西安建筑科技大学2008年研究生入学考试试题答案
一. 名词解释
1.当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时,作用在墙上的土压力称为被动土压力。 2.当结构上作用几个可变荷载时,各可变荷载最大值在同一时刻出现的概率较小。若设计中仍采用各荷载效应设计值叠加,则可能造成结构可靠度不一致,因而必须对可变荷载设计值再乘以调整系数,荷载组合值系数就是这种调整的系数。 3.矩形截面纯扭构件在裂缝充分发展且钢筋应力接近屈服强度时,截面核心混凝土部分退出工作,所以实心截面的钢筋混凝土受扭构件可比拟为一箱形截面构件。此时,具有螺旋形裂缝的混凝土箱壁与抗扭纵筋和箍筋共同组成空间桁架抵抗扭矩。其中抗扭纵筋为空间桁架的弦杆,箍筋为受拉腹杆,被斜裂缝分割的斜向混凝土条件为斜压腹杆。由于受扭构件表面斜裂缝倾角?随着沿截面核心周长单位长度内的抗扭纵筋强度与沿构件长度方向单位长度内的单侧抗扭箍筋强度之间的比值?值的变化而变化,故上述模型称为变角空间桁架模型。
4.钢筋混凝土构件开裂裂缝的分布与粘结应力传递长度l有很大关系,裂缝的分布基本“稳定后”,平均裂缝间距为1.5l,其中粘结应力传递长度l可由平衡条件求得。
5.等高排架在 顶水平集中力作用下,各柱的剪力按其抗侧刚度进行分配,该法称为剪力分配法。
二. 多项选择题 1. (1)(3) 2.(1)(2)(4) 3.(2)(4) 4.(2) 5.(1)(2)(4) 6.(1)(3) 7.(1)(2) 8.(3) 9.(1)(2)(3) 10.(2)
三. 填空题
1.不固结不排水 固结不排水 2.扭转刚度 翘曲刚度
3.弯曲屈曲 弯扭屈曲 扭转屈曲 4.四边固定
5.不同钢种 不同施加预应力方法
6.混凝土的抗扭作用Tc 箍筋与纵筋的抗扭作用Ts 7.加大截面尺寸 提高混凝土强度等级 8.达到承载力极限 可以达到承载力极限
12ic 小 h210.??3 ???或?????但截面尺寸过小而腹筋数量过多
9.?c
四.
简答题。
1.答:当仅配箍筋时,受剪承载力计算公式为V?Vu?Vcs?0.7ftbh0?1.25fyvAsvh0 s适用条件为:(1)公式的上限――截面尺寸限制条件,即当hw/b?4时,V?0.25?cfcbh0;当hw/b?6时,V?0.2?cfcbh0;当4?hw/b?6时,V?0.025(14?hw)?cfcbh0。(2)公式的b 16
下限――构造配筋条件,?sv,min?0.24ft fyv当梁承受的剪力较大而截面尺寸较小且箍筋数量又较多时,梁可能产生斜压破坏,此时箍筋应力达不到屈服强度,梁的受剪承载力取决于混凝土的抗压强度fc和梁的截面尺寸。因此,设计时为防止发生斜压破坏(或腹板压坏),同时也是为了限制梁在使用阶段的宽度裂缝,所以要有截面尺寸的限制;如果梁内箍筋配置过少,斜裂缝一出现,箍筋应力会立即达到屈服强度甚至被拉断,导致突然发生的斜拉破坏。为了避免这样的破坏,所以规定了构造配筋条件。
2.答:矩形截面非对称配筋大、小偏压判别式:当取?eib?0.3h0 时,可能为大偏心受压,也可能为小偏心受压,可先按大偏心受压设计,求出x后,如果x??bh0时,说明判别正确,计算有效;如果x??bh0,说明判别错误,应改为按小偏心受压破坏重新计算。当 ?eib?0.3h0时,按小偏心受压设计。
矩形截面对称配筋大、小偏压判别式:由大偏心受压构件的计算公式可以直接算出x,即
x?N,不论大、小偏心受压构件都可以首先按大偏心受压构件考虑,通过比较x和?bh0来确?1fcb定。当x??bh0时,为大偏心受压构件;当x??bh0时,为小偏心受压构件。
不论是对称配筋还是非对称配筋,承载力基本公式只有两个称配筋,
?N?0和?M?0。对于对
?N?0用于求x,求出x以后即可求出配筋。但对于非对称配筋,基本计算公式有两
通过纵向排架
个,只能求出两个未知数,但有些情况未知数却有3个,因此就需要给出相应的补充条件。
3.答: 纵向风荷载→山墙→抗风柱→屋盖及屋盖支撑→柱
4.答:?l1――由于锚具变形和预应力钢筋内缩引起的预应力损失,其减小方法为:①尽量少用垫板,②采取两端同时张拉的方法;
→基础→地基。
?l3――由于台座的蒸汽养护,预应力钢筋与台座间形成温差,使预应力钢筋内部紧张程度降低,
预应力下降。降温时,混凝土已结硬并于预应力钢筋结成整体,钢筋应力不能恢复原值,于是就产生了预应力损失。减小方法为:①采用两阶段升温养护来减小温差损失,②在钢模上张拉预应力钢筋;
都可看做钢筋?l4――先张法当预应力钢筋固定于台座上或后张法当预应力钢筋锚固于构件上时,长度基本不变,因而将发生预应力钢筋的应力松弛损失。减小方法为:采取超张拉的方法。
