山东建筑大学混凝土结构设计期末考试复习题.docx
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1、混凝土结构设计一、单选题1、预应力混凝土受弯构件,当构件破坏时(受压区混凝土 被压碎),其受压区预应力钢筋的应力状态为(D)。A.受拉,但不屈服;B.受拉屈服;C.受压,但不屈服;D.可能受拉,也可能受拉,但不屈服。2、关于预应力混凝土受弯构件的相对受压区高度3,下面 那个说法是正确的是(C)。A.与普通混凝土的相对受压区高度相同;B.仅与混凝土和钢筋的材料性能有关;C.与混凝土和钢筋的材料性能,及预应力钢筋的应力有关;D.采用相同材料强度的前提下,比普通混凝土构件的 品大。3、后张法预应力混凝土轴心受拉构件,完成全部预应力损 失后,混凝土的有效应力为(D)。_(%n吗 l)Appcl- 耳。
2、.A. ;丁 _(40u)Apc. pc,;D. -o4、施加预应力对混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力的影 响为(A)。A.与普通混凝土构件相比,承载力提高;B.与普通混凝土构件相比,承载力降低;C.与普通混凝土相对,承载力没有影响;D.与普通混凝土构件相比,对斜截面承载力的影响不 清楚。直支撑与纵向水平系杆;天窗架间的垂直支撑等。柱间支撑包括 上柱柱间支撑和下柱柱间支撑。4、简述框架结构水平荷载作用下内力近似计算方法一一 反弯点法与D值法的不同,并说明原因。【答】反弯点法适用于梁柱线刚度比大于3的框架;D值法适用 于梁柱线刚度比小于3的框架。反弯点法假定柱的抗侧刚度和反弯点高度为固定值;D值法
3、则对 柱的抗侧刚度和反弯点位置进行修正。修正原因为梁柱刚度比小于3时,柱的抗侧刚度和反弯点位置和 梁柱刚度比、上下层梁刚度比、上下层层高等都有关系,不是固 定值,要进行修正。5、为什么要进行框架结构的侧移验算?水平荷载作用下 框架结构的剪切型变形、弯曲型变形分别由构件的哪种变形产生? 下层层间变形与上层层间变形相比,哪个大些?【答】框架结构的侧移验算能保证框架结构在正常使用条件的 变形满足要求,防止填充墙等构件的开裂。框架结构的剪切型 变形由梁柱的弯曲变形产生;框架结构的弯曲型变形由柱的轴向 变形产生。6、框架结构的下层层间变形比上层层间变形大。截面尺 寸,配筋面积、钢筋强度,混凝土强度完全相
4、同的预应力混凝土 受弯构件与普通混凝土受弯构件破坏特点的异同。(说明:受压 区配有预应力钢筋,只分析适筋构件)。【答】破坏时受拉区钢筋均屈服,混凝土被压碎,普通混凝 土构件混凝土被压碎时,受压区钢筋可达到抗压强度,预应力 混凝土构件混凝土被压碎时,非预应力钢筋可达到抗压强度, 预应力钢筋可能受拉也可能受压,但一般达不到其抗压强度。7、利用极限平衡法(塑性较线法)求解双向板承载力的基 本假定是什么?【答】双向板达到承载力极限状态时,在荷载作用下的最大弯矩 处形成塑性较线,将整块板分割成若干板块,并形成几何可变体双向板在均布荷载作用下的塑性较线是直线,塑性较线的位置与 板的形状、尺寸、边界条件、荷
5、载形式、配筋位置及数量有关; 双向板的板块弹性变形远小于塑性较线处的变形,故板块可视为 缸体,整个双向板的变形集中于塑性较线上,当板达到承载力极 限状态时,各板均绕塑性较线转动;双向板满足几何条件及平衡条件的塑性较线位置,有许多组可能 性,但其中必有一组最危险,极限荷载值为最小的结构塑性较线 破坏模式;双向板在上述塑性较线处,钢筋达到屈服点,混凝土达到抗压强 度,截面具有一定数值的塑性弯矩,板的正弯矩塑性较线处,扭 矩和剪力很小,可忽略不计。8、简述无梁楼盖在竖向荷载作用下的受力特点。【答】无梁楼盖在竖向荷载作用下,相当于受点支承的平板。根 据其静力工作特点,可将其划分为柱上板带和跨中板带,柱
6、上板 带可以视作支承于柱上的连续板;跨中板带则可视为支承于与它 垂直的柱上板带的连续板。9、某钢筋混凝土排架柱的牛腿,截面宽度Z? = 400mm,其 它尺寸见图,经计算其顶面受拉钢筋的面积为1300 mn?,根据 计算结果选择牛腿内的顶面纵筋和箍筋,在图中画出,并判断是 否需要配弯起钢筋,如果需要配弯起钢筋,也在图中画出。“ 400 600【答】4C04C0500不小于2 22+2 20O不小于120100600g/10、 框架横梁在竖向荷载作用下的弯矩,可进行调幅,调幅的原因是什么?【答】框架中允许梁端出现塑性较,因此在梁中可考虑塑性内力 重分布;对于装配式或装配整体式框架,由于钢筋焊接及
