2023年電大《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》形成性考核冊答案

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理作業(yè)1

一、選擇題（每題4分，共32分）

1.以下關(guān)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的說法錯誤的是1A）。

A.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)目重大，有利于大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震

B.取材較方便、承載力高、耐久性佳、整體性強

C.施工需要大量模板、工序復(fù)雜、周期較長、受季節(jié)氣候影響大

D.耐火性優(yōu)、可模性好、節(jié)約鋼材、抗裂性差

2.我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：混凝土強度等級依據(jù)（D）確定。

A.圓柱體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)B.軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值

C.棱柱體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值I）.立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值

3.混凝土的彈性系數(shù)反映了混凝土的彈塑性性質(zhì)，定義（A）為彈性系數(shù)。

A.彈性應(yīng)變與總應(yīng)變的比值B.塑性應(yīng)變與總應(yīng)變的比值

C.彈性應(yīng)變與塑性應(yīng)變的比值D.塑性應(yīng)變與彈應(yīng)變的比值

4.混凝土的變形模量等于1D）.

A.應(yīng)力與彈性應(yīng)變的比值B.應(yīng)力應(yīng)變曲線原點切線的曲率

C.應(yīng)力應(yīng)變曲線切線的斜率D.彈性系數(shù)與彈性模量之乘積

5.我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：對無明顯流幅的鋼筋，在構(gòu)件承載力設(shè)計時，取極限抗拉強

度的〔C）作為條件屈服點”

A.75%B.80%C.85%D.70%

6.結(jié)構(gòu)的功能要求不包括（D）

A平安性B適用性C耐久性D經(jīng)濟性

7.結(jié)構(gòu)上的作用可分為直接作用和間接作用兩種，以下不屬于間接作用的是（B）o

A地震B(yǎng)風(fēng)荷載C地基不均勻沉降D溫度變化

8.（A）是結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計時采用的荷載根本代表值，是現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)?建筑結(jié)構(gòu)荷載

標(biāo)準(zhǔn)？（GB50009-2001）中對各類荷載規(guī)定的設(shè)計取值。

A荷載標(biāo)準(zhǔn)值B組合值C頻遇值D準(zhǔn)永久值

二、判斷題（每題2分，共20分）

1.通常所說的混凝土結(jié)構(gòu)是指素混凝土結(jié)構(gòu)，而不是指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（X）

2.混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土為主要材料，并根據(jù)需要配置鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋、型鋼等，組成承力構(gòu)

件的結(jié)構(gòu)。（J）

3.我國？混凝土標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定：鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土強度等級不應(yīng)低于CIO。（X）

4.鋼筋的伸長率越小，說明鋼筋的塑性和變形能力越好。（X）

5.鋼筋的疲勞破壞不屬于脆性破壞。（X）

6.粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土形成整體、共同工作的根底。（V）

7.只存在結(jié)構(gòu)承載能力的極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)的正常使用不存在極限狀態(tài)。（X）

8.一般來說，設(shè)計使用年限長，設(shè)計基準(zhǔn)期可能短一些；設(shè)計使用年限短，設(shè)計基準(zhǔn)期可能長

一些。（X）

9.鋼筋和混凝土的強度標(biāo)準(zhǔn)值是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計時采用的材料強度根本代表

值。（V）

10.荷載設(shè)計值等于荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項系數(shù)，材料強度設(shè)計值等于材料強度標(biāo)準(zhǔn)值乘以

材料分項系數(shù)。（J）

三、簡答題（每題8分，共48分）

1.鋼筋和混凝土這兩種物理和力學(xué)性能不同的材料，之所以能夠有效地結(jié)合在一起而共同工作,

其主要原因是什么？

答：1）鋼筋和混凝土之間良好的納結(jié)力；

2）接近的溫度線膨脹系數(shù)；

3）混凝土對鋼筋的保護(hù)作用。

2.試分析素混凝土梁與鋼筋混凝土梁在承載力和受力性能方面的差異。

答：素混凝十.梁的承載力很低，變形開展不充分，屬脆性破壞,鋼筋混凝十.梁的承載力比素混

凝土梁有很大的提高，在鋼筋混凝土梁中，混凝土的抗壓能力和鋼筋的抗拉能力都得到了充分利用，

而且在梁破壞前，其裂縫充分開展，變形明顯增大，有明顯的破壞預(yù)兆，屬延性破壞，結(jié)構(gòu)的受力

特性得到顯著改善。

3.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中選用鋼筋的原則是什么？

答：1）較高的強度和適宜的屈強比：

2）足夠的塑性；

3）良好的可?焊性；

4）耐久性和耐火性

5）與混凝土具有良好的黏結(jié)力。

4.什么是結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)？結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為幾類，其含義是什么？

