混凝土结构设计原理试题及其参考答案

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混凝土结构设计原理试题库及其参考答案

一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“×”。每小题1分。）第1章钢筋和混凝土的力学性能

1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。（错） 2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。（对） 3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。（对） 4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。（错） 5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。（对） 6．C20表示fcu=20N/mm。（错）

7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。（对） 8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。（对）

9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。（错） 10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。（对）

11．线性徐变是指压应力较小时，徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时，徐变增长与应力不成正比。（对） 12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（对） 13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。（对）第3章轴心受力构件承载力

1．轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。（错） 2．轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。（对） 3．实际工程中没有真正的轴心受压构件。（对） 4．轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。（错）

5．轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为400N/mm2。（错）

6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。（错）

第4章受弯构件正截面承载力

1．混凝土保护层厚度越大越好。（错）

2．对于

x?h'f的T形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为

b'f的矩形截面梁，所以其配筋率应按??Asb'fh0来计算。（错）

3．板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。（错）

4．在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。（对） 5．双筋截面比单筋截面更经济适用。（错） 6．截面复核中，如果

（错） ???b，说明梁发生破坏，承载力为0。

7．适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服，然后混凝土受压破坏。（对） 8．正常使用条件下的钢筋混凝土梁处于梁工作的第Ⅲ阶段。（错）

9．适筋破坏与超筋破坏的界限相对受压区高度b的确定依据是平截面假定。（对）第5章受弯构件斜截面承载力

1．梁截面两侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。（对）

2．梁剪弯段区段内，如果剪力的作用比较明显，将会出现弯剪斜裂缝。（错） 3．截面尺寸对于无腹筋梁和有腹筋梁的影响都很大。（错）

4．在集中荷载作用下，连续梁的抗剪承载力略高于相同条件下简支梁的抗剪承载力。（错） 5．钢筋混凝土梁中纵筋的截断位置，在钢筋的理论不需要点处截断。（错）第6章受扭构件承载力

1．钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时，其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加，且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。（错）

?2．《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是混凝土和钢筋均考虑相关关系。（错） 3.在钢筋混凝土受扭构件设计时，《混凝土结构设计规范》要求，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应不受限制。（错）第7章偏心受力构件承载力

1．小偏心受压破坏的的特点是，混凝土先被压碎，远端钢筋没有受拉屈服。（对）

2．轴向压力的存在对于偏心受压构件的斜截面抗剪能力是有提高的，但是不是无限制的。（对） 3．小偏心受压情况下，随着N的增加，正截面受弯承载力随之减小。（对）

4．对称配筋时，如果截面尺寸和形状相同，混凝土强度等级和钢筋级别也相同，但配筋数量不同，则在界限破坏时，它们的5．钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是远侧钢筋受拉屈服，随后近侧钢筋受压屈服，混凝土也压碎。（对） 6．界限破坏时，正截面受弯承载力达到最大值。（对） 7．偏压构件的抗弯承载力随着轴向力的增加而增加。（错） 8．判别大偏心受压破坏的本质条件是

（错） ?ei?0.3h0。

（对） Nu是相同的。

9．如果

（错） ???b，说明是小偏心受拉破坏。

10．小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担。（对） 11．大偏心构件存在混凝土受压区。（对）

12．大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N的作用点的位置。（对）第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝

1．受弯构件的裂缝会一直发展，直到构件的破坏。（错）

2．钢筋混凝土受弯构件两条裂缝之间的平均裂缝间距为1.0倍的粘结应力传递长度。（错）

3．裂缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋的伸长，导致混凝土与钢筋之间产生相对滑移的结果。（对） 4．《混凝土结构设计规范》定义的裂缝宽度是指构件外表面上混凝土的裂缝宽度。（错） 5．当计算最大裂缝宽度超过允许值不大时，可以通过增加保护层厚度的方法来解决。（错） 6．受弯构件截面弯曲刚度随着荷载增大而减小。（对） 7．受弯构件截面弯曲刚度随着时间的增加而减小。（对）

8．钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中荷载、材料强度都取设计值。（错）

第9章预应力混凝土构件

1．在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法称为先张法。（对） 2．预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现。（对） 3．预应力混凝土构件制作后可以取下重复使用的称为锚具。（错） 4．

（错） ?con张拉控制应力的确定是越大越好。

5．预应力钢筋应力松弛与张拉控制应力的大小有关，张拉控制应力越大，松弛越小；（错） 6．混凝土预压前发生的预应力损失称为第一批预应力损失组合。（对） 7．张拉控制应力只与张拉方法有关系。（错）

二、单选题（请把正确选项的字母代号填入题中括号内，每题2分。）绪论

1．与素混凝土梁相比，钢筋混凝上梁承载能力（ B ）。

A．相同；B提高许多；C有所提高；D不确定。

2．与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力（ A ）。 A提高不多；b提高许多；c完全相同；d不确定。 3．与素混凝土梁相比，适量配筋的钢混凝土梁的承载力和抵抗开裂的能力（ B ）。

均提高很多；B承载力提高很多，抗裂提高不多；C抗裂提高很多，承载力提高不多；D均提高不多；

4．钢筋混凝土梁在正常使用情况下（ A ）。

A．通常是带裂缝工作的；B．一旦出现裂缝，裂缝贯通全截面；C．一旦出现裂缝，沿全长混凝土与钢筋间的粘结力丧尽；D．通常是无裂缝的。 5．钢筋与混凝土能共同工作的主要原因是（ C ）。

A.防火、防锈；B.混凝土对钢筋的握裹及保护；C.混凝土与钢筋有足够的粘结力，两者线膨胀系数接近；D.钢筋抗拉而混凝土抗压。

第1章钢筋和混凝土的力学性能

1．混凝土若处于三向应力作用下，当（ D ）。

A.横向受拉，纵向受压，可提高抗压强度；B.横向受压，纵向受拉，可提高抗压强度；C.三向受压会降低抗压强度；D.三向受压能提高抗压强度；

2．混凝土的弹性模量是指（ A ）。A.原点弹性模量；B.切线模量；C.割线模量；D.变形模量； 3．混凝土强度等级由150mm立方体抗压试验，按（ B ）确定。 A.平均值

?fcu；B.?fcu?1.645? ；C.?fcu?2? ；D.?fcu??；

4．规范规定的受拉钢筋锚固长度la为（ C ）。

A．随混凝土强度等级的提高而增大；B．随钢筋等级提高而降低；C．随混凝土等级提高而减少，随钢筋等级提高而增大；D．随混凝土及钢筋等级提高而减小； 5．属于有明显屈服点的钢筋有（ A ）。A．冷拉钢筋；B．钢丝；C．热处理钢筋；D．钢绞线。 6．钢材的含碳量越低，则（ B ）。

A．屈服台阶越短，伸长率也越短，塑性越差；B．屈服台阶越长，伸长率越大，塑性越好；C．强度越高，塑性越好；D．强度越低，塑性越差。 7．钢筋的屈服强度是指（ D ）。A.比例极限；B.弹性极限；C.屈服上限；D.屈服下限。 8．规范确定

。A．150 mm；B．200 mm；C．100mm；D．250 mm。 fcu,k所用试块的边长是（ A ）

9．混凝土强度等级是由（ A ）确定的。A．

fcu,k；B．fck ；C．fcm ；D．ftk 。

10．边长为100mm的非标准立方体试块的强度换算成标准试块的强度，则需乘以换算系数（ C ）。A．1.05 ；B．1.0 ；C．0.95 ；D．0.90 。第3章轴心受力构件承载力

钢筋混凝土轴心受压构件，稳定系数是考虑了（ D ）。

A．初始偏心距的影响；B．荷载长期作用的影响；C．两端约束情况的影响；D．附加弯矩的影响。 2.

对于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱，以支承条件为（ A ）时，其轴心受压承载力最大。

A．两端嵌固；B．一端嵌固，一端不动铰支；C．两端不动铰支；D．一端嵌固，一端自由； 3. 4.

钢筋混凝土轴心受压构件，两端约束情况越好，则稳定系数（ A ）。A．越大；B．越小；C．不变；D.变化趋势不定。

一般来讲，其它条件相同的情况下，配有螺旋箍筋的钢筋混凝土柱同配有普通箍筋的钢筋混凝土柱相比，前者的承载力比后者的承载力（ B ）。

A．低；B．高；C．相等；D.不确定。 5.

对长细比大于12的柱不宜采用螺旋箍筋，其原因是（ D ）。

A．这种柱的承载力较高；B．施工难度大；C．抗震性能不好；D．这种柱的强度将由于纵向弯曲而降低，螺旋箍筋作用不能发挥； 6.

轴心受压短柱，在钢筋屈服前，随着压力而增加，混凝土压应力的增长速率（ C ）。

A．比钢筋快；B．线性增长；C．比钢筋慢；D.与钢筋相等。 7.

两个仅配筋率不同的轴压柱，若混凝土的徐变值相同，柱A配筋率大于柱B，则引起的应力重分布程度是（ B ）。

A．柱A=柱B；B．柱A>柱B；C．柱A<柱B；D.不确定。 8.

与普通箍筋的柱相比，有间接钢筋的柱主要破坏特征是（）。

A．混凝土压碎，纵筋屈服；B．混凝土压碎，钢筋不屈服；C．保护层混凝土剥落；D．间接钢筋屈服，柱子才破坏。 9.

螺旋筋柱的核心区混凝土抗压强度高于fc是因为（）。

A．螺旋筋参与受压；B．螺旋筋使核心区混凝土密实；C．螺旋筋约束了核心区混凝土的横向变形；D．螺旋筋使核心区混凝土中不出现内裂缝。 10.

为了提高钢筋混凝土轴心受压构件的极限应变，应该（）。

A．采用高强混凝土；B．采用高强钢筋；C．采用螺旋配筋；D．加大构件截面尺寸。 11.

规范规定：按螺旋箍筋柱计算的承载力不得超过普通柱的1.5倍，这是为（）。

A．在正常使用阶段外层混凝土不致脱落B．不发生脆性破坏；C．限制截面尺寸；D．保证构件的延性。 12.

一圆形截面螺旋箍筋柱，若按普通钢筋混凝土柱计算，其承载力为300KN,若按螺旋箍筋柱计算，其承载力为500KN,则该柱的承载力应示为（）。

A．400KN；B．300KN；C．500KN；D．450KN。 13.

配有普通箍筋的钢筋混凝土轴心受压构件中，箍筋的作用主要是（）。

A．抵抗剪力；B约束核心混凝土；C形成钢筋骨架，约束纵筋，防止纵筋压曲外凸；D以上三项作用均有。

第4章受弯构件正截面承载力

1．（）作为受弯构件正截面承载力计算的依据。A．Ⅰ阶段。 a状态；B. Ⅱa状态；C. Ⅲa状态；D. 第Ⅱ2．（）作为受弯构件抗裂计算的依据。A．Ⅰ阶段。 a状态；B. Ⅱa状态；C.Ⅲa状态；D.第Ⅱ3．（）作为受弯构件变形和裂缝验算的依据。A．Ⅰ阶段。 a状态；B. Ⅱa状态；C.Ⅲa状态；D.第Ⅱ

4．受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据哪种破坏形态建立的（ B ） A少筋破坏；B适筋破坏；C超筋破坏；D界限破坏。 5．下列那个条件不能用来判断适筋破坏与超筋破坏的界限（ C ）。 A．

???b；B．x??bh0；C．x?2as'；D．???max。

6．受弯构件正截面承载力计算中，截面抵抗矩系数

（ A ）。A．?(1?0.5?)；B．?(1?0.5?)；C．1?0.5?；D．1?0.5?。 ?s取值为：

7．受弯构件正截面承载力中，对于双筋截面，下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服（ C ）。A．x8．受弯构件正截面承载力中，T形截面划分为两类截面的依据是（）。

??bh0；B．x??bh0；C．x?2as'；D．x?2as'。

A．计算公式建立的基本原理不同；B受拉区与受压区截面形状不同；C破坏形态不同；D混凝土受压区的形状不同。 9．提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是（）。

提高混凝土强度等级；B增加保护层厚度；C增加截面高度；D增加截面宽度；

10．在T形截面梁的正截面承载力计算中，假定在受压区翼缘计算宽度范围内混凝土的压应力分布是（）。

均匀分布；B按抛物线形分布 C按三角形分布；D部分均匀，部分不均匀分布；

11．混凝土保护层厚度是指（）。

纵向钢筋内表面到混凝土表面的距离；B纵向钢筋外表面到混凝土表面的距离；C箍筋外表面到混凝土表面的距离；D纵向钢筋重心到混凝土表面的距离；

。 x?2as',则说明（）

12.在进行钢筋混凝土矩形截面双筋梁正截面承载力计算中，若

受压钢筋配置过多；B受压钢筋配置过少；C梁发生破坏时受压钢筋早已屈服；D截面尺寸过大；

第5章受弯构件斜截面承载力

1．对于无腹筋梁，当1?2．对于无腹筋梁，当

??3时，常发生什么破坏（）。A．斜压破坏；B.剪压破坏；C.斜拉破坏；D.弯曲破坏。

??1时，常发生什么破坏（）。A.斜压破坏；B.剪压破坏；C.斜拉破坏；D.弯曲破坏。 3．对于无腹筋梁，当??3时，常发生什么破坏（）。A.斜压破坏；B.剪压破坏；C.斜拉破坏；D.弯曲破坏。

4．受弯构件斜截面承载力计算公式的建立是依据（）破坏形态建立的。A.斜压破坏；B.剪压破坏；C.斜拉破坏；D.弯曲破坏。 5．为了避免斜压破坏，在受弯构件斜截面承载力计算中，通过规定下面哪个条件来限制（）。

A.规定最小配筋率；B.规定最大配筋率；C.规定最小截面尺寸限制；D.规定最小配箍率。 7．MR图必须包住M图，才能保证梁的（）。

A.正截面抗弯承载力；B.斜截面抗弯承载力；C.斜截面抗剪承载力；D.正、斜截面抗弯承载力。

8．《混凝土结构设计规范》规定，纵向钢筋弯起点的位置与按计算充分利用该钢筋截面之间的距离，不应小于（）。

A．0.3h0； B．0.4h0； C．0.5h0； D．0.6h0.

