2023年混凝土结构设计原理形成性考核册答案.docx

《混凝土结构设计原理》形成性考核册作业1、2、3、4参考答案作业1说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成一、选择题1. 下列关于钢筋混凝土结构的说法错误的是（A ）oA. 钢筋混凝土结构自重大，有利于大跨度结构..高层建筑结构及抗震B. 取材较便利、承载力髙、耐久性佳、整体性强C. 施工须要大量模板、工序困难、周期较长、受季节气候影响大D. 耐火性优、可模性好、节约钢材、抗裂性差2. 我国混凝土结构设计规范规定：混凝土强度等级依据（D ）确定A. 圆柱体抗压强度标准 B.轴心抗压强度标准值C.棱柱体抗压强度标准值 D.立方体抗压强度标准值A.C.混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质，定义（A ）为弹性系数 弹性应变与总应变的比值弹性应变与塑性应变的比值B.塑性应变与总应变的比值D.塑性应变与弹应变的比值4. 混凝土的变形模量等于（DA.应力与弹性应变的比值C.应力应变曲线切线的斜率B. 应力应变曲线原点切线的曲率D.弹性系数与弹性模量之乘积5. 我国混凝土结构设计规范规定：对无明显流幅的钢筋，在构件承载力设计时，取极限抗拉强度的（C ）作 为条件屈服点A. 75% B. 80% C. 85% D. 70%6. 结构的功能要求不包括（D ）A平安性 B适用性 C耐久性 D经济性7. 结构上的作用可分为干脆作用和间接作用两种，下列不属于间接作用的是（B ）0A地震 B风荷载 C地基不匀称沉降 D温度变更8. （ A ）是结构按极限状态设计时釆纳的荷载基本代表值，是现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2024）中对各类荷载规定的设计取值。

A荷载标准值 B组合值 C频遇值 D准永久值二、推断题1. 通常所说的混凝土结构是指素混凝土结构，而不是指钢筋混凝土结构X ）2. 混凝土结构是以混凝土为主要材料，并依据须要配置钢筋、预应力筋、型钢等，组成承力构件的结构V ）3. 我国《混凝土规范》规定：钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于CIO X ）4. 钢筋的伸长率越小，表明钢筋的塑性和变形实力越好X ）5. 钢筋的疲惫破坏不属于脆性破坏X ）6. 粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础 V ）7. 只存在结构承载实力的极限状态，结构的正常运用不存在极限状态X ）8. 一般来说，设计运用年限长，设计基准期可能短一些；设计运用年限短，设计基准期可能长一些° （ X ）9. 钢筋和混凝土的强度标准值是钢筋混凝土结构按极限状态设计时采纳的材料强度基本代表值V ）10. 荷载设计值等于荷载标准值乘以荷载分项系数，材料强度设计值等于材料强度标准值乘以材料分项系数 （ J ）三、简答题1. 钢筋和混凝土这两种物理和力学性能不同的材料，之所以能够有效地结合在一起而共同工作，其主要缘由是 什么？答：1）钢筋和混凝土之间良好的黏结力；2） 接近的温度线膨胀系数；3） 混凝土对钢筋的爱护作用。

2. 试分析素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的差异答：素混凝土梁承载力很低，受拉区混凝土一开裂，裂缝快速发展，梁在瞬间隧然脆裂断开，变形发展不充分， 属脆性破坏，梁中混凝土的抗压实力未能充分利用钢筋混凝土梁承载力比素混凝土梁有很大提高,受拉区混凝土开裂后，钢筋可以代替受拉区混凝土承受拉力， 裂缝不会快速发展，直到钢筋应力达到屈服强度，随后荷载略有增加，致使受压区混凝土被压碎梁破坏前，其 裂缝充分发展，变形明显增大，有明显的破坏预兆，结构的受力特性得到明显改善同时，混凝土的抗压实力和 钢筋的抗拉实力得到充分利用3. 钢筋混凝土结构设计中选用钢筋的原则是什么？答：1）较高的强度和合适的屈强比；2） 足够的塑性；3） 可焊性；4） 耐久性和耐火性5） 与混凝土具有良好的黏结力4. 什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义是什么？答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满意设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能 的极限状态结构的极限状态可分为承载实力极限状态和正常运用极限状态两类结构或构件达到最大承载实力、疲惫破坏或者达到不适于接着承载的变形时的状态，称为承载实力极限状态。