答：整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一局部超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計指定的某一功能要求，這個特

定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩類。

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件到達(dá)最大承載能力、疲勞破壞或者到達(dá)不適于繼續(xù)承載的變形時的狀態(tài)，稱為承載

能力極限狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件到達(dá)正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值的狀態(tài)，稱為正常使用極限狀態(tài)。

5.什么是結(jié)構(gòu)上的作用？結(jié)構(gòu)上的作用分為哪兩種？荷載屬于哪種作用？

答：結(jié)構(gòu)上的作用是指施加在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的力，以及引起結(jié)構(gòu)變形和產(chǎn)生內(nèi)力的原因。

結(jié)構(gòu)上的作用又分為直接作用和間接作用。荷載屬于直接作用。

6.什么叫做作用效應(yīng)？什么叫做結(jié)構(gòu)抗力？

答：直接作用和間接作用施加在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，由此在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力和變形（如軸力、剪力、

彎矩、扭矩以及撓度、轉(zhuǎn)角和裂縫等），稱為作用效應(yīng)。

結(jié)構(gòu)抗力是指整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作用效應(yīng)（即內(nèi)力和變形）的能力，如構(gòu)件的承載能力、

剛度等。

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理作業(yè)2

一、選擇題（每題2分，共10分）

1.受彎構(gòu)件抗裂度計算的依據(jù)是適筋梁正截面（A）的截面受力狀態(tài)。

A.第I階段末B.第II階段末C.第III階段末

2.受彎構(gòu)件正截面極限狀態(tài)承載力計算的依據(jù)是適筋梁正截面（C）的截面受力狀態(tài)。

A.第I階段末B.第II階段末C.第III階段末

3.梁的破壞形式為受拉鋼筋的屈服與受壓區(qū)混凝土破壞同時發(fā)生，那么這種梁稱為iC）o

A.少筋梁B.適筋梁C.平衡配筋梁D.超筋梁

4.雙筋矩形截面梁正截面承載力計算根本公式的第二個適用條件X?2。的物理意義是（C

A.防止出現(xiàn)超筋破壞B.防止出現(xiàn)少筋破壞

C.保證受壓鋼筋屈服D.保證受拉鋼筋屈服

5.受彎構(gòu)件斜截面承載力計算公式是以（D）為依據(jù)的。

A.斜拉破壞B.斜彎破壞C.斜壓破壞D.剪壓破壞

二、判斷題（每題2分，共16分）

1.混凝土強度等級的選用須注意與鋼筋強度的匹配，當(dāng)采用HRB335、HRB400鋼筋時，為了保

證必要的粘結(jié)力，混凝土強度等級不應(yīng)低于C2b；當(dāng)采用新HKB400鋼筋時，混凝土強度等級不應(yīng)低

于C30o（J）

2.一般現(xiàn)澆梁板常用的鋼筋強度等級為HPB235、HRB335鋼筋。（V）

3.混凝土保護(hù)層應(yīng)從受力縱筋的內(nèi)邊緣起算。（X）

4.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計算公式中考慮了受拉區(qū)混凝上的抗拉強度。（X）

5.鋼筋混凝土梁斜截面破壞的三種形式是斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞。（VI

6.鋼筋混凝土無腹筋梁發(fā)生斜拉破壞時，梁的抗剪強度取決于混凝土的抗拉強度，剪壓破壞也

根本取決于混凝土的抗拉強度，而發(fā)生斜壓破壞時，梁的抗剪強度取決于混凝土的抗壓強度。（V）

7.剪跨比不是影響集中荷載作用下無腹筋梁受剪承載力的主要因素\（X）

8.鋼筋混凝土梁沿斜截面的破壞形態(tài)均屬于脆性破壞。（V）

三、簡答題（每題5分，共30分）

1.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面的有效高度是指什么？

答：計算梁、板承載力時，因為混凝土開裂后，拉力完全由鋼筋承擔(dān)，力偶力臂的形成只與受

壓混凝土邊緣至受拉鋼筋截面重心的距離有關(guān)，這一距離稱為截面有效高度。

2.根據(jù)配筋率不同，簡述鋼筋混凝土梁的三種破壞形式及其破壞特點？

答：1)適筋破壞；適筋梁的破壞特點是：受拉鋼筋首先到達(dá)屈服強度，經(jīng)過一定的塑性變形，

受壓區(qū)混凝土被壓碎，屬延性破壞。

2)超筋破壞；超筋梁的破壞特點是：受拉鋼筋屈服前，受壓區(qū)混凝土已先被壓碎，致使結(jié)

