(完整版)混凝土结构设计原理模拟试题
名
姓
线
号
学
封
级
班
卷
试密学
大
峡
三
年学期
《混凝土结构设计原理》课程考试试卷
注意：1、本试卷共3页； 2、考试时间:120 分钟
3、姓名、学号必须写在指定地方
4、本试卷为闭卷考试
一、填空题 (每空0.5分，共10分)
1 荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形称为。
2 结构的极限状态分为两类，即和。
3 结构必须满足的三项预定的功能要求是：、和
。
4 结构的五种基本受力状态是、、、
和。
5 施加预应力的方法有和。
6 在双筋矩形截面正截面承载力计算中，两个方程三个未知数，此时，为
了节约钢材，充分发挥混凝土的承载力，补充的一个方程
是。
7 随着配筋率的变化，受弯构件正截面破坏的三种方式有、
和。
8 由于荷载的偏心、混凝土的非均匀性及施工偏差等原因产生的偏心距叫
做。
9 在不同活载布置下，结构各截面的最大内力值（绝对值）的外包线称
为。
10 《混凝土结构设计规范》规定：对于四边支承板的长短边
21
3
l l 时，
按设计。
二、判断对错（对的打“√”，错的打“×”；每题1分，共10
分）
1 纵向受压的混凝土，如果约束混凝土的侧向变形，可使混凝土的抗压强
B1页
度提高。（）
2 伸长率是衡量钢筋弹性性能的一个指标，伸长率越大，弹性越好。（）
3 钢筋的冷拔可以同时提高钢筋的抗拉强度和抗压强度。（）
4 混凝土的强度等级是根据混凝土的立方体抗压强度的标准值来确定的。
（）
5 工程实践中结构物的裂缝大都是由荷载为主引起的。（）
6 截面的有效高度等于截面的高度减去保护层的厚度。（）
7 受弯构件正截面的截面配筋率是指纵向受力钢筋面积与截面有效面积
之比。（）
8 增大截面的尺寸和提高混凝土的强度等级能有效地减小受拉构件的裂
缝宽度。（）
9 承受正弯矩的梁下部受力钢筋可以在跨内截断。（）
10 轴心受拉构件正截面承载力计算时不用考虑混凝土承受拉力。（）
三、名词解释（每题3分，共15分）
1 钢筋的时效硬化
2 材料分项系数
3 架立钢筋
4 相对受压区高度
5 内力重分布
名
姓
线
号
学
封
级
班
卷
试密学
大
峡
三
四、问答题（每题5分，共25分）
1钢筋与混凝土的粘结力由哪几部分组成？
2试述钢筋混凝土适筋梁各阶段的受力特点？
3偏心受压构件破坏的破坏特征有哪两种？有什么区别？
4 在弯矩、剪力和扭矩共同作用下，怎样考虑纵筋和箍筋？
B2页
5 何谓塑性铰，塑性铰与理想铰有何不同？
五、计算题（第1题10分，第2题15分，第3题15分，共40分）
1某T形梁截面尺寸b =250mm，翼缘宽
f
b'=2000mm，h=600mm，翼缘高
f
h'=80mm，弯矩设计值为M=210kN·m。若纵向受拉钢筋采用HRB335级
(f y=300N/mm2)，混凝土的强度等级为C20（f c=9.6N/mm2）, 取35mm
s
a=，
ξb＝0.55，
1
1
α=，试求纵向受拉钢筋截面面积A s。(本题10分)
名
姓
线
号
学
封
级
班
卷
试密学
大
峡
三2 已知：矩形简支梁，截面尺寸b =200mm，h=600mm，60mm
s
a=，跨
长 6.0m
L=，离两边支座2.0m处梁上部各有一集中荷载，集中荷载作用
处的剪力设计值V=150kN，（其中集中荷载产生的剪力设计值占总剪力值
的75%以上）混凝土强度等级为C20（f c=9.6N/mm2），1
c
β=，钢筋采用
HPB235级(f yv=210N/mm2)，若箍筋采用Φ8的双肢箍（A s=50.3mm2），
试求箍筋的间距s？（本题15分）
B3页
3 偏心受压柱b=300mm，h=500mm，35mm
s s
a a'
==，平面内计算长度
为
6460mm
l=，混凝土强度等级为C25（f c=11.9N/mm2），轴力设计值为
800kN，对截面重心的偏心矩为
100mm
e=（截面长边方向），采用HRB400
级钢筋对称配筋（2
360N mm
y y
f f'
==）。已知ξb＝0.518，
1
1
α=。求纵
向钢筋？（不需要验证垂直于弯矩作用平面的承载力）（本题15分）
《混凝土结构设计原理》标准答案和评分标准
一、填空题 (每空0.5分，共10分) 1 徐变
2 承载力极限状态、正常使用极限状态
3 安全、适用、耐久
4 拉、压、弯、剪、扭（与顺序无关）
5 先张法、后张法
6 b ξξ=
7 适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏 8 附加偏心矩 9 内力包络图 10 单向板
二、判断对错（对的打“√”，错的打“×”；每题1分，共10分）
1 √
2 ×
3 √
4 √
5 ×
6 ×
7 √
8 ×
9 × 10 √
三、名词解释（每题3分，共15分）
1 钢筋的时效硬化：钢筋冷拉后，卸载后停留一段时间后再进行张拉，屈服强度增加，这种现象叫做钢筋的时效硬化。
2 材料分项系数：为了充分考虑材料的离散性和施工中不可避免的偏差带来的不利影响，再将材料强度标准值除以一个大于1的系数，即得到材料的强度设计值，相应的系数叫做材料分项系数。
3 架立钢筋：为了构造上的原因（例如形成钢筋骨架），梁的受压区也需要配置纵向钢筋，这种纵向钢筋称为架立钢筋。
4 相对受压区高度：按等效矩形应力图形计算的混凝土受压区高度与截面有效高度的比值。
5 内力重分布：混凝土超静定结构在出现塑性铰以后，结构内力分布规律相对于弹性
内力分布的变化称为内力重分布。 四、问答题（每题5分，共20分）
1钢筋与混凝土的粘结力由哪几部分组成？（答对1个2分，2个4分）
答：（1）化学胶结力：钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力。
（2）摩擦力：混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力。
（3）机械咬合力：钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力。
2试述钢筋混凝土适筋梁各阶段的受力特点？（仅有名称的，一个阶段给1分） 答：第一阶段：截面开裂前的阶段。当荷载很小时，截面上的内力很小，应力与应变成正比，截面的应力分布成直线。
第二阶段：从截面开裂到受拉区纵向受力钢筋开始屈服的阶段。在临近裂缝开裂时，荷载只要稍许增加，截面立即开裂，截面上的应力发生重分布，裂缝处混凝土不再承受拉应力，钢筋的拉应力突然增大，受压区混凝土出现明显的塑性变形，当荷载增加到某一数值时，受拉区纵向受力钢筋开始屈服，钢筋应力达到屈服强度。
第三阶段：受拉区纵向受力钢筋屈服后，截面的承载力无明显的增加，但塑性变形急剧发展，裂缝迅速开展，并向受压区延伸，受压区面积建校，受压区混凝土压应力迅速增大，直到完全被压碎。
3偏心受压构件破坏的破坏特征有哪两种？有什么区别？（答对名称2分）
答：偏心受压构件破坏的破坏特征主要有大偏心受压情况（受拉破坏）和小偏心受压情况（受压破坏）两种。受拉破坏是由于受拉钢筋首先达到屈服，而导致的压区混凝土压坏，其承载力主要取决于受拉钢筋，这种破坏有明显的预兆，横向裂缝显著开展，变形急剧增大，具有塑性破坏的性质。
而受压破坏是由于受压区混凝土达到其抗压强度，距轴力较远一侧的钢筋，无论受压或受压，一般均未达到屈服，其承载力主要取决于受压区混凝土及受压钢筋，故称为受压破坏。这种破坏缺乏明显的预兆，具有脆性破坏的性质。
4在弯矩、剪力和扭矩共同作用下，怎样考虑纵筋和箍筋？（纵筋3分，箍筋2分） 答：在弯剪扭构件中：按受弯构件正截面抗弯承载力计算所需的钢筋截面面积配置纵向钢筋和受扭计算钢筋的纵筋界面面积相叠加，分别按受剪和受扭计算的箍筋截面面积相叠加。
5 何谓塑性铰，塑性铰与理想铰有何不同？（答对名称2分）
答：适筋梁截面在第Ⅲ应力阶段，截面在维持一定数值弯矩的情况下，截面发生较大幅度的转动，犹如形成一个铰链，转动是材料塑性变形及混凝土裂缝开展的表现，故称为塑性铰。
塑性铰与理想铰不同：理想铰不能传递弯矩，但可以自由无限转动；而塑性铰能传递一定数值的塑性弯矩，并在塑性弯矩作用下将发生有限的转动。
五、计算题（第1题10分，第2题15分，第3题15分，共40分）
1某T 形梁截面尺寸b =250mm ，翼缘宽f b '=2000mm ，h =600mm ，翼缘高f h '=80mm ，弯矩设计值为M=210kN·m 。若纵向受拉钢筋采用HRB335级 (f y =300N/mm 2)，混凝土的强度等级为C20（f c =9.6N/mm 2）, 取35mm s a =，ξb ＝0.55，11α=,试求纵向受
拉钢筋截面面积A s。(本题10分)解：
1）求受压区高度x，判别T型梁的类别
60035565 s
h h a mm
=-=-=（1分）
56519.780
f
x h mm h mm
'
===<=
中和轴在翼缘范围内，故可按宽度为
f
b'的矩形梁计算。（4分）
2）求受拉钢筋截面面积A s
1c f y s
f b x f A
α'=（3分）
12
1261
c f
s
y
f b x
A mm
f
α'
==（2分）
2 已知：矩形简支梁，截面尺寸b =200mm，h=600mm，60mm
s
a=，跨长 6.0m
L=，
离两边支座2.0m处梁上部各有一集中荷载，集中荷载作用处的剪力设计值V=150kN，
（其中集中荷载产生的剪力设计值占总剪力值的75%以上）混凝土强度等级为C20
（f c=9.6N/mm2），1
c
β=，钢筋采用HPB235级(f yv=210N/mm2)。若箍筋采用Φ8的双
肢箍（A s=50.3mm2），试求箍筋的间距s？（本题15分）
解：
1）复核截面条件（4分）
60060540
h=-=
60060
2.74
200
w
h
b
-
==<
0.250.25 1.09.6200(60060)259.2kN
c c
f bh
β=????-=
150259.2
V=<
故截面尺寸满足要求。
2）验算构造配筋（4分）
2000
3.73
540
a
h
λ===>，取3
λ=
1.75
52kN150kN
1.0t
f bh V
λ
=<=
+
应按计算配置箍筋
3）求箍筋截面面积及间距
00
1.75
1.5
sv
t yv
A
V f bh f h
s
λ
=+
+
0.864
sv
A
s
=（4分）
因为采用Φ8的双肢箍（A s=50.3mm2）
250.3
116
0.8640.864
sv
A
s mm
?
===（3分）
实际配筋时可以采用间距为110mm的Φ8的双肢箍。
3 偏心受压柱b =300mm，h=500mm，35mm
s s
a a'
==，平面内计算长度为
6460mm
l=，
混凝土强度等级为C25（f c=11.9N/mm2），轴力设计值为800kN，对截面重心的偏心矩
为
100mm
e=（截面长边方向），采用HRB400级钢筋对称配筋
（2
360N mm
y y
f f'
==），ξb＝0.518。求纵向钢筋？（不需要验证垂直于弯矩作用平
面的承载力）（本题15分）
解：
1）求附加偏心矩（1）
{}
max20,/3020
a
e h mm
==
2）求初始偏心矩（1）
10020120
i a
e e e mm
=+=+=
3）求偏心矩增大系数（2）
1
0.50.511.9300500
1.1161
800000
c
f A
N
ζ
???
===>，
1
1
ζ=
6460
12.9215
500
l
h
==<，
2
1
ζ=
2
12
1
1 1.462
1400i
l
e h
h
ηζζ
??
=+=
?
??
４）考虑附加偏心矩及偏心矩增大系数后轴向力对截面的偏心矩为（1）
1.462120175.44i e η=?=
５）判断大小偏心（3分）
10 1.011.93000.518465859325b c b N f b h N αξ==????= b N N <，按大偏心受压计算
６）1c N f bx α=（2）
224.09223570x a mm '=>=?=
７）175.4425035390.442
i h
e e a mm η=+
-=+-= ()100()2c y s s
x
Ne f bx h f A h a α'''=-+- 2193.72mm s s A A '==（3分）
22387.44mm 0.006300500900mm s s A A '+=
A A '==（2分）