工程结构09B卷+答案.docx
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工程结构09B卷+答案
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2010年～2011年第2学期工程结构试卷〖B卷〗
考试时间共120分钟（允许使用计算器）
题号
1
2
3
4
5
6
7
总分
得分
阅卷人
一、选择题（30分，请将答案填入下面表格）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1．在水平荷载作用下，钢筋混凝土剪力墙的整体变形是（）
A．剪切型B．弯剪型C．弯曲型D．剪弯型
2．在进行混合结构的平面布置时，宜优先采用（）。
A．纵墙承重或内框架承重B．内框架承重C．横墙承重或纵横墙混合承重D．纵墙承重
3．下列作用中，不属于可变荷载范畴的是（）。
A．楼面活荷载B．风荷载C．撞击力或爆炸力D．雪荷载
4．计算基本组合的荷载效应时，永久荷载分项系数γG取1．2的情况是（
A．验算抗倾覆和滑移时B．其效应对结构不利时C．其效应对结构有利时D．可变荷载起控制作用
5．下列叙述中，有错误的一种是（）。
A．荷载准永久值一般小于荷载标准值B．荷载设计值一般大于荷载标准值
C．材料强度设计值小于材料强度标准值D．材料强度设计值大于材料强度标准值
6．对于无明显屈服点的钢筋，是取相应于某一残余应变时的应力作为屈服强度的，称为条件屈服强度。
该残余应变值是（）。
A．0.1％B．0.4％C．0.3％D．0.2％
7．划分混凝土强度等级依据的是（）。
A．圆柱体抗压强度标准值B．棱柱体抗压强度标准值
C．立方体抗压强度标准值D．立方体抗压强度设计值
8．热轧钢筋的级别是（）。
A．HPB235、HPB335、HPB400B．HRB235、HPB335、HPB400、RHB400
C．HRB235、HPB335、HPB400D．HPB235、HRB335、HRB400、RRB400
9．混凝土各种强度标准值之间的关系是（）
A．fcuk>ftk>fckB．fck>fcuk>ftkC．fcuk>fck>ftkD．ftk>fck>fcuk
10．衡量钢筋变形性能（塑性性能）的指标是（）。
A.伸长率和冷弯性能B．屈服强度和伸长率
C．屈服强度和极限抗拉强度D．屈服强度和冷弯性能
11．在正常使用阶段，钢筋混凝土轴心受拉构件（）
A．带裂缝工作，裂缝宽度与荷载成正比B．不带裂缝工作
C．带裂缝工作，但应限制裂缝宽度D．各截面处钢筋和混凝土能共同工作
12．在梁斜截面受剪承载力的计算公式中，采用的混凝土强度是（）
A．轴心抗压强度B．立方体抗压强度C．轴心抗拉强度设计值D．轴心抗拉强度标准值
13．作为受弯构件正截面受弯承载力计算依据的是适筋构件受力的（）
A．第I阶段B．第Ⅱ阶段C．Ⅱa状态D．Ⅲa状态
14．钢筋混凝土梁内配置箍筋的主要目的之一是（）。
A.承受剪力B．弥补纵向钢筋的不足C.承受弯矩D．提高混凝土的强度
15．小偏心受压构件在破坏时，离纵向力较远一侧的纵向受力钢筋（）
A．受拉屈服B．可能受拉，也可能受压，但无论受拉和受压都不屈服
C．受压屈服D．可能受拉，也可能受压，但无论受拉和受压钢筋都能屈服
16．大偏心受压构件的破坏特征之一是（）。
A．离纵向力较近一侧的受力钢筋首先受压屈服B．离纵向力较近一侧的受力钢筋首先受拉屈服
C．离纵向力较远一侧的受力钢筋首先受压屈服D．离纵向力较远一侧的受力钢筋首先受拉屈服
17.受压构件的长细比应当控制，不应过大。
其目的是（）。
A.防止受拉区混凝土产生水平裂缝B．防止斜截面受剪破坏
C.保证构件稳定性并避免承载力降低过多D．防止正截面受压破坏
18．下列措施中，不能提高砌体受压构件承载力的是（）。
A．提高块体和砂浆的强度等级B．提高构件的高厚比
C．减小构件轴向力偏心距D．加大构件截面尺寸
19．无筋砌体受压构件承载力计算公式的适用条件是（）。
A．e≤0.7yB．e>0.6yC．e>0.7yD．e≤0.6y
20．在验算砌体房屋墙体的高厚比时，与高厚比允许值无关的因素是（）
A.砌体强度等级B．砂浆强度等级C．是否非承重墙D．是否有门、窗洞口
二、某窗间墙截面尺寸为1200mm×240mm、采用MU15烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级（f=1.83N/mm2）。