構(gòu)破壞，屬脆性破壞。

3)少筋破壞；少筋梁的破壞特點是：一裂即壞，即混凝土一旦開裂受拉鋼筋馬上屈服，形

成臨界斜裂縫，屬脆性破壞。

3.在受彎構(gòu)件正截面承載力計算中，短的含義及其在計算中的作用是什么？

答：?是超筋梁和適筋梁的界限，表示當(dāng)發(fā)生界限破壞即受拉區(qū)鋼筋屈服與受壓區(qū)倫外邊緣到

達(dá)極限壓應(yīng)變同時發(fā)生時，受壓區(qū)高度與梁截面的有效高度之比。

其作用是，在計算中，用品來判定梁是否為超筋梁。

4.什么情況下采用雙筋截面梁？

答：對于給定截面彎矩當(dāng)按單筋截面梁設(shè)計時，假設(shè)給定彎矩設(shè)計值過大，截面設(shè)計不能滿足

適筋梁的適用條件(X自5%°),且由于使用要求截面高度受到限制乂不能增大，同時混凝土強度等

級因條件限制不能再提高時，可采用雙筋截而.即在截面的受東區(qū)配置縱向鋼筋以補充混身十受壓

能力的缺乏。

5.有腹筋梁斜截面剪切破壞形態(tài)有哪幾種？各在什么情況下產(chǎn)生？

答：受彎構(gòu)件斜截面剪切破壞的主要形態(tài)有斜壓、剪壓和斜拉三種。

當(dāng)剪力相比彎矩較大時，主壓應(yīng)力起主導(dǎo)作用易發(fā)生斜壓破壞，其特點是混凝土被斜向壓壞，

箍筋應(yīng)力達(dá)不到屈服強度。

當(dāng)彎剪區(qū)彎矩相比剪力較大時，主拉應(yīng)力起主導(dǎo)作用易發(fā)生斜拉破壞，破壞時箍筋應(yīng)力在混凝

土開裂后急劇增加并被拉斷，梁被斜向拉裂成兩局部，破壞過程快速突然。

剪壓破壞時箍筋在混凝土開裂后首先到達(dá)屈服，然后剪壓區(qū)混凝土被壓壞，破壞時鋼筋和混凝

土的強度均有較充分利用。

6.影響有腹筋梁斜截面受剪承載力的主要因素有哪些？

答：配有腹筋的混凝土梁，其斜截面受剪承載力的影響因素有剪跨比、混凝土強度、縱向鋼筋

的銷栓作用、箍筋的配筋率及其強度、彎起鋼筋的配置數(shù)量等。

四、計算題(每題11分，共44分)

1.鋼筋混凝土矩形梁，一類環(huán)境，其截面尺寸。x〃=25()mmx6(X)mm,承受彎矩設(shè)計值

M=216kNm,采用C30混凝土和HRB335級鋼筋。試配置截面鋼筋。

22

解：C30混凝土f(.=14.3N/mm,ft=1.43N/，HRB335級鋼筋fy=f'y=3OO7V/mm,

并取4=0.550,一類環(huán)境，取梁的保護(hù)層c=25mm,鋼筋直徑d可按20mm估計。當(dāng)梁內(nèi)只有一

2()

排受拉鋼筋時，=A-25-y=/?-35mm,4=600-35=565mm.

求受壓區(qū)高度工及A

x=119.78mm<^b/?0=0.55x565=310.75mm,滿足要求。

選用3@25(A=1473mn?),單排布置，鋼筋間距和保護(hù)層等均能滿足構(gòu)造要求。

2.矩形截面梁=250mmx600mm,已配縱向受拉鋼筋4根22mm的HRB400級鋼筋，按以

下條件計算此梁所能承受的彎矩設(shè)計值。

①混凝土強度等級為C25；

②假設(shè)由于施工原因，血凝土強度等級僅到達(dá)C20級。

解：

①查教材附錄知：對于一類環(huán)境，可取梁的保護(hù)層厚度c=25mm,HRB400級鋼筋

22

fy=fy=360N/mm,C25級混凝土fc=1\.9N/mnr,\=1520/wn。

當(dāng)混凝土強度等級為C25,梁所能承受的彎矩設(shè)計值為2.58x10*N?〃加。

②假設(shè)由于施工原因，混凝土強度等級僅到達(dá)C20級，C20級混凝土/；=9.6"/6加。

假設(shè)由于施工原因，混凝土強度等級僅到達(dá)C20級，梁所能承受的彎矩設(shè)計值為

2.46xlO'N."""o

3.一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，處于一類環(huán)境，平安等級二級，混凝土強度等級為C25,梁

