重大2015年结构设计原理 ( 第2次作业 ).doc

1、第 2次作业 一、单项选择题（本大题共 30分，共 15 小题，每小题 2 分） 1. 正截面承载能力计算中采用等效矩形应力图形，其确定原则为（ ）。 A. 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B. 矩形面积 xfc曲线面积， 0.8c C. 由于截面假定 0.8c 2. 对钢筋冷加工的目的是（ ） A. 提高屈服强度 B. 增加钢材的塑性 C. 提高钢筋与 混凝土的粘结强度 D. 调直、除锈 3. 截面的弯曲变形时用曲率 来度量的，因此：（ ） A. 就等于构件单位长度上两截面间的绝对转角 B. =1/ ， 是变形曲线在该截面处的曲率半径 C. 是一个中心转角 4. 预应力混凝土可用来建造

2、大跨度桥梁，因为：（ ） A. 有反拱，变形小 B. 可用高强钢材及高强混凝土，承载力及刚度大 C. 可作拼装手段，预先检验 5. 混凝土的极限压应变 （ ） A. 包括弹性应变和塑性应变、塑性部分越大、延性越好； B. 包括弹性应变和塑性应变，弹性部分越大，延性越好； C. 是 口 曲线上最大压应力所对应的应变值。 6. 梁的抵抗弯矩图要求包围设计弯矩图，其目的是保证：（ ） A. 正截面抗弯强度 B. 斜 截面抗弯强度 C. 斜截面抗剪强度 7. 受弯构件是指 ( )。 A. 截面上有弯矩作用的构件 B. 截面上有剪力作用构件 C. 截面上有弯矩和剪力作用的构件 D. 截面有弯矩、剪力和扭

3、矩作用的构件 8. 混凝土收缩变形（ ） A. 与 混凝土所受的应力大小有关 B. 随水泥用量的增加而减小 C. 随水灰比的增加而增大 9. 无腹筋简支梁，主要通过下列哪种方式传力： （ ） A. 纵筋的销栓力 B. 混凝土骨料的啮合力 C. 混凝土与拉筋形成的拱 10. 无腹筋梁随着剪跨比由小到大，其斜截面的破坏形态将由（ ） A. 斜拉转变为剪压，再转变为斜压 B. 斜拉转变为斜压，再转变为剪压 C. 剪压转变为斜压，再转变为斜拉 D. 斜压转变为剪压，再转变为斜拉。 11. 当适筋梁的受拉钢筋刚屈服时，梁正截面的承载能力：（ ） A. 达到最大值 B. 接近最大值 C. 离最大值还有较大

4、一段距离 D. 开始下降 12. 梁内钢筋的混凝土保护层厚度是指： （ ） A. 纵向受力钢筋的形心到构件外表面的最小距离 B. 箍筋的外表面到构件外表面的最小距离 C. 纵向受力钢筋的外表面到构件外表面的最小距离 D. 纵向受力钢筋的合力 作用点到构件外表面的最小距离 13. 相同的梁，由于剪跨比不同，斜截面破坏形态会不同。其中剪切承载力最大的破坏形态是： ( ) A. 斜压破坏形态 B. 剪压破坏形态 C. 斜拉破坏形态 14. 指出下列哪些说法是错误的（ ） A. 受压构件破坏时，受压钢筋总是受压屈服的 B. 大偏心受压构件破坏时，受拉钢筋已经屈服 C. 小偏心受压构件破坏时，受拉钢筋可

5、能受压，也可能受拉。 15. 偏心受拉构件的受拉区砼塑性影响系数 Y与轴心受拉构件的塑性影响系数Y相比（ ） A. 相同 B. 小 C. 大 二、判断题（本 大题共 30 分，共 15 小题，每小题 2 分） 1. 梁板的截面尺寸由跨度决定。（ ） 2. 梁内的腹筋为斜截面抗剪承载力而设。（ ） 3. 在 m=M/Vh0相同时，承受集中力的连续梁抗剪能力比相同条件的简支梁低。（ ） 4. 在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。 5. 采用边长为 100mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其换算系数是0.95。（ ） 6. 若轴压柱承受不变的荷载，则不论经过多长时间

6、，钢筋及砼压应力都不随时间的变化。（ ） 7. 螺旋箍筋仅用在轴向荷载很大且截面 尺寸受限制的轴心受压短柱中。（ ） 8. 在对称配筋偏心受压构件中， M相同时， N越小越安全。（ ） 9. 双筋梁对称配筋截面不会出现超筋破坏。（ ） 10. 部分预应力混凝土结构主要受力特性介于全部预应力混凝土结构和钢筋混凝土结构之间。（ ） 11. 部分预应力混凝土结构构件的疲劳强度取决于各组成部分的疲劳强度，它与受拉区混凝土裂缝有关。（ ） 12. 偏压构件，若 ei0.3ho ，则一定为大偏压构件。（ ） 13. 梁发生斜截面弯曲破坏的可能是钢筋弯起位置有误。（ ） 14. 箱形梁的抗扭强度计算不能近