结构或构件达到正常运用或耐久性能的某项规定限值的状态，称为正常运用极限状态5. 什么是结构上的作用？结构上的作用分为哪两种？荷载属于哪种作用？答：结构上的作用是指施加在结构或构件上的力，以及引起结构变形和产生内力的缘由结构上的作用又分为干脆作用和间接作用荷载属于干脆作用6. 什么叫做作用效应？什么叫做结构抗力？答：干脆作用和间接作用施加在结构构件上，由此在结构内产生内力和变形，称为作用效应结构抗力R是指整个结构或构件承受作用效应（即内力和变形）的实力，如构件的承载力和刚度等作业2说明：本次作业对应于文字教材4至5章，应按相应教学进度完成一、选择題1. 受弯构件抗裂度计算的依据是适筋梁正截面（A ）的截面受力状态A.第I阶段末 B.第II阶段末 C.第III阶段末2. 受弯构件正截面极限状态承载力计算的依据是适筋梁正截面（C ）的截面受力状态A.第I阶段末 B.第II阶段末 C.第HI阶段末3. 梁的破坏形式为受拉钢筋的屈服与受压区混凝土破坏同时发生，则这种梁称为（C ）A.少筋梁 B.适筋梁C. 平衡配筋梁 D.超筋梁4. 双筋矩形截面梁正截面承载力计算基本公式的其次个适用条件x>2a的物理意义是（C ）。

A.防止出现超筋破坏 B.防止出现少筋破坏C,保证受压钢筋屈服 D.保证受拉钢筋屈服5. 受弯构件斜截面承载力计算公式是以（D ）为依据的A.斜拉破坏 B.斜弯破坏C.斜压破坏 D.剪压破坏二、推断题1. 混凝土强度等级的选用须留意与钢筋强度的匹配，当采纳HRB335、HRB400钢筋时，为了保证必要的粘结力， 混凝土强度等级不应低于C25；当采纳新HRB400钢筋时，混凝土强度等级不应低于C30 J ）2. 一般现浇梁板常用的钢筋强度等级为HPB235、HRB335钢筋J ）3. 混凝土爱护层应从受力纵筋的内边缘起算X ）4. 钢筋混凝土受弯构件正敬面承载力计算公式中考虑了受拉区混凝土的抗拉强度X ）5. 钢筋混凝土梁斜截而破坏的三种形式是斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏 X ）6. 钢筋混凝土无腹筋梁发生斜拉破坏时，梁的抗剪强度取决于混凝土的抗拉强度，剪压破坏也基本取决于混凝 土的抗拉强度，而发生斜压破坏时，梁的抗剪强度取决于混凝土的抗压强度V ）7. 剪跨比不是影响集中荷载作用下无腹筋梁受剪承载力的主要因素X ）8. 钢筋混凝土梁沿斜截面的破坏形态均属于脆性破坏 V ） 三、简答题1. 钢筋混凝土受弯构件正截面的有效高度是指什么？答：计算梁、板承载力时，因为混凝土开裂后，拉力完全由钢筋担当，力偶力臂的形成只与受压混凝土边缘至受 拉钢筋截面重心的距离有关，这一距离称为截面有效高度。