的截面尺寸為〃x〃=250mmx550mm,縱向鋼筋采用HRB335級鋼筋，箍筋采用HPB235級鋼筋，均

布荷載在梁支座邊緣產(chǎn)生的最大剪力設(shè)計值為250kN。正截面強度計算已配置4025的縱筋，求所需

的箍筋。

解：(1)確定計算參數(shù)

2222

fy=300N/mm,fyi.=210N/nnn,f。=119Nimm,ft=1.27?//mm,=1.0,

hw=ho=h-as=550-35=5\5rwn

(2)驗算截面尺寸

51

^=%50=2.06<4,屬一般梁

0.252"、她，=0.25x1.0x11.9x250x515=383031N=383ZNA匕.=250ZN截面符合

要求。

(3)驗算是否需要計算配置箍筋

故需進(jìn)行計算配置箍筋。

(4)求箍筋數(shù)量并驗算最小配筋率

選雙肢箍①8(4,.,=50.3mm,n=2)代入上式可得：

取5=100〃〃〃，可得：

滿足要求

4.承受均布荷載設(shè)計值g作用下的矩形截面簡支梁，平安等級二級，處于一類環(huán)境，截面尺寸

Z?x/2=2(X)nnnx550nim,混凝土為C30級，箍筋采用HPB235級鋼筋。梁凈跨度/“=5〃?。梁中已配

有雙肢①8@200箍筋，試求：梁在正常使用期間按斜截面承載力要求所能承擔(dān)的荷載設(shè)計值,。

解：

首先，確定計算參數(shù)，C30混凝土￡=1.43N/〃〃〃2,由于縱筋布置方式未知，暫按單排布置，

可取as=35mm,那么％=515mm。HPB235級鋼筋的｛、=21ON/mirr。

然后，計算簡支梁所能承擔(dān)的剪力

最后，計算該梁在正常使用期間按斜截面承載力要求所能承擔(dān)的荷載設(shè)計值

由匕二L弘，那么9=組=2X1711=68.44'N/一

2/“5

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理作業(yè)3

一、選擇題(每題2分，共14分)

1.螺旋箍筋柱較普通箍筋柱承載力提高的原因是(C)。

A.螺旋筋使縱筋難以被壓屈B.螺旋筋的存在增加了總的配筋率

C.螺旋筋約束了混凝土的橫向變形I).螺旋筋的彈簧作用

2.大偏心和小偏心受壓破壞的本質(zhì)區(qū)別在于(B)。

A.受拉區(qū)的混凝土是否破壞B.受拉區(qū)的鋼筋是否屈服

C.受壓區(qū)的鋼筋是否屈服D.受壓區(qū)的混凝土是否破壞

3.偏心受壓構(gòu)件界限破壞時，(D

A.遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服比受壓區(qū)混凝土壓碎早發(fā)生

B.遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服比受壓區(qū)混凝土壓碎晚發(fā)生

C.遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服與另一側(cè)鋼筋屈服同時發(fā)生

D.遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土壓碎同時發(fā)生

4.進(jìn)行構(gòu)件的裂縫寬度和變形驗算的目的是(A)o

A.使構(gòu)件滿足正常使用極限狀態(tài)要求B.使構(gòu)件能夠在彈性階段工作

C.使構(gòu)件滿足承載能力極限狀態(tài)要求D.使構(gòu)件能夠帶裂縫工作

5.軸心受拉構(gòu)件破壞時，拉力(C)承擔(dān)。

A.由鋼筋和混凝土共同B.由鋼筋和局部混凝土共同

C.僅由鋼筋D.僅由混凝土

6.其它條件相同時，鋼筋的保護(hù)層厚度與平均裂縫間距、裂縫寬度的關(guān)系是(A)o

A.保護(hù)層越厚，平均裂縫間距越大，裂縫寬度也越大

B.保護(hù)層越厚，平均裂縫間距越小，裂縫寬度越大

C.保護(hù)層厚度對平均裂縫間距沒有影響，但保護(hù)層越厚，裂縫寬度越大

7.通過對軸心受拉構(gòu)件裂縫寬度公式的分析可知，在其它條件不變的情況下，要想減小裂縫寬

度，就只有(AJo

A.減小鋼筋直徑或增大截面配筋率

B.增大鋼筋直徑或減小楹面配筋率

C.增大截面尺寸和減小鋼筋截面面積

二、判斷題(每題2分，共24分)

