1174水工钢筋混凝土结构 (2)

广播电视大学2006--2007学年度第二学期“开放本科’’期末考试

水利水电专业  水工钢筋混凝土结构(本)  试题

2007年7月

一、单项选择题

1．《规范》中钢筋的基本锚固长度z。是指(    )。 A．受拉锚固长度  

2．在T形截面正截面承载力计算中，当时，则该截面属于

B．第二类T形截面

3．荷载效应S、结构抗力R作为两个的基本随机变量，其功能函数为Z=R--S

A．Z>0，结构安全  

4．受弯构件斜截面设计中要求(    )。

B．弯起点应在充分利用点0．5h0以外是斜截面抗弯要求

5．软钢钢筋经冷拉后(  )。 A．抗拉强度提高但塑性降低  

6．设计双筋梁时，当求AS、A＇S时，补充条件是(    )。 A．用钢量最小   

7．一配置Ⅱ级钢筋的单筋矩形截面梁，ζb=0.544，该梁所能承受的最大设计弯矩等于   

8．在钢筋混凝土构件的挠度计算时，规范建议其刚度应取(    )。

 B．在同号弯矩段内取最小刚度

9．梁斜压破坏可能是由于(  )。 B．腹筋配置过多   

10．结构或构件承载能力极限状态设计时，在安全级别相同时，延性破坏和脆性破坏的目标可靠指标陆的关系为(  )。

C．延性破坏时目标可靠指标小于脆性破坏时目标可靠指标

L结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率称为(    )。B．可靠度 

2．受弯构件减小裂缝宽度最有效的措施之一是(    )。

  C．加大受拉钢筋截面面积，减少裂缝截面的钢筋应力

3．我国《规范》采用的混凝土的设计强度是(    )。

 c．在一定保证率下的强度值

4．失效概率与可靠指标的关系为(    )。C．可靠指标愈大，失效概率r愈小

5．设计双筋梁时，当求时，补充条件是(    )。A．用钢量最小    6．在钢筋混凝土构件的挠度计算时，规范建议其刚度应取(    )。 B．在同号弯矩段内取最小刚度

7．钢筋混凝土剪扭构件的受剪承载力随扭矩的增加而(    )。B．减小

 8．在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时，对一般梁，若V>0．25，可采取的解决办法有(  )。C．增大构件截面尺寸或提高混凝土强度等级

9．在小偏心受拉构件设计中，计算出的钢筋用量为(    )。A．  

 10．大偏心受压柱，如果分别作用两组荷载，已知、，若Ml、N1作用时柱将破坏，那么M2、N2作用时(    ) A．柱破坏   

1．混凝土强度等级是由(    )确定的。  C．立方体抗压强度标准值

2．结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率称为(  )。 B．可靠度

3．我国水工混凝土结构设计规范规定的受拉钢筋锚固长度Z。(    )。

  C．随混凝土强度等级的提高而降低，随钢筋等级的提高而增大

4．设计双筋梁时，当求A。、A：时，补充条件是(  )。  A．钢筋用量最小  

5．钢筋混凝土板中分布钢筋的主要作用不是(    )。  A．承受另一方向的弯矩  

6．钢筋混凝土受弯构件斜压破坏可能是由于(    )。   B．腹筋配置过多

7大偏心受压构件承载力设计时，（M不变时，N越小越危险）

8、大偏心受拉构件的破坏特征与（大偏心受压构件）类似。

9、预应力构件净面积An、换算面积A0、混凝土截面面积Ac存在关系（A0》An》Ac）

1．荷载标准值要小于荷载设计值。(√    )

2．当7dV>0．25^bh。，应采取的措施是加配弯起钢筋。(  ×   )

3．剪跨比A愈大，无腹筋梁的抗剪承载力愈低，但当2>3后，梁的抗剪承载力变化不大。√

4．钢筋混凝土梁的抗弯刚度为一随弯矩增大而减小的变量。(  √  )

5·对于轴心受压柱，为了减少钢筋在施工中产生纵向弯曲，宜选用较粗的钢筋。(  √  )

6·预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比，不但提高了正截面的抗裂度，而且也提高了正截面的承载力。(× )

7．材料强度标准值要小于材料强度设计值。(  ×  )

8．提高混凝土强度等级是减小钢筋混凝土构件裂缝宽度的有效措施。(  ×  )

