1、国家开放大学水工钢筋混凝土结构本形考作业14参考答案国家开放大学水工钢筋混凝土结构（本）形考作业1-4参考答案第一次形考作业说明：本次作业对应于文字教材0至2章，应按相应教学进度完成。一、填空题（每空2分，共20分）1钢筋接长方法有（绑扎搭接）、（焊接）、（机械连接）。2对于荷载取值，一般荷载有（永久荷载）、（可变荷载标准值）和（可变荷载组合值）三种代表值。3混凝土在长期不变荷载作用下将产生（徐变）变形；混凝土随水分的蒸发将产生（收缩）变形。4钢筋按其外形可分为（带肋钢筋）、（圆钢）两类。二、选择题（每题2分，共20分）1混凝土极限压应变值随混凝土强度等级的提高而（）。（A）提高（B）减小（C
2、）不变2在正常使用极限状态计算中，短期组合时的内力值(Ns、Ms)是指由各荷载标准值所产生的荷载效应总和（）。（A）乘以结构重要性系数0后的值（B）乘以结构重要性系数0和设计状况系数后的值（C）乘以设计状况系数后的值3一般说来，混凝土内部最薄弱的环节是（）。（A）水泥石的抗拉强度（B）砂浆的抗拉强度（C）砂浆与骨料接触面间的粘结4软钢钢筋经冷拉后（）。（A）抗拉强度提高,但塑性降低（B）抗拉强度和抗压强度均提高,但塑性降低（C）抗拉强度提高,塑性提高5在保持不变的长期荷载作用下，钢筋混凝土中心受压构件中（）。（A）徐变使混凝土压应力减小，因为钢筋与混凝土共同变形，所以钢筋的压应力也减小；（B）
3、由于徐变是应力不增加而变形随时间增长的现象，所以混凝土及钢筋的压应力均不变；（C）根据平衡，徐变使混凝土压应力减小，钢筋压应力增大。6当混凝土双向受力时，它的抗压强度随另一方向压应力的增大而（）。（A）增加（B）减小（C）不变7规范中钢筋的基本锚固长度la是指（）。（A）受拉锚固长度（B）受压锚固长度（C）搭接锚固长度8两组棱柱体混凝土试件A和B，它们的截面尺寸、高度、混凝土强度等级均相同，对它们进行轴心受压试验。A组试件的加荷速度是2000Nmin；B组试件的加荷速度是20Nmin，就平均值（）。（A）A组的极限荷载和极限变形均大于B组（B）A组的极限荷载大而B组的极限变形大（C）B组的极限
4、荷载大而A组的极限变形大9荷载效应S、结构抗力R作为两个独立的基本随机变量，其功能函数为Z=R-S（）。（A）Z0，结构安全（B）Z0，结构安全（C）Z0，结构安全10对于混凝土的徐变，以下观点正确的是（）。（A）徐变全部是塑性变形（B）徐变全部是弹性变形（C）徐变既包括塑性变形又包括弹性变形三、判断题（每题2分，共20分）（正确画，错误打）1混凝土的切线模量大于弹性模量。（）2混凝土应力应变曲线的最大应力点是上升段与下降段的分界点。（）3轴心受拉构件中纵向钢筋的搭接，都必须加焊，不能采用非焊接的搭接接头。（）4规范中只有混凝土立方体的标准强度，而没有混凝土立方体的设计强度。（）5荷载标准值要
5、大于荷载设计值。（）6混凝土达到极限应变时应力最大。（）7立方体尺寸越大，抗压强度越大。（）8结构设计的安全级别愈高，其目标可靠指标就应愈大。（）9随着应力的增大，混凝土的弹性系数增大。（）10材料强度标准值要大于材料强度设计值。（）四、简答题（每题8分，共40分）1什么是承载能力极限状态？什么是正常使用极限状态？在设计中为什么要提出这两种极限状态？参考答案：（1）承载能力极限状态：这种极限状态对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。（2）正常使用极限状态：这种极限状态对应于结构或构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值。承载能力极限状态是指结构或构件达到最大承载能力，或达
