05级《混凝土结构设计原理》答案及评分标准

A卷

B卷

2007 ~ 2008 学年 第一学期

开课学院： 土木工程学院 课程号：20001230

考试日期： 08.1.10

考试方式：

开卷闭卷 其他

考试时间： 120 分钟 题 号 一 二 三 四 五 六 七 十总 分 得 分

一、 单项选择题（2分/每小题，共40分）

1. 与传统的砌体结构比较而言，钢筋混凝土结构的优势主要体现在（ D ）。

A．耐久性 B. 耐火性 C. 抗裂性

D. 整体性

2. 对粘结强度没有提高作用的因素是（ A ）。

A．增加锚固长度 B. 增大保护层厚度 C. 增加横向配筋 D. 增加侧向压力 3. 混凝土强度等级C30表示（ A ）

。 A．混凝土的立方强度达230/N mm 的概率不小于95% B. 混凝土的立方强度230/N mm ≥

C. 混凝土的轴心抗压强度设计值230/c f N mm ≥

D. 混凝土的轴心抗压强度标准值230/ck f N mm ≥

4. 混凝土轴心受压试件在设置密排箍筋后，其轴心抗压强度将会（ C ）。

A．不变 B. 降低

C. 提高

D. 说不清楚，可能会升也可能会降

5. 关于钢筋与混凝土间的粘结作用，以下说法正确的是（ C ）。

A．光圆钢筋粘结力主要来自胶结力

B. 变形钢筋粘结力组成中不包括胶结力

C. 变形钢筋粘结力主要来自机械咬合作用

D. 光圆钢筋粘结力组成中不包括机械咬合作用

6. 按我国现行《建筑结构可靠度设计统一标准》，建筑结构的设计使用年限通常为（ C ）。 A． 5年 B. 25年 C. 50年

D. 100年

7. 在混凝土受拉开裂之前的瞬间（ D ）。

A．混凝土与钢筋之间的粘结力已破坏 B. 混凝土内受拉钢筋应力达到屈服应力 C. 混凝土变形与钢筋变形不一致 D. 混凝土内受拉钢筋应力仍很低 8. 混凝土的收缩变形（ B ）。

A．随压应力的增大而减小 B. 随环境湿度的增大而减小 C. 随水泥用量的增加而减小 D. 随水灰比的增加而减小 9. 减小受弯构件裂缝宽度最经济有效的措施是（ D ）。

A．提高混凝土强度等级 B. 增大混凝土保护层厚度 C. 提高配筋率 D. 减小钢筋直径，配筋率不变 10. 无明显屈服点钢筋的条件屈服强度为（ A ）。

A．残余应变为0.2%时所对应的应力 B. 应变为0.2%时所对应的应力 C. 应变为2%时所对应的应力 D. 残余应变为2%时所对应的应力 11．混凝土的弹性系数ν是混凝土的（ D ）

。 A．塑性应变与弹性应变之比 B. 弹性应变与塑性应变之比 C. 弹性模量与变形模量之比 D. 变形模量与弹性模量之比 12．所谓线性徐变是指（ C ）。

A．徐变与荷载持续时间为线性关系

命题人： 组题人： 审题人： 命题时间： 教务处制

学院 建设管

理与房地产 专业、班 工程管理 年级 2005级 学号 姓名

公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊

封

线

密

C. 徐变与初应力为线性关系

D. 瞬时变形与初应力为线性关系 13．钢筋混凝土轴心受拉构件（ A ）。

A．裂缝出现前瞬间钢筋应力与配筋率无关 B. 裂缝出现时钢筋应力增量与配筋率无关 C. 开裂轴力与配筋率无关

D. 混凝土收缩引起的应力与配筋率无关

14．一钢筋混凝土轴心受压短柱已承载多年，现卸去全部荷载，则（ B ）。

A．钢筋中应力恢复到零

B. 钢筋中残留有压应力，混凝土中残留有拉应力

C. 混凝土中应力恢复到零

D. 钢筋中残留有拉应力，混凝土中残留有压应力 15．材料强度设计值是（ B ）。

A．材料强度标准值乘以分项系数 B. 材料强度标准值除以分项系数 C. 具有95%保证率的下限分位值 D. 具有95%保证率的上限分位值 16．提高梁正截面承载力最有效的方法是（ B ）。

A．提高混凝土强度等级 B. 增大截面高度 C. 增大截面宽度 D. 配置受压钢筋 17．在极限弯矩u M 下'2s x a <的双筋矩形截面梁（ C ）

。 A．'s s A A 、 分别达到y f 和'y f B. 's s A A 、 均匀不屈服

C. s A 受拉屈服，'s A 受压不屈服

D. s A 受拉不屈服，'s A 受压屈服 18．改善梁截面曲率延性的措施之一是（ A ）。

A．增大 's A B. 增大 s A C. 提高钢筋强度等级 D. 以上措施均无效 19．钢筋混凝土构件的裂缝间距主要与（ C ）。

A．混凝土抗拉强度有关 B. 混凝土回缩及钢筋伸长量有关 C. 混凝土与钢筋间的粘结强度有关 D. 混凝土极限拉应变有关

20．配置受压钢筋的梁的长期刚度大一些，主要原因是（ A ）。

A．可减少混凝土收缩和徐变对挠度的影响 B. 减小了受压区高度 C. 增加了配筋率 D. 增加了延性

二、 填空题（2分/每小题，共10分）

1. 钢筋混凝土结构的延性破坏是指 结构或构件在破坏前有明显变形或其他预兆的破坏类型

2. 从材料层面看，混凝土受力破坏的起源在于 混凝土在受荷之前便已存在初始微裂缝

3. 按我国现行《建筑结构可靠度设计统一标准》，建筑结构应满足的功能要求可概括为 安全性、适用性、耐久性 4．裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ的物理意义是 反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉钢筋应变的影响程度

