.应该以受弯构件正截面受力全过程中的第Ⅱ阶段作为计算依据D.荷载组合要采用永久作用标准值效应与可变作用标准值效应的组合9、不能减小预应力筋和孔道摩擦引起的预应力损失的措施是()。A．将一端张拉改为两端张拉B．采用超张拉C．采用使孔道壁较光滑的制孔器D．采用使孔道壁粗糙的制孔器。10、直线配筋的预应力混凝土先张构件，不会发生的预应力损失为()A．锚具变形、钢丝内缩和接缝压缩损失B．力筋和孔道之间的摩擦引起的损失C．养护温差引起的损失D．钢筋松弛引起的损失二、填空题(每空1分，共10分)1、钢筋和混凝土之间的粘结力主要由三部分组成：()、()和()。2、一轴心受压构件，承受长期荷载，因为混凝土的徐变影响，受压纵筋的应力会()(填增大或减小或不变)。3、钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算中采用“等效”矩形应力图形代替受压区混凝土的应力图形中的“等效”是指()和()。4、利用纵筋弯起抗剪时，要求弯起点距该钢筋强度充分利用点以外20h，这是斜截面()承载力的要求。(填抗弯或抗剪)5、结构的可靠指标与失效概率具有一一对应的数量关系，可靠指标越小，则失效概率越()。6、无腹筋简支梁斜截面的破坏形态和剪跨比有着密切的关系，当发生剪压破坏时，其剪跨比一般为()。7、偏心受压构件的破坏性质和长细比有关，其中长柱的破坏性质为失稳破坏，而短柱的破坏性质为()破坏。三、名词解释(每个3分，共12分)混凝土徐变界限破坏混凝土结构的耐久性预应力度四．简答题(每题6分，共30分)1.钢筋混凝土梁抗剪承载力复核时，如何选择复核截面的位置？2.钢筋混凝土受弯构件中应主要配置哪几种形式的钢筋？它们分别起什么作用？3.在T形截面钢筋混凝土受弯构件设计和复核时，分别如何判断T梁类型？4.什么叫大偏心受压破坏和小偏心受压破坏？它们的破坏规律和破坏性质有何不同？5.简要叙述预应力混凝土先张法和后张法的主要施工工艺。五．计算题(共33分)1(13分)、有一截面尺寸为250600mm的矩形梁，所承受的最大弯矩组合设计值dM=500kNm，结构重要性系数0＝1。拟采用C30混凝土、HRB400钢筋，cdf=13.8MPa，sdsdff=330MPa，b＝0.53，%2.0min，mm40sa，mm70sa。试计算截面配筋面积。(提示：判断是否需要设计为双筋梁)2(10分)、钢筋混凝土矩形偏心受压构件，截面尺寸为b×h=400mm×500mm，计算长度m5.20l，＝1.0。承受轴向力组合设计值Nd=900kN，弯矩组合设计值Md=300mkN。拟采用C30混凝土，纵向钢筋为HRB335，结构重要性系数10.0，sdf=sdf=280MPa，cdf=13.8Mpa，56.0b，Es=2.0×105Mpa，设mm50ssaa。试按对称配筋设计钢筋。3(10分)、已知后张预应力混凝土简支T梁，为部分预应力混凝土A类构件。表1为跨中截面弯矩标准值(mkN)计算结果，表2为跨中截面几何性质，表3为跨中截面预应力损失)MPa(l计算结果。设预应力钢筋张拉控制应力con1395MPa，弹性模量51.9510MPapE，面积2mm4448pA，主梁采用C50混凝土，4c3.4510MPaE，MPa65.2tkf。正截面抗裂性的要求是：tkpcstf7.0和0pclt，式中的st、lt分别指短期效应和长期效应组合下外荷载引起的受拉边缘的应力，pc指预应力混凝土梁由预加力引起的受拉边缘的永存预应力。试验算该截面的正截面抗裂性(提示：不考虑混凝土的收缩徐变在非预应力钢筋中产生的内力)表1跨中截面弯矩标准值(mkN)计算结果主梁自重1GM二期恒载2GM车辆荷载(不计冲击)短期效应sQM1长期效应lQM1210070029751700表2跨中截面几何性质截面面积A(×106mm2)构件下边缘至截面中性轴距离by(mm)预应力筋重心至截面中性轴的距离pe(mm)惯性矩I(×1012mm4)净截面0.5891789.8649.80.1289换算截面0.7240803.6663.60.1649表3跨中截面预应力损失(MPa)l计算结果1l2l4l5l6l62254835100共4页，第5页石家庄铁道学院2009-2010学年第2学期2007级本科班期末考试试卷(B)课程名称：混凝土结构设计原理任课教师：考试时间：120分钟学号：姓名：班级：考试性质（学生填写）：正常考试（）缓考补考（）重修（）提前修读（）题号一二三四总分满分20104030100得分改卷人注意：所有答案均应写在答题纸上，题号要写清，否则无效。一、单项选择题：(每小题均只有一个正确答案，每小题2分，共20分)1．下列哪种构件，钢筋的配筋率计算中采用有效截面面积（）。A．受弯构件；B．轴心受压构件；C．偏心受压构件；D．受扭构件2．下列属于间接作用的是（）。A．自重；B．预应力；C．地震作用；D．风荷载3．相同条件下，螺旋箍筋柱与普通箍筋柱相比较，螺旋箍筋柱的（）。A．承载力提高，稳定性和延性不提高；B．