5.答:在承载力极限状态计算中,由于其相应的目标可靠指标???值较高,所以采用荷载及材料
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设计值进行计算;而在正常使用极限状态验算中,由于其不满足时的危害性较承载力极限状态要小一些,故相应的目标可靠指标???值可以适当降低,所以采用荷载及材料标准值进行验算。 荷载分项系数乘以荷载标准值后得荷载设计值,材料强度标准值除以材料分项系数得材料强度设计值。
统计资料表明各类荷载标准值的保证率并不相同,如按荷载标准值设计,将造成结构可靠度的严重差异,并使某些结构的实际可靠度达不到目标可靠度的要求,所以引入荷载分项系数予以调整。对于材料来说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,对材料强度的标准值除以一个大于1的系数即为材料强度设计值。
五. 计算题
1.解:1) 判别T形截面类型
?1fcbf?hf?(h0??hh120)?1.0?11.9?600?120?(700?40?)22
?514.08?106N?mm?M?595kN?m故属第二类T形截面。 2)计算受拉钢筋面积As
?s?M??1fc(bf??b)hf?(h0?hf??1fcbh022
???)?
)595?????1.0????????????????????????? ???????????????????0.217??1?1?2?s ?0.248??b?0.55
As??1fcbh0?/fy??1fc(bf??b)hf?/fy
?1.0????????????????????????1.0?11.9??????????????????????????mm
2.解:令N?Nu,M?Nue0
3) 计算?,判别偏压类型,已知as?as??35mm
故h0?h?as?450?35?415mm
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?
选用7?25 (As=3436mm2)
l0/h?3300/400?7.33?5
所以需要考虑二阶弯矩的影响
M200?106e0???571mm
N350?103ea?20mm?h?450/30?15mm(取ea=20mm) 30ei?e0?ea?571?20?591mm
?1?0.5fcA/N?0.5?14.3?????????????????)
=3.218>1
(取?1=1)
由于
l0?7.5?15(所以取?2=1) h??1?l1(0)?1?2
1400ei/h0h1?1??????????? 140?0591/415???????ei?1.019?591?602mm?0.3h0(?0.3?415?125mm)
按大偏心构件进行计算
e??ei?4) 计算As ?s?h450?as?602??35?792mm 22Ne?fy?As?(h0?as?)?1fcbh20
350?103??????????????????????? 1.0???????????????0.155??1?1?2?s ?1?1?2?0.155?0.169??b?0.550
2as?2?????0.169???0.168
h0??? 19
故As??1fcbh0??fy?As??Nfy1.0?14.3??????????????????????????????? ?300?1250mm2>As min(??minbh?0.002?350????????mm2)
选4?20,As=1256mm2 总配筋率
As?As?1256?1256????0.016?0.005(满足要求)
bh350?450
3.解:Ap?4?121?d?4??????????508mm2 44Ac?A?Ap?As
?180??????????????mm2
Es1.95?????E???6 ?Ec???????A0?Ac??EAp
?31892?6???????????mm2
1)Ncr?(?pc?ftk)A0
?(2.31?2.39)?34940?164.218kN
2)Nu?fpyAp
?132?0508
?670.560kN5) 由于Ncr?164.218kN?N?200kN
故混凝土已经开裂,应力均由预应力钢筋承担,故
N200?103最不利截面?p???393.70N/mm2
Ap508
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