西南交大混凝土结构设计原理2010、2011、2012考研真题及答案

西南交大混凝土结构设计原理2010、2011、2012考研真题及答案

一、选择题

1、梁的混凝土保护层厚度是指（ A ）

A、主筋外表面至梁表面的距离 B、箍筋外表面至梁表面的距离 C、主筋截面形心至梁表面的距离

2、在简支梁受弯构件的抗弯强度计算中有一基本假定为平截面假定，它适用的范围是下 面哪种情况

（ D ）

A、弹性阶段 B、开裂阶段 C、破坏阶段 D、以上阶段均可 3、设计时，我们希望梁斜截面抗剪破坏形态为（ C ）

A、斜压破坏 B、斜拉破坏 C、剪压破坏

4、混凝土的变形模量是指（ D ）

A、应力与塑性应变的比值 B、应力与弹性应变的比值 C、应力应变曲线原点切线的斜率 D、应力与总应变的比值 5、在钢筋混凝土梁中，减少裂缝宽度的方法有（ A ）

A、增加用钢量和采用直径较细的钢筋 B、控制高跨比 C、采用直径较粗的钢筋 D、以上都不是 6、对多跨连续T形截面梁进行截面设计时（ C ）

A、跨中正弯矩和支座负弯矩处均按T形截面计算

B、跨中正弯矩处按矩形截面计算；支座负弯矩处按T形截面计算 C、跨中正弯矩处按T形截面计算；支座负弯矩处按矩形截面计算 D、跨中正弯矩和支座负弯矩处均按矩形截面计算。

7、两个轴心受拉构件，其界面形式和尺寸、混凝土强度等级、钢筋级别均相同，只是纵筋配筋率不同，构件受荷即将开裂时（尚未开裂），（ B ）

A、配筋率?大的构件钢筋应力?s也大 B、配筋率?大的构件钢筋应力?s小 C、直径大的钢筋应力?s小

8、混凝土强度等级为C50表示的是（ B ）

A、混凝土立方体抗压强度平均值为50N/m B 、混凝土立方体抗压强度标准值为50N/m C、混凝土棱柱体抗压强度平均值为50N/m D、混凝土棱柱体抗拉强度标准值为50N/m

9、适筋梁正截面从加载到破坏的各应力阶段中，说法错误的是（ C ）

A、当构件不允许出现裂缝时，以整体工作阶段为计算依据 B、正常使用极限状态以带裂工作阶段为计算的依据 C、正常使用极限状态以破坏阶段为计算依据 D、承载能力极限状态以破坏阶段为计算依据

10、关于梁内钢筋的主要作用，一下说法中不正确的是（ D ）

A抵抗斜截面上的剪力 B固定纵筋位置以形成钢筋骨架 C增强受压钢筋的稳定性 D使核心区混凝土处于三向受压状态 11、混凝土保护层的作用那一项不对（ D ）

A、防火 B、防锈 C、增加粘接力 D、便于装修

12、设计钢筋混凝土双筋截面受弯构件正截面抗弯承载力时，要求构件达到破坏时，受压区混凝土高度x?2as?的原因是为了（ C ）

A、不发生超筋破坏 B、不发生少筋破坏

C、保证梁发生破坏时，布置在梁受压区的普通强度等级的钢筋能够达到受压屈服 D、保证梁发生破坏时，布置在梁受压区的很高强度的钢筋也能达到屈服

13、两个轴心受拉构件，其截面材料配筋等完全相同，施加预应力的极限承载力为N1，

不施加预应力的极限承载力为N2，那么有（ A ） A、N1?N2 B、N1?N2 C、N1?N2 D、无法比较

14、钢筋混凝土梁若不改变其钢筋截面面积，能使其正截面抗弯承载力（即极限弯矩）提高的最有效的方法是（ C ）

A、提高砼强度等级 B、提高钢筋强度等级 C、增大截面高度 D、增大截面宽度

15、在受拉区既有预应力钢筋又有非预应力钢筋的预应力混凝土梁抗弯强度计算时，梁的有效高度h0为（ A ）。

2222A、受拉预应力钢筋、普通钢筋拉的形心至受压混凝土边缘的距离 B、受拉预应力钢筋形心受压混凝土边缘的距离 C、普通钢筋形心至受压混凝土边缘的距离

D、受拉预应力钢筋、普通钢筋拉应力合力作用线至受压混凝土边缘的距离 16、轴心受压构件在长期压力作用下（ C ）。

A、构件的极限承载力会急剧变大

B、砼应力随时间增长而变大，钢筋应力变小 C、砼应力随时间增长而变小，钢筋应力变大

D、无论如何卸载，钢筋一定出现拉应力，砼一定出现压应力

17、某纯弯曲梁在荷载作用下的受力行为表现为：首先受拉区出现裂缝，然后受拉区钢筋屈服，最后受压区混凝土压碎，则此梁属于（ B ）。

A、少筋梁 B、适筋梁

C、 超筋梁 D、平衡界限破坏的梁 18、我国混凝土的标准试件采用的尺寸为（ B ）

A、10?10?10 B、15?15?15 C、20?20?20 19、混凝土的疲劳强度与下列哪个无关（ A ）

A、混凝土承受的最大压应力 B、抗拉强度

C、混凝土承受的最大压应力与最小压应力的比值

D、抗压强度

20、混凝土强度等级是按其（ ）试块抗压强度标准值确定的，超值保证率为（ A ）

A、立方体 95% B、立方体 85% C、棱柱体 95% D、棱柱体 85%

21、规范规定：按旋筋柱计算的承载能力不超过按普通箍筋柱计算的承载能力的1.5倍， 这是为了（ B ）

A 、不发生脆性破坏 B、在正常使用情况下混凝土保护层不剥落 C、不发生失稳破坏 D、不发生过大的变形

22、下面哪个关于分布钢筋的说法是错误的（ D ）

A、将荷载均匀分布给受力钢筋 B、 固定受力钢筋的位置

C、分担混凝土收缩和温度变化引起的拉应力 D、应放在受力钢筋的外侧 23、大偏心受压破坏中（ A ）

A、受拉钢筋先达到屈服强度 B、靠近纵向力一侧混凝土先被压碎

C、受压钢筋先达到屈服强度 D、远离纵向力一侧混凝土先被压碎 24、下面哪个关于预应力的说法是错误的（ C ）

A、提高了结构的抗裂性 B、提高了结构的抗剪能力 C、提高了结构的极限强度 D、提高了结构的耐劳性能

25、钢筋混凝土结构承载力极限状态设计计算中取用的荷载（当其效应对结构不利时） 设计值Q与其相应的标准值Qk，材料强度的设计值f与其相应的标准值fk之间的关系为（ D ）

A、Q>Qk、f>fk B、Q fk D、Q>Qk、f

26、受弯构件（一般梁）斜截面受剪承载力计算时，验算V?0.25?cfcbh0的目的是（ A ）

A、防止发生斜压破坏 B、防止发生斜拉破坏 C、防止截面尺寸过大 D、防止发生锚固破坏 27、（ C ）的属于钢筋混凝土T形截面受弯构件

A 、截面形状是T形或倒L形 B、截面形状是T 形或L形

C、截面形状是T形或L形且翼缘位于受压区 D、截面形状是T形或L形且翼缘位于受拉区。

二、简答题

1.简述受弯构件承载力计算中的几个基本假定。

（1） 平截面假定，截面受弯转动后仍保持为平面。 （2） 受拉区混凝土不参与工作 （3） 混凝土受压的应力与应变曲线采用曲线加直线段。 （4） 纵向受拉钢筋的应力取钢筋应变与弹性模量的乘积，但其绝对值不应大于其相应的强度设计值，纵向受 拉钢筋的极限拉应变取为0.01 2.受弯构件斜截面的平衡状态有哪几种？其特征及防止设施分别是什么？