5．在偏心受压柱承载力计算中引入偏心距增大系数η的目的是 近似考虑二阶弯矩对轴向压力偏心距的影响

三、 判断题（2分/每小题，共20分）

1. 钢筋强度越高，所需锚固长度越长（ √ ）

2. 关于影响混凝土立方体抗压强度的各种因素

与立方体试件的大小和形状无关（ × ） 与养护时的温度、湿度及龄期均有关（ √ ） 与加载速度的大小有关（ √ ） 3. 关于平面应力状态下的混凝土强度

处于拉压应力状态下的混凝土强度总是低于其在单轴应力状态时的强

度，无论是单轴受拉还是受压（ √ ）

处于双向受拉应力状态下的混凝土强度接近于其在单轴受拉时的强度（ √ ）

处于双向受压应力状态下的混凝土强度并不总是高于其在单轴受压时

的强度（ × ）

4. 混凝土的强度等级越高，其弹性模量值就越大，塑性性能就越好（ × ）

5. 在轴心受拉构件中，钢筋与混凝土之间的粘结力沿构件全长是均匀分布的（ × ）

6. 混凝土在荷载作用下只会有徐变变形，没有收缩变形，因为收缩变形不是由荷载作用引起的（ × ）

四、 简答题（5分/每小题，共15分）

1. 什么叫少筋梁、适筋梁和超筋梁？为什么在实际工程中要避免采用少筋梁和超筋梁？

答：钢筋混凝土梁正截面受弯破坏发生

少筋破坏min 0h h ρρ⎛⎞

<⎜⎟⎝⎠→少筋梁；（ 1分 ）

适筋破坏min 0b h

h ρρρ⎛⎞≤≤⎜⎟⎝⎠

→适筋梁；

（ 1分） 超筋破坏()b ρρ<→超筋梁。（ 1分）

由于少筋梁和超筋梁的破坏类型均属脆性破坏，鉴于安全或经济上的考虑在实际工程中应避免采用。

（ 2分） 2．钢筋混凝土简支梁在发生斜截面受剪破坏时可能出现的三种形态及其破坏特征？我国现行《混凝土结构设计规范》是如何防止相应破坏形态出现的？

答：钢筋混凝土简支梁发生斜截面受剪破坏三种形态及其破坏特征分别是 斜压破坏，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度；（ 1分 ） 斜拉破坏，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度；（ 1分 ）

剪压破坏，受剪承载力介于斜压和斜拉破坏之间并和配箍率密切相关。

（ 1分 ）

对于斜压破坏，通常用控制截面的最小尺寸来防止；对于斜拉破坏，则

用满足箍筋的最小配箍率条件及构造要求来防止；对于剪压破坏，则通

过计算来满足斜截面承载力要求。（ 2分 ）

3．影响混凝土结构耐久性的主要因素是哪些？怎样进行耐久性概念设计？ 答：影响混凝土结构耐久性的主要因素包括

内部因素：混凝土强度、密实性、水泥用量、水灰比、氯离子及碱含量、

外加剂用量、保护层厚度等；

（ 2分 ） 外部因素：环境条件、包括温度、湿度、2CO 含量、侵蚀性介质等。（ 1

分 ）

应根据结构的环境类别和设计使用年限进行耐久性概念设计。（ 2分 ）

五、 计算题（共15分）

计算所需有关数据及公式：

C40混凝土强度设计值22

119.1/, 1.71/, 1.0c t f N mm f N mm α===； HRB400级钢筋'2360/,0.518y y b f f N mm ξ===

钢筋混凝土柱截面如图所示，柱长细比小于5，截面尺寸400mm ×600mm （偏心方向沿长边），对称配筋4 25，纵筋保护层厚度30mm ，混凝土强度等级C40，纵筋HRB400，试确定：

1) 轴心受压承载力u N ；

2) 界限破坏时的压弯承载力 u u N M 、；

3) 纯弯时的受弯承载力u M ；

4) 请根据以上计算结果近似画出该截面的N －M 相关曲线，并判别在设计压力为1500KN 、弯矩为595KN m ⋅的情况下该截面是否安全（无需计算）。

解：柱长细比小于5， 1.0ϕ= （ 1分 ）

轴心受压承载力

()''0.9u c y s N f A f A ϕ=+

20.9 1.019.140060036082553984KN π⎛⎞

=××××+×××=⎜⎟⎝⎠

（ 2分 ）

'25

3042.522

s s d a a c mm ==+

=+=，

060042.5557.5s h h a mm =−=−=（ 1分 ） 界限破坏时的压弯承载力

10 1.019.14000.518557.52206ub c b N f b h KN αξ=××××==（ 2分 ） ()()()()2'''10022310.521.019.1400557.50.51810.50.518600*********.542.522061042.570742ub ub i c b b y s s u s h M N e f bh f A h a N a KN m ηαξξπ

⎛⎞

−+−−−⎜⎟

⎝⎠

=×××××−×+⎛⎞

××

××−−××−=⎜⎟⎝⎠

i i ==（ 3分 ）

纯弯时的受弯承载力

由于采用对称配筋，易判断'2s x a <，此时 （ 1分 ）

()()'20360425557.542.534

u y s s M f A h a KN m π

≈−=××

××−=i （ 2分 ）

根据以上计算结果可近似画出该截面的u u N M −相关曲线如左图，并可判别在设计压力为

1500KN 、弯矩为595KN m ⋅的情况下该截面安全。 （ 3分 ）