7、似的用实心矩形梁抗扭强度的方法。 （ ） 15. 在适筋梁中其他条件不变时 越大，受弯构件正截面承载力也越大。（ ） 三、计算题（本大题共 30 分，共 2 小题，每小题 15 分） 1. 已知矩形截面梁，计算弯矩 Mj 298 KN.m、采用 25号混凝土 , 级钢筋。 求：截面尺寸和受拉钢筋截面面积，复核强度以及绘出配筋图。（提示：设 b 25cm） 2. 已知先张部分预应力混凝土空心板截面尺寸如图所示，计算跨径 l=12.6m，混凝 土标号为 40号；预应力钢筋采用冷拉 IV级钢筋， RYb =Ry=750Mpa,非预应 力钢筋为 级 ,Rg=340Mpa，跨中截面有永久荷载产生的弯矩：

8、一期恒载弯矩为 Mg1=147.6KN.m,二期恒载弯矩为 Mg2=65.3KN.m;可变荷载弯矩ML=220.8KN.m(无人群荷载 )求：当按 B类构件设计容许裂缝宽度 f=0.1mm时，确定预应力钢筋和非预应力钢筋的截面面积。 四、名词解释题（本大题共 10分，共 2 小题，每小题 5 分） 1. 最小配筋率 2. 混凝土立方体强度 答案： 一、单项选择题（ 30 分，共 15 题，每小题 2 分） 1. A 2. A 3. B 4. B 5. A 6. A 7. C 8. C 9. C 10. D 11. B 12. C 13. A 14. A 15. C 二、判断题（ 30 分，共

9、15 题，每小题 2 分） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 三、计算题（ 30 分，共 2 题，每小题 15 分） 1. 参考答案： b 25cm , h 75cm； Ag 17.3 cm2，选用 3 28， Ag 18.47 cm2，强度复核时，对 级钢筋直径大于或等于 28mm时，设计强度取 320MPa，复核结果，MjMu 。 解题方案： 解：由题知， 1. 求受压区高度 x 设（由 C25，材料可知） 由 （可） 2. 求梁高 h 已知由解得： 设，则校验截面尺寸，由教材 P30内容可知 ，则 3. 计算受压区高度

10、x 由式（ 3-14）可得： （可） 4. 求由式（ 3-13）可得 5. 选筋并布置 选 622，采用双排布置钢筋，配筋图略 6. 配筋验算 实际配筋率（可） 7. 强度复核 计算实际配筋的受压区高度 x 由式（ 3-13）可得 由式（ 3-14）可得截面抵抗弯矩为： 抵抗弯矩小于 3.5%，安全 评分标准： 2. 参考答案： （ 1）换算成工字形截面的几种特性 Ah=2963.04cm2 I=1.337X105cm4 Whl=44567cm3 （ 2）使用荷载作用下梁底缘的混凝土拉应力 hl=9.73Mpa （ 3）确定预应力钢筋用量 计算有效预应力 hY 及预应力度 hl=5.6Mpa

11、， hy hl hl=4.09Mpa =hy/hl=0.42 1 有效预应力 NY=455.23KN C、预筋面积 K=0.9RbY=6 75Mpa， 预应力损失按 30%估算，有效预应力 Y=0.7K=472.5Mpa 。 AY=NY/Y=9.63cm2 ；选用 4l 20， AY=12.56cm2 9.63cm2。 （ 4）非预应力钢筋面积 h0=540cm 短期荷载组合的计算弯矩： 荷载比例 ML/（ Mg+ML） =51% 50% Mj=1.2Mg+1.4ML=564.6KN.m 求受压区高度，设 Xhi ，时 X=6.08cm hi，=9.82cm Ag=13.01cm2 选用 42

12、0 ， Ag=12.56cm2。 解题方案： 解： 1.首先将模孔 面积按惯性矩且形心位置不变的等效原则，将空心板截面换算为工字截面。因为 =35.63cm， =40.37cm 换算的工字形截面为：胶板宽度 b计算： b=25.25cm，翼缘板厚度和宽度计算： =9.82cm, 99cm 2. 工字形截面几何特性计算： =2963.04， =1.377,=445673 ，借用荷载作用下梁底缘砼拉应力为： =9.73 MPa 4. 确定预应力钢筋用量： （ 1）计算梁底所需的有效预压应力及预应力度：因为 =0.1mm,查表可得容许名义拉应力为 4.6 MPa，查表可得构件高度修正系数 =0.9，

13、同 时，假定非预筋含量 =0.59，则修正后的容许名义拉应力为， =10 MPa，梁底缘的砼有效预压应力为： =4.09 MPa，相应的预应力度为：=0.429.63（ 4）计算非预应力钢筋截面积：设全部钢筋的截面积重心点至截面受压边缘距离： =54cm，短期荷载组合的计算弯矩，载荷比例：=51%50%，荷载系数不再提高： =56416KN，截面砼受压高度 x计算： 设时，由公式得： =564.6，解得： x=6.08cm=564.6，计算表明，钢筋满足强度要求。 评分标准： 四、名词解释题（ 10分，共 2 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 最小配筋率是少筋梁与适筋梁的界限。当梁的配筋率由 min逐渐减少，梁的工作特性也从钢筋混凝土结构逐渐向素混凝土结构过渡，所以， min可按采用最小配筋率 min的钢筋混凝土梁在破坏时，正截面承载力 Mu等于同样截面尺寸、同样材料的素混凝土梁正截面开裂弯矩标准值的原则确定。 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 混凝土的立方体抗压强度是一种在规定的统一试验方法下衡量混凝土强度的基本指标。 解题方案： 混凝土的立方体抗压强度是一种在规定的统一试验 方法下衡量混凝土强度的基本指标。 评分标准： 关键点答对给满分