6、到不适于继续承载的变形的极限状态。对应于结构或结构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形，他包括结构件或连接因强度超过而破坏，结构或其一部分作为刚体而失去平衡(倾覆或滑移)，在反复荷载下构件或连接发生疲劳破坏等。2什么叫钢筋的冷拉？什么叫冷拉时效？参考答案：（1）钢筋冷拉是将级热轧钢筋在常温下进行强力拉伸至超过钢筋屈服点，使钢筋产生塑性变形，然后放松，以提高强度，节约钢材。（2）钢筋冷拉后有内应力存在，内应力会促进钢筋内的晶体组织调整，经过调整，屈服强度进一步提高的现象。3结构的极限状态的定义及分类？参考答案：（1）结构的极限状态是指整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的
7、某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。（2）结构的极限状态分两类：承载能力极限状态和正常使用极限状态。4钢筋与混凝土结构能够共同工作的原因？参考答案：（1）钢筋与混凝土有着近似相同的温度线膨胀系数，不会由于环境不同产生过大的应力；（2）钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，可以有效地传递钢筋与混凝土之间的拉力；（3）混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，是钢筋在中性与酸性环境下更不易腐蚀。5对用于钢筋混凝土结构中的钢筋有哪些原则性要求？参考答案：答：（1）建筑用钢筋要求具有一定的强度（屈服强度和抗拉强度），应适当采用较高强度的钢筋，以获得较好的经济效益。（2）要求
8、钢筋有足够的塑性（伸长率和冷弯性能），以使结构获取较好的破坏性质。（3）应有良好的焊接性能，保证钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形。（4）钢筋和混凝土之间应有足够的粘结力，保证两者共同工作。第二次形考作业说明：本次作业对应于文字教材3至4章，应按相应教学进度完成。一、填空题（每空1分，共20分）1无腹筋梁斜截面受剪有三种主要破坏形态，就其受剪承载力而言，对同样的构件，（斜拉）破坏最低，（剪压）破坏较高，（斜压）破坏最高。2双筋矩形截面受压区计算高度x要求x2a。若x2a求受拉钢筋时，可近似地假定（x=2a）。如果计算中不计受压钢筋作用则条件（x2a）就可取消。3适筋梁的破坏始于（纵向受拉钢筋的屈
9、服），它的破坏属于（延性破坏）。超筋梁的破坏始于（受压区混凝土压碎），它的破坏属于（脆性破坏）。4混凝土保护层的厚度主要与所处（环境）等因素有关。5一配置级钢筋的单筋矩形截面梁，b0.544，该梁所能承受的最大弯矩等于（0.396fyAsh0）。若该梁承受的弯矩设计值大于上述最大弯矩，则应（增大构件的截面尺寸）或（提高混凝土强度等级）。6钢筋混凝土梁，在荷载作用下，正截面受力和变形的发展过程中可划分三个阶段，第一阶段未的应力图形可作为受弯构件（钢筋混凝土构件抗裂）的计算依据；第二阶段的应力图形可作为（正常使用极限状态变形和裂缝验算）的计算依据；第三阶段末的应力图形可作为（极限状态承载力）的计算
