结构设计原理1-21章课后习题参考答
(参考资料)钢结构设计原理课后习题作业及答案
4
习题四
图 3-23
2
习题五
一实腹式轴心受压柱，承受轴压力 3500kN（设计值），计算长度 l0x =10m，l0y =5m，截面为焊接
组合工字型，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为Q235，容许长细比
。要求：
（1）验算整体稳定性
（2）验算局部稳定性
习题六
如图所示 工字形简支主梁，Q235F 钢，f =215N/mm2 ，fv =125N/mm2 承受两个次梁传来的集中
习题一
习题二 如图所示梁柱连接节点的角焊缝，图示位置作用有剪力V、轴力N、弯矩M。梁
截面尺寸如图。采用直角角焊缝，设焊角尺寸为hf，求焊缝最不利受力点的应力值。
1
习题三 如图所示柱的牛腿节点处角焊缝，图示位置作用有剪力V、轴力N、弯矩M。采用直角角
焊缝，设焊角尺寸为hf，求焊缝最不利受力点的应力值。
力P =250KN 作用（设计值），次梁作为主梁的侧向支
习题七 某焊接工字形截面柱，截面几何尺寸如图 4-4 所示。柱的上、下端均为铰接，柱高 4.2m，承受
的轴心压力设计值为 1000kN，钢材为 Q235，翼缘为火焰切割边，焊条为 E43 系列，手工焊。试 验算该柱是否安全。
混凝土结构设计原理课后习题答案
混凝土结构设计原理课后习题答案第一章绪论问答题参考答案1．什么是混凝土结构？答：混凝土结构是以混凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的结构，有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。
混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。
2．以简支梁为例，说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。
答：素混凝土简支梁，跨中有集中荷载作用。
梁跨中截面受拉，拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度，梁被拉断而破坏，是无明显预兆的脆性破坏。
钢筋混凝土梁，受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂，但开裂后，出现裂缝，拉力由钢筋承担，直至钢筋屈服以后，受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载，构件破坏。
素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小，并且是脆性破坏。
钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高，变形能力明显改善，并且是延性破坏。
3．钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？答：混凝土和钢筋协同工作的条件是：（1）钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体；（2）钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；（3）设置一定厚度混凝土保护层；（4）钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
4．混凝土结构有什么优缺点？答：优点：（1）可模性好；（2）强价比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能；（6）可以就地取材。
钢筋混凝土结构的缺点：如自重大，不利于建造大跨结构；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的结构，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境和气候条件限制等。
5．房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么？答：在房屋建筑中，永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上，楼板荷载传递到梁，梁将荷载传递到柱或墙，并最终传递到基础上，各个构件受力特点如下：楼板：是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构（柱、墙）的主要水平构件，楼板的主要内力是弯矩和剪力，是受弯构件。
结构设计原理题库及其参考答案1
结构设计原理题库及其参考答案1混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“3”。
每小题1分。
）第1章钢筋和混凝土的力学性能1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。
（）2．混凝土在三向压力促进作用下的强度可以提升。
（）3．普通钢材钢筋承压时的屈服强度与受到扎时基本相同。
（）4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提升。
（）5．冷拉钢筋不必用做承压钢筋。
（）6．c20则表示fcu=20n/mm。
（）7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。
（）8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。
（）9．混凝土在剪应力和法向应力双向促进作用下，抗剪强度随拉形变的减小而减小。
（）10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。
（）11．线性徐变小就是指压形变较小时，徐变与形变成正比，而非线性徐变小就是指混凝土形变很大时，徐变快速增长与形变不成正比。
（）12．混凝土强度等级愈低，含水力也愈小（）13．混凝土膨胀、徐变与时间有关，且互相影响。
（）第3章轴心受力构件承载力1．轴心承压构件横向承压钢筋布局越多越好。
（）2．轴心承压构件中的缝筋应当做成封闭式的。
（）3．实际工程中没真正的轴心承压构件。
（）4．轴心承压构件的长细比越大，平衡系则数值越高。
（）5．轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最小取作400n/mm2。
（）6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。
（）第4章受弯构件正横截面承载力1．混凝土保护层厚度越大越好。
（）2．对于x?h'f的t形横截面梁，因为其正横截面受弯承载力相等于宽度为b'f的矩形截面梁，所以其配筋率应按??as来计算。