形态：斜拉破坏：剪跨比比较大，同时箍筋得配筋率较低。 斜压破坏：剪跨比<1，截面尺寸不够。 剪压破坏：剪跨比适度，纵向受拉钢筋在剪压区混凝土破坏前屈服。

措施：通过箍筋配筋率验算防止斜拉破坏，通过截面限制条件验算防止斜压破坏，通过计算斜截面抗剪承载力公式防止剪压破坏。

3. 简述钢筋混凝土梁裂缝产生的主要原因？为什么对裂缝限制？

由于荷载作用或其他因素引起的主拉应力超过了混凝土的抗拉强度，过宽的裂缝会引起渗漏，影响外观和耐久性，因此需对宽度进行限制。

4.简述钢筋强度、纵向受力钢筋的配筋量和混凝土强度对受弯构件正截面承载力的影响？

（1）在普通钢筋混凝土结构中，钢筋能够发挥的应力上限是400MPa左右，因此通过增加钢筋的强度提高截面抗弯承载力。

（2）在适筋范围内，增加钢筋用量能够提高斜截面的抗弯能力。

（3）当接近最大配筋时，混凝土强度等级是影响受弯构件正截面承载力的决定因素之一。 5.简述预应力混凝土的几种预应力损失.。

课本有标准答案，表格形式。（1)由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失σl1。 2)预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失σl2。 3)混凝土加热养护时受张拉的预应力筋与承受拉力的设备之间温差引起的预应力损失σl3。 4)预应力筋应力松弛引起的预应力损失σl4。 5)混凝土收缩、徐变的预应力损失σl5、σ'l5。 6)用螺旋式预应力筋作配筋的环形构件，由于混凝土的局部挤压引起的预应力损失σl6。）

6. 何谓结构的极限状态？共分几类？试举例说明？

结构的极限状态是结构或构件能满足设计规定的某一功能要求的临界状态，超过这一界限，结构就不能再满足设计规定的该项功能要求，而进入失效状态。

分为：承载能力极限状态、正常使用极限状态。 承载能力界限状态：结构或构件达到承载能力或不适于不适于继续承载的极限状态。 举例课本有例子。

7.试以一单筋矩形梁设计为例，叙述何为平衡设计、低筋设计和超筋设计？ 平衡设计：纵向受拉区钢筋配置合理，破坏始于钢筋屈服后混凝土被压碎而破坏。 低筋设计：纵向受拉区钢筋配置较少，受拉钢筋“应力突变”过大。

超筋设计：纵向受拉钢筋配筋配置过多，破坏始于受压区混凝土被压碎而破坏，同时钢筋未达到屈服，破坏前无明显预兆的脆性破坏。

8.从正截面抗弯承载力Mu的计算公式可知，提高纵向受拉构件强度，可以有效提高

Mu数值，为什么普通钢筋混凝土梁不适宜采用强度很高的纵向受拉构件？

9.偏心受拉构件正截面破坏形态有哪几种？其破坏特点是什么？

（1）在普通钢筋混凝土结构中，钢筋能够发挥的应力上限是400MPa左右，因此通过增加钢筋的强度提高截面抗弯承载力。

（2）在适筋范围内，增加钢筋用量能够提高斜截面的抗弯能力。

（3）当接近最大配筋时，混凝土强度等级是影响受弯构件正截面承载力的决定因素之一。

10.简述梁中弯起钢筋的弯起点应满足的条件？ 正截面的抗弯能力、斜截面的抗剪和抗弯能力。

11.如何判别两类T形截面梁? ——课本80页计算判定 12、受弯构件斜截面的破坏形态有哪几种? 其特征及防止措施分别是什么?

斜截面的三种破坏形态为:斜压破坏斜拉破坏、剪压破坏。

斜压破坏:剪跨比过小（λ《1），裂缝很陡，与斜裂缝相交的腹筋还未屈服，混凝土先被压碎。属于脆性破坏。 可以通过最小截面尺寸的限制防止其发生。

斜拉破坏:剪跨比较大（3《λ《6），裂缝很平，穿过斜裂缝的纵向受拉钢筋较少且无法有效约束裂缝的开展及延伸。 一裂即坏.属于脆性破坏 可以通过最小配箍率的限制防止其发生。 剪压破坏:剪跨比适中（1《λ《3 ），斜裂缝及不平也不陡。剪压区混凝土破坏前，穿过斜裂缝的纵向受拉钢筋先屈服破坏。属于塑性破坏。 为了防止剪压破坏的发生，可通过斜截面承载力计算配置适量的箍筋。

13.根据平截面假定推导：受弯构件界限相对受压区高度?b的表达式。 66页

14.对双筋矩形截面受弯构件和大偏心受压构件正截面承载力计算时，为何要求，当不满足x?2as?时应如何计算纵向受拉钢筋As?