1.鋼筋混凝土受壓構(gòu)件中的縱向鋼筋一般采用HRB400級、HRB335級和RRB400級，不宜采用

高強度鋼筋。(V)

2.在軸心受壓短柱中，不管受壓鋼筋在構(gòu)件破壞時是否屈服，構(gòu)件的最終承載力都是由混凝土

被壓碎來控制的。(V)

3.鋼筋混凝土長柱的穩(wěn)定系數(shù)0隨著長細(xì)比的增大而增大。(X)

4.兩種偏心受壓破壞的分界條件為：JW4為大偏心受壓破壞；J＞短為小偏心受壓破壞。

(V)

5.大偏心受拉構(gòu)件為全截面受拉，小偏心受拉構(gòu)件截面上為局部受壓局部受拉。(X)

6.鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件破壞時，混凝土的拉裂與鋼筋的受拉屈服同時發(fā)生。(X)

7.靜定的受扭構(gòu)件，由荷載產(chǎn)生的扭矩是由構(gòu)件的靜力平衡條件確定的，與受扭構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)剛

度無關(guān)，此時稱為平衡扭轉(zhuǎn)。(V)

8.對于超靜定結(jié)構(gòu)體系，構(gòu)件上產(chǎn)生的扭矩除了靜力平衡條件以外，還必須由相鄰構(gòu)件的變形

協(xié)調(diào)條件才能確定，此時稱為協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)。(V)

9.受扭的素混凝土構(gòu)件，一旦出現(xiàn)斜裂縫即完全破壞。假設(shè)配置適量的受扭縱筋和受扭箍筋，

那么不但其承載力有較顯著的提高，且構(gòu)件破壞時會具有較好的延性。［V)

10.在彎剪扭構(gòu)件中，彎曲受拉邊縱向受拉鋼筋的最小配筋量，不應(yīng)小于按彎曲受拉鋼筋最小

配筋率計算出的鋼筋截面面積，與按受扭縱向受力鋼筋最小配筋率計算并分配到彎曲受拉力鋼筋截

面面積之和。(V)

11.鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫的開展是由于混凝土的回縮和鋼筋伸長所造成的。(J)

12.荷載長期作用下鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度增長的主要原因是混凝土的徐變和收縮。(J)

三、簡答題(每題5分，共45分)

1.鋼筋混凝土柱中箍筋應(yīng)當(dāng)采用封閉式，其原因在于？

答：鋼筋混凝土柱中掖筋應(yīng)當(dāng)采用封閉式抽筋是為了保證鋼筋骨架的整體剛度，井保證構(gòu)件在

破壞階段箍筋對混凝土和縱向鋼筋的側(cè)向約束作用。

2.鋼筋混凝土偏心受壓破壞通常分為哪兩種情況？它們的發(fā)生條件和破壞特點是怎樣的？

答：鋼筋混凝土柱偏心受壓破壞通常分為大偏壓破壞和小偏壓破壞。

當(dāng)偏心距較大，且受拉鋼筋配置得不太多時，發(fā)生的破壞屬大偏壓破壞。這種破壞特點是受拉

區(qū)、受壓區(qū)的鋼筋都能到達(dá)屈服，受壓區(qū)的混凝土也能到達(dá)極限壓應(yīng)變。

當(dāng)偏心距較小或很小時，或者雖然相對偏心距較大，但此時配置了很多的受拉鋼筋時，發(fā)生的

破壞屬小偏壓破壞。這種破壞特點是，靠近縱向力一端的鋼筋能到達(dá)受壓屈服，混凝土被壓碎，而

遠(yuǎn)離縱向力那一端的鋼筋不管是受拉還是受壓，一般情況下達(dá)不到屈服。

3.簡述矩形截面大偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算公式的使用條件？

答：矩形截面大偏心受壓構(gòu)件正截面承載力II算公式的適用條件如下：

1）為了保證構(gòu)件破壞時受拉區(qū)鋼筋的應(yīng)力先到達(dá)屈服強度，要求滿足：X<^/20

2）為了保證構(gòu)件破壞時，受壓鋼筋應(yīng)力能到達(dá)抗壓屈服強度設(shè)計值，與雙筋受彎構(gòu)件相同，要

求滿足：XN24

4.實際工程中，哪些受拉構(gòu)件可以按軸心受拉構(gòu)件計算，哪些受拉構(gòu)件可以按偏心受拉構(gòu)件計

算？

答：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，真正的軸心受拉構(gòu)件是罕見的。近似按軸心受拉構(gòu)件計算的有承受