（）'bfh03．板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。
（）4．在横截面的承压区布局一定数量的钢筋对于提升梁横截面的延性就是存有促进作用的。
（）5．双筋横截面比单筋横截面更经济适用于。
《结构设计原理》叶见曙版21章课后习题英文版答案
21-11 solution:Known: main truss, bottom chord, H-shape cross section, wedding, geometrical length of bottom chord is l=8m. Q235 steel, high-strength bolts, d0=24mm. Variable axial force, N1=3319.4kN (tension), N2=772kN (tension). Fatigue loading model I: N1f=1399kN (tension), N2f=425kN (tension)Unknown: check the strength and fatigue.Solve: by looking up table, the design value of strength of steel: f d =275 kN.1.Determine the dimension of cross section of bottom chord.1).The required gross area A m and net area A n2).Determine the dimension of thickness of web.Selecting t w=16mm, thickness of flange t f=20mm, width of web b w=440mm, width of flange h=460mm. the gross area actually isOK. Single face friction n f=1, µ=0.35, pre-tension P f=190MPa.Shearing capacity per high-strength bolt:Number of bolts.Selecting n=64, arrange 32 bolts line by line per flange, 4lines.The net area actually isOK2.Check the strength.OK3.Check the stiffness.Inertia moment of x-axis and y-axisThe corresponding gyration radiusThe corresponding slenderness ratioDissatisfyOK4.Check the fatigue limit state.Normal stress amplitudeOKConclusion:21-12 solution:a) Known: H-shape cross section, wedding, axial compression, l ox=l oy=8m. Q345 steel, N=2650kN (compression).Unknown: check the strength, stiffness and stability of steel member.Solve: by looking up table, the design value of strength of steel: f d =275 kN.1.Check the strength.1).flange: flange with 3 simply-supported edges and one free edge, elastic buckling coefficientK f =0.425.The impact of local buckling need considering.The effective width of flange2). web: web with 4 simply-supported edges, elastic buckling coefficient K f=4. The impact of local buckling need considering.The effective width of webThe effective areaOK2.Check the global stability.Inertia moment of x-axis and y-axisThe reduction factor of global stabilityOK3.Check the local stability.For flange:DissatisfyFor web:OK4.Check the stiffnessOKb) Known: H-shape cross section, wedding, axial compression, l ox=l oy=8m. Q345 steel, N=2650kN (compression).Unknown: check the strength, stiffness and stability of steel member.Solve: by looking up table, the design value of strength of steel: f d =275 kN.1.Check the strength.1).flange: flange with 3 simply-supported edges and one free edge, elastic buckling coefficientK f =0.425.The impact of local buckling need considering.The effective width of flange2). web: web with 4 simply-supported edges, elastic buckling coefficient K f=4.The impact of local buckling need considering.The effective width of webThe effective areaOK2.Check the global stability.Inertia moment of x-axis and y-axisThe reduction factor of global stabilityDissatisfy3.Check the local stability.For flange:DissatisfyFor web:Dissatisfy4.Check the stiffnessOK21-13 solution:Known: T-shape cross section, wedding, axial compression, horizontal joints system, l ox=l oy=3m. Q235 steel, γ0=1.0.Unknown: the axial compressive capacity of steel member.Solve:1.Calculations of section properties.Area:Gravity center:Inertia moment of x-axis and y-axisThe corresponding gyration radiusThe corresponding slenderness ratioType c cross section, random buckling direction, α=0.5The corresponding relatively slenderness ratioThe reduction factor of global stability2.Check the stiffnessOK3.Calculation of effective area.1).flange: flange with 3 simply-supported edges and one free edge, elastic buckling coefficient K f =0.425.The impact of local buckling need considering.The effective width of flange2). web: web with 3 simply-supported edges and one free edge, elastic buckling coefficientK f =0.425.The impact of local buckling need considering.The effective width of webThe effective area4.The axial compressive capacity of steel member.Inertia moment of x-axis and y-axis21-14 solution:Known: portal frame (diagonal web at end), geometrical length is l=8m, H-shape cross section, wedding, Q345 steel, high-strength bolts, d0=24mm. Variable axial force, N1=870kN (tension), N2=-400kN (compression). Fatigue loading model I: N1f=480kN (tension), N2f=-140kN (compression).Unknown: check the portal frame.Solve: by looking up table, the design value of strength of steel: f d =275 kN.1.Check the dimension of portal frame.1).The required gross area A m and net area A n2). Check the dimension.The gross area actually isOK. Single face friction n f=1, µ=0.35, pre-tension P f=190MPa.Shearing capacity per high-strength bolt:Number of bolts.Selecting n=16, arrange 8 bolts line by line per flange, 4lines.The net area actually isOK 2.Check the strength.1) Tensile strengthOK2) Compressive strengthi) Flange: flange with 3 simply-supported edges and one free edge.The elastic buckling coefficient, K f =0.425.The impact of local buckling need considering.The effective width of flangeii) Web: web with 4 simply-supported edges.elastic buckling coefficient, K f =4.The impact of local buckling need considering.The effective width of webThe effective areaOK3.Check the stiffness.Inertia moment of x-axis and y-axisThe corresponding gyration radiusThe corresponding slenderness ratioDissatisfyOK4.Check the global stability.The impact of local buckling need considering.Global stability reduction coefficientOK5.Check the global stability.For flange:DissatisfyFor web:Dissatisfy6.Check the fatigue limit state.Normal stress amplitudeOK21-15 solution:a) Known: 2［20a cross section, batten plate, slenderness of single leg 1=35, width of column is 320mm, l ox=7m, l oy=3.5m. Q235steel, γ0=1.0.Unknown: compressive capacity of steel member.Solve:1.According to the global stability of x-axis.Looking up table, f d =180kN, f vd =105 kN, []=100.As for 2［20a cross section, A1=2883mm2, i x=78.6mm, i1=21.1mm, I1=128*104mm4, b1=73mm(width of flange).1). stiffness of x-axis:OK2).check the global stability.Type C cross section, αx=0.5.The impact of local buckling need considering.2.According to the global stability of y-axis.