1、考研混凝土结构-4 及答案解析(总分:115.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:10,分数:10.00)1.某给定截面尺寸的受弯构件,在进行配筋设计时,发现在求解受压区高度 z时,根号内为负值,表明( )。A计算过程肯定有错误,因为根号内不可能出现负值B假设的 as不合适,应加大 as的值重新计算C调整 0Md的值,然后重新计算D给定的截面尺寸或混凝土强度等级不合适(分数:1.00)A.B.C.D.2.钢筋混凝土现浇板中配置分布钢筋,以下不是分布钢筋作用的选项是( )。A便于承受两个方向的弯矩B将板面荷载均匀传给受力钢筋C形成钢筋网片,固定受力钢筋的位置D抵抗温度和收缩应方(分数
2、:1.00)A.B.C.D.3.以下关于斜截面的论述(依据 JTG D62-2004),正确的是( )。A斜截面抗剪时,应将 0Vd控制在上限值与下限值之间,否则,应增大截面尺寸B规范规定的斜截面验算位置指的是斜截面顶端位置C由于混凝土和箍筋的抗剪作用效果好,故规定其承担不小于 60%的截面剪力D将弯起钢筋的弯起点设在距离其强度充分利用点 0.5h0范围内,可以保证斜截面抗弯承载力满足要求(分数:1.00)A.B.C.D.4.对于受压构件,以下叙述,正确的是( )。A轴心受压时短柱、长柱的划分,依据的是稳定系数 ,1.0 为短柱B偏心受压时短柱、长柱的划分,依据的是偏心距增大系数 ,=1.0
3、为短柱C偏心受压短柱发生材料破坏,偏心受压长柱发生失稳破坏D轴心受压螺旋箍筋柱的承载力不受长细比的影响(分数:1.00)A.B.C.D.5.以下关于大、小偏心受拉的叙述,正确的是( )。A若 e 00.3h 0,为大偏心受拉构件B由于此时取 =1.0,故进行截面设计时,判断条件为 e00.3h 0时属于大偏心受拉构件C对称配筋的小偏心受拉构件破坏时 (分数:1.00)A.B.C.D.6.为防止纯扭构件发生部分超筋受扭破坏,可以采取的措施是( )。A保证构件的最小尺寸B保证最小配箍率C使配筋强度比 在 0.6和 1.7之间D保证纵筋最小配筋率(分数:1.00)A.B.C.D.7.对于矩形截面钢筋
4、混凝土受弯构件,截面尺寸为 bh,有效高度为 h0,受压区高度为 x,则以下有关应力验算的叙述(采用 JTG D62-2004的符号规定),正确的是( )。(分数:1.00)A.B.C.D.8.对所有钢筋混凝土构件都应进行( )。A抗裂度验算 B裂缝宽度验算C变形验算 D承载能力验算(分数:1.00)A.B.C.D.9.预应力混凝土梁与普通混凝土梁相比,具有许多优势,例如( )。A可提高构件的抗弯承载力B可提高构件的抗裂度C可以提高混凝土的抗压强度D以上选项均正确(分数:1.00)A.B.C.D.10.依据 JTG D62-2004,预应力混凝土先张法构件,在施工阶段传力锚固时,应考虑哪几项损
5、失?( )。(1) 1 (管道壁摩阻) (2) 2 (锚具变形钢筋回缩)(3) 3 (预应力筋与台座的温差) (4) 4 (混凝土弹性压缩)(5) 5 (预应力筋松弛) (6) 6 (混凝土收缩与徐变)A(2)、(3)、(4)、(5) B(2)、(3)、(4)C(1)(2)、(3) D(1)、(3)、(4)、(5)(分数:1.00)A.B.C.D.二、解释名词(总题数:5,分数:30.00)11.极限状态(分数:6.00)_12.混凝土轴心抗压强度标准值(分数:6.00)_13.受压翼缘有效宽度(分数:6.00)_14.徐变(分数:6.00)_15.松弛(分数:6.00)_三、问答题(总题数:
