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混凝土结构原理
课程名称:
混凝土结构原理
一、单选(本大题共19小题,每小题1分,共19分)
1.对长细比在一定范围内的偏心受压长柱,在承受偏心受压荷载后柱的承载能力比同样截面的短柱减小,最后因为截面材料强度耗尽而破坏,称为()
A.材料破坏
B.强度破坏
C.失稳破坏
D.变形破坏
2.“界限破坏”是指大、小偏心受压破坏的界限破坏形态,相应于界限破坏形态的相对受压区高度设为
,则当
时属于()破坏形态。
A.轴心偏压
B.大偏心
C.小偏心
D.无偏心
3.欲提高截面抗弯能力Mu,优先采用措施是()
A.提高混凝土的强度
B.选用高强钢筋
C.增大钢筋的面积
D.增加截面的有效高度
4.()构件的预应力是通过锚具经垫板传递给混凝土的。
A.先张法
B.超张法
C.后张法
D.欠张法
5.结构不仅受静力荷载作用,也会在动力荷载作用下发生响应。
混凝土在荷载重复作用下引起的破坏称为()
A.强度破坏
B.动力破坏
C.疲劳破坏
D.静力破坏
6.钢筋混凝土结构中钢筋和混凝土这两种材料可以在一起使用的基础是()
A.两者的屈服强度相同
B.两者的线膨胀系数相同
C.两者之间的粘结力很强
D.钢筋受拉,混凝土受压
7.()可提高钢筋的抗拉强度,但加工后的钢筋的塑性有所降低。
A.冷拔
B.徐变
C.冷拉
D.淬火
8.梁的斜截面受剪破坏形态受剪跨比λ的大小影响很大,当λ>3时无腹筋梁常发生()
A.斜压破坏
B.剪压破坏
C.斜拉破坏
D.剪拉破坏
9.对偏心受压长柱,当柱长细比很大时,构件的破坏不是由于材料引起的,而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的,称为()
A.材料破坏
B.强度破坏
C.失稳破坏
D.变形破坏
10.控制好纵向钢筋与箍筋的配筋强度比的值就可以使受扭构件中的纵筋和箍筋在构件破坏时均能达到屈服强度,从而避免发生()
A.少筋破坏
B.适筋破坏
C.部分超筋破坏
D.超筋破坏
11.混凝土的()可以由连接混凝土受压应力—应变曲线的原点至曲线任一点处割线的斜率所确定。
A.屈曲模量
B.弹性模量
C.强化模量
D.变形模量
12.混凝土的立方体抗压强度标准值
是根据以边长为()mm的立方体为标准试件,在
的温度和相对湿度为90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度确定的。
A.71.4
B.100
C.150
D.200
13.结构或材料承受的荷载或应力不变,而应变或变形随时间增长的现象称为()
A.徐变
B.时效
C.碳化
D.时变
14.钢筋混凝土受弯构件正截面受弯承载力计算公式正是根据()的应力状态列出的。
A.Ⅰa阶段
B.第Ⅱ阶段
C.Ⅲa阶段
D.第Ⅲ阶段初
15.剪跨比λ的大小对梁的斜截面受剪破坏形态有着极为重要的影响,当1<λ<3时无腹筋梁常发生()
A.斜压破坏
B.剪压破坏
C.斜拉破坏
D.剪拉破坏
16.《混凝土结构设计规范》采用()来表示长柱承载力的降低程度。
A.稳定系数
B.轴压比
C.长细比
D.宽厚比
17.混凝土的()可以由在混凝土受压应力—应变曲线的原点处的切线的斜率所确定。
A.屈曲模量
B.弹性模量
C.强化模量
D.变形模量
18.混凝土材料强度分项系数是根据轴心受压构件按照目标可靠指标经过可靠度分析而确定的,混凝土强度的分项系数按规定取为()。
A.0.9
B.1.0
C.1.2
D.1.4
19.着重考虑结构构件的工作条件和环境条件两个因素确定的裂缝宽度限值是()所要求的。
A.可靠性
B.适用性
C.安全性
D.耐久性
二、多选(本大题共5小题,每小题1分,共5分)
在每小题列出的备选项中有一个或多个符合题目要求的,请将符合项选出并将“答题卡”的相应代码涂黑
1.钢筋混凝土结构的优点包括()
A.刚度大,阻尼大
B.施工简单
C.整体性好,并具有一定的延性
D.可模性好
2.钢筋在钢筋混凝土结构有着很重要的作用,这要求钢筋具有()
A.可焊性差
B.足够的强度
C.良好的耐火性
D.一定的塑性
3.梁斜截面受剪承载力计算需要选取计算截面,下列截面选取合理的是()
A.腹板宽度改变处的斜截面
B.支座边缘处斜截面
C.箍筋数量和间距不改变处的斜截面
D.弯起钢筋弯起点处的斜截面
4.常用的钢筋应力—应变曲线的数学模型有()
A.描述完全弹塑性的双直线模型
B.描述完全弹塑性加硬化的三折线模型
C.描述弹塑性的双斜线模型
D.描述理想弹塑性的曲线模型
5.梁斜截面受剪破坏主要有三种形态:
斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。
影响斜截面受剪性能的主要因素有()
A.钢筋强度