7、接缝不 密实等原因,受力后可能产生节点变形,从而引起梁端弯矩的降 低,跨中弯矩的增大。11、 某框架结构,其局部柱网置如图所示,请在图上画出三种不同的梁板结构方式,并注明梁板的结构形式。72007300单向板肋梁楼盖(任一即可)/【答】双向板肋梁楼盖(任一即可)无梁盖12、 什么情况下预应力受弯构件受压区要配置预应力筋? 这种钢筋对构件的承载能力有何影响?【答】为了防止在制作、运输和吊装等施工阶段,用阶段(1分) 的受压区(即预拉区,在预应力作用下可能受拉出现裂缝或裂缝 过宽,有时在受压区要配置预应力筋。13、 预应力混凝土受弯构件的设计计算内容有哪些?【答】1、使用阶段正截面承载力;2、使用
8、阶段斜截面受剪承载 力;3、使用阶段正截面抗裂度及裂缝宽度验算;4、使用阶段斜 截面抗裂度验算;5、变形验算;6、施工阶段(制作、运输、吊 装)的验算14、 单层厂房的围护结构有哪些构件组成,各构件的布 置位置及作用是什么?【答】单层厂房的围护结构包括屋面板、纵墙、横墙、抗风柱、 圈梁、连系梁、过梁和基础等构件。纵墙和横墙作用布置在厂房外围,抗风柱布置在横墙(山墙), 一部分厂房纵向荷载经抗风柱上端传递至屋盖系统支撑,经抗风 柱下端传递至基础。圈梁的布置与墙体高度、对厂房刚度的要求 及地基情况有关,作用将墙体与排架柱、抗风柱等箍在一起,增强厂房的整体刚度,防止由于地基不均匀澄江或较大的震动荷载
9、 对厂房产生不利影响。连系梁两端支撑在住外侧的牛腿上,将墙 体荷载传递给柱子,还起到联系纵向柱列,增强厂房的纵向刚度、 传递纵向水平荷载的作用。基础梁承担维护墙体的重量,布置在 边柱的外侧。15、 框架结构在竖向荷载作用下内力近似计算方法一一分层法的基本假定?引起误差的原因?如何修正?【答】基本假定:1.竖向荷载下框架无侧移;2.每层梁上竖向 荷载只对本层梁及与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力。 分层法将分层后柱的上下端简化为固定端引起误差。采用以下方法修正误差:(1)除底层柱外,其它各层柱的线刚 度均乘以0.9; (2)除底层柱外,其它各层柱的弯矩传递系数均 取 1/3 o16、 截面尺寸,
10、配筋面积、钢筋强度,混凝土强度完全相 同的预应力混凝土轴拉构件与普通混凝土轴拉构件的承载力及 开裂轴力是否相同?为什么?【答】承载力相同,开裂轴力不同。二者破坏时均为混凝土开裂, 钢筋屈服,所以承载力相同;预应力混凝土构件Mr=(6cn+/ik)A), 普通混凝土构件Ncr= yikAo,预应力混凝土构件的开裂轴力大于 普通混凝土。17、 预应力混凝土受弯构件受压区配置预应力钢筋的主 要目的是什么?它对构件的正截面抗弯承载力和斜截面抗剪承 载力有和影响?【答】防止施工阶段混凝土开裂;如混凝土压碎时,受压区预应 力钢筋受压,则截面的抗弯承载力可提高,如混凝土压碎时,受 压区预应力钢筋受拉,则截面
11、的抗弯承载力可略有降低;使斜截 面抗剪承载力提高。18、 什么是双向板的塑性较线?塑性较线与塑性较有何 异同?【答】双向板在荷载作用下,达到承载力极限状态时,在混凝土 板的上或下部形成许多条裂缝线,将双向板分割成许多板块,裂 缝处的受拉钢筋达到屈服,在荷载基本不变的情况下,截面能够 承受弯矩并发生转动,此混凝土裂缝线即为塑性较线,塑性较与 塑性较线概念相似,前者发生在杆件结构中,后者发生在板式结 构中。19、 下图为一板式楼梯的梯段板,采用分离式配筋,在图 中画出梯段板的配筋。(要求包含受力筋与分布钢筋,并注明哪 是受力筋,哪是分部筋)。钢筋混凝土排架结构在进行计算简图简化时,作了哪些假定?【
12、答】排架柱上端较接于屋架(或屋面梁),下端嵌固于基础顶面;横梁为轴向变形忽略不计的刚性杆。UiUi、设计题1、-3单层厂房结构,跨度18米,柱距6米。采用预应力 混凝土梯形屋架,预应力混凝土大型屋面板。其剖面图及平面图 见图1、1)、预应力混凝土屋架的下弦杆(先张法预应力混凝土轴心受 拉构件),截面尺寸如图3所示(单位:mm),配置有一束高 强钢绞线(Ap = 695m2, fptk= 1860N/mm2) ,416非预应力钢筋 (HRB400级,As = 804mm2),混凝土强度等级C50,全部的预应力损失。=270 N/mnR 015 = 140 N/mm2o试验算其使用阶段 承载力及抗