6、5,分数:30.00)16.试述可靠性、可靠指标、目标可靠指标之间的关系。(分数:6.00)_17.试述影响粘结强度的因素(分数:6.00)_18.简述适筋梁破坏的三个阶段。(分数:6.00)_19.试推导相对界限受压区高度 b的计算公式。(分数:6.00)_20.如何进行钢筋混凝土梁的变形验算?(分数:6.00)_四、计算题(总题数:3,分数:45.00)21.某装配式简支 T梁桥,主梁的截面尺寸如图 1所示。翼缘板计算宽度 =1600mm(预制板宽度1580mm),a s=100mm。采用 C30混凝土(f cd=13.8MPa,f td=1.39MPa),焊接钢筋骨架,HRB335 钢筋
7、(fsd=280MPa), b=0.56。已知恒载弯矩标准值 MGk=800kNm,汽车作用产生的弯矩标准值MQlk=880kNm(已经计入冲击系数 1.153),不考虑人群荷载,类环境条件,安全等级为二级。要求:进行正截面抗弯承载力复核。(分数:15.00)_22.一预制的钢筋混凝土偏心受压构件,截面尺寸 bh=300mm450mm,计算长度 0=3.0m;轴向力组合设计值 Nd=190kN,弯矩组合设计值 Md=140kNm,混凝土为 C30,纵筋采用 HRB335,结构安全等级为二级, 0=1.0。偏心距增大系数 =1.0,其他已知条件: b=0.56,f cd=13.8MPa,f sd
8、=280MPa,单侧纵筋最小配筋率 0.2%,全部纵向钢筋最小配筋率 0.5%。要求:按非对称配筋设计钢筋 As和 (分数:15.00)_23.一双筋矩形截面梁,bh=400mm950mm,C30 混凝土(f ck=20.1MPa),HRB335 钢筋(f sk=335MPa),受拉主筋截面积 As=7389mm2,a s=74mm,最外层钢筋重心距离混凝土受拉边缘 46mm。受压钢筋截面积43mm。在短暂状况下,梁跨中弯矩计算值 。已知开裂弯矩 Mcr=221.04kNm, Es=6.667,施工阶段混凝土已经达到设计强度。要求:依据规范规定 (分数:15.00)_考研混凝土结构-4 答案解
9、析(总分:115.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:10,分数:10.00)1.某给定截面尺寸的受弯构件,在进行配筋设计时,发现在求解受压区高度 z时,根号内为负值,表明( )。A计算过程肯定有错误,因为根号内不可能出现负值B假设的 as不合适,应加大 as的值重新计算C调整 0Md的值,然后重新计算D给定的截面尺寸或混凝土强度等级不合适(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:2.钢筋混凝土现浇板中配置分布钢筋,以下不是分布钢筋作用的选项是( )。A便于承受两个方向的弯矩B将板面荷载均匀传给受力钢筋C形成钢筋网片,固定受力钢筋的位置D抵抗温度和收缩应方(分数:1.00)A. B
10、.C.D.解析:3.以下关于斜截面的论述(依据 JTG D62-2004),正确的是( )。A斜截面抗剪时,应将 0Vd控制在上限值与下限值之间,否则,应增大截面尺寸B规范规定的斜截面验算位置指的是斜截面顶端位置C由于混凝土和箍筋的抗剪作用效果好,故规定其承担不小于 60%的截面剪力D将弯起钢筋的弯起点设在距离其强度充分利用点 0.5h0范围内,可以保证斜截面抗弯承载力满足要求(分数:1.00)A.B.C. D.解析:4.对于受压构件,以下叙述,正确的是( )。A轴心受压时短柱、长柱的划分,依据的是稳定系数 ,1.0 为短柱B偏心受压时短柱、长柱的划分,依据的是偏心距增大系数 ,=1.0 为短
11、柱C偏心受压短柱发生材料破坏,偏心受压长柱发生失稳破坏D轴心受压螺旋箍筋柱的承载力不受长细比的影响(分数:1.00)A.B. C.D.解析:5.以下关于大、小偏心受拉的叙述,正确的是( )。A若 e 00.3h 0,为大偏心受拉构件B由于此时取 =1.0,故进行截面设计时,判断条件为 e00.3h 0时属于大偏心受拉构件C对称配筋的小偏心受拉构件破坏时 (分数:1.00)A.B.C.D. 解析:6.为防止纯扭构件发生部分超筋受扭破坏,可以采取的措施是( )。A保证构件的最小尺寸B保证最小配箍率C使配筋强度比 在 0.6和 1.7之间D保证纵筋最小配筋率(分数:1.00)A.B.C. D.解析:
12、7.对于矩形截面钢筋混凝土受弯构件,截面尺寸为 bh,有效高度为 h0,受压区高度为 x,则以下有关应力验算的叙述(采用 JTG D62-2004的符号规定),正确的是( )。(分数:1.00)A. B.C.D.解析:8.对所有钢筋混凝土构件都应进行( )。A抗裂度验算 B裂缝宽度验算C变形验算 D承载能力验算(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:9.预应力混凝土梁与普通混凝土梁相比,具有许多优势,例如( )。A可提高构件的抗弯承载力B可提高构件的抗裂度C可以提高混凝土的抗压强度D以上选项均正确(分数:1.00)A.B. C.D.解析:10.依据 JTG D62-2004,预应力混凝土先张
13、法构件,在施工阶段传力锚固时,应考虑哪几项损失?( )。(1) 1 (管道壁摩阻) (2) 2 (锚具变形钢筋回缩)(3) 3 (预应力筋与台座的温差) (4) 4 (混凝土弹性压缩)(5) 5 (预应力筋松弛) (6) 6 (混凝土收缩与徐变)A(2)、(3)、(4)、(5) B(2)、(3)、(4)C(1)(2)、(3) D(1)、(3)、(4)、(5)(分数:1.00)A. B.C.D.解析:二、解释名词(总题数:5,分数:30.00)11.极限状态(分数:6.00)_正确答案:(整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,这个特定状态就称为该功能的极限状态。
14、)解析:12.混凝土轴心抗压强度标准值(分数:6.00)_正确答案:(以 150mm150mm300mm的棱柱体混凝土标准试件,按照国家标准规定的试验方法测得的具有 95%保证率的抗压强度,就是混凝土轴心抗压强度标准值。)解析:13.受压翼缘有效宽度(分数:6.00)_正确答案:(对于 T形截面梁,由于剪力滞的影响,使得压应力在翼缘的分布不均匀,离肋部近处应力高,远处应力低。为了分析方便,认为在一定的宽度范围内应力呈均匀分布,这个范围就是受压翼缘有效宽度。)解析:14.徐变(分数:6.00)_正确答案:(混凝土构件在所受应力保持不变的情况下,应变随时间的增长而增长的现象,称作徐变。)解析:15
15、.松弛(分数:6.00)_正确答案:(钢筋在变形保持不变的情况下,应力随时间的增长而降低的现象,称作松弛。)解析:三、问答题(总题数:5,分数:30.00)16.试述可靠性、可靠指标、目标可靠指标之间的关系。(分数:6.00)_正确答案:(结构在规定的时间内、规定的条件下、完成预定功能的能力,称作可靠性。将功能函数记作Z=R-S,R 为结构抗力,S 为荷载效应,假设 R、S 相互独立且符合正态分布,则 )解析:17.试述影响粘结强度的因素(分数:6.00)_正确答案:(影响粘结强度的因素主要包括:(1) 钢筋表面形状。带肋钢筋比光圆钢筋粘结强度高;(2) 混凝土强度等级。混凝土强度等级高,粘结
16、强度就高;(3) 钢筋所处的位置。水平钢筋比竖位钢筋的粘结强度低;(4) 保护层厚度。保护层厚度太薄,粘结强度显著降低。)解析:18.简述适筋梁破坏的三个阶段。(分数:6.00)_正确答案:(适筋梁从加载至最后破坏大体经历了三个阶段:第一阶段:荷载较小时,应力与应变呈线形分布,处于弹性工作阶段。随着荷载增加,拉区混凝土的应力应变不再保持为直线,当受拉边缘混凝土的应变达到极限拉应变时,裂缝出现。第二阶段:随着裂缝的扩展,拉区混凝土退出工作,钢筋的拉应力增加,混凝土的压应力不再是三角形分布,呈曲线。中和轴上移。受拉钢筋达到屈服代表本阶段的结束。第三阶段:钢筋的拉应变增加很快,钢筋的应力维持不变,裂
