《钢筋混凝土结构》课程教学资源（试卷习题）模拟试题第07次（答案）

河北联合大学20xx年土木工程专业试卷答案钢筋混凝士试题答案一、选择题：（每题4分共20分）1、B;2、A;3、C;4、C;5、B二、简答题：（每题8分共40分）1、什么是混凝土的徐变？徐变对混凝土构件有何影响？通常认为影响徐变的主要因素有哪些？如何减少徐变？（1）、结构或材料承受的荷载或应力不变，而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。（2）、徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大的影响。由于混凝土的徐变，会使构件的变形增加，在钢筋混凝土截面中引起应力重分布。在预应力混凝土结构中会造成预应力损失。（3）、混凝土产生徐变的原因主要可归结为三个方面：内在因素：环境影响；应力因素。（4）、混凝土构件在使用期间，应当避免经常处于不变的高应力状态，加载时混凝土的龄期不宜太早；混凝土的组成成分要合理；混凝土的制作方法、养护条件要合理，并且要改善使用阶段的环境条件。2、长柱的正截面受压破坏与短柱的破坏有何第1页

第 1 页 河 北 联 合 大 学 20xx 年土木工程专业 试卷答案 钢筋混凝土试题答案 一、 选择题：（每题 4 分 共 20 分） 1、B；2、A；3、C；4、C；5、B 二、 简答题：（每题 8 分 共 40 分） 1、 什么是混凝土的徐变？徐变对混凝土构件 有何影响？通常认为影响徐变的主要因素 有哪些？如何减少徐变？ (1)、结构或材料承受的荷载或应力不变，而应变或变形 随时间增长的现象称为徐变。 （2）、徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大的影响。 由于混凝土的徐变，会使构件的 变形增加，在钢筋混凝土截面中引起应力重分布。在预应 力混凝土结构中会造成预应力损失。 （3）、混凝土产生徐变的原因主要可归结为三个方面：内在 因素；环境影响；应力因素。 （4）、混凝土构件在使用期间，应当避免经常处于不变的高 应力状态，加载时混凝土的龄期不 宜太早；混凝土的组成成分要合理；混凝土的制作方法、 养护条件要合理，并且要改善使用阶段的环境条件。 2、 长柱的正截面受压破坏与短柱的破坏有何

异同？什么是偏心受压长柱的二阶弯矩？钢筋混凝土柱在承受偏心受压荷载后，会产生纵向弯曲。但长细比小的柱，即所谓“短柱”，由于纵向弯曲小，在设计时一般可忽略不计。对于长细比较大的柱则不同，它会产生比较大的纵向弯曲，设计时必须予以考虑。偏心受压长柱在纵向弯曲影响下，可能发生两种形式的破坏。长细比很大时，构件的破坏不是由于材料引起的，而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的，称为“失稳破坏”。当柱长细比在一定范围内时，虽然在承受偏心受压荷载后，偏心距由e,增加到e,+f，使柱的承载能力比同样截面的短柱减小，但就其破坏本质来讲，跟短柱破坏相同，属于“材料破坏”即为截面材料强度耗尽的破坏。当长细比较大时，偏心受压构件的纵向弯曲引起了不可忽略的弯矩称为偏心受压长柱的二阶弯矩。3、简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。三者不能同时满足时采取什么措施？在截面尺寸适当的情况下，适当提高配筋率对承载力和抗裂度都有所改善，但对挠度影响不大。提高截面高度对承载力、挠度及抗裂度有所改善。另外，施加预应力可有效改善挠度和抗裂度，但不能提高承载力。4、对受弯构件的纵向受拉钢筋施加预应力后，是否能提高正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力，为什么？第2页

第 2 页 异同？什么是偏心受压长柱的二阶弯矩？ 钢筋混凝土柱在承受偏心受压荷载后，会产生纵向弯曲。但长 细比小的柱，即所谓“短柱”，由于纵向弯曲小，在设计时一 般可忽略不计。对于长细比较大的柱则不同，它会产生比较大 的纵向弯曲，设计时必须予以考虑。 偏心受压长柱在纵向弯曲影响下，可能发生两种形式的破 坏。长细比很大时， 构件的破坏不是由于材料引起的，而是由于构件纵向弯曲失去 平衡引起的，称为 “失稳破坏”。当柱长细比在一定范围内时，虽然在承受偏心 受压荷载后，偏心距由 i e 增加到 e f i + ，使柱的承载能力比同 样截面的短柱减小，但就其破坏本质来讲，跟短柱破坏相同， 属于“材料破坏”即为截面材料强度耗尽的破坏。 当长细比较大时，偏心受压构件的纵向弯曲引起了不 可忽略的弯矩称为偏心受压长柱的二阶弯矩。 3、 简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度 和裂缝宽度的影响。三者不能同时满足时采 取什么措施？ 在截面尺寸适当的情况下，适当提高配筋率对承载力 和抗裂度都有所改善，但对挠度影响不大。提高截面高度 对承载力、挠度及抗裂度有所改善。另外，施加预应力可 有效改善挠度和抗裂度，但不能提高承载力。 4、 对受弯构件的纵向受拉钢筋施加预应力后， 是否能提高正截面受弯承载力、斜截面受剪 承载力，为什么？

一般讲纵向受拉钢筋施加预应力后对正截面承载力影响不大，当pe>0时，承载力有所下降；当αpe<0时，承载力有所提高：当受压区未设预应力筋时，承载力没变化。而由于预应力的作用阻滞了斜裂缝的出现和发展，增加了混凝土剪压区高度，从而提高了混凝土的抗剪承载力。5、简述框架一剪力墙协同工作原理。在侧向力作用下，框架和剪力墙协同工作，共同抵抗侧力。由于框架和剪力墙单独承受侧向力时的变形特性完全不同，因此，侧向力在框架和剪力墙之间的分配，不但与框架和剪力墙之间的刚度比有关，而且还随着高度而变化。当侧向力单独作用于框架结构时，结构侧移曲线呈剪切型，如图（a）所示：当侧向力单独作用手剪力墙结构时，框架与剪力增的相互作用力H17剪力填变形曲线框架-剪力墙结构框架变形曲线框架与剪力墙的相互作用力TTT-3(a)(6)(d)(c)结构侧向位移曲线呈弯曲型，如图（b）所示。当侧向力作用于框架-剪力墙结构时，由于楼盖结构的连接作用。若不发生结构的整体扭转，则框架与剪力墙在各楼层处必第3页

第 3 页 一般讲纵向受拉钢筋施加预应力后对正截面承载力 影响不大，当σpe ’>0 时，承载力有所下降；当σpe ’ <0 时， 承载力有所提高；当受压区未设预应力筋时，承载力没变 化。而由于预应力的作用阻滞了斜裂缝的出现和发展，增 加了混凝土剪压区高度，从而提高了混凝土的抗剪承载 力。 5、 简述框架－剪力墙协同工作原理。 在侧向力作用下，框架和剪力墙协同工作，共同抵抗侧力。 由于框架和剪力墙单独承受侧向力时的变形特性完全不 同，因此，侧向力在框架和剪力墙之间的分配，不但与框 架和剪力墙之间的刚度比有关，而且还随着高度而变化。 当侧向力单独作用于框架结构时，结构侧移曲线呈剪切 型，如图（a）所示；当侧向力单独作用手剪力墙结构时， 结构侧向位移曲线呈弯曲型，如图（b）所示。当侧向力 作用于框架- 剪力墙结构时，由于楼盖结构的连接作用。 若不发生结构的整体扭转，则框架与剪力墙在各楼层处必

须具有相同的侧向位移，协调后的结构侧向位移曲线如图（C）所示，呈弯剪型。由此可见，框架与剪力墙对整个结构侧移曲线的影响，沿结构高度方向是变化的。在结构的底部，框架结构层间位移较大，剪力墙结构的层间位移较小，剪力墙发挥了较大的作用，框架结构的变形受到剪力墙结构的“制约”；而在结构的顶部，框架结构层间位移较小，剪力墙结构层间位移较大，剪力墙受到框架结构的“扶持”作用，（C）、（d）所示。上述框架和剪力墙之间的相互作用是借助于楼盖结构平面内的剪力实现的，因此，在框架-剪力墙结构中，楼盖结构的整体性和平面内刚度必须得到保证。三、计算题：（每题20分共40分）1、已知一单跨简支板，计算跨度1=2.34m，承受均布活荷载q起=3kN/m2（不包括板的自重，取板厚80mm），如图4-16所示；混凝土等级C30，混凝土保护层最小厚度为15mm；钢筋等级采用HPB235钢筋，即I级钢筋。可变荷载分项系数。=1.4，永久荷载分项系数YG=1.2，环境类别为一级，钢筋混凝土重度为25kN/m，J。=14.3N/mm2.f,=1.43N/mm2，f,=210N/mm2，5,=0.618，α,=1.0,β, =0.8求：板厚及受拉钢筋截面面积As。第4页

第 4 页 须具有相同的侧向位移，协调后的结构侧向位移曲线如图 （C）所示，呈弯剪型。由此可见，框架与剪力墙对整个 结构侧移曲线的影响，沿结构高度方向是变化的。在结构 的底部，框架结构层间位移较大，剪力墙结构的层间位移 较小，剪力墙发挥了较大的作用，框架结构的变形受到剪 力墙结构的“制约”；而在结构的顶部，框架结构层间位 移较小，剪力墙结构层间位移较大，剪力墙受到框架结构 的“扶持”作用，（C）、（d）所示。上述框架和剪力墙之 间的相互作用是借助于楼盖结构平面内的剪力实现的，因 此，在框架- 剪力墙结构中，楼盖结构的整体性和平面内 刚度必须得到保证。 三、 计算题：（每题 20 分 共 40 分） 1、已知一单跨简支板，计算跨度 l = 2.34m ，承受均布 活荷载 2 qk = 3kN / m （不包括板的自重，取板厚 80mm）， 如图 4-16 所示；混凝土等级 C30，混凝土保护层最 小厚度为 15mm；钢筋等级采用 HPB235 钢筋，即 I 级 钢筋。可变荷载分项系数  Q = 1.4 ，永久荷载分项系数  G = 1.2 ，环境类别为一级，钢筋混凝土重度为 3 25kN / m ， 2 2 f c = 14.3N / mm , f t = 1.43N / mm ， 2 f y = 210N / mm ， b = 0.618，1 =1.0,1 = 0.8 求：板厚及受拉钢筋截面面积 As

［解］取板宽b=1000mm的板条作为计算单元；板自重gk=25×0.08=2.0kN/m2,跨中处最大弯矩设计值：M=l6(μggh +Yggk)2 =×(1.2×2+1.4x3)×2.342 =4.52kNom84(5分）环境类别为一级，混凝土强度等级为C30时，板的混凝土保护层最小厚度为15mm，故设a=20mm，故ho=80一20=60mmM4.52×106α,J,bh1.0×14.3x1000 60= 0.0878α.=5=1-/1-2α,=0.092，,=0.5(1+/1-α,)=0.954M4.52×106=376mm2故A210×0.954×60,y,ho选用Φ8@140，As=359mm2（实际配筋与计算配场相差小于5%）（10分)验算适用条件：（5分）(1)x=.ho= 0.092×60 = 5.52mm0.2%满足。满足适用条件且在经济配筋率范围内。2、已知，荷载作用下柱的轴向力设计值N=300kN，弯矩M=159kN·m，截面尺寸：b=300mm，第5页

第 5 页 ［解］取板宽 b= 1000mm 的板条作为计算单元；板自重 gk=25×0.08=2.0kN/m2， 跨中处最大弯矩设计值： M = ( G gk + q qk )l = (1.2 2 +1.43) 2.34 = 4.52k N• m 8 1 8 1 2 2   (5 分) 环境类别为一级，混凝土强度等级为 C30 时，板的混凝土保 护层最小厚度为 15mm，故设 a=20mm，故 h0=80－20=60mm 0.0878 1.0 14.3 1000 60 4.52 10 2 6 2 1 0 =     = = f bh M c s    =1− 1− 2 s = 0.092 ， s = 0.5(1+ 1− s ) = 0.954 故 2 6 0 376 210 0.954 60 4.52 10 mm f h M A y s s =    = =  选用  8＠140，As=359mm2（实际配筋与计算配场相差小于 5％） (10 分) 验算适用条件：(5 分) (1) 0.092 60 5.52 0.618 60 36.84 , x =  • h0 =  = mm   b h0 =  = mm 满足。 (2) 0.306% 210 45 1.43 0.598% 45 1000 60 359 min =  =  = =  = y t f f   ，同 时  >0.2%,满足。 满足适用条件且在经济配筋率范围内。 2、已知，荷载作用下柱的轴向力设计值 N= 300kN， 弯矩 M= 159kN·m，截面尺寸：b= 300mm

h=400mm，a=a=35mm；混凝土强度等级为C20，f=9.6N/mm2；筋采用HRB335级，J,=J;=300N/mm2；e=715mm；并已知A=942mm2（3@20）。求：受拉钢筋截面面积4【解］令N=Nu,M=Nue（5分）(15(3分)分)由Ne=αif.bx(ho-)+J,A;(ho-a)得30×10*×715=1.0×9.6×300×x(365-0.5x)+300×642×(365-35)即x2-730x+81267=0(730-V73024×67960)=137mmx=25,ho=0.55×365=201mm故 5h>x>2d=2×35=70mmαf.bx+f,A,-NA=由式（6-21）得f,1.0×9.6×300×137+300×942-30×1041257mm2300选用2Φ18+2Φ22钢筋（A，=1269mm2）。第6页

第 6 页 h=400mm，a = a' = 35mm；混凝土强度等级为 C20， c f =9.6N／mm2；筋采用 HRB335 级， y f = ' y f ＝300N ／mm2；e=715mm；并已知 ' 2 As = 942mm （3  20）。 求：受拉钢筋截面面积 As ［解］令 0 N N , M N e = u = u (5 分) (15(3 分)分)由 ) ( ') 2 ( 0 ' ' 1 0 f A h a x Ne = f c bx h − + y s − 得 (365 35) 30 10 715 1.0 9.6 300 (365 0.5 ) 300 642 4 −   =    x − x +   即 730 81267 0 2 x − x + = x (730 730 4 67960) 137mm 2 1 2 = − −  =  b h0 = 0.55365 = 201mm 故  b h0  x  2a' = 235 = 70mm 由式（6－21）得 y c y S s f f bx f A N A + − = ' ' 1 2 4 1257 300 1.0 9.6 300 137 300 942 30 10 = mm    +  −  = 选用 2  18＋2  22 钢筋（ 2 As = 1269mm ）