節(jié)點荷載的屋架或托架受拉弦桿和腹桿，剛架、拱的拉桿，承受內(nèi)壓力的環(huán)形管壁及圓形儲液池的

壁筒等；可按偏心受拉計算的構(gòu)件有矩形水池的池壁、工業(yè)廠房雙肢柱的受拉肢桿、受地震作用的

框架邊柱和承受節(jié)間荷載的屋架下弦拉桿等。

5.軸心受拉構(gòu)件從加載開始到破壞為止可分為哪三個受力階段？其承載力計算以哪個階段為依

據(jù)？

答：軸心受拉構(gòu)件從加載開始到破壞為止可分為三個受力階段：第I階段為從加載到混凝土受

拉開裂前，第II階段為混凝土開裂至鋼筋即將屈服，第m階段為受拉鋼筋開始屈服到全部受拉鋼筋

到達(dá)屈服。在第HI階段，混凝土裂縫開展很大，可認(rèn)為構(gòu)件到達(dá)了破壞狀態(tài)，即到達(dá)極限荷載，受

拉構(gòu)件的承載力計算以第in階段為依據(jù)。

6.大、小偏心受拉構(gòu)件的破壞特征有什么不同？如何劃分大、小偏心受拉構(gòu)件？

答：大偏心受拉構(gòu)件破壞時，混凝土雖開裂，但還有受壓區(qū)，破壞特征與以的數(shù)審有關(guān)，當(dāng)月

數(shù)量適當(dāng)時，受拉鋼筋首先屈服，然后受壓鋼筋應(yīng)力到達(dá)屈服強度，混凝土受壓邊緣到達(dá)極限應(yīng)變

而破壞。

小偏心受拉構(gòu)件破壞時，i般情況下，全截面均為拉應(yīng)力，其中"ji側(cè)的拉應(yīng)力較大。隨著荷

載增加，4一側(cè)的混凝土首先開裂，而且裂縫很快貫穿整個截面，混凝土退出工作，拉力完全由鋼

筋承擔(dān)，構(gòu)件破壞時，4及4都到達(dá)屈服強度。

偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算，按縱向拉力N的作用位置不同，可以分為大偏心受拉與小偏

心受拉兩種情況：當(dāng)縱向拉力N作用在鋼筋4合力點和合力點范圍之外時，為大偏心受拉。當(dāng)

縱向拉力N作用在鋼筋A(yù),合力點和A：合力點范圍之間時，為小偏心受拉。

7.鋼筋混凝土純扭構(gòu)件有哪幾種破壞形式？各有何特點？

答：受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)與受扭縱筋和受扭箍筋配筋率的大小有關(guān)，大致可分為適筋破壞、局

部超筋破壞、完全超筋破壞和少筋破壞四類。

對于正常配筋條件卜.的鋼筋混凝土構(gòu)件，在扭矩作用卜，縱筋和箍筋先到達(dá)屈服強度，然后混

凝土被壓碎而破壞。這種破壞與受彎構(gòu)件適筋梁類似，屬延性破壞。此類受扭構(gòu)件稱為適筋受扭構(gòu)

件。

假設(shè)縱筋和箍筋不匹配，兩者配筋比率相差較大，例如縱筋的配筋率比箍筋的配筋率小很多，

破壞時僅縱筋屈服，而箍筋不屈服；反之，那么箍筋屈服，縱筋不屈服，此類構(gòu)件稱為局部超筋受

扭構(gòu)件。局部超筋受扭構(gòu)件破壞時，亦具有一定的延性，但較適筋受扭構(gòu)件破壞時的截面延性小。

當(dāng)縱筋和箍筋配筋率都過高，致使縱筋和箍筋都沒有到達(dá)屈服強度，而混凝土先行壓壞，這種

破壞和受彎構(gòu)件超筋梁類似，屬脆性破壞類型。此類受扭構(gòu)件稱為超筋受扭構(gòu)件。

假設(shè)縱筋和箍筋配置均過少，一旦裂縫出現(xiàn)，構(gòu)件會立即發(fā)生破壞。此時，縱筋和箍筋不僅到

達(dá)屈服強度而且可能進(jìn)入強化階段，其破壞特性類似于受彎構(gòu)件中的少筋梁，稱為少筋受扭構(gòu)件。

這種破壞以及上述超筋受扭構(gòu)件的破壞，均屬脆性破壞，在設(shè)計中應(yīng)予以防止。

8.鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件的鋼筋配置有哪些構(gòu)造要求？

答：1）縱筋的構(gòu)造要求：對于彎剪扭構(gòu)件，受扭縱向受力鋼筋的間距不應(yīng)大于200m:n和梁的

截面寬度；在截面四角必須設(shè)置受扭縱向受力鋼筋，其余縱向鋼筋沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置。當(dāng)支

