石家庄铁道大学2017年秋季学期

2015 级本科期末考试试卷（A）

参考答案及评分标准

课程名称：混凝土结构设计原理（闭卷） 任课教师：李勇、安蕊梅、吴立朋等

一、术语解释（每个2.5分，共计10分）

徐变：在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间而增加，亦即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长。

界限破坏：受拉区钢筋达到屈服应变ε到其极限压应变ε

cu而破坏。

y而开始屈服时，受压区混凝土边缘也同时达

配筋率：指所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值。

换算截面：将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面。

二、简答题（每个5分，共计30分）

1、钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程划分为几个阶段？各阶段受力特点主要是什么？

（说对三个阶段给2分，特点说错一个扣1分）

答：第I阶段：梁混凝土全截面工作；第I阶段末：裂缝即将出现；第II阶段：带裂缝工作阶段；第II阶段末：钢筋拉应变达到屈服时的应变值；第III阶段：裂缝急剧开展，中和轴继续上升，混凝土受压区不断缩小，压应力也不断增大；第III阶段末：破坏阶段。 2、后张法预应力混凝土构件预应力损失的种类名称？如何减小第一、四项损失？

（种类说错一个扣1分，措施每个1分） 答：预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失（压缩引起的应力损失（

?l1）

，锚具变形、钢筋回缩和接缝

?l4

），钢筋松弛引起的

?l2

），混凝土弹性压缩引起的应力损失（

应力损失（l5），混凝土收缩和徐变引起的应力损失（l6）。

减少第一项损失，一般可采用如下措施：

(1)采用两端张拉，以减小?值及管道长度x值；（2）采用超张拉。 减少第四项损失，一般可采用如下措施： （1）减少张拉批次；（2）提高混凝土弹模。

??3、简述大小偏心受压构件的破坏形态？如何判别大小偏心？

（破坏形态3分，判别方法2分）

答：大偏心受压：受拉钢筋首先到达屈服强度然后受压混凝土压坏。临近破坏时有明显的预兆，裂缝显著开展。

小偏心受压：小偏心受压构件的破坏一般是受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，受压区混凝土被压碎；同一侧的钢筋压应力达到屈服强度，而另一侧的钢筋，不论受拉还是受压，其应力均达不到屈服强度，破坏前构件横向变形无明显的急剧增长。

当?≤?b时，截面为大偏心受压破坏；当?＞?b时，截面为小偏心受压破坏。 或者答：计算时，?e0?0.3h0可按大偏压，否则按小偏压。

4、图a、图b、图c对应的分别是哪种斜截面破坏形态？简述影响受弯构件斜截面抗剪承载力的主要因素有哪些？

（破坏形态名称每个1分，因素2分） 答：a剪压破坏；b斜拉破坏；c斜压破坏

影响受弯构件斜截面抗剪承载力的主要因素：剪跨比、混凝土抗压强度、纵向钢筋配筋率、配箍率和箍筋强度。

5、什么是承载能力极限状态？当结构或构件出现哪些具体状态时即认为超越了承载能力极限状态？

（定义2分，状态答对一个1分）

答：承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位的状态。当结构或构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：

（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如滑动、倾覆等）； （2）结构构件或连接处因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不能继续承载；

（3）结构转变成机动体系；

（4）结构或结构构件丧失稳定（如柱的压屈失稳等）； 6、钢筋混凝土构件裂缝产生的原因及影响裂缝宽度的主要因素有哪些？

（裂缝产生原因2分，因素3分）

答：裂缝产生的原因：作用效应（如弯矩、剪力、扭矩及拉力等）引起；由外加变形或约束变形引起。钢筋锈蚀。

影响裂缝宽度的主要因素：混凝土强度等级、钢筋保护层厚度、受拉钢筋应力、钢筋直径、受拉钢筋配筋率、钢筋外形、直接作用性质、构件受力性质。

三、单项选择题（每小题1.5分，共计15分）

C D B C B C D C D C

四、识图作图、小计算题（每个5分，共计15分）

1、支座附近1倍梁高范围内箍筋间距不能大于100mm；箍筋形式不对(内折角箍筋)；N1/N2钢筋不能起弯；第一排弯起钢筋弯终点应位于支座中心处，两排弯起钢筋水平投影应搭接上；抵抗弯矩图错误。

2、由图2所示界限破坏时应变分布可得到：

xcb?cu? h0?cu??y以xcb??bh0?，?y?fsdEs代入上式并整理得：

?b??f1?sd?cuEs

3、

预压应力：?pc?NNey630?834630?834?120?210????15.2MPa 37AI105?10130?1015.2?130?107?94.1kN.m 消压弯矩：M0?210预应力度：??M094.1??1.18 MS80五、计算题（每个10分，共计30分）

1、?Es?Es?6.7 h0?h??s?500?45?455mm (2分) Ec11由bx2??ESAs?h0?x?得：?300x2?6.7?1200?455?x? 22求得x=132mm (2分)

12Icr??300?1323?6.7?1200?455?132??1068?106mm4 (2分)

3