9．《混凝土结构设计规范》规定，位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率，对于梁、板类构件，不宜大于（）。

A.25%； B.50%； C.75%； D.100%。

10．《混凝土结构设计规范》规定，位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率，对于柱类构件，不宜大于（）。

A.25%； B.50%； C.75%； D.100%。

第6章受扭构件承载力

1．钢筋混凝土受扭构件中受扭纵筋和箍筋的配筋强度比0.6???1.7说明，当构件破坏时，（）。

A．纵筋和箍筋都能达到屈服；B 仅箍筋达到屈服； C仅纵筋达到屈服；D纵筋和箍筋都不能达到屈服。 2．在钢筋混凝土受扭构件设计时，《混凝土结构设计规范》要求，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应（）。

A．不受限制； B1.0???2.0； C0.5???1.0；D0.6???1.7。

3.《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是：（）。

A混凝土和钢筋均考虑相关关系；B混凝土和钢筋均不考虑相关关系；C混凝土不考虑相关关系，钢筋考虑相关关系；D混凝土考虑相关关系，钢筋不考虑相关关系。

4.钢筋混凝土T形和I形截面剪扭构件可划分为矩形块计算，此时（）。

A腹板承受全部的剪力和扭矩；B翼缘承受全部的剪力和扭矩；C剪力由腹板承受，扭矩由腹板和翼缘共同承受；D扭矩由腹板承受，剪力由腹板和翼缘共同承受。第7章偏心受力构件承载力

1．偏心受压构件计算中，通过哪个因素来考虑二阶偏心矩的影响（ D ）。Ae0； B.ea； C.ei； D.?。

2．判别大偏心受压破坏的本质条件是：（ C ）。A．

?ei?0.3h0；B．?ei?0.3h0；C．???B；D．???B。

3．由

（ B ）。 Nu?Mu相关曲线可以看出，下面观点不正确的是：

A．小偏心受压情况下，随着N的增加，正截面受弯承载力随之减小；B．大偏心受压情况下，随着N的增加，正截面受弯承载力随之减小；

C．界限破坏时，正截面受弯承载力达到最大值；D．对称配筋时，如果截面尺寸和形状相同，混凝土强度等级和钢筋级别也相同，但配筋数量不同，则在界限破坏时，它们的

Nu是相同的。

4．钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是：（）。

A远侧钢筋受拉屈服，随后近侧钢筋受压屈服，混凝土也压碎；B近侧钢筋受拉屈服，随后远侧钢筋受压屈服，混凝土也压碎；C近侧钢筋和混凝土应力不定，远侧钢筋受拉屈服；D 远侧钢筋和混凝土应力不定，近侧钢筋受拉屈服。

5．一对称配筋的大偏心受压构件，承受的四组内力中，最不利的一组内力为：（ A ）。

A．M?500kN?m N?200kN；B．M?491kN?m N?304kN；

C．M?503kN?m N?398kN；D．M??512kN?m N?506kN。

6．一对称配筋的小偏心受压构件，承受的四组内力中，最不利的一组内力为：（ D ）。

A．M?525kN?m N?2050kNC．M?524kN?m N?3040kN7．偏压构件的抗弯承载力（）。

?520kN?m N?3060kN；D．M?525kN?m N?3090kN；B．M；。

A．随着轴向力的增加而增加；B随着轴向力的减少而增加；C小偏压时随着轴向力的增加而增加；D大偏压时随着轴向力的增加而增加。

8．钢筋混凝土偏心受拉构件，判别大、小偏心受拉的根据是（）。

截面破坏时，受拉钢筋是否屈服；B截面破坏时，受压钢筋是否屈服；C受压一侧混凝土是否压碎；D纵向拉力N的作用点的位置。

9．对于钢筋混凝土偏心受拉构件，下面说法错误的是（）。

A. B. C. D.

如果

???b，说明是小偏心受拉破坏；

小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担；大偏心构件存在混凝土受压区；

大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N的作用点的位置。

第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝

1．下面的关于钢筋混凝土受弯构件截面弯曲刚度的说明中，错误的是（ D ）。

A．截面弯曲刚度随着荷载增大而减小；B 截面弯曲刚度随着时间的增加而减小； C截面弯曲刚度随着裂缝的发展而减小；D截面弯曲刚度不变。 2．钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中关于荷载、材料强度取值说法正确的是（ B ）。

A．荷载、材料强度都取设计值； B荷载、材料强度都取标准值； C荷载取设计值，材料强度都取标准值；D荷载取标准值，材料强度都取设计值。 3．钢筋混凝土受弯构件挠度计算公式正确的是（ B ）。

A．

Mkl02f?SBs；B．

Mkl02f?SB；C．

f?SMql02Bs；D．

f?SMql02B。

4．下面关于短期刚度的影响因素说法错误的是（ D ）。

A．?增加，Bs略有增加； B．提高混凝土强度等级对于提高Bs的作用不大；C．截面高度对于提高Bs的作用的作用最大； D．截面配筋率如果满足承载力要求，基本上也可以满足变形的限值。

5．《混凝土结构设计规范》定义的裂缝宽度是指：（ B ）。 A受拉钢筋重心水平处构件底面上混凝土的裂缝宽度；B受拉钢筋重心水平处构件侧表面上混凝土的裂缝宽度；C构件底面上混凝土的裂缝宽度；D构件侧表面上混凝土的裂缝宽度。 6．减少钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度，首先应考虑的措施是（ A ）。

A．采用直径较细的钢筋；B增加钢筋的面积；C增加截面尺寸；D提高混凝土强度等级。 7．混凝土构件的平均裂缝间距与下列哪个因素无关（ A ）。

A．混凝土强度等级；B混凝土保护层厚度； C纵向受拉钢筋直径； D纵向钢筋配筋率。

8．提高受弯构件截面刚度最有效的措施是（ D ）。A提高混凝土强度等级；B增加钢筋的面积；C改变截面形状；D 增加截面高度。 9．关于受弯构件裂缝发展的说法正确的是（ C ）。

A．受弯构件的裂缝会一直发展，直到构件的破坏；B钢筋混凝土受弯构件两条裂缝之间的平均裂缝间距为1.0倍的粘结应力传递长度； C 裂缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋的伸长，导致混凝土与钢筋之间产生相对滑移的结果；D裂缝的出现不是随机的。 10．普通钢筋混凝土结构裂缝控制等级为（ C ）。 A一级； B.二级；C.三级；D四级。第9章预应力混凝土构件

1．《混凝土结构设计规范》规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（ B ）。A.C20 ； B.C30 ； C.C35 ； D.C40 。 2．预应力混凝土先张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失

。 ?l?应为（ C ）

?l1??l2； B. ?l1??l2??l3 ； C. ?l1??l2??l3??l4 ； D. ?l1??l2??l3??l4??l5；

。 ?l1（ C ）

3．下列哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失

两次升温法；B采用超张拉；C增加台座长度；D采用两端张拉；

4．对于钢筋应力松弛引起的预应力的损失，下面说法错误的是：（ C ）。

应力松弛与时间有关系；B 应力松弛与钢筋品种有关系； C 应力松弛与张拉控制应力的大小有关，张拉控制应力越大，松弛越小；

D 进行超张拉可以减少，应力松弛引起的预应力损失；

5．其他条件相同时，预应力混凝土构件的延性比普通混凝土构件的延性（ C ）。A相同；B大些；C小些；D大很多。

6．全预应力混凝土构件在使用条件下，构件截面混凝土（ A ）。A不出现拉应力； B 允许出现拉应力； C 不出现压应力； D 允许出现压应力。 7．《混凝土结构设计规范》规定，当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时，混凝土强度等级不应低于（ D ）。

A.C20 ； B.C30 ； C.C35 ； D.C40 。

8．《规范》规定，预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过规定的张拉控制应力限值，且不应小于（ B ）。 A．

0.3fptk； B．0.4fptk； C．0.5fptk； D．0.6fptk。

。 ?l?应为（ A ）

9．预应力混凝土后张法构件中，混凝土预压前第一批预应力损失

?l1??l2； B. ?l1??l2??l3 ； C. ?l1??l2??l3??l4 ； D. ?l1??l2??l3??l4??l5。

/mm2；B．100N/mm2；C．90N/mm2；D．110N/mm2。 /mm2；B．100N/mm2；C．90N/mm2；D．110N/mm2。

?PC?A0；B．?PC?A0；C．?PC?An；D．?PC?An。

10．先张法预应力混凝土构件，预应力总损失值不应小于（ B ）。A．80N11．后张法预应力混凝土构件，预应力总损失值不应小于（ A ）。A．80N12．预应力轴心受拉构件，加载至混凝土预应力被抵消时，此时外荷载产生的轴向力为（ A ）。A．三、简答题（简要回答下列问题，必要时绘图加以说明。每题8分。）绪论

1．什么是混凝土结构？根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型？

答：混凝土结构是以混凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的结构，有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。

2．钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？

答：混凝土和钢筋协同工作的条件是：

（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线膨胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；（3）设置一定厚度混凝土保护层；（4）钢筋在混凝土中有可靠的锚固。

3.混凝土结构有哪些优缺点？

答：优点：（1）可模性好；（2）强价比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能；（6）可以就地取材。

钢筋混凝土结构的缺点：如自重大，不利于建造大跨结构；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的结构，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境和气候条件限制等。

4.简述混凝土结构设计方法的主要阶段。

答：混凝土结构设计方法大体可分为四个阶段：

（1）在20世纪初以前，钢筋混凝土本身计算理论尚未形成，设计沿用材料力学的容许应力方法。

（2）1938年左右已开始采用按破损阶段计算构件破坏承载力，50年代，出现了按极限状态设计方法，奠定了现代钢筋混凝土结构的设计计算理论。（3）二战以后，设计计算理论已过渡到以概率论为基础的极限状态设计方法。（4）20世纪90年代以后，开始采用或积极发展性能化设计方法和理论。第2章钢筋和混凝土的力学性能

1．软钢和硬钢的区别是什么？设计时分别采用什么值作为依据？

答：有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。

软钢有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增加以致无法使用，所以在设计中采用屈服强度

fy作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度fu，一般用作钢筋的实际破坏强度。

设计中硬钢极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，则为0.9倍。为了简化运算，《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb，其中σb为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。

2．我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？

答：目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。热轧钢筋分为热轧光面钢筋HPB235、热轧带肋钢筋HRB335、HRB400、余热处理钢筋RRB400（K 20MnSi，符号，Ⅲ级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。

3．在钢筋混凝土结构中，宜采用哪些钢筋？

答：钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定采用：（1）普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋；（2）预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。

4．简述混凝土立方体抗压强度。

答：混凝土标准立方体的抗压强度，我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）规定：边长为150mm的标准立方体试件在标准条件（温度20±3℃，相对温度≥90%）下养护28天后，以标准试验方法(中心加载，加载速度为0.3～1.0N/mm2/s)，试件上、下表面不涂润滑剂，连续加载直至试件破坏，测得混凝土抗压强度为混凝土标准立方体的抗压强度fck，单位N/mm2。

fck?FA fck——混凝土立方体试件抗压强度 F——试件破坏荷载； A——试件承压面积。

5.简述混凝土轴心抗压强度。

答：我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）采用150mm×150mm×300mm棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件，混凝土试件轴心抗压强度 fcp——混凝土轴心抗压强度 F——试件破坏荷载； A——试件承压面积。

6.混凝土的强度等级是如何确定的。

答：混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，混凝土立方体抗压强度标准值fcu，k，我国《混凝土结构设计规范》规定，立方体抗压强度标准值系指按上述标准方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度，根据立方体抗压强度标准值划分为C15、C20、 C25、C30、C35、C40、C45、C50、 C55、 C60、C65、 C70、 C75、 C80十四个等级。

7.简述混凝土三轴受压强度的概念。

答：三轴受压试验是侧向等压σ2=σ3=σr的三轴受压，即所谓常规三轴。试验时先通过液体静压力对混凝土圆柱体施加径向等压应力，然后对试件施加纵向压应力直到破坏。在这种受力状态下，试件由于侧压限制，其内部裂缝的产生和发展受到阻碍，因此当侧向压力增大时，破坏时的轴向抗压强度相应地增大。根据试验结果分析，三轴受力时混凝土纵向抗压强度为

fcc′= fc′+βσr

式中：fcc′——混凝土三轴受压时沿圆柱体纵轴的轴心抗压强度； fc′ ——混凝土的单轴圆柱体轴心抗压强度； β ——系数，一般普通混凝土取4；

σr ——侧向压应力。

8.简述混凝土在单轴短期加载下的应力~应变关系特点。

答：一般用标准棱柱体或圆柱体试件测定混凝土受压时的应力应变曲线。轴心受压混凝土典型的应力应变曲线如图,各个特征阶段的特点如下。

混凝土轴心受压时的应力应变曲线 1）应力σ≤0.3 fc sh

当荷载较小时，即σ≤0.3 fc sh，曲线近似是直线（图2-3中OA段），A点相当于混凝土的弹性极限。此阶段中混凝土的变形主要取决于骨料和水泥石的弹性变形。 2）应力0.3 fc sh <σ≤0.8 fc sh

随着荷载的增加，当应力约为(0.3～0.8) fc sh，曲线明显偏离直线，应变增长比应力快，混凝土表现出越来越明显的弹塑性。 3）应力0.8 fc sh <σ≤1.0 fc sh

随着荷载进一步增加，当应力约为(0.8～1.0) fc sh，曲线进一步弯曲，应变增长速度进一步加快，表明混凝土的应力增量不大，而塑性变形却相当大。此阶段中混凝土内部微裂缝虽有所发展，但处于稳定状态，故b点称为临界应力点，相应的应力相当于混凝土的条件屈服强度。曲线上的峰值应力C点，极限强度fc sh，相应的峰值应变为ε0。

4）超过峰值应力后

超过C点以后，曲线进入下降段，试件的承载力随应变增长逐渐减小，这种现象为应变软化。

9．什么叫混凝土徐变？混凝土徐变对结构有什么影响？

答：在不变的应力长期持续作用下，混凝土的变形随时间而缓慢增长的现象称为混凝土的徐变。

徐变对钢筋混凝土结构的影响既有有利方面又有不利方面。有利影响，在某种情况下，徐变有利于防止结构物裂缝形成；有利于结构或构件的内力重分布，减少应力集中现象及减少温度应力等。不利影响，由于混凝土的徐变使构件变形增大；在预应力混凝土构件中，徐变会导致预应力损失；徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大，故而使受弯构件挠度增加，使偏压构件的附加偏心距增大而导致构件承载力的降低。

10．钢筋与混凝土之间的粘结力是如何组成的？

答：试验表明，钢筋和混凝土之间的粘结力或者抗滑移力，由四部分组成：

（1）化学胶结力：混凝土中的水泥凝胶体在钢筋表面产生的化学粘着力或吸附力，来源于浇注时水泥浆体向钢筋表面氧化层的渗透和养护过程中水泥晶体的生长和硬化，取决于水泥的性质和钢筋表面的粗糙程度。当钢筋受力后变形，发生局部滑移后，粘着力就丧失了。

（2）摩擦力：混凝土收缩后，将钢筋紧紧地握裹住而产生的力，当钢筋和混凝土产生相对滑移时，在钢筋和混凝土界面上将产生摩擦力。它取决于混凝土发生收缩、荷载和反力等对钢筋的径向压应力、钢筋和混凝土之间的粗糙程度等。钢筋和混凝土之间的挤压力越大、接触面越粗糙，则摩擦力越大。

（3）机械咬合力：钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力，即混凝土对钢筋表面斜向压力的纵向分力，取决于混凝土的抗剪强度。变形钢筋的横肋会产生这种咬合力，它的咬合作用往往很大，是变形钢筋粘结力的主要来源，是锚固作用的主要成份。

（4）钢筋端部的锚固力：一般是用在钢筋端部弯钩、弯折，在锚固区焊接钢筋、短角钢等机械作用来维持锚固力。各种粘结力中，化学胶结力较小；光面钢筋以摩擦力为主；变形钢筋以机械咬合力为主。第3章轴心受力构件承载力

1.轴心受压构件设计时，如果用高强度钢筋，其设计强度应如何取值？

答：纵向受力钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级，不宜采用高强度钢筋，因为与混凝土共同受压时，不能充分发挥其高强度的作用。混凝土破坏时的压应变0.002，此时相应的纵筋应力值бs’=Esεs’=200×103×0.002=400 N/mm2；对于HRB400级、HRB335级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度，对于Ⅳ级和热处理钢筋在计算fy’值时只能取400 N/mm2。

2.轴心受压构件设计时，纵向受力钢筋和箍筋的作用分别是什么？

答：纵筋的作用：①与混凝土共同承受压力，提高构件与截面受压承载力；②提高构件的变形能力，改善受压破坏的脆性；③承受可能产生的偏心弯矩、混凝土收缩及温度变化引起的拉应力；④减少混凝土的徐变变形。横向箍筋的作用：①防止纵向钢筋受力后压屈和固定纵向钢筋位置；②改善构件破坏的脆性；③当采用密排箍筋时还能约束核芯内混凝土，提高其极限变形值。

3.简述轴心受压构件徐变引起应力重分布？（轴心受压柱在恒定荷载的作用下会产生什么现象？对截面中纵向钢筋和混凝土的应力将产生什么影响？）

答：当柱子在荷载长期持续作用下，使混凝土发生徐变而引起应力重分布。此时，如果构件在持续荷载过程中突然卸载，则混凝土只能恢复其全部压缩变形中的弹性变形部分，其徐变变形大部分不能恢复，而钢筋将能恢复其全部压缩变形，这就引起二者之间变形的差异。当构件中纵向钢筋的配筋率愈高，混凝土的徐变较大时，二者变形的差异也愈大。此时由于钢筋的弹性恢复，有可能使混凝土内的应力达到抗拉强度而立即断裂，产生脆性破坏。

4.对受压构件中纵向钢筋的直径和根数有何构造要求？对箍筋的直径和间距又有何构造要求？

答：纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm，通常在12mm~32mm范围内选用。矩形截面的钢筋根数不应小于4根，圆形截面的钢筋根数不宜少于8根，不应小于6根。纵向受力钢筋的净距不应小于50mm，最大净距不宜大于300mm。其对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小净距为上部纵向受力钢筋水平方向不应小于30mm和1.5d（d为钢筋的最大直径），下部纵向钢筋水平方向不应小于25mm和d。

