题混凝土结构设计原理试题

山东建筑工程学院

《混凝土结构设计原理》试题一

一、填空题（12分，每空1分）

1.检验钢筋的塑性性能指标有 和 。

2.建筑结构的功能要求满足安全性、 和 。

3.适筋受弯构件正截面各阶段的受力状态是结构设计的依据。

其中Ⅰ是 的依据，Ⅱ是 的依据；Ⅲ是 的依据。

4.应用双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算公式时，必须满足适用条件x≥2a’s是为了 。

5.大小偏心受拉构件的判别条件是：当 使大偏拉构件； 当 是小偏拉构件。

6.结构的极限状态包括 和 两种极限状态。

二、单项选择题（2*4分＝8分）

1.混凝土的基本力学指标是：（ ）

A fcu fc B fc ft C fcu fc ft D fcm fc ft

2.受弯构件正截面承载能力计算公式是根据（ ） 形态建立的。

A 超筋破坏 B适筋破坏

C 少筋破坏 D 弯曲破坏

3.梁内腹筋过多，将发生：（ ）

A斜压破坏 B剪压破坏

C斜拉破坏 D只发生弯曲破坏，不发生剪切破坏

4.当钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度超过规范限值不多时，减小裂缝宽度的有效措施是：（ ）

A 在钢筋总面积不变的情况下，采用较细直径的钢筋；

B 增加钢筋的强度等级；

C增大保护层厚度；

D增大梁的高度。

三、简答题（4*5分＝20分）

1. 混凝土的强度等级是怎样确定的？

2. 钢筋与混凝土之间的粘结力有哪几部分组成？

题混凝土结构设计原理试题

3. 斜截面破坏形式有哪几种，如何避免？

4. 偏心受压构件有哪几种破坏形式，各自的破坏特征是什么？

5．影响裂缝宽度的主要因素是什么？

四、计算题（60分，每小题15分）

1.一钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸为200×450mm，混凝土强度等

22级为C20（fc=10 N/mm，α1＝1.0），Ⅱ级钢筋，截面已配有3φ16，As=603mm

2（fy=300 N/mm）,混凝土保护层厚度为25mm。求此梁所能承受的弯矩设计

值。

2. 受单个集中荷载作用的钢筋混凝土矩形截面简支梁，如图所示，截面尺

寸200mm×600mm ，h0=565mm。P=240kN（忽略自重），混凝土强度等级用C20

（fc=10

2N/mm）。剪力

按轴线跨度计

算。箍筋用Ⅰ

级钢筋。设梁

中仅配直径为

8mm的双肢箍

筋,间距沿粱

长不变

（fy=210

22N/mm，Asv1＝50.3 mm），求：箍筋间距s

3． 已知某T形截面受弯构件，截面尺寸为b×h=200×600mm，b'f×

h'f 600×120mm，设计弯矩为120KN-m，混凝土强度等级为C252

（fc 11.9MPa，ft 1.27MPa， 1=1.0），纵向受拉钢筋Ⅱ级

（fy 300MPa， b 0.55），保护层厚度为25mm，求梁的纵向钢筋。

4．某钢筋混凝土柱，截面尺寸b×h=300mm×400mm,混凝土C20（fc=10

N/mm2）,钢筋为Ⅱ级（fy fy 300 N/mm），弯矩设计值M=130kN.m，2'

