混凝土结构设计原理第1次作业

混凝土结构设计原理第1次作业

一、单项选择题

1. 一钢筋混凝土轴心受压短柱已承载多年，现卸去全部荷载，则（ ） (A) ①钢筋中应力恢复到零

(B) ②钢筋中残留有压应力，混凝土中残留有拉应力 (C) ③混凝土中应力恢复到零

(D) ④钢筋中残留有拉应力，混凝土中残留有压应力 答：B

2. 混凝土线性徐变是指（ ） (A) 徐变与荷载持续时间成正比

(B) 总应变与荷载持续时间成线性关系 (C) 徐变变形与初应变为线性关系

(D) 瞬时变形和徐变变形之和与初应力成线性关系 答：C

3. 设计螺旋钢箍柱时要求,这样规定的原因是（ (A) 因为配置过多的螺旋箍筋不能进一步提高柱子的承载力 (B) 因为配置螺旋箍筋没有配置纵筋有效 (C) 为了防止柱子保护层混凝土过早剥落 (D) 因为N太大将发生脆性破坏 答：C

4. 受弯构件正截面受弯承载力计算公式是依据何种破坏形态建立的( (A) 适筋破坏 (B) 剪压破坏 (C) 超筋破坏 (D) 锚固破坏 答：A

5. 适当提高梁的配箍率可以( ) (A) 显著提高斜裂缝开裂荷载 (B) 防止斜压破坏的出现 (C) 显著提高抗剪承载力

) )

(D) 使斜压破坏转化为剪压破坏 正确答案：C

6. 受弯构件正截面受弯破坏时（ ）的延性最好。 (A)

(B)

(C)

(D)

答：C

7. 改善梁正截面受弯破坏时延性的有效措施之一是（ ） (A) 增大

(B) 增大AS

(C) 提高受拉钢筋强度等级 (D) 按配筋

答：A

8. 部分超筋的钢筋混凝土受扭构件的破坏属于( ) (A) 延性破坏 (B) 受压脆性破坏 (C) 受拉脆性破坏 (D) 有一定的延性 答：D

9. 对称配筋的大偏心受压柱承受的4组内力中，最不利的一组内力为( (A) M=251kN*m,N=900kN (B) M=251kN*m,N=300kN (C) M=260kN*m,N=300kN (D) M=-251kN*m,N=505kN 答：C

10. 计算受弯构件挠度时，荷载采用( )

)

(A) 设计值 (B) 标准值 (C) 平均值

(D) 标准值和准永久值 答：D

11. 在长期荷载作用下,引起受弯构件挠度增大的主要原因是( ) (A) 混凝土的徐变和收缩

(B) 钢筋与其周围混凝土之间滑移 (C) 裂缝宽度增大 (D) 构件中未设受压钢筋 答：A

12. 后张法预应力混凝土梁，预加应力阶段的预应力损失

(A)

(B)

(C)

(D)

答：B

13. 预应力混凝土受弯构件,在预拉区布置预应力筋是( (A) 为了防止传力锚固阶段梁截面开裂 (B) 为了提高正截面抗弯承载力 (C) 为了提高斜截面抗剪承载力 (D) 为了提高构件的延性 答：A

14. 全预应力混凝土梁在使用荷载下，构件截面混凝土( (A) 不出现压应力

) )

(B) 允许出现压应力 (C) 不出现拉应力 (D) 允许出现拉应力 答：C

15. 大偏心受压柱和小偏心受压柱破坏的根本区别是 ( ) (A) 偏心距的大小

(B) 破坏时受压侧混凝土是否达到极限压应变 (C) 破坏时受压钢筋是否屈服 (D) 破坏时受拉钢筋是否屈服 答：D

混凝土结构设计原理第2次作业

一、判断题

1. 两个轴心受压柱，A为正确配置箍筋的普通箍筋柱，B为其它条件与A相同的正确配置螺

旋筋的柱。A柱和B柱比较，破坏时，B的延性好于A。（ )

答：说法正确

2. 偶然作用发生的概率很小，持续的概率很短，所以对结构造成的危害也很小。 答：说法错误

3. 混凝土的立方体尺寸越大，量测的抗压强度越高 答：说法错误

4. 混凝土双向受压时强度低于单项受压时的强度 答：说法错误

5. 少筋梁无带裂缝工作阶段；超筋梁无第三应力阶段。 答：说法正确

6. 按答：说法正确

配筋的钢筋混凝土受弯构件,My=Mu.