=35,1Spacing between 2 flanges: 320-2*73=174mm>100mm. OK1). stiffness of y-axis:OK2).check the global stability.The impact of local buckling need considering.2).check the local stability.=35<oy=42.86, and 1=35< 40. OK1Known: 2［20a cross section, batten plate, slenderness of single leg 1=35, width of column is 320mm, l ox=7m, l oy=3.5m. Q235steel, γ0=1.0.Unknown: compressive capacity of steel member.Solve:1.According to the global stability of x-axis.Looking up table, f d =180kN, f vd =105 kN, []=100.As for 2［20a cross section, A1=2883mm2, i x=78.6mm, i1=21.1mm, I1=128*104mm4,b1=73mm(width of flange).1). stiffness of x-axis:OK2).check the global stability.Type C cross section, αx=0.5.The impact of local buckling need considering.2.According to the global stability of y-axis.=35,1Spacing between 2 flanges: 320-2*73=174mm>100mm. OK 1). stiffness of y-axis:OK 2).check the global stability.The impact of local buckling need considering.2).check the local stability.=35<oy=47.47, and 1=35< 40. OK121-16 solution:Known: tension-bending member, Q235 steel, 2L140*90*8, BOLT, thickness of gasset plate is 10mm, high-strength bolts, d0=21.5mm, l ox=l oy=3m.Unknown: check the cross section.Solve: by looking up table, the design value of strength of steel: f d =190 kN.1.Geometrical properties of section.Calculating length in-plane l ox= 3m, width of flange is 140mm.The equivalent length of flange width with considering shear lag effect,So, the impact of shear lag is neglected, ρs=1The gross areaArrange 2 lines of bolts for 2 flanges, so the actual net area isInertia moment of x-axis (gross section)The corresponding gyration radiusInertia moment of x-axis (net section)Inertia moment of y-axis (gross section)The corresponding gyration radius2.Check the strength.Stress of tensile edge in net sectionisDissatisfy3.Check the stiffnessOKOK21-17 solution:Known: tension-bending member, Q235 steel, I-shape cross section, high-strength bolt, high-strength bolts, d0=24mm, N=2500kN, M x=21.6 kN﹒mUnknown: check the cross section.Solve: by looking up table, the design value of strength of steel: f d =190 kN.1.Geometrical properties of section.Calculating length in-plane l ox= 3m, width of flange is 55mm.The equivalent length of flange width with considering shear lag effect,So, the impact of shear lag is neglected, ρs=1The gross areaThe actual net area isInertia moment of y-axis (gross section)The corresponding gyration radiusInertia moment of x-axis (gross section)The corresponding gyration radiusInertia moment of x-axis (net section)2.Check the strength.Stress of tensile edge in net section isDissatisfy 3.Check the stiffnessOKDissatisfy21-18 solution:Known: l ox=7.2m, l oy=8m. Q345 steel, N=2940kN, M y=420.5 kN﹒mUnknown: check the cross section.Solve: by looking up table, the design value of strength of steel: f d =270 kN.1.Geometrical properties of section.Calculating