是为了受压区钢筋强度能充分被利用，达到其抗压强度设计值，满足是可偏安全取x=2as’

15. 钢筋与混凝土共同工作的基础是什么? 第2页顶上的4段话

1,钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体。2,钢筋与混凝土两者之间膨

胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形而使粘结力遭到破坏。。3,必须

设置一定厚度的保护层。4,钢筋在混凝土中锚固长度必须符合设计和规范要求。1,钢筋

与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体。2,钢筋与混凝土两者之间膨胀系

数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形而使粘结力遭到破坏。。3,必须设置一定厚度的保护层。4,钢筋在混凝土中锚固长度必须符合设计和规范要求。

16.螺旋箍筋使混凝土抗压强度提高的原因是什么?

P53，考虑套箍作用，即混凝土三向受压，故可提高抗压强度。具体回答扩展一下即可

17.简述钢筋混凝土受弯构件破坏的几种形态。

钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。

梁配筋适中会发生适筋破坏。受拉钢筋首先屈服，钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长，受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，混凝土压碎，构件破坏。梁破坏前，挠度较大，产生较大的塑性变形，有明显的破坏预兆，属于塑性破坏。

梁配筋过多会发生超筋破坏。破坏时压区混凝土被压坏，而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点，拉区的裂缝宽度较小，破坏是突然的，没有明显预兆，属于脆性破坏，称为超筋破坏。

梁配筋过少会发生少筋破坏。拉区混凝土一旦开裂，受拉钢筋即达到屈服，并迅速经历整个流幅而进入强化阶段，梁即断裂，破坏很突然，无明显预兆，故属于脆性破坏。

18.试述预应力混凝土简支梁在运营荷载作用下总挠度的影响因素。 P222的图11.2掌握 运营荷载下总挠度=预应力产生的上拱度（反拱度）+构件自重挠度+其他恒载+活载引起挠度。 f=-fp+fgi+fdi+fh，而预应力拱度包括了传力锚固时的上拱度，收缩、徐变造成预应力损失使预压力减少引起挠度变化。运营荷载下总挠度的因素包括：①传力锚固后，徐变、收缩造成预应力损失使预压力减少（锚固至徐变终了时的变化） ②构件自重与其他恒载的影响 ③活载产生的挠度变化。

19.简述钢筋混凝土长柱的柱心受压破坏与短柱的破坏过程的影响因素。 P51长细比，初试偏心距 短柱在荷载作用下，截面的应变基本为均匀分布，从开始加载到破坏，混凝土和钢筋始终共同变形，其承载力仅取决于构件的截面尺寸和材料强度，破坏属于材料破坏，属于脆性破坏。

长柱的承载力必须考虑侧向变形产生的附加弯矩，破坏时，首先在凹侧出现纵向裂缝，接着混凝土压碎，纵向钢筋压屈外鼓，混凝土保护层剥落，凸侧出现受拉裂缝，属于塑性破坏。长细比过大时，可能发生失稳破坏。

20.简述预应力混凝土的几种预应力损失。 （同5） 21.何谓混凝土的塑性破坏、脆性破坏，并分析其原因。

塑性破坏对应的是适筋梁破坏，脆性破坏对应的是超筋和少筋破坏（ 塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的变形能力而产生的，仅在构 件的应力达到了钢材的抗拉强度 后才发生。塑性破坏前，总有较大的塑性变形 发生，且变形持续的时间较长，很容易及时发现而采取措施予以补救，不致引起严重后果。 脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点， 断裂从应力集中处开始。）