5.进行螺旋筋柱正截面受压承载力计算时，有哪些限制条件？为什么要作出这些限制条件？答：凡属下列条件的，不能按螺旋筋柱正截面受压承载力计算：

① 当l0/b＞12时，此时因长细比较大，有可能因纵向弯曲引起螺旋箍筋不起作用；

② 如果因混凝土保护层退出工作引起构件承载力降低的幅度大于因核芯混凝土强度提高而使构件承载力增加的幅度，当间接钢筋换算截面面积Ass0小于纵筋全部截面面积的25%时，可以认为间接钢筋配置得过少，套箍作用的效果不明显。 6.简述轴心受拉构件的受力过程和破坏过程？

答：第Ⅰ阶段——加载到开裂前此阶段钢筋和混凝土共同工作，应力与应变大致成正比。在这一阶段末，混凝土拉应变达到极限拉应变，裂缝即将产生。第Ⅱ阶段——混凝土开裂后至钢筋屈服前裂缝产生后，混凝土不再承受拉力，所有的拉力均由钢筋来承担，这种应力间的调整称为截面上的应力重分布。第Ⅱ阶段是构件的正常使用阶段，此时构件受到的使用荷载大约为构件破坏时荷载的50%—70%，构件的裂缝宽度和变形的验算是以此阶段为依据的。

第Ⅲ阶段——钢筋屈服到构件破坏当加载达到某点时，某一截面处的个别钢筋首先达到屈服，裂缝迅速发展，这时荷载稍稍增加，甚至不增加都会导致截面上的钢筋全部达到屈服（即荷载达到屈服荷载Ny时）。评判轴心受拉破坏的标准并不是构件拉断，而是钢筋屈服。正截面强度计算是以此阶段为依据的。第4章受弯构件正截面承载力

1．受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏，经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？各个阶段是哪种极限状态的计算依据？答：适筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。

第Ⅰ阶段荷载较小，梁基本上处于弹性工作阶段，随着荷载增加，弯矩加大，拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。

第Ⅱ阶段弯矩超过开裂弯矩Mcrsh，梁出现裂缝，裂缝截面的混凝土退出工作，拉力由纵向受拉钢筋承担，随着弯矩的增加，受压区混凝土也表现出塑性性质，当梁处于第Ⅱ阶段末Ⅱa时，受拉钢筋开始屈服。

第Ⅲ阶段钢筋屈服后，梁的刚度迅速下降，挠度急剧增大，中和轴不断上升，受压区高度不断减小。受拉钢筋应力不再增加，经过一个塑性转动构成，压区混凝土被压碎，构件丧失承载力。

第Ⅰ阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。第Ⅱ阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。第Ⅲ阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据。

2．钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？其破坏特征有何不同？3．什么叫最小配筋率？它是如何确定的？在计算中作用是什么？答：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。

3．单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是什么？

答：单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是（1）平截面假定；（2）混凝土应力—应变关系曲线的规定；（3）钢筋应力—应变关系的规定；（4）不考虑混凝土抗拉强度,钢筋拉伸应变值不超过0.01。以上规定的作用是确定钢筋、混凝土在承载力极限状态下的受力状态，并作适当简化，从而可以确定承载力的平衡方程或表达式。

4．单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是什么？

答：《混凝土结构设计规范》规定，将实际应力图形换算为等效矩形应力图形时必须满足以下两个条件：（1）受压区混凝土压应力合力C值的大小不变，即两个应力图形的面积应相等；（2）合力C作用点位置不变，即两个应力图形的形心位置应相同。等效矩形应力图的采用使简化计算成为可能。

5.确定等效矩形应力图的原则是什么？

6．什么是双筋截面？在什么情况下才采用双筋截面？

答：在单筋截面受压区配置受力钢筋后便构成双筋截面。在受压区配置钢筋，可协助混凝土承受压力，提高截面的受弯承载力；由于受压钢筋的存在，增加了截面的延性，有利于改善构件的抗震性能；此外，受压钢筋能减少受压区混凝土在荷载长期作用下产生的徐变，对减少构件在荷载长期作用下的挠度也是有利的。

双筋截面一般不经济，但下列情况可以采用：（1）弯矩较大，且截面高度受到限制，而采用单筋截面将引起超筋；（2）同一截面内受变号弯矩作用；（3）由于某种原因（延性、构造），受压区已配置

（4）为了提高构件抗震性能或减少结构在长期荷载下的变形。 As'；

7.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么？为什么要规定适用条件？答：双筋矩形截面受弯构件正截面承载力的两个基本公式：

?1fcbx?fy'As'?fyAs M?Mu??1fcbx?h0???fy'As'h0?as'适用条件：（1）

??x?2???

（2）为了使受压钢筋能达到抗压强度设???b,是为了保证受拉钢筋屈服，不发生超筋梁脆性破坏，且保证受压钢筋在构件破坏以前达到屈服强度；

计值，应满足

x?2as'，其含义为受压钢筋位置不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足条件时，则表明受压钢筋的位置离中和轴太近，受压钢筋的应变太小，以致

其应力达不到抗压强度设计值。

8．双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算为什么要规定

x?2as'？当x＜2a?s应如何计算？

答：为了使受压钢筋能达到抗压强度设计值，应满足

x?2as'，其含义为受压钢筋位置不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足条件时，则表明受压钢筋的位置

离中和轴太近，受压钢筋的应变太小，以致其应力达不到抗压强度设计值。

此时对受压钢筋取矩

xMu?fyAs(h0?as')??1fcbx(as'?)

2x<2as时，公式中的右边第二项相对很小，可忽略不计，近似取

'x?2as'，即近似认为受压混凝土合力点与受压钢筋合力点重合，从而使受压区混凝土合力对受压

钢筋合力点所产生的力矩等于零，因此

As?Mfyh0?as'??

9．第二类T形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么？为什么要规定适用条件？答：第二类型T形截面：（中和轴在腹板内）

'hxfMu??1fcbx(h0?)??1fc(b'f?b)h'f(h0?)

?1fc(b'f?b)h'f??1fcbx?fyAs

???b

适用条件：

规定适用条件是为了避免超筋破坏,而少筋破坏一般不会发生。

10．计算T形截面的最小配筋率时，为什么是用梁肋宽度b而不用受压翼缘宽度bf？

答：最小配筋率从理论上是由Mu=Mcy确定的，主要取决于受拉区的形状，所以计算T形截面的最小配筋率时，用梁肋宽度b而不用受压翼缘宽度bf 。 11．单筋截面、双筋截面、T形截面在受弯承载力方面,哪种更合理？,为什么? 答：T形截面优于单筋截面、单筋截面优于双筋截面。

12．写出桥梁工程中单筋截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么？比较这些公式与建筑工程中相应公式的异同。答：

xfcdbx?fsdAs ?0Md?fcdbx(h0?)

2适用条件：

???b ； As??minbh

《公路桥规》和《混凝土结构设计规范》中，受弯构件计算的基本假定和计算原理基本相同，但在公式表达形式上有差异，材料强度取值也不同。第5章受弯构件斜截面承载力

1．斜截面破坏形态有几类？分别采用什么方法加以控制？答：（1）斜截面破坏形态有三类：斜压破坏，剪压破坏，斜拉破坏

（2）斜压破坏通过限制最小截面尺寸来控制；剪压破坏通过抗剪承载力计算来控制；斜拉破坏通过限制最小配箍率来控制； 2．影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？

答：（1）剪跨比的影响，随着剪跨比的增加，抗剪承载力逐渐降低；

（2）混凝土的抗压强度的影响，当剪跨比一定时，随着混凝土强度的提高，抗剪承载力增加；（3）纵筋配筋率的影响，随着纵筋配筋率的增加，抗剪承载力略有增加；

（4）箍筋的配箍率及箍筋强度的影响，随着箍筋的配箍率及箍筋强度的增加，抗剪承载力增加；（5）斜裂缝的骨料咬合力和钢筋的销栓作用；（6）加载方式的影响；（7）截面尺寸和形状的影响；

3．斜截面抗剪承载力为什么要规定上、下限？具体包含哪些条件？

答：斜截面抗剪承载力基本公式的建立是以剪压破坏为依据的，所以规定上、下限来避免斜压破坏和斜拉破坏。 4．钢筋在支座的锚固有何要求？

答：钢筋混凝土简支梁和连续梁简支端的下部纵向受力钢筋，其伸入梁支座范围内的锚固长度las 应符合下列规定：当剪力较小（V当剪力较大（V，las?15d （光圆钢筋），d?0.7ftbh0）时，las?12d（带肋钢筋）

时，las?5d；?0.7ftbh0）

为纵向受力钢筋的直径。如纵向受力钢筋伸入梁支座范围内的锚固长

度不符合上述要求时，应采取在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋端部焊接在梁端预埋件上等有效锚固措施。

5．什么是鸭筋和浮筋？浮筋为什么不能作为受剪钢筋？

答：单独设置的弯起钢筋，两端有一定的锚固长度的叫鸭筋，一端有锚固，另一端没有的叫浮筋。由于受剪钢筋是受拉的，所以不能设置浮筋。第6章受扭构件承载力

1．钢筋混凝土纯扭构件中适筋纯扭构件的破坏有什么特点？

答：当纵向钢筋和箍筋的数量配置适当时，在外扭矩作用下，混凝土开裂并退出工作，钢筋应力增加但没有达到屈服点。随着扭矩荷载不断增加，与主斜裂缝相交的纵筋和箍筋相继达到屈服强度，同时混凝土裂缝不断开展，最后形成构件三面受拉开裂，一面受压的空间扭曲破坏面，进而受压区混凝土被压碎而破坏，这种破坏与受弯构件适筋梁类似，属延性破坏，以适筋构件受力状态作为设计的依据。

2．钢筋混凝土纯扭构件中超筋纯扭构件的破坏有什么特点？计算中如何避免发生完全超筋破坏？

答：当纵向钢筋和箍筋配置过多或混凝土强度等级太低，会发生纵筋和箍筋都没有达到屈服强度，而混凝土先被压碎的现象，这种破坏与受弯构件超筋梁类似，没有明显的破坏预兆，钢筋未充分发挥作用，属脆性破坏，设计中应避免。为了避免此种破坏，《混凝土结构设计规范》对构件的截面尺寸作了限制，间接限定抗扭钢筋最大用量。

3．钢筋混凝土纯扭构件中少筋纯扭构件的破坏有什么特点？计算中如何避免发生少筋破坏？

答：当纵向钢筋和箍筋配置过少（或其中之一过少）时，混凝土开裂后，混凝土承担的拉力转移给钢筋，钢筋快速达到屈服强度并进入强化阶段，其破坏特征类似于受弯构件的少筋梁，破坏扭矩与开裂扭矩接近，破坏无预兆，属于脆性破坏。这种构件在设计中应避免。为了防止这种少筋破坏，《混凝土结构设计规范》规定，受扭箍筋和纵向受扭钢筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率，并应符合受扭钢筋的构造要求。

4．简述素混凝土纯扭构件的破坏特征。

答：素混凝土纯扭构件在纯扭状态下，杆件截面中产生剪应力。对于素混凝土的纯扭构件，当主拉应力产生的拉应变超过混凝土极限拉应变时，构件即开裂。第一条裂缝出现在构件的长边（侧面）中点，与构件轴线成45°方向，斜裂缝出现后逐渐变宽以螺旋型发展到构件顶面和底面，形成三面受拉开裂，一面受压的空间斜曲面，直到受压侧面混凝土压坏，破坏面是一空间扭曲裂面，构件破坏突然，为脆性破坏。

5．在抗扭计算中，配筋强度比的ζ含义是什么？起什么作用？有什么限制？

答：参数ζ反映了受扭构件中抗扭纵筋和箍筋在数量上和强度上的相对关系，称为纵筋和箍筋的配筋强度比，即纵筋和箍筋的体积比和强度比的乘积，为箍筋

的单肢截面面积，S为箍筋的间距，对应于一个箍筋体积的纵筋体积为，其中为截面内对称布置的全部纵筋截面面积，则

ζ＝

的条件，当ζ＞1.7时，取ζ＝1.7。

；试验表明，只有当ζ值在一定范围内时，才可保证构件破坏时纵筋和箍筋的强度都得到充分利用，《规范》要求ζ值符合0.6≤ζ≤1．7

6．从受扭构件的受力合理性看，采用螺旋式配筋比较合理，但实际上为什么采用封闭式箍筋加纵筋的形式？

答：因为这种螺旋式钢筋施工复杂，也不能适应扭矩方向的改变，因此实际工程并不采用，而是采用沿构件截面周边均匀对称布置的纵向钢筋和沿构件长度方向均匀布置的封闭箍筋作为抗扭钢筋，抗扭钢筋的这种布置形式与构件正截面抗弯承载力及斜截面抗剪承载力要求布置的钢筋形式一致。

7．《混凝土结构设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用的？

?t的意义是什么？起什么作用？上下限是多少？

答：实际工程的受扭构件中，大都是弯矩、剪力、扭矩共同作用的。构件的受弯、受剪和受扭承载力是相互影响的，这种相互影响的性质称为复合受力的相关性。由于构件受扭、受弯、受剪承载力之间的相互影响问题过于复杂，采用统一的相关方程来计算比较困难。为了简化计算，《混凝土结构设计规范》对弯剪扭构件的计算采用了对

混凝土提供的抗力部分考虑相关性，而对钢筋提供的抗力部分采用叠加的方法。

?t?1.5VWt1?0.5Tbh0（0.5≤

，?t称为剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数，?t≤1.0）

当

?t小于0.5时,取?t等于0.5;当?t大于1.0时,取?t等于1.0。

8．对受扭构件的截面尺寸有何要求？纵筋配筋率有哪些要求？答：（1）．截面尺寸要求

在受扭构件设计中，为了保证结构截面尺寸及混凝土材料强度不至于过小，为了避免超筋破坏，对构件的截面尺寸规定了限制条件。《混凝土结构设计规范》在试验的基

础上，对hw/b≤6的钢筋混凝土构件，规定截面限制条件如下式

当hw/b≤4时

VT??0.25?cfc （8－27） bh00.8WtVT??0.20?cfc （8－28） bh00.8Wt 当hw/b=6时

当4＜hw/b＜6时按线性内插法确定。

计算时如不满足上面公式的要求，则需加大构件截面尺寸，或提高混凝土强度等级。（2）．最小配筋率

构在弯剪扭共同作用下，受扭纵筋的最小配筋率为

?tl,min?Astl,minTft?0.6bhVbfy；纵筋最小配筋率应取抗弯及抗扭纵筋最小配筋率叠加值。

第7章偏心受力构件承载力

1.判别大、小偏心受压破坏的条件是什么？大、小偏心受压的破坏特征分别是什么？答：（1）

???b，大偏心受压破坏；???b，小偏心受压破坏；

（2）破坏特征：

大偏心受压破坏：破坏始自于远端钢筋的受拉屈服，然后近端混凝土受压破坏；小偏心受压破坏：构件破坏时，混凝土受压破坏，但远端的钢筋并未屈服； 2.偏心受压短柱和长柱有何本质的区别？偏心距增大系数的物理意义是什么？

答：（1）偏心受压短柱和长柱有何本质的区别在于，长柱偏心受压后产生不可忽略的纵向弯曲，引起二阶弯矩。（2）偏心距增大系数的物理意义是，考虑长柱偏心受压后产生的二阶弯矩对受压承载力的影响。 3.附加偏心距ea的物理意义是什么？如何取值?

答：附加偏心距ea的物理意义在于，考虑由于荷载偏差、施工误差等因素的影响，e0会增大或减小，另外，混凝土材料本身的不均匀性，也难保证几何中心和物理中心的重合。其值取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大者。

4．偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么？大、小偏心破坏的受力特点和破坏特征各有何不同？答：（1）当N作用在纵向钢筋

As合力点和As'合力点范围以外时，为大偏心受拉；当N

作用在纵向钢筋

As合力点和As'合力点范围之间时，为小偏心受拉；

（2）大偏心受拉有混凝土受压区，钢筋先达到屈服强度，然后混凝土受压破坏；小偏心受拉破坏时，混凝土完全退出工作，由纵筋来承担所有的外力。

5．大偏心受拉构件为非对称配筋，如果计算中出现

x?2as'或出现负值，怎么处理？

答：取

'，对混凝土受压区合力点（即受压钢筋合力点）取矩， x?2asNe'''，As??minbhAs?'fy(h0?as)第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝

1．为什么说裂缝条数不会无限增加，最终将趋于稳定?