墙上支承截面尺寸为240mm×600mm的钢筋混凝土梁，梁端荷载设计值产生的压力为100kN，上部平均压应力设计值σ0=0.15N/mm2。
试验算梁端支承处砌体的局部受压承载力是否满足？
（10分）
（提示：
，当A0/Al＞3时，取ψ＝0；η=0.7；γ<2.0）
三、某结构支承在砖墙上的钢筋混凝土梁伸臂梁，BC段计算跨长l1=8m，AB外伸长度l2＝2m。
梁BC跨恒荷载设计值g1＝50kN/m，活荷载设计值q1=30kN/m。
截面尺寸为b×h=300×700mm，采用C25混凝土（fc=11.9N/mm2，ft＝1.27N/mm2），纵向受力钢筋采用HRB335，箍筋采用HPB235钢筋，取as=as′=40mm，ρmin=0.20%，ρsvmin=0.15%，ξb=0.550。
试对该梁进行截面配筋设计并绘出配筋图（只对最大内力截面进行设计，钢筋截面积见附表）。
（25分）
四、矩形截面对称配筋钢筋混凝土柱，截面尺寸b×h＝300mm×500mm，该柱计算长度l0＝6m，承受轴向压力设计值N=130kN，弯矩设计值M＝210kN.m，混凝土强度等级为C30（fc＝14.3N/mm2），纵向钢筋HRB400级（fy＝fy′=360N/mm2，ξb＝0.518），取as＝as′＝40mm，试计算截面配筋并选择钢筋。
（20分）
（提示：
，ζ1=0.5fcA/N，当ζ1>1.0时，取1.0；ζ2=1.15-0.01l0/h，当l0/h<15时，取ζ2=1.0。
）
五、已知：
多层房屋，窗间承重墙，其设计参数如下：
荷载数据：
轴向压力设计值N=300kN
弯矩设计值M=20kN.m
几何数据：
相邻窗间墙间距s=3000mm
墙厚h=240mm
窗洞口宽度bs=1200mm
墙高H=2800mm
墙体材料：
烧结普通砖，MU15；砂浆强度等级：
M5；抗压强度：
f=1.83MPa
计算要求：
1）窗间墙受压承载力验算；（8分）
2）窗间墙高厚比验算。
（7分）
（提示：
H0=0.4s+0.2H；γβ=1.0；[β]=24.00，系数φ见附表）
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2010年～2011年第2学期工程结构试卷〖B卷答案〗
考试时间共120分钟
题号
1
2
3
4
5
6
7
总分
得分
阅卷人
一、填空
CCCDDDCDCACCDABDCBDB
二、
A0=（bl+2bw）bw=172800mm2
a0=10sqrt（hb/f）=140mm
Al=a0bl=33662mm2
Ψ=0
γ=1+0.35sqrt（A0/Al-1）=1.71＜γmax=2.00
η=0.7
N0=σ0Al=6.73（kN）
Nl=100.00kN
结论：
ΨN0+Nl=100.00kN＞ηγfAl=73.80kN，不满足。
三、1内力设计值：
弯矩设计值M=540.00kN.m，
剪力设计值V=320.00kN，
2抗弯计算:
（1）求相对界限受压区高度ξb
εcu=0.0033-（fcu,k-50）×10-5=0.0033-（25-50）×10-5=0.00355
εcu>0.0033，取εcu=0.00330
按规范公式（7.1.4-1）
（2）单筋计算基本公式，按规范公式（7.2.1-1）
（3）求截面抵抗矩系数αs
h0=h-as=700-60=640mm
（4）求相对受压区高度ξ
（5）求受拉钢筋面积As
As=ξα1fcbh0/fy=0.489×1.00×11.90×300×640/300=3722mm2
（6）配筋率验算
受拉钢筋配筋率
ρ=As/（bh）=3722/（300×700）=1.77%>ρsmin=max{0.002,0.45ft/fy=0.45×1.27/300=0.0019}=0.0020
配筋率满足要求
3抗剪计算:
（1）截面验算，按规范公式（7.5.1）
Vmax=αβcfcbh0=0.25×1.000×11.90×300×640=571200N=571.20kN>V=320kN
截面尺寸满足要求。
（2）配筋计算，按规范公式（7.5.4-2）
V<0.7ftbh0+1.25fyv（Asv/s）h0
Asv/s=（V-0.7ftbh0）/（1.25fyvh0）
=（320.00×103-0.7×1.27×300×640）/（1.25×210×640）