7. 在受弯构件截面受压区配置一定数量的钢筋，对改善构件破坏时的延性没有作用。 答：说法错误

8. 适当减小梁纵筋配筋率（但仍保持，破坏时钢筋应变

(

答：说法正确

,可以提高梁破坏时的延性。

9. 受弯构件按最大配筋率配筋，梁破坏时

的延性最好。

答：说法错误

10. 普通钢筋混凝土构件不适宜采用过高强度的钢筋。

答：说法正确

11. 双筋梁设计中,要求答：说法错误

是为了防止受拉钢筋压屈。

改正：保证破坏时受压钢筋屈服。

12. T形截面梁的配筋应满足答：说法错误

13. 梁的破坏特征与实际承受的荷载值大小有关 答：说法正确

14. 只要严格按照规范进行设计，就能绝对保证结构的可靠性（即失效概率为0）。 答：说法错误

15. 双筋截面梁的配筋应满足答：说法错误

混凝土结构设计原理第3次作业

一、判断题

1. 按最大配筋率配筋的梁，破坏时的延性不

配筋的梁好。

如按

答：说法正确

2. 受弯构件剪跨比答：说法错误

,该构件斜截面受剪破坏一定属于剪压破坏。

3. 梁斜截面抗剪承载力计算中，“截面条件”是为了防止梁发生斜压破坏 答：说法正确

4. 适当加密箍筋间距S，可以使斜压破坏转化为剪压破坏。 答：说法错误

5. 剪力很小的梁，不必设置箍筋。 答：说法错误

6. 减小混凝土保护层厚度c，受弯构件受拉区表面最大裂缝宽度Wmax随之减小。所以，混凝

土保护层厚度c越小，钢筋越不容易锈蚀，结构耐久性越好。

答：说法错误

7. 其它条件相同时，预应力构件的延性通常比非预应力构件延性好一些。 答：说法错误

8. 与普通钢筋混凝土相比，预应力混凝土梁能够更加有效地利用混凝土强度。 答：说法正确

9. 预应力构件张拉控制应力越高，构件性能越好。 答：说法错误

10. 预应力最初作用时，预应力混凝土梁将向上反拱。随时间延续，预应力损失导致预应力

逐渐减小，所以，梁在预压力作用下向上的挠度一般会随时间减小。

答：说法错误

11. 合理设计预应力梁中预应力钢筋的位置和预应力值，可以有效减小甚至抵消工作荷载引

起的拉应力，避免构件开裂，所以预应力梁无需作抗裂计算。

答：说法错误

二、主观题

12. 为什么在钢筋混凝土受弯构件中不能有效地利用高强度钢筋和高强度混凝土？而在预应力混凝土构件中必

须采用高强度钢筋和高强度混凝土?

答：由于钢筋混凝土受弯构件拉区混凝土的过早开裂，导致使用荷载下构件的裂缝宽度与钢筋应

力σss，近于成正比，而构件的刚度Bs与受拉钢筋截面面积As也近似成正比。因此，如采用高强度钢筋，且充分利用其抗拉强度设计值（fy），则As将近乎成反比的减小;σss将成比例的增大。结果是构件的挠度和裂缝宽度都超过了允许的限值，上述分析说明对构件挠度和裂缝宽度的控制等于控制了钢筋混凝土构件中钢筋的抗拉强度设计值。在钢筋混凝土受弯构件中采用高强度混凝土也是不合理的，因为提高混凝土的强度对减小Wmax几乎没有作用，对提高Bs的效果也不大。其根本原因是拉区混凝土过早开裂的问题并没有得到解决。 可参见教材第3页，或者新教材第4章相关内容。

在预应力混凝土构件中，由于混凝土的收缩、徐变，钢筋应力松弛等原因将产生预应力损失。为了扣除应力损失后，仍能保留有足够的预应力值，需施加较高的张拉控制应力，所以必须采用高强度的钢筋。为了能承受较高的预压应力，并减小构件截面尺寸以减轻构件的自重，预应力混凝土构件中须采用高强度的混凝土。同时采用高强钢筋和高强混凝土可以节约材料，取得较好的经济效果。

