山东交通学院成人学历结构设计原理期末考试题及参考答案.docx

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1、一、填空题（每小题4分，共20分）1 .受弯构件正截面破坏的三种形式为少筋梁破坏、和 O答案：受弯构件正截面破坏的三种形式为少筋梁破坏、 适筋梁和超筋梁 。2 .大偏心受压构件的相对受压高度x应在大于，小于 之间变化。答案：大偏心受压构件的相对受压高度x应在大于2；，小于4%之间变化。3 .混凝土保护层的作用有 和答案：混凝土保护层的作用有保护钢筋不受大气侵蚀和保证钢筋与混凝上间良好粘结。二、判断题（每小题2分，共计10分）1.结构的安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性。（）A.正确B.错误答案：A2.混凝土构件受到的压应力越大，其收缩变形也越大。（）A.正确B.错误答案：B3作用长期效应

2、组合是永久作用标准值与可变作用频遇值效应组合。（）A.正确B.错误 答案：B4 .螺旋箍筋柱承载能力的提高是通过使螺旋箍筋受压而间接达到的。（）A.正确B.错误 答案：B5 .计算T形截面弯、剪、扭复合受力构件时，翼缘也要分配扭矩。（）A.正确B.错误答案：A三、选择题（每小题2分，共10分）1.与素混凝土梁相比，适量配筋的钢混凝土梁的承载力和抵抗开裂的能力（ ）oA.承载力提高很多，抗裂提高不多B.抗裂提高很多，承载力提高不多C.均提高很多D.均提高不多答案：A2.钢筋与混凝土能共同工作的主要原因是（）。A.防火、防锈B.混凝土对钢筋的握裹及保护C.混凝土与钢筋有足够的粘结力，两者线膨胀系数

3、接近D.钢筋抗拉而混凝土抗压答案：C3.双筋矩形截面应满足J盘的条件，其目的是（）A.防止超筋破坏B.保证箍筋屈服C.防止少筋破坏D.保证受压钢筋屈服答案：A四、简答题（每小题6分，共24分）1.什么是极限状态？分为哪几类？有何表现？答案：极限状态是：整体结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一 功能要求时,此特定状态为该功能的极限状态。极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏-安全极限状态三类。承载能力极限状态表现为：（1）刚体失去平衡；（2）材料强度破坏；（3）结构转变为机动体 系；（4）结构或结构件丧失稳定。正常使用极限状态表现为（1）影响正常使用或外观的变

4、形；（2）影响正常使用或耐久性 能的局部损坏；（3）影响正常使用的振动；（4）影响正常使用的其他特定状态。破坏-安全极限状态又称为条件极限状态，指允许发生局部的破坏，而其余部分仍具有 适当的可靠度。3 .圆形偏压构件承载能力极限状态计算的基本假定有哪些？答案：（1）截面应变分布符合平截面假定；（2）不考虑混凝土的抗拉强度；（3）受压区混凝土的极限压应变，混凝土的强度等级C50及以下时取久0.0033 , C80时取久=0.（X）3,中间强度等级采用直线内插；（4）混凝土的压应力图形为矩形；（5）钢筋的应力视为理想的弹塑性体，各根钢筋的应力根据应变确定。4 .什么是先张法？简述先张法预应力混凝土

5、构件的施工步骤及主要设备。答案：先张法即先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。首先在台座上按设计规定的拉力张拉钢筋，并用锚具临时固定，再浇筑构件混凝土，待混凝土达到一定强度（一般不低于混凝土设计强度的80%）后，放松钢筋，让钢筋的回缩力通过钢筋与混凝土间的粘结作用，传递给混凝 ,使混凝土获得预压应力。使用的主要设备有：张拉台座，千斤顶，锚具五、计算题(每小题12分，共36分)1 .钢筋混凝土 T梁，梁肋的宽度力=180吹加，梁高h = 1500mm,翼缘板的计算宽度为乙=1380小加，4. = 110m帆，采用C30混凝 土, HRB335钢筋，截面配主筋1025, As =4909/7?m2,

6、最小配筋率/皿=。.2%，受拉主钢筋形心到截面下缘的距离4 = 88仙，f,d= 2S0MPa , fcd= 3.SMPa , ftd =.39MPa ,= 0.56。求该梁的最大承载力。答案：(1) % =as= 1500 88 = 1412 mma 49f)Qf1 30p = =-% = 1.93%Pmm =0.45 = 0.45 xT = 0.22%,且不小于 0. 2%,说明不是少筋梁。bh 180x1412，nmfsd 280(2)判定T形截面类型由 fcdbrhf =13.8x1380x 110= 2094840N, fsd As = 280 x 4909 = 1374520 N由