座邊作用有較大扭矩時，受扭縱向鋼筋應(yīng)按受拉鋼筋錨固在支座內(nèi)。當(dāng)受扭縱筋按計算確定時，縱

筋的接頭及錨固均應(yīng)按受拉鋼筋的構(gòu)造要求處理。在彎剪扭構(gòu)件中，彎曲受拉邊縱向受拉鋼筋的最

小配筋最，不應(yīng)小于按彎曲受拉鋼筋最小配筋率計算出的鋼筋截面面積，與按受扭縱向受力鋼筋最

小配筋率計算并分配到彎曲受拉邊鋼筋截面面積之和。

2）掖筋的構(gòu)造要求：箍筋的間距及直徑應(yīng)符合受剪的相關(guān)要求。箍筋應(yīng)做成封閉式，且應(yīng)沿截

面周邊布置；當(dāng)采用復(fù)合箍筋時，位于截面內(nèi)部的箍筋不應(yīng)計入受扭所需的箍筋面積；受扭所需箍

筋的末端應(yīng)做成135。彎鉤，彎鉤端頭平直段長度不應(yīng)小于10d(d為箍筋直徑)。

9.鋼筋混凝土裂縫控制的目的是什么？

答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的目的一方面是為了保證結(jié)構(gòu)的耐久性。因為裂縫過寬時，氣體

和水分、化學(xué)介質(zhì)侵入裂縫，會引起鋼筋銹蝕，不僅削弱了鋼筋的面積，還會因鋼筋體積的膨脹，

引起保護(hù)層剝落，產(chǎn)生長期危害，影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。另一方面是考慮建筑物觀瞻、人的心理感

受和使用者不平安程度的影響。

四、計算題(第1小題10分，第2小題7分，共17分)

1.某柱兩端為不動較支座，柱高H=5.0m,截面尺寸為400mmX400mm,采用C20混凝土、

HRB335鋼筋，柱頂截面承受軸心壓力設(shè)計值N=1692kN,確定該柱所需的縱向鋼筋截面面積。

解：

首先，確定計算參數(shù)，C20混凝土￡=9.6N/〃〃〃2,HRB335級鋼筋￡=3(X)N/〃〃〃2。

然后，確定穩(wěn)定系數(shù)°。由于:二黑二12.5,查教材附錄，并經(jīng)插值得8=0.94,

由公式N=0.9奴/4+A；)得

該柱所需縱向鋼筋截面面積為1547〃〃/。

驗算配筋率，6=*=""=0.97%>0.6%且<3%,滿足要求。

A400x400

2.某鋼筋混凝土屋架下弦，截面尺寸/"〃=2OSW?X15O〃〃77,承受的軸心拉力設(shè)計值

N=234kN,混凝土強度等級C30,鋼筋為HRB335。求截面配筋。

解：首先，確定計算參數(shù)，查教材附錄知，HRB335鋼筋/v=300N/zm?2。

選用4。16(A,=804〃〃/)能夠滿足要求。

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理作業(yè)4

一、選擇題(每題4分，共20分)

1.混凝土極限拉應(yīng)變約為(C)O

A.(1.00-1.80)X10：$B.(0.20?0.40)X10-3

C.(0.10—0,15)X103D.11.00?1.50)X10'3

2.鋼筋HPB235、HRB335、HRB400和RRB400屈服時，其應(yīng)變約為(D)。

A.(1.50?1.80)X10sB.10.20?0.40)X10'3

C.(0.10?0.15)X103D.(1.00-1.80)X103

3.條件相同的鋼筋混凝土軸拉構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力混凝土軸拉構(gòu)件相比較，(B)0

A.后者的剛度低于前者B.后者的抗裂度比前者好

C.前者與后者的抗裂度相同D.前者與后者的剛度相同

4.以下各項預(yù)應(yīng)力損失類型中，不屬于后張法預(yù)應(yīng)力損失的是(C)。

A.錨固回縮損失B.摩擦損失C.溫差損失D.應(yīng)力松弛損失

5.公路橋涵現(xiàn)澆梁、板的混凝土強度等級不應(yīng)低于(A),當(dāng)用HRB400、KL400級鋼筋配筋

時，不應(yīng)低于(B)<,

A.C20B.C25C.C30D.C15

二、判斷題(每題2分，共24分)