22. 何谓混凝土梁的主拉应力包络图和剪应力包络图。

课本108页的抵抗弯矩图说的就是弯矩包络图，剪力的包络图换个说法就行了。

23.混凝土受弯构件裂缝的主要形式与产生的原因。教材198-199页

24.在受压构件中，如何定义大、小偏心受压，核心距e与轴向压力对换算截面重心距的距离k，他们之间的关系如何。

课本137-138页是大、小偏心受压的定义。核心距E与轴向压力对换算截面重心距的距离K以及关系是138页中间（1）（2）（3）的小偏心受压的三种情况。换算界面形心可以在几何中心的左边和右边。

25.与容许应力法和破坏阶段法相比，极限状态法有何改进。其中承载能力极限状态和正常使用极限状态有何不同。

容许应力法：K(F)=≤][σσ，钢筋混凝土结构的受力性能不是弹性的；结构中一点达到容许应力，结构即认为失效；

没有考虑结构功能的多样性要求；安全系数是凭经验确定的，缺乏科学依据。

极限状态设计法：除要求对承载力极限状态进行设计外，还包括的挠度和裂缝宽度（适用性）的极限状态的设计。 对于承载力极限状态，针对荷载、材料的不同变异性，不再采用单一的安全系数，而采用的多系数表达，

.... , , , , ≤∑材料强度 F(CK) 和 F(SK)是根据统计后按一定保证率取其下限分位值，反映的材料强度的变异性；荷载值 Q(IK) 也尽可能根据各种荷载的统计资料，按一定保证率取其上限分位值；荷载系数 K(QI)，材料强度系数 KC 和KS 仍按经验确定，但对于不同荷载的变异大小，可取不同的荷载系数。

26. 在有腹筋梁钢筋混凝土梁中，腹筋的主要作用是什么。 腹筋包括箍筋和弯起钢筋，分别说明就行了，不再赘述。

27.为什么预应力筋沿梁长方向多为曲线布置，试以一个三跨大跨连续刚构梁为例，画出预应力筋的布置形式。

预应力筋按照梁的弯矩分布曲线布置可以得到最佳的等效荷载分布，预应力等效荷载是一种由于预应力筋束形曲率变化而反作用在构件上的荷载，它的方向一般被布置成与外荷载反向。端部弯矩小因此将钢筋重心提高放到构件中间，而且弯曲的钢筋还能提高抗剪性能。课本257页有一副抛物线的图，参考画成三跨的就行了。

28.简述预应力混凝土的几种预应力损失。 （同20） 课本230页

29.钢筋混凝土适筋梁从加载到破坏经历了哪几个应力阶段？正常使用极限状态计算的依据是哪个应力阶段？ 第5章62页

适筋梁的破坏过程分三个阶段：弹性阶段、带裂缝工作阶段、破坏阶段，也称第一、二、三阶段。弹性阶段主要是梁下部的混凝土与钢筋共同承受拉力，未出现裂缝；带裂缝工作阶段是下部混凝土出现裂缝，退出工作，拉力全部由钢筋承受；破坏阶段是当上部混凝土受压破坏。这三个阶段有两个临界点：就是第一阶段与第二阶段之间的受拉区混凝土出现裂缝，第二阶段与第三阶段的受压区混凝土被压裂。受压区混凝土破坏就宣告梁退出工作，所以正截面抗弯承载力计算是以第三阶段为依据来进行极限承载力计算！

30.某钢筋混凝土梁，从加载至拉区混凝土开裂，截面上的弯矩变化为?M1，从混凝土开裂至梁破坏，截面上的弯矩变化量为?M2，假设有另一条件相同的预应力混凝土梁，从加载至拉区混凝土开裂，截面上的弯矩变化为?M1?，从混凝土开裂至梁破坏，截面上的弯矩变化量为?M2?，试分析下述（a），（b）式的原因。

（a） ?M1

答：1）△M1《△M1’：普通混凝土都是带裂工作，因此在很小的荷载下就开裂。而预应力混凝 土受拉区存在一定的预压应力，开裂前外力首先需要克服这一部分预压力。

2）△M1+△M2=△M1’+△M2’：根据截面抗弯能力计算公式，相同截面的混凝土和钢筋， 其极限抗弯能力是相同的。

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