length in-plane loy= 8m, width of flange is 500mm.The equivalent length of flange width with considering shear lag effect,So, the impact of shear lag is neglected, ρs=1Top flange, K=4ρ=12.Check the strength3.Check the overall stability in-plane4.Out-of-plane overall stability.The calculating length of compressive flange is 7.2m, b=500mm. G=79230MPa for Q345,Relative slenderness ratio of x-axisOK5.local stabilityFor flange:OKFor web:OK6.Check the stiffnessOK。
结构设计原理答案
一、钢筋和混凝土之所以能有效结合共同工作的原因是什么？答：1. 混凝土硬化后，钢筋和商品混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体，从而保证在荷载作用下，钢筋和商品混凝土能变形协调，共同工作，不易失稳。
2.钢筋与混凝土两者有相近的膨胀系数，两者之间不会发生相对的温度变形而使粘结力遭到破坏。
3.在钢筋的外部，应按照构造要求设置一定厚度的商品混凝土保护层，钢筋包裹在混凝土之中，受到混凝土的固定和保护作用，钢筋不容易生锈，发生火灾时，不致使钢筋软化导致结构的整体倒塌。
4、钢筋端部有足够的锚固长度。
二、影响粘结强度的因素有哪些？答：1，混凝土强度；粘结强度随混凝土的强度等级的提高而提高。
2，钢筋的表面状况；如变形钢筋的粘结强度远大于光面钢筋。
3，保护层厚度和钢筋之间的净距。
因此，构造规定，混凝土中的钢筋必需有一个最小的净距。
4，混凝土浇筑时钢筋的位置；对于梁高超过一定高度时，施工规范要求分层浇筑及采用二次振捣。
三、什么叫混凝土的徐变？影响混凝土徐变的因素有哪些？答：答：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，这种现象称为混凝土的徐变。
主要影响因素：（1）混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小；（2）加荷时混凝土的龄期；（3）混凝土的组成成分和配合比；（4）养护及使用条件下的温度与湿度四、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？答：（1）粘结应力：变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力；（2）粘结强度：实际工程中，通常以拔出试验中粘结失效（钢筋被拔出，或者混凝土被劈裂）时的最大平均粘结应力作为钢筋和混凝土的粘结强度；（3）主要措施：①光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝土等级的提高而提高，所以可以通过提高混凝土强度等级来增加粘结力；②水平位置钢筋比竖位钢筋的粘结强度低，所以可通过调整钢筋布置来增强粘结力；③多根钢筋并排时，可调整钢筋之间的净距来增强粘结力；④增大混凝土保护层厚度⑤采用带肋钢筋。
结构设计原理课后习题
结构设计原理课后习题一、基础理论结构设计是工程中非常重要的一环，它关乎着建筑物的安全性、稳定性和寿命。
为了培养学生的结构设计能力，以下是一些结构设计原理课后习题，供大家加深对结构设计的理解与应用。
1. 请简要解释结构设计的基本原理。
2. 结构设计中需要考虑哪些力学因素？3. 什么是荷载？荷载分为哪些类型？4. 受力分析在结构设计中的作用是什么？5. 为什么需要进行构件的尺寸和形状设计？二、数学模型与分析结构设计中，数学模型和分析是关键环节，通过建立准确的数学模型和进行分析，可以评估结构的性能和稳定性。
1. 结构设计中常用的数学方法有哪些？2. 请解释有限元分析在结构设计中的作用。
3. 数值模拟在结构设计中有何用途？4. 结构的稳定性如何进行分析？5. 受力与位移的关系如何用数学公式表示？三、结构优化设计结构设计的目标之一是尽可能提高结构的性能和效率。
通过结构优化设计，可以使结构在满足强度和稳定性要求的同时，减少材料的使用和成本。
1. 结构优化设计的基本原理是什么？2. 常见的结构优化设计方法有哪些？3. 如何从经济性角度考虑结构设计？4. 结构优化设计中需要解决哪些约束条件？5. 请举例说明结构优化设计的应用场景。
四、常见结构问题在实际的结构设计过程中，会遇到各种各样的问题和挑战。
解决这些问题需要结合理论与实践经验。
1. 如何解决不同材料结构的设计问题？2. 结构设计中常见的缺陷有哪些？如何解决？3. 如何应对结构受到的复杂荷载？4. 结构的防震设计应该注意哪些问题？5. 结构设计中的安全性考虑了哪些方面？五、结构实例分析通过对实际结构的分析和案例研究，可以更好地理解结构设计原理和方法。
1. 选择一个具体的建筑物或桥梁，分析其结构设计原理和优势。
2. 研究一个受力过程复杂的结构，对其进行荷载分析和稳定性评估。
3. 选择一个不同材料和形状的构件，比较其强度和稳定性。
4. 分析一个有振动问题的结构，探讨如何解决。
结构设计原理题库及其参考答案1
混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“³”。
每小题1分。
）第1章 钢筋和混凝土的力学性能1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。
（ ）2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。
（ ）3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。
（ ）4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。
（ ）5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。
（ ）6．C20表示f cu =20N/mm 。
（ ）7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。
（ ）8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。
（ ）9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。
（ ）10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。