1.普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中采用高強度鋼筋是不能充分發(fā)揮其作用的，而采用高強混凝土可以很

好發(fā)揮其作用。(X)

2.無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)通常與先張預(yù)應(yīng)力工藝相結(jié)合。(X)

3.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力是靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力來傳遞的。(X)

4.對先張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力是依靠鋼筋端部的錨具來傳遞的。(X)

5.我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強度等級不應(yīng)低于C30。對采用

鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件，特別是大跨度結(jié)構(gòu)，混凝土強度等級不宜低于C40。

(V)

6.張拉控制應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進(jìn)行張拉時所控制到達(dá)的最大應(yīng)力值。（V）

7.為保證鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度，防止放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時出現(xiàn)縱向劈裂裂縫，必須有一定的

混凝土保護(hù)層厚度。（V）

8.我國？公路橋規(guī)?采用以概率論為根底的極限狀態(tài)設(shè)計法，按分項系數(shù)的設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計,

對橋梁結(jié)構(gòu)采用的設(shè)計基準(zhǔn)期為50年。（X）

9.與?房建標(biāo)準(zhǔn)?不同，？公路橋規(guī)?在抗剪承載力計算口，其混凝土和箍筋的抗剪能力匕.沒有

采用兩項相加的方法，而是采用破壞斜截面內(nèi)箍筋與混凝土的共同承載力。（J）

10.?公路橋規(guī)?規(guī)定受壓構(gòu)件縱向鋼筋面積不應(yīng)小于構(gòu)件截面面積的0.5%。（J）

11.我國？公路橋規(guī)?關(guān)于裂縫寬度的計算與?混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?是相同的。（X）

12.我國？公路橋規(guī)?中指出裂縫寬度主要與受拉鋼筋應(yīng)力、鋼筋直徑、受拉鋼筋配筋率、鋼筋

外表形狀、混凝土標(biāo)號和保護(hù)層厚度有關(guān)，而撓度的計算那么根據(jù)給定的構(gòu)件剛度用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方

法計算。（V）

三、簡答題（每題8分，共48分）

1.與普通混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土具有哪些優(yōu)勢和劣勢？

答：與普通混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)勢是：使構(gòu)件的抗裂度和剛度提高、使構(gòu)件的耐久

性增加、減輕了構(gòu)件自重、節(jié)省材料。與普通混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土的劣勢是：施工需要專門

的材料和設(shè)備、特殊的工藝，造價較高。

2.簡述有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的區(qū)別？

答：有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，是指沿預(yù)應(yīng)力筋全長其周圍均與混凝土粘結(jié)、握裹在一起的預(yù)應(yīng)力。先張

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)及預(yù)留孔道穿筋壓漿的后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)均屬此類。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，是指預(yù)應(yīng)力筋伸縮、

滑動自由，不與周圍混凝土粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力。這種結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋外表涂有防銹材料，外套防老化的

塑料管，防止與混凝土粘結(jié)。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)通常與后張預(yù)應(yīng)力工藝相結(jié)合。

3.列舉三種建筑工程中常用的預(yù)應(yīng)力錨具？

答：螺絲端桿錨具、錐形錨具、鎖頭錨具、夾具式錨具。

4.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件所用的混凝土，需滿足哪些要求？

答：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所用的混凝土，需滿足以下要求：（1）強度高。與普通鋼筋混凝土

不同，預(yù)應(yīng)力混凝土必須采用強度高的混凝土。因為強度高的混凝土對采用先張法的構(gòu)件可提高鋼

筋與混凝土之間的粘結(jié)力，對采用后張法的構(gòu)件，可提高錨固端的局部承壓承載力。（2）收縮、徐

變小。以減少因收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失。（3）快硬、早強?？杀M早施加預(yù)應(yīng)力，加快臺座、

錨具、夾具的周轉(zhuǎn)率，以利加快施工進(jìn)度。

5.引起預(yù)應(yīng)力損失的因素有哪些？如何減少各項預(yù)應(yīng)力損失？

答：引起預(yù)應(yīng)力損失的因素主要有錨固回縮損失、摩擦損失、溫差損失、應(yīng)力松弛損失、收縮

徐變損失等。（1）減少錨固回縮損失的措施：選擇錨具變形小或使預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小的錨具和夾具,

并盡量少用墊板；增加臺座長度。