10、依据。7无腹筋梁中典型的斜裂缝主要有（腹剪斜裂缝）和（弯剪斜裂缝）。8抗剪钢筋也称作腹筋，腹筋的形式可以采用（箍筋）和（弯起钢筋）。二、选择题（每题2分，共20分）1在T形梁正截面受弯承载力计算中，认为在受压区翼缘计算宽度以内（）。（A）压应力均匀分布（B）压应力按抛物线型分布（C）随着梁高不等，压应力有时均匀分布，有时则非均匀分布2腹筋间距应不大于腹筋最大间距的限制是为了保证（）。（A）正截面受弯承载力（B）斜截面受剪承载力（C）斜截面受弯承载力3单筋矩形超筋梁正截面破坏承载力与纵向受力钢筋面积As的关系是（）。（A）纵向受力钢筋面积愈大，承载力愈大（B）纵向受力钢筋面积愈大，承载力愈小（C
11、）纵向受力钢筋面积的大小与承载力无关，超筋梁正截面破坏承载力为一定值4纵筋弯起时弯起点必须设在该钢筋的充分利用点以外不小于0.5h0的地方，这一要求是为了保证（）。（A）正截面受弯承载力（B）斜截面受剪承载力（C）斜截面受弯承载力5在其它条件不变的情况下，钢筋混凝土适筋梁裂缝出现时的弯矩Mcr与破坏时的极限弯矩Mu的比值，随着配筋率的增大而（）。（A）Mcr/Mu增大（B）Mcr/Mu减小（C）Mcr/Mu不变6梁斜压破坏可能是由于（）。（A）纵筋配置过多（B）腹筋配置过多（C）梁腹很厚7在T形截面正截面受弯承载力计算中，当dMfcbfhf（h0-hf/2）时，则该截面属于（）。（A）第一类T
12、形截面（B）第二类T形截面（C）双筋截面8均布荷载作用下的一般受弯构件，当0.1dV/(fcbh0)0.07时（）。（A）按箍筋的最大间距和最小直径配箍，并验算最小配箍率svmin（B）可直接按箍筋的最大间距和最小配直径配箍（C）按计算配箍9钢筋混凝土梁受拉区边缘开始出现裂缝是因为受拉边缘（）。（A）受拉混凝土的应力达到混凝土的实际抗拉强度（B）受拉混凝土的应变超过极限拉应变（C）受拉混凝土达到混凝土的设计强度10无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，这三种破坏的性质（）。（A）都属于脆性破坏（B）剪压破坏和斜压破坏属于塑性破坏，斜拉破坏属于脆性破坏（C）剪压破坏属于塑性破坏，斜拉和斜压破坏属
13、于脆性破坏三、判断题（每题1分，共10分）（正确画，错误打）1在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。（）2腹筋间距应不大于腹筋最大间距的限制是为了保证钢筋的锚固要求。（）3剪跨比愈大，无腹筋梁的受剪承载力愈低，但当3后，梁的受剪承载力变化不大。（）4钢筋混凝土梁裂缝出现前瞬间受拉钢筋中应力s与配筋率无关。（）5腹筋间距应不大于腹筋最大间距的限制是为了保证斜截面受剪承载力。（）6材料图又称抵抗弯矩图，只要是材料图全部外包住弯矩包络图，该梁就安全。（）7当dV0.25fcbh0，应采取的措施是提高箍筋的抗拉强度设计值fyv。（）8均布荷载作用下的一般受弯构件，当0.1d
14、V/(fcbh0)0.07时,按Asv/s（dV-0.07fcbh0）/（1.5fyvh0）计算结果配箍。（）9当给定时，钢筋的屈服强度fy越高，开裂弯矩Mcr就越大。（）10当dV0.25fcbh0，应采取的措施是增大箍筋直径或减小箍筋间距。（）四、简答题（每题5分，共20分）1简述正截面受弯构件界限破坏的概念，b与哪些因素有关？参考答案：答：在适筋梁和超筋梁破坏之间存在着一种界限状态，这种状态的特征是在受拉钢筋的应力达到屈服强度的同时，受压区混凝土边缘的压应变恰好达到极限压应变而破坏，即为界限破坏。b主要与钢筋和混泥土的强度等级有关。2在斜截面承载力计算中，如果dVVcs，应采取什么样的措