答：假设混凝土的应力σc由零增大到ft需要经过l长度的粘结应力的积累，即直到距开裂截面为l处，钢筋应力由σs1降低到σs2，混凝土的应力σc由零增大到ft，才有可能出现新的裂缝。显然，在距第一条裂缝两侧l的范围内，即在间距小于2l的两条裂缝之间，将不可能再出现新裂缝。

2．裂缝宽度与哪些因素有关，如不满足裂缝宽度限值，应如何处理?

答：与构件类型、保护层厚度、配筋率、钢筋直径和钢筋应力等因素有关。如不满足，可以采取减小钢筋应力（即增加钢筋用量）或减小钢筋直径等措施。 3．钢筋混凝土构件挠度计算与材料力学中挠度计算有何不同? 为何要引入“最小刚度原则”原则?

答：主要是指刚度的取值不同，材料力学中挠度计算采用弹性弯曲刚度，钢筋混凝土构件挠度计算采用由短期刚度修正的长期刚度。

“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抗弯刚度，亦即按最小的截面抗弯刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。这样可以简化计算，而且误差不大，是允许的。

4．简述参数ψ的物理意义和影响因素?

答：系数ψ的物理意义就是反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉钢筋应变的影响程度。ψ的大小还与以有效受拉混凝土截面面积计算的有效纵向受拉钢筋配筋率ρte有关。 5．受弯构件短期刚度Bs与哪些因素有关，如不满足构件变形限值，应如何处理?

答：影响因素有：配筋率ρ、截面形状、混凝土强度等级、截面有效高度h0。可以看出，如果挠度验算不符合要求，可增大截面高度，选择合适的配筋率ρ。 6．确定构件裂缝宽度限值和变形限值时分别考虑哪些因素? 答：确定构件裂缝宽度限值主要考虑(1)外观要求；(2)耐久性。

变形限值主要考虑(1) 保证建筑的使用功能要求 (2) 防止对非结构构件产生不良影响 (3) 保证人们的感觉在可接受的程度之内。第9章预应力混凝土构件

1．何为预应力？预应力混凝土结构的优缺点是什么？

答：①预应力：在结构构件使用前，通过先张法或后张法预先对构件混凝土施加的压应力。 ②优点：提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性，能够充分发挥材料的性能，节约钢材。 ③缺点：构件的施工、计算及构造较复杂，且延性较差。 2．为什么预应力混凝土构件所选用的材料都要求有较高的强度？

答：①要求混凝土强度高。因为先张法构件要求提高钢筋与混凝土之间的粘结应力，后张法构件要求具有足够的锚固端的局部受压承载力。 ②要求钢筋强度高。因为张拉控制应力较高，同时考虑到为减小各构件的预应力损失。 3．什么是张拉控制应力？为何先张法的张拉控制应力略高于后张法？答：①张拉控制应力：是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。

②因为先张法是在浇灌混凝土之前在台座上张拉钢筋，预应力钢筋中建立的拉应力就是控制应力。放张预应力钢筋后构件产生回缩而引起预应力损失；而后张法是在混凝土构件上张拉钢筋，张拉时构件被压缩，张拉设备千斤顶所示的张拉控制应力为已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力，所以先张法的张拉控制应力略高于后张法。

4．预应力损失包括哪些？如何减少各项预应力损失值？

答：预应力损失包括：①锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失。可通过选择变形小锚具或增加台座长度、少用垫板等措施减小该项预应力损失； ②预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。可通过两端张拉或超张拉减小该项预应力损失； ③预应力钢筋与承受拉力设备之间的温度差引起的预应力损失。可通过二次升温措施减小该项预应力损失； ④预应力钢筋松弛引起的预应力损失。可通过超张拉减小该项预应力损失；

⑤混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。可通过减小水泥用量、降低水灰比、保证密实性、加强养互等措施减小该项预应力损失； ⑥螺旋式预应力钢筋构件，由于混凝土局部受挤压引起的预应力损失。为减小该损失可适当增大构件直径。

5．预应力轴心受拉构件，在施工阶段计算预加应力产生的混凝土法向应力时，为什么先张法构件用

A0，而后张法用An？荷载作用阶段时都采用A0？先张法和后

张法的

A0、An如何计算？

A0，且

答：因为在施工阶段，先张法构件放松预应力钢筋时，由于粘结应力的作用使混凝土、预应力钢筋和非预应力钢筋共同工作，变形协调，所以采用换算截面

A0?Ac??EsAs??EpAp；而后张法构件，构件中混凝土和非预应力钢筋共同工作良好，而与预应力钢筋较差，且预应力是通过锚具传递，所以采用净截面An，

且

An?A0??EpAp。

6．如采用相同的控制应力

?con，相同的预应力损失值，当加载至混凝土预压应力?pc为零时，先张法和后张法两种构件中预应力钢筋的应力?p是否相同，哪个

大？

答：当

?pc为零时，由于先张法预应力钢筋的应力?p为?p??con??l

后张法构件应力钢筋的应力

?p为?p??con??l??E?pc??

p比较发现，二者不同，在给定条件下，后张法中预应力钢筋中应力大一些。

7．预应力轴心受拉构件的裂缝宽度计算公式中，为什么钢筋的应力

?sk?Nk?Np0Ap?As？

答：因为

?sk?Nk?Np0Ap?As为等效钢筋应力，根据钢筋合力点处混凝土预压应力被抵消后的钢筋中的应力来确定。

8．后张法预应力混凝土构件，为什么要控制局部受压区的截面尺寸，并需在锚具处配置间接钢筋？在确定力作用下的轴压验算有何不同？

答：①在后张法构件中，在端部控制局部尺寸和配置间接钢筋是为了防止局部混凝土受压开裂和破坏。 ②在确定

?l时，为什么Ab和Al不扣除孔道面积？局部验算和预应

?l时，Ab和Al不扣除孔道面积是因为二者为同心面积，所包含的孔道为同一孔道。

③两者的不同在于，局部验算是保证端部的受压承载能力，未受载面积对于局部受载面积有约束作用，从而可以间接的提高混凝土的抗压强度；而轴压验算是保证整个构件的强度和稳定。

9．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？

答：对正截面受弯承载力影响不明显。因为预应力可以提高抗裂度和刚度。破坏时，预应力已经抵消掉，与非预应力钢筋混凝土受弯构件破坏特性相似。首先达到屈服，然后受压区混凝土受压边缘应变到达极限应变而破坏。提高斜截面受剪承载力，因为预应力钢筋有约束斜裂缝开展的作用，增加了混凝土剪压区高度，从而提高了混凝土剪压区所承担的剪力。

10．预应力混凝土受弯构件正截面的界限相对受压区高度与钢筋混凝土受弯构件正截面的界限相对受压区高度是否相同？

答：通过比较可知，两者的正截面的界限相对受压区高度是不同的。预应力混凝土受弯构件的界限相对受压区高度与预应力钢筋强度、混凝土压应力为零时的应力有关。 11．预应力混凝土构件为什么要进行施工阶段的验算？预应力轴心受拉构件在施工阶段的正截面承载力验算、抗裂度验算与预应力混凝土受弯构件相比较，有何区别？答：①预应力混凝土构件在施工阶段，由于施加预应力，构件必须满足其承载和抗裂的要求，所以施工阶段需要验算。 ②两者的区别为受弯构件受压区混凝土压应力需要满足承载力、抗裂度要求之外，受拉区混凝土拉应力也需要满足相应要求。 12．预应力混凝土受弯构件的变形是如何进行计算的？与钢筋混凝土受弯构件的变形相比有何异同？

答：预应力混凝土受弯构件的挠度包括两部分：一部分为预加应力产生的反拱；一部分为荷载产生的挠度。荷载作用产生的挠度计算与钢筋混凝土受弯构件相似。 13．公路预应力桥梁的预应力损失如何估算？与建筑结构预应力梁的预应力损失有何异同？

答：公路预应力桥梁的预应力损失可按《公路桥规》进行估算。与建筑结构预应力梁的预应力损失比较，损失的种类相似，但有些损失计算方法有较大区别，如混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。

14．预应力混凝土的张拉控制应力

?con为何不能取的太高？

答：如果张拉控制应力

?con取得太高，则可能引起构件的某些部位开裂或端部混凝土局部压坏、构件的延性降低或产生较大塑性变形。

四、计算题（要求写出主要解题过程及相关公式，必要时应作图加以说明。每题15分。）第3章轴心受力构件承载力

1．某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值N=2650kN，计算长度l0?H?3.6m，混凝土强度等级为C30（fc=14.3N/mm2），钢筋用HRB400级（f'y?360N/mm2），环境类别为一类。确定柱截面积尺寸及纵筋面积。（附稳定系数表）

解：根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm×400mm 由l0/b?3600/400?9，查表得??0.99 根据轴心受压承载力公式确定

As'

1N12650?103A?'(?fcA)?(?14.3?400?400)?1906mm2

3600.9?0.99fy0.9?'sAs'1906'????1.2%??min?0.6%，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。

A400?400'选，As?1964mm

'2设计面积与计算面积误差

1964?1906?3.0%<5%，满足要求。

1906，fy'?300N/mm2）

2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高l0=H=5.60m，混凝土用C30（fc=14.3N/mm2），钢筋用HRB335级（环境类别为一类。确定该柱截面尺寸及纵筋面积。（附稳定系数表） [解] 根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm×400mm

长细比

l01.25?5600??17.5，查表??0.825 b400As'

根据轴心受压承载力公式确定

'As?1N12100000(?fcA)?(?14.3?400?400)?1801mm2 '3000.9?0.825fy0.9?'As1801'????1.1%??min?0.6%，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。

A400?400'选620，As?1884mm

'2设计面积与计算面积误差

1884?1801?4.6%<5%，满足要求。

18013．某无侧移现浇框架结构底层中柱，计算长度l0?4.2m，截面尺寸为300mm×300mm，柱内配有416纵筋（，混凝土强度等级为C30fy'?300N/mm2）

（fc=14.3N/mm2），环境类别为一类。柱承载轴心压力设计值N=900kN，试核算该柱是否安全。（附稳定系数表）解：（1）求?

则

l04200??14.0，由表得??0.92 b300（2）求

?)?0.9?0.92(14.3?300?300?300?804)Nu?0.9?(fcA?fy?As?1265kN?900kN(满足要求）

第4章受弯构件正截面承载力

1．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25,fc =11.9N/mm2，矩设计值M=165KN.m。环境类别为一类。求：受拉钢筋截面面积。

解：采用单排布筋

ft?1.27N/mm2, 钢筋采用HRB335，fy?300N/mm2截面弯

h0?500?35?465mm

将已知数值代入公式

?1fcbx?fyAs 及 M??1fcbx(h0?x/2)得

1.0

?11.9?200?x=300?As 165?106=1.0?11.9?200?x?(465-x/2)

两式联立得：x=186mm As=1475.6mm2

验算 x=186mm<

?bh0?0.55?465=255.8mm

As?1475.6??minbh?0.2%?200?500?200mm2

所以选用3

?25 As=1473mm2

2．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25，别为一类。

求：（1）当采用钢筋HRB335级解：（1）由公式得

ft?1.27N/mm2,fc?11.9N/mm2，截面弯矩设计值M=125KN.m。环境类

2（2）当采用钢筋HRB400级fy?360N/mm时，受拉钢筋截面面积. fy?300N/mm2时，受拉钢筋截面面积；

?s?M?fcbh02125?106?1.0?11.9?200?4652=0.243

??1?1?2?s?1?1?2?0.243?0.283

?s?0.5?(1?1-2??s)?0.5?(1?1?2?0.243)?0.858

125?106As?M/fy?sh0??1044mm2

300?0.858?465 选用钢筋4

?18,As?1017mm2

As?1044??minbh?0.2%?200?500?200mm2

As?300?1044/360?870mm2。

（2）

3．已知梁的截面尺寸为b×h=250mm×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm的HRB335钢筋，即Ⅱ级钢筋，

fy?300N/mm2，As=804mm2；混凝土强度等级

为C40，

ft?1.71N/mm2,fc?19.1N/mm2；承受的弯矩M=89KN.m。环境类别为一类。验算此梁截面是否安全。

解：fc=19.1N/mm2，ft=1.7 N/mm2，fy=300 N/mm2。由表知，环境类别为一类的混凝土保护层最小厚度为25mm，故设a=35mm，h0=450-35=415mm

As?804??minbh?0.26%?250?450?293mm2

fy?0.0077?300 。?0.121??b?0.55，满足适用条件1.0?19.1则

????1fc

?Mu??1fcbh0??1?0.5???1.0?19.1?250?4152?0.121??1?0.5?0.1212?93.49KN.m?M?89KN.m，安全。

4．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C40，

ft?1.71N/mm2,fc?19.1N/mm2，钢筋采用HRB335，即Ⅱ级钢筋，

fy?300N/mm2，截面弯矩设计值M=330KN.m。环境类别为一类。受压区已配置3φ20mm钢筋，As’=941mm2,求受拉钢筋As

解：M''?fyAs?h0?a'??300?941??440?35??114.3?106KN?m

''则M?M?M1?330?106?114.3?106?215.7?106 KN?m

已知后，就按单筋矩形截面求As1。设a=60mm、h0=500-60=440mm。

?s?M'?1fcbh02215.7?106??0.292 1.0?19.1?200?4402??1?1?2?s?1?1?2?0.292?0.355??b?0.55，满足适用条件。 ?s?0.51?1?2?s?0.5?1?1?2?0.292?0.823

????M'215.7?106As1???1986mm2

fy?sh0300?0.823?440最后得

As?As1?As2?1986?941?292.70mm2

选用6φ25mm的钢筋，As=2945.9mm2

5．已知梁截面尺寸为200mm×400mm，混凝土等级C30，cf?14.3N/mm2，钢筋采用HRB335，fy?300N/mm2，环境类别为二类，受拉钢筋为3φ25的钢筋，As=1473mm2，受压钢筋为2φ6的钢筋，A?s = 402mm2；承受的弯矩设计值M=90KN.m。试验算此截面是否安全。

解：fc=14.3N/mm2，fy=fy’=300N/mm2。由表知，混凝土保护层最小厚度为35mm，故a?35?25?47.5mm，h0=400-47.5=352.5mm 2由式

?1fcbx?fy'As'?fyAs，得

fyAs?fy'As'

x??1fcb?300?1473?300?402?112.3mm??bh0 1.0?14.3?200?0.55?352.5?194mm?2a'?2?40?80mm代入式

x??''Mu??1fcbx?h0???fyAsh0?a'2??112.3???1.0?14.3?200?112.3??352.5???300?402??352.5?40?

2?????132.87?106N.mm?90?106N.mm，安全。注意，在混凝土结构设计中，凡是正截面承载力复核题，都必须求出混凝土受压区高度x值。

6．已知T形截面梁，截面尺寸如图所示，混凝土采用C30，

m，fy?360N/mm2，环境类别为一类。若承受的弯矩设计值为M=700kN·解：1、确定基本数据

fc?14.3N/mm2，纵向钢筋采用HRB400级钢筋，

计算所需的受拉钢筋截面面积AS（预计两排钢筋，as=60mm）。

由表查得

fc?14.3N/mm2；fy?360N/mm2；a1=1.0；?b?0.518。

2、判别T形截面类

a1fcb?fh?f(h0?h?f2)?1.0?14.3?600?120?(640?120) 2?597.17?106N?mm?597.17kN?m?M?700kN?m

故属于第二类T形截面。 3、计算受拉钢筋面积AS。

as?M?a1fc(b'f?b)h'f(h0?a1fcbh20h'f2) 如图4

700?106?1.0?14.3?(600?300)?120?(640? = =0.228

1.0?14.3?300?6402120)2

??1?1?2as?1?1?2?0.228?0.262??b?0.518

AS?

a1fcb?h0?a1fc(b'f?b)h'ffy

?1.0?14.3?300?0.262?640?1.0?14.3?(600?300)?120

360

?3428mm2

选用4Ф28

?2Ф25（AS=2463+982=3445mm2）

配置情况略）如图所示。混凝土强度等级为C30，

7．某钢筋混凝土T形截面梁，截面尺寸和配筋情况（架立筋和箍筋的

fc?14.3N/mm2，纵向钢筋为HRB400级钢筋，

M=550kN·m，试问此截面承载力是否足够？解：1、确定基本数据由表查得，cfy?360N/mm2，as=70mm。若截面承受的弯矩设计值为

f?14.3N/mm2；fy?360N/mm2；a1=1.0；?b?0.518；

AS=2945mm2。

h0?h?as?700?70?630mm

2、判别T形截面类型

如图5

a1fcb'fh'f?1.0?14.3?600?100?858000N

fyAS?360?2945?1060200N?858000N

故属于第二类T形截面。 3、计算受弯承载力Mu。

x?fyAS?a1fc(b'f?b)h'fa1fcb

?360?2945?1.0?14.3?(600?250)?100

1.0?14.3?250=156.56mm

x??bh0?0.518?630?326.34mm，满足要求。

'hxfMu?a1fcbx(h0?)?a1fc(b'f?b)h'f(h0?)

22?1.0?14.3?250?156.56?(630?156.56100)?1.0?14.3?(600?250)?100?(630?) 22?599.09?106N?mm=599.00kN·m

Mu＞M=550kN·m 故该截面的承载力足够。

8．某一般环境中的中型公路桥梁中，梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25，

ftd?1.23N/mm2,fcd?11.5N/mm2，钢筋采

用HRB335，

（附界限相对受压区高度和最小配筋率：） fsd?280N/mm2，截面弯矩设计值Md=165KN.m。求受拉钢筋截面面积。

解：（1）查取相关数据

r0?1.0,fcd?11.5N/mm2,ftd?1.23N/mm2,fsd?280N/mm2,?b?0.56

ftd1.23?38??0.167?0.15,取?min?0.167% fsd280采用绑扎骨架，按两层布置钢筋，假设as=65mm，求受压区高度相关数据代入式得

h0?500?65=435mm。

xr0Md?fcdbx(h0?)，有

2x165?106?11.5?200x(435?)

2解得 x?221.1mm或648.9mm

取

x?221.1mm??bh0?0.56?435?243.6mm

求所需钢筋数量AS 有关数据代入公式

fcdbx?fsdA

As?fcd11.5bx??200?221.1 fsd280 =1816.2mm2

选配钢筋并满足最小配筋率

由表查得6ф20，AS实=1884mm2，考虑按两层布置，ф20钢筋的外径为22mm，梁侧混凝土保护层采用c钢筋净间距为

?25mm。

Sn?200?2?25?3?(20?2)?42mm

满足要求。

实际配筋率

??As1884??2.2%??min?0.167% bh0200?435

第5章受弯构件斜截面承载力

1．一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm×500mm，混凝土强度等级为C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210 N/mm2），支座处截面的剪力最大值为180kN，求箍筋的数量。（附相关计算公式及最小配筋率）

解：

（1）验算截面尺寸

hw?h0?465mm,hw465??1.86?4 b250属厚腹梁，混凝土强度等级为C20，fcuk=20N/mm2<50 N/mm2故βc=1

0.25?cfcbh0?0.25?1?9.6?250?465?279000N?Vmax?180000N

截面符合要求。

（2）验算是否需要计算配置箍筋

0.7ftbh0?0.7?1.1?250?465?89512.5N?Vmax(?180000N),故需要进行配箍计算。

（3）只配箍筋而不用弯起钢筋

V?0.7ftbh0?1.25fyv?nAsv1?0.741mm2/mm snAsv1?h0 s则

若选用Φ8@120 ，实有

nAsv12?50.3??0.838?0.741(可以） s120nAsv12?50.3??0.335% bs250?120配箍率

?sv?最小配箍率

?svmin?0.24ft1.1?0.24??0.126%??sv(可以) fyv2102．一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm×500mm，混凝土强度等级为C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2），箍筋为热轧HRB335级钢筋（fyv=300 N/mm2），支座处截面的剪力最大值为180kN，求箍筋的数量。

3．钢筋混凝土矩形截面简支梁，如图所示，截面尺寸250mm×500mm，混凝土强度等级为C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210 N/mm2），纵筋为2

25和2

22的HRB400级钢筋（fy=360 N/mm2）。求：箍筋和弯起钢筋。

解：

（1）求剪力设计值

支座边缘处截面的剪力值最大

Vmax?11ql0??60?(5.4?0.24)?154.8KN 22（2）验算截面尺寸

hw?h0?465mm,hw465??1.86?4 b250属厚腹梁，混凝土强度等级为C20，fcuk=20N/mm2<50 N/mm2故βc=1

0.25?cfcbh0?0.25?1?9.6?250?465?279000N?Vmax

截面符合要求。

（3）验算是否需要计算配置箍筋

0.7ftbh0?0.7?1.1?250?465?89512.5N?Vmax,故需要进行配箍计算。

（4）配置腹筋根据已配的2

25+2

22纵向钢筋，可利用1

22以45°弯起，则弯筋承担的剪力：

Vsb?0.8Asbfysin?s 2?0.8?380.1?360??77406.1N2混凝土和箍筋承担的剪力：

Vcs?V?Vsb?154800?77406.1?77393.9N

选用Φ8@200 ，实有

Vcs?0.7ftbh0?1.25fyv

nAsv1h0s2?50.3?89512.5?1.25?210??465

200?150910.0N?77393.9N(可以)2.58?0.48?126000?150910.0N

2.58(6)验算弯起点处的斜截面

V?154800?故满足要求。

第7章偏心受力构件承载力

1．已知一矩形截面偏心受压柱的截面尺寸b?h'?300mm?400mm,柱的计算长度l0?3.0m,as?as?35mm ，混凝土强度等级为C35，fc =

16.7N/mm2,用HRB400级钢筋配筋，fy=f?y=360N/mm2,轴心压力设计值N = 400 KN,弯矩设计值M = 235.2KN·m,试按对称配筋进行截面设计。（附相关计算公式及最小配筋率）

解：⑴求ei、η、e

M235.2?106e0???588mm

N400?103ea?20mm

ei?e0?ea?588?20?608mm

?1?0.5fcA0.5?16.7?300?400??2.505?1.0

N400?103?1?1.0

l0h?3000?7.5?15，?2?1.040012?l0???1?????ei?h?121400h0608365?1.024?1.0??1.024

1400?

?1?1?7.52?1.0?1.0e??ei?h2?as?1.024?608?

（2）判别大小偏压

400?35?787.7mm 20?ei?1.024?608?622.6mm?0.3h0?0.3?365?109.5mm

属于大偏压（3）求

As和As'

N??1fcbh0?

因为对称配筋，故有

N400?10370所以????0.219??0.192

?1fcbh01.0?16.7?300?365365As?As?'

Ne??1fcbh0??1?0.5?2fyh0?as'?'??

400?103?787.7?1.0?16.7?300?3652?(0.219?0.5?0.219)?360?(365?35)

'?2037mm2??minbh?0.002?300?400?240mm2符合要求，

各选配

2．已知某柱子截面尺寸b?h''?200mm?400mm，as?as?35mm，混凝土用C25，fc =11.9N/mm2,钢筋用HRB335级，fy=f?y=300N/mm2，钢筋采

，

As?As?1964mm2,稍小于计算配筋，但差值在5%范围内，可认为满足要求。

'用，对称配筋，解：⑴求ei、η、e

（附相关计算公式及最小配筋率） As?As?226mm2,柱子计算长度l0=3.6m,偏心距e0=100mm, 求构件截面的承载力设计值N。

已知e0=100mm

h400??13.3mm?20mm 3030取ea

?20mm

ei?e0?ea?100?20?120mm

取

?1?1.0

l0h?3600?9?15，?2?1.040012?l0???1?????ei?h?121400h0?1?11400?120365?1.176?1.0?92?1.0?1.0

??1.176

e??ei?h2?as?1.176?120?（2）判别大小偏压

求界限偏心率

''Mb0.5?1fcb?bh0(h??bh0)?0.5(fyAs?fyAs)(h?2as)eob??Nb?1fcb?bh0?fy'As'?fyAs400?35?306.12mm 20.5?1.0?11.9?200?0.550?365?(400?0.550?365)?0.5?(300?226?300?226)?(400?2?35)又因为

1.0?11.9?200?0.550?365?146.5mm??ei?1.176?120?141.1mm?146.5mm，故为小偏压。

（3）求截面承载力设计值N

''N??1fcbx?fyAs????1fyAs

?b??1x?0.8?1.0?11.9?200?x?300?226?365?300?226 （A）

0.550?0.8?3123x?149160又由

x??N?e??1fcbx?h0???f'yA's?h0?a's?2??

得：

N?306.12?1.0?11.9?200x(365?0.5x)?300?226?(365?35)

N?2839x?3.889x2?73117

x?205mm,代入（A）式中得：

（B）

整理得：

联立（A）(B)两式，解得

N?491060N根据求得的N值，重新求出

?1、?值：

?1?0.5fcA0.5?11.9?200?400??0.969

N491060相应?值为1.717，与原来的

?1、?值相差不大，故无需重求N值。

3．某混凝土偏心拉杆，b×h=250mm×400mm，as=as’=35mm，混凝土C20，fc=9.6N/mm2，钢筋HRB335，fy’=fy=300 N/mm2，已知截面上作用的轴向拉力N=550KN，弯矩M=60KN·m ，求：所需钢筋面积。解：

1）判别大小偏心

M60?106he0???109.1mm??as?200?35?165mm

3N550?102轴向力作用在两侧钢筋之间，属小偏拉。 2）求所需钢筋面积

h400?e0?as??109.1?35?55.9mm22h400e'??e0?as'??109.1?35?274.1mm22'3As选用2Ne550?10?55.722As'???310.6mm??min'bh?0.002?250?400?200mmfy?h0?as'?300??365?35?e?Ne'550?103?274.1As???1522.8mm2fy?h0'?as?300??365?35?14 As?308mm2

As选用4

第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝

1．承受均布荷载的矩形简支梁，计算跨度l0=6.0m，活荷载标准值qk=12kN/m，其准永久系数ψq=0.5；截面尺寸为b×h=200mm×400 mm，混凝土等级为C25，钢筋为HRB335级，4解：

16，环境类别为一类。试验算梁的跨中最大挠度是否符合挠度限值l0/200。（附部分计算公式：） 22 'As?152mm02

gk?250?0.2?0.4?20kN/m；qk?12 kN/m

11Mk?(gk?qk)l02?(20?12)62?144 KN?m

8811Mq?(gk?0.5qk)l02?(20?6)62?117 KN?m

88对于C25混凝土：Ec?2.8?104N/mm2；Es?2.0?105 N/mm2；ftk?1.78 N/mm2

As?804 mm2；h0?400?25?8?367 mm

EsAs2.0?105804?E????0.0782

Ecbh03.0?104200?367?te??skAs804??0.0201 Ate0.5?200?400Mk144?106???560.95 N/mm2 ?h0As0.87?367?804ψ?1.1-0.65ftk?te?sk?1.1?0.651.78?0.997

0.0201?560.95mm2

2EsAsh0200?103?804?3672Bs???1.19?1013N?

1.15ψ?0.2?6?E?1.15?0.997?0.2?6?0.0782Mk144B???1.19?1013?6.57?1012 N?

Mq(??1)?Mk117?1445Mk25144?106?600021f?l0??82?l0?30mm

48B482006.57?1012不满足要求。

mm2

2．某屋架下弦杆按轴心受拉构件设计，截面尺寸为200mm×200mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400级，4向拉力Nk=160kN。试对其进行裂缝宽度验算。解：轴心受拉构件

18，环境类别为一类。荷载效应标准组合的轴

?cr?2.7；As?1017mm

；

ftk?2.01 N/mm2

?te?As1017??0.0254 Ate200?200deq?18mm

?sk?Nk160000??157.33 N/mm2 As1017ftk?1.1?0.65deqψ?1.1-0.65?te?sk2.01?0.773

0.0254?157.33157.3318(1.9?25?0.08)?0.171mm〈wlim?0.2 mm 50.2542.0?10wmax??crψ满足要求。

?skEs(1.9c?0.08?te)?2.7?0.7733．简支矩形截面普通钢筋混凝土梁，截面尺寸b×h=200 mm×500mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级，4Mk=95kN?m；环境类别为一类。试对其进行裂缝宽度验算，如不满足应采取什么措施。解：

对于C30混凝土：Ec16，按荷载效应标准组合计算的跨中弯矩

?3.0?104N/mm2；Es?2.0?105 N/mm2；ftk?2.01 N/mm2

As?804mm2；h0?500?25?8?466mm

EsAs2.0?105804?E????0.0575

Ecbh03.0?104200?466?te??skAs804??0.01608 Ate0.5?200?500Mk95?106???291.4 N/mm2 ?h0As0.87?466?804ψ?1.1-0.65ftk?te?sk?1.1?0.652.01?0.82

0.01608?291.4deq?16mm；c?25mm；?cr?2.1

wmax??crψ?skEs(1.9c?0.08deq?te)?2.1?0.82291.416(1.9?25?0.08)?0.319mm〉wlim?0.2mm 50.016082.0?10不满足要求。可以采取增大截面配筋的措施。

模拟题

一、单项选择题（每题1.5分，共30分）

1.无明显屈服点钢筋采用条件屈服强度?0.2作为设计强度， ?0.2表示（）。

A.应变为0.2%时的应力 B.应变为0.02%时的应力 C.极限强度的20% D.残余应变为0.2%时的应力

2.为了减小混凝土收缩，可采取的措施是( )。

A.加大水灰比 B.增加水泥用量 C.升高使用时环境的温度 D.采用蒸汽养护

3.对于一定强度等级的混凝土，下列（）不为定值。A.抗拉强度 B.抗压强度 C.弹性模量 D.变形模量 4．下列关于作用的说法中，不正确的是（）。

A.作用是使结构或构件产生内力和变形的各种原因B.荷载能引起内力和变形，则作用就是荷载

C.永久荷载是固定荷载，但是固定荷载不一定是永久荷载D.作用效应不同于荷载效应，作用效应包括基础的沉降、温度应力等

5.在承载力极限状态计算中，其实用设计表达式应为（ A ）。A.?0?s?RSk?Rk B.?0?sSk??RRkC.?0?RSk??sRk D.?sSk??0?RRk

6.受弯构件发生适筋破坏时，受拉钢筋应变?s和受压边缘混凝土应变?c分别为( A )。 A.?s??y ?c??cu B.?s??y ?c??cuC.?s??y ?c??cu D.?s??y ?c??cu

7.与受弯构件正截面界限相对受压区高度有关的因素是（）。A.钢筋强度 B.混凝土强度 C.钢筋及混凝土强度 D.钢筋强度、混凝土强度及截面高度

8. 矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算的基本公式，必须满足

x?2as'是为了( )。A.防止构件发生脆性破坏B.充分利用混凝土抗压强度C.保证在构件达

到极限承载力时，受压钢筋达到其屈服强度 D.保证在构件达到极限承载力时，受拉钢筋达到其屈服强度

9.在肋形梁正截面承载力计算中，在受压区翼缘计算宽度bf范围内( )。

A.压应力均匀分布 B.压应力按抛物线形分布C.随着截面配筋不同，压应力有时均匀分布，有时非均匀分布D.随着截面高度不同，压应力有时均匀分布，有时非均匀分布

10.梁有斜压、剪压、斜拉三种剪切破坏形式，其破坏性质分别为（）。

A.均属于脆性破坏 B.剪压破坏属于延性破坏，其它两种破坏属于脆性破坏C.均属于延性破坏 D.斜拉破坏属于延性破坏，其它两种破坏属于脆性破坏 11.对于按《规范》规定的受弯构件斜截面受剪承载力公式进行计算并配置箍筋的梁（）。

A.肯定不会发生剪切破坏 B.斜裂缝宽度能满足要求C.不发生纵筋锚固破坏 D.只可能发生受弯破坏

12.梁内纵向钢筋弯起时，通过（）保证斜截面的受弯承载力。

A.从支座边缘到第一排弯起钢筋上弯点的距离，以及前一排弯起钢筋的下弯点到次一排弯起钢筋的上弯点距离s起点的位置在钢筋充分利用点以外大于

'?smaxB.使材料的抵抗弯矩图包在设计弯矩图的外面C.弯

h02D.斜截面受弯承载力和正截面受弯承载力相同，必须通过理论计算才能得到保证

13.素混凝土构件的抗扭承载力应按（）确定。

A.按弹性分析方法计算 B.按塑性分析方法计算C.大于按塑性分析方法计算而小于按弹性分析方法计算D.大于按弹性分析方法计算而小于按塑性分析方法计算

14.设计受扭构件时,受扭纵筋和箍筋的强度比ζ控制在0.6～1.7之间的目的是保证构件破坏时（）。

A.均布纵筋和箍筋部分屈服 B.均布纵筋和箍筋均屈服C.箍筋屈服 D.不对称纵筋和箍筋均屈服 15..下列除了（）种情况均不考虑螺旋箍筋对承载力的作用。 A.长细比较大 B.间接钢筋换算截面面积小于纵筋全截面面积的25% C.混凝土保护层剥落

D.按配螺旋箍筋轴压柱的承载力计算公式算得承载力小于按配普通箍筋轴压柱的承载力计算公式算得承载力

16.发生界限破坏的矩形截面对称配筋偏心受压构件，Nub与?的关系为（ C ）。

A. Nub随时配筋率?增大而减少 B. Nub随时配筋率?减少而减少 C. Nub与?无关 D. Nub与?成线性关系

17.对小偏心受压构件最不利的内力组合为（）。A.M小，N大 B.M大，N小 C.M大，N大 D.M小，N小

18. 钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加以及持续时间增加而（）。A.逐渐增加 B.逐渐减少 C.先减小后增加 D.先增加后减少

19.对于配筋率一定的钢筋混凝土构件，为减小裂缝宽度，下列措施中较有效的是采取（）。 A.直径大的光圆钢筋 B.直径大的变形钢筋 C.直径小的光圆钢筋 D.直径小的变形钢筋

20.对于应用直线形预应力筋的先张法预应力混凝土构件，采用常温养护，其第一批预应力损失组合正确的是( B )。 A.?l1??l2??l3??l4 B.?l1??l3??l4 C.?l1??l4??l5 D.?l1??l3??l5 二、多项选择题（每题3分，少选得1分，错选得0分，共24分）

1.钢筋和混凝土两种材料能共同工作的原因是（）。

Ａ.粘结力的存在Ｂ.二者的线膨胀系数相近Ｃ.混凝土对钢筋的防锈作用Ｄ.钢筋的抗拉强度大

2.钢筋与混凝土之间的粘结应力主要由（）组成。A.胶结力 B.摩阻力 C.咬合力 D.锚固力 3.建筑结构设计应满足的功能要求是（）。A.安全性 B.适用性 C.耐久性 D.整体稳定性 4.可变荷载的代表值有（）。A.标准值 B.频遇值 C.准永久值 D.组合值

5.关于混凝土保护层的作用下列说法正确的是（）。A.保证钢筋和混凝土之间存在足够的粘结力 B.防止钢筋锈蚀，提高耐久性 C.防止在火灾下，钢筋过早软化 D.保护层的厚度越大易于减小构件裂缝宽度

6.下列叙述中正确的是( )。

A.梁的剪跨比减小时，受剪承载力减小B.混凝土和箍筋的强度都会影响到受剪承载力的大小C.薄腹梁易发生腹板压碎的斜压破坏，因而截面限制条件比较严格 D.在受剪承载力计算中未反映翼缘作用，是因为其对有腹筋梁作用很小，可略去

7.矩形截面( )钢筋混凝土构件截面设计时，如果As和A?s均未知，为了使总用钢量最小，应该取???b A.双筋梁 B.大偏心受压构件 C.小偏心受压构件 D.大偏心受拉构件

8.对于先、后张法预应力混凝土轴心受拉构件，不考虑?15影响，下列说法正确的是（）。

A．受荷前,预应力钢筋的应力均为?con??lB．受荷前,非预应力钢筋应力均为aE?pcIIC．受荷后，混凝土处于消压状态时，非预应力钢筋的应力为0 D．受荷后，开裂轴力NCR均为(?pcII?ftk)A0 . . . . . . . .

五、计算题（每题13分，共26分）

1.已知一承受板传来荷载的钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸b?h=250mm×600mm，控制截面上的弯矩设计值M?300KN?m，剪力设计值V?210KN，混凝土强度等级采用C20，箍筋采用HPB235级钢，纵筋采用HRB335级钢，试计算此梁需配置的纵筋和箍筋。

解：⑴计算受弯纵筋

受弯纵筋设为两排 h0=600-60=540mm

?s?M2?1fcbh0=

300?1061.0?9.6?250?5402=0.43

??1?1?2?s?1?1?2?0.43?0.63??b?0.550，故需配置双筋。

'As?2M??1fcbh0?b(1?0.5?b)''fy(h0?as)

?300?106?1.0?9.6?250?5402?0.550?(1?0.5?0.550)2=135.5mm

300?(540?35)22A?s,min???minbh0?0.002?250?440?270mm?A?s?135.5.mm1

2'''由M??1fcbh0?(1?0.5?)?fyAs(h0?as)得

300?106?1.0?9.6?250?5402???(1?0.5??)?300?135.5?(540?35)

???b?0.550

x??h0?0.47?540?253.8mm?2a?s?80mm

由

As??1fcbh0?b?fy'As'fy

得

?1.0?9.6?250?540?0.47?360?270mm22=2970.4mm

300 (2) 计算受剪腹筋 1）验算截面尺寸

hw?540mmhw540??4 b2500.25?cfcbh0=0.25×1.0×9.6×250×540=324KN?V=300KN

故截面尺寸满足要求。

2）判别是否按计算配置腹筋

0.7ftbh0=0.7×1.1×250×540=103.95KN＜300KN

故按计算配置腹筋。

3）腹筋计算

nAsv1V?0.7ftbh0300?103?0.7?1.1?250?540???0.75 s1.25fyvh01.25?210?540

选用 8双肢箍（Asv1=50.3mm2）则s?2?50.3?134mm，取s?130mm

0.744配箍率?sv?nAsv1f2?50.31.1??0.0031??sv,min?0.24t?0.24??0.0013 bs250?130fyv2102. 已知一对称配筋矩形截面偏心受压柱，截面尺寸b?h?400mm?550mm，as?as'?40mm，柱计算长度l0?7.8m，混凝土强度等级采用C20，纵筋采用

HRB335级钢，承受的轴向压力设计值N'?625KN,弯矩设计值M?380KN?m，，求截面配筋As和As

l08000??14.5?5h550解：，故需要考虑纵向弯曲的影响。…………..1分

e0?ea?则ei

M380000??608mmN625

h550??18.33mm?20mm，取ea3030?20mm

?e0?ea?608?20?628mm…………..3分

ho?550?40?510mm

?1?0.2?2.7ei628?0.2?2.7??3.52?1.0，取?1?1.0…………..1分 h0510l0?14.5?15 取?2?1.0…………..1分 h

??1?11400eih0(l02)?1?2?1?h11400?628510?14.52?1.0?1.0=1.07…………..1分

?ei?1.12?628?703.36mm

e??ei???

h550?as?1.12?628??40?938.36mm，…………..1分 22N625000??0.319??b?0.550，故按大偏心受压计算。…………..1分

?1fcbh01.0?9.6?400?510x??ho?0.319?510?162.69mm?2as?40mm

625?103?938.36?1.0?9.6?400?5102?0.319?(1?0.5?0.319)?2259mm2…………..4分

300?(510?40)As和As'分别6 22(As?2281mm2)

参考答案

判断题

第1章钢筋和混凝土的力学性能错；对；对；错；对；错；对；对；错；对；对;对；对；第3章轴心受力构件承载力错；对；对；错；错；错；

第4章受弯构件正截面承载力错；错；错；对；错；错；对；错；对；第5章受弯构件斜截面承载力对；错；错；错；错；第6章受扭构件承载力错；错；错；

第7章偏心受力构件承载力对；对；对；对；对；对；错；错；错；对；对；对；第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝错；错；对；错；错；对；对；错；第9章预应力混凝土构件对；对；错；错；错；对；错；单选题参考答案绪论B A B A C

第1章钢筋和混凝土的力学性能D A B C A B D A A.C B 第3章轴心受力构件承载力D A A B D C B D C C A D C；第4章受弯构件正截面承载力C A D B C A C D C A B C(A?)；第5章受弯构件斜截面承载力B A C B C D A C A B；第6章受扭构件承载力A A D D C；

第7章偏心受压构件承载力D C B A A D D.D A；

第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝D B B D B A A D C C；第9章预应力混凝土构件B C C C C A D B A B A A；问答题参考答案绪论

1．什么是混凝土结构？根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型？

2．钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？答：混凝土和钢筋协同工作的条件是：

（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线膨胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；（3）设置一定厚度混凝土保护层；（4）钢筋在混凝土中有可靠的锚固。 3.混凝土结构有哪些优缺点？

4.简述混凝土结构设计方法的主要阶段。答：混凝土结构设计方法大体可分为四个阶段：

（1）在20世纪初以前，钢筋混凝土本身计算理论尚未形成，设计沿用材料力学的容许应力方法。

1．软钢和硬钢的区别是什么？设计时分别采用什么值作为依据？

答：有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。

fy作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度fu，一般用作钢筋的实际破坏强度。

2．我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？

答：目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。热轧钢筋分为热轧光面钢筋HPB235、热轧带肋钢筋HRB335、HRB400、余热处理钢筋RRB400（K 20MnSi，符号钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。

3．在钢筋混凝土结构中，宜采用哪些钢筋？

4．简述混凝土立方体抗压强度。

，Ⅲ级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的

fck?FA fck——混凝土立方体试件抗压强度 F——试件破坏荷载； A——试件承压面积。

5.简述混凝土轴心抗压强度。

答：我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）采用150mm×150mm×300mm棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件，混凝土试件轴心抗压强度

fcp?FA fcp——混凝土轴心抗压强度 F——试件破坏荷载； A——试件承压面积。

6.混凝土的强度等级是如何确定的。

7.简述混凝土三轴受压强度的概念。

fcc′= fc′+βσr

式中：fcc′——混凝土三轴受压时沿圆柱体纵轴的轴心抗压强度； fc′ ——混凝土的单轴圆柱体轴心抗压强度； β ——系数，一般普通混凝土取4；

σr ——侧向压应力。

8.简述混凝土在单轴短期加载下的应力~应变关系特点。

答：一般用标准棱柱体或圆柱体试件测定混凝土受压时的应力应变曲线。轴心受压混凝土典型的应力应变曲线如图,各个特征阶段的特点如下。

混凝土轴心受压时的应力应变曲线 1）应力σ≤0.3 fc sh

随着荷载的增加，当应力约为(0.3～0.8) fc sh，曲线明显偏离直线，应变增长比应力快，混凝土表现出越来越明显的弹塑性。 3）应力0.8 fc sh <σ≤1.0 fc sh

超过C点以后，曲线进入下降段，试件的承载力随应变增长逐渐减小，这种现象为应变软化。 9．什么叫混凝土徐变？混凝土徐变对结构有什么影响？

答：在不变的应力长期持续作用下，混凝土的变形随时间而缓慢增长的现象称为混凝土的徐变。

徐变对钢筋混凝土结构的影响既有有利方面又有不利方面。有利影响，在某种情况下，徐变有利于防止结构物裂缝形成；有利于结构或构件的内力重分布，减少应力集中现象及减少温度应力等。不利影响，由于混凝土的徐变使构件变形增大；在预应力混凝土构件中，徐变会导致预应力损失；徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大，

故而使受弯构件挠度增加，使偏压构件的附加偏心距增大而导致构件承载力的降低。

10．钢筋与混凝土之间的粘结力是如何组成的？

答：试验表明，钢筋和混凝土之间的粘结力或者抗滑移力，由四部分组成：

（4）钢筋端部的锚固力：一般是用在钢筋端部弯钩、弯折，在锚固区焊接钢筋、短角钢等机械作用来维持锚固力。各种粘结力中，化学胶结力较小；光面钢筋以摩擦力为主；变形钢筋以机械咬合力为主。第2章轴心受力构件承载力

1.轴心受压构件设计时，如果用高强度钢筋，其设计强度应如何取值？

2.轴心受压构件设计时，纵向受力钢筋和箍筋的作用分别是什么？

3.简述轴心受压构件徐变引起应力重分布？（轴心受压柱在恒定荷载的作用下会产生什么现象？对截面中纵向钢筋和混凝土的应力将产生什么影响？）

4.对受压构件中纵向钢筋的直径和根数有何构造要求？对箍筋的直径和间距又有何构造要求？

③ 当l0/b＞12时，此时因长细比较大，有可能因纵向弯曲引起螺旋箍筋不起作用；

④ 如果因混凝土保护层退出工作引起构件承载力降低的幅度大于因核芯混凝土强度提高而使构件承载力增加的幅度， ⑤ 当间接钢筋换算截面面积Ass0小于纵筋全部截面面积的25%时，可以认为间接钢筋配置得过少，套箍作用的效果不明显。 6.简述轴心受拉构件的受力过程和破坏过程？

第Ⅰ阶段荷载较小，梁基本上处于弹性工作阶段，随着荷载增加，弯矩加大，拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。

第Ⅰ阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。第Ⅱ阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。第Ⅲ阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据。 2．钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？其破坏特征有何不同？答：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。

2．什么叫最小配筋率？它是如何确定的？在计算中作用是什么？

答：最小配筋率是指，当梁的配筋率ρ很小，梁拉区开裂后，钢筋应力趋近于屈服强度，这时的配筋率称为最小配筋率ρmin。是根据Mu=Mcy时确定最小配筋率。控制最小配筋率是防止构件发生少筋破坏，少筋破坏是脆性破坏，设计时应当避免。 3．单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是什么？

4.确定等效矩形应力图的原则是什么？

《混凝土结构设计规范》规定，将实际应力图形换算为等效矩形应力图形时必须满足以下两个条件：（1）受压区混凝土压应力合力C值的大小不变，即两个应力图形的面积应相等；（2）合力C作用点位置不变，即两个应力图形的形心位置应相同。等效矩形应力图的采用使简化计算成为可能。

6．什么是双筋截面？在什么情况下才采用双筋截面？

（4）为了提高构件抗震性能或减少结构在长期荷载下的变形。 As'；

?1fcbx?fy'As'?fyAs M?Mu??1fcbx?h0???fy'As'h0?as'适用条件：（1）

??x?2???

（2）为了使受压钢筋能达到抗压强度设???b,是为了保证受拉钢筋屈服，不发生超筋梁脆性破坏，且保证受压钢筋在构件破坏以前达到屈服强度；

计值，应满足

x?2as'，其含义为受压钢筋位置不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足条件时，则表明受压钢筋的位置离中和轴太近，受压钢筋的应变太小，以致

其应力达不到抗压强度设计值。

8．双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算为什么要规定

x?2as'？当x＜2a?s应如何计算？

答：为了使受压钢筋能达到抗压强度设计值，应满足

x?2as'，其含义为受压钢筋位置不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足条件时，则表明受压钢筋的位置

离中和轴太近，受压钢筋的应变太小，以致其应力达不到抗压强度设计值。

此时对受压钢筋取矩

xMu?fyAs(h0?as')??1fcbx(as'?)

2x<2as时，公式中的右边第二项相对很小，可忽略不计，近似取

'x?2as'，即近似认为受压混凝土合力点与受压钢筋合力点重合，从而使受压区混凝土合力对受压

钢筋合力点所产生的力矩等于零，因此

As?Mfyh0?as'??

9．第二类T形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么？为什么要规定适用条件？答：第二类型T形截面：（中和轴在腹板内）

'hxfMu??1fcbx(h0?)??1fc(b'f?b)h'f(h0?)

?1fc(b'f?b)h'f??1fcbx?fyAs

???b

适用条件：

规定适用条件是为了避免超筋破坏,而少筋破坏一般不会发生。

10．计算T形截面的最小配筋率时，为什么是用梁肋宽度b而不用受压翼缘宽度bf？

12．写出桥梁工程中单筋截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么？比较这些公式与建筑工程中相应公式的异同。答：

xfcdbx?fsdAs ?0Md?fcdbx(h0?)

2适用条件：

???b ； As??minbh

1．斜截面破坏形态有几类？分别采用什么方法加以控制？答：（1）斜截面破坏形态有三类：斜压破坏，剪压破坏，斜拉破坏

答：（1）剪跨比的影响，随着剪跨比的增加，抗剪承载力逐渐降低；

3．斜截面抗剪承载力为什么要规定上、下限？具体包含哪些条件？

答：斜截面抗剪承载力基本公式的建立是以剪压破坏为依据的，所以规定上、下限来避免斜压破坏和斜拉破坏。 4．钢筋在支座的锚固有何要求？

答：钢筋混凝土简支梁和连续梁简支端的下部纵向受力钢筋，其伸入梁支座范围内的锚固长度las 应符合下列规定：当剪力较小（V，las?15d （光圆钢筋），dlas?5d；当剪力较大（V?0.7ftbh0）时，las?12d（带肋钢筋）

?0.7ftbh0）时，

为纵向受力钢筋的直径。如纵向受力钢筋伸入梁支座

范围内的锚固长度不符合上述要求时，应采取在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋端部焊接在梁端预埋件上等有效锚固措施。

5．什么是鸭筋和浮筋？浮筋为什么不能作为受剪钢筋？

1．钢筋混凝土纯扭构件中适筋纯扭构件的破坏有什么特点？

2．钢筋混凝土纯扭构件中超筋纯扭构件的破坏有什么特点？计算中如何避免发生完全超筋破坏？

当纵向钢筋和箍筋配置过多或混凝土强度等级太低，会发生纵筋和箍筋都没有达到屈服强度，而混凝土先被压碎的现象，这种破坏与受弯构件超筋梁类似，没有明显的破坏预兆，钢筋未充分发挥作用，属脆性破坏，设计中应避免。为了避免此种破坏，《混凝土结构设计规范》对构件的截面尺寸作了限制，间接限定抗扭钢筋最大用量。

3．钢筋混凝土纯扭构件中少筋纯扭构件的破坏有什么特点？计算中如何避免发生少筋破坏？

当纵向钢筋和箍筋配置过少（或其中之一过少）时，混凝土开裂后，混凝土承担的拉力转移给钢筋，钢筋快速达到屈服强度并进入强化阶段，其破坏特征类似于受弯构件的少筋梁，破坏扭矩与开裂扭矩接近，破坏无预兆，属于脆性破坏。这种构件在设计中应避免。为了防止这种少筋破坏，《混凝土结构设计规范》规定，受扭箍筋和纵向受扭钢筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率，并应符合受扭钢筋的构造要求。

4．简述素混凝土纯扭构件的破坏特征。

5．在抗扭计算中，配筋强度比的ζ含义是什么？起什么作用？有什么限制？

的单肢截面面积，S为箍筋的间距，对应于一个箍筋体积的纵筋体积为，其中为截面内对称布置的全部纵筋截面面积，则

ζ＝

的条件，当ζ＞1.7时，取ζ＝1.7。

；试验表明，只有当ζ值在一定范围内时，才可保证构件破坏时纵筋和箍筋的强度都得到充分利用，《规范》要求ζ值符合0.6≤ζ≤1．7

6．从受扭构件的受力合理性看，采用螺旋式配筋比较合理，但实际上为什么采用封闭式箍筋加纵筋的形式？

7．《混凝土结构设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用的？

?t的意义是什么？起什么作用？上下限是多少？

答：实际工程的受扭构件中，大都是弯矩、剪力、扭矩共同作用的。构件的受弯、受剪和受扭承载力是相互影响的，这种相互影响的性质称为复合受力的相关性。由于构件受扭、受弯、受剪承载力之间的相互影响问题过于复杂，采用统一的相关方程来计算比较困难。为了简化计算，《混凝土结构设计规范》对弯剪扭构件的计算采用了

对混凝土提供的抗力部分考虑相关性，而对钢筋提供的抗力部分采用叠加的方法。

?t?1.5VWt1?0.5Tbh0（0.5≤

，?t称为剪扭构件混凝土受扭承载力降低系?t≤1.0）

数，当

?t小于0.5时,取?t等于0.5;当?t大于1.0时,取?t等于1.0。

8．对受扭构件的截面尺寸有何要求？纵筋配筋率有哪些要求？答：（1）．截面尺寸要求

在受扭构件设计中，为了保证结构截面尺寸及混凝土材料强度不至于过小，为了避免超筋破坏，对构件的截面尺寸规定了限制条件。《混凝土结构设计规范》在试验的基础上，对hw/b≤6的钢筋混凝土构件，规定截面限制条件如下式

当hw/b≤4时

VT??0.25?cfc （8－27） bh00.8WtVT??0.20?cfc （8－28） bh00.8Wt 当hw/b=6时

当4＜hw/b＜6时按线性内插法确定。

计算时如不满足上面公式的要求，则需加大构件截面尺寸，或提高混凝土强度等级。（2）．最小配筋率

构在弯剪扭共同作用下，受扭纵筋的最小配筋率为

?tl,min?Astl,minTft?0.6bhVbfy；纵筋最小配筋率应取抗弯及抗扭纵筋最小配筋率叠加值。

第7章偏心受力构件承载力

1.判别大、小偏心受压破坏的条件是什么？大、小偏心受压的破坏特征分别是什么？答：（1）

???b，大偏心受压破坏；???b，小偏心受压破坏；

（2）破坏特征：

4．偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么？大、小偏心破坏的受力特点和破坏特征各有何不同？答：（1）当N作用在纵向钢筋

As合力点和As'合力点范围以外时，为大偏心受拉；当N

作用在纵向钢筋

As合力点和As'合力点范围之间时，为小偏心受拉；

（2）大偏心受拉有混凝土受压区，钢筋先达到屈服强度，然后混凝土受压破坏；小偏心受拉破坏时，混凝土完全退出工作，由纵筋来承担所有的外力。

5．大偏心受拉构件为非对称配筋，如果计算中出现

x?2as'或出现负值，怎么处理？

答：取

'，对混凝土受压区合力点（即受压钢筋合力点）取矩， x?2asNe'''，As??minbhAs?'fy(h0?as)第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝

1．为什么说裂缝条数不会无限增加，最终将趋于稳定?

2．裂缝宽度与哪些因素有关，如不满足裂缝宽度限值，应如何处理?

答：主要是指刚度的取值不同，材料力学中挠度计算采用弹性弯曲刚度，钢筋混凝土构件挠度计算采用由短期刚度修正的长期刚度。

4．简述参数ψ的物理意义和影响因素?

变形限值主要考虑(1) 保证建筑的使用功能要求 (2) 防止对非结构构件产生不良影响 (3) 保证人们的感觉在可接受的程度之内。第9章预应力混凝土构件

1．何为预应力？预应力混凝土结构的优缺点是什么？

4．预应力损失包括哪些？如何减少各项预应力损失值？

⑤混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。可通过减小水泥用量、降低水灰比、保证密实性、加强养互等措施减小该项预应力损失； ⑥螺旋式预应力钢筋构件，由于混凝土局部受挤压引起的预应力损失。为减小该损失可适当增大构件直径。 5．预应力轴心受拉构件，在施工阶段计算预加应力产生的混凝土法向应力时，为什么先张法构件用

A0，而后张法用An？荷载作用阶段时都采用A0？先张法和后

张法的

A0、An如何计算？

A0，且

A0?Ac??EsAs??EpAp；而后张法构件，构件中混凝土和非预应力钢筋共同工作良好，而与预应力钢筋较差，且预应力是通过锚具传递，所以采用净截面An，

且

An?A0??EpAp。

6．如采用相同的控制应力

?con，相同的预应力损失值，当加载至混凝土预压应力?pc为零时，先张法和后张法两种构件中预应力钢筋的应力?p是否相同，哪个

大？

答：当

?pc为零时，由于先张法预应力钢筋的应力?p为?p??con??l

后张法构件应力钢筋的应力

?p为?p??con??l??E?pc??

p比较发现，二者不同，在给定条件下，后张法中预应力钢筋中应力大一些。

7．预应力轴心受拉构件的裂缝宽度计算公式中，为什么钢筋的应力

?sk?Nk?Np0Ap?As？

答：因为

?sk?Nk?Np0Ap?As为等效钢筋应力，根据钢筋合力点处混凝土预压应力被抵消后的钢筋中的应力来确定。

8．后张法预应力混凝土构件，为什么要控制局部受压区的截面尺寸，并需在锚具处配置间接钢筋？在确定力作用下的轴压验算有何不同？

答：①在后张法构件中，在端部控制局部尺寸和配置间接钢筋是为了防止局部混凝土受压开裂和破坏。 ②在确定

?l时，为什么Ab和Al不扣除孔道面积？局部验算和预应

?l时，Ab和Al不扣除孔道面积是因为二者为同心面积，所包含的孔道为同一孔道。

9．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？

10．预应力混凝土受弯构件正截面的界限相对受压区高度与钢筋混凝土受弯构件正截面的界限相对受压区高度是否相同？

14．预应力混凝土的张拉控制应力

?con为何不能取的太高？

答：如果张拉控制应力计算题参考答案

?con取得太高，则可能引起构件的某些部位开裂或端部混凝土局部压坏、构件的延性降低或产生较大塑性变形。

第3章轴心受力构件承载力

1．某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值N=2650kN，计算长度l0?H?3.6m，混凝土强度等级为C30（fc=14.3N/mm2），钢筋用HRB400级（f'y?360N/mm2），环境类别为一类。确定柱截面积尺寸及纵筋面积。

解：根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm×400mm 由l0/b?3600/400?9，查表得??0.99 根据轴心受压承载力公式确定

As'

1N12650?103A?'(?fcA)?(?14.3?400?400)?1906mm2

3600.9?0.99fy0.9?'sAs'1906'????1.2%??min?0.6%，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。

A400?400'选，As?1964mm

'2设计面积与计算面积误差

1964?1906?3.0%<5%，满足要求。

19062．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高H=5.60m，计算长度l0=1.25H，混凝土用C30（fc=14.3N/mm2），钢筋用HRB335级（

，环境类别为一类。确定该柱截面尺寸及纵筋面积。 fy'?300N/mm2）

[解] 根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm×400mm

长细比

l01.25?5600??17.5，查表??0.825 b400As'

根据轴心受压承载力公式确定

'As?1N12100000(?fA)?(?14.3?400?400)?1801mm2 c'3000.9?0.825fy0.9?'As1801'????1.1%??min?0.6%，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。

A400?400'选620，As?1884mm

'2设计面积与计算面积误差

1884?1801?4.6%<5%，满足要求。

18013．某无侧移现浇框架结构底层中柱，计算长度l0?4.2m，截面尺寸为300mm×300mm，柱内配有416纵筋（，混凝土强度等级为C30fy'?300N/mm2）

（fc=14.3N/mm2），环境类别为一类。柱承载轴心压力设计值N=900kN，试核算该柱是否安全。解：（1）求?

则

l04200??14.0，由表得??0.92 b300（2）求

?)?0.9?0.92(14.3?300?300?300?804)Nu?0.9?(fcA?fy?As?1265kN?900kN(满足要求）第4章受弯构件正截面承载力

1．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25,fc =11.9N/mm2，矩设计值M=165KN.m。环境类别为一类。求：受拉钢筋截面面积

解：采用单排布筋

ft?1.27N/mm2, 钢筋采用HRB335，fy?300N/mm2截面弯

h0?500?35?465mm

将已知数值代入公式

?1fcbx?fyAs 及 M??1fcbx(h0?x/2)得

1.0

?11.9?200?x=300?As 165?106=1.0?11.9?200?x?(465-x/2)

两式联立得：x=186mm As=1475.6mm2

验算 x=186mm<

?bh0?0.55?465=255.8mm

As?1475.6??minbh?0.2%?200?500?200mm2

所以选用3

?25 As=1473mm2

ft?1.27N/mm2,fc?11.9N/mm2，截面弯矩设计值M=125KN.m。环境类别为

2．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25，一类。

求：（1）当采用钢筋HRB335级解：（1）由公式得

2（2）当采用钢筋HRB400级fy?360N/mm时，受拉钢筋截面面积. fy?300N/mm2时，受拉钢筋截面面积；

?s?M?fcbh02125?106?1.0?11.9?200?4652=0.243

??1?1?2?s?1?1?2?0.243?0.283

?s?0.5?(1?1-2??s)?0.5?(1?1?2?0.243)?0.858

125?106As?M/fy?sh0??1044mm2

300?0.858?465 选用钢筋4

?18,As?1017mm2

As?1044??minbh?0.2%?200?500?200mm2

As?300?1044/360?870mm2。

（2）

3．已知梁的截面尺寸为b×h=250mm×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm的HRB335钢筋，即Ⅱ级钢筋，

fy?300N/mm2，As=804mm2；混凝土强度等级

为C40，

ft?1.71N/mm2,fc?19.1N/mm2；承受的弯矩M=89KN.m。环境类别为一类。验算此梁截面是否安全。

解：fc=19.1N/mm2，ft=1.7 N/mm2，fy=300 N/mm2。由表知，环境类别为一类的混凝土保护层最小厚度为25mm，故设a=35mm，h0=450-35=415mm

As?804??minbh?0.26%?250?450?293mm2

fy?0.0077?2则

????1fc300 。?0.121??b?0.55，满足适用条件1.0?19.1

?Mu??1fcbh0??1?0.5???1.0?19.1?250?4152?0.121??1?0.5?0.121?93.49KN.m?M?89KN.m，安全。4．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C40，

ft?1.71N/mm2,fc?19.1N/mm2，钢筋采用HRB335，即Ⅱ级钢筋，

fy?300N/mm2，截面弯矩设计值M=330KN.m。环境类别为一类。受压区已配置3φ20mm钢筋，As’=941mm2,求受拉钢筋As

解：M''?fyAs?h0?a'??300?941??440?35??114.3?106KN?m

''则M?M?M1?330?106?114.3?106?215.7?106 KN?m

已知后，就按单筋矩形截面求As1。设a=60mm、h0=500-60=440mm。

?s?M'?1fcbh02215.7?106??0.292

21.0?19.1?200?440??1?1?2?s?1?1?2?0.292?0.355??b?0.55，满足适用条件。 ?s?0.51?1?2?s?0.5?1?1?2?0.292?0.823

????M'215.7?106As1???1986mm2

fy?sh0300?0.823?440最后得

As?As1?As2?1986?941?292.70mm2

f?14.3N/mm2，钢筋采用HRB335，fy?300N/mm2，环境类别为二类，受拉钢筋为3φ25选用6φ25mm的钢筋，As=2945.9mm2

5．已知梁截面尺寸为200mm×400mm，混凝土等级C30，c的钢筋，As=1473mm2，受压钢筋为2φ6的钢筋，A?s = 402mm2；承受的弯矩设计值M=90 KN.m。试验算此截面是否安全。

解：fc=14.3N/mm2，fy=fy’=300N/mm2。由表知，混凝土保护层最小厚度为35mm，故a?35?25?47.5mm，h0=400-47.5=352.5mm 2由式

?1fcbx?fy'As'?fyAs，得

fyAs?fy'As'

x??1fcb?300?1473?300?402?112.3mm??bh0 1.0?14.3?200?0.55?352.5?194mm?2a'?2?40?80mm代入式

x??''Mu??1fcbx?h0???fyAsh0?a'2??112.3???1.0?14.3?200?112.3??352.5???300?402??352.5?40?

2?????132.87?106N.mm?90?106N.mm，安全。注意，在混凝土结构设计中，凡是正截面承载力复核题，都必须求出混凝土受压区高度x值。 6．已知T形截面梁，截面尺寸如图所示，混凝土采用C30，

fc?14.3N/mm2，纵向钢筋采用HRB400级钢筋，fy?360N/mm2，环境类别为一类。

若承受的弯矩设计值为M=700kN·m，计算所需的受拉钢筋截面面积AS（预计两排钢筋，as=60mm）。

解：1、确定基本数据

由表查得

fc?14.3N/mm2；fy?360N/mm2；a1=1.0；?b?0.518。

2、判别T形截面类

a1fcb?fh?f(h0?h?f2)?1.0?14.3?600?120?(640?120) 2?597.17?106N?mm?597.17kN?m?M?700kN?m

故属于第二类T形截面。 3、计算受拉钢筋面积AS。

as?M?a1fc(b'f?b)h'f(h0?a1fcbh20h'f2) 如图4

700?106?1.0?14.3?(600?300)?120?(640? =

1.0?14.3?300?6402120)2

=0.228

??1?1?2as?1?1?2?0.228?0.262??b?0.518

AS?

a1fcb?h0?a1fc(b'f?b)h'ffy

?1.0?14.3?300?0.262?640?1.0?14.3?(600?300)?120

360

?3428mm2

选用4Ф28

?2Ф25（AS=2463+982=3445mm2）

f?14.3N/mm2，纵向钢筋为HRB400

7．某钢筋混凝土T形截面梁，截面尺寸和配筋情况（架立筋和箍筋的配置情况略）如图所示。混凝土强度等级为C30，c级钢筋，

m，试问此截面承载力是否足够？ fy?360N/mm2，as=70mm。若截面承受的弯矩设计值为M=550kN·

解：1、确定基本数据由表查得，cf?14.3N/mm2；fy?360N/mm2；a1=1.0；?b?0.518；

AS=2945mm2。

h0?h?as?700?70?630mm

2、判别T形截面类型

如图5

a1fcb'fh'f?1.0?14.3?600?100?858000N

fyAS?360?2945?1060200N?858000N

故属于第二类T形截面。 3、计算受弯承载力Mu。

x??fyAS?a1fc(b'f?b)h'fa1fcb

360?2945?1.0?14.3?(600?250)?100

1.0?14.3?250=156.56mm

x??bh0?0.518?630?326.34mm，满足要求。

'hxfMu?a1fcbx(h0?)?a1fc(b'f?b)h'f(h0?)

22?1.0?14.3?250?156.56?(630?156.56100)?1.0?14.3?(600?250)?100?(630?) 22?599.09?106N?mm=599.00kN·m

Mu＞M=550kN·m 故该截面的承载力足够。

8．某一般环境中的中型公路桥梁中，梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25，

ftd?1.23N/mm2,fcd?11.5N/mm2，钢筋采

用HRB335，

fsd?280N/mm2，截面弯矩设计值Md=165KN.m。求受拉钢筋截面面积。

解：（1）查取相关数据

r0?1.0,fcd?11.5N/mm2,ftd?1.23N/mm2,fsd?280N/mm2,?b?0.56

ftd1.23?38??0.167?0.15,取?min?0.167% fsd280采用绑扎骨架，按两层布置钢筋，假设as=65mm，求受压区高度相关数据代入式得

h0?500?65=435mm。

xr0Md?fcdbx(h0?)，有

2x165?106?11.5?200x(435?)

2解得 x?221.1mm或648.9mm

取

x?221.1mm??bh0?0.56?435?243.6mm

求所需钢筋数量AS 有关数据代入公式

fcdbx?fsdA

As?fcd11.5bx??200?221.1 fsd280 =1816.2mm2

选配钢筋并满足最小配筋率

由表查得6ф20，AS实=1884mm2，考虑按两层布置，ф20钢筋的外径为22mm，梁侧混凝土保护层采用c钢筋净间距为

?25mm。

Sn?200?2?25?3?(20?2)?42mm

满足要求。

实际配筋率

??As1884??2.2%??min?0.167% bh0200?435第5章受弯构件斜截面承载力

1．一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm×500mm，混凝土强度等级为C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210 N/mm2），支座处截面的剪力最大值为180kN，求箍筋的数量。

解：

（1）验算截面尺寸

hw?h0?465mm,hw465??1.86?4 b250属厚腹梁，混凝土强度等级为C20，fcuk=20N/mm2<50 N/mm2故βc=1

0.25?cfcbh0?0.25?1?9.6?250?465?279000N?Vmax?180000N

截面符合要求。

（2）验算是否需要计算配置箍筋

0.7ftbh0?0.7?1.1?250?465?89512.5N?Vmax(?180000N),故需要进行配箍计算。

（3）只配箍筋而不用弯起钢筋

V?0.7ftbh0?1.25fyv?nAsv1?h0 s

则

nAsv1?0.741mm2/mm s若选用Φ8@120 ，实有

nAsv12?50.3??0.838?0.741(可以） s120nAsv12?50.3??0.335% bs250?120配箍率

?sv?最小配箍率

25和2

22的HRB400级钢筋（fy=360 N/mm2）。

求：箍筋和弯起钢筋。

解：

（1）求剪力设计值

支座边缘处截面的剪力值最大

Vmax?11ql0??60?(5.4?0.24)?154.8KN 22（2）验算截面尺寸

hw?h0?465mm,hw465??1.86?4 b250属厚腹梁，混凝土强度等级为C20，fcuk=20N/mm2<50 N/mm2故βc=1

0.25?cfcbh0?0.25?1?9.6?250?465?279000N?Vmax

截面符合要求。

（3）验算是否需要计算配置箍筋

0.7ftbh0?0.7?1.1?250?465?89512.5N?Vmax,故需要进行配箍计算。

（4）配置腹筋根据已配的2

25+2

22纵向钢筋，可利用1

22以45°弯起，则弯筋承担的剪力：

Vsb?0.8Asbfysin?s 2?0.8?380.1?360??77406.1N2混凝土和箍筋承担的剪力：

Vcs?V?Vsb?154800?77406.1?77393.9N

选用Φ8@200 ，实有

Vcs?0.7ftbh0?1.25fyv

nAsv1h0s2?50.3?89512.5?1.25?210??465

200?150910.0N?77393.9N(可以)2.58?0.48?126000?150910.0N

2.58(6)验算弯起点处的斜截面

V?154800?故满足要求。

第7章偏心受力构件承载力

1．已知一矩形截面偏心受压柱的截面尺寸b?h'?300mm?400mm,柱的计算长度l0?3.0m,as?as?35mm ，混凝土强度等级为C35，fc =

16.7N/mm2,用HRB400级钢筋配筋，fy=f?y=360N/mm2,轴心压力设计值N = 400 KN,弯矩设计值M = 235.2KN·m,试按对称配筋进行截面设计。

解：⑴求ei、η、e

M235.2?106e0???588mm

N400?103ea?20mm

ei?e0?ea?588?20?608mm

?1?0.5fcA0.5?16.7?300?400??2.505?1.0

3N400?10?1?1.0

l0h?3000?7.5?15，?2?1.040012?l0???1?????ei?h?121400h0?1?11400?608365?1.024?1.0?7.52?1.0?1.0

??1.024

e??ei?h2?as?1.024?608?

（2）判别大小偏压

400?35?787.7mm 20?ei?1.024?608?622.6mm?0.3h0?0.3?365?109.5mm

属于大偏压（3）求

As和As'

N??1fcbh0?

因为对称配筋，故有

N400?10370所以????0.219??0.192

?1fcbh01.0?16.7?300?365365As?As?'

Ne??1fcbh0??1?0.5?2fyh0?as'?'??

400?103?787.7?1.0?16.7?300?3652?(0.219?0.5?0.219)?360?(365?35)

'?2037mm2??minbh?0.002?300?400?240mm2符合要求，各选配

，

As?As?1964mm2,稍小于计算配筋，但差值在5%范围内，可认为满足要求。

'?200mm?400mm，as?as?35mm，混凝土用C25，fc =11.9N/mm2,钢筋用HRB335级，fy=f?y=300N/mm2，钢筋采用

'2．已知某柱子截面尺寸b?h'，对称配筋，解：⑴求ei、η、e

As?As?226mm2,柱子计算长度l0=3.6m,偏心距e0=100mm, 求构件截面的承载力设计值N。

已知e0=100mm

h400??13.3mm?20mm 3030取ea

?20mm

ei?e0?ea?100?20?120mm

取

?1?1.0

3600?9?15，?2?1.040012l0h??l0???1?????ei?h?121400h0?1?11400?120365?1.176?1.0?92?1.0?1.0

??1.176

e??ei?h2?as?1.176?120?（2）判别大小偏压

求界限偏心率

''Mb0.5?1fcb?bh0(h??bh0)?0.5(fyAs?fyAs)(h?2as)eob??Nb?1fcb?bh0?fy'As'?fyAs400?35?306.12mm 20.5?1.0?11.9?200?0.550?365?(400?0.550?365)?0.5?(300?226?300?226)?(400?2?35)又因为

1.0?11.9?200?0.550?365?146.5mm??ei?1.176?120?141.1mm?146.5mm，故为小偏压。

（3）求截面承载力设计值N

N??1fcbx?fyAs?''???1fyAs

?b??1x?0.8365?1.0?11.9?200?x?300?226??300?226 （A） 0.550?0.8?3123x?149160又由

x??N?e??1fcbx?h0???f'yA's?h0?a's?2??

得：

N?306.12?1.0?11.9?200x(365?0.5x)?300?226?(365?35)

N?2839x?3.889x2?73117

x?205mm,代入（A）式中得：

（B）

整理得：

联立（A）(B)两式，解得

N?491060N根据求得的N值，重新求出

?1、?值：

?1?0.5fcA0.5?11.9?200?400??0.969

N491060相应?值为1.717，与原来的

?1、?值相差不大，故无需重求N值。

1）判别大小偏心

M60?106he0???109.1mm??as?200?35?165mm

N550?1032轴向力作用在两侧钢筋之间，属小偏拉。 2）求所需钢筋面积

第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝

1．承受均布荷载的矩形简支梁，计算跨度l0=6.0m，活荷载标准值qk=12kN/m，其准永久系数ψq=0.5；截面尺寸为b×h=200mm×400 mm，混凝土等级为C25，钢筋为

HRB335级，4解：

16，环境类别为一类。试验算梁的跨中最大挠度是否符合挠度限值l0/200。（附部分计算公式：）

gk?250?0.2?0.4?20kN/m；qk?12 kN/m

11Mk?(gk?qk)l02?(20?12)62?144 KN?m

8811Mq?(gk?0.5qk)l02?(20?6)62?117 KN?m

88对于C25混凝土：Ec?2.8?104N/mm2；Es?2.0?105 N/mm2；ftk?1.78 N/mm2

As?804 mm2；h0?400?25?8?367 mm

EsAs2.0?105804?E????0.0782

Ecbh03.0?104200?367?te??skAs804??0.0201 Ate0.5?200?400Mk144?106???560.95 N/mm2 ?h0As0.87?367?804ψ?1.1-0.65ftk?te?sk?1.1?0.651.78?0.997

0.0201?560.95mm2

2EsAsh0200?103?804?3672Bs???1.19?1013N?

1.15ψ?0.2?6?E?1.15?0.997?0.2?6?0.0782B?Mk144??1.19?1013?6.57?1012 N?

Mq(??1)?Mk117?144mm2

5Mk25144?106?600021f?l0??82?l0?30mm

48B482006.57?1012不满足要求。

18，环境类别为一类。荷载效应标准组合的轴

?cr?2.7；As?1017mm

；

ftk?2.01 N/mm2

?te?As1017??0.0254 Ate200?200deq?18mm

?sk?Nk160000??157.33 N/mm2 As1017ftk?1.1?0.652.01?0.773

0.0254?157.33ψ?1.1-0.65?te?sk

wmax??crψ满足要求。

?skEs(1.9c?0.08deq?te)?2.7?0.773157.3318(1.9?25?0.08)?0.171mm〈wlim?0.2 mm

0.2542.0?1053．简支矩形截面普通钢筋混凝土梁，截面尺寸b×h=200 mm×500mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级，4Mk=95kN?m；环境类别为一类。试对其进行裂缝宽度验算，如不满足应采取什么措施。解：

对于C30混凝土：Ec16，按荷载效应标准组合计算的跨中弯矩

?3.0?104N/mm2；Es?2.0?105 N/mm2；ftk?2.01 N/mm2

As?804mm2；h0?500?25?8?466mm

EsAs2.0?105804?E????0.0575

4Ecbh03.0?10200?466?te??skAs804??0.01608 Ate0.5?200?500Mk95?106???291.4 N/mm2 ?h0As0.87?466?804ψ?1.1-0.65ftk?te?sk?1.1?0.652.01?0.82

0.01608?291.4deq?16mm；c?25mm；?cr?2.1

wmax??crψ?skEs(1.9c?0.08deq?te)?2.1?0.82291.416(1.9?25?0.08)?0.319mm〉wlim?0.2mm 50.016082.0?10不满足要求。可以采取增大截面配筋的措施。

模拟题答案

一，单项选择题（每题1.5分，共30分）

1.D 2.D 3.D 4.B 5.A 6.A 7.C 8.C 9.A 10.A

11.B 12.C 13.D 14.B 15.C 16.C 17.C 18. B 19.D 20.B 二，多项选择题（每题3分，少选得1分，错选得0分，共24分） 1.ABC 2.ABC 3.ABCD 4.ABCD 5.ABC 6.BCD 7.ABD 8.BCD

三、分析题（每题5分，共20分）

1．不正确。…………..1分

按正常使用极限状态设计主要是验算构件的变形、抗裂度和裂缝宽度。一般构件超过正常使用极限状态后所造成的后果，不如超过承载力极限状态严重，不会造成过大的人身伤亡和财产损失；同时，考虑到作用在构件上的最不利可变荷载往往仅是在某一瞬时出现的，所以其可靠度可以比承载力极限状态计算时有所降低，因此，按承载力极限状态计算时，荷载及材料强度均取设计值；对于正常使用极限状态验算时，荷载与材料强度均取标准值。……………………….4分

2.不正确。…………..1分

梁中配置纵向钢筋可以协助混凝土承担受拉区的拉力；在双筋梁中，受压钢筋可以协助混凝土承担压力，提高其抗弯性能及延性；此外，纵筋还能抵抗剪力，通过消栓作用，提高粱的康健性能。…………..2分

柱中配置纵向钢筋可以协助混凝土承担压力减小截面尺寸；承受可能产生的较小弯矩、收缩和温度应力等；防止发生脆性破坏，提高构件的延性；减小混凝土的徐变变形。

…………..2分

3.不正确。…………..1分

部分预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比，具有以下的优点：

⑴ 改善结构的使用性能。预先对混凝土施加预压应力，使结构可以不开裂或减小裂缝宽度，从而提高了结构耐久性和刚度。刚度的提高以及预加压应力使构件产生的

反拱可以减小结构在外荷载作用下的变形。

⑵ 利用高强度钢材，减轻结构的自重。钢筋混凝土结构由于裂缝和变形的限制，高强度钢材的强度不能得到充分利用。而在预应力混凝土结构中，由于预先对高强度钢筋施加了较高拉应力，使高强度钢材在结构破坏时能够达到抗拉屈服强度。同时高强度钢材对混凝土产生的压应力，要求混凝土应具有较高的强度等级，这样由于高强度钢材和高强度混凝土的应用，使得构件截面尺寸和结构的自重大为减小。…………..2分

⑶ 改善结构的耐久性。由于预应力钢筋的作用，构件的抗裂度和裂缝宽度得到了限制；同时使得结构在部分卸荷或全部卸荷后，混凝土中出现裂缝闭合现象，从而能使结构的耐久性进一步提高。

⑷ 提高抗剪承载力。构件的预压应力延缓了构件的斜裂缝出现和开展，增大了剪压区的面积，从而使构件抗剪能力增强。 ⑸ 提高抗疲劳性能。构件中预压应力的存在可以有效地降低钢筋中应力循环幅度，增大构件的疲劳寿命。…………..2分 4.

(1)验算截面尺寸和构造配筋条件 (2)确定是否简化计算

(3)计算受弯纵筋…………..2分 (4)计算受剪和受扭钢筋

①腹板和受压翼缘承受的扭矩计算 ②腹板配筋计算受扭箍筋计算受扭纵筋计算

构件弯曲受拉侧配置的受弯和受扭纵筋截面面积构件侧边配置的受扭纵筋截面面积）构件受压侧配置的受扭纵筋的截面面积） ③受压翼缘配筋计算受扭箍筋计算

受扭纵筋计算 …………..2分 (5) 验算配筋率 ①验算腹板的最小配筋率

②验算腹板弯曲受拉边纵筋配筋率…………..1分

五、计算题（每题13分，共26分）

1. 解：⑴计算受弯纵筋

受弯纵筋设为两排 h0=600-60=540mm

?s?M2?1fcbh0=