2014年9月份考试混凝土结构基本原理第三次作业

一、填空题（本大题共25分，共 5 小题，每小题 5 分）

1. 在受弯构件斜截面受剪承载力计算中，通常采用配置腹筋即配置 ______ 和 ______ 的方法来提高梁的斜截面受剪承载能力。

2. 大小偏心受拉构件的划分是根据轴力N的作用位置确定的。当 ______ 为大偏心受拉构件。

3. 适筋梁正截面破坏的第Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ阶段末分别是 ______ 、 ______ 和 ______ 的依据。

4. 钢筋混凝土极限扭矩TU的计算模型是 ______ 。

5. 混凝土以 ______ 来划分强度等级。在双向应力的状态下，混凝土一向受压，一向受拉时，其受压强度比单向受压强度更 ______ 。

二、名词解释题（本大题共25分，共 5 小题，每小题 5 分）

1. 延性破坏        2. 极限状态        3. 结构抗力        4. 峰值应变ε０

5. 先张法

三、计算题（本大题共25分，共 5 小题，每小题 5 分）

1. 有一矩形截面偏心受压柱，b×h=400×600mm,弯矩设计值M=380KN/m，轴力设计值N=1800kN，计算长度Lo=2.9m,偏心距增大系数η=1.0，混凝土强度等级C25，纵向受力钢筋为HRB335，求非对称配筋时的纵向受力钢筋面积

2. 一矩形截面简支梁L-1,b=250mm,h=500mm,计算跨度l=6000mm,梁上作用的均布恒载标准值为=20kN/m，均布活载标准值为=30kN/m,恒载分项系数为,活载分项系数为=1.4，混凝土采用C20

（1）计算出该梁所需要的纵向受力钢筋面积（采用HRB335钢筋）

（2）如果抗剪仅采用箍筋，求出控制截面抗剪所需箍筋的直径及间距（采用HPB235钢筋）

3. 已知矩形梁截面尺寸b×h=250mm×500mm;环境类别为一级，弯矩设计值为M=200kN.m,混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB335级钢筋，即Ⅱ级钢筋。求若配置4φ20的钢筋，能否满足要求

4. 已知：柱的轴向力设计值N=550kN，弯矩M=450 kN·m，截面尺寸b=300mm,h=600mm,(a=a’=45mm)，混凝土强度等级为C35, α1=1.0，钢筋采用HRB400级，l0=7.2m，设计成对称配筋，试求钢筋截面面积As=As’。

5. 某钢筋混凝土屋架下弦，截面尺寸为b×h=200×150mm，其所受的轴心拉力设计值为300kN,混凝土强度等级为C40，钢筋为HRB335，试求截面配筋

四、简答题（本大题共25分，共 5 小题，每小题 5 分）

1. 结构的功能包括哪三个方面？

2. 什么是结构的可靠性？它包括哪些功能要求？

3. 导致荷载效应不确定性的因素主要有哪些？影响结构构件抗力的主要因素是哪些？

4. 简述轴压构件中箍筋的作用，结合正截面承载力计算公式分析普通箍筋柱和螺旋箍筋柱的区别

5. 我国规定的钢筋混凝土梁箍筋的最大间距与哪些因素有关？

答案：

一、填空题（25分，共 5 题，每小题 5 分）

1. 

参：

箍筋 弯起钢筋

解题方案：

回答腹筋种类

评分标准：

回答出1空得1分

2. 

参：

轴力N作用在受力筋外侧时

解题方案：

回答大小偏心受拉构件的划分的根据

评分标准：

回答出1空得1分

3. 

参：

构件抗裂验算 正常使用极限状态验算 极限承载力验算

解题方案：

回答适筋梁正截面受弯的三个受力阶段的作用

评分标准：

回答出1空得1分

4. 

参：

变角空间桁架模型

解题方案：

回答钢筋混凝土极限扭矩TU的计算模型

评分标准：

回答出1空得1分

5. 

参：

立方体抗压强度标准值 低

解题方案：

回答划分强度等级的依据，以及双向受力时的强度

评分标准：

回答出1空得1分

二、名词解释题（25分，共 5 题，每小题 5 分）

1. 

