【正文】 壞和斜壓破壞。這三種破壞形態(tài)，在破壞時，變形都很小，因此，都屬于脆 性破壞。 (√ ) 6．斜截面抗剪基本公式是半經(jīng)驗半理論公式，使用時必須采用規(guī)定單位的數(shù)值。如寬度、有效高度必須用毫米為單位；設(shè)計強(qiáng)度必須以兆帕為單位。最后，得到的抗剪承載力的單位是千牛。 ( ) 7．對偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)矩形截面 (L0／ b10)時必須考慮構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的撓曲對縱向力偏心矩的影響。 ( ) 8．砌體與混凝土結(jié)構(gòu)的主要特點是抗壓承載力高，而抗彎、抗剪性能較差。因此，砌體在工程中常用于以承壓為主的結(jié)構(gòu)。 ( √ ) 9．按工作機(jī)理，高強(qiáng)度螺栓連接分為摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接和承拉 型高強(qiáng)度螺栓連接兩種類型。 ( ) 10．預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)就是事先人為地在混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中引入內(nèi)部應(yīng)力，且其數(shù)值和分布恰好能將使用荷載產(chǎn)生的應(yīng)力抵消到一個合適的程度的混凝土結(jié)構(gòu)。 (√ ) 三、簡答題 (每小題 7分。共 35 分 ) 1．根據(jù)梁受彎破壞形式的不同，梁的破壞可分為哪三類 ?各有何破壞特點 ?答： 根據(jù)梁受彎破壞形式不同，梁的破壞可分為：適筋梁、超筋梁和少筋梁三類。適筋梁的破壞特點是：破壞始自受拉區(qū)鋼筋的屈服。這種梁在完全破壞之前，梁的撓度會隨著裂縫的開展而產(chǎn)生較大的增加。梁截面會產(chǎn)生較大 的塑性變形，因而有明顯的破壞預(yù)兆，屬于塑性破壞。超筋梁的破壞特點是：破壞始自受壓區(qū)混凝土的壓碎。超筋梁的破壞無明顯的預(yù)兆，屬于脆性破壞。超筋梁不僅不經(jīng)濟(jì)且破壞 無預(yù)兆。設(shè)計中應(yīng)盡量避免。 少筋梁的破壞特點是：受拉區(qū)混凝土一旦開裂，受拉鋼筋就達(dá)到屈服，并迅速經(jīng)歷整個流幅而進(jìn)入強(qiáng)化工作階段。這種破壞很突然，屬脆性破壞，在橋梁工程中不允許采用。 2．梁沿斜截面受剪破壞的主要形態(tài)有哪幾種 ?其各自的破壞特征是什么 ?答： 答：斜截面受剪破壞的主要形態(tài)有：斜拉破壞、剪壓破壞、斜壓破壞。斜拉破壞特征：破壞過程急速且突然，彎曲裂縫 一旦出現(xiàn)，就迅速向受壓區(qū)斜向伸展，直至荷載板邊緣，使混凝土裂通，梁被撕裂成兩部分，而喪失承載能力。剪壓破壞特征：梁破壞時，與斜裂縫相交的腹筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，同時剪壓區(qū)的混凝土在壓應(yīng)力和剪應(yīng)力的共同作用下，達(dá)到了復(fù)合受力時的極限強(qiáng)度。斜壓破壞特征：首先混凝土在加載點與支座間被斜裂縫分割成若干個斜向短柱，當(dāng)混凝土中的壓應(yīng)力超過其抗壓強(qiáng)度時，混凝土即被壓壞。破壞時，與斜裂縫相交的腹筋往往達(dá)不到屈服強(qiáng)度 3．如何避免有腹筋梁斜截面破壞的三種形態(tài) ?答： 答：梁的斜截面破壞形態(tài)主要有斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞三種形式。這 三種形態(tài)，在設(shè)計中都應(yīng)避免。對于因箍筋配置過多而產(chǎn)生的斜壓破壞，采用限制截面最小尺寸的辦法來預(yù)防，對于因箍筋配置過少而產(chǎn)生的斜拉破壞，采用滿足最小配箍率及一些構(gòu)造措施來預(yù)防。對于剪壓破壞，梁的斜截面抗剪能力變化幅度較大，必須通過計算，使構(gòu)件滿足斜截面的抗剪承載力，以防止剪壓破壞。 4．軸心受壓構(gòu)件的截面破壞特點是什么 (分短柱和長柱 )?答： 答：對配有中等強(qiáng)度鋼筋 (1～ Ⅱ 級 )的短柱在破壞時，總是縱向鋼筋先達(dá)到 屈服點，繼而混凝土達(dá)到最大壓力破壞。當(dāng)采用高等強(qiáng)度鋼筋時，一般是混凝土先被壓碎而鋼筋尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度 .對 長柱，其破壞是由于構(gòu)件喪失縱向穩(wěn)定所造成。