（ ）11．线性徐变是指压应力较小时，徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时，徐变增长与应力不成正比。
（ ）12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（ ）13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。
（ ）第3章 轴心受力构件承载力1．轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。
（ ）2．轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
（ ）3．实际工程中没有真正的轴心受压构件。
（ ）4．轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。
（ ）5．轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。
（ ）6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。
（ ）第4章 受弯构件正截面承载力1．混凝土保护层厚度越大越好。
（ ）2．对于'f h x ≤的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩形截面梁，所以其配筋率应按0'h b A f s =ρ来计算。
（ ）3．板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。
（ ）4．在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。
混凝土结构设计原理知到章节答案智慧树2023年北方工业大学
混凝土结构设计原理知到章节测试答案智慧树2023年最新北方工业大学第一章测试1.与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁的承载力（）。
参考答案:提高很多2.与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁抗开裂的能力（）。
参考答案:提高不多3.钢筋混凝土构件在正常使用荷载下（）。
参考答案:通常是带裂缝工作的4.在混凝土中配置受力钢筋的主要作用是提高结构或构件的（）。
参考答案:承载力;变形能力5.结构或构件的破坏类型有（）。
参考答案:脆性破坏;延性破坏第二章测试1.混凝土立方体标准试件的边长是（）。
参考答案:150mm2.混凝土强度的基本指标是（）。
参考答案:立方体抗压强度标准值3.混凝土在复杂应力状态下强度降低的是（）。
参考答案:一拉一压4.混凝土的侧向约束压应力提高了混凝土的（）。
参考答案:抗压强度和延性5.混凝土强度等级越高，则其受压应力-应变曲线的下降段（）。
参考答案:越陡峭6.混凝土在持续不变的压力长期作用下，随时间延续而增长的变形称为（）。
参考答案:徐变7.碳素钢的含碳量越高，则其（）。
参考答案:强度越高，延性越低8.对于无明显屈服点的钢筋，其强度标准值取值的依据是（）。
参考答案:条件屈服强度9.混凝土立方体试块尺寸越大，量测的抗压强度就越高。
（）参考答案:错10.水灰比越大，混凝土的徐变和收缩也越大。
（）参考答案:对11.对有明显流幅的钢筋的屈服强度对应于其应力应变曲线的上屈服点。
（）参考答案:错12.粘结应力实际上也就是钢筋与混凝土接触面上的剪应力。
（）参考答案:对第三章测试1.结构的可靠度是指结构在规定时间内和规定的条件下完成预定功能的____ 。
参考答案:null2.一般情况下普通住宅和办公楼的安全等级属于 ____ 级。
参考答案:null3.整个结构或结构构件承受作用效应的能力，称为结构____，用R表示。
null4.永久荷载的代表值只有____值一种。
参考答案:null5.材料强度的设计值 ____材料强度的标准值。
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1-1混凝土截面受拉区钢筋的作用:是代替混凝土受拉或协助混凝土受压。
1-2名词解释("混凝土立方体抗压强度":以每边边长为150mm的立方体为标准试件,在20￠+_2的温度和相对湿度在95%以上的潮湿的空气中养护28天,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值。
"混凝土轴心抗压强度值"按照与立方体试件相同条件下制作和试验方法所得的棱柱体试件的抗压强度设计值。
"混凝土抗拉强度"用试验机的夹具夹紧试件两端外伸的钢筋施加拉力,破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断,其平均拉应力即为。
)1-3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?一,该曲线特点分为三个阶段,分别为上升段,下降段,收敛段。
二,影响的主要因素:a.混凝土强度愈高应力应变曲线下降愈剧烈,延性就愈差b.应变速率应变速率小,峰值应力fc降低,€增大下降段曲线坡度显着的减缓c.测试技术和实验条件,其中应变测量的标距也有影响,应变测量的标距越大,曲线坡度越陡,标距越小,坡度越缓。
1-4什么叫混凝土的徐变?影响混凝土徐变有哪些主要原因?一,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,这种现象称为混凝土的徐变。
二,a混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小b加荷时混凝土的龄期,龄期越短徐变越大c混凝土的组成成分和配合比d养护条件下的温度和湿度.1-5混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形,两者有何不同之处?混凝土徐变的主要原因是荷载长期作用下,混凝土凝胶体中的水分逐渐压出,水泥逐渐发生粘性流动,微细空隙逐渐闭合,结晶体内部逐渐滑动,微细裂缝逐渐发生各种因素的综合结果,而混凝土的收缩变形主要是硬化初期水泥石凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩。
1-6什么是钢筋和混凝土之间粘接应力和粘接强度?为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘接力要采取哪些措施?在钢筋混凝土结构中,钢筋和混凝土这两种材料之所以能共同工作的基本前提是有足够的粘接强度,能承受由于变形差沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力,通常这种剪应力称为粘接应力。
措施:a提高混凝土强度b选择适当的钢筋间距c钢筋的位置要合适d满足混凝土保护层,最小厚度要求e使用带肋钢筋。