B.混凝土强度
C.剪跨比
D.纵筋配筋率
三、判断(本大题共22小题,每小题1分,共22分。
正确的填涂√、错误填涂×。
错涂、多涂或未涂均无分)
1.承载能力极限状态是指结构或构件达到最大承载能力或者达到不适于继续承载的变形状态。
(√)
2.梁斜截面受剪破坏主要有三种形态:
斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。
(√)
3.为了避免发生少筋破坏,受扭构件的配筋应有最小配筋量的要求。
(√)
4.当轴心受拉杆件的受拉钢筋强度不同时,其正截面的受拉承载力Nu小于各根钢筋的抗拉强度设计值与其截面面积的乘积之和。
(×)
5.施加预应力对轴心受拉构件的开裂荷载和极限承载力均没有影响。
(×)
6.预应力混凝土结构构件不需要采用强度高的混凝土。
(×)
7.结构变为机动体系是该结构的正常使用极限状态。
(×)
8.在抗震设计中,仍需要考虑结构构件的重要性系数。
(×)
9.钢筋经过一定的加工工艺后性能会发生一些变化,冷拔可同时提高钢筋的抗拉及抗压强度,但塑性降低很多。
(√)
10.结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限值的状态称为正常使用极限状态。
(√)
11.由于梁的斜压和斜拉破坏都属于脆性破坏,在工程上要加以利用,提升结构破坏预警性。
(×)
12.单向偏心受压构件和双向偏心受压构件是按照偏心受压构件的受力情况划分的。
(√)
13.钢筋混凝土纯扭构件的少筋破坏主要发生在纵筋和箍筋配臵均过少时,此时一旦裂缝出现,构件会立即发生破坏,破坏时纵筋和箍筋不仅达到屈服强度而且可能进入强化阶段,属于脆性破坏类型。
(√)
14.结构不仅受静力荷载作用,也会在动力荷载作用下发生响应。
混凝土在荷载重复作用下引起的破坏称为疲劳破坏。
(√)
15.作用是指所有能使结构产生变形或内力的原因。
(√)
16.在双筋梁计算中,纵向受压钢筋的抗压强度设计值采用其屈服强度
。
(√)
17.冷拔可提高钢筋的抗拉强度,但加工后的钢筋的塑性有所降低。
(×)
18.梁的破坏与纵向受拉钢筋配筋率
有关,当
时发生少筋破坏。
(×)
19.梁的超筋梁破坏是由于钢筋用量较多,钢筋还没有屈服,受压区的混凝土已被压碎而破坏,属于塑性破坏。
(×)
20.钢筋混凝土纯扭构件的适筋破坏是在扭矩的作用下,纵筋和箍筋先到达屈服强度,然后混凝土被压碎而破坏,属于脆性破坏类型。
(×)
21.确定混凝土保护层最小厚度时,主要考虑保证钢筋与混凝土共同工作,满足对受力钢筋的有效锚固以及保证耐久性的要求等因素。
(√)
22.在混凝土的凝结过程中以及在使用环境下尽量保持高温高湿的环境可有效减小混凝土的收缩。
(√)
四、问答(本大题共10小题,每小题1分,共10分)
1.什么叫做混凝土的徐变,影响混凝土徐变的主要因素有哪些?
如何减小混凝土的徐变。
答:
结构或材料承受的荷载或应力不变,而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。
徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大影响,它会使构件的变形增加,在钢筋混凝土截面中引起应力重分布的现象,在预应力混凝土结构中会造成预应力损失。
影响混凝土徐变的主要因素有:
1)时间参数;2)混凝土的应力大小;3)加载时混凝土的龄期;4)混凝土的组成成分;5)混凝土的制作方法及养护条件;6)构件的形状及尺寸;7)钢筋的存在等。
减少徐变的方法有:
1)减小混凝土的水泥用量和水灰比;2)采用较坚硬的骨料;3)养护时尽量保持高温高湿,使水泥水化作用充分;4)受到荷载作用后所处的环境尽量温度低、湿度高。
2.结构的最大承载力不是一直可以发挥到极致的,比如对结构构件的变形要进行限制,试简述影响混凝土结构构件变形限值的主要因素。
答:
确定混凝土结构构件变形限值时,主要考虑以下四个因素1)保证建筑的使用功能要求;2)防止对结构构件产生不良影响;3)防止对非结构构件产生不良影响;4)保证人们的感觉在可接受长度以内。
3.试简述什么是结构的极限状态,结构的极限状态分为哪两类及其具体的内容。
答:
整个结构或构件的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求,这个特定状态称为该功能的极限状态。
结构的极限状态可分为两类,一类是承载能力极限状态,即结构或构件达到最大承载能力或者达到不适于继续承载的变形状态。
另一类是正常使用极限状态,即结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限值的状态。
4.梁的破坏与纵向受拉钢筋配筋率
有关,根据
的不同,梁的破坏可分为哪几种形式?
每种形式有什么破坏特征?
答:
当纵向受拉钢筋配筋率ρ满足ρmin≤ρ≤ρb时发生适筋破坏形态;当ρ<ρmin时发生少筋破坏形态;当ρ>ρb时发生超筋破坏形态。
与这三种破坏形态相对应的梁分别称为适筋梁、少筋梁和超筋梁。
少筋梁的破坏特征:
由于钢筋配置较少受拉区混凝土一开裂即破坏,钢筋屈服甚至被拉断。
少筋破坏属于脆性破坏。
适筋梁的破坏特征:
当钢筋用量适宜时,受拉区混凝土开裂,随着荷载的增加,钢筋屈服,荷载进一步增加,受压区混凝土压碎破坏。
属于延性破坏。
超筋梁破坏的特征:
由于钢筋用量较多,钢筋还没有屈服,受压区的混凝土已被压碎而破坏。
属于脆性破坏。
5.混凝土在硬结过程中会有体积缩小的倾向,把这种现象称为混凝土的收缩,试论述有哪些主要因素影响混凝土的收缩,有哪些方法可以减小这种收缩?
答:
影响混凝土收缩的主要因素有1)水泥的品种;2)水泥的用量;3)骨料的性质;4)养护条件;5)混凝土制作方法;6)使用环境;7)构件的体积与表面积的比值。
减少收缩的方法有:
1)采用低强度水泥;2)控制水泥用量和水灰比;3)采用较坚硬的骨料;4)在混凝土结硬过程中及使用环境下尽量保持高温高湿;5)浇筑混凝土时尽量保证混凝土浇捣密实;6)增大构件体表比。
钢筋混凝土结构对钢筋性能有哪些要求?
钢筋的强度;钢筋的延性;钢筋的可焊性;机械连接性能;施工适应性;钢筋与混凝土的粘结力。
6.梁的斜截面受剪破坏是一种重要的破坏形式,它与梁的剪跨比有很大关系,试简述梁斜截面受剪破坏的三种形态,及其破坏特征。
答:
梁斜截面受剪破坏主要有三种形态斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。
斜压破坏的特征是,混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而压坏,破坏是突然发生的。
剪压破坏的特征通常是,在剪弯区段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝,它们沿竖向延伸一小段长度后,就斜向延伸形成一些斜裂缝,而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝,称为临界斜裂缝,临界斜裂缝出现后迅速延伸,使斜截面剪压区的高度缩小,最后导致剪压区的混凝土破坏,使斜截面丧失承载力。
斜拉破坏的特征是当垂直裂缝一出现,就迅速向受压区斜向伸展,斜截面承载力随之丧失,破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载很接近,破坏过程急骤,破坏前梁变形亦小,具有很明显的脆性。
7.预应力混凝土的出现极大地拓展了混凝土结构的使用范围,也使混凝土材料得到了充分的利用,试简述预应力混凝土结构的优缺点。
答:
预应力混凝土结构的优点是可以延缓混凝土构件的开裂,提高构件的抗裂度和刚度,并取得节约钢筋,减轻自重的效果,克服了钢筋混凝土的主要缺点。
其缺点是构造、施工和计算均较钢筋混凝土构件复杂,且延性也差些。
8.预应力混凝土的出现极大地拓展了混凝土结构的使用范围,也使混凝土材料得到了充分的利用,试简述预应力混凝土构件的主要构造要求。
8.已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁,bxh=200mmx450mm,跨中正弯矩设计值为85.514KN•m,设计采用C40混凝土,HRB400钢筋,结构安全等级为二级,环境类别为二级,取
,试计算跨中截面的纵向配筋。
已知:
9.已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁,bxh=200mmx450mm,跨中正弯矩设计值为70KN•m,设计采用C30混凝土,HRB335钢筋按4Φ16配置在截面底部受拉,
,环境类别为一类,取
,试通过计算确定结构是否安全。
已知:
10.已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁,bxh=250mmx500mm,跨中正弯矩设计值为90KN•m,设计采用C30混凝土,HRB335钢筋,环境类别为一类,取
,试计算跨中截面的纵向配筋。
已知:
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