轴向力设计值N=520 kN,柱偏心距增大系数 1.0。采用对称配筋，

as a's 35mm。

题混凝土结构设计原理试题

求AS'A＝S＝？

山东建筑工程学院

《混凝土结构设计原理》试题二

一、填空题（12分，每空1分）

1.衡量软钢力学性能的四大指标是 、 、

和 、 。

2．混凝土强度等级C20表明：采用标准试件边长为 ，在28

天龄期，所测得的具有 保证率的抗压强度为20Mpa。

3．钢筋混凝土受弯构件，随着配筋率的变化，可能发生 、 和 三种沿正截面的破坏。

4. 按承载能力极限状态设计时，永久荷载分项系数γG取值规定如下：

当永久荷载对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合γG一般取＿＿＿

＿＿ ，对由永久荷载效应控制的组合分项系数γG一般取＿＿＿＿＿；但当

永久荷载效应对结构有利时,取γG＝＿＿＿＿。

二、单项选择题（每题2分，共8分）

1.混凝土强度等级是指：（ ）

A 立方体抗压强度平均值 B 立方体抗压强度标准值

C 棱柱体抗压强度平均值 D棱柱体抗压强度标准值

2.钢筋的冷加工: （ ）

A 冷拉使其抗拉、抗压强度均提高；

B 冷拔使其抗拉、抗压强度均提高；

C 冷拔可提高抗拉强度，冷拉可提高抗压强度；

D 冷拉、冷拔均只能提高抗拉强度

3.单筋矩形梁的ξ值已经达到ξb，而梁的承载力仍然不够时，最有效而经

济的解决方法是： （ ）

A 增加受拉钢筋用量

B增加截面高度

C 提高混凝土强度等级

D 该用双筋矩形截面

4.提高梁抗弯刚度的有效措施是：（ ）

A增大受拉钢筋用量 B提高混凝土强度等级

题混凝土结构设计原理试题

C 增大截面高度 D 增加受压钢筋

三、简答题（4*5分＝20分）

1．影响混凝土徐变的因素有哪些？

2．钢筋混凝土大小偏心受压构件的根本区别是什么？

3。影响受弯构件斜截面抗剪强度的因素有哪些？

4．简述矩形截面弯剪扭构件承载力计算的基本思路？

5．我国混凝土规范对于长期荷载对刚度的影响是如何考虑的？钢筋混凝土受弯构件的最小刚度原则是什么？

四、计算题（60分，每小题15分）

1. 一钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸为200mm×450mm，由设计荷载产生的弯矩设计值为80kN.m（包括自重产生的弯矩），混凝土强度等级为

22C20（fc=10 N/mm，α1＝1.0），Ⅱ级钢筋（fy=300 N/mm）,as=35mm。求所

需纵向钢筋面积As。

2.如图一钢筋混凝土矩形截面简支梁，两端搁置在厚为240mm的砖墙上，净跨度为3.56m，承受均布荷载设计值88 kN/m（包括自重），混凝土强度

22等级用C20（ft=1.0N/mm，fc=10 N/mm），箍筋用Ⅰ级钢筋。as=35mm。若仅

22配箍筋抗剪，采用直径为8的双肢箍筋（Asv1＝50.3 mm， fy=210 N/mm），

求箍筋间距s

3.一钢筋混凝土柱，截面尺寸b×h=300mm×600mm，l0 4.8m,承受轴向压力设计值N=1000kN，弯矩设计值360 kN.m，混凝土强度等级为C20（fc=10N/mm），纵筋为Ⅱ级（fy=300 N/mm）。采用对称配筋， as a's 40mm。22

求As=A’s

4. .已知某矩形截面偏心受压构件，截面尺寸b×h=400×500mm，混凝土C30（fc 14.3MPa， 1=1.0），纵筋Π级(fy fy'=300 N/mm2 ξb=0.55)，控制截面内力有两组，第一组 M1=420KN.m，N1=1000KN；第二组 M2=420KN.m，N2=1200KN，柱计算长度Lo=3.5M

，采用对称配筋，求按偏

题混凝土结构设计原理试题

'心受压计算所需要的纵向钢筋As As=？

参考答案：试卷一

1.伸长率 ， 冷弯性能

2. 适用性 ，耐久性

3. 计算受弯构件开裂度，使用阶段验算变形的 ， 正截面受弯承载力计算

4.使受压钢筋位置不低于矩形受压应力图形的重心

5. 轴向拉力作用在As合力点及A’s合力点范围以外时 ，纵向拉力N作用在钢筋As合力点及A’s合力点范围以内时

6.承载能力极限状态，正常使用极限状态

二、单项选择题（2*4分＝8分）

1.（ C ）

2.（ B ）

3.（ A ）

4.（ A ）

四、简答题（4*5分＝20分）

答：1.凝土的强度等级是依据混凝土立方体抗压强度标准制fcuk确定的，以边长150mm立方体标准试件，在标准条件下（20±3℃，≥90%湿度）养护28天，用标准试验方法（加载速度0.15~0.3N/mm2/s，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的抗压强度值。