9·受弯构件中，只有在纵向钢筋被切断或弯起的地方，才需要考虑斜截面抗弯承载力的问题。(√    )

10·在受弯构件中，当其它条件相同时，采用直径较小的钢筋可以减小裂缝宽度。(√    )

1．当，应采取的措施是增大截面尺寸。(√   )

 2．钢材的拉、压性能基本上是相同的。但是，考虑到受压时容易压屈，所以钢筋的抗压设计强度最多取为400N／mm2。(×   )

 3．偏心受压构件中远离轴向力一侧的纵向钢筋总是受拉的。(×    )

4．的T形截面梁，因为其正截面抗弯承载力相当于宽度为的矩形截面，所以配筋率。(× )

5．受弯构件斜截面设计中要求腹筋最大间距是斜截面抗弯要求。(×   )

6·同一强度等级的混凝土，它的各种力学指标关系为  (  √ )

7·材料强度标准值要大于材料强度设计值。(√  )

8·提高混凝土强度等级是减小钢筋混凝土构件裂缝宽度的有效措施。(×   )

9．偏心受压构件，当必发生大偏心受压破坏。(× )

10·结构设计的安全级别愈高，其目标可靠指标就应愈小。(×    )

三、简答题(每小题10分，共40分)

    1．简述正截面受弯构件界限破坏的概念。

答：在适筋梁和超筋梁破坏之间存在着一种界限状态，这种状态的特征是在受拉钢筋的应力达到屈服强度的同时，受压区混凝土边缘的压应变恰好达到极限压应变而破坏，即为界限破坏(6分)。此时

2·钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算时，为什么荷载和材料强度采用标准值而不是设计值?

答：因为超出正常使用极限状态而产生的后果不像超出承载能力极限状态所产生的后果那样严重，所以正常使用极限状态的可靠指标卢要小于承载能力极限状态的可靠度指标(6分)。为此，《水工混凝土结构设计规范》规定，对正常使用极限状态进行验算时，荷载分项系数、材料强度分项系数以及结构系数都取l．0，即荷载和材料强度分别采用其标准值，而不是采用它们的设计值(4分) 

3．普通预应力混凝土构件的基本工作原理是什么?

答：所谓预应力混凝土结构，就是在外荷载作用之前，先对混凝土预加压力，造成人为应力状态(4分)。它所产生的预压应力能抵消外荷载所引起的部分或全部拉应力。这样，在外荷载作用下，裂缝就能延缓或不致发生，即使发生了，裂缝宽度也不会开展过宽。(6分)

4．在斜截面承载力计算中，如果)'aV>V0。，应采取什么样的措施?

答：(1)将纵向钢筋弯起成为斜筋或加焊斜筋以增加斜截面受剪承载力(4分)(2)将箍筋加密或加粗(2分)；

(3)增大构件截面尺寸(2分)；(4)提高混凝土强度等级(2分)。

1．抵抗弯矩图中钢筋的“理论切断点’’和“充分利用点”意义是什么?

答：对正截面抗弯要求来说，一根钢筋的不需要点也称作该钢筋的“理论切断点”；因为这根钢筋既然是多余的，在理论上便可予以切断，但实际切断点还将伸过一定长度(6分)。一根钢筋的强度需要充分发挥的点称作该钢筋的“充分利用点”，这根钢筋如果变化，就会导致该正截面抗弯要求不满足(4分)。

2·正常使用极限状态与承载能力极限状态的可靠度水准为何不同?在设计中如何体现?

答：承载能力极限状态关系到结构能否安全的问题，一旦失效，后果严重，所以应具有较高的可靠度水平。正常使用极限状态关系到结构的适用性、耐久性，一旦失效，一般不会造成生命财产的重大损失。所以正常使用极限状态设计的可靠度水平允许比承载能力极限状态的可靠度适当降低(6分)。

    所以，与承载能力极限状态相比，正常使用极限状态验算时的各种参数的保证率可适当降低，材料强度采用标准值而不用设计值，即材料分项系数取为1．o；荷载也采用标准值，即荷载分项系数一律取为l．O；结构系数和设计状况系数也都取为l．0。这样，通过各种参数的不同取值体现可靠度水准的不同(4分)。