15、施？参考答案：答：（1）将纵向钢筋弯起成为斜筋或加焊斜筋以增加斜截面受剪承载力；（2）将箍筋加密或加粗；（3）增大构件截面尺寸；（4）提高混凝土强度等级。3什么叫剪跨比？什么情况下需要考虑剪跨比的影响？参考答案：剪跨比是剪跨和截面有效高度的比值。剪跨比越大,梁的受剪承载力越低。小剪跨比时，大多发生斜压破坏，受剪承载力很高中等剪跨比时，大多发生剪压破坏，受剪承载力次之大剪跨比时，大多发生斜拉破坏，受剪承载力很低。4简述梁的抵抗弯矩图的概念，它与设计弯矩图的关系？参考答案：抵抗弯矩图是指按实际纵向受力钢筋布置情况画出的各截面抵抗弯矩，即受弯承载力Mu沿构件轴线方向的分布图形。抵抗弯矩图与设计弯矩图
16、的关系：弯矩图是荷载产生的设计弯矩M形成的图形。抵抗弯矩图是混凝土梁配置钢筋后能够承担的弯矩Mu的图形。两图形之间的关系是：抵抗弯矩图要包住设计弯矩图，即MuM；抵抗弯矩图要接近设计弯矩图，从设计弯矩图和抵抗弯矩图的关系来看，二者愈靠近，其经济效果愈好。五、计算题（30分）1一T形梁(级安全级别、一类环境条件)，截面尺寸为bf=450mm，hf=100mm，b=250mm，h=600mm，混凝土为C20，钢筋为级。试计算如果受拉钢筋为425（As=1964mm2）截面所能承受的弯矩设计值各是多少？(15分)解：2一矩形截面简支梁(级安全级别、一类环境条件)，截面尺寸为bh=200500mm。混
17、凝土强度等级为C20，钢筋为级。持久设计状况下，承受弯矩设计值M208kNm。试配置截面钢筋。（15分）第三次形考作业说明：本次作业对应于文字教材5至7章，应按相应教学进度完成。一、填空题（每空1分，共20分）1在钢筋混凝土偏心受拉构件中，当轴向力N作用在As的外侧时，截面虽开裂，但仍然有（压区）存在，这类情况称为（大偏心受拉构件）。2钢筋混凝土轴心受压短柱在整个加荷过程中，短柱（全）截面受压，其极限压应变是（均匀的）。由于钢筋与混凝土之间存在（粘结）力，从加荷到破坏钢筋与混凝土（共同）变形，两者压应变始终保持（一致）。3在工程中，钢筋混凝土结构构件的扭转可分为两类：一类是（平衡扭转），另一类
18、是（附加扭转）。4钢筋混凝土短柱的承载力比素混凝土短柱（高），延性比素混凝土短柱（好）。5矩形截面小偏心受压构件破坏时As的应力一般（达不到）屈服强度，因此，为节约钢筋用量，可按（最小配筋率及构造）要求配置As。6钢筋混凝土大偏心受拉构件正截面承载力计算如果出现了x2a的情况说明（受压钢筋达不到屈服强度），此时可假定（x=2a时的力矩平衡公式计算）。7区别大小偏心受压的关键是远离轴向压力一侧的钢筋先（屈服），还是靠近轴心压力一侧的混凝土先（被压碎）。8小偏心受压构件破坏相当于（超筋）梁的破坏。9小偏心受拉构件破坏时全截面（受拉），拉力仅有（钢筋）承受。二、选择题（每题2分，共20分）1钢筋混凝
19、土大偏心受压构件的破坏特征是（）。（A）远离轴向力一侧的钢筋拉屈，随后另一侧钢筋压屈，混凝土被压碎（B）远离轴向力一侧的钢筋应力不定，而另一侧钢筋压屈，混凝土被压碎（C）靠近轴向力一侧的钢筋和混凝土应力不定，而另一侧受拉钢筋受拉屈服2大偏心受拉构件的截面计算中，如果计算出的As0时，As可按构造要求配置，而后再计算As，若此时计算出现s=dNefyAs(h0a)/（fcbh02)0的情况时，说明（）。（A）As的应力达不到屈服强度（B）As的应力达不到屈服强度（C）As过多，需要减少3均布荷载作用下的弯剪扭复合受力构件，当满足（）时，可忽略剪力的影响。（A）dT0.175ftWt（B）dV0.
