2017中南大学考试试卷A(2017.12.08)

中南大学考试试卷(A)

2017—2018学年 １ 学期 时间120分钟 2017年12月27日

课程：混凝土结构设计原理 考试形式： 闭 卷

专业年级：土木工程、铁道工程15级 总分100分，占总评成绩 60 %

注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上

一、填空题（每空1分，共20分）

1. 结构的可靠性包括 、 和 三项要求。

2. 混凝土强度等级是根据 值确定的。

3. 钢筋混凝土超筋梁中边缘受压混凝土达到极限压应变或容许压应力时，受拉钢筋应力 屈服强度或容许应力。

4. 适筋梁正截面受弯受力全过程可分为三个受力阶段，变形、裂缝宽度验算是以第 阶段应力状态为依据的。当裂缝宽度不满足最大裂缝宽度允许值时，宜选用 钢筋。

5. 对于钢筋混凝土一般梁，当梁承受的剪力设计值 或主拉应力最大值 时必须采取箍筋和腹筋以外的措施： 。

6. 对于钢筋混凝土轴心受压短柱，在长期荷载作用下，由于混凝土发生徐变，使得混凝土的压应力 ，钢筋压应力 。

7.钢筋混凝土偏心受压中长柱按正截面承载力计算纵向钢筋时，在(N1u,M1u)与(N2u,M2u)承载力组合作用下都发生小偏心受压破坏，若(N1uN2u),则M1u与M2u的关系是 ，轴向压力偏心距e01与e02的关系是 。

8.当偏心拉力N作用在矩形截面两侧的钢筋As，As范围之外时，截面应力状态为靠近偏心拉力N一侧钢筋受 ，直到破坏，而远离偏心拉力N一侧混凝土受 。

9.张拉（或放松）预应力钢筋时，构件的混凝土立方体强度不应低于设计混凝土强度等级值的 %，先张法施工的预应力混凝土构件，其预应力钢筋的预应力是通过 来传递给混凝土的。

10. 预应力混凝土构件施工阶段，先张法采用构件的 截面计算混凝土的预压应力，后张法采用构件的 截面计算混凝土的预压应力。

’二、单项选择题（每小题2分，共10分）

1 在钢筋混凝土受弯构件中的双筋矩形截面是（ ）。

A) 在受拉区设置了两排纵向受拉钢筋的矩形截面；

B) 在受压区设置了两排纵向受压钢筋的矩形截面；

C) 在受压区设置了纵向构造钢筋而在受拉取设置了纵向受拉钢筋的矩形截面；

D) 在受压区设置了纵向受压钢筋而在受拉区设置了纵向受拉钢筋的矩形截面。

2 计算T形截面钢筋混凝土梁负弯矩区段的正截面受弯承载力时，应该采用的截面类型是（ ）：

A) 第一类T型截面; B) 第二类T型截面; C) 矩形截面; D) 都可以。

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3 根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），关于配置螺旋箍筋的钢筋混凝土轴心受压柱说法正确是（ ）。

A）螺旋箍筋直接受压； B）螺旋箍筋使混凝土密实；

C）《规范》规定螺旋箍筋柱的受压承载力设计值不应比普通箍筋柱算得的大60%；

D）当间接钢筋换算面积Ass0小于纵筋全部截面面积的25%时可以认为间接筋配置过少，不起套箍作用。

4. 对于全预应力混凝土构件与钢筋混凝土构件，当两构件截面面积、材料强度、配筋均相同时，下面说法不正确的是（ ）。

A) 预应力钢筋始终处于高应力状态，混凝土在使用阶段一直处于受压状态；

B) 全预应力混凝土构件的抗裂能力高于钢筋混凝土构件的抗裂能力；

C) 全预应力混凝土构件的抗弯承载力高于钢筋混凝土构件的抗弯承载力；

D) 钢筋混凝土构件的高强钢筋无法充分利用。

5. 关于钢筋混凝土受弯构件弯曲刚度的说明中，正确的是（ ）。

A) 截面弯曲刚度随着裂缝的发展而减小； B) 截面弯曲刚度随着时间的增加而增大；

C) 截面弯曲刚度随着荷载增大而增大； D) 截面弯曲刚度不变。

三、简答题（每小题6分，共30分）

1.钢筋混凝土受弯构件按承载力极限状态计算时的正截面受弯承载力计算的依据与基本假定是什么？（6分）

2.钢筋混凝土受弯构件按容许应力法计算时的抗弯强度计算的依据与基本假定是什么？（6分）

3.什么是钢筋混凝土有腹筋受扭构件的剪扭相关性？配筋强度比ζ含义和限制条件是什么？（6分）

4.一般什么情况下钢筋混凝土受弯构件会采用双筋截面设计？（6分）

5.什么是钢筋混凝土受弯构件的界限破坏或平衡设计？如何保证其低筋设计？

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四、计算题（第1题20分，第2题10分，第3题10分，共40分）

1、某钢筋混凝土矩形截面简支梁(安全等级二级，结构重要性系数γ0=1.0)，两端支承在砖墙上，净跨度ln=5760mm，计算跨度l0=6000mm，截面尺寸b×h=250mm×600mm, 梁承受均布荷载设计值q=50kN/m(含恒载和活载) 作用，如图1所示。混凝土强度等级C30，fc14.3N/mm2,ft1.43N/mm2,11.0,c1.0，保护层厚c=20mm。纵筋采用HRB400级钢筋，fy360N/mm,b0.518，箍筋采用HPB300级钢筋，fy270N/mm。要求：

22（1）按正截面受弯承载力极限状态法计算梁纵向受拉钢筋面积（纵筋一排布置，取as=40mm）。 （10分）

（2）梁全长布置双肢8@200（Asv1箍筋时，按斜截面受剪承载力（0.7ftbh050.3mm2）fyvnAsv1sh0）要求校核梁抗剪承载力。 （10分）

图1 计算题第1题图

2、某矩形截面钢筋混凝土柱，截面尺寸b×h＝400mm×600mm，计算长度l0＝6.0m，配筋如图2。柱按主力计算，承受计算轴向压力N=2000kN，计算弯矩M=90kN.m。已知：混凝土强度等级为C30，[σb]=10.0MPa，[σc]=8.0MPa，纵筋采用HRB400，[σs]=210MPa，对称配筋，5C25,As= As=2454mm, n=15,

Ec3.2104N/mm2，m=20.0,min0.20%，asas58mm,且l0/b15,0.895，考虑纵向弯曲影响的偏心距增大系数为1.138。要求按铁路桥涵混凝土结构容许应力法复核该柱截面应力与柱的稳定性。 （10分）

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图2 计算题第2题图

3、某后张有粘结预应力混凝土简支梁的截面尺寸及预应力钢筋布置、截面几何特性如图3所示。材料特性：采用C40混凝土，预应力筋梁下部采用5,15.2，AP=700mm,预应力筋的张拉控制应力con=1050MPa，预应力筋弹性模量与混凝土弹性模量之比αEP（或np）=6.0。假设施工阶段完成全部预应力损失，全部预应力损失l=190MPa，不考虑非预应力钢筋对计算的影响。跨中截面正常使用阶段承受的设计荷载有：结构恒载弯矩(标准值)150kN·m（其中自重恒载弯矩100 kN·m，二期恒载弯矩50 kN·m），活载弯矩（标准值）180kN·m。要求：

（1）计算在施工阶段完成全部预应力损失后跨中截面下缘混凝土的应力。 （5分）

（2）计算在正常使用阶段跨中截面下缘混凝土应力。 （5分）

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图3 计算题第3题图4