广州大学 2014-2015 学年第二学期考试卷课程混凝土结构设计Ⅰ考试形式（有限开卷，考试）学院土木工程系建筑工程专业土木工程班级学号姓名（均为单选题，每题2分，共40分，请将正确答案填写在下列答题卡相应位置）1.对构件施加预应力的主要目的是（）。

A．提高构件承载力 B．节省材料C．对构件进行检验 D．提高构件抗裂度，充分利用高强度材料2.单层厂房的柱间支撑作用主要是为了提高（）。

A．厂房的纵向刚度和稳定性 B．厂房的横向刚度和稳定性C．厂房横向排架柱的强度 D．厂房纵向排架柱的强度A是（）。

3. 预应力混凝土受弯构件，在预拉区布置预应力钢筋'pA．为了提高极限抗弯承载力 B．为了防止在施工阶段预拉区开裂C．为了提高构件的抗弯刚度 D．为了提高构件的延性4.单层厂房排架结构计算中，（）作用下才考虑厂房的整体空间作用。

A ． 屋面活荷载B ．吊车荷载C ．永久荷载D ．风荷载 5. 当厂房排架柱牛腿的剪跨比3.00h a时，宜设置弯起钢筋。

弯起钢筋应配置在（ ）。

A ． 牛腿有效高度0h 范围内B ． 牛腿上部023h 范围内C ．吊车竖向荷载作用点至牛腿斜边下端点连线距离l 的61至21之间的区域内 D ．牛腿根部以上023h 范围内6.单层厂房的排架计算简图中，（ ）。

A ． 柱下端与基础的连接采用铰接B ． 柱下端与基础的连接采用定向铰接C ． 柱下端与基础的连接采用固接D ． 柱下端与基础采用焊接 7．《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）规定，先张法构件总预应力损失值不应小于 （ ）。

A ．80N/mm 2B ．90N/mm 2C ．110N/mm 2D ．100N/mm 28. 单层厂房横向排架承受的荷载中，不包括（ ）A ．吊车横向水平荷载B ．屋面活荷载C ．吊车纵向水平荷载D ．风荷载 9．《建筑结构荷载规范》（GB5009-2012）规定，( )。

A ．屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，取两者中的较小值B ．屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，取两者中的较大值C ．当有积灰荷载时，积灰荷载不与雪荷载同时考虑D ．当有积灰荷载时，积灰荷载不与屋面均布活荷载同时考虑 10．《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（ ）。

A ．C30B ．C20C ．C40D ．C3511．下列有关排架柱内力组合的叙述中，正确的是（ ）。

A ．风荷载有向左、向右吹两种情况，可以同时选择两种风向参与组合B ．组合max D 或min D 产生的内力时，一定要组合m ax T 产生的内力C ．吊车竖向荷载maxD 和min D 可以同时作用在同一柱子上 D ．吊车横向水平荷载m ax T 作用在同一跨内的两个柱子上12.预应力混凝土构件在裂缝宽度验算时采用（ ）。

A.荷载的偶然组合并考虑长期作用影响的效应计算 B ．荷载的准永久组合并考虑长期作用影响的效应计算； C ．荷载的基本组合并考虑长期作用影响的效应计算； D ．荷载的标准组合并考虑长期作用影响的效应计算13. 预应力混凝土轴心受拉构件的开裂轴力 cr N 按（ ）计算。

A ． 后张法为n tk pc A f )(+I I σ，先张法为0)(A f tk pc +I I σB ． 先张法、后张法均为n tk pc A f )(+I I σC ． 先张法、后张法均为0)(A f tk pc +I I σD ． 先张法0)(A f tk pc +I I σ，后张法n ck pc A f )(+I I σ14．以下有关排架上风荷载的叙述中，正确的是( )。

A.计算屋架沿两端高度的风荷载时，可根据柱顶标高确定风压高度变化系数B.计算屋架斜面上的风荷载时，可根据柱顶标高确定风压高度变化系数C.柱顶以上屋盖上风荷载，以水平集中力形式作用在排架柱顶；D.作用在排架柱上的风荷载按均布荷载计算，可根据屋顶标高确定风压高度变化系数。

15．有关张拉控制应力，以下说法错误的是（ ）。

A ．张拉控制应力过高，有可能使个别钢筋在张拉时被拉断B ．张拉控制应力越高越好，取值不受限制C ．张拉控制应力过高，会增大预应力损失D ．张拉控制应力应有上限值和下限值16．等高排架是指（ ）A ．柱顶标高相同的排架B ．柱顶侧移全部相等的排架C ．柱底标高相同的排架D ．柱高相等的排架 17．《建筑结构荷载规范》（GB5009-2012）规定，对于一层吊车的多跨厂房的每个排架参与组合的吊车台数( )。

A ．计算吊车竖向荷载时，不宜多于4台B ．计算吊车竖向荷载时，不宜多于2台C ．计算吊车横向水平荷载时，不宜多于3台D ．计算吊车横向水平荷载时，不宜多于4台18．所谓预应力混凝土构件是指（ ）。

A . 对外荷载作用下产生拉应力部位的混凝土施加预压力的构件B. 将压力加在混凝土上的构件C . 对混凝土构件的钢筋进行张拉的构件 D. 对混凝土施加压力的构件 19．《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）中规定：在进行地基承载力验算时，荷载效应应采用（ ）。

A ． 荷载效应偶然组合值B ．荷载效应准永久组合值C ． 荷载效应基本组合值D ． 荷载效应标准组合值20．根据《建筑结构荷载规范》（GB5009-2012）规定，对于排架结构，由可变荷载效应控制的组合：∑=++=ni Qik ci Qik Q Q Gk G S S S S 211ψγγγ，式中G γ为永久荷载分项系数，当考虑永久荷载效应对结构构件的承载力有利时，G γ取（ ）。