20、07fcbh0（C）dV0.035fcbh04大偏心受拉构件设计时，若已知As，计算出b，则表明（）。（A）As过多（B）As过少（C）As过少5均布荷载作用下的弯、剪、扭复合受力构件，当满足（）时，可忽略扭矩的影响。（A）dT0.175ftWt（B）dT0.35ftWt（C）dV0.035fcbh06大偏心受压柱，如果分别作用两组荷载，已知M1N2，若M1、N1作用时柱将破坏，那么M2、N2作用时（）。（A）柱破坏（B）柱有可能破坏（C）柱不破坏7在小偏心受拉构件设计中，如果遇到若干组不同的内力组台(M，N)时，计算钢筋面积时应该（）。（A）按最大N与最大M的内力组合计算As和A（B）按最大
21、N与最小M的内力组合计算As，而按最大N与最大M的内力组合计算A（C）按最大N与最大M的内力组合计算As，而按最大N与最小M的内力组合计算As8矩形截面小偏心受压构件截面设计时可按最小配筋率及构造要求配置,这是为了（）。（A）构件破坏时,As的应力能达到屈服强度fy，以充分利用钢筋的抗拉作用（B）保持构件破坏不是从As一侧先被压坏引起（C）节约钢材，因为构件破坏时As的应力s一般达不到屈服强度9矩形截面大偏心受压构件截面设计时要令x=bh0，这是为了（）。（A）保证不发生小偏心受压破坏（B）使钢筋用量最少（C）保证破坏时，远离轴向内侧的钢筋应力能达到屈服强度10在小偏心受拉构件设计中，计算出的
22、钢筋用量为（）。（A）AsAs（B）AsAs（C）As=As三、判断题（每题1分，共10分）（正确画，错误打）1受压构件的承载力主要控制于混凝土受压，所以取较用高强度等级的混凝土是经济合理的。（）2大偏心受拉构件的破坏特征与小偏心受压构件类似。（）3受压构件中若轴向力的偏心距很小，则构件一定发生小偏心受压破坏。（）4在偏心受压构件中，若偏心距较大，但此时配置了很多受拉钢筋时会发生受压破坏。（）5大、小偏心受压构件破坏的共同点是破坏时受压区边缘混凝土都达到极限压应变，因而，不论大偏心受压构件还是小偏心受压构件，受压钢筋总是屈服的。（）6为了提高受压构件的承载力，受压钢筋可采用高强钢筋。（）7增加
23、箍筋的数量或者配置螺旋箍筋可以提高钢筋混凝土柱的延性。（）8在偏心受压构件中，若偏心距较大，且受拉钢筋配置不太多时会发生受拉破坏。（）9受压构件内不宜配置强度较高的钢筋，因为高强钢筋的抗压强度最多只能发挥360400N/mm2。（）10偏心受压构件中远离轴向力一侧的纵向钢筋总是受拉的。（）四、简答题（每题5分，共20分）1为什么随着偏心距的增加，构件承载力降低？参考答案：（1）偏心距越大构件截面受力越不均匀。（2）偏心距大受压破坏可能性越小，受拉破坏可能性越大。（3）混凝土抗拉强度低，而抗压强度高。2钢筋混凝土柱中配置箍筋的主要作用是什么？参考答案：箍筋的主要作用是为了防止纵向受压钢筋压屈，导
24、致混凝土保护层剥落。当箍筋配置较密时，还能提高混凝土延伸性，防止受压混凝土过早发生脆性破坏。3受扭构件的受扭纵筋钢筋有哪些构造要求？参考答案：抗扭纵筋应沿截面周边对称布置，且截面四角处必须放置，其间距不应大于300mm，也不应大于截面宽度b，抗扭纵筋的两端应伸入支坐，并满足锚固长度的要求。4矩形截面小偏心受压构件截面设计时，远离轴向力一侧的钢筋As为什么可按最小配筋率及构造要求配筋？参考答案：由于小偏心受压构件破坏时，远离轴向力一侧的钢筋不论受拉还是受压，其应力一般都达不到屈服强度。为节约钢材，可按最小配筋率及构造要求配置。五、计算题（30分）1一矩形截面偏心受压柱，截面尺寸bh=300600