破壞時，構(gòu)件產(chǎn)生較大的側(cè)向撓曲，一側(cè)混凝土被壓碎，縱向鋼筋在箍筋之間向外彎凸，另一側(cè)混凝土發(fā)生橫向的受拉裂縫。 5．剪力栓釘連接的主要破壞形式及防止方法如何 ?答： ：剪力栓釘連接的主要破壞形式及防止方法： (1)栓釘桿被剪斷；通過計算防止，需滿足單栓抗剪容許承載力； (2)較薄的連接板被擠壓破壞；通過計算防止，需滿足單栓承 壓容許承載力； (3)板被拉 (壓 )壞；通過計算防止，需滿足構(gòu)件凈截面容許承載力； (4)板件端部被剪壞；通過滿足栓釘布置的構(gòu)造要求來防止； (5)栓釘 桿受彎破壞；通過滿足柃釘布詈的構(gòu)誥霧求棠防 試卷代號： 1195中央廣播電視大學(xué) 20212021 學(xué)年度第二學(xué)期 “ 開放本科 ” 期末考試 結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 (本 )2021 年 7 月 一、選擇題 (每小題 2分，共 30 分 ) 1．利用鋼材約束，將混凝土由單向受壓轉(zhuǎn)變?yōu)槿蚴軌旱慕M合結(jié)構(gòu)稱為 (B．鋼管混凝土結(jié)構(gòu) )。 2．普通碳素鋼中，含碳量越高，則鋼筋的 (A．強(qiáng)度越高，延性越低 )。 3．適筋梁在逐漸加載過程中，當(dāng)受拉鋼筋剛好屈服后，則 ( D．該梁承載力略有所增高，但很快受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，承載力急劇下降而破壞 )。 4．受彎構(gòu)件設(shè)計時，當(dāng) e鼠時應(yīng) (C．采用雙筋梁 )。 5．鋼筋混凝土梁的斜拉破壞一般發(fā)生在 ( B．剪跨比較大且箍筋數(shù)量較少時 )。 A．剪跨比很小時 6．條件相同的元腹筋梁，發(fā)生斜壓、剪壓、斜拉三種破壞形態(tài)時，梁的斜截面抗剪承載力的大致關(guān)系是 (A．斜壓破壞的承載力 剪壓破壞的承載力 斜拉破壞的承載力 )。 7．螺旋箍筋柱較普通箍筋柱承載力提高的原因是 ( C．螺旋筋約束了混凝土的橫向變形 )。 8．大、小偏心受壓鋼筋的破壞特征的根本區(qū)別就在于 ( C．受拉鋼筋在截面破壞時能否達(dá)到抗拉屈服強(qiáng) 度 )。 9．條件相同的鋼筋混凝土軸拉構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力混凝土軸拉構(gòu)件相比較 (C．前者與后者的承載力和抗裂度相同 )。 10．所謂預(yù)應(yīng)力混凝土是指 ( B．將壓力直接施加在構(gòu)件上 )。 11．減小溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失盯站的措施是 ( B．在鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋 )。 13 12．砌體結(jié)構(gòu)偏心受壓構(gòu)件計算內(nèi)容包括 ( D．包括 A、 B、 C全部 )。 13．臨時結(jié)構(gòu)廣泛采用的鋼結(jié)構(gòu)連接方式為 (C．螺栓連接 )。 14．鋼材的強(qiáng)度和塑性指標(biāo)是由 (A．靜力拉 伸試驗 )獲得的。 15．常用的焊接接頭有 3種形式 ：對接、搭接和角接， ( C．搭接和角接 )連接都采用角焊縫連接。 二、判斷題 (每小題 2分，共 20 分 ) 1．混凝土在長期不變荷載作用下，將產(chǎn)生徐變變形；混凝土隨水分蒸發(fā)結(jié)硬將產(chǎn)生收縮變形。 ( √ ) 2．在混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗時，若其它條件不變，試件表面不加潤滑劑所測得的立方體抗壓極限值比試件表面加潤滑劑所測得的立方體抗壓極限值低。( ) 3．鋼筋混凝土梁的混凝土保護(hù)層厚度是指箍筋外表面到梁表面的距離。 ( ) 4．鋼筋混凝土少筋梁的破壞是始于受拉區(qū)，故其破壞形式屬于塑性破壞。 ( ) 5．公式的限制條件 Qj≤o ． 051瓶她。是為了防止發(fā)生斜壓破壞。 ( √ ) 6．構(gòu)件受到偏心較大的荷載，截面部分受拉，部分受壓，破壞時受拉區(qū)鋼筋首先達(dá)到屈服極限，混凝土裂縫不斷擴(kuò)張，受壓區(qū)高度逐漸減小，最后受壓區(qū)混凝土及受壓鋼筋應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限，整個構(gòu)件隨之全部破壞，這種破壞形式是大偏心破壞。 ( √ ) 7．