13. 2 预应力筋的张拉控制应力σcon为什么不宜过高？

答：σcon过高会出现以下一些值得注意的问题：①σcon越高，构件的开裂荷载与极限荷载越接近，使构件破坏

前缺乏足够的预兆。②当进行超张拉时，由于张拉应力的不均匀性可能使个别钢筋的应力超过屈服强度（或抗

拉强度）。发生永久变形（或脆断）。③使预应力松弛损失增大。对预应力筋进行张拉的过程，同时也是对它进行质量检验的过程；一旦张拉终止，预应力筋中应力将逐渐降低，σcon维持的时间是短暂的，因此可不受抗拉强度设计值的，而直接与抗拉强度的标准值相联系。

14. 为什么在计算由于混凝土收缩徐变引起的预应力损失σl6时，要控制σpc/fcu≤0.5?

答：当初应力超过0.5fc时。徐变与初应力为非线性关系，徐变将明显增大。《规范》的内计算公式是建立在线

性徐变基础上的，因此要求控制σpc/f’cu≤0.5。否则徐变过大，也难以计算。

15. 梁下部和上部预应力数值大小，对梁正截面受弯承载力有何影响？对梁传力锚固阶段和使用阶段抗裂性有何影响？

答：适当增大，对梁正截面抗弯承载力影响不大，能改善梁使用阶段抗裂性，但梁传力锚固阶段（就是施

工阶段）容易开裂；

适当增大

，能改善梁传力锚固阶段（就是施工阶段）抗裂性，但是会减小梁正截面受弯承载力，对使用

阶段抗裂性也不利。

16.

答：

17. 已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为b×h=250mm×450mm，安全等级为二级，混凝土强度等级为

C40，配置4B16的HRB335 级纵向受拉钢筋，as=35mm.

【要求】：该梁所能承受的极限弯矩设计值Mu。

答：

18. 已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁承受弯矩设计值M=150kN.m,环境类别为一类，截面尺寸为