13、裂度。图3屋架下弦杆截面尺寸已知:永久荷载标准值产生的轴向拉力Ngk = 500kN;可变荷载标准值产生的轴向拉力Nqk = 200kN;可变荷载的准永久值系数 为05,结构的重要性系薪加=1.1。钢绞线:龙tk = 1860 N/mm2,jy = 1320 N/mm2, Es= 1.95x105 N/mm2, Ocon - 0.75)tkjHRB400 级钢筋:fy = 360 N/mn?,为k = 400 N/mm2, Es = 2.0xl05 N/mm2;C50 混凝土: fc = 23.1 N/mm2,yck = 32.4 N/mm2,/ = 1.89 N/mm24k =2.64 N/
14、mm2, Ec = 3.45xl04 N/mm2o2)、屋面板上荷载标准值为3.5kN/n?(含屋面板自重),屋架 自重标准值为140KN/根,上柱尺寸400 x400mm,下柱尺寸400 义600mm,试画出排架在屋面恒荷载作用下的计算简图。3)、经计算,3轴平面排架A轴柱下柱顶底截面在各单项荷载 作用下的内力见下表,试按组合出该截面的最不利内力。(表中内力均为标准值;仅考虑可变荷载效应控制的组合,恒载 分项系数取1.2;活载分项系数取1.4,屋面活荷载的组合系数 0.7,风荷载的组合系数0.6,仅一台吊车,吊车荷载的组合系数 0.7) o荷载 类型类型恒 载屋面活 载OmaxDminTma
15、x风编号123456内力 值M-45-10167-24927N4313264813500内力组合组合项目MNM max 相应NNmax 相应M【设计题】【答】1)、承载力验算:ZoA = 1.1x(1.2x500 + 1.4x200) = 968 kNM =4A+九4 =360x804+ 1320x695 = 1206.8 kN %N4=200x150 + (L95xlQ53.45 xlO4-l)x695 + (2.0 xlQ53.45 xlO4-l)x 804 = 37090 mm2Obon = 0.75tk = 0.75 X 1860= 1395 N/mm2= 18.0 N/mm2= 18
16、.0 N/mm2_(,0n f)& -a A _ (1395 - 27。) x 695 -14。x 804* -4-37090心(500 + 200)xl0324k = 18.87 N/mm2ck 437090er -crncn =18.87-18.0 = 0.87 N/mm2 f. CKpC 11J IK满足裂缝控制等级二级的要求。2)、 f; =(3.5x6x18 + 140)/2 = 259 kN柱顶弯矩:Mx = 259x(400/2-100)/1000 = 25.9kNmMx = 259 x (600 72-400/2)/1000 = 25.9 kNm0 M,、M;*)MJ77773
17、)、5、预应力混凝土受弯构件的开裂弯矩为(C)。内力组 合组合项目MNM max1.0xl+1.4x3+1.4x220.31338.2A. OpenW);(Opell + fik)Wq;B. (opcii + m)Wo;D.Woo6、某预应力混凝土构件,其裂缝控制等级为二级,其控制 条件为(B) oA.在荷载标准组合下,Ock - Opc W 0;B.在荷载标准组合下,Ock - opc W力k;C.在荷载准永久组合下,aCk - OpC fik;D.在荷载准永久组合下,aCk - OpC 0o7、先张法优预应力混凝土轴心受拉构件,在施工阶段完成 第一批预应力损失后,预应力钢筋的应力为(B)。
18、C. Ocon - 6;Ocon - CHl - 6)fEOpcI;D. OfEOpcI;Ocon - EpcI o8、后张法预应力构件可通过以下方式不能提高局压承载 力(B) oA.提高混凝土强度;B.增配纵向钢筋数量;C.增设钢筋网片;D.增大局压面积。9、先张法预应力轴心构件达到开裂状态时混凝土应力为 (C) OA.为 + Opc;B. 0;C./k;D. Opc o10、一端张拉的后张法预应力混凝土梁何处摩擦损失最大(B) oA.预应力筋张拉端截面;相应N(0.7x5+0.6x6)Nmax 相应M1.2x1 + 1.4x3+1.4x(0.7x2+0.7x5+0.6x6)1455.762
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