参：

它是和脆性破坏相对的一个概念，是指结构在破坏前有足够的变形，有明显的预兆，不会突然断裂和失效，这种破坏称为延性破坏。

解题方案：

回答延性破坏的定义

评分标准：

回答出延性破坏的定义得5分

2. 

参：

整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。

解题方案：

回答极限状态的定义

评分标准：

回答出极限状态的定义得5分

3. 

参：

是指整个结构或构件承受内力和变形的能力(如构件的承载能力、抗裂度和刚度等)，用“R”来表示。

解题方案：

回答结构抗力的定义

评分标准：

回答出结构抗力的定义得5分

4. 

参：

混凝土的变形性能可用其一次短期加荷时的应力－应变曲线来说明，该曲线由其峰值点将其分为上升段和下降段。峰值点对应的应力为混凝土棱柱体抗压强度，其相应的应变为峰值应变ε０　，其值一般取0.002。

解题方案：

回答峰值应变的定义

评分标准：

回答出峰值应变的定义得5分

5. 

参：

在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法称为先张法。

解题方案：

回答先张法的定义

评分标准：

回答出先张法的定义得5分

三、计算题（25分，共 5 题，每小题 5 分）

1. 

参：

解题方案：

评分标准：

2. 

参：

解题方案：

评分标准：

3. 

参：

解题方案：

评分标准：

4. 

参：

解题方案：

评分标准：

5. 

参：

解题方案：

评分标准：

四、简答题（25分，共 5 题，每小题 5 分）

1. 

参：

答：结构的功能包括以下三个方面： （1）安全性。要求结构在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种直接作用和间接作用，并要求在偶然事件(校核洪水位、地震等)发生时及发生后，结构仍能保持必需的整体承载力及稳定性。 （2）适用性。要求结构在正常使用荷载作用下具有良好的工作性能，如不发生影响正常使用的过大变形和振幅；不发生过宽的裂缝等。 （3）耐久性。要求结构在正常维护下具有足够的耐久性能。即在各种因素的影响下（混凝土碳化、钢筋锈蚀等），结构的承载力、刚度和裂缝控制性能不应随时间有过大的降低，而导致结构在其预定使用期间内丧失安全性和适用性。

解题方案：

回答结构的功能包括哪三个方面。

评分标准：

回答出结构的功能包括哪三个方面得3分，回答出一方面详细内容得1.5分，答全得8分。

2. 

参：

答：结构的可靠性是指结构在规定的时间（设计使用年限）内，在正常使用、维护条件下，完成预定功能的能力。其功能要求包括结构的安全性、适用性、耐久性。

解题方案：

回答什么是结构的可靠性和它包括哪些功能要求。

评分标准：

回答出什么是结构的可靠性得2分，回答出它包括哪些功能要求得6分。

3. 

参：

答：导致荷载效应不确定性的因素有（1）恒荷载 g（与构件尺寸、材料容重等有关），其离散性一般不大（其变异系数约0.07）；（2）活荷载 q（楼面活荷载、雪荷载等，其最大值是随时间、位置而变化的，具有明显的随机性）；（3）计算模型，如计算跨度 l、理想铰结支座、弹性假定等与实际结构的差异。其中，荷载效应S的随机性主要由活荷载 q的随机性质形成。导致抗力R（或抵抗弯矩Mu）随机性的因素有（1）材料强度 fy 和 fc 的离散性，这是造成抗力R随机性的主要原因；（2）截面尺寸h0和 b 的施工误差（包括构件外形尺寸和钢筋位置的偏差）；（3）计算抗力R时对混凝土和钢筋的应力-应变关系、计算方法等进行简化。

解题方案：

回答导致荷载效应不确定性的因素和影响结构构件抗力的主要因素。

评分标准：

回答出导致荷载效应不确定性的因素得4分，回答出影响结构构件抗力的主要因素得4分。

4. 

参：

解题方案：

评分标准：

回答出轴压构件中箍筋的作用得2分，结合正截面承载力计算公式分析普通箍筋柱和螺旋箍筋柱的区别得6分

5. 

参：

解题方案：

评分标准：

回答出我国规定的钢筋混凝土梁箍筋的最大间距与哪些因素有关得8分。