=0.88876mm2/mm=888.76mm2/m
4配置钢筋：
（1）上部纵筋：
计算As=420mm2，
实配4D12（452mm2ρ=0.22%），配筋满足
（2）下部纵筋：
计算As=3722mm2，
实配3D28+4D25（3811mm2ρ=1.81%），配筋满足
（3）箍筋：
计算Av/s=889mm2/m，
实配d8@220四肢（914mm2/mρsv=0.30%），配筋满足
四、
1在My作用下正截面偏心受压承载力计算
初始偏心距ei
附加偏心距ea＝Max{20,h/30}＝Max{20,17}＝20mm
轴向压力对截面重心的偏心距eo＝M/N＝210000000/130000＝1615mm
初始偏心距ei＝eo+ea＝1615+20＝1635mm
偏心距增大系数η
ζ1＝0.5*fc*A/N＝0.5*14.33*150000/130000＝8.27＞1.0，取ζ1＝1.0
ζ2＝1.15-0.01*Lo/h＝1.15-0.01*6000/500＝1.03＞1.0，取ζ2＝1.0
η＝1+（Lo/h）^2*ζ1*ζ2/（1400*ei/ho）
＝1+（6000/500）^2*1*1/（1400*1635/460）＝1.03
轴力作用点至受拉纵筋合力点的距离e＝η*ei+h/2-a＝1.03*1635+500/2-40
＝1893mm
混凝土受压区高度x由下列公式求得：
N≤α1*fc*b*x+fy'*As'-σs*As
（混凝土规范式7.3.4-1）
当采用对称配筋时，可令fy'*As'＝σs*As，代入上式可得：
x＝N/（α1*fc*b）＝130000/（1*14.33*300）＝30mm≤ζb*ho＝238mm，
属于大偏心受压构件
当x＜2a'时，受拉区纵筋面积As可按混凝土规范公式7.2.5求得：
N*es'≤fy*As*（ho-as'）
es'＝η*ei-h/2+as'＝1.03*1635-500/2+40＝1473mm
Asy＝N*es'/[fy*（ho-as'）]＝130000*1473/[360*（460-40）]＝1266mm
2轴心受压构件验算
钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数φ
Lo/b＝Max{Lox/bx,Loy/by}＝Max{6000/300,6000/500}＝Max{20,12}＝20
φ＝1/[1+0.002*（Lo/b-8）^2]＝0.776
矩形截面面积A＝b*h＝500*300＝150000mm
轴压比Uc＝N/（fc*A）＝130000/（14.33*150000）＝0.06
纵向钢筋最小截面面积
全部纵向钢筋的最小截面面积As,min＝A*ρmin＝150000*0.50%＝750mm
一侧纵向钢筋的最小截面面积As1,min＝A*0.20%＝150000*0.20%＝300mm
全部纵向钢筋的截面面积As'按下式求得：
N≤0.9*φ*（fc*A+fy'*As'）
As'＝[N/0.9φ-fc*A]/（fy'-fc）
＝[130000/（0.9*0.776）-14.33*150000]/（360-14.33）
＝-5681mm＜As,min＝750mm，取As'＝As,min
3实配钢筋建议
当角筋取18时的计算面积：
Asx≥509mm；Asy≥1266mm（As'＝2532mm）
X向：
2φ18+2φ16、Asx＝911mm、ρx＝0.61%；
Y向：
2φ18+2φ22、Asy＝1269mm、ρy＝0.85%；（As'＝3343mm、ρ＝2.23%）
五、
1、受压承载力计算：
H0=0.4s+0.2H=1760mm
γβ=1.0
e=M/N=66.67mm
β=γβH0/h=7.33
由砂浆强度等级得,α=0.0015
φ0=1/（1+αβ2）=0.93
φ=1/（1+12（e/h+sqrt（1/12（1/φ0-1）））2）=0.39
b=s-bs=1800mm
A=bh=432000mm2
结论：
N=300.00kN≤φfA=309.64kN，满足。
2、高厚比验算：
H0=0.4s+0.2H=1760mm
μ1=1.00
μ2=max（（1-0.4bs/s）,0.7）=0.84
[β]=24.00
结论：
β=H0/h=7.33≤μ1μ2[β]=20.16，满足。
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