7、于九瓦hf .%A，说明该梁为第一类T形截面梁。由 fedfX =fsd得 13.8xl380xx = 280x4909解 = 722mm x = 12.2nvn,说明该梁为一类T梁且不是超筋梁。Mdll=fcdbfx-)72 2= 13.8x1380x72.2x(1412-)=1891.8x1()6 机= 189L8KNm2,有一现浇的正方形轴心受压构件，计算长度为3. 5m。承受轴向力组合设计值Nd=1500kN,结构重要性系数九=1,拟采用C30混凝土， =13. 8Mpao纵向钢筋为HRB400, /；/=330MPao试设计柱的截面尺寸并配置钢筋。答案：(1)确定构件的截面尺寸：假定

8、夕=1%,并设。二1,由 nNdQ.9(p(fcdA + fSil As)得 1.0x1500 xlO3 0.5%A = 0.5%x 300x300 = 450Mm2,满足钢筋最小用量的要求。3.钢筋混凝土矩形偏心受压构件，截面尺寸为人x/z = 350mmx550mm，计算长度/。=2.5加，承受轴向力组合设计值N” =1000 KN ,弯矩组合设计值=250KN加。拟采用C25混凝土，纵向钢筋为HRB335,结构重要性系数九二1, fsd= fsd= 2S0 MPa ,fed = U SMPa ,4=0.56 ,设4 = 4 = 50mm。试按非对称配筋设计钢筋。答案：（1）大、小偏心受压

9、的初步判别由于=型9 = 4.55 0.3% = 15() mm,故可先按大偏心受压构件进行设计。es =e +h/2-as -1 x 250 + 550 / 2 - 50 = 475 nvn(2)取 x =也)=280 Iran计算所需的纵向钢筋面积A、,由北应=f*x国一争+ fsdAg Y)OQf)得 l.OxlOOOxlO3 x475 = 11.5x 35() x 280 x (500- - ) + 28()x A/x(5()0-50 )解得：A- = 997/n/7?2 0.2%M = 385nvn2,满足最小配筋率要求。 *(4)计算所需的纵向受拉钢筋面积A由，科d = fcdbx

10、+fsj A-4；A得 l.OxKXX) xlO3 = 11.5 x 350 x 280 + 280 x 997 - 280 Av解& = 454加22 0.2/obh = 385 mm2,满足最小配筋率要求。一、选择题（每小题3分，共15分）1.钢材的含碳量越低，则（）。A.屈服台阶越短，伸长率也越短，塑性越差B.强度越高，塑性越好C.屈服台阶越长，伸长率越大，塑性越好D.强度越低，塑性越差答案：C知识点：第一章难度：5解析：规定。2.受弯构件斜截面承载力计算公式的建立是依据（）形态建立的。A.斜压破坏B.剪压破坏C.斜拉破坏D.弯曲破坏答案：B知识点：第四章难度：3解析：规定。3.为了避免

11、斜拉破坏，在受弯构件斜截面承载力计算中，通过规定下面（）条件来限制。A.规定最小配筋率B.规定最大配筋率C.规定最小截面尺寸限制D.规定最小配箍率答案：D知识点：第四章难度：3解析：规定。二、填空题（每小题3分，共15分）1 .结构的极限状态可分为 极限状态和 极限状态。答案：结构的极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。知识点：第二章难度：2解析：规定。2 .受弯构件斜截面破坏的三种形式为斜压破坏、和 o答案：受弯构件斜截面破坏的三种形式为斜压破坏、 斜拉破坏 和 剪压破坏 。 知识点：第四章难度：2解析：规定。3 .周边支承的桥面板，根据其长边与短边的比值分为 和 o答案：周边支

12、承的桥面板，根据其长边与短边的比值分为单向板和双向板。知识点：第三章难度:3解析：规定。三、判断题（每小题2分，共计10分）1 .剪跨比m是剪跨a与有效高度ho的比值。（）A正确B.错误答案：B知识点：第四章难度:3M解析：剪跨比根=二。%2 .减小台座与预应力筋间温差引起的预应力损失的措施是采用多级升温养护。（）A.正确B.错误答案：B知识点：第十二章难度:3解析：减小台座与预应力筋间温差引起的预应力损失的措施是采用两级升温养护。3 .预应力混凝土受弯构件依据正截面抗裂性要求确定预应力钢筋面积。（）A.正确B.错误答案：A知识点：第十二章难度:2解析：规定。4 .预应力混凝土构件的挠度由偏心

13、预加力Np引起的预拱度和外荷载产生的下挠度两部分组成。 （）A.正确B.错误答案：B知识点：第十三章难度:3解析：预应力混凝土构件的挠度由偏心预加力Np引起的反拱度和外荷载产生的下挠度两部分组成。5 .我国公路桥梁结构的设计使用寿命统一取为100年。（）A.正确B.错误答案：B知识点：第二章难度:2解析：我国公路桥梁结构的设计基准期统一取为100年。四、问答题（每小题6分，共24分）1 .受弯构件正截面破坏的形态有哪些？有何破坏特征？答案：（1）适筋梁破坏的特点是当荷载增加到一定程度后，受拉钢筋首先屈服，然后受压混凝土被压碎，属塑性破坏。（2）少筋梁破坏的特点是裂缝一旦出现，即很快形成临界斜裂

14、缝，并迅速延伸至梁顶，使混凝土裂通，梁被拉断而破坏，属脆性破 坏。（3）超筋梁破坏的特点是随着荷载的增加，受压混凝土首先被压碎，受拉钢筋未屈服，属脆性破坏。2 .保证受弯构件斜截面抗剪强度、斜截面抗弯强度的构造措施是什么？答案：（1）保证钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪能力的构造措施是：相对支座而言的第一排弯起钢筋顶部的弯折点应位于支库中心截 面处，以后各排（跨中方向）弯起钢筋的梁顶部弯折点应落在或超前前一排（支点方向）弯起钢筋梁底部弯折点处或弯折点以内。 弯起钢筋的弯终点外尚应留有一定的锚固长度。位于梁侧的底层钢筋不应弯起。（2）钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯能力的构造措施是：弯筋与梁纵轴的交点应

15、位于该筋的不需要点之外。弯筋的弯起点至其充 分利用点的距离$应满足$之 外。3 .什么是预应力混凝土？其作用是什么？有何优点？答案：预应力混凝土是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其值和分布能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适的程 度的混凝土。预应力的作用是使混凝土构件在使用荷载作用下不致开裂，或推迟开裂，或者减小裂缝开展的宽度。预应力构件的优点有：提高了构件的抗裂度和刚度；可以节省材料，减轻自重；可以减小梁的竖向剪力和主拉应力；结构 质量安全可靠；预应力可做为结构构件连接的手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。五、计算题（每小题12分，共36分）1 .钢筋混凝土 T梁，梁

16、肋的宽度6 = 200加?，梁高h = 1300mm,翼缘板的计算宽度为乙=1280加“，% = 110/加，采用C25混凝 土, HRB335钢筋，截面配主筋1028, 4 =6158 ran2,最小配筋率min二2%，受拉主钢筋形心到截面下缘的距离4 = 11。加% fsd = 2S0 MPa, fcd = 11.5MPa , ftd =.23MPa,0.56。求该梁的最大承载力。答案：（1） /?0h as 1300 110 = 1 90 /rimp = =6158 = 2.59% pmn=0.45= 0.45 x - = 0.19% ,且不小于 0. 2%,说明不是少筋梁。200x11

17、90minfsd330（2）判定T形截面类型由力6后 = 11.5x1280x110 = 1619200N，fsdAs =280 x 6158 = 1724240 N由于心/ hf=110mm由于蒜4=0.56x1190 = 666= 156，削z,说明该梁为二类T梁且不是超筋梁。Ix . hf（4）M.= fcdbx（h. -） + fcd（bf -b）hf （/z0 -11.5x200x156x(1190-) + 11.5x(1280-200)x110x(1190-)=1949.6 x 1。6 n mm= 1949.6KN - m2 .有一现浇的矩形轴心受压构件，计算长度为3.5m。承受轴

18、向力组合设计值Nd=1500kN,结构重要性系数为=1,拟采用C30混凝土,X,13. 8Mpao纵向钢筋为HRB400, /J=330MPa。试设计柱的截面尺寸并配置钢筋。答案：(1)确定构件的截面尺寸:假定二1%,并设。二1,由九M W 0.99gM +/, )得 1.0x1500 xK)3 wo.9xlx(13.8xA + 33OxO.Olx A)解 A 2 97403mz/z2选用矩形截面，bxh = 300x350 = 10500077m2 o(2)求纵向钢筋A由/。/产3500/300=11. 7,查表，得 0=0. 96由为 Nd=0.9e(AdA + /1d4j得 1.0x15

19、00 x 103 = 0.9x0.96 x (13.8x 300 x350 + 330 x A；)解 A； = 1325 mm2 0.5%A = 0.5%x300 x 350 = 525nvn2,满足钢筋最小用量要求。3 .钢筋混凝土矩形偏心受压构件，截面尺寸为x/z = 350mmx550mm,计算长度/。= 25% ,承受轴向力组合设计值N” = 800 KN ,弯矩组合设计值=200KN加。拟采用C25混凝土，纵向钢筋为HRB335,结构重要性系数几=1280,fcd=H.5MPa,蒜=0.56 ,设4,=4=50加%。试按对称配筋设计纵向钢筋。答案：(1)大、小偏心受压的初步判别,丁 /()2500. c,由于 = 4.55 0.3% = 150m机，故可先按大偏心受压构件进行设计。es= % + /2 - as= 1 x 250 + 550 / 2 - 50 = 475 mm(2)求中性轴位置由匕叫=几+九4几A，九=九，A =A得 lOxlOOOxU =ii.5x350xx解x = 248% o. 2%bh=0. 2%X 350X550=385 nin?满足最小配筋率要求。