17、缝急剧开展。中和轴上升,受压区缩小。当截面受压上边缘混凝土的应变达到极限压应变时,混凝土被压碎,标志着梁的破坏。)解析:19.试推导相对界限受压区高度 b的计算公式。(分数:6.00)_正确答案:(根据平截面假定,可以画出界限破坏时的截面应变图,如图 1所示。受压区等效为矩形后的界限受压区高度记作 xb,有 xb=x cb,对于钢筋,有 y=fsd/Es,故)解析:20.如何进行钢筋混凝土梁的变形验算?(分数:6.00)_正确答案:(钢筋混凝土梁变形验算的步骤如下:(1) 按照作用的短期效应组合确定作用于梁上的弯矩组合设计值;(2) 利用刚度 B按照结构力学方法计算出梁的短期挠度 fs;(3)
18、 将梁的短期挠度乘以增长系数得到长期挠度, ;(4) 用同样方法计算出自重引起的长期挠度 ;(5) 判断 )解析:四、计算题(总题数:3,分数:45.00)21.某装配式简支 T梁桥,主梁的截面尺寸如图 1所示。翼缘板计算宽度 =1600mm(预制板宽度1580mm),a s=100mm。采用 C30混凝土(f cd=13.8MPa,f td=1.39MPa),焊接钢筋骨架,HRB335 钢筋(fsd=280MPa), b=0.56。已知恒载弯矩标准值 MGk=800kNm,汽车作用产生的弯矩标准值MQlk=880kNm(已经计入冲击系数 1.153),不考虑人群荷载,类环境条件,安全等级为二
19、级。要求:进行正截面抗弯承载力复核。(分数:15.00)_正确答案:(解 按照 进行计算。(1) 按照作用效应的基本组合,可得Md= GMGk+ QMQ1k=1.2800+1.4880=2192kNm由于安全等级为二级,故 0=1.0。于是 M= 0Md=2192kNm(2) 判断 T形截面类型故为第一类 T形截面。(3) 正截面抗弯承载力h0=1400-100=1300mm满足适筋梁要求。)解析:22.一预制的钢筋混凝土偏心受压构件,截面尺寸 bh=300mm450mm,计算长度 0=3.0m;轴向力组合设计值 Nd=190kN,弯矩组合设计值 Md=140kNm,混凝土为 C30,纵筋采用
20、 HRB335,结构安全等级为二级, 0=1.0。偏心距增大系数 =1.0,其他已知条件: b=0.56,f cd=13.8MPa,f sd=280MPa,单侧纵筋最小配筋率 0.2%,全部纵向钢筋最小配筋率 0.5%。要求:按非对称配筋设计钢筋 As和 (分数:15.00)_正确答案:(解 N= 0Nd=190kN,M= 0Md=140kNm今 e 0=737mm0.3 h 0,按照大偏心受压计算。令 = b,则对 As合力点位置取矩求出 ,为一侧最小配筋量:0.002300450=270mm 2需要 钢筋的根数:选择 ,可提供的钢筋截面积为 402mm2。下面,需要按照 为已知的情况求 A
21、s。先求解受压区高度:故取 ,并对 合力点取矩,得到若在计算 x时近似取为 90mm,则满足 的适用条件,A s按照下式求出:)解析:23.一双筋矩形截面梁,bh=400mm950mm,C30 混凝土(f ck=20.1MPa),HRB335 钢筋(f sk=335MPa),受拉主筋截面积 As=7389mm2,a s=74mm,最外层钢筋重心距离混凝土受拉边缘 46mm。受压钢筋截面积43mm。在短暂状况下,梁跨中弯矩计算值 。已知开裂弯矩 Mcr=221.04kNm, Es=6.667,施工阶段混凝土已经达到设计强度。要求:依据规范规定 (分数:15.00)_正确答案:(解 由于跨中弯矩大于开裂弯矩,故需要按照开裂截面特征进行计算。受压区高度可由以下条件解出:于是方程形如 Dx2+Ex+F=0解方程,得到 x=344mm开裂截面换算截面惯性矩:=20150.6106mm4混凝土受压边缘的正应力:最外层钢筋的拉应力:)解析: