山东省（春季高考）建筑类 《建筑结构》项目二任务二 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）建筑类《建筑结构》45分钟专题训练卷专辑，共172份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固建筑类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加建筑类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《建筑识图与构造》《土木工程力学基础》《建筑材料》《建筑施工组织与管理》《建筑施工技术与机械》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）建筑类 《建筑结构》 项目二：受弯构件 任务二：钢筋混凝土受弯构件正截面 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 第一类T形截面梁的判别条件为（ ） A. B. C. D. 2. 适筋梁最主要的破坏特征是破坏截面上（ ） A. 受拉钢筋不屈服，受压区混凝土被压碎 B. 受压区混凝土先压碎，然后是受拉钢筋屈服 C. 受拉钢筋屈服的同时，受压区混凝土被压碎 D. 受拉钢筋先屈服，然后，受压区混凝土被压碎 3. 受弯构件正截面受弯承载力计算中，适筋梁的受压区高度x应满足（ ） A. x ≤ ξb B. x ≥ ξb C. x ≤ 2 D. x ≥ 2 4. 梁正截面的破坏形式主要与梁内纵向受拉钢筋的______有关（ ） A. 根数 B. 分布情况 C. 配筋率 D. 抗拉强度 5. 提高混凝土强度等级对梁受弯承载力的影响是（ ） A. 显著提高 B. 略微提高 C. 使承载力降低 D. 降低 6. 某钢筋混凝土梁在正常使用期间突然发生脆性破坏，可能的原因是（ ） A. 钢筋配置过多 B. 钢筋配置过少 C. 混凝土强度过高 D. 施工质量差但未出现裂缝 7. 受弯构件正截面受弯承载力计算中，“界限受压区高度”是指（ ） A. 受拉钢筋屈服时的受压区高度 B. 受压混凝土被压碎时的受压区高度 C. 受拉钢筋与受压混凝土同时破坏时的受压区高度 D. 箍筋屈服时的受压区高度 8. 提高截面的抗弯能力，应优先考虑（ ） A. 提高受力钢筋的强度等级 B. 增加钢筋的数量 C. 加大截面宽度 D. 加大截面高度 9. 下列可以增加梁的正截面受弯承载力的措施是（ ） A. 增加箍筋用量 B. 提高混凝土强度等级 C. 减小梁的截面高度 D. 减小受拉钢筋用量 10. 雨篷如图所示，以下关于雨篷的说法正确的是（ ） A. 雨篷板受弯 B. 雨篷板受扭 C. 雨篷梁受弯 D. 雨篷梁受剪 11. 受弯构件正截面受弯承载力计算中，适筋梁的配筋率应（ ） A. 不小于最小配筋率 B. 不大于最大配筋率 C. 处于最小配筋率与最大配筋率之间 D. 不受配筋率限制 12. 钢筋混凝土梁中纵向钢筋的主要作用是（ ） A. 减小梁的挠度变形 B. 承受弯矩产生的拉力 C. 承受剪力产生的主拉应力 D. 防止温度变化引起混凝土开裂 13. 梁的正截面受弯承载力计算中，不考虑受拉区混凝土作用的原因是（ ） A. 受拉区混凝土强度低 B. 受拉区混凝土已开裂 C. 受拉区混凝土变形大 D. 受拉区混凝土配置钢筋后无需参与工作 14. _____破坏前有明显的预兆，为塑性破坏。（ ） A. 少筋梁 B. 超筋梁 C. 适筋梁 D. 以上都对 15. 单筋矩形截面梁的经济配筋率为（ ） A. 0.6%～1.5% B. 0.5%～1.6% C. 0.8%～1.9% D. 0.9%～1.8% 16. 一根矩形截面钢筋混凝土梁受弯，受拉钢筋配置适当，破坏前受拉钢筋先屈服，随后受压区混凝土压碎。这种正截面破坏属于（ ） A. 少筋破坏，受拉钢筋配置偏少 B. 适筋破坏，钢筋与混凝土依次达到极限 C. 超筋破坏，受压区混凝土先压碎 D. 斜拉破坏，腹部斜裂缝迅速开展 17. 某矩形截面钢筋混凝土梁的受拉钢筋面积和材料强度保持不变，仅将截面宽度适当增大。在其他条件相同且仍为适筋梁的前提下，该梁正截面受弯承载力通常会（ ） A. 增大，受压区混凝土面积随之增加 B. 减小，受拉钢筋应力随之降低 C. 不变，承载力仅由受拉钢筋面积决定 D. 无法判断，截面宽度与受弯承载力无关 18. 某钢筋混凝土梁的纵向受拉钢筋因施工偏差布置得比设计位置更靠近截面中部，导致有效高度减小。在其他条件不变且构件仍按适筋梁工作时，其正截面受弯承载力通常会（ ） A. 增大，受拉钢筋至受压边缘距离减小 B. 减小，受拉钢筋对截面受弯的力臂减小 C. 不变，纵向钢筋面积没有发生变化 D. 增大，混凝土受压区高度必然随之增加 19. 矩形截面钢筋混凝土梁按单筋适筋截面设计。为避免正截面破坏时受压区混凝土先于受拉钢筋达到极限状态，应满足的基本条件是（ ） A. 相对受压区高度不大于界限相对受压区高度 B. 相对受压区高度不小于界限相对受压区高度 C. 受拉钢筋面积大于界限配筋面积即可 D. 受压区高度等于梁截面有效高度即可 20. 一根钢筋混凝土梁正截面设计时，受拉钢筋面积保持不变，截面高度和材料强度也不变，仅增大截面宽度。关于该梁正截面受弯承载力变化的判断，正确的是（ ） A. 承载力通常增大，受压区混凝土承担的压力提高 B. 承载力通常减小，受拉钢筋的屈服强度降低 C. 承载力保持不变，只有截面高度影响受弯性能 D. 承载力必然降低，受压区混凝土的面积增大 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 简述钢筋混凝土适筋梁正截面受弯破坏的发展过程及其受力特征。 22. 简述正截面承载力计算的基本假定和等效矩形应力图形基本假定。 23. 施工检查发现一根钢筋混凝土梁的纵向受拉钢筋数量比设计要求少，且梁仍承受弯矩。说明这种偏差对正截面受弯性能的主要影响，并指出设计中限制最小配筋量的目的。 24. 简述钢筋混凝土梁正截面超筋破坏的发生条件、破坏过程及其主要工程危害。 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 某钢筋混凝土矩形截面梁承受均布荷载，截面宽度 ，截面有效高度 ，纵向受拉钢筋面积 。混凝土轴心抗压强度设计值 ，钢筋抗拉强度设计值 ，混凝土受压区等效矩形应力图形系数 。已知该梁满足适筋梁条件，不考虑受压钢筋。（1）计算受压区高度 。（2）计算该梁正截面受弯承载力设计值 ，并判断当弯矩设计值 时，截面是否满足承载力要求。 26. 某钢筋混凝土矩形截面梁正截面设计时，截面宽度 ，有效高度 ，弯矩设计值 。混凝土轴心抗压强度设计值 ，纵向受拉钢筋抗拉强度设计值 ，等效矩形应力图形系数 ，适筋梁界限相对受压区高度 。按单筋矩形截面梁计算，取受压区高度较小的解。（1）计算受压区高度 。（2）计算所需纵向受拉钢筋面积 ，并校核截面是否满足适筋梁条件。 四、综合应用题（本大题共4小题，共30分） 27.（5分）某施工项目采用矩形截面钢筋混凝土简支梁，截面宽度 ，截面有效高度 ，混凝土轴心抗压强度设计值 ，受拉钢筋抗拉强度设计值 ，受拉钢筋面积 。按单筋矩形截面计算，取矩形应力图系数 ，界限相对受压区高度 。（1）计算受压区高度 和正截面受弯承载力设计值 。（2）计算相对受压区高度 ，判断该梁属于适筋梁、超筋梁还是少筋梁。（3）简述该梁适筋破坏时受拉钢筋与受压区混凝土的典型受力发展过程。 28.（5分）某施工现场对一根现浇钢筋混凝土矩形简支梁进行设计复核。梁截面宽度为 250 mm，截面高度为 500 mm，受拉钢筋合力点至受压边缘的距离为 50 mm，配置受拉钢筋 3 根直径 20 mm 的 HRB400 钢筋。已知混凝土轴心抗压强度设计值为 14.3 MPa，钢筋抗拉强度设计值为 360 MPa，假定截面为单筋矩形截面，且受压区高度满足适筋梁条件。（1）计算受拉钢筋面积，并根据截面内力平衡计算混凝土受压区高度及正截面受弯承载力设计值。（2）若该梁跨中弯矩设计值为 120 kN·m，判断该截面正截面承载力是否满足要求，并说明依据。（3）简述适筋梁从加载到正截面破坏过程中三个工作阶段的主要特征。 29.（10分）某施工图复核项目中，一根矩形截面钢筋混凝土简支梁承受跨中集中荷载，按正截面受弯设计。梁截面宽度为300 mm，有效高度为500 mm，受拉钢筋面积为1800 mm2，混凝土抗压强度设计值为14.3 MPa，钢筋抗拉强度设计值为360 MPa。采用矩形应力图计算，忽略受压钢筋，且假定截面满足适筋条件。按截面内力平衡，令混凝土受压合力等于受拉钢筋拉力；内力臂取有效高度减去受压区高度的一半。（1）计算混凝土受压区高度和截面正截面受弯承载力设计值，结果分别以mm和kN·m表示。（2）若该梁跨中弯矩设计值为280 kN·m，判断截面承载力是否满足要求。（3）复核发现实际受拉钢筋面积只有设计值的75%，说明其对正截面承载力和破坏特征的影响。 30.（10分）某检测人员对一根钢筋混凝土矩形梁进行荷载试验，记录到：初始加载时梁基本未开裂；继续加载后，受拉区出现裂缝并逐渐增宽；接近破坏时，受拉钢筋应变迅速增大，梁挠度明显增加，最终受压区混凝土压碎。该梁截面宽度 ，有效高度 ，混凝土抗压强度设计值 ，钢筋抗拉强度设计值 ，受拉钢筋面积 ，取 、。（1）按截面内力平衡计算受压区高度 ，再计算相对受压区高度 。（2）依据计算结果及试验现象，判断梁的破坏类型，并说明破坏前的先后顺序。（3）将试验过程对应到适筋梁工作的三个阶段，说明各阶段的主要特征及其工程意义。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）建筑类《建筑结构》45分钟专题训练卷专辑，共172份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固建筑类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加建筑类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《建筑识图与构造》《土木工程力学基础》《建筑材料》《建筑施工组织与管理》《建筑施工技术与机械》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）建筑类 《建筑结构》 项目二：受弯构件 任务二：钢筋混凝土受弯构件正截面 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 第一类T形截面梁的判别条件为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】T形截面可分为两类：第一类T形截面：中性轴在翼缘内，第二类T形截面：中性轴在梁肋内。 2. 适筋梁最主要的破坏特征是破坏截面上（ ） A. 受拉钢筋不屈服，受压区混凝土被压碎 B. 受压区混凝土先压碎，然后是受拉钢筋屈服 C. 受拉钢筋屈服的同时，受压区混凝土被压碎 D. 受拉钢筋先屈服，然后，受压区混凝土被压碎 【答案】D 【解析】适筋梁是指含有正常配筋的梁。其破坏的主要特点是受拉区混凝土先出现裂缝，然后受拉钢筋达到屈服强度，最后受压区混凝土被压碎，构件即告破坏。 3. 受弯构件正截面受弯承载力计算中，适筋梁的受压区高度x应满足（ ） A. x ≤ ξb B. x ≥ ξb C. x ≤ 2 D. x ≥ 2 【答案】A 【解析】适筋梁破坏时受拉钢筋先屈服，受压区混凝土随后达到极限压应变。为保证构件属于适筋梁，受压区高度应不大于界限受压区高度，即 x ≤ ξb ，因此选 A。 4. 梁正截面的破坏形式主要与梁内纵向受拉钢筋的______有关（ ） A. 根数 B. 分布情况 C. 配筋率 D. 抗拉强度 【答案】C 【解析】本题考查梁正截面破坏的影响因素，与配筋率有关。 5. 提高混凝土强度等级对梁受弯承载力的影响是（ ） A. 显著提高 B. 略微提高 C. 使承载力降低 D. 降低 【答案】B 【解析】梁的正截面受弯承载力主要受受拉钢筋和截面尺寸影响。提高混凝土强度等级可提高受压区混凝土的承载能力，但在通常配筋条件下影响相对有限，因此选 B。 6. 某钢筋混凝土梁在正常使用期间突然发生脆性破坏，可能的原因是（ ） A. 钢筋配置过多 B. 钢筋配置过少 C. 混凝土强度过高 D. 施工质量差但未出现裂缝 【答案】A 【解析】钢筋配置过多时，受拉钢筋可能尚未屈服，受压区混凝土就已达到极限压应变并压碎，构件变形和裂缝发展不充分，破坏具有脆性特征。因此选A。钢筋配置过少通常发生少筋破坏，受拉钢筋先屈服，具有较明显的变形和裂缝预兆。 7. 受弯构件正截面受弯承载力计算中，“界限受压区高度”是指（ ） A. 受拉钢筋屈服时的受压区高度 B. 受压混凝土被压碎时的受压区高度 C. 受拉钢筋与受压混凝土同时破坏时的受压区高度 D. 箍筋屈服时的受压区高度 【答案】C 【解析】界限受压区高度对应适筋梁与超筋梁的界限状态：受拉钢筋达到屈服强度时，受压区混凝土同时达到极限压应变。因此选 C。 8. 提高截面的抗弯能力，应优先考虑（ ） A. 提高受力钢筋的强度等级 B. 增加钢筋的数量 C. 加大截面宽度 D. 加大截面高度 【答案】D 【解析】加大截面高度对提高截面抗弯能力效果最明显，优先考虑加大截面高度，A、B、C选项提高抗弯能力效果相对较弱。 9. 下列可以增加梁的正截面受弯承载力的措施是（ ） A. 增加箍筋用量 B. 提高混凝土强度等级 C. 减小梁的截面高度 D. 减小受拉钢筋用量 【答案】B 【解析】提高混凝土强度等级可提高受压区混凝土的承载能力，从而增加梁的正截面受弯承载力。增加箍筋主要影响斜截面受剪承载力，减小截面高度或受拉钢筋用量则不利于正截面受弯承载力，因此选 B。 10. 雨篷如图所示，以下关于雨篷的说法正确的是（ ） A. 雨篷板受弯 B. 雨篷板受扭 C. 雨篷梁受弯 D. 雨篷梁受剪 【答案】A 11. 受弯构件正截面受弯承载力计算中，适筋梁的配筋率应（ ） A. 不小于最小配筋率 B. 不大于最大配筋率 C. 处于最小配筋率与最大配筋率之间 D. 不受配筋率限制 【答案】C 【解析】适筋梁的配筋率应满足最小配筋率要求，以避免少筋破坏；同时应不超过最大配筋率，以避免超筋破坏。因此配筋率应处于最小配筋率与最大配筋率之间，选 C。 12. 钢筋混凝土梁中纵向钢筋的主要作用是（ ） A. 减小梁的挠度变形 B. 承受弯矩产生的拉力 C. 承受剪力产生的主拉应力 D. 防止温度变化引起混凝土开裂 【答案】B 【解析】本题考查梁中纵向钢筋的主要作用，主要作用是承受由弯矩在梁内产生的拉力，需要熟记。 13. 梁的正截面受弯承载力计算中，不考虑受拉区混凝土作用的原因是（ ） A. 受拉区混凝土强度低 B. 受拉区混凝土已开裂 C. 受拉区混凝土变形大 D. 受拉区混凝土配置钢筋后无需参与工作 【答案】B 【解析】梁受弯时，受拉区混凝土开裂后，其抗拉作用不稳定且相对较小，正截面受弯承载力计算中通常不考虑其作用，选 B。 14. _____破坏前有明显的预兆，为塑性破坏。（ ） A. 少筋梁 B. 超筋梁 C. 适筋梁 D. 以上都对 【答案】C 【解析】适筋梁在破坏前，受拉区钢筋先屈服，随后受压区混凝土被压碎，会有明显的裂缝开展等迹象，属于塑性破坏；少筋梁一旦开裂就迅速破坏，超筋梁是受压区混凝土被压碎时钢筋未屈服，它们破坏前都无明显预兆，是脆性破坏，因此本题选C。 15. 单筋矩形截面梁的经济配筋率为（ ） A. 0.6%～1.5% B. 0.5%～1.6% C. 0.8%～1.9% D. 0.9%～1.8% 【答案】A 【解析】单筋矩形截面梁的经济配筋率一般在0.6%～1.5%之间，在这个范围内既能满足结构要求，又能较好地控制成本，所以选A。 16. 一根矩形截面钢筋混凝土梁受弯，受拉钢筋配置适当，破坏前受拉钢筋先屈服，随后受压区混凝土压碎。这种正截面破坏属于（ ） A. 少筋破坏，受拉钢筋配置偏少 B. 适筋破坏，钢筋与混凝土依次达到极限 C. 超筋破坏，受压区混凝土先压碎 D. 斜拉破坏，腹部斜裂缝迅速开展 【答案】B 【解析】受拉钢筋先屈服、受压区混凝土随后压碎是适筋梁正截面受弯破坏的特征，破坏前有一定变形和预兆。少筋梁通常在钢筋屈服前发生脆性破坏，超筋梁则是混凝土先压碎；斜拉破坏属于斜截面受剪破坏。 17. 某矩形截面钢筋混凝土梁的受拉钢筋面积和材料强度保持不变，仅将截面宽度适当增大。在其他条件相同且仍为适筋梁的前提下，该梁正截面受弯承载力通常会（ ） A. 增大，受压区混凝土面积随之增加 B. 减小，受拉钢筋应力随之降低 C. 不变，承载力仅由受拉钢筋面积决定 D. 无法判断，截面宽度与受弯承载力无关 【答案】A 【解析】适筋梁正截面受弯承载力与截面受压区尺寸有关，增大截面宽度会提高受压区混凝土所能承担的压力，因此在题设条件下承载力通常增大。受弯承载力并非仅由受拉钢筋面积决定，截面尺寸和材料强度也会影响结果。 18. 某钢筋混凝土梁的纵向受拉钢筋因施工偏差布置得比设计位置更靠近截面中部，导致有效高度减小。在其他条件不变且构件仍按适筋梁工作时，其正截面受弯承载力通常会（ ） A. 增大，受拉钢筋至受压边缘距离减小 B. 减小，受拉钢筋对截面受弯的力臂减小 C. 不变，纵向钢筋面积没有发生变化 D. 增大，混凝土受压区高度必然随之增加 【答案】B 【解析】有效高度减小会缩短受拉钢筋合力点与混凝土受压合力点之间的力臂，因而正截面受弯承载力通常降低。钢筋面积未变并不意味着承载力不变，钢筋在截面中的位置也是重要影响因素。 19. 矩形截面钢筋混凝土梁按单筋适筋截面设计。为避免正截面破坏时受压区混凝土先于受拉钢筋达到极限状态，应满足的基本条件是（ ） A. 相对受压区高度不大于界限相对受压区高度 B. 相对受压区高度不小于界限相对受压区高度 C. 受拉钢筋面积大于界限配筋面积即可 D. 受压区高度等于梁截面有效高度即可 【答案】A 【解析】适筋截面要求受拉钢筋能够先达到屈服，受压区混凝土随后达到极限状态，因此相对受压区高度应不大于界限相对受压区高度。若相对受压区高度过大，截面可能发生超筋破坏，受压区混凝土先压碎。 20. 一根钢筋混凝土梁正截面设计时，受拉钢筋面积保持不变，截面高度和材料强度也不变，仅增大截面宽度。关于该梁正截面受弯承载力变化的判断，正确的是（ ） A. 承载力通常增大，受压区混凝土承担的压力提高 B. 承载力通常减小，受拉钢筋的屈服强度降低 C. 承载力保持不变，只有截面高度影响受弯性能 D. 承载力必然降低，受压区混凝土的面积增大 【答案】A 【解析】增大截面宽度会增加受压区混凝土的面积，提高受压区所能提供的压力，在题设的其他条件不变时，正截面受弯承载力通常增大。钢筋屈服强度不会因截面宽度变化而降低，受弯性能也不只受截面高度影响。 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 简述钢筋混凝土适筋梁正截面受弯破坏的发展过程及其受力特征。 【答案】（1）荷载较小时，梁基本处于弹性工作阶段，受拉区混凝土逐渐出现裂缝，受拉钢筋承担的拉力逐渐增加。 （2）荷载继续增加，受拉钢筋先达到屈服强度，钢筋应变和梁的变形明显增大。 （3）随后受压区混凝土达到极限压应变并压碎，截面丧失承载能力；这种破坏通常具有一定延性和明显预兆。 【解析】适筋梁正截面的关键特征是受拉钢筋先屈服、受压区混凝土后压碎。按裂缝发展、钢筋屈服和混凝土压碎的顺序说明，可区分适筋破坏与少筋、超筋破坏。 22. 简述正截面承载力计算的基本假定和等效矩形应力图形基本假定。 【答案】（1）平截面假定：梁弯曲变形后，正截面应变仍保持平面。 （2）不考虑受拉区混凝土对正截面受弯承载力的贡献。 （3）等效矩形应力图形假定：受压区混凝土应力按矩形分布，矩形应力图形的应力值为α1fc，受压区高度为x。 （4）纵向钢筋的应力根据钢筋应变按本构关系确定，并受钢筋强度设计值限制；纵向受拉钢筋的极限拉应变取0.01。 【解析】正截面承载力计算采用平截面假定，即截面变形后仍保持平面；受拉区混凝土开裂后，不计其对正截面受弯承载力的贡献。混凝土受压区采用等效矩形应力图形，其应力值为α1fc、受压区高度为x。纵向钢筋应力根据钢筋应变按本构关系确定，并受钢筋强度设计值限制；纵向受拉钢筋的极限拉应变取0.01。 23. 施工检查发现一根钢筋混凝土梁的纵向受拉钢筋数量比设计要求少，且梁仍承受弯矩。说明这种偏差对正截面受弯性能的主要影响，并指出设计中限制最小配筋量的目的。 【答案】（1）受拉钢筋数量减少会降低正截面受弯承载力，并可能使截面由适筋状态转为少筋状态。 （2）少筋截面在受拉区混凝土开裂后，受拉钢筋可能很快达到屈服，构件变形迅速增大，破坏延性较差。 （3）限制最小配筋量是为了使构件开裂后仍具有必要的受弯承载能力和变形能力，避免发生突然脆性破坏。 【解析】受拉钢筋承担梁正截面受弯时的主要拉力，钢筋配置不足会使混凝土开裂后截面承载能力骤降。最小配筋要求用于避免少筋破坏，保障构件开裂后的承载和延性。 24. 简述钢筋混凝土梁正截面超筋破坏的发生条件、破坏过程及其主要工程危害。 【答案】（1）当受拉钢筋配置过多或相对受压区高度超过界限值时，截面可能形成超筋状态。 （2）荷载增加过程中，受压区混凝土先达到极限状态并压碎，此时受拉钢筋通常尚未充分屈服。 （3）超筋破坏延性较差、破坏前征兆不明显，工程中应通过控制配筋和满足界限条件加以避免。 【解析】判断超筋破坏应关注受压区混凝土与受拉钢筋达到极限状态的先后顺序。混凝土先压碎而钢筋未充分屈服会造成脆性破坏，因此设计需控制相对受压区高度并避免配筋过多。 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 某钢筋混凝土矩形截面梁承受均布荷载，截面宽度 ，截面有效高度 ，纵向受拉钢筋面积 。混凝土轴心抗压强度设计值 ，钢筋抗拉强度设计值 ，混凝土受压区等效矩形应力图形系数 。已知该梁满足适筋梁条件，不考虑受压钢筋。（1）计算受压区高度 。（2）计算该梁正截面受弯承载力设计值 ，并判断当弯矩设计值 时，截面是否满足承载力要求。 【答案】（1）由截面内力平衡，x=fyA_s/(α1)=360×1520/(1.0×14.3×250)=153.1 mm。（2）Mu=α1 x(−x/2)=1.0×14.3×250×153.1×(465−153.1/2)=212.8×106 N·mm=212.8 kN·m。由于Mu=212.8 kN·m> M=105 kN·m，截面满足承载力要求。 【解析】（1）由截面内力平衡，x=fyA_s/(α1)=360×1520/(1.0×14.3×250)=153.1 mm。（2）代入受弯承载力公式，Mu=α1 x(−x/2)=1.0×14.3×250×153.1×(465−153.1/2)=212.8×106 N·mm=212.8 kN·m。由于212.8 kN·m>105 kN·m，截面满足承载力要求。 26. 某钢筋混凝土矩形截面梁正截面设计时，截面宽度 ，有效高度 ，弯矩设计值 。混凝土轴心抗压强度设计值 ，纵向受拉钢筋抗拉强度设计值 ，等效矩形应力图形系数 ，适筋梁界限相对受压区高度 。按单筋矩形截面梁计算，取受压区高度较小的解。（1）计算受压区高度 。（2）计算所需纵向受拉钢筋面积 ，并校核截面是否满足适筋梁条件。 【答案】（1）由 ，解得 。（2）。，满足适筋梁条件。 【解析】（1）代入 ，取较小根，得 。（2）由内力平衡，；相对受压区高度小于界限值，符合适筋梁条件。 四、综合应用题（本大题共4小题，共30分） 27.（5分）某施工项目采用矩形截面钢筋混凝土简支梁，截面宽度 ，截面有效高度 ，混凝土轴心抗压强度设计值 ，受拉钢筋抗拉强度设计值 ，受拉钢筋面积 。按单筋矩形截面计算，取矩形应力图系数 ，界限相对受压区高度 。（1）计算受压区高度 和正截面受弯承载力设计值 。（2）计算相对受压区高度 ，判断该梁属于适筋梁、超筋梁还是少筋梁。（3）简述该梁适筋破坏时受拉钢筋与受压区混凝土的典型受力发展过程。 【答案】（1）由 ，得 。 。（2），且受拉钢筋面积大于按最小配筋率要求确定的面积，因此属于适筋梁。（3）受拉钢筋先屈服，梁的挠度和裂缝宽度明显增大；随后受压区混凝土压碎，构件达到正截面受弯承载力。 【解析】（1）按截面内力平衡求 ，再以钢筋拉力乘以内力臂求弯矩。（2）相对受压区高度小于界限值且不属于少筋截面，故为适筋梁。（3）适筋梁破坏具有钢筋先屈服、混凝土后压碎的特征。 28.（5分）某施工现场对一根现浇钢筋混凝土矩形简支梁进行设计复核。梁截面宽度为 250 mm，截面高度为 500 mm，受拉钢筋合力点至受压边缘的距离为 50 mm，配置受拉钢筋 3 根直径 20 mm 的 HRB400 钢筋。已知混凝土轴心抗压强度设计值为 14.3 MPa，钢筋抗拉强度设计值为 360 MPa，假定截面为单筋矩形截面，且受压区高度满足适筋梁条件。（1）计算受拉钢筋面积，并根据截面内力平衡计算混凝土受压区高度及正截面受弯承载力设计值。（2）若该梁跨中弯矩设计值为 120 kN·m，判断该截面正截面承载力是否满足要求，并说明依据。（3）简述适筋梁从加载到正截面破坏过程中三个工作阶段的主要特征。 【答案】（1）受拉钢筋面积为 。由内力平衡，。有效高度 ，正截面受弯承载力为 。（2）满足要求。截面受弯承载力设计值 大于弯矩设计值 。（3）第一阶段为未裂阶段，混凝土全截面工作；第二阶段为带裂缝工作阶段，受拉区混凝土退出主要受力，拉力主要由钢筋承担；第三阶段为破坏阶段，受拉钢筋屈服后受压区混凝土压碎，梁发生延性破坏。 【解析】（1）按圆截面面积公式计算钢筋面积；由 求受压区高度，再按 计算承载力。（2）比较承载力设计值与弯矩设计值，承载力大于作用效应，故满足正截面承载力要求。（3）适筋梁经历未裂、带裂缝工作和破坏三个阶段，破坏时钢筋先屈服、受压混凝土后压碎。 29.（10分）某施工图复核项目中，一根矩形截面钢筋混凝土简支梁承受跨中集中荷载，按正截面受弯设计。梁截面宽度为300 mm，有效高度为500 mm，受拉钢筋面积为1800 mm2，混凝土抗压强度设计值为14.3 MPa，钢筋抗拉强度设计值为360 MPa。采用矩形应力图计算，忽略受压钢筋，且假定截面满足适筋条件。按截面内力平衡，令混凝土受压合力等于受拉钢筋拉力；内力臂取有效高度减去受压区高度的一半。（1）计算混凝土受压区高度和截面正截面受弯承载力设计值，结果分别以mm和kN·m表示。（2）若该梁跨中弯矩设计值为280 kN·m，判断截面承载力是否满足要求。（3）复核发现实际受拉钢筋面积只有设计值的75%，说明其对正截面承载力和破坏特征的影响。 【答案】（1）受拉钢筋拉力为360×1800＝648000 N。由受压合力与受拉钢筋拉力平衡，受压区高度 x＝648000÷（14.3×300）≈151 mm。内力臂 z＝500－151÷2≈424.5 mm，正截面受弯承载力设计值 M＝648000×424.5≈275.1×106 N·mm＝275.1 kN·m。 （2）275.1 kN·m小于280 kN·m，按题给计算模型，截面正截面受弯承载力不满足要求。 （3）受拉钢筋面积降至1350 mm2，钢筋拉力和截面受弯承载力均会降低；若配筋低于适筋截面的合理范围，梁可能转为少筋破坏，受拉混凝土开裂后变形迅速增大，破坏延性较差。 【解析】（1）先用截面内力平衡求受压区高度，再用钢筋拉力乘以内力臂求弯矩承载力；换算时1 kN·m等于106 N·mm。（2）将计算承载力与弯矩设计值比较，承载力小于设计弯矩，因此不满足要求。（3）受拉钢筋减少会降低截面拉力及承载力；配筋不足时可能出现少筋破坏，不能仅凭钢筋比例直接判定具体破坏类型，还需结合最小配筋和截面条件复核。 30.（10分）某检测人员对一根钢筋混凝土矩形梁进行荷载试验，记录到：初始加载时梁基本未开裂；继续加载后，受拉区出现裂缝并逐渐增宽；接近破坏时，受拉钢筋应变迅速增大，梁挠度明显增加，最终受压区混凝土压碎。该梁截面宽度 ，有效高度 ，混凝土抗压强度设计值 ，钢筋抗拉强度设计值 ，受拉钢筋面积 ，取 、。（1）按截面内力平衡计算受压区高度 ，再计算相对受压区高度 。（2）依据计算结果及试验现象，判断梁的破坏类型，并说明破坏前的先后顺序。（3）将试验过程对应到适筋梁工作的三个阶段，说明各阶段的主要特征及其工程意义。 【答案】（1）。。（2）因 ，且试验表现为钢筋应变迅速增大后混凝土压碎，属于适筋破坏；受拉钢筋先屈服，受压区混凝土随后压碎。（3）第一阶段为未裂阶段，混凝土截面整体工作，适用于正常使用初期分析；第二阶段为带裂缝工作阶段，受拉混凝土退出主要受力，钢筋承担拉力，是正常使用阶段的主要工作状态；第三阶段为破坏阶段，钢筋屈服、裂缝和挠度显著发展，最终混凝土压碎，体现承载力极限状态。 【解析】（1）由拉力与混凝土压力平衡求 ，再除以有效高度得 。（2）相对受压区高度低于界限值，且钢筋先屈服，符合适筋破坏特征。（3）三个阶段依次体现未裂、带裂缝工作和承载力极限状态。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $