西南交通大学2010-2011学年第(一)学期考试试卷A

课程代码 0132410 课程名称 结构设计原理I 考试时间 120分钟

阅卷教师签字：

一、单项选择题（每小题1.5分，共15分）

在下列各题给出的四个备选项中只有一个是正确的，请将其代码填写在下面的表格中。

1. 钢筋混凝土构件中纵筋的混凝土保护层厚度是指（ B ）。

A. 箍筋外表面至构件表面的距离；B. 纵筋外表面至构件表面的距离；

C. 箍筋形心处至构件表面的距离；D. 纵筋形心处至构件表面的距离。

2. 两个轴心受拉构件，其截面形式和尺寸、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），（ D ）。

A. 配筋率大的构件钢筋应力σs也大；

B. 配筋率大的构件钢筋应力σs小；

C. 直径大的钢筋应力σs小；

D. 因为混凝土极限拉应变基本相同，所以两个构件的钢筋应力σs基本相同。

3. 为保证受扭构件的纵筋和箍筋在破坏时基本达到屈服，设计时需满足（ D ）的要求。

A. 混凝土受压区高度x ≤ ξbh0；B. 配筋率大于最小配筋率；

C. 纵筋与箍筋的配筋强度比系数 ζ在0.6至1.7之间；

D.上述A、B、C都正确

4. 一般螺旋箍筋柱比普通箍筋柱承载能力提高的主要原因是因为（ A ）。

A. 螺旋箍筋约束了混凝土的横向变形使其处于三向受压状态；

B. 螺旋箍筋参与受压；

C. 螺旋箍筋使混凝土更加密实，其本身又能分担部分压力；

D. 螺旋筋为连续配筋，配筋量大。

5. 大偏心受拉截面破坏时，若受压区高度x<2as’，则（ A ）。

A. 钢筋As达到受拉设计强度，钢筋As’ 达到受压设计强度；

B. 钢筋As达到受拉设计强度，钢筋As’ 达不到受压设计强度；

C. 钢筋As达不到受拉设计强度，钢筋As’ 达到受压设计强度；

D. 钢筋As、As’ 均达不到设计强度。

6. 钢筋混凝土受弯构件的挠度计算是按（ A ）。

A. 短期荷载效应组合和长期刚度计算；

B. 短期荷载效应组合和短期刚度计算；

C. 长期荷载效应组合和长期刚度计算；

D. 上述A、B、C均不对。

7. 某钢筋砼梁经计算挠度过大，为提高该梁的抗弯刚度，最为有效的方法是（ B ）。

A. 提高砼强度等级； B. 加大截面的高度；

C. 增加受拉钢筋截面； D. 加大截面的宽度。

8. 为了减小钢筋混凝土受弯构件弯曲裂缝的间距和宽度，在不提高纵向受拉钢筋等级和数量的前提下，一般可以采用（ A ）的纵向受拉钢筋配置方案。

A. 细而密；B. 粗而密；C. 粗而疏；D. 细而疏。

9. 矩形截面梁在弯曲受拉及受压区分别设置了预应力筋，对预应力筋施加预应力与不加预应力两者相比较，下面描述正确的是（ D ）。

A. 梁使用阶段的抗裂性及正截面的承载能力得到了提高；

B. 梁使用阶段的抗裂性及正截面承载能力均将出现降低；

C. 梁的正截面承载能力提高，但使用阶段的抗裂性降低；

D. 梁的正截面承载能力降低，但使用阶段的抗裂性提高。

二、判断改错题（每小题2分，共20分。）

下列各小题的论述可能有错误之处，请判断论述正误，若不正确，请予改正。

1. 钢筋混凝土轴心受拉构件达到承载能力极限状态时，所有截面的混凝土均已开裂并退出工作，受拉纵筋屈服。

（×）仅开裂截面成立。

2. 轴心受压螺旋箍筋柱的承载力和变形能力均比其他条件相同的轴心受压普通箍筋柱高。

（×）在一定条件下两者的承载力和变形能力相同。

3. 在有腹筋钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力计算公式：Vu=Vc+Vsv+Vsb中，Vsv反映箍筋的抗剪能力。

（×）Vsv反映配置箍筋后，梁斜截面抗剪能力的提高

4. 最小配箍率和最大箍筋间距要求是同一限制条件的不同形式，设计时只需验算其中之一即可。

（×）是不同的配箍限制条件，需同时验算满足。

5. 钢筋砼适筋梁随弯矩的不断增加，其裂缝数量和宽度均会不断增加直至破坏。

（×）裂缝的数量增加到一定程度后就不再增加。

6. 因砼抗拉强度很低，所以设计钢筋砼结构时的重要内容之一是防止砼受拉开裂。

（×）只能限制裂缝宽度。

7. 采用高强度钢筋，可以有效地减小受弯构件正截面弯曲裂缝宽度。

（×）不能减小甚至可能增大裂缝宽度。

8. 计算预应力损失时，混凝土收缩、徐变引起的预应力损失，与钢筋应力松弛引起的预应力损失是相互影响的，目前相关规范采用的方法忽略了这种相互影响。

（√）

10、 全预应力砼简支梁A和B，除张拉控制应力梁A比梁B的高5％外，其余的参数（如截面、跨度、材料、钢筋配置等）均相同，则梁A的抗弯承载能力比梁B的也高5％左右。

（×）承载力相等。

三、问答题（每小题6分，共30分）

1. 在工程中为什么应避免采用超筋梁和少筋梁？

答：要点：超筋梁：①钢筋利用不充分（1.5分），② 破坏延性较差（1.5分）；少筋梁：①材料利用很不合理（1.5分），② 破坏没有预兆（1.5分）。

2. 双筋截面受弯构件受压区的纵向钢筋有哪些作用？

答：要点：①提高梁正截面抗弯承载力（1.5分）；② 降低受压区混凝土相对高度（1.5分）；③承受变号弯矩作用（1分）；④ 阻碍砼的收缩徐变，减小长期挠度（1分）；⑤ 增加构件破坏时的延性（1分）。

3. 在进行钢筋混凝土矩形截面受弯构件截面设计时，当发生下列情况时，你如何处理？

(1)按单筋截面设计时，正截面抗弯强度不能满足；

(2)设计剪力V大于截面最大抗剪能力Vumax=0.25fcbh 。

答：要点：⑴：①增大h（1分），②增大As、fy（1分），③增大b、fc（1分），④采用双筋（1分）；⑵：①增大b、h（1分），②提高fc（1分）。

4. 偏心受压构件正截面承载力计算为什么要引入附加偏心距？

答：要点：考虑以下因素对荷载偏心距的不利影响（2分）：几何尺寸（1分）、钢筋位置（1分）和荷载位置（1分）与设计有偏差，混凝土不均匀（1分）。

四、计算题（3小题，共35分）

1. 某承受均布荷载的钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度为l0=6.0m，净跨度为ln=5.8m，截面尺寸b×h=250mm×500mm， C25混凝土，并配置通长的HRB335（受拉纵筋（4Ø22，As=1520mm2）和受压纵筋（2Ø22，A's=760mm2），箍筋采用HPB235的双肢箍（Ø8@150，Asv1=50.3mm2），所配纵向钢筋和箍筋的配筋率和配筋构造均已满足要求，若as=a's=35mm，试求此梁所能承受的包括梁自重在内的最大均布荷载设计值。（12分）

附： 基本数据：C25级混凝土：α1=1.0，f t =1.29MPa，f c =11.9MPa，HPB235钢筋：fy = f’y =210MPa，ξb=0.614，HRB335钢筋：fy = f’y =300MPa，ξb=0.550 基本公式：

解1：（12分）

按正截面承载力计算：

求x：（2分）

求Mu： =97.28+98.04=195.32kN-m（2分）

求满足正截面承载力要求所能承受的包括梁自重在内的最大均布荷载设计值：（2分）

qM = 8Mu / l02 = 8×195.32 / 62 = 43.40kM/m

按斜截面承载力计算： s=150/2=75mm

求Vu： =104.97+81.86=186.83kN（2分）

求满足斜截面承载力要求所能承受的包括梁自重在内的最大均布荷载设计值：（2分）

qV = 2Vu / l n = 2×186.83 / 5.8 = 64.42kM/m

该梁所能承受的包括梁自重在内的最大均布荷载设计值q=min(qM，qV)= 43.40kM/m

2.已知某钢筋砼对称配筋偏心受压柱截面尺寸b×h=400mm×500mm，采用C30砼，HRB335纵向钢筋。该柱承受的两组内力组合设计值为：① M1=250kN-m，N1=1000kN； ② M2=250kN-m，N2=500kN。若偏心距增大系数η=1.1，as= a’s=35mm，试判断哪一组内力组合为较不利内力组合，并按正截面承载力要求计算该柱所需纵向钢筋数量As=A’s =？（12分）

附： 基本数据：C30级混凝土：α1=1.0，f c =14.3MPa，HRB335钢筋：fy = f’y =300MPa，ξb=0.550 计算参数： ei= e0+ ea；e0=M/N；ea=max（20mm，h/30）；e =ηei +0.5h-as；ρmin=ρ'min=0.2%

解2：（12分）

e01=250000/1000=250mm，e02=250000/500=500mm

ea=max(20mm，h/30)=20mm（1分）

ηei2=η(e02+ea)=1.1×(500+20)=572mm>ηei1=η(e01+ea)=297mm>0.3h0=139.5mm

N2=500< N1=1000< Nb=α1fcbξbh0=1.0×14.3×400×0.55×465=1462.89kN

可知两组内力下构件均为大偏压构件。（2分）

又因M1= M2，故较小轴力组合②为较不利内力组合。（2分）

按第组内力计算配筋：

受压区高度：x=N/fc/b=500000/14.3/400=87.41mm（2分）

验算：2a’s =70mm< x =87.41mm < ξbh0=0.55×465=255.75mm为正常大偏压。（1分）

e =ηei +0.5h-as=572+250-35=787mm（1分）

最小配筋率验算：ρ=ρ' =1417.5/400/500=0.71%> ρmin=ρ'min=0.2%（1分）