b×h=250mm×500mm，安全等级为二级，混凝土强度等级为C20，配置HPB335级纵向受拉钢筋。【要求】：设计纵向受拉钢筋As。

提示：可假设asa=65mm

答：

混凝土结构设计原理第4次作业

一、主观题

1. 如何减小梁弯曲裂缝宽度？

答：减小钢筋应力，增加纵筋配筋率，合理布置钢筋，适当减小钢筋间距，采用变形钢筋替

代光圆钢筋，采用预应力构件

2. 最大裂缝宽度Wmax是指钢筋表面处的裂缝宽度，还是构件外表面处的裂缝宽度？ 答：指构件外表面处的裂缝宽度

3. 由缝宽度计算公式可知，混凝土保护层越大，裂缝宽度就越大，这是否说明小的混凝土厚

度对结构的耐久性更好？

答：足够的混凝土保护层的质和量对耐久性有好处。

4. 试从Wmax答：裂缝宽度与钢筋应力大致成正比，所以裂缝宽度就等于了钢筋应力值，因此无

法采用高强度钢筋。

5. 已知两组内力(N1,M1)和(N2,M2)，采用对称配筋，判断以下情况哪组内力的配筋大？

(1) N1=N2,M2>M1 (2)N1答：

(1) N1=N2,M2>M1（按第2组荷载配筋） (2)N16. 影响梁斜截面受剪承载力的因素有哪些？

答：参见教材97-98页（新教材）或第71-71页（老教材）

7. 如何避免梁发生斜拉破坏、斜压破坏？

答：参见教材关于斜截面抗剪承载力公式的上限和下限。截面条件防止斜压破坏，合格

的配箍率和箍筋间距防止斜拉破坏。

8. 某矩形截面简支梁，承受匀布荷载。C25

混凝土，fc=11.9MPa，ft=1.27MPa，b

=250mm，h=700mm，h0=0mm。只设置双肢Ф8-HRB335箍筋，fyv=300MPa，S=200mm。该梁承受剪力设计值V=500KN。

问：（1）此构件斜截面受剪承载力是否合格？

（2）此构件斜截面破坏特征属于斜压破坏、剪压破坏还是斜拉破坏？

答：

hw/b=0/250=2.56<4，一般梁，Vu,max=0.25fc bh0=476KN，

Vu=0.7ft bh0+1.25fyvAsvh0/S=262.84KN Vc =0.7ft bh0=142.24KN＜Vu

ρsv =Asv /(bs)=0.20%＞ρsv,min = 0.24ft /fyv=0.10%，S ≤ Smax，不会发

生斜拉破坏。

Vu＜V=500KN，斜截面承载力不合格，发生剪压破坏（适筋破坏）。 注意，构件实际承受的剪力值V不影响破坏性质。

9. 轴心受压构件中的纵向钢筋和箍筋分别起什么作用？ 答：参见教材第50页（新教材）或104页（老教材）。

10. 轴心受压构件中的纵向钢筋和箍筋分别起什么作用？ 答：参见教材第50页（新教材）或104页（老教材）。

11. 轴心受压构件中的纵向钢筋和箍筋分别起什么作用？ 答：参见教材第50页（新教材）或104页（老教材）。

12. 轴心受压构件中的纵向钢筋和箍筋分别起什么作用？ 答：参见教材第50页（新教材）或104页（老教材）。

13. 轴心受压构件中的纵向钢筋和箍筋分别起什么作用？ 答：参见教材第50页（新教材）或104页（老教材）。

14. 配置螺旋箍筋的轴心受压柱与普通箍筋柱有哪些不同？ 答：旋筋柱延性和承载力都高于普通箍筋柱。

15. 轴心受压构件破坏时，纵向钢筋应力是否总是可以达到？采用很高强度的纵筋是

否合适？

答：破坏时高强度钢筋（强度高于400MPa）不能达到屈服强度，所以不适宜采用高强度钢筋。参见教材第51页（新教材）或104页（老教材）。

16. 偏心受压构件正截面破坏形态有几种？大小偏心受压破坏形态有哪些不同？

答：受压构件截面分为受压区和受拉区，所以其破坏分为：受压区破坏（受压区的砼抗压承

载力不足）;

受拉区砼被拉裂。偏心受压构件的分类划分是跟据其偏心矩e来划分的;当e大于等于1/6 长边的一半时为大偏心受压构件，当e小于1/6长边的一半是为小偏心受压构件。

17. 偏心受压构件正截面破坏特征与哪些因素有关？如何判断属于受压还是受拉破坏？偏心

距较大时为什么也会发生受压破坏？

参：

18. 短柱、长柱、细长柱的破坏特征有何不同？

答：短柱、长柱为材料破坏，但是长柱需要考虑偏心距增大系数或考虑二次弯矩的影响。细

长柱为失稳破坏。

19. 大、小偏心受压构件截面设计和截面复核，是否都应该验算垂直弯矩作用平面的承载力？ 答：

20. 绘制偏心受压构件正截面承载力计算简图（包括大偏心受压和小偏心受压构件）。 答：

21. 已知某钢筋混凝土双筋矩形截面梁，承受荷载弯矩设计值M=125kN-m，混凝

土截

面尺寸为b=200mm，h=400mm ，安全等级为二级，混凝土强度等级为C35，配置

HRB335 级纵向受拉钢筋3 B 25，HPB235 级纵向受压钢筋2φ16，as=38mm,as=33mm.

'

【要求】：该梁所能承受的极限弯矩设计值Mu 并判断正截面受弯承载力是否合格。

答：

注意，具体解答步骤应该比以上详细。

22. 已知某钢筋混凝土双筋矩形截面梁，承受荷载弯矩设计值M=420kN.m，混凝土截面尺寸

为b=3000mm，h=600mm，环境类别为一类，安全等级为二级，混凝土强度等级为C20，采用HRB335 级纵向钢筋。

【要求】：（1）设计纵向钢筋AS和AS'（提示：可估计as=65mm,as'=40mm) （2）若已知设计纵向受拉钢筋为3φ25，as'=42.5mm,求AS（取as=65mm)

答：

注意，具体解答要比以上步骤详细，不要用拆分公式，用基本公式就可以了。基本公式只有2个!

