第 2 次作业一、判断题（本大题共 20 分，共 10 小题，每小题 2 分）1. 当梁的配箍量不变时，在满足构造要求的前提下，采用较小直径、较小间距的箍筋有利于减小斜裂缝宽度。（ ）2. 若轴压柱承受不变的荷载，则不论经过多长时间，钢筋及砼压应力都不随时间的变化。（ ）3. 螺旋箍筋仅用在轴向荷载很大且截面尺寸受限制的轴心受压短柱中。（ ）4. 在对称配筋偏心受压构件中，M 相同时，N 越小越安全。（ ）5. 平均裂缝宽度是平均裂缝间距之间沿钢筋水平位置处钢筋和混凝土总伸长之差（ ）6. 在梁的设计中，避免出现超筋破坏是通过构造措施来实现的。（ ）7. 承受以集中荷载为主的翼缘位于受压区的 T 形截面梁，在斜截面抗剪计算中不考虑剪跨比 λ 的影响（ ）8. 在梁的设计中，避免出现少筋破坏是通过构造措施来实现的。（ ）9. 与普通的预应力混凝土梁相比，双预应力混凝土梁有梁的高度小、自重轻且造型美观等特点。（ ）10. 不论怎样配筋的梁，只要受拉钢筋能达到屈服的，那么该梁的 x≤xb。（ ）二、计算题（本大题共 20 分，共 2 小题，每小题 10 分）1. 已知矩形截面偏心受压构件，截面尺寸 b×h=30×45cm，计算长度l0=3.5m，用 C20 混凝土Ⅱ级钢筋，Ag=2.26cm2 （2φ12），Ag，=3.08cm2（2φ14），α=α，=3.5cm 承受计算纵向力Nj=174KN，计算弯矩 Mj=54.8KN.m。 求：该构件是否满足承载能力要求。提示：当 λ=l0/h＜8 不考虑挠度对偏心矩的影响，取 η=12. 已知一矩形截面梁，截面尺寸 b＝20cm,h＝45cm; 承受计算弯矩 Mj＝168kn.m,采用 25 号混凝土,Ⅱ 级钢筋。 求：钢筋截面面积（Ag.Ag’）。三、单项选择题（本大题共 30 分，共 15 小题，每小题 2 分）1. 配有腹筋的等高度钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪强度计算，采用半经验半理论的公式，该公式考虑了（ ）A. 混凝土抗剪力 Qh 与箍筋承受的剪力 QKB. 弯起钢筋承受的剪力 QwC. 混凝土和箍筋的综合抗剪承载能力与弯起筋承载力 Q2. 按预应力度法进行部分预应力混凝土受弯构件的截面配筋设计时，预应力度入的选择可参考国外试验值，其值是 （ ）A. 0.6—0.8B. 0.4—0.7 C. > 0.73. 正截面承载能力计算中采用等效矩形应力图形，其确定原则为（ ）。A. 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B. 矩形面积 xfc＝曲线面积，χ＝0.8χcC. 由于截面假定 χ＝0.8χc4. 进行简支梁的挠度计算时，取 Bmin 代替材力公式中的 E I。Bmin 是指：（）A. 沿梁长的平均刚度B. 沿梁长挠度最大值处的截面刚度C. 沿梁长内正弯矩最大值处的截面刚度5. 钢筋混凝土短柱受压钢筋的配筋率为：（ ）A. 1.5%B. 2%C. 3%~5%6. 对钢筋冷加工的目的是（ ）A. 提高屈服强度B. 增加钢材的塑性C. 提高钢筋与 混凝土的粘结强度D. 调直、除锈7. 在钢筋混凝土轴心受压构件中混凝土的徐变将使（ ）。A. 钢筋应力增长 B. 混凝土应力增长C. 钢筋应力减少8. 单筋截面梁增配受压钢筋后，截面的弯矩承载力（ ）A. 仅在 X≥2 的情况下提高B. 仅在 X<2 的情况下提高；C. 仅在 X<Xb 的情况下提高；D. 不论 X 值是多少，都提高。9. 对混凝土构件施加预应力主要目的是：（ ）A. 提高承载力 B. 避免裂缝或减少裂宽（使用阶段）发挥高强材料作用 C. 对构件进行检验10. 钢筋的冷加工有两种方法冷拉和冷拔（ ）A. 二者都可提高钢筋的抗拉和抗压强度；B. 冷拉时钢筋的冷拉应力应低于钢筋的屈服点；C. 冷拔后的钢筋没有明显的屈服点；D. 冷加工(冷拉、冷拔)后对塑性没有影响。11. 梁的抵抗弯矩图要求包围设计弯矩图，其目的是保证：（ ）A. 正截面抗弯强度B. 斜截面抗弯强度C. 斜截面抗剪强度12. 受弯构件是指( )。A. 截面上有弯矩作用的构件 B. 截面上有剪力作用构件C. 截面上有弯矩和剪力作用的构件D. 截面有弯矩、剪力和扭矩作用的构件13. 梁斜截面弯曲破坏与剪切破坏的根本区别在于（ ）A. 斜截面弯曲破坏时，梁受力纵筋在斜缝处受拉屈服而剪切破坏时纵筋不屈服B. 斜截面弯曲破坏是由弯矩引起的，而剪切破坏是弯矩剪力共同作用的结果C. 剪跨比较大时发生斜截面弯曲破坏，较小时发生剪切破坏。14. 提高梁正截面承载力的最有效方法是：（ ）A. 提高混凝土强度等级B. 提高钢筋强度等级C. 增大截面高度D. 增大截面宽度E. 配置受压钢筋15. 正截面承载力计算中，不考虑受拉混凝土作用是因为( )。A. 中和轴以下混凝土全部开裂B. 混凝土抗拉强度低C. 中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生的力矩很小D. 混凝土退出工作四、问答题（本大题共 30 分，共 5 小题，每小题 6 分）1. 什么是配筋率？矩形截面和 T 形截面，其受拉钢筋的配筋率 ρ（%）如何表示？2. 结构上的作用按其随时间的变异性和出现的可能性可分为几类？3. 钢筋混凝土有哪些优点？4. 素混凝土梁和钢筋混凝土梁破坏时各有何特点?5. 什么是结构作用效应 S 和结构抗力 R ？为什么说 S 和 R 都是随机变量？R＞S；R＜S；R＝S 各表示什么意义？ 答案：一、判断题（20 分，共 10 题，每小题 2 分）1. √ 2. × 3. √ 4. × 5. √ 6. × 7. √ 8. √ 9. √ 10. √ 二、计算题（20 分，共 2 题，每小题 10 分）1. 参考答案：（1）计算偏心距增大系数 （2）判定大小偏心受压 计算为大偏心受压 （3）计算纵向力 x＜2α，分两种情况计算。 a、考虑 Ag，时 Nj=177.5KN。 b、不 考虑 Ag，时 x=87.8mm＜ξjgh0=228.3mm，Njmax=161.8KN。 考虑受压钢筋有利。取 Njmax=N，j=177.5KN。 （4）验算垂直于弯矩作用平面的强度 Njmax=1209.6KN＞177.5KN，满足承载力要求解题方案：解：1.计算偏心距增大系数 评分标准：2. 参考答案：按经济配筋原则 χ＝ h/2＝22.5cm 代入公式 A’g＝2.43cm2、Ag＝21.62cm2。解题方案：解：依题意可知： ，，方法 1.直接利用基本公式求、1. 按充分利用受压区混凝土的原则，即 设，1）求 x 将 x 值代入式（3-34） 2）求、由式（3-33）得： 方法 2. 按经济配筋原则计算、1）求 x 以将 x 值代入式（3-34） 2）求、由式（3-33）得： 则注：以上利用公式法直接求出的、面积 1.与 2.法相差不大均可。但应注意的是在满足适用条件下式（3-39）和由式（3-34）求出的时为双筋设计；当时为单筋矩形截面设计。评分标准：三、单项选择题（30 分，共 15 题，每小题 2 分）1. C 2. A 3. A 4. C 5. C 6. A 7. A 8. D 9. B 10. C 11. A 12. C 13. A 14. C 15. C 四、问答题（30 分，共 5 题，每小题 6 分）1. 参考答案：解题方案：评分标准： 2. 参考答案：结构上的作用按其随时间的变异性和出现的可能性可分为 3 类。 （1）永久作用（恒载） 在结构使用期间，其量值不随时间变化，或其变化值于平均值比较可忽略不计的作用。 （2）可变作用 在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。 （3）偶然作用 在结构使用期间出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。 解题方案：评分标准：3. 参考答案：钢筋混凝土除了能合理地利用钢筋和混凝土两种材料的特性外，还有下述一些优点：（1）在钢筋混凝土结构中，混凝土强度是随时间而不断增长的，同时，钢筋被混凝土所包裹而不致锈蚀，所以，钢筋混凝土结构的耐久性是较好的。钢筋混凝土结构的刚度较大，在使用荷载作用下的变形较小，故可有效地用于对变形有要求的建筑物中。（2）钢筋混凝土结构既可以整体现浇也可以预制装配，并且可以根据需要浇制成各种构件形状和截面尺寸。 （3）钢筋混凝土结构所用的原材料中，砂、石所占的比重较大，而砂、石易于就地取材，故可以降低建筑成本。 解题方案：评分标准：4. 参考答案：素混凝土梁，当它承受竖向荷载作用时，在梁的垂直截面上受到弯矩作用，截面中和轴以上受压，以下受拉。当荷载达到某一数值 Fc时，梁截面的受拉边缘混凝土的拉应变达到极限拉应变，即出现竖向弯曲裂缝，这时，裂缝处截面的受拉区混凝土退出工作，该截面处受压高度减小，即使荷载不增加，竖向弯曲裂缝也会急速向上发展，导致梁骤然断裂。这种破坏是很突然的。也就是说，当荷载达到 Fc的瞬间，梁立即发生破坏。和素混凝土梁有相同截面尺寸的钢筋混凝土梁承受竖向荷载作用时，荷载略大于 Fc时的受拉区混凝土仍会出现裂缝。在出现裂缝的截面处，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将可承担几乎全部的拉力。钢筋混凝土梁能继续承受荷载作用，直至受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎，梁才破坏。解题方案：评分标准：5. 参考答案：作用效应 S 是指结构对所受作用的反应，例如由于作用产生的结构或构件内力（如轴力、弯矩、剪力、扭矩等）和变形（挠度、转角等）。结构抗力 R 是指结构构件承受内力和变形的能力，如构件的承载能力和刚度等，它是结构材料性能和几何参数等的函数。由于结构在使用期内所受的作用和结构的材料性能都具有随机性，因此，S 和 R 都是随机变量。 R＞S、R＜S 和 R＝S 分别表示结构处于可靠状态、失效或破坏状态和极限状态。 解题方案：评分标准：