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1、混凝土习题及答案第6章 受压构件的截面承载力 6.1选择题 1. 钢筋混凝土轴心受压构件稳定系数是考虑了 D 。 A初始偏心距的影响 B荷载长期作用的影响 C两端约束情况的影响 D附加弯矩的影响 2. 对于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱以支承条件为 A 时其轴心受压承载力最大。 A两端嵌固 B一端嵌固一端不动铰支 C两端不动铰支 D一端嵌固一端自由 3. 钢筋混凝土轴心受压构件两端约束情况越好则稳定系数 A 。 A越大 B越小 C不变 4. 一般来讲配有螺旋箍筋的钢筋混凝土柱同配有普通箍筋的钢筋混凝土柱相比前者的承载力比后者的承载力 B 。 A低 B高 C相等 5. 对长细比大于12的柱不宜
2、采用螺旋箍筋其原因是 D 。 A这种柱的承载力较高 B施工难度大 C抗震性能不好 D这种柱的强度将由于纵向弯曲而降低螺旋箍筋作用不能发挥 6. 轴心受压短柱在钢筋屈服前随着压力而增加混凝土压应力的增长速率 C 。 A比钢筋快 B线性增长 C比钢筋慢 7. 两个仅配筋率不同的轴压柱若混凝土的徐变值相同柱A配筋率大于柱B则引起的应力重分布程度是 B 。 A柱A柱B B柱Agt柱B C柱Alt柱B 8. 与普通箍筋的柱相比有间接钢筋的柱主要破坏特征是 D 。 A混凝土压碎纵筋屈服 B混凝土压碎钢筋不屈服 C保护层混凝土剥落 D间接钢筋屈服柱子才破坏 9. 螺旋筋柱的核心区混凝土抗压强度高于fc是因为
3、 C 。 A螺旋筋参与受压 B螺旋筋使核心区混凝土密实 C螺旋筋约束了核心区混凝土的横向变形 D螺旋筋使核心区混凝土中不出现内裂缝 10. 有两个配有螺旋钢箍的柱截面一个直径大一个直径小其它条件均相同则螺旋箍筋对哪一个柱的承载力提高得大些 B 。 A对直径大的 B对直径小的 C两者相同 11. 为了提高钢筋混凝土轴心受压构件的极限应变应该 C 。 A采用高强混凝土 B采用高强钢筋 C采用螺旋配筋 D加大构件截面尺寸 12. 规范规定按螺旋箍筋柱计算的承载力不得超过普通柱的1.5倍这是为 A 。 A在正常使用阶段外层混凝土不致脱落 B不发生脆性破坏 C限制截面尺寸 D保证构件的延性A 13. 一
4、圆形截面螺旋箍筋柱若按普通钢筋混凝土柱计算其承载力为300KN若按螺旋箍筋柱计算其承载力为500KN则该柱的承载力应示为 D 。 A400KN B300KN C500KN D450KN 14. 配有普通箍筋的钢筋混凝土轴心受压构件中箍筋的作用主要是 C 。 A抵抗剪力 B约束核心混凝土 C形成钢筋骨架约束纵筋防止压曲外凸 15偏心受压构件计算中通过哪个因素来考虑二阶偏心矩的影响 D 。 A 0e B ae C ie D 16判别大偏心受压破坏的本质条件是 C 。 A03.0hei B03.0hei Cb Db 17由uuMN相关曲线可以看出下面观点不正确的是 B 。 A小偏心受压情况下随着N的
5、增加正截面受弯承载力随之减小 B大偏心受压情况下随着N的增加正截面受弯承载力随之减小 C界限破坏时正截面受弯承载力达到最大值 D对称配筋时如果截面尺寸和形状相同混凝土强度等级和钢筋级别也相同但配筋数量不同则在界限破坏时它们的uN是相同的 18钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是 A 。 A 远侧钢筋受拉屈服随后近侧钢筋受压屈服混凝土也压碎 B 近侧钢筋受拉屈服随后远侧钢筋受压屈服混凝土也压碎 C 近侧钢筋和混凝土应力不定远侧钢筋受拉屈服 D 远侧钢筋和混凝土应力不定近侧钢筋受拉屈服 19一对称配筋的大偏心受压构件承受的四组内力中最不利的一组内力为 A 。 AmkNM500 kNN200 BmkNM