25、mm，承受轴向力设计值N=500KN，弯矩设计值M=190KNm，混凝土强度等级为C20，钢材为级（HRB335）钢筋（fc=10N/mm2fy=fy=310N/mm2，a=a=40mm，pmin=0.2%，b=0.544，=1.064）。试按非对称和对称计算钢筋用量。（10分）2一偏心受拉构件，截面尺寸bh=300400mm，承受轴心拉力设计值N=450kN，弯矩设计值M=45kNm，采用C20级混凝土、级纵向受力钢筋，a=a=40mm。试进行配筋计算。（fc=10N/mm2 fy=fy=310N/mm2，a=a=40mm，pmin=0.15%，b=0.544）（10分）3一钢筋混凝土纯扭构
26、件，截面尺寸bh=200350mm，扭矩设计值T=8.6103Nm（包括d和值在内），混凝土强度等级为C25、I级钢筋，取c=25mm。试计算其所需钢筋的数量。（10分）第四次形考作业说明：本次作业对应于文字教材8至10章，应按相应教学进度完成。一、填空题（每空1分，共20分）1计算预应力混凝土构件由预应力产生的混凝土法向应力时，对先张法构件用（换算）截面几何特征值；对后张法构件用（净）截面几何特征值。2在其它条件相同时，配筋率越高，平均裂缝间距越（小），平均裂缝宽度越（小），其它条件相同时，混凝土保护层越厚，平均裂缝宽度越（大）。3提高钢筋混凝土梁抗弯刚度的主要措施是（适当增大截面的高度）。
27、4提高钢筋混凝土构件抗裂度的有效措施是（加大构件截面尺寸）和（提高混泥土的强度等级）。5预应力钢筋张拉控制应力的大小主要与（张拉方法）和（钢筋品种）有关。6通常对结构施加预应力的方法有两种，分别是（先张法）和（后张法）。7预应力和非预应力混凝土轴心受拉构件,在裂缝即将出现时，它们的相同之处是混凝土的应力达到（轴心抗拉强度），不同处是预应力构件混凝土的应力经历了从（受压）到（受拉）的变化过程，而非预应力构件混凝土的应力是从（0）变化到（ftk）。可见二者的抗裂能力是（预应力）的大。8先张法预应力混凝土轴心受拉构件，在施工阶段放松预应力钢筋之前，混凝土处于（无应力）的状态，放松预应力钢筋之后，混凝
28、土处于（受压）的状态。二、选择题（每题2分，共20分）1有两个截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋级别均相同，配筋率不同的轴心受拉构件，在它们即将开裂时（）。（A）大的构件，钢筋应力s小（B）小的构件，钢筋应力s大（C）两个构件的钢筋应力s均相同2条件相同的先、后张法轴拉构件，当con及l相同时，预应力筋中应力peII（）。（A）两者相等（B）后张法大于先张法（C）后张法小于先张法3对构件施加预应力的主要作用是（）。（A）减轻构件的自重（B）提高构件的抗裂度（C）提高构件的承载力4有两个混凝土强度等级、钢筋品种、钢筋面积均相同，截面尺寸大小不同的轴心受拉构件，当它们开裂时（）。（A）截面尺寸大的构件
29、，钢筋应力s小（B）截面尺寸小的构件，钢筋应力s大（C）两个构件的s均相同5后张法预应力混凝土轴心受拉构件制作完毕后，承受总压力600KN，若加载至混凝土应力为零时，则轴向力N0满足（）。（A）N0=600KN（B）N0600KN（C）N0AnAc（B）AnA0A0（C）A0AcAc9其它条件相同时，钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度的关系是（）。（A）保护层愈厚，平均裂缝间距愈大，裂缝宽度也愈宽（B）保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，裂缝宽度也愈宽（C）保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层愈厚，裂缝宽度也愈宽10控制混凝土构件因碳化引起的沿钢筋走向的裂缝的最有效的措施是（）。（A）提高混凝土强度等级（B）增加钢筋的截面面积（C）选用足够的钢筋保护层三、判断题（每题2分，共20分）（正确画，错误打）1在受弯构件中，当其它条件相同时，采用直径较小的钢筋可以减小裂缝宽度。（）2预应力轴心受拉构件的承载力是由钢筋决定的
