1、2011年12月考試混凝土結構基本原理第三次作業一、填空題（本大題共20分，共 5 小題，每小題 4 分）1. 根據結構的功能要求，極限狀態分為 _ 和 _ 兩種。2. 應用雙筋截面受彎構件正截面承載力計算公式時，必須滿足適用條件：(1) x0h0，這是為了防止梁發生 _ (2)x2as，這是為了保證構件破壞時 _ 3. 在受彎構件斜截面受剪承載力計算中，通常采用配置腹筋即配置 _ 和 _ 的方法來提高梁的斜截面受剪承載能力。4. 鋼筋 _ 后的伸長值與原長的比率稱為伸長率，伸長率越大， _ 越好；冷彎是將直徑為d的鋼筋繞直徑為D的鋼芯，彎成規定的角度后而 _ ，則表示合格，彎芯的 _ 越小、

2、 _ 越大，說明鋼筋的 _ 越好。5. 適筋梁正截面破壞的第、和階段末分別是 _ 、 _ 和 _ 的依據。二、名詞解釋題（本大題共20分，共 5 小題，每小題 4 分）1. 正截面受彎承載力圖2. 極限狀態3. 基本錨固長度4. 鋼筋混凝土結構5. 峰值應變三、計算題（本大題共40分，共 5 小題，每小題 8 分）1. 已知一單跨簡支板，計算跨度l=2.34m，承受均布荷載qk=3kN/m2（不包括板的自重），如圖所示，混凝土等級C30；鋼筋等級采用HPB235鋼筋，即I級鋼筋，可變荷載分項系數yQ=1.4，永久荷載分項系數yG=1.2，環境類別為一級，鋼筋混凝土重度為25kN/m3。求：板厚

3、及受拉鋼筋截面面積As.2. 有一矩形截面偏心受壓柱，b×h=400×600mm,彎矩設計值M=380KN/m，軸力設計值N=1800kN，計算長度Lo=2.9m,偏心距增大系數=1.0，混凝土強度等級C25，縱向受力鋼筋為HRB335，求非對稱配筋時的縱向受力鋼筋面積As、As'3. 一矩形截面簡支梁L-1,b=250mm,h=500mm,計算跨度l=6000mm,梁上作用的均布恒載標準值為gk=20kN/m，均布活載標準值為qk=30kN/m,恒載分項系數為G=1.2,活載分項系數為Q=1.4，混凝土采用C20（1）計算出該梁所需要的縱向受力鋼筋面積（采用HRB

4、335鋼筋）（2）如果抗剪僅采用箍筋，求出控制截面抗剪所需箍筋的直徑及間距（采用HPB235鋼筋）4. (矩形對稱配筋大偏壓）已知一矩形截面偏心受壓柱的截面尺寸b×h=300mm×400mm,柱的計算長度lo=3.0m, as=as'=35mm,混凝土強度等級為C35. fc=16.7N/mm2，用HRB400級鋼筋配筋，fx=fy=360N/mm2，軸心壓力設計值 N=400KN，彎矩設計值M=235.2KN.m,對稱配筋，試計算AS=AS'=?5. 已知矩形梁截面尺寸b×h=250mm×500mm;環境類別為一級，彎矩設計值為M=20

5、0kN.m,混凝土強度等級為C30，鋼筋采用HRB335級鋼筋，即級鋼筋。求若配置420的鋼筋，能否滿足要求四、簡答題（本大題共20分，共 5 小題，每小題 4 分）1. 什么是結構的作用？它是怎樣分類的？2. 受壓區混凝土等效矩形應力圖形是根據什么條件確定的。3. 鋼筋連接方法主要有哪幾種？4. 梁的縱向鋼筋彎起的意義是什么？縱向鋼筋彎起位置應滿足什么要求？5. 簡要敘述影響粘結強度的因素及其主要影響規律。答案：一、填空題（20分，共 5 題，每小題 4 分）1. 參考答案：正常使用極限狀態 承載力極限狀態解題方案：評分標準：2. 參考答案：超筋破壞 ；受壓鋼筋受壓不屈服解題方案：評分標準：

6、回答出1空得1分3. 參考答案：箍筋 彎起鋼筋解題方案：回答腹筋種類評分標準：回答出1空得1分4. 參考答案：拉斷 塑性 無裂紋斷裂及起層現象 直徑 彎轉角 塑性解題方案：回答鋼筋伸長率與冷彎性能的概念評分標準：回答出1空得1分5. 參考答案：構件抗裂驗算 正常使用極限狀態驗算 極限承載力驗算解題方案：回答適筋梁正截面受彎的三個受力階段的作用評分標準：回答出1空得1分二、名詞解釋題（20分，共 5 題，每小題 4 分）1. 參考答案：由鋼筋和混凝土共同工作，對梁各個正截面產生的受彎承載力設計值MU所繪制的圖形，稱為正截面受彎承載力圖。解題方案：回答正截面受彎承載力圖的定義評分標準：回答出正截面