6、491 kNN304 CmkNM503 kNN398 DmkNM512 kNN506 20一对称配筋的小偏心受压构件承受的四组内力中最不利的一组内力为 D 。 AmkNM525 kNN2050 BmkNM520 kNN3060 CmkNM524 kNN3040 DmkNM525 kNN3090 21偏压构件的抗弯承载力 D 。 A 随着轴向力的增加而增加 B 随着轴向力的减少而增加 C 小偏压时随着轴向力的增加而增加 D 大偏压时随着轴向力的增加而增加 6.2判断题 1 轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。 2 轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。 3 实际工程中没有真正的轴心受压构件。 4
7、 轴心受压构件的长细比越大稳定系数值越高。 5 轴心受压构件计算中考虑受压时纵筋容易压曲所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mmN。 6 螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力又能提高柱的稳定性。 7小偏心受压破坏的的特点是混凝土先被压碎远端钢筋没有屈服。 8轴向压力的存在对于偏心受压构件的斜截面抗剪能力是有提高的但是不是无限制的。 9小偏心受压情况下随着N的增加正截面受弯承载力随之减小 10对称配筋时如果截面尺寸和形状相同混凝土强度等级和钢筋级别也相同但配筋数量不同则在界限破坏时它们的uN是相同的。 11钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是远侧钢筋受拉屈服随后近侧钢筋受压屈服混凝土也压碎
8、12界限破坏时正截面受弯承载力达到最大值 13偏压构件的抗弯承载力随着轴向力的增加而增加 14判别大偏心受压破坏的本质条件是03.0hei 6.3问答题 1. 简述结构工程中轴心受力构件应用在什么地方 答当纵向外力N的作用线与构件截面的形心线重合时称为轴心受力构件。房屋工程和一般构筑物中桁架中的受拉腹杆和下弦杆以及圆形储水池的池壁近似地按轴心受拉构件来设计以恒载为主的多层建筑的内柱以及屋架的受压腹杆等构件可近似地按轴心受压构件来设计。在桥梁工程内中桁架桥中的某些受压腹杆可以按轴心受压构件设计桁架拱桥的拉杆、桁架桥梁的拉杆和系杆拱桥的系杆等按轴心受拉构件设计。 2. 轴心受压构件设计时如果用高强
9、度钢筋其设计强度应如何取值 答纵向受力钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级不宜采用高强度钢筋因为与混凝土共同受压时不能充分发挥其高强度的作用。混凝土破坏时的压应变0.002此时相应的纵筋应力值sEss2001030.002400 N/mm2对于HRB400级、HRB335级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度对于级和热处理钢筋在计算fy值时只能取400 N/mm2。 3. 轴心受压构件设计时纵向受力钢筋和箍筋的作用分别是什么 答纵筋的作用与混凝土共同承受压力提高构件与截面受压承载力提高构件的变形能力改善受压破坏的脆性承受可能产生的偏心弯矩、混凝土收缩及温
10、度变化引起的拉应力减少混凝土的徐变变形。横向箍筋的作用防止纵向钢筋受力后压屈和固定纵向钢筋位置改善构件破坏的脆性当采用密排箍筋时还能约束核芯内混凝土提高其极限变形值。 4. 受压构件设计时规范规定最小配筋率和最大配筋率的意义是什么 答规范规定受压构件最小配筋率的目的是改善其脆性特征避免混凝土突然压溃能够承受收缩和温度引起的拉应力并使受压构件具有必要的刚度和抗偶然偏心作用的能力。考虑到材料对混凝土破坏行为的影响规范规定受压构件最大配筋率的目的为了防止混凝土徐变引起应力重分布产生拉应力和防止施工时钢筋过于拥挤。 5. 简述轴心受压构件的受力过程和破坏过程 答第阶段加载到钢筋屈服前 0y 此阶段钢筋
11、和混凝土共同工作应力与应变大致成正比。在相同的荷载增量下钢筋的压应力比混凝土的压应力增加得快而先进入屈服阶段。 第阶段钢筋屈服到混凝土压应力达到应力峰值 y0 钢筋进入屈服对于有明显屈服台阶的钢筋其应力保持屈服强度不变而构件的应 变值不断增加混凝土的应力也随应变的增加而继续增长。混凝土结构设计规范GB50010-2002取最大压应变为0.002。 第阶段混凝土应力达到峰值到混凝土应变达到极限压应变构件产生破坏0cu 当构件压应变超过混凝土压应力达到峰值所对应的应变值0时受力过程进入了第阶段此时施加于构件的外荷载不再增加而构件的压缩变形继续增加一直到变形达到混凝土极限压应变这时轴心受压构件出现的