混凝土结构设计原理第5次作业

一、主观题

1. 大偏心受拉构件混凝土截面是否存在受压区？ 答：存在

2.

答：

3.

答：

4.

答：

5. 钢筋混凝土受扭构件有那几种破坏形态？

答：参见教材，少筋、适筋、超筋、部分超筋。

6. 钢筋混凝土梁正截面受弯破坏有哪几种破坏形式？各自的破坏特点是什么?

答：少筋梁、适筋梁、超筋梁。破坏特点见教材第63页（新教材）或第48页（老教材）

7. 适筋梁从加载到破坏经历了哪几个应力阶段？正截面受弯承载力是根据哪个应力阶段计

算的？

答：3个阶段，根据第3a阶段

8. 受弯构件正截面承载力计算的基本假定有哪些？ 答：见教材

9. 什么是界限破坏，梁正截面受弯破坏属于界限破坏时，是否具有延性？

答：受拉纵筋应力达到屈服强度时，混凝土最大受压边缘达到极限拉应变。界限破坏无延性。 10. 在什么情况采用双筋梁？双筋梁有什么优点

答：截面尺寸受而承载力不够，承受正负弯矩；

优点：① 在不增加截面尺寸的前提下，提高了梁的正截面抗弯承载力； ② 可以降低受压区混凝土相对高度ξ，这既可以使超筋梁转变成适筋梁，又因为ξ的降低，导致还可以在受拉区增加纵向受拉钢筋，提高受弯承载力； ③ 受压纵筋阻碍混凝土的收缩徐变，从而减小了持续荷载作用下由于混凝土收缩徐变产生的长期挠度（附加变形）； ④ 增加了构件破坏时的延性。

⑤承受变号弯矩。

11. 已知某钢筋混凝土T 形截面梁，承受荷载弯矩设计值M=280kN.m，混凝土截面尺寸bf=

'

500mm,b=250mm,hf=80mm,h=600mm,。安全等级为二级，混凝土强度 等级为C30，配置HRB400级纵向受拉钢筋（ AS=1571mm),as=35mm.

2

'

【问】：该梁正截面受弯承载力是否合格。

答：

12. 混凝土的变形模量是指：

① 应力与塑性应变的比值（ ） ② 应力应变曲线切线的斜率（ ）

③ 应力应变曲线原点切线的斜率（ ） ④ 应力与总瞬时应变的比值（ ）

答：

① 应力与塑性应变的比值（ × ） ② 应力应变曲线切线的斜率（× ）

③ 应力应变曲线原点切线的斜率（ ×） ④ 应力与总瞬时应变的比值（√ ）

13. 线性徐变是指：

① 徐变与荷载持续时间成正比（ ） ② 徐变系数与初应力成正比（ ） ③ 徐变变形与初应力为线性关系（ ）

④ 徐变变形和瞬时变形之和与初应力为线性关系（ ）

答：

① 徐变与荷载持续时间成正比（× ） ② 徐变系数与初应力成正比（× ） ③ 徐变变形与初应力为线性关系（√ ）

④ 徐变变形和瞬时变形之和与初应力为线性关系（× ）

14. 为什么混凝土立方体强度大于棱柱体强度？

答：立方体强度为三向受压，其强度高度单向受压（棱柱体强度）。

15. 混凝土徐变与哪些因素有关？

答：参见教材23页（新教材），22页（老教材）。注意影响因素包括内因和外因。

16. 简述钢筋混凝土和预应力混凝土结构的优缺点. 答：参见教材第1章

17. 为什么普通钢筋混凝土构件不适宜采用高强度钢筋和高强度混凝土？

答：对于受拉钢筋，参见新教材第3页第1自然段，老教材也是3页第1自然段；对于受压

钢筋，参见新教材51页，或旧教材104页。注意，钢筋与同位置混凝土具有相同的应变。

18. 结构的功能主要有哪几项？结构的极限状态有几类？

答：安全性、适用性、耐久性。承载能力极限状态和正常使用极限状态。

19. 结构的可靠度是否愈大愈好？ ：可靠度“过大”，经济性差。