A ． 1.2B ． 1.5C ． ≤1.0D ． 1.35二．计算题（共60分）1．某跨度为24m 预应力混凝土梯形屋架下弦杆截面如图1所示，截面尺寸mm mm h b 220240⨯=⨯，预留由预埋金属波纹管成型的两个直径为55mm 的孔道，配置的预应力钢筋为2束2.153sφ的钢绞线，采用后张法两端张拉且一次张拉， JM12锚具，张拉控制应力ptk con f 75.0=σ，混凝土为C50，达到100％设计强度时施加预应力。

（25分）图1试求（1）预应力总损失σl（2）该拉杆的消压轴力0p N 、开裂轴力cr N 及极限轴力u N注：（1）2束2.153sφ的钢绞线面积2834mm A p =；（2） 钢绞线：2/1860mm N f ptk =，2/1320mm N f py =，25/1095.1mm N E s ⨯=；（3）C50混凝土：2/65.2mm N f tk =，24/1045.3mm N E c ⨯=；（4）JM12锚具变形和预应力钢筋内缩值：mm a 5=（5）孔道预埋金属波纹管：摩擦系数0015.0=κ，25.0=μ； （6）钢绞线普通应力松弛损失：con ptkconl f σσσ)5.0(4.04-=；（7）混凝土收缩和徐变损失：ρσσ151300555+'+=cupcl f 。

解：1． 截面几何特征值计算 2275.480505542220240mm A n =⨯⨯-⨯=π65.51045.31095.145=⨯⨯=E α 2085.5276283465.575.48050mm A A A p E n =⨯+=+=α 2． 预应力损失计算第一批预应力损失：2351/52.811022451095.1mm N l a E pl =⨯⨯⨯==σ3.0018.0025.0120015.0<=⨯+⨯=+μθkx22/11.25018.0186075.0)(mm N kx con l =⨯⨯=+=μθσσ第一批预应力损失 221/36.10611.2525.81mm N l l lI =+=+=σσσ2/37.2275.48050834)36.106186075.0()(mm N A A nplI con pcI =⨯-⨯=-=σσσ第二批预应力损失：24/5.139186075.0)5.01860186075.0(4.0)5.0(4.0mm N f con ptkconl =⨯⨯-⨯=-=σσσ5.0447.05037.22'<==cupcIf σ 0087.075.480508345.05.0=⨯==np A A ρ2'5/27.1670087.0151447.03005515130055mm N f cupcIl =⨯+⨯+=++=ρσσ第二批预应力损失 254/8.30627.1675.139mm N l l lII =+=+=σσσ总预应力损失 2/16.4138.30636.106mm N lII lI l =+=+=σσσ2/80mm N >3． 完成第二批预应力损失后混凝土的预压应力 25/04.1775.480500834)16.413186075.0()(mm N A A A nsl p l con pcII =-⨯-⨯=--=σσσσ4. 消压轴力kN N A N pcII p 1.89996.89907885.5276204.1700==⨯==σ5.开裂轴力cr NkNN A f N tk pcII cr 4.103889.103837285.52762)64.204.17()(0==⨯+=+=σ6. 极限轴力u NkN N A f N p py u 9.110011008808341320==⨯==2．用剪力分配法求如图2所示的排架内力并作内力图（25分）。

已知：作用在A 柱牛腿顶面的竖向荷载kN D 395max =，作用在B 柱牛腿顶面的竖向荷载kN D 85min =，竖向荷载作用点与相应下柱截面形心轴距离均为300mm ，A 柱及B 柱的惯性矩相同且491026.2mm I u ⨯=，491043.15mm I l ⨯=。

图2提示：)11(1330-+=nC λ，lEI C H 03=δ，3C HMR =， )11(1123323-+-⋅=nC λλ， l u I I n =，H H u =λ解：1． 计算剪力分配系数A 柱：146.01043.151026.299=⨯⨯=n ，356.01.106.3==λ 37.2)1146.01(356.013)11(13330=-+=-+=n C λ EE C EI H l A 17.2837.21043.151********=⨯⨯⨯==δ B 柱：146.01043.151026.299=⨯⨯=n ，409.00.115.4==λ143.21146.01409.013)11(13330=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=-+=n C λ EE C EI H l B 25.40143.21043.15110009303=⨯⨯⨯==δ 59.025.4017.2817.28111=+=+=EE E BA AA δδδη，41.025.4017.2825.40111=+=+=EE E BA BB δδδη2.计算作用在A 柱牛腿顶面及B 柱牛腿顶面的弯矩值 m kN e D M A ⋅=⨯=⨯=5.1183.03950max maxm kN e D M B ⋅=⨯=⨯=5.253.0850min max3. 计算柱顶剪力04.1)1146.01(356.01356.0123)11(112332323=-+-⋅=-+-⋅=n C Aλλ89.0)1146.01(409.01409.0123)11(112332323=-+-⋅=-+-⋅=n C Bλλ kN C H M R A A A 2.1204.11.105.1183max =⨯==（） kN C H M R B B B 1.289.00.115.253min =⨯== （ ）kN R R R B A 1.101.22.12=-=-= ( )kN R R V A A A 2.62.121.1059.0-=-⨯=-=η （ ） kN R R V B B B 2.61.21.1041.0=+⨯=+=η ( ) 4. 作内力图3.某两跨（AB 跨、BC 跨）排架厂房边柱(A 柱)的柱底截面（I I I -I I I 截面）在各种单工 况下的内力标准值如表1所示。