稳定性、延性提高，承载力不提高；C．承载力、延性和稳定性均得到提高；D．承载力和延性均提高，稳定性不提高4．下列属于承载能力极限状态内容的是（）。A．过度的塑性变形导致不能继续承载；B．影响适用性的变形；C．影响耐久性的裂缝；D．影响外观的局部损坏5．某T形截面简支梁，mmhmmbmmhmmbff100,1250,650,250，混凝土采用C50，纵筋采用HRB400，mmas40，安全等级为二级，环境类别为一类，试问，该梁按构造要求需要配置的下部最小纵筋面积(2mm)为（）。共4页，第6页（已知：53.0,330,83.1,4.22bsdsdtdcdMPaffMPafMPaf）A．305；B．1903；C．381；D．15256．下列属于正常使用极限状态的计算原则的是()A．汽车荷载应计入冲击系数的影响B.要考虑结构重要性系数的影响C.应该以受弯构件正截面受力全过程中的第Ⅱ阶段作为计算依据D.荷载组合要采用永久作用标准值效应与可变作用标准值效应的组合7．下列哪种破坏形态，属于延性破坏（）。A．少筋梁破坏；B．超筋梁破坏；C．大偏心受压破坏；D．小偏心受压破坏8．下列关于钢筋松弛的定义，说法正确的是（）。A．在长期荷载作用下，即使应力不变的情况下，应变随时间延长不断增长的现象；B．在长期荷载作用下，即使应变不变的情况下，应力随时间延长不断增长的现象；C．在长期荷载作用下，保持长度固定不变，应力随时间延长不断降低的现象；D．在长期荷载作用下，保持长度固定不变，应力随时间延长不断增长的现象9．下列哪种预应力损失先张法有，而后张法没有（）。A．1l；B．2l；C．3l；D．4l10．相同条件下，螺旋箍筋柱与普通箍筋柱相比较，螺旋箍筋柱的（）。A．承载力提高，稳定性和延性不提高；B．稳定性、延性提高，承载力不提高；C．承载力、延性和稳定性均得到提高；D．承载力和延性均提高，稳定性不提高二、判断题(正确的标√，错误的标×，每小题1分，共10分)1．普通钢筋混凝土梁中，受力纵筋的面积一定，则采用直径细的钢筋比粗的钢筋对控制裂缝宽度有利。（）2．混凝土中水灰比越大，则混凝土收缩和徐变也越大。（）3．混凝土立方体抗压强度实测值的大小与加载速度无关()4．普通钢筋混凝土梁只要按计算设置足够的箍筋和斜筋，就可避免出现斜裂缝。（）5．预应力梁中的预应力值越大，则梁的破坏弯矩也越大。（）共4页，第7页6．钢筋混凝土基本构件的设计包括计算设计和概念设计，计算设计重要，概念设计不怎么重要。（）7．钢筋混凝土受弯构件的设计包括正截面和斜截面承载力的设计，前者属于承载力能力极限状态的设计内容，后者属于正常使用极限状态的设计内容。（）8．材料的抵抗弯矩包络图若能包住计算弯矩包络图，受弯构件就不会发生斜截面抗弯承载力的破坏。（）9．预应力混凝土梁的截面刚度比同样条件的钢筋混凝土梁大。（）10．预应力混凝土梁计算中，先张梁采用换算截面，后张梁采用净截面。（）三．简答题(叙述要简明扼要，每小题5分，共40分)1.钢筋与混凝土之间的粘结力主要组成有哪些？2.试述我国《公路桥规》规定了结构设计的哪三种设计状况，分别进行什么方面的计算。3.钢筋混凝土适筋梁当受拉钢筋屈服后能否再增加荷载？为什么？少筋梁能否这样？4.钢筋混凝土梁抗剪承载力复核时，如何选择复核截面的位置？5.简述螺旋箍筋柱的破坏特点。6.钢筋混凝土T形截面梁的设计和复核计算中，如何判断T梁类型？7.什么是钢筋混凝土的换算截面？将钢筋混凝土开裂截面化为等效的换算截面的基本前提是什么？8.什么是预应力度？《公路桥规》对配筋混凝土构件如何分类？四．计算题（共30分，每小题10分）1、有一截面尺寸为300600mm的矩形梁，结构重要性系数0＝1。采用C30混凝土、HRB335钢筋，cdf=13.8MPa，sdsdff=280MPa，b＝0.56，%2.0min，mm40sa，mm70sa，已配纵筋2mm1884sA，2mm509sA。试计算该梁正截面受弯承载力的大小。2、某受压构件，截面尺寸为250×400mm，柱的计算长度0l＝3.5m；＝1.06。承受轴向压力设计值N＝350KN，弯矩设计值M＝200kN∙m，拟采用C40级混凝土（cdf＝18.4MPa），HRB400级钢筋（sdsdff＝330MPa）；ssaa＝40mm，b＝0.53，试计算所需的钢筋面积。3、一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸bh＝300×650mm。混凝土为C30，纵筋共4页，第8页为HRB335，配有一层受拉钢筋，钢筋面积21256mmsA，sa=40mm。在施工阶段，由自重和施工荷载引起的控制截面的弯矩标准值150kNmkM。施工时混凝土的强度达到了设计强度90%，18.06MPackf，其弹性模量和钢筋的弹性模量比值为Esα=6.89。检算施工阶段混凝土受压边缘压应力tccσ和钢筋拉应力sσ（《公路桥规》规定施工阶段混凝土受压边缘的压应力要满足0.8tccckfσ，0.75sskfσ）