结构设计原理简答题

结构设计原理简答题

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1.试述钢筋混凝土受弯构件第Ⅱ工作阶段计算的基本假定?（5分)

答：平截面、弹性体、不考虑受拉区混凝土承受拉应力

2．钢筋混凝土梁内有几种钢筋?每种钢筋有何作用?它们各自如何确定？（10分)答：五种。纵筋:承受纵向拉、压力,由正截面承载力计算确定。箍筋：抗剪、定位、构成钢筋骨架,由计算和构造要求确定。斜筋:抗剪，由计算和构造要求共同确定。架立钢筋:形成钢筋骨架,定位，由构造确定;纵向水平钢筋,防止混凝土收缩、温度变化而引起的开裂，由构造确定。 ３．为什么预应力混凝土结构必须采用高强混凝土和高强钢筋?（10分）

答:采用高强混凝土的原因：预应力混凝土结构相对于普通钢筋混凝土结构而言，处在更高的应力状态，因而要求有较高的承压和其它能力，而高强混凝土具有较高的抗拉、抗弯、局部抗压等能力,而且有大的弹性模量，使得受力变形小、收缩徐变小、应力损失小，为了能充分发挥高强钢筋的作用，也必须采用高标混凝土。如果不使用高强钢筋，就无法克服由于预应力损失而建立起有效预应力。

１.什么是极限状态？试述《公路桥规》中承载能力极限状态计算的理论基础、设计原则及其表达式?（8分）答：结构或结构的一部分一旦达到某一状态就不能满足设计规定的功能要求,则此状态为极限状态。《公路桥规》中承载能力极限状态的计算以塑性理论为基础，设计的原则是作用效应的最不利组合的设计值必须小于结构抗力的设计值。R S d ≤0γ

2.钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力计算是建立在哪种斜截面破坏形式基础上的？其计算公式的上限值和下限值的意义是什么？(8分）答:斜截面剪压破坏形式基础上,计算公式的上限值用于控制截面最小尺寸;下限值来检查是否要按照计算配置箍筋。

3.简述先张法预应力混凝土的施工工艺流程。与后张法相比有何相同和不同点。(９分) 答：预制台座,张拉力筋、锚固力筋、浇筑混凝土并养生待强、放松张拉，运梁安装。相同:都可以使混凝土获得预应力;不同点:工艺不同、预应力的传递方式、有效预应力。

2．钢筋混凝土轴心受压短柱与长柱破坏各有什么特点？在计算中如何考虑长细比对柱的承载力的影响?(1０分）答:钢筋混凝土短柱破坏时,柱中部的横向挠度很小，其破坏是材料破坏即混凝土被压碎破坏。

钢筋混凝土长柱破坏前,横向挠度增加很快,使长柱的破坏来得比较突然，导致失稳破坏。

承载力计算中用短柱的承载力乘以稳定系数即考虑构件长细比增大的附加效应使构件的承载力降低的计算系数来考虑长柱的影响效应。

3．预应力混凝土受弯构件设计时，除进行正截面、斜截面强度计算外，还应该进行哪些内容的计算或验算？(９分)

答:预加力计算、预应力损失计算、应力计算、抗裂验算,变形计算、端部锚固区计算等

1.混凝土强度的基本代表值有哪些?混凝土立方体强度是如何确定的？(7分）答:立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗拉强度。立方体抗压强度：边长为1５0mm 的立方体标准试件，在2０℃±２℃的温度和相对湿度在95％以上的潮湿空气中养护28d,依照标准制作方法和试验方式测得的抗压强度值。

2.有三根矩形截面梁，截面尺寸相同,但配筋不同：ρ<ρｍｉn ，ρmin ≤ρ＜ρm ａx ，ρ>ρm ａｘ，问：它们各属于何种破坏形态？破坏时所能承受的最大弯矩怎样算？（以矩形截面为例用公式表示）(10分)答：少筋、适筋、超筋 少筋0W f M tk u γ=,适筋()20x h bx f M cd u -=,超筋()2000h h h b f M b b cd u ξξ-=

3．简述预应力混凝土受弯构件的破坏过程包括哪几个阶段以及各阶段若干不同的受力过程。(8分)

答:施工阶段：(１）预加应力阶段，此阶段是指从预加应力开始,至预加应力结束(即传力锚固)为止。（2）运输安装；

使用阶段：此阶段是指桥梁建成通车后的整个使用阶段。分为如下几个受力状态（根据构件受力后可能出现的特征状态）：消压、开裂、带裂缝工作;

破坏阶段：预应力混凝土受弯构件在破坏时预加应力损失殆尽，故其应力状态和普通钢筋混凝土构件相类似，其计算方法也基本相同。

1.钢筋混凝土结构裂缝按其产生的原因分为哪几类?这几类裂缝如何加以控制?（８分) 答：作用效应引起的裂缝，外加变形或约束变形引起的裂缝，钢筋锈蚀裂缝。

作用效应引起的裂缝:通过计算和构造措施加以控制。其他裂缝通过构造措施和施工工艺等措施加以控制。

2.简述钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的基本假定。(5分）答:(简要)平截面假定、不计混凝土的抗拉、混凝土压区矩形应力图形、材料应力应变物理关系。

３．有两个轴心受拉构件，其配筋数量、材料强度、截面尺寸等均相同,只是一个施加了预应力，另一个没施加预应力,试问这两个构件的承载力和开裂荷载是否相同?为什么?（要求以配有钢筋面积A Ｓ的矩形截面ｂ×h 为例写出各自的计算公式，钢筋强度ｆs ｄ，有效预压应力pc σ,钢筋混凝土开裂弯矩cr M ）（12分）答:两构件承载力相同，开裂荷载不同，施加了预应力的构件开裂荷载大。

计算承载力时，混凝土开裂不参加工作,只有钢筋参加工作，普通钢筋和预应力钢筋都到达屈服强度，故承载力为:u sd s N f A =

普通钢筋混凝土开裂弯矩为cr M ,而预应力混凝土构件的开裂弯矩=pc σｂh ＋cr M ，显然后者比前者大

1． 简述公路桥涵结构上作用的类型并解释。(8分)

答：公路桥涵结构上作用的类型分为:

永久作用(恒载)：在设计使用期内,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。

可变作用：在设计使用期内,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的作用。 偶然作用：在设计使用期内，不一定出现,但一旦出现,其值很大且持续时间很短的作用。

2.简述钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪钢筋设计的基本步骤。(10分)答：钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪钢筋设计的基本步骤为：

(１）复核截面尺寸是否满足要求 (２）确定是否需按计算配腹筋:(3）计算剪力值的确定 （４）箍筋设计（５）弯起钢筋设计

3.预应力损失的原因有哪些。（7分）

答:预应力损失的原因有:(1）预应力钢筋与管道壁间摩擦引起的应力损失 （2）锚具变形，钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失（3)钢筋与台座间的温差引起的应力损失

(4)混凝土弹性压缩引起的应力损失(5)钢筋松弛（徐舒）引起的应力损失（6)混凝土的收缩和徐变引起的应力损失

1．钢筋混凝土结构对所使用的钢筋有何要求？(5分）答：钢筋混凝土结构对所使用的钢筋

要求:具有高强度,良好的塑性和可焊性,同时与混凝土有较好的粘结性能。

2.轴心受压构件设置纵向钢筋和箍筋的作用是什么?(８分）答:纵向钢筋的作用: （1)协助混凝土受压，减小截面尺寸(2)承受可能存在的不大的弯矩（3）防止构件的突然脆性破坏

普通箍筋的作用：防止纵向钢筋的局部压屈,并与纵向钢筋形成钢筋骨架,便于施工 螺旋箍筋的作用：使截面中间部分(核心)混凝土成为约束混凝土，从而提高构件的强度和延性。

3．简述预应力混凝土受弯构件的预应力钢筋估算的一般方法。（1２分)

答:预应力混凝土梁应进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态计算,并满足《公桥规》中对不同受力状态下规定的设计要求，预应力钢筋截面积估算应根据这些限值条件进行。预应力混凝土梁一般以抗裂性控制设计,因此预应力混凝土梁预应力钢筋截面积一般按正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。

1．桥梁结构的功能包括哪几方面的内容？我国《公路桥规》规定了结构设计哪三种状况?(6分） 答：桥梁结构的四项基本功能要求:（1）结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等的作用 ；(2)结构在正常使用条件下具有良好的工作性能；（３)结构在正常使用和正常维护条件下，在规定的时间内，具有足够的耐久性；(4)在偶然荷载作用下或偶然事件发生和发生后，结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌。我国《公路桥规》规定的三种状况:（１）持久状况;（2）短暂状况；（3)偶然状况

2．两类偏心受压构件的破坏特征有何区别?其判别条件是什么?（9分）答:大偏心受压破坏破坏特征:部分受拉，部分受压,受拉钢筋应力先达到屈服强度,随后,混凝土被压碎,受压钢筋达屈服强度。构件的承载力取决于受拉钢筋的强度和数量。破坏性质：塑性破坏。小偏心受压破坏破坏特征：，一般是靠近偏心力一侧的混凝土首先达到极限压应变而压碎,该侧的钢筋达到屈服强度，远离偏心力一侧的钢筋不论受拉还是受压，一般达不到屈服强度。构件的承载力取决于受压区混凝土强度和受压钢筋强度。破坏性质:脆性破坏。

判别条件:当b ξξ≤时，为大偏心受压破坏b ξξ>时,为小偏心受压破坏

3.什么是先张法、后张法的预应力混凝土结构?比较他们的相同点和不同点。（10分）

答：先张法:先张拉钢筋后浇注混凝土,等混凝土强度达到设计所要求的值，再放张钢筋。 后张法：先浇注混凝土,等混凝土强度达到设计所要求的值，再张拉钢筋。

不同点:施工工艺不同，建立预应力的方法不同，先张法是靠钢筋和混凝土之间的粘结力来传递和保持预加应力,而后张法是靠工作锚具来传递和保持预加应力。

相同点:都是通过张拉钢筋在混凝土内部建立预压应力

1．什么是剪跨比？剪跨比的大小不同使无腹筋简支梁出现何种破坏形式？答：剪跨比:用0

Vh M m =来表示，此处M 和V 分别为剪弯区段中某个竖直截面上的弯矩和剪力,0h 为截面有效高度。一般把m 的这个表达式称为“广义剪跨比”，它实质上反映了梁内正应力σ与剪应力τ的相对比值。

剪跨比的大小不同使无腹筋简支梁出现：斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏。

2.简述预应力混凝土受弯构件的破坏过程包括哪几个阶段以及各阶段若干不同的受力过程。答：施工阶段：(1)预加应力阶段,此阶段是指从预加应力开始,至预加应力结束(即传

力锚固)为止。(2)运输安装;使用阶段：此阶段是指桥梁建成通车后的整个使用阶段。分为如下几个受力状态（根据构件受力后可能出现的特征状态):消压、开裂、带裂缝工作;

破坏阶段:预应力混凝土受弯构件在破坏时预加应力损失殆尽,故其应力状态和普

通钢筋混凝土构件相类似，其计算方法也基本相同。

3．什么是换算截面？以图示单筋矩形截面为例（换算系数或弹模比为αEs ）,求钢筋的换算面积A ｓc 和钢筋混凝土开裂截面的换算截面面积Ａ0（给出过程和说明）并绘出换算截面图。

答：换算截面:将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面。

假想的混凝土所承受的总拉力应该与钢筋承受的总拉力相等,故s s sc c A A σσ= 而c s Ec σσα=，所以钢筋的换算面积为sc s s c Ec s A A A σσα==

受压区混凝土面积和受拉区面积所组成的截面为钢筋混凝土开裂截面的换算截面，换算截面面积为:

１.通过绘制简图和写出表达式,说明混凝土弹性模量的三种表示方法。(9分)答:简图略，混凝土弹性模量的三种表示方法:

原点弹性模量（初始弹性模量）:过原点作切线,该切线的斜率即原点弹性模量。

/0c ce E tg σεα==混凝土的切线模量:过应力应变曲线上某一应力作切线，该切线的斜率即为相应于该应力的切线模量。//c E d d σε=变形模量：连接混凝土应力应变曲线的原点O

及曲线上某一点作割线,该割线的斜率即变形模量。 ///1c c c E tg ασε==

２.采用双筋截面的条件是什么？（６分）答:(1）当截面承受的弯矩组合设计值较大，截面尺寸受到限制，混凝土强度不宜提高的情况下。（2）梁截面承受异号弯矩时。(2）构造要求。

３.试说明引起后张法预应力混凝土构件应力损失的主要原因和预防措施。(１0分）

答：后张法预应力混凝土构件应力损失的主要原因有:

预应力钢筋与管道壁间摩擦引起的应力损失;锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失；混凝土弹性压缩引起的应力损失；钢筋松弛（徐舒)引起的应力损失；混凝土的收缩和徐变引起的应力损失。

预防措施有:可采用两端张拉、超张拉，选用变形小的锚具，采用低松弛预应力筋等。

1．简述设置预拱度的目的，及按《公路桥规》规定如何设置预拱度？（6分）答:设置预拱度的目的：设置预拱度的目的是为了消除结构重力这个长期荷载引起的变形,另外，希望构件在平时无静活载作用时保持一定的拱度。

设置要求:当由短期效应组合并考虑长期效应影响产生的长期挠度不超过L/1６０0,可不设置预拱度；当不符合上述规定时则应设置预拱度。预拱度值=结构自重长期挠度＋1/２可变

荷载频遇值长期挠度。

2.简述适筋梁、超筋梁和少筋梁的的主要破坏特点。（9分) 答:适筋梁破坏始于受拉钢筋的屈服，而后受压混凝土压碎。由于破坏是由钢筋先屈服,钢筋塑性伸长得到充分发展,破坏前梁的裂缝发生、发展，挠度变形较大,属“塑性破坏”。超筋破坏是在钢筋较多的情况下,破坏时钢筋应力尚小于屈服强度,破坏始于受压混凝土先被压碎。破坏前，梁的裂缝不宽,挠度也不大，无明显破坏预兆,属“脆性破坏”。少筋梁在开裂前,荷载一挠度曲线基本为直线，梁一旦开裂,受拉钢筋立即达到屈服强度,挠度陡增，裂缝少而宽。沿梁高延伸,使梁的承载力很快丧失。破坏较突然属“脆性破坏”。

３.为什么预应力混凝土结构必须采用高强度等级的混凝土和高强钢筋?（10分)

答：（1）预应力混凝土结构施工的通常做法是张拉钢筋，使其伸长后再加以锚固,将其反力传递于混凝土,造成钢筋受拉而混凝土受压的预应力状态。这种预应力状态必须依靠高强度钢筋的张拉和回压来建立，混凝土由于受到很高的压应力也必须采用高强度等级的混凝土。

（2）钢材强度越高,混凝土强度级别也相应提高，只有这样才能充分发挥高强钢材的抗拉强度,有效地减小构件截面尺寸，因而也可减轻结构自重。

（3）不采用高强度的钢筋,就无法克服由于各种因素所造成的应力损失，也就不可能有效地建立预应力。

1．试绘制混凝土棱柱体试件在一次短期荷载下的应力-应变曲线图，并简述曲线的组成和特征点。答:（1）图略;(２）曲线的组成由三个阶段:上升段OＣ，下降段CD和收敛段DE；(3)特征点:A点对应的应力为比例极限，C点对应的应力为峰值应力，对应的应变为峰值应变，D点为反弯点，Ｅ点为收敛点

2.钢筋混凝土轴心受压短柱与长柱在破坏时表现了什么不同的破坏特点?在承载力计算中如何考虑长柱影响效应的？答：钢筋混凝土短柱破坏时，柱中部的横向挠度很小,其破坏是材料破坏即混凝土被压碎破坏。;钢筋混凝土长柱破坏前,横向挠度增加很快,使长柱的破坏来得比较突然,导致失稳破坏。

承载力计算中用短柱的承载力乘以稳定系数即考虑构件长细比增大的附加效应使构件的承载力降低的计算系数来考虑长柱的影响效应。

3.预应力混凝土构件的优越性主要有哪些？不足之处体现在哪些方面?（11分）

．.答:预应力混凝土结构的优越性主要有:（１）提高肋构件的抗裂度和刚度。

（２)可以节省材料,减少自重。(3）可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。（４）结构质量安全可靠。5)预应力可作为结构构件连接的手段。

不足之处：(1）工艺复杂,对施工质量要求甚高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。（2)需要有专门设备，如：张拉机具、灌浆设备等。先张法需要有张拉台座；后张法还要耗用数量较多、质量可靠的锚具等。(3)预应力反拱度不易控制。(4)预应力混凝土结构的开工费用较大,对于跨径小、构件数量少的工程,成本较高。

1.在进行钢筋混凝土结构构件计算时,为什么除满足承载力要求外还必须满足裂缝宽度和变形的要求？（5分)答：（1）还必须满足裂缝宽度的要求：a、使用功能要求；ｂ、外观要求，心理界限;c、耐久性的要求；

(2）还必须满足变形的要求：a、挠度过大，损坏使用功能；b、使相邻构件开裂、压碎;c、心理安全 ;d、挠度过大,发生振动,动力效应。

a b 'A h o h 'f A

γ0

M

(b -b)h b

２.试绘出第二类单筋Ｔ形截面梁的截面承载力计算图示,并写出其基本计算公式和适用条件。（８分） 3．试述预应力混凝土受弯构件从预加应力到承受外荷载,直至最后破坏的各个阶段。给梁施加预应力是为了提高梁的承载力吗?为什么？(12分) 试绘出第二类单筋T 形截面梁的截面承载力计算图示,并写出其基本计算公式和适用条件。(８分) 答：(1)计算简图: (2）基本公式: (3)适用条件： 3.（12分)答：预应力受弯构件的破坏过程(三个主要阶段):（一）施工阶段1、预加力阶段——施加预加力的全过程2、运输、安装阶段 (二)正常使用（营运)阶段(１）加载至手拉边缘混凝土预压应力为零（弹性阶段） （2）加载至受拉区裂缝即将出现(弹性)（3）带裂缝工作阶段 (三）破坏阶段 承载能力不提高,因为在正常配筋范围内，预应力混凝土受弯构件的破坏弯矩主要与构件的组成材料受力性能有关，其破坏弯矩值与同条件普通钢筋同梁的破坏弯矩值几乎相同，只是大大改善了结构在正常使用阶段的工作性能。 1．与匀质弹性材料梁的变形计算相比,钢筋混凝土梁的变形计算有何不同?为什么?答：主要是使用阶段的刚度不同。对匀质弹性材料而言,当截面和材料一定时，截面刚度就是常数，弯矩Ｍ和挠度f 成线性关系。对钢筋混凝土梁而言，裂缝出现后的带裂缝工作阶段,混凝土的变形模量降低，由于受拉区混凝土开裂，梁的惯性矩发生变化，刚度下降,挠度ｆ比弯矩M 增加得快,因而其计算刚度不能取EI ，刚度Ｂ沿梁长是一个变数。 2．钢筋混凝土适筋梁受力破坏经历了哪几个工作阶段?简述各阶段中正截面上应力的变化情况。答:(１）经历了三个阶段：第Ⅰ阶段:梁没有裂缝,第Ⅱ阶段:梁带裂缝工作，第Ⅲ阶段:破坏阶段。 （２）第Ⅰ阶段：梁全截面工作，拉应力和压应力其本呈三角形分布，纵向钢筋承受正向拉应力。混凝土处于弹性工作阶段,应力与应变成正比。第Ⅰ阶段末：混凝土受压区其本呈三角形分布，受拉区混凝土的应力图形呈曲线形,受拉边缘混凝土拉应变临近极限拉应变,拉应力达到混凝土的抗拉强度。裂缝将要出现。第Ⅱ阶段:在裂缝截面上,拉区混凝土退出工作，钢筋承担所有的拉力,应力重新分布,压应力不再呈三角形分布，而形成微曲的曲线形,中和轴位置上移。第Ⅱ阶段末：钢筋应变达到屈服时的应变值，应力达到屈服强度。第Ⅲ阶段:钢筋拉应变增加很快,应力维持屈服强度不变，裂缝急剧开展，中和轴上升,受压区不断缩小，压应力不断增大。第Ⅲ阶段末：混凝土受压边缘应变达到极限压应变，压应力呈明显曲线形，压区混凝土压碎，构件破坏。 3．简述后张法预应力混凝土的施工工艺流程。与先张法相比有何相同和不同点。(８分) 答：（1）工艺流程:先浇混凝土，预留孔道，待混凝土达到要求强度后,将预应力筋插入孔道，张拉钢筋,并锚固在构件上，最后在孔道里注水泥浆。(２）相同:都可以获得预应力(3)不同())2())2(0(00f f f cd cd u d s sd i i cd cd h h h b b f x h bx f M M A f b b h f bx f '-'-'+-=≤=-''+γ可不验算）()2()1(min ρρξξ≥≤b

（a)施工工艺不同:先张法是张拉钢筋,再浇筑混凝土。(b ）建立预应力的方法不同:先张法是靠粘结力来传递并保持预应力的,后张法是靠锚具来传递和保持预应力的.(c)有效预应力不同

1.什么是张拉控制应力?后张法预应力混凝土构件从施工阶段到使用阶段所发生的预应力损失分别有哪些?试述相应阶段的有效预应力。(12分）答：.张拉控制应力是指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应的钢筋截面积所求得的钢筋应力值。预应力损失有:预应力筋与管壁之的摩擦引起的应力损失，锚具变形钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失,混凝土弹性压缩引起的预应力损失，钢筋松弛引起的预应力损失,混凝土的改收缩和徐变引起应力损失。

施工阶段：2345(0.5)pe con l l l l σσσσσσ=-+++

使用阶段:23456()pe con l l l l l σσσσσσσ=-++++

2．采用双筋截面的条件是什么?（５分）答：(1)当截面承受的弯矩组合设计值较大,截面尺寸受到限制，混凝土强度不宜提高的情况下。（２)梁截面承受异号弯矩时。（２)构造要求。

3.钢筋混凝土梁的最大裂缝Ｗfk 与哪些因素有关？如裂缝值不满足要求，从设计角度而言可采取哪些措施？（8分)

答：(1）有关的因素有:钢筋表面形状,作用长期效应影响,构件受力性质, 纵向受拉钢筋直径,纵向受拉钢筋配筋率，钢筋的弹性模量，由作用短期效用组合引起开裂截面纵向受拉钢筋在使用荷载作用下的应力。

（２)减小钢筋直径，适当增加纵向钢筋的纵向配筋率，增加截面的有效高度,采用带肋钢筋等。

结构设计原理-复习题讲解学习

一、选择题 1、其他条件相同时，预应力混凝土构件的延性通常比普通混凝土构件的延性（ ） A 、相同 B 、大些 C 、小些 D 、大很多 2、预应力混凝土结构宜采用（ ） A 、火山灰水泥 B 、硅酸盐水泥 C 、矿渣水泥 D 、以上三种均可 3、先张法构件的预压力是通过（ ）来传递的 A.、承压力 B 、粘结力 C 、粘结力和承压力 D 、以上答案都不对 4、后张法构件的预压力是靠（ ） A.、粘结力和承压力来传递 B 、工作锚具来传递和保持的 C 、粘结力来传递的 D 、以上答 案都不对 5、加筋混凝土结构按预应力度大小分类，当预应力度λ为（ ）时，是全预应力混凝土 结构 A 、λ< 0 B 、λ= 0 C 、0 <λ< 1 D 、λ≥ 1 6、加筋混凝土结构按预应力度大小分类，当预应力度λ为（ ）时，是部分预应力混凝 土结构 A 、λ< 0 B 、λ= 0 C 、0 <λ< 1 D 、λ≥ 1 7、《公路桥规》规定，对于钢丝、钢绞线张拉控制应力应满足（ ） A 、pk con f 95.0≤σ B 、pk con f 90.0≤σ C 、pk con f 85.0≤σ D 、pk con f 75.0≤σ 8、先张法预应力混凝土构件，在混凝土预压前（第一批）的损失为（ ） A 、54325.0l l l l σσσσ+++ B 、655.0l l σσ+ C 、65l l σσ+ D 、421l l l σσσ++ 9、后张法预应力混凝土构件，在混凝土预压后（第二批）的损失为（ ） A 、54325.0l l l l σσσσ+++ B 、655.0l l σσ+ C 、65l l σσ+ D 、421l l l σσσ++ 10、后张法预应力混凝土梁在进行持久状况应力验算时，由（ ）所引起的应力，应采用 净截面几何特性进行计算。 A 、预加力 B 、预加力和活载 C 、二期恒载和活载 D 、活载 11、预应力混凝土受弯构件在持久状况下，斜截面的抗裂性是通过斜截面混凝土的（ ） 来控制的。 A 、正应力 B 、剪应力 C 、主压应力 D 、主拉应力 12、预应力混凝土受弯构件在持久状况下，正截面的抗裂性是通过正截面混凝土的（ ） 来控制的。 A 、法向拉应力 B 、剪应力 C 、主拉应力 D 、主压应力 13、预应力混凝土受弯构件斜截面的承载力与普通混凝土受弯构件相比是（ ） A 、提高了 B 、相同 C 、降低了 D 、降低很多 14、预应力混凝土与普通混凝土相比，提高了（ ） A 、正截面承载力 B 、抗裂性能 C 、延性 D 、以上答案均不对 15、部分预应力混凝土在作用（或荷载）作用下，构件截面混凝土（ ） A 、允许出现拉应力 B 、不允许出现拉应力 C 、允许出现压应力 D 、以上答案均不 对 16、桥梁结构中不宜采用中等强度钢筋作为预应力钢筋，这是因为（ ） A 、不能有效提高承载力 B 、挠度过大 C 、配筋多 D 、预应力效果差

结构设计原理

第三章 轴心受力构件 本章的意义和内容：在设计以承受恒荷载为主的多层房屋的内柱及桁架的腹杆等构件时，可近似地按轴心受力构件计算。轴心受力构件有轴心受压构件和轴心受拉构件。本章主要讲述轴心受压构件的正截面受压承载力计算、构造要求，以及轴心受拉构件的受拉承载力计算等问题。 本章习题内容主要涉及： 轴心受压构件——荷载作用下混凝土和钢筋的应力变化规律；稳定系数?的确定；配有纵筋及普通箍筋柱的强度计算；配有纵筋及螺旋形箍筋柱的强度计算；构造要求。 轴心受拉构件——荷载作用下构件的破坏形态；构件的强度计算。 一、概 念 题 （一）填空题 1. 钢筋混凝土轴心受压构件计算中，?是 系数，它是用来考虑 对柱的承载力的影响。 2. 配普通箍筋的轴心受压构件的承载力为u N = 。 3. 一普通箍筋柱，若提高混凝土强度等级、增加纵筋数量都不足以承受轴心压力时，可采用 或 方法来提高其承载力。 4. 矩形截面柱的截面尺寸不宜小于 mm 。为了避免矩形截面轴心受压构件长细比过大，承载力降低过多，常取≤l 0 ，≤h l 0 （0l 为柱的计算长度，b 为矩形截面短边边长，h 为长边边长）。 5.《混凝土结构设计规范》规定，受压构件的全部纵筋的配筋率不应小于 ，且不宜超过 ；一侧纵筋的配筋率不应小于 。 6.配螺旋箍筋的钢筋混凝土轴心受压构件的正截面受压承载力为 sso y s y cor c u 2(9.0A f A f A f N α+''+=），其中，α是 系数。 （二）选择题 1. 一钢筋混凝土轴心受压短柱，由混凝土徐变引起的塑性应力重分布现象与纵筋配筋率ρ'的关系是：[ ] a 、ρ'越大，塑性应力重分布越不明显 b 、ρ'越大，塑性应力重分布越明显 c 、ρ'与塑性应力重分布无关 d 、开始，ρ'越大，塑性应力重分布越明显，但ρ'超过一定值后，塑性应力重分布反

结构设计原理课后题答案8—20

8-1大小偏心受拉构件的界限如何区分？它们的特点与破坏特征各有何不同？ 答：当偏心拉力作用点在As合力点与A’s合力点之间时为小偏心受拉情况，否则为大偏心受拉。小偏心情况下，构件破坏前混凝土已全部裂通，拉力完全由钢筋承担；大偏心情况下，裂缝不会贯通整个截面，裂缝开展很大，受压区混凝土被压碎。 8-2《公路桥规》对大小偏心受拉构件纵向钢筋的最小配筋率有哪些要求？ 答：规定小偏心受拉构件一侧受拉纵筋的配筋率按构件毛截面面积计算，而大偏心受拉构件 一侧受拉纵筋的配筋率按As/bh 0计算,他们的值都不应小于45f td /f sd ，同时不小于0.2. 9-1对于钢筋混凝土构件，为什么《公路桥规》必须进行持久状况正常使用极限状态计算和短暂状况应力计算？与持久状况承载能力极限状态计算有何不同之处？ 答：因为钢筋混凝土构件除了可能由于材料强度破坏或失稳等原因达到承载能力极限状态以外，还可能由于构件变形或裂缝过大影响了构件的适用性及耐久性，而达不到结构正常使用要求。不同点：○1极限状态取构件破坏阶段○2截面承载能力大于最不利荷载效应○3作用效应取短期和长期效应的一种或两种组合，汽车荷载不计冲击系数。 9-2什么是钢筋混凝土构件的换算截面？ 答：将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面。 9-3引起钢筋混凝土构件出现裂缝的主要因素有哪些？ 答：作用效应、外加变形或约束变形、钢筋锈蚀。 9-4影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些？混凝土结构耐久性设计应考虑什么？ 答：混凝土冻融破坏、混凝土的碱集料反应、侵蚀性介质的腐蚀、机械磨损、混凝土的碳化、钢筋锈蚀。混凝土耐久性设计可能与混凝土材料、结构构造和裂缝 12-1何为预应力混凝土?为什么要对构件施加预应力？预应力混凝土的主要优点是什么？其基本原理是什么？ 答：所谓预应力混凝土，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。 对构件施加预应力原因：使之建立一种人为的应力状态，这种应力的大小和分布规律，能有利于抵消使用荷载作用下产生的拉应力，因而使混凝土构件在使用荷载作用下不致开裂，或推迟开裂或者使裂缝宽度减小。 基本原理：由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝土梁在均布荷载q作用使下边缘所产生的拉应力全部被抵消，因而可避免混凝土出现裂缝，混凝土梁可以全截面参加工作，这就相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强钢材的目的。 12-2什么是预应力度？《公路桥规》对预应力混凝土构件如何分类？ 预应力度：由预加应力大小确定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值。分三类：○1全预应力混凝土构件—在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘不允许出现拉应力（不得消压）○2部分预应力混凝土构件—在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝○3钢筋混凝土构件—不预加应力的混凝土构件 12-4什么是先张法？答：先张法，即先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。 12-5什么是后张法？答：后张法是先浇筑构件混凝土待混凝土结硬后再张拉预应力钢筋并锚固的方法。 13.3何谓预应力损失？何谓张拉控制应力？张拉控制应力的高低对构件有何影响？ 答：预应力损失：预应力钢筋的预应力随着张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象 张拉控制应力：指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。影响：张拉控制应力能够提高构建的抗裂性、减少钢筋用量。过高使钢筋在张拉或施工过程中被拉断、应力松弛损失增大、构件出现纵向裂缝也降低了构件的

结构设计原理考试题

《结构设计原理》（上）试题 一、 单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案，并将其号码填在题干 的括号内） 1.对已处于适筋与超筋界限状态（b ξξ=）的钢筋混凝土单筋矩形截面梁，下列哪种改变将使其成为超筋梁 【 】 A 提高混凝土强度等级 B 加大混凝土截面尺寸 C 增加纵向受拉钢筋 D 增大荷载弯矩 2.T 形截面梁抗弯强度计算中，计算公式明显不同于矩形截面的情况是 【 】 A 第一类T 形截面 B 倒T 形截面（翼缘受拉，梁肋受压） C 第二类T 形截面 D 中性轴位于翼缘与梁肋交界处的T 形截面 3.适筋双筋梁正截面强度破坏时，可能达不到其强度的是 【 】 A 纵向受拉钢筋 B 纵向受压钢筋 C 受拉区混凝土 D 受压区混凝土 4.双筋梁一般计算公式适用条件中，'2s a x ≥是为了保证 【 】 A 纵向受压钢筋达到其设计强度 B 非超筋 C 非少筋 D 适筋 5.混凝土的徐变将影响普通钢筋混凝土梁的 【 】 A 正截面承载力 B 斜截面抗剪承载力 C 斜截面抗弯承载力 D 梁的挠度 6.极限状态法正截面抗弯强度计算所依据的应力阶段是 【 】 A 弹性阶段I B 受拉区混凝土即将开裂阶段I a C 带裂工作阶段II D 破坏阶段III 7.部分预应力是指这样的情况，即预应力度λ为 【 】 A 0=λ B 1=λ C 10<<λ D 1>λ 8.所谓“消压”弯矩是指 【 】 A 该弯矩所产生的应力与预应力在混凝土全截面消压（相互抵消） B 该弯矩所产生的应力与预应力在外荷载弯矩作用下的受压区边缘消压（相互抵消） C 该弯矩所产生的应力与预应力在外荷载弯矩作用下的受拉区边缘消压（相互抵消） D 该弯矩所产生的应力与预应力在中性轴（中和轴）消压（相互抵消） 9.减少摩擦引起的预应力损失的措施? ? 有没 【 】 A 二级升温 B 两端同时张拉 C 涂润滑油 D 采用超张拉 10.后张法分批张拉预应力钢筋时，因混凝土弹性压缩引起的预应力损失最大的是 【 】 A 第一批张拉的预应力钢筋 B 第二批张拉的预应力钢筋 C 倒数第一批张拉的预应力钢筋 D 倒数第二批张拉的预应力钢筋 二、判断改错题（题意正确者，打ˇ即可；题意错误者，先打×，然后将错误处改正确，5小题，每小题5分，共25分） 1.当纵向受拉钢筋弯起时，保证斜截面受弯承载力的构造措施是：钢筋伸过其正截面中的理

结构设计原理复习题 及答案.

结构设计原理复习题 一、选择题 1、混凝土强度等级按照（ ）确定 A 、立方体抗压强度标准值 B 、立方体抗压强度平均值 C 、轴心抗压强度标准值 D 、轴心抗压强度设计值 2、同一强度等级的混凝土，各种强度之间的关系是（ ） A 、c f ＞cu f ＞t f B cu f ＞t f ＞c f C 、cu f ＞c f ＞t f D 、t f ＞cu f ＞c f 3、在测定混凝土立方体抗压强度时，《桥规》（JTG D —2004）采用的标准试件尺寸为（ ） 的立方体。 A 、mm 100 B 、mm 150 C 、mm 180 D 、mm 200 4、混凝土棱柱体抗压强度用符号（ ）表示 A 、c f B 、cu f C 、t f D 、s f 5、分别用mm 150和mm 200的立方体试件进行抗压强度试验，测得的抗压强度值为（ ） A 、mm 150的立方体低于mm 200的立方体 ； B 、mm 150的立方体高于mm 200的立方体 ； C 、mm 150的立方体等于mm 200的立方体 ； D 、mm 150的立方体低于mm 200的立方体 ，是因为试件尺寸越小，抗压强度就越小； 6、同一强度等级的混凝土，棱柱体试件的抗压强度与立方体试件的抗压强度关系是（ ） A 、立方体抗压强度与棱柱体抗压强度相等 B 、立方体抗压强度高于棱柱体抗压强度 C 、立方体抗压强度低于棱柱体抗压强度 D 、无法确定 7、混凝土双向受压时，其强度变化规律是（ ） A 、一向混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加 B 、一向混凝土强度随着另一向压应力的增加而减小 C 、双向受压强度与单向受压强度相等 D 、双向受压强度低于单向受压强度 8、混凝土弹性模量的基本测定方法是（ ） Ａ、在很小的应力（c c f 3.0≤σ）下做重复加载卸载试验所测得 Ｂ、在很大的应力（c σ＞c f 5.0）下做重复加载卸载试验所测得 Ｃ、应力在0=c σ～c f 5.0 之间重复加载卸载5~10次，取c σ=c f 5.0时所测得的变形值作为混凝土弹性模量的依据 Ｄ、以上答案均不对 9、混凝土的线性徐变是指徐变变形与（ ）成正比。 Ａ、混凝土强度 Ｂ、时间 Ｃ、温度和湿度 Ｄ、应力 10、《公路桥规》中规定了用于公路桥梁承重部分混凝土标号分为（ ）等级。 Ａ、8 Ｂ、10 Ｃ、12 Ｄ、13 11、在按极限状态理论计算钢筋混凝土构件承载力时，对于有明显流幅的钢筋，原则上都是以（ ）作为钢筋强度取值的依据 Ａ、屈服极限 Ｂ、比例极限 Ｃ、弹性极限 Ｄ、抗拉极限强度 12、对于无明显流幅的钢筋，结构设计时原则上都是以（ ）作为钢筋强度取值的依据 Ａ、比例极限 Ｂ、条件屈服强度 Ｃ、弹性极限 Ｄ、抗拉极限强度 13、钢筋和混凝土材料的强度设计值（ ）强度标准值。 Ａ、等于 Ｂ、小于 Ｃ、大于 Ｄ、不确定 14、钢筋的塑性变形性能通常用（ ）来衡量。 Ａ、屈服极限和冷弯性能 Ｂ、比例极限和延伸率 Ｃ、延伸率和冷弯性能 Ｄ、抗拉极限强度和延伸率

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《结构设计原理》复习资料 第一篇钢筋混凝土结构 第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 三、复 （一）填空 1、在筋混凝土构件中筋的作用是替混凝土受拉或助混凝土受。 2、混凝土的度指有混凝土的立方体度、混凝土心抗度和混凝土抗拉度。 3、混凝土的形可分两：受力形和体形。 4、筋混凝土构使用的筋，不要度高，而且要具有良好的塑性、可性，同要求与混凝土有好的粘性能。 5、影响筋与混凝土之粘度的因素很多，其中主要混凝土度、筑位置、保厚度及筋距。 6、筋和混凝土两种力学性能不同的材料能有效地合在一起共同工作，其主要原 因是：筋和混凝土之具有良好的粘力、筋和混凝土的温度膨系数接近和混凝土筋起保作用。 7、混凝土的形可分混凝土的受力形和混凝土的体形。其中混凝土的徐 属于混凝土的受力形，混凝土的收和膨属于混凝土的体形。 （二）判断 1、素混凝土的承能力是由混凝土的抗度控制的。????????????【×】 2、混凝土度愈高，力曲下降愈烈，延性就愈好。?????????【×】 3、性徐在加荷初期增很快，一般在两年左右以定，三年左右徐即告基本 止。????????????????????????????????????【√】 4、水泥的用量愈多，水灰比大，收就越小。???????????????【×】 5、筋中含碳量愈高，筋的度愈高，但筋的塑性和可性就愈差。????【√】 （三）名解 1、混凝土的立方体度────我国《公路》定以每150mm的立方体件，在 20℃± 2℃的温度和相湿度在90%以上的潮湿空气中养28 天，依照准制作方法 和方法得的抗极限度（以MPa）作混凝土的立方体抗度，用符号f cu表示。 2、混凝土的徐────在荷的期作用下，混凝土的形将随而增加，亦即在力不的情况 下，混凝土的随增，种象被称混凝土的徐。 3、混凝土的收────混凝土在空气中硬体减小的象称混凝土的收。 第二章结构按极限状态法设计计算的原则 。

《结构设计原理》试卷和答案

《结构设计原理》试题1 一、单项选择题 1．配螺旋箍筋的钢筋混凝土柱，其其核心混凝土抗压强度高于单轴混凝土抗压强度是因为【 C 】 A. 螺旋箍筋参与混凝土受压 B. 螺旋箍筋使混凝土密实 C. 螺旋箍筋横向约束了混凝土 D. 螺旋箍筋使纵向钢筋参与受压更强 2．钢筋混凝土轴心受拉构件极限承载力N u有哪项提供【 B 】 A. 混凝土 B. 纵筋 C. 混凝土和纵筋 D. 混凝土、纵筋和箍筋 3．混凝土在空气中结硬时其体积【 B 】 A. 膨胀 B. 收缩 C. 不变 D. 先膨胀后收缩 4．两根适筋梁，其受拉钢筋的配筋率不同，其余条件相同，正截面抗弯承载力M u【 A 】 A. 配筋率大的，M u大 B. 配筋率小的，M u大 C. 两者M u相等 D. 两者M u接近 5．钢筋混凝土结构中要求钢筋有足够的保护层厚度是因为【 D 】 A. 粘结力方面得考虑 B. 耐久性方面得考虑 C. 抗火方面得考虑 D. 以上3者 6．其他条件相同时，钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度（指构件表面处）的关系是【 A 】 A. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈大，裂缝宽度也愈大 B. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，裂缝宽度也愈小 C. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，但裂缝宽度愈大 D. 保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层愈厚，裂缝宽度愈大 7．钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加以及持续时间增加而【 B 】 A. 逐渐增加 B. 逐渐减少 C. 保持不变 D. 先增加后减少 8．减小预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的损失σs2的措施是【 B 】 A. 加强端部锚固 B. 超张拉 C. 采用高强钢丝 D. 升温养护混凝土 9．预应力混凝土在结构使用中【 C 】 A. 不允许开裂 B. 根据粘结情况而定 C. 有时允许开裂，有时不允许开裂 D. 允许开裂 10．混凝土结构设计中钢筋强度按下列哪项取值【 D 】 A. 比例极限 B. 强度极限 C. 弹性极限 D. 屈服强度或条件屈服强度 二、填空题 11. 所谓混凝土的线性徐变是指徐变变形与初应变成正比。 12. 钢筋经冷拉时效后，其屈服强度提高，塑性减小，弹性模量减小。 13. 在双筋矩形截面梁的基本公式应用中，应满足下列适用条件：①ξ≤ξb；②x≥2a’，其中，第①条是为了防止梁破坏时受拉筋不屈服；第②条是为了防止压筋达不到抗

混凝土结构设计原理第三章复习

1、适筋梁在逐渐加载过程中，当受拉钢筋刚刚屈服后，则( )。 A ．该梁达到最大承载力而立即破坏； B ．该梁达到最大承载力，一直维持到受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏； C ．该梁达到最大承载力，随后承载力缓慢下降，直至破坏； D ．该梁承载力略有增加，待受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏 2、钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的依据是受弯构件正截面受力全过程中的( ) A ．第Ⅰa 阶段； B ．第Ⅱ阶段； C ．第Ⅱa 阶段； D ．第Ⅲa 阶段。 3、钢筋混凝土双筋梁中，受压钢筋s A '的抗压强度得到充分利用的条件是( ) A ．x ≥2s a ' B ．x ≤2s a ' C ．b ξξ≥ D ．b ξξ≤ 4、不能提高钢筋混凝土梁截面刚度的措施是 ( ) A ．截面尺寸不变，增大保护层厚度 B ．提高混凝土强度等级 C ．提高纵向受拉钢筋配筋率 D ．加大截面尺寸 5、仅配筋不同的梁（1、少筋；2、适筋；3、超筋）的相对受压区高度系数ξ（） A. ξ3＞ξ2＞ξ1 B. ξ3＝ξ2＞ξ1 C. ξ2＞ξ3＞ξ1 D. ξ3＞ξ2＝ξ1 6、双筋矩形截面应满足s a 2x '≥的条件，其目的是（ ）。 A. 防止超筋破坏 B. 保证受压钢筋屈服 C. 防止少筋破坏 D. 保证受拉钢筋屈服 7、混凝土被压碎的标志是( ) A. 压应力达到混凝土的抗压强度； B. 压应变达到混凝土的极限压应变； C. 压应变达到混凝土的峰值应变； D. 压应力达到混凝土的峰值应力。 8、在进行钢筋混凝土矩形截面双筋梁正截面承载力计算中，若x<2a s ’，则说明（ ） A ．受压钢筋配置过多； B ．受压钢筋配置过少； C. 梁发生破坏时受压钢筋早已屈服； D. 截面尺寸过大。 9、对于适筋梁，受拉钢筋刚屈服时梁的抗弯承载力（ ） A.达到最大承载力； B.离最大承载力较远； C.接近最大承载力； D.承载力开始下降。 10、对于适筋梁，受拉钢筋刚屈服时,（ ） A.承载力达到极限； B.受压边缘混凝土达到极限压应变εcu ；

结构设计原理-叶见曙版-课后习题4-6章答案

第四章 4-1钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种？各在什么情况下发生？ 答：斜拉破坏，发生在剪跨比比较大（3>m ）时； 剪压破坏，发生在剪跨比在31≤≤m 时； 斜压破坏，发生在剪跨比1

充分利用点：所有钢筋的强度被充分利用的点 不需要点：不需要设置钢筋的点 弯矩包络图：沿梁长度各截面上弯矩组合设计值的分布图 抵抗弯矩图：又称材料图，是沿梁长度各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图，即表示各正截面所具有的抗弯承载力。 4-6 钢筋混凝土抗剪承载力复核时，如何选择复核截面？ 答：《公路桥规》规定，在进行钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪承载力复核时，其复核位置应按照下列规定选取： 1）距支座中心h/2处的截面 2）受拉区弯起钢筋弯起处的截面以及锚于受拉区的纵向受拉钢筋开始不受力处的截面 3）箍筋数量或间距有改变处的截面 4）梁的肋板宽度改变处的截面 4-7 试述纵向钢筋在支座处锚固有哪些规定？ 答：《公路桥规》有以下规定： 1）在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根且不少于总数1/5的下层受拉主钢筋通过； 2) 底层两外侧之间不向上弯曲的受拉主钢筋，伸出支点截面以外的长度应不小于10d ；对环氧树脂涂层钢筋应不小于12.5d ，d 为受拉钢筋直径。 4-9 解：纵向受拉钢筋： 查附表可得09.2, 1.06,280,0.56, 1.0cd td sd b f MPa f MPa f MPa ξγ=====，则

结构设计原理 第三章 受弯构件 习题及答案

结构设计原理第三章受弯构件习题及答案

第三章 受弯构件正截面承载力 一、填空题 1、受弯构件正截面计算假定的受压区混凝土压应力分布图形中，0ε= ，cu ε= 。 2、梁截面设计时，可取截面有效高度：一排钢筋时，0h h =- ；两排钢筋时，0h h =- 。 3、梁下部钢筋的最小净距为 mm 及≥d 上部钢筋的最小净距为 mm 及≥1.5d 。 4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段，试选择填空：A 、I ；B 、I a ；C 、II ；D 、II a ；E 、III ；F 、III a 。①抗裂度计算以 阶段为依据；②使用阶段裂缝宽度和挠度计算以 阶段为依据；③承载能力计算以 阶段为依据。 5、受弯构件min ρρ≥是为了 ；max ρρ≤是为了 。 6、第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的适用条件中，不必验算的条件分别是 及 。 7、T 形截面连续梁，跨中按 截面，而支座边按 截面计算。 8、界限相对受压区高度b ζ需要根据 等假定求出。 9、单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为 ，否则应 。 10、在理论上，T 形截面梁，在M 作用下，f b '越大则受压区高度χ 。内力臂 ，因而可 受拉钢筋截面面积。 11、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 3种。 12、板内分布筋的作用是：(1) ；(2) ；(3) 。 13、防止少筋破坏的条件是 ，防止超筋破坏的条件是 。 14、受弯构件的最小配筋率是 构件与 构件的界限配筋率，是根据 确定的。 15、双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是：(1) 保证 ；(2) 保证 。当<2s a χ'时，求s A 的公式为 ， 还应与不考虑s A '而按单筋梁计算的s A 相比，取 (大、小)值。 16、双筋梁截面设计时，s A 、s A '均未知，应假设一个条件为 ，

混凝土结构设计原理习题答案(第四章)

教材P97 习题1：钢筋混凝土简支梁，计算跨度为m 7.50=l ，承受均布荷载为 kN/m 5.26 (已考虑和在分项系数，但不包括梁自重)。混凝土强度等级为C20， 环境类别为一类，采用HRB400钢筋。试确定梁的截面尺寸并计算受拉钢筋截面 面积和选择钢筋。 提示：(1)根据梁的跨度初选截面尺寸；(2)钢筋混凝土容重为25kN/m 3；(3) 本题的计算结果有多种答案。 解：(1)初选截面 根据梁的高跨比和高宽比，查表4-1，初选梁的截面尺寸为 250mm ?500mm 。 (2)设计参数 查附录1、附录6可知，C20混凝土f c =9.6N/mm 2， f t =1.1N/mm 2,HRB400级钢筋f y =360N/mm 2；查表4-5，α1=1.0，ξb =0.518。 查附录16，一类环境，c =25mm ，假定钢筋单排布置，则a s =c +d s +d /2=45mm ， h 0=h –45=455mm %138.0360 1.145.045.0% 2.0min =?=>=y t f f ρ。 (3)内力计算 梁上均布荷载设计值： 由可变荷载效应控制的组合 kN/m 25.305.265.025.0252.1k Q k G =+???=+=q g p γγ 由永久荷载效应控制的组合 kN/m 77.225.267.05.025.02535.1k Q k G =?+???=+=q g p ψγγ 跨中最大弯矩设计值： m kN 85.1227.525.308 10.1812200?=???==pl M γ (4)计算钢筋截面面积 由式(4-11)可得 mm 7.235mm 5.1312506.90.11085.122245545520b 6 212 0=<=????--=--=h b f M h h x c ξα 由式(4-11)可得 2 min 2y c 1s mm 250500250%2.0mm 7.8763605.1312506.90.1=??=>=???==bh f bx f A ρα 符合适用条件。 (5)选配钢筋及绘配筋图 所取截面合理。由以上计算查表，选用 3C 20(A s =942mm 2)，截面配筋简图如右图所示。 例4-1配筋图

钢筋混凝土结构设计原理简答

1、钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土为什么能共同工作？ 1）有良好的粘结力，钢筋有良好的锚固；——2分 2）有相近的温度膨胀系数；——1分 3）钢筋被混凝土包裹，防止生锈；——2分 2、混凝土的收缩、徐变、松弛的定义。 收缩：收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形 徐变：在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长。 (徐变对结构的影响：（1）预应力构件中造成预应力损失；（2）挠度增大；（3）轴心受压构件中引起应力重分布；（4）超静定结构中产生次内力。) 松弛：受力长度不变，应力随时间的增长而降低 3、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏形态、每种破坏形态的特点。 （a）少筋破坏：一裂即断，破坏前变形小，属于脆性破坏； （b）超筋破坏：受压区混凝土边缘达到极限压应变，受拉钢筋未屈服，破坏前变形小，属于脆性破坏。（c）适筋破坏：受拉钢筋先屈服，受压区混凝土边缘纤维达到极限压应变而破坏，破坏前变形大，属于延性破坏。 4、在什么情况下可采用钢筋混凝土双筋截面梁？ 在受拉区和受压区均配置有受力钢筋的梁。适用条件： 按单筋梁设计为超筋且截面尺寸受限时； 截面承受异号弯矩时； 截面受压区已配置一定量的钢筋时，按双筋梁计算； 要求构件破坏时有很好的延性时. 5、无腹筋梁的三种破坏形态、性质、条件、特征。 无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，对同样的构件，其斜截面承载力的关系为 斜拉破坏＞剪压破坏＞斜压破坏都属于脆性破坏. 斜拉破坏:斜裂缝一出现，钢筋屈服，有明显破碎痕迹，脆性破坏。 剪压破坏:有主裂缝，钢筋屈服破坏，有明显变形，脆性破坏。 斜压破坏:斜裂缝多而密，无主裂缝，钢筋不屈服，脆性破坏。 6、影响截面抗弯承载力的因素。 剪跨比，混凝土强度，纵向钢筋的配筋率，配筋率和箍筋的强度。 7、斜截面抗弯复核要选什么截面。 钢筋混凝土梁抗剪承载力复核时，如何选择复核截面的位置？ (1)距支点中心h/2(梁高一半)处截面； (2)受拉区弯起钢筋弯起点处截面，以及锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面； (3)箍筋数量或间距有改变处的截面； (4)受弯构件腹板宽度改变处的截面。 8、简述钢筋混凝土构件承受弯矩、剪力和扭矩共同作用时的配筋方法。 答：采取叠加计算的配筋方法，先按弯矩、剪力和扭矩各自单独作用进行配筋计算，然后再把各种相应配筋叠加进行截面设计。纵筋：抗弯纵筋+抗扭纵筋；箍筋：抗剪箍筋+抗扭箍筋。 9、受压构件设置纵筋的作用。 纵筋的作用：协助混凝土受压，提高构件承载力；有助于减小构件截面尺寸；承受可能存在的弯矩；承受混凝土收缩、温度变化引起的拉应力；防止构件的突然脆性破坏。

《结构设计原理》复习资料-crl

二、复习题 （一）填空题 1、在钢筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉或协助混凝土受压。 2、混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度、混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度。 3、混凝土的变形可分为两类：受力变形和体积变形。 4、钢筋混凝土结构使用的钢筋，不仅要强度高，而且要具有良好的塑性、可焊性， 同时还要求与混凝土有较好的粘结性能。 5、影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多，其中主要为混凝土强度、浇筑位置、保护层厚度及钢筋净间距。 6、钢筋和混凝土这两种力学性能不同的材料能够有效地结合在一起共同工作，其主要原 因是：钢筋和混凝土之间具有良好的粘结力、钢筋和混凝土的温度线膨胀系数接近和混 凝土对钢筋起保护作用。 7、混凝土的变形可分为混凝土的受力变形和混凝土的体积变形。其中混凝土的徐变 属于混凝土的受力变形，混凝土的收缩和膨胀属于混凝土的体积变形。 （二）判断题 1、素混凝土的承载能力是由混凝土的抗压强度控制的。 ...................... [X] 2、混凝土强度愈高，应力应变曲线下降愈剧烈，延性就愈好。...................... [X] 3、线性徐变在加荷初期增长很快，一般在两年左右趋以稳定，三年左右徐变即告基本终止。......................................................................... [V] 4、水泥的用量愈多，水灰比较大，收缩就越小。................................... [X] 5、钢筋中含碳量愈高，钢筋的强度愈高，但钢筋的塑性和可焊性就愈差。............. 【V] （三）名词解释 1、混凝土的立方体强度------- 我国《公路桥规》规定以每边边长为150mm勺立方体试件，在20C± 2C的温度和相对湿度在90%^上的潮湿空气中养护28天，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压极限强度值（以MPa计）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号f cu表示。 2、混凝土的徐变 ----- 在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间而增加，亦即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长，这种现象被称为混凝土的徐变。 3、混凝土的收缩 ----- 混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩。 （四）简答题 2、简述混凝土发生徐变的原因？ 答：在长期荷载作用下，混凝土凝胶体中的水份逐渐压出，水泥石逐渐粘性流动，微细 空隙逐渐闭合，细晶体内部逐渐滑动，微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合结果。 第二章结构按极限状态法设计计算的原则 三、复习题 （一）填空题 1、结构设计的目的，就是要使所设计的结构，在规定的时间内能够在具有足够可靠性性 的前提下，完成全部功能的要求。 2、结构能够满足各项功能要求而良好地工作，称为结构可靠，反之则称为失效，结 构工作状态是处于可靠还是失效的标志用极限状态来衡量。 3、国际上一般将结构的极限状态分为三类：承载能力极限状态、正常使用极限状态和“破坏

钢结构设计原理考试复习题及答案

1. 钢结构计算的两种极限状态是承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2. 钢结构具有轻质高强、材质均匀，韧性和塑性良好、装配程度高，施工周期短、密闭性好、耐热不耐火、易锈蚀。等特点。 3. 钢材的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏。 4. 影响钢材性能的主要因素有化学成分、钢材缺陷、冶炼，浇注，轧制、钢材硬化、温度、应力集中、残余应力、重复荷载作用 5. 影响钢材疲劳的主要因素有应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）、应力循环次数 6. 建筑钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷 弯性能。 7. 钢结构的连接方法有焊接连接、铆钉连接、螺栓连接。 8. 角焊缝的计算长度不得小于8h f，也不得小于40mm 。 侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于60 h f。 9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即螺栓剪坏、孔壁挤压坏、构件被拉断、端部钢板被剪坏、螺栓弯曲破坏。 10. 高强度螺栓预拉力设计值与螺栓材质和螺栓有效面积有关。 11. 轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲 12. 轴心受压构件的稳定系数 与残余应力、初弯曲和初偏心和长细比有关。 13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘、和增加侧向支承点。 14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、 侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。 15.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比、的方法来保

证，而腹板的局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。一、问答题 1钢结构具有哪些特点？1．钢结构具有的特点：○1钢材强度高，结构重量轻○2钢材内部组织比较均匀，有良好的塑性和韧性○3钢结构装配化程度高，施工周期短○4钢材能制造密闭性要求较高的结构○5钢结构耐热，但不耐火○6钢结构易锈蚀，维护费用大。 2钢结构的合理应用范围是什么？○1重型厂房结构○2大跨度房屋的屋盖结构○3高层及多层建筑○4轻型钢结构○5塔桅结构○6板壳结构○7桥梁结构○8移动式结构 3钢结构对材料性能有哪些要求？钢结构对材料性能的要求：○1较高的抗拉强度f u 和屈服点f y○2较好的塑性、韧性及耐疲劳性能○3良好的加工性能 4钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？是屈服点、抗拉强 度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到；冷弯性能是由冷弯试验显示出来；冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。 5影响钢材性能的主要因素是什么？影响钢材性能的主要因素有：○1化学成分○2钢材缺陷○3冶炼，浇注，轧制○4钢材硬化○5温度○6应力集中○7残余应力○8重复荷载作用6什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？钢材在连续反复荷 载作用下，当应力还低于钢材的抗拉强度，甚至还低于屈服点时也会发生断裂破坏，这种现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。影响钢材疲劳的主要因素是应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）以及应力循环次数。 7选用钢材通常应考虑哪些因素？选用钢材通常考虑的因素有：○1结构的重要性○2荷载特征○3连接方法○4结构的工作环境温度○5结构的受力性质 8钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？钢结构常用的连接方法有：焊接连接、铆钉连接和螺栓连接三种。 焊接的优点：○1不需打孔，省工省时；○2任何形状的构件可直接连接，连接构造方便；○3 气密性、水密性好，结构刚度较大，整体性能较好。 焊接的缺点:○1焊缝附近有热影响区，材质变脆；○2焊接的残余应力使结构易发生脆性破

结构设计原理课后习题答案解析(第三版)

结构设计原理课后习题答案 1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？ 混凝土梁的受拉能力很弱，当荷载超过c f 时，混凝土受拉区退出工作，受拉区钢筋承担全部荷载，直到达到钢筋的屈服强度。因此，钢筋混凝土梁的承载能力比素混凝土梁提高很多。 2解释名词： 混凝土立方体抗压强度：以边长为150mm 的混凝土立方体为标准试件，在规定温度和湿度下养护28天，依照标准制作方法，标准试验方法测得的抗压强度值。 混凝土轴心抗压强度：采用150*150*300的混凝土立方体为标准试件，在规定温度和湿度下养护28天，依照标准制作方法和试验方法测得的混凝土抗压强度值。 混凝土抗拉强度：采用100*100*150的棱柱体作为标准试件，可在两端预埋钢筋，当试件在没有钢筋的中部截面拉断时，此时的平均拉应力即为混凝土抗拉强度。 混凝土劈裂抗拉强度：采用150mm 立方体试件进行劈裂抗拉强度试验，按照规定的试验方法操作，按照下式计算A F A F 673.02f ts ==π 3 混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点？影响混凝土轴心受压应力—应变曲线有哪几个因素？ 完整的混凝土轴心受压的应力-应变曲线由上升段OC ，下降段CD,收敛段DE 组成。 0~0.3fc 时呈直线；0.3~0.8fc 曲线偏离直线。0.8fc 之后，塑性变形显著增大，曲线斜率急速减小，fc 点时趋近于零，之后曲线下降较陡。D 点之后，曲线趋于平缓。 因素：混凝土强度，应变速率，测试技术和试验条件。 4 什么叫混凝土的徐变？影响徐变有哪些主要原因？ 在荷载的长期作用下，混凝土的变形随时间增长，即在应力不变的情况下，混凝土应变随时间不停地增长。这种现象称为混凝土的徐变。 主要影响因素：混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小，加载时龄期，混凝土结构组成和配合比，养生及使用条件下的温度和湿度。 5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形，两者有和不同之处？ 徐变变形是在长期荷载作用下变形随时间增长，收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学反应中体积随时间减小的现象，是一种不受外力的自由变形。 6 普通热轧钢筋的拉伸应力-应变关系曲线有什么特点？《公路桥规》规定使用的普通热轧钢筋有哪些强度级别？强度等级代号分别是什么？ 答：屈服钢筋从试验加载到拉断共四个阶段：弹性阶段，屈服阶段，强化阶段，破坏阶段 按屈服强度分为：235MPa ，300MPa ，335MPa ，400MPa ，500MPa 代号：HPB235(R235),HRB335，HRB400，RRB400(KL400) 7 什么是钢筋和混凝土之间粘结应力和粘结强度？为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施？ （1）由于变形差（滑移）沿混凝土与钢筋接触面上产生的剪应力称为粘结应力。 （2）在拔出试验失效时的最大平均应力作为粘结强度。dl πτF = （3）主要措施：提高混凝土强度，调整钢筋布置位置，调整钢筋间距，增加保护层厚度，使用带肋钢筋。

混凝土结构设计原理-第四章斜截面受弯习题

第四章小结 1、斜截面强度计算是钢筋混凝土结构的一个重要问题。设计受弯构件时，必须同时解决正截面强度和斜截面强度的计算与构造问题。 2、梁沿斜截面破坏的主要形态有斜压、剪压和斜拉三种。影响斜截面抗剪强度的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。 3、斜截面抗剪强度的计算公式是以剪压破坏为基础建立的。对于斜压和斜拉破坏，一般采用截面限制条件和构造措施予以避免。斜截面抗剪强度的计算图式、基本计算公式和适用条件，斜截面抗剪设计和复核的方法及步骤。 4、斜截面强度有两个方面：一是斜截面抗剪强度，通过计算配置箍筋或配置箍筋和弯起钢筋来保证，一是斜截面抗弯强度，通过采用一定的构造措施来保证。

第四章 受弯构件斜截面承载力计算 一、填空题： 1、在钢筋混凝土受弯构件中，（ ） 和 （ ）称为腹筋或剪力钢筋。 2、影响受弯构件斜截面抗剪力的主要因素（ ） 、（ ） 、（ ）和（ ）。 3、受弯构件斜截面破坏的主要形态（ ）、（ ） 和（ ）。桥规抗剪承 载力公式是以（ ）破坏形态的受力特征为基础建立的。 4、梁中箍筋的配箍率公式：（ ）。 5、纵筋的配筋率越大，受剪承载力越高，这是由于（ ）和（ ）。 6、梁式结构受拉主钢筋应有不少于（ ）根并不少于（ ）的受拉主钢筋通 过支点。 7、支座中心向跨径方向长度在一倍梁高范围内，箍筋间距应不大于（ ）。 8、控制最小配箍率的目的（ ），限制截面最小尺寸的目的（ ）。 9、影响有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素有：（ ）、 （ ） 、 （ ）、 （ ） 。 10、钢筋混凝土梁沿斜截面的主要破坏形态有斜压破坏、斜拉破坏和剪压破坏等。在设计时，对于斜压和斜拉破坏，一般是采用（ ） 和 （ ） 予以避免，对于常见的剪压破坏形态，梁的斜截面抗剪能力变化幅度较大，故必须进行斜截面抗剪承载力的计算。 《公路桥规》规定，对于配有腹筋的钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力的计算采用下属半经验半理论的公式： s sb sd sv sv k cu u d A f f f p bh V V θραααγsin )1075.0()6.02()1045.0(3,033210∑?++?=≤--11、对于已经设计好的等高度钢筋混凝土简支梁进行全梁承载能力校核，就是进一步检查梁沿长度上的截面的（ ）、 （ ）和 （ 是否满足要求。 12、梁内纵向受力钢筋的弯起点应设在按正截面抗弯计算该钢筋强度全部发挥作用的截面以外h0／2处，以保证（ ） ；同时弯起钢筋与梁中心线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外。 13、在一定范围内加大配箍率可提高梁的 （ ） 承载力。

结构设计原理复习题3

《结构设计原理》复习题 一、填空 1．按加工方式不同，钢筋分为（）、（）、（）、（）四种。 2．（）与（）通常称为圬工结构。 3．梁内钢筋主要有（）、（）、（）、（）等。 4．随着柱的长细比不同，其破坏型式有（）、（）两种。 5．根据张拉预应力筋与浇筑混凝土构件之间的先后顺序，预应力混凝土分为（）、（）两类。6．钢筋与混凝土之间的粘结力主要有以下三项组成（）、（）、（）。 7．按照配筋多少的不同，梁可分为（）、（）、（）三种。 8．钢筋混凝土受弯构件主要有（）和（）两种形式。 9．梁内钢筋主要有（）、（）、（）、（）等。 10．（）、（）、（）称为结构的可靠性。 11．钢筋的冷加工方法有（）、（）、（）三种。 12．结构的极限状态，根据结构的功能要求分为（）、（）两类。 13．T形截面梁的计算，按（）的不同分为两种类型。 14．在预应力混凝土中，对预应力有如下的要求（）、（）、（）。 15．钢筋混凝土梁一般有（）、（）、（）三种不同的剪切破坏形式。 16．预应力钢筋可分为（）、（）、（）三种。 二、判断题：（正确的打√,错误的打×。） 1．混凝土在长期荷载作用下，其变形随时间延长而增大的现象称为徐变。 2．抗裂性计算的基础是第Ⅱ阶段。 3．超筋梁的破坏属于脆性破坏，而少筋梁的破坏属于塑性破坏。 4．增大粘结力、采用合理的构造和高质量的施工、采用预应力技术可以减小裂缝宽度。 5．当剪跨比在[1, 3]时，截面发生斜压破坏。. 6．预应力损失是可以避免的。 7．整个结构或结构的一部分，超过某一特定状态时，就不能满足结构功能的要求，这种特殊状态称为结构的极限状态。 8．箍筋的作用主要是与纵筋组成钢筋骨架，防止纵筋受力后压屈向外凸出。 9．采用预应力技术可杜绝裂缝的发生或有效减少裂缝开展宽度。 10．为了保证正截面的抗弯刚度，纵筋的始弯点必须位于按正截面的抗弯计算该纵筋的强度全部被发挥的截面以内，并使抵抗弯矩位于设计弯矩图的里面。 11．偏心距增大系数与偏心距及构件的长细比有关。 12．钢筋混凝土梁的刚度是沿梁长变化的，无裂缝区段刚度小，有裂缝区段刚度大。 13．钢筋按其应力应变曲线分为有明显流幅的钢筋和没有明显流幅的钢筋。 14．因为钢筋的受拉性能好，所以我们只在受拉区配置一定数量的钢筋而在受压区不配置钢筋。 15．当轴向力的偏心较小时，全截面受压，称为小偏心受压。 越大越好。 16．有效预应力 pe 三、名词解释 1．混凝土保护层5．超筋梁 2．徐变 6. 材料抵抗弯矩图 3．预应力混凝土结构7．预应力损失 4．混凝土立方体抗压强度8. 弯矩包络图 四、简答题： 1．在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土为什么能长期共同工作？钢筋混凝土结构对钢筋性能有什么要求？