计算题
1. 图示结构沿梁长的承载力均为(±)Mu,其中(P?qL)。 求:1)按弹性理论计算,其极限承在力Pu; 2)若取调幅系数为0.25,则调幅后A支座弯距; 3)若按塑性理论计算, 极限承载力Pu。(15分) PAL/2LL/2qL 解:(1)按弹性理论计算,利用弯矩分配法,求出最大弯矩绝对值出现在边支座A处,则由 Mu?96Mu13 PuL 得出Pu?9613L (2)若取调幅系数为0.25,则调幅后A支座弯矩为 MA?(1?0.25)?Mu?0.75Mu
(3)若按塑性理论计算,则当支座、跨中都达到Mu时,梁才达到极限承载力,此时Pu
为:
8Mu1 PuL 则 Pu?4L16Mu12BC 跨为:Mu?Mu?quL 则 qu?
8L2AB跨为: Mu?Mu?2.已知一两端固定的单跨矩形截面梁受均布荷载作用,其净距为6m,截面尺寸
200mm?500mm,采用C20混凝土,fc?9.6N/mm2支座截面配置了3Φ16钢筋,跨中
22截面配置了3Φl 6钢筋fy?210N/mm,As?603mm,?b?0.614,梁的受剪承载力
满足要求。按单筋截面计算,两端固定梁的弹性弯矩:支座M?求:(共15分)
1212qln,跨中M?qln。1224(1) 支座截面出现塑性铰时,该梁承受的均布荷载q1;(5分) (2) 按考虑塑性内力重分布计算该梁的极限荷载q2;(5分) (3) 支座的调幅系数?。(5分)
解:(1)支座截面和跨中截面配筋相同,截面尺寸相同。因此截面的承载能力也相同。为Mu。 纵筋配筋率??603?0.65%??min
200?462Mu?As?fy(h0?x/2)
x?fyAs?1fcb?210?603?66mm
1.0?9.6?200??66?0.143,显然??0.614
500?38Mu?As?fy(h0?x/2)?210?603?428?54kN?m(2分)
由于荷载作用下,支座弯矩比跨中大,故支座先出现塑性铰,此时梁承受的均不荷载q1
12M1q1l2?Mu, 所以q1?2u?18kN/m(2分) 12l(2)显然0.1???0.35,可以按考虑塑性内力重分布方法计算,此时极限状态为支座和跨
2中均出现塑性铰,承载能力为Mu(2分),根据力平衡方程得到:2Mu?q2l/8
可以算出
q2?16Mu?24kN/m(2分) 2l(3)支座的调幅系数为 ??M弹?M塑M弹24?62/12?18?62/12??0.25 224?6/123.图示结构沿梁长的承载力均为(±)Mu,(共15分)
求: (1)按弹性理论计算,其极限承载力Pu(按弹性分析A支座弯矩M?(2)若取调幅系数为0.25,求调幅后A支座弯距和跨中弯距; (3)若按塑性理论计算, 极限承载力Pu PL/2LL/2L/2L3PL) 16PL/2 解:(1)按弹性理论计算,最大弯矩绝对值出现在中间支座A处,则由 Mu?16Mu3(5) PuL 得出Pu?163L (2)若取调幅系数为0.25,则调幅后A支座弯矩为 MA?(1?0.25)?Mu?0.75Mu 调幅后跨中弯矩为:M?1123PuL??MA?Mu(5) 4224 (3)若按塑性理论计算,则当支座、跨中都达到Mu时,梁才达到极限承载力,此时Pu为:
Mu?6Mu11(5) Mu?PuL 则 Pu?24L4.分别按弹性理论和塑性理论求图示连续梁的极限荷载,已知每个截面极限弯矩Mu为常数。(10分)
求:1)按弹性理论计算,其极限承载力Pu;
2)若取调幅系数为0.25,则调幅后A支座弯距; 3)若按塑性理论计算, 极限承载力Pu。 PL/2LL/2qL 解:(1)按弹性理论计算,最大弯矩绝对值出现在中间支座A处,则由 Mu?16Mu13(5) PuL 得出Pu?1613L (2)若取调幅系数为0.25,则调幅后A支座弯矩为 MA?(1?0.25)?Mu?0.75Mu 调幅后跨中弯矩为:M?125PuL?MA??Mu(5) 442 (3)若按塑性理论计算,则当支座、跨中都达到Mu时,梁才达到极限承载力,此时Pu为:
Mu?Mu?8Mu1PuL 则 Pu?(5) 4L5.一单跨两端固定矩形截面梁,跨中承受一集中荷载P,跨度为L分别按弹性理论和塑性
理论求的极限荷载,已知每个截面极限弯矩Mu为常数。(15分) 解:(1)按弹性理论计算,最大弯矩绝对值出现在边支座处,则由
Mu?8Mu1(5) PuL 得出Pu?8L (2)若取调幅系数为0.25,则调幅后A支座弯矩为 MA?(1?0.25)?Mu?0.75Mu 调幅后跨中弯矩为:M?135PuL?PuL?PuL(5) 43232 (3)若按塑性理论计算,则当支座、跨中都达到Mu时,梁才达到极限承载力,此时Pu为:
Mu?Mu?8Mu1(5) PuL 则 Pu?4L
6. 一单跨两端固定矩形截面梁,跨内承受均布线荷载q,跨度为L分别按弹性理论和塑性理论求的极限荷载,已知每个截面极限弯矩Mu为常数。(10分) 解:(1)按弹性理论计算,最大弯矩绝对值出现在中间支座A处,则由 Mu?12Mu1(5) quL2 得出qu?212L (2)若取调幅系数为0.25,则调幅后A支座弯矩为 MA?(1?0.25)?Mu?0.75Mu 调幅后跨中弯矩为:M?13quL2?MA?Mu(5) 84 (3)若按塑性理论计算,则当支座、跨中都达到Mu时,梁才达到极限承载力,此时Pu为:
Mu?Mu?8M1quL2 则 Pu?2u(5) 8L7.一单向连续板,受力钢筋的配置如图所示,采用C20混凝土,HPB235
钢筋。板厚为120mm。试用塑性理论计算该板所能承受的极限均布荷栽。 (15分)
解:取1m宽的板带作为计算单元,As=644mm2
1)计算跨中和支座截面的最大承载力
x?fyAs?1fcb?210?644?14mm
1.0?9.6?100??14?0.14,显然??0.614
120?20Mu?As?fy(h0?x/2)?210?644?93?12.6kN?m
2)按照塑性理论,该板能承受的极限荷载为:
qu?16Mu16?12.6??12.6kN/m 22l48.如图所示,一钢筋混凝土伸臂梁,恒荷载g和活荷载q1、q2均为均布荷载。试分别说明下面各种情况下的荷载的布置(15分) (1) 跨内截面最大正弯矩?Mmax; (2) 支座截面最大负弯矩?Mmax;
(3) 反弯点(跨内弯矩为0处)距B支座距离最大; (4) A支座的最大剪力Vmax; (5) B支座的最大剪力Vmax;
答:1)跨内截面最大正弯矩时:恒载满跨作用,活载1、2作用在AB跨,BC跨不作用活载;
2)支座截面最大负弯矩时:恒载满跨作用,活载1、2作用在BC跨,AB跨不作用活载; 3)反弯点距B支座距离最大时:恒载满跨作用,活载1、2作用在AB跨,BC跨不作用活载; 4)A支座的最大剪力Vmax:跨内截面最大正弯矩时:恒载满跨作用,活载1、2作用在AB跨,BC跨不作用活载。
5)B支座的最大剪力Vmax:恒载满跨作用,活载1、2作用在BC跨,AB跨不作用活载。
(完整版)钢筋混凝土第十章梁板结构试题答案
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