7、受彎承載力圖的定義得5分2. 參考答案：整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態就不能滿足設計指定的某一功能要求，這個特定狀態稱為該功能的極限狀態。解題方案：回答極限狀態的定義評分標準：回答出極限狀態的定義得5分3. 參考答案：為了保證鋼筋與混凝土之間有可靠的粘結，鋼筋必須具有一定的錨固長度，為了充分利用鋼筋的抗拉強度，混凝土結構設計規范規定縱向受拉鋼筋的錨固長度作為鋼筋的基本錨固長度la，它與鋼筋強度、混凝土抗拉強度、鋼筋直徑及外形有關，計算式為：ladfy/ft解題方案：回答基本錨固長度的定義評分標準：回答出基本錨固長度的定義得5分4. 參考答案：由配置受力的普通鋼筋、鋼筋網、或鋼筋骨架的混

8、凝土制成的結構稱為鋼筋混凝土結構。解題方案：回答鋼筋混凝土結構的定義評分標準：回答出鋼筋混凝土結構的定義得5分5. 參考答案：混凝土的變形性能可用其一次短期加荷時的應力應變曲線來說明，該曲線由其峰值點將其分為上升段和下降段。峰值點對應的應力為混凝土棱柱體抗壓強度，其相應的應變為峰值應變，其值一般取0.002。解題方案：回答峰值應變的定義評分標準：回答出峰值應變的定義得5分三、計算題（40分，共 5 題，每小題 8 分）1. 參考答案：取板寬b=1000mm的板條作為計算單元；設板厚為80mm，則板自重gk=25×0.08=2.0kN/m2跨中處最大彎矩設計值：M=18(rGgk+rq

9、qk)2=18×(1.2×2+1.4×3)×2.342=4.52kN.m由教材附表5-4知，環境類別為一級，混凝土強度等為C30時，板的混凝土保護層最小厚度為15mm，故設a=20mm，故h0=80-20=60mm，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2,fy=210N/mm2,h=0.618查表4-5知a1=1.0解題方案：評分標準：2. 參考答案：解題方案：評分標準：3. 參考答案： 解題方案：評分標準：4. 參考答案： 解題方案：評分標準：5. 參考答案：解題方案：評分標準：四、簡答題（20分，共 5 題，每小題 4 分）1. 參考答案

10、：答：結構上的作用是指施加在結構上的集中或分布荷載以及引起結構外加變形或約束變形的原因。即使結構產生內力或變形的原因稱為“作用”。作用包括直接作用和間接作用兩種。解題方案：回答結構的作用和它是怎樣分類的評分標準：回答出結構的作用得4分，回答出它是怎樣分類的得4分2. 參考答案：答：受壓區混凝土等效矩形應力圖形是根據混凝土受壓區的壓應力的合力C大小相等、兩圖形中受壓區合力C的作用點位置不變這兩個條件確定的。解題方案：回答受壓區混凝土等效矩形應力圖形的確定原則。評分標準：回答出受壓區混凝土等效矩形應力圖形的確定原則得8分。3. 參考答案：答：（1）綁扎連接，綁扎連接是在鋼筋搭接處用鐵絲綁扎而成。采

11、用綁扎連接接頭時，鋼筋間力的傳遞是靠鋼筋與混凝土之間的粘結力，因此必須有足夠的搭接長度。（2）機械連接，采用螺旋或擠壓套筒連接。此法簡單、可靠。（3）焊接，焊接有閃光對焊和電弧焊搭接。焊接質量有保證時，此法較可靠。解題方案：回答鋼筋連接方法評分標準：回答出鋼筋連接方法得8分，每種方法得2.5分4. 參考答案：答：在彎矩、剪力變化較大的區段內，經常可以把一部分縱筋彎起。這一方面可以隨著作用彎矩的變化來調節縱筋的數量，另一方面又可以通過彎起縱筋來增強相應斜截面的受剪承載力，以達到經濟的效果。確定縱筋彎起位置應滿足的第一個條件是，材料抵抗彎矩圖完全包住荷載彎矩圖；縱筋彎起位置應滿足的第二個條件是，滿足斜截面抗彎的要求。解題方案：回答梁的縱向鋼筋彎起的意義和縱向鋼筋彎起位置應滿足的要求。評分標準：回答出梁的縱向鋼筋彎起的意義得4分，回答出縱向鋼筋彎起位置應滿足的要求得4分。5. 參考答案：答案：影響粘結強度的因素及其主要影響規律如下： 混凝土強度：粘結強度u與混凝土抗拉強度ft大致成正比關系； 相對保護層厚度：粘結強度與相對保護層厚度的平方根成正比； 鋼筋間的凈距：鋼筋間凈距越小，粘結強度降低越多； 橫向鋼筋的數量：橫向鋼筋的數量多可防止保護層脫落，對保護后期粘結強度有利； 橫向約束應力（壓應力）：橫向壓應力可約束混凝土的橫向變形