12、纵向裂缝继续发展箍筋间的纵筋发生压屈向外凸出混凝土被压碎而整个构件破坏。 6. 简述轴心受压构件徐变引起应力重分布轴心受压柱在恒定荷载的作用下会产生什么现象对截面中纵向钢筋和混凝土的应力将产生什么影响 答当柱子在荷载长期持续作用下使混凝土发生徐变而引起应力重分布。此时如果构件在持续荷载过程中突然卸载则混凝土只能恢复其全部压缩变形中的弹性变形部分其徐变变形大部分不能恢复而钢筋将能恢复其全部压缩变形这就引起二者之间变形的差异。当构件中纵向钢筋的配筋率愈高混凝土的徐变较大时二者变形的差异也愈大。此时由于钢筋的弹性恢复有可能使混凝土内的应力达到抗拉强度而立即断裂产生脆性破坏。 7. 比较普通箍筋柱与螺
13、旋筋柱中箍筋的作用并从轴向力应变曲线说明螺旋筋柱受压承载力和延性均比普通箍筋柱高。 答试验表明螺旋箍筋柱与普通箍筋柱的受力变形没有多大区别。但随着荷载的不断增加纵向钢筋应力达到屈服强度时螺旋箍筋外的混凝土保护层开始剥落柱的受力混凝土面积有所减少因而承载力有所下降。但由于螺旋箍筋间距较小足以防止螺旋箍筋之间纵筋的压屈因而纵筋仍能继续承担荷载。随着变形的增大核芯部分的混凝土横向膨胀使螺旋箍筋所受的环拉力增加。反过来被拉紧的螺旋箍筋又紧紧地箍住核芯混凝土使核芯混凝土处于三向受压状态限制了混凝土的横向膨胀因而提高了柱子的抗压强度和变形能力。螺旋箍筋柱在荷载保持不变的情况下有良好的变形能力柱破坏时的变形
14、达0.01。因此近年来在抗震设计中为了提高柱的延性常在普通钢箍筋加配螺旋箍筋。 8. 对受压构件中纵向钢筋的直径和根数有何构造要求对箍筋的直径和间距又有何构造要求 答纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm通常在12mm32mm范围内选用。矩形截面的钢筋根数不应小于4根圆形截面的钢筋根数不宜少于8根不应小于6根。 纵向受力钢筋的净距不应小于50mm最大净距不宜大于300mm。其对水平浇筑的预制柱其纵向钢筋的最小净距为上部纵向受力钢筋水平方向不应小于30mm和1.5dd为钢筋的最大直径下部纵向钢筋水平方向不应小于25mm和d。上下接头处对纵向钢筋和箍筋各有哪些构造要求 9. 进行螺旋筋柱正截面受压承载
15、力计算时有哪些限制条件为什么要作出这些限制条件 答凡属下列条件的不能按螺旋筋柱正截面受压承载力计算 当l0/b12时此时因长细比较大有可能因纵向弯曲引起螺旋箍筋不起作用 如果因混凝土保护层退出工作引起构件承载力降低的幅度大于因核芯混凝土强度提高而使构件承载力增加的幅度 当间接钢筋换算截面面积Ass0小于纵筋全部截面面积的25时可以认为间接钢筋配置得过少套箍作用的效果不明显。 10. 简述轴心受拉构件的受力过程和破坏过程 答第阶段加载到开裂前 此阶段钢筋和混凝土共同工作应力与应变大致成正比。在这一阶段末混凝土拉应变 达到极限拉应变裂缝即将产生。对于不允许开裂的轴心受拉构件应以此工作阶段末作为抗裂
16、验算的依据。 第阶段混凝土开裂后至钢筋屈服前 裂缝产生后混凝土不再承受拉力所有的拉力均由钢筋来承担这种应力间的调整称为截面上的应力重分布。第阶段是构件的正常使用阶段此时构件受到的使用荷载大约为构件破坏时荷载的5070构件的裂缝宽度和变形的验算是以此阶段为依据的。 第阶段钢筋屈服到构件破坏 当加载达到某点时某一截面处的个别钢筋首先达到屈服裂缝迅速发展这时荷载稍稍增加甚至不增加都会导致截面上的钢筋全部达到屈服即荷载达到屈服荷载Ny时。评判轴心受拉破坏的标准并不是构件拉断而是钢筋屈服。正截面强度计算是以此阶段为依据的。 11.判别大、小偏心受压破坏的条件是什么大、小偏心受压的破坏特征分别是什么 答1b大偏心受压破坏b小偏心受压破坏 2破坏特征 大偏心受压破坏破坏始自于远端钢筋的受拉屈服然后近端混凝土受压破坏 小偏心受压破坏构件破坏时混凝土受压破坏但远端的钢筋并未屈服 12.偏心受压短柱和长柱有何本质的区