2. 依据配筋率不同，简述钢筋混凝土梁的三种破坏形式及其破坏特点？答：1)适筋破坏；适筋梁的破坏特点是：受拉钢筋首先达到屈服强度，经过肯定的塑性变形，受压区混凝土被 压碎，属延性破坏2)超筋破坏：超筋梁的破坏特点是：受拉钢筋屈服前，受压区混凝土己先被压碎，致使结 构破坏，属脆性破坏3)少筋破坏；少筋梁的破坏特点是：一裂叩坏，即混凝土一旦升裂受拉钢筋立刻屈服， 形成临界斜裂缝，属脆性破坏3. 在受弯构件正截面承载力计算中，的含义及其在计算中的作用是什么？答：£是超筋梁和适筋梁的界限，表示当发生界限破坏即受拉区钢筋屈服与受压区驗外边缘达到极限压应变同 时发生时，受压区高度与梁截面的有效高度之比其作用是，在计算中，用 来判定梁是否为超筋梁4. 什么状况下采纳双筋截面梁？答：对于给定截面弯矩当按单筋截面梁设计时，若给定弯矩设计值过大，截面设计不能满意适筋梁的适用条件( ),且由于运用要求截而高度受到限制又不能増大，同时混凝土强度等级因条件限制不能再提高时，可釆纳双筋截面即在截面的受压区配置纵向钢筋以补充混凝土受压实力的不足5. 有腹筋梁斜截面剪切破坏形态有哪几种？各在什么状况下产生？答：受弯构件斜截面剪切破坏的主要形态有斜压、剪压和斜拉三种。

当剪力相比弯矩较大时，主压应力起主导作用易发生斜压破坏，其特点是混凝土被斜向压坏，箍筋应力达不 到屈服强度当弯剪区弯矩相比卽力较大时，主拉应力起主导作用易发生斜拉破坏，破坏时箍筋应力在混凝土开裂后急剧 増加并被拉断，梁被斜向拉裂成两部分，破坏过程快速突然剪压破坏时箍筋在混凝土开裂后首先达到屈服，然后剪压区混凝土被压坏，破坏时钢筋和混凝土的强度均有 较充分利用6. 影响有腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？答：配有腹筋的混凝土梁，其斜截面受剪承载力的影响因素有則跨比、混凝土强度、纵向钢筋的销栓作用、箍筋 的配筋率及其强度、弯起钢筋的配置数量等四、计算題1. 已知钢筋混凝土矩形梁，一类环境，其截面尺寸bx250mmx600mm,承受弯矩设计值M = 216kN m, 采纳C30混凝土和HRB335级钢筋试配置截面钢筋解：解：fy = 300N/mnr, fc=\43N/mm2, f, =1.432V/^2, a, =1.0, =0.550如=600 - 35 = 565 mmx = ^0=/z0(l- 11- 2M ) = 565 x(l- 一 2x216x106 =119 6/Jun0 ° V aj" V 1.0x14.3 x 250 X 5652y 5 = 0.550 x 565 = 310.75〃m满意要求匸 aj’bx ' fv1.0x14.3x250x119.6300=1425〃*0.45 丄=0.45— = 0.2145% > 0.2%, MZpmin = 0.2145 % fv 300 mm142525() x 6(X)= 0.95% >0.2145%选配钢筋3虫25 (& =1473〃〃7广)2. 已知矩形截面梁/7x/? = 250mmx600mm,已配纵向受拉钢筋4根22mm的HRB400级钢筋，按下列条件计算 此梁所能承受的弯矩设计值。

①混凝土强度等级为C25；®若由于施工缘由，混凝土强度等级仅达到C20级解：① 查教材附录知：对于一类环境，可取梁的爱护层厚度c = 25mm, HRB400级钢筋£. = f, = 360N/"?〃己C25 级混凝土 fc=11.9N/M, 4=1520血护x=fA= 360x1520 =184z^ ajcb 1x11.9x250如=力_冬=600 _25-学= 600 _36 = 564mm= 1.0x11.9x250x184x(564当混凝土强度等级为C25,梁所能承受的弯矩设计值为2.58x1 ()8N・〃如②若由于施工缘由，混凝土强度等级仅达到C20级，C20级混凝土 fc=g.6Njmn知fA36()x1520a fb 1x9.6x250=228/wwMu = M3(加一弓)= 1.0x9.6x250x228x(564= 2,46xlO87V.w/n若由于施工缘由，混凝土强度等级仅达到C20级，梁所能承受的弯矩设计值为2.46x108'.”,〃3. 一钢筋混凝土矩形截。