2.答：钢筋与混凝土的粘结作用由三部分组成：

⑴混凝土中水泥胶体与钢筋表面的胶结力：当钢筋与混凝土产生相对滑动后，胶结作用即丧失。

⑵混凝土因收缩将钢筋握紧而产生的钢筋与混凝土间的摩擦力：摩擦力的大小取决于握裹力和钢筋与混凝土表面的摩擦系数。

⑶机械咬合力。

3.答：（1）斜压破坏。（2）剪压破坏。（3）斜拉破坏。

对于斜压破坏，通常用限制截面尺寸的条件来防止；对于斜拉破坏，则用满足最小配箍率条件及构造要求来防止；对于剪压破坏，因起承载力变化幅度较大，必须通过计算，使构件满足一定的斜截面受剪承载力，从而防止剪压破坏。

4.答：（1）受拉破坏形式（大偏心受压破坏形式）。随着荷载的增加，首先在受拉区产生横向裂缝；荷载再增加，拉区的裂缝随之不断地开展，在破坏前主裂缝逐渐明显，受拉钢筋的应力达到屈服，进入流幅阶段，受拉变

题混凝土结构设计原理试题

形的发展大于受压变形，中和轴上升，使混凝土受压区高度迅速减小，最后压区边缘混凝土达到极限压应变而被压碎破坏，属延性破坏类型。（2）受压破坏形式（小偏心）。其破坏形态的特点是混凝土首先被压碎，而远侧的钢筋可能受拉，也可能受压，但都不屈服，属于脆性破坏类型。

5．答：（1）受拉钢筋的直径

（2）受拉钢筋的应力

（3）保护层厚度

（4）纵向钢筋有效配筋率

（5）混凝土强度等级

四、计算题（60分，每小题15分）

1.解： h0 450 25 18/2 417mm，

1fcbx fyAs 0

由 得:x fyAs

1fcb 603 300 90.45mm1.0 10 200

xM 1fcbx(h0 )2

因此，设计值： 1.0 10 200 90.45 (417 90.45) 2

67.25kN.m

2.

解：由结构力学知识可求得：Vmax Va 180kN

验算截面尺寸：

0.25 cfcbh0 0.25 1.0 10 200 565 282.5kN 180kN 符合要求。

a1.0 1.77h00.565

由V

得：

A1.75ftbh0 1.0fyv sv h0 1 s

题混凝土结构设计原理试题

Asv s

s V 1.751.75ftbh0180000 1.1 200 565 0.8551.0fyvh01.0 210 565 50.3 2 117.66 1200.855

箍筋间距取120mm。

3.

解：按单排钢筋计算：h0 600 35 565mm M a1fcb fh f(h0 h f

2)

120 )2判断截面类型：因 1.0 11.9 600 120(565

432.7kM.m

所以T形截面属于第一类截面。可按矩形截面计算。 M120 106

s 0.0526 22 1fcbfh01.0 11.9 600 565

1 2as 1 2 0.0526 0.054 b，可以 s 0.5(1 2as) 0.973 180 106

As 1091.4mm2 fy sh0300 0.973 565M

验算配筋率：符合要求。

4．

M130 106

250mm 解： e0 N520 103

ea 20mm

ei e0 ei 250 20 270mm

e ei 1.0 270 270mm

题混凝土结构设计原理试题

x N520000 173.33mm,a1fcb1.0 10 300

由于x bh0 0.55 365 200.75mm'

所以为大偏心构件.

xNe a1fcbx(h0 ) As Asfy (h0 a s)

520000 270 1.0 10 300 173.33 (365

0

按最小配筋率配筋： 173.33)300(365 35)