3．简述适筋梁正截面的破坏特征。

答：配筋量适中的梁，在开始破坏时，某一裂缝截面的受拉钢筋的应力首先达到屈服强度，发生很大的塑性变形，有一根或几根裂缝迅速开展并向上延伸，受压区面积迅速减小(4分)，迫使混凝土边缘应变达到极限压应变，混凝土被压碎，构件即告破坏(4分)。在破坏前，裂缝和挠度有显著的增大，有明显的破坏预兆，属于塑性破坏(延性破坏)(2分)。

4对用于钢筋混凝土结构中的钢筋有哪些原则件要求9

答：(1)建筑用钢筋要求具有一定的强度(屈服强度和抗拉强度)，应适当采用较高强度的钢筋，以获得较好的经济效益。(4分)

    (2)要求钢筋有足够的塑性(伸长率和冷弯性能)，以使结构获取较好的破坏性质(2分)。(3)应有良好的焊接性能，保证钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形(2分)。

    (4)钢筋和混凝土之间应有足够的粘结力，保证两者共同工作(2分)。

1失效概率的物理意义？

    1．答：失效概率是指结构构件处于失效状态下的概率，即结构构件不能完成预定功能的

概率。失效概率通常以户r表示。一般可简单的把影响结构可靠性的因素归纳为荷载效应S

和结构抗力R两个相互的随机变量，则失效概率为R-S2什么是混凝土徐变？徐变对混凝土结构的不利影响有哪些？

    2．答：混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形也会随着时间而增长，这种现象称为混凝土的徐变。

徐变作用会使结构的变形增大。另外，在预应力混凝土结构中，它还会造成较大的预应力

损失。徐变还会使构件中混凝土和钢筋之间发生应力重分布，使得理论计算产生误差。

3钢筋混凝土柱中配置箍筋的主要作用是什么？

答：箍筋与纵向钢筋形成整体性很好的钢筋骨架能够防止混凝土柱中纵向钢筋受压时

的向外弯凸，从而防止混凝土保护层横向胀裂剥落。此外箍筋还可以抵抗剪力，具有增强柱子延性的作用。箍筋还可以约束混凝土，提高混凝土的抗压能力。

4何谓“全预应力混凝土”？是否预应力越大越好？

答：在全部荷载即荷载效应的短期组合下，截面不出现拉应力的预应力混凝土，称为全

预应力混凝土。 施加预应力较大的全预应力混凝土可能会带来过大的反拱值，甚至使混凝土在施工阶段产生裂缝，影响结构构件的正常使用；由于构件的开裂荷载与极限荷载较为接近，使构件延性较差，对结构的抗震不利。所以，预应力不是越大越好，而应根据需要而定。

5、什么是钢筋的冷拉硬化？

3.结构的极限状态的定义及分类？

4钢筋与混凝土能够共同工作的原因是什么？

四、计算题(每小题10分。共20分)

1·已知矩形截面梁b x h=250mmX 500mm(Ⅱ级安全级别、一类环境条件)，a=35mm，由荷载设计值产生的弯矩M=150kN·m。混凝土强度等级c20，钢筋选用Ⅱ级。试求所需的受拉钢筋截面面积A。值。

解：

则

满足要求。

满足要求

2·一T形截面简支梁，承受弯矩设计值M=100kN·m，结构安全等级为Ⅱ级，混凝土为C20，钢筋为l级。截面尺寸为b＇f=400mm，h’f=80mm，b=200mm，h=500mm，试计算受拉

钢筋截面面积A。．

解：

估计为单排筋，取a=35ram(--类环境条件)，则h0=h--a=500--35=465mm。

鉴别T形梁类型：

因，所以属于第一种情况的T形梁(x≤h＇f)。

按宽度为400mm的矩形梁计算。

配筋计算：

满足要求。

1·已知一厂房T形截面吊车梁(II级安全级别、一类环境条件)，截面尺寸为

承受的弯矩设计值M=450kN·m。混凝

土为C20，钢筋为Ⅱ级。试配置截面钢筋(只需求出钢筋截面面积)。(

)

解

，故属于第二类截面类型。

2·NNN截面N(+11级安全级别、一类环境条件)，截面尺寸为bXh=200×500mm，混凝土为C20，钢筋为Il级。持久设计状况下，承受弯矩设计值已配有的受压钢筋，试配置截面钢筋(只需求出钢筋截面面积)

2．解：考虑弯矩较大，受拉钢筋按双排计算，a一60mm。

所配A’S已够