采用兩端張拉可減小預(yù)應(yīng)力松弛引起的應(yīng)力損失。 ( ) 8．砌體的抗壓強(qiáng)度總是小于磚石等塊材的強(qiáng)度。 (√ ) 9．焊接殘余應(yīng)力是內(nèi)部自平衡的應(yīng)力，對鋼結(jié)構(gòu)受力沒有影響。 ( ) 10．鋼結(jié)構(gòu)對鋼材的性能要求包括：強(qiáng)度、塑性、韌性、冷彎性能、耐久性和可焊性。 (√ ) 三、簡答題 (每小題 5分，共 25 分 ) 1．什么是砌體結(jié)構(gòu) ?砌體結(jié)構(gòu)有何使用特點 ?答： 答：砌體結(jié)構(gòu)亦稱圬工結(jié)構(gòu)。由塊材 (石材、預(yù)制塊 )和膠結(jié)材料 (砂漿 )按一定的砌筑規(guī)則組成的受力整體稱為砌體結(jié)構(gòu)。由于砌筑用的百材、預(yù)制塊及混凝土等材料的共同特點是抗壓強(qiáng)度高而抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度低，在結(jié)構(gòu)工程中常作為以承壓為主的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。例如拱橋的主拱圈、橋梁的墩臺及基礎(chǔ)、擋土墻、涵洞及隧道的襯砌與洞門建筑等。 2．影響受彎構(gòu)件斜截面 抗剪性能的因素有哪些 ?其中最主要的因素是什么 ?答： 影響受彎構(gòu)件斜截面抗剪性能的因素有：剪跨比、混凝 土的強(qiáng)度、骨料品種、縱筋強(qiáng)度和配筋率、配箍率和箍筋強(qiáng)度、梁的截面尺寸、荷載形式、支座約束條件等等。其中，最主要的因素有剪跨比、混凝土強(qiáng)度、縱筋配筋率、配箍率和箍筋強(qiáng)度。 3．鋼筋混凝土受壓柱中為何不應(yīng)采用過大的配筋率 ?答： 若一定的荷載長期持續(xù)的作用，由于混凝土的徐變特性，其塑性變形更加顯著，以致混凝土應(yīng)力逐漸減小，而鋼筋應(yīng)力逐漸增大。這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力重分布。鋼筋混凝土軸心受壓 構(gòu)件的應(yīng)力重分布現(xiàn)象特別顯著。由于該 現(xiàn)象的影響，卸載后，鋼筋受壓而混凝土受拉，因此，當(dāng)配有較多數(shù)量的縱向鋼筋時，可能導(dǎo)致混凝土拉應(yīng)力過大而開裂，所以，鋼筋混凝土受壓柱中不應(yīng)采用過大的配筋率。 4．什么是先張法 ?在先張法構(gòu)件配筋上有什么特點 ?答： 先張法，即先將預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉并錨固在張力臺座上，后澆筑構(gòu)件混凝土，待混凝土達(dá)到足夠的強(qiáng)度后再放張，以此實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力的方法。先張法的特點是所用的預(yù)應(yīng)力筋束，一般用高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線，自錨型 (通過預(yù)應(yīng)力筋與混凝土粘結(jié)力實現(xiàn)錨固 )，不專設(shè)永久錨具。 預(yù)應(yīng)力筋通常采用直線配筋，不同截面的預(yù)加力作用點不能隨使用荷載彎矩 的變化而調(diào)整，因而，先張法只適用于中小跨徑受彎構(gòu)件 5．鋼結(jié)構(gòu)連接的分類如何 ?答： 鋼結(jié)構(gòu)的連接根據(jù)受力情況可分為：受力性連接與綴連性連接；根據(jù)連接方式可分為：焊接與栓釘連接，栓釘連接又可分為鉚釘連接、普通螺栓連接與高強(qiáng)螺栓連接；根據(jù)連接板間相對位置可分為平接 (對接 )、搭接 (錯接 )與垂直連接 (頂接 ) 四、計算題 (共 25分 ) 1．已知鋼筋混凝土矩形截面梁，采用 25 號混凝土 和Ⅱ級鋼筋 1 承受計算彎矩 ，選用梁斷面為 ，試用基本公式求所需的 鋼筋面積 A9． 提示 解： (1) 計 算 混 凝 土 受 壓 區(qū) 高 度 z 由 則 有 效 高度 由 得(大于梁高，舍 )解方程得 (2)計算受拉鋼筋截面面積 Ag由 2．軸心受壓構(gòu)件截面尺寸 ，計算長度 采用 30號混凝土， 縱向鋼筋采用Ⅱ級鋼筋，箍筋采用 I 鋼筋，作用軸向設(shè)計壓力 試求縱向受壓鋼 筋。 14 ；工作條件系數(shù) ；混凝土安全系數(shù) 提示 解： (1)計算鋼筋混凝土構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù) 計算 ，查表得 (2)計算縱筋面積 (3)配筋率驗算 可以故受壓縱筋最小配筋率，滿足要求。 試卷代號： 1257中央廣播電視大學(xué) 20212021 學(xué)年度第二學(xué)期 “ 開放本科 ” 期末考試 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 試題 一、選擇題 (每小題 2分，共計 30分 ) 1．有明顯流幅的熱軋鋼筋屈服強(qiáng)度是以 ( C．屈服下限 )為依據(jù)的。 2．混凝土的彈性系數(shù)反映了混凝土的彈塑性性質(zhì)，定義 ( A．彈性應(yīng)變與總應(yīng)變的比值 )為彈性系數(shù) 3．當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn) ( B． I、 Ⅲ )時，我們認(rèn)為其超過了承載能力極限狀態(tài)。 1．結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系 Ⅱ ．構(gòu)件撓度超過允許的限值 Ⅲ ．結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定Ⅳ ．構(gòu)件裂縫寬度超過了允許的最大裂 縫寬度 4．正常使用極限狀態(tài)設(shè)計主要是驗算構(gòu)件的變形和抗裂度或裂縫寬度， (A．荷載采用其標(biāo)準(zhǔn)值，不需乘分項系 數(shù)，不考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) )。 5．鋼筋混凝土梁的受拉區(qū)邊緣達(dá)到 ( D．混凝土彎曲 時的極限拉應(yīng)變 )時，受拉區(qū)開始出現(xiàn)裂縫。 6．雙筋矩形截面梁，正截面承載力計算公式的第二個適用條件 39。2ax? 的物理意義是 ( C．保證受壓鋼筋壓力達(dá)到規(guī)定的抗壓設(shè)計強(qiáng)度 )。 8．梁的破壞形式為受拉鋼筋先屈服，然后混凝土受壓區(qū)破壞，則這種梁稱為 ( B．適筋 梁 )。 9．均布荷載作 NT的 般受彎構(gòu)件，當(dāng) ?? ocbhfv 時，、 A?？芍苯影醋钚∨涔柯逝涔? )。 10．偏心受壓構(gòu)件界限破壞時 (D．遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土壓碎同時發(fā)生 )。 12．條件相同的鋼筋混凝土軸拉構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力混凝土軸拉構(gòu)件相比較 (A．前者的承載力高于后者 13．受彎構(gòu)件斜截面承載力計算公式是以 ( B．剪壓破壞 )為依據(jù)的。 14．螺旋箍筋柱較普通箍筋柱承載力提高的原因是 ( C．螺旋筋約束了混凝土的橫向變形 )。 15．以下破壞形式屬延性破壞的是 ( A．大偏壓破壞 )。 二、判斷題 (每小題 2分。共計 20分。將判斷結(jié)果填入括弧。以 √ 表示正確。以 表示錯誤 ) 1．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求有強(qiáng)度、塑性 (或變形能力 )、可焊性、溫度要求及與混凝土的粘結(jié)力或稱握裹力。 ( √ ) 2．作用在結(jié)構(gòu)上的荷載，按作用時間的長短和性質(zhì)，可分為永久荷載、可變荷載和偶然荷載。 ( √ ) 4．鋼筋混凝土染斜截面破壞的三種形式是斜壓破壞，剪壓破壞，彎壓破壞。 ( x ) 5．《規(guī)范》規(guī)定，在梁的受拉區(qū)段彎起鋼筋時，彎起點與按計算充分利用該鋼筋截 面面積點之間的距離均不應(yīng)大于 0． 5h。 ( √ ) 6．箍筋，般采用 HPB235， HRB335級鋼筋，其形式有封閉式和開口式兩種。 ( √ ) 7．受彎構(gòu)件斜截面的三種破壞形態(tài)中，剪壓破壞具有塑性破壞的特征。斜拉破壞與斜壓破壞屬于脆性破壞。 (x ) 8．偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)有大偏心受壓和小偏心受壓兩種情況。 (√ ) 9．軸心受壓構(gòu)件中，配置縱筋的作用是防止偶然的偏心受壓。 ( x ) 10．影響無腹筋簡支梁斜截面受剪承載力的主要因素有：剪跨比、混凝土強(qiáng)度、縱筋配筋率 、截面尺寸和形狀等。 (√ ) 三、筒答題 (每小題 5分。共計 25分 ) 1．荷載作用按作用時間的長短和性質(zhì)分 為哪些類型 ?答： 作用在結(jié)構(gòu)上的荷載，按作用時間的長短和性質(zhì)，可分為永久荷載、可變荷載和偶然荷載三類