minbh0 0.003 300 365 328.5mm2As As

轴心受压验算略。

试卷二答案：

一：1. 屈服强度、极限强度、和伸长率、冷弯性。

2． 150mm， 95%

3． 少筋破坏 、 适筋破坏 、 和 超筋破坏

4.＿1.2＿，＿＿1.35＿；＿1.0＿＿。

二、单项选择题（每题2分，共8分）

1.（A）

2.（ B）

3. （B）

4.（ C ）

四、简答题（4*5分＝20分）

1．答：1.加载时混凝土的龄期越早，徐变越大。

2.水泥用量越多，徐变越大；

3.水灰比越大，徐变越大；

4.骨料越坚硬，弹性模量越高，徐变越小；

5.养护时的温度高，湿度大，徐变越小；

6.构件的体积与表面积比值越大时，徐变越小；

2．答：区别在于截面破坏的起因，即截面受拉部分和受压部分谁先发生破坏。大偏心受压构件是受拉钢筋先屈服而后受压混凝土被压碎；小偏心是截面的受压部分先发生破坏。

题混凝土结构设计原理试题

3。答：1.剪跨比2.混凝土强度3.箍筋配筋率4.纵筋配筋率5.斜截面上的骨料咬合力6.截面尺寸和形状

4．答：由于在弯矩、剪力和扭矩的共同作用下，各项承载力是相互关联的，其相互影响十分复杂。为了简化，《规范》偏于安全地将受弯所需的纵筋与受扭所需纵筋分别计算后进行叠加，而对剪扭作用为避免混凝土部分的抗力被重复利用，考虑混凝土项的相关作用，箍筋的贡献则采用简单叠加方法。

1、受弯纵筋计算

受弯纵筋As和A's按弯矩设计值M由正截面受弯承载力计算确定。

2、剪扭配筋计算

对于剪扭共同作用，《规范》采用混凝土部分承载力相关，钢筋部分承载力叠加的方法。

5．答：受弯构件挠度计算采用的刚度B，是在短期刚度BS的基础上，用荷载效应的准永久组合对挠度增大的影响系数 来考虑荷载效应的准永久组合作用的影响，即荷载长期作用部分的影响。

对于 的取值，规范规定：

当 0时， 2.0；当 时， 1.6；当 为中间数值时， 按直线内插，即 2.0 0.4

上式适用于一般情况下的矩形，T形和I形截面梁。

对于干燥地区应酌情增加15%～25%。

“最小刚度原则”就是在简支梁全跨长范围内，可都按弯矩最大处的截面弯曲刚度，亦即按最小的截面弯曲刚度。

四、计算题（60分，每小题15分）

h0 450 35 415mm

1.解： M80 106

as 0.232 1fcbh021.0 10 200 4152

1 2as 1 2 0.232 0.268 b满足要求

s 0.5(1 2as) 0.866 80 106

As 742mm fy sh0300 0.866 415M

题混凝土结构设计原理试题

验算配筋率，符合要求。

2.解：设计剪力 Vmax 1ql0 0.5 90 3.65 160.2kN 2

验算截面尺寸

0.25 cfcbh0 0.25 1.0 10 200 465 232500N Vmax 由V 0.7ftbh0 1.25fyv Asvh0 s

得Asv (V 0.7ftbh0)/(1.25fyvh0) s

160200 71610 0.726 1.25 210 465

选用，s Asv100.6 138mm 0.7260.726

Asv 0.419% bs选用 8@120， sv

最小配筋率， sv,min 0.24ft 0.126% sv,可以。 fyv

3.解：h0 600 40 560mm，l0/h 4.8/0.6 8 M360 106

e0 360mm3N1000 10

ea 600/30 20mm

ei e0 ei 360 20 380mm

1 0.2 2.7

2 1.0380 2.03取 1.0 560

题混凝土结构设计原理试题

1

l(0)2 1 2ehi h01

1 0.057 1.067

e ei 1.067 380 405.46mm x N1000000 333.33mm acfcb1.0 10 300

xb 0.55 560 308 333.33mm，小偏心。

所以：N b 1fcbh0 b2Ne 0.43 1fcbh0 1fcbh0( 1 b)(h0 a )s

0.584

Ne cfcbh02 (1 0.5 ) As Asfy (h0 as)

1000000 405.46 10 300 5602 0.584(1 0.5 0.584) 300(560 40)

105.55mm2

按最小配筋率As 0.003 300 560 504mm 在弯矩方向轴心受压验算符合要求。过程略。

4.解：由于采用对称配筋，要验算两组控制内力。 因为N bfcbh0 0.55 400 14.3 460 1447.16kN 1200 按大偏心，M-N关系曲线知，控制应力应为第一组； 由l0/h 3.5/0.5 7，属于短柱， 可按1.0计算

420000 420mm1000

ea 20mme0

e ei 420 20 440mm

题混凝土结构设计原理试题

由对称配筋：x N1000000 174.82mm acfcb1.0 14.3 400

As As

Ne acfcbx(h0 0.5x)fy (h0 as)1000000 440 14.3 400 174.82(460 0.5 174.82)

300(460 40)

535.1mm2

侧向轴心受压验算l0/b 3.5/0.4 8.75查表得 =0.99

) 0.9 0.99 (400 500 14.3 535.1 300)Nu 0.9 (fcA fy As

2691.292kN 1200kN