2-1桥梁结构的功能包括哪几方面的内容?何谓结构的可靠性?承载能力,适用性,耐久性,稳定性。
结构的安全性,适用性和耐久性这三者总称为结构的可靠性。
2-2结构的设计基准期和使用寿命有何区别?前者是指对结构进行可靠度分析时,结合结构使用期,考虑各种基本变量与时间的关系所取用的基准时间参数。
当结构的使用年限超过设计基准期时,表明它的实效概率可能会增大,不能保证其目标可靠指标,但不等于结构丧失所要求的功能甚至报废。
通常设计基准期应该小于寿命期。
2-3什么叫极限状态?我国?公路桥规?规定了哪两种结构的极限状态?当整个结构或结构的一部分超过某一部特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态。
两种设计状态为:承载能力极限状态和正常使用极限状态。
2-4名次解释：作用，直接作用，间接作用，抗力。
作用是指使结构产生内力、变形、应力和应变的所有原因；直接作用是指施加在结构上的集中力或分布力；间接作用是指引起结构外加变形和约束变形的原因；结构抗力是指结构构件承受内力和变形的能力。
2-5我国?公路桥规?规定的三种结构设计状况为持久状况,短暂状况,偶然状况。
2-6结构承载能力极限状态和正常使用极限状态设计计算的原则是什么?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最不利组合的设计值必须小于或等于结构抗力设计值。
持久状态正常使用极限状态是以结构弹性理论或弹塑性理论为基础,采用作用的短期效应组合,长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响,对构件的抗裂,裂缝宽度和扰度进行验算,并使各项计算值不超过公路桥规的各相应值。
短暂状况是要求对混凝土和预应力混凝土受力构件按短暂设计时计算其在制作,运输及安装等施工阶段由自重,施工荷载产生的应力并不超过规定的限值。
2-7材料强度标准值是在符合规定质量的材料强度实测值的总体中,材料的强度标准值度应具有不小于95%的保证率。
材料强度设计值是材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值.2-8作用分为几类?什么叫作用的标准值,可变作用的准永久值,可变作用的频遇值?作用分为永久作用,可变作用,偶然作用。
作用的标准值是结构或结构设计时,采用的各种作用的基本代表值。
可变作用准永久值指在设计基准期间,可变作用超越的总时间约为设计基准期一半的作用值。
可变作用的频遇值是在设计基准期间,可变作用超越的总时间为规定的较小比率或超越次数为规定次数的作用值。
3-2什么叫受弯构件纵向受拉钢筋的配筋率?配筋率的表达式中，ho含义是什么？是指纵向受拉区所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值。
h。
表示截面的有效高度。
3-3为什么钢筋要有足够的混凝土保护层厚度?最小保护层选择应考虑哪些因素？钢筋的最小混凝土保护层厚度的选择应考虑哪些因素?设置保护层是为了保护钢筋不直接截面面积不直接受到大气的侵蚀和其他环境因素的作用,也是为了保证钢筋和混凝土有良好的粘接。
影响因素:环境因素,构件形式,钢筋布置。
3-4参照图,试说明规定各主钢筋横向净距和层与层之间的竖向净距的原因?a为了保证钢筋与混凝土之间的握裹力,增强两者的粘接力b保证钢筋之间有一定间隙浇注混凝土c方便钢筋的布置。
3-5钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段?各阶段受力主要特点是什么?第一阶段,梁混凝土全截面工作,混凝土的压应力和拉应力基本上都呈三角形分布。
第一阶段末,混凝土受压区的应力基本上仍是三角形分布。
第二阶段,荷载作用弯矩达到Mcr后,在梁混凝土抗拉强度最弱截面上出现了第一批裂缝。
第二阶末,钢筋拉应变达到屈服时的应变值,表示钢筋应力达到其屈服强度。
第三阶段,在这个阶段里,钢筋的拉应变增加很快,但钢筋的拉应力一般仍维持在屈服强度不变。
第三阶段末,这时,截面受压上边缘的混凝土压应变达到其极限压应变值,压应力图呈明显曲线形,这个阶段纵向钢筋的应力仍维持在屈服强度。
3-6什么叫钢筋混凝土少筋梁,适筋梁和超筋梁?各自有什么破坏形态?为什么把少筋梁和超筋梁都称为脆性破坏?实际配筋率小于最小配筋率梁的称为少筋梁,大于最小配筋率且小于最大配筋率的称为适筋梁,大于最大配筋率的称为超筋梁。
少筋梁的受拉区混凝土开裂后,受拉钢筋达到屈服点,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁仅出现一条集中裂缝,不仅宽度较大,而且沿梁高延伸很高,此时受压区混凝土还未压坏,而裂缝宽度已很宽,扰度过大,钢筋甚至被拉断。
适筋梁受拉区首先达到屈服强度,其应力保持不变而应变显着的增大,直到受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变时,受压区出现纵向水平裂缝,随之因混凝土压碎而破坏。
超筋梁的破坏是受压区混凝土被压坏,而受拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。
破坏前的扰度及截面曲率曲线没有明显的转折点,受拉区的裂缝开展不宽,破坏突然,没有明显预兆.少筋和超筋的破坏都很突然,没有明显预兆,故称为脆性破坏。
3-7钢筋混凝土适筋梁当受拉钢筋屈服后能否在增加荷载?为什么少筋梁是否能这样?适筋梁可以再增加荷载因为当受拉区钢筋屈服后,钢筋屈服后,钢筋退出工作,受压区混凝土开始受压,直到受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变时,受压区出现纵向水平裂缝,随之因混凝土压碎而破坏,这时不能在增加荷载。
少筋梁不能在增加荷载,若增加,迅速经过整个流幅进入强化阶段,梁仅出现一条集中裂缝,不仅宽度较大,而且延梁高延伸很高,此时受拉区混凝土还未压坏,而裂缝宽度已经很宽,扰度过大,钢筋甚至被拉断。
3-8钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的基本假定有哪些？平截面假定、不考虑混凝土的抗拉强度、材料应力与物理关系。
其中"平截面假定"与均质弹性材料受弯构件计算的平截面假定情况的不同:对于钢筋混凝土受弯构件,从开始加荷载到破坏的各个阶段,截面的平均应变都能较好的符合平截面假定。
对于混凝土的受压区来讲,平面假定是正确的。
而对于混凝土受压区,裂缝产生后,裂缝截面处钢筋和相邻的混凝土之间发生了某些相对滑移,因此,在裂缝附近区段,截面变形已不能完全符合平截面假定。
3-9相对受压区高度$=Xi/ho,其中Xi为受压区高度,ho为截面有效高度。
相对界限受压区高度,当钢筋混凝土梁受拉区钢筋达到屈服应变$,而开始屈服时,受压区混凝土边缘也同时达到极限压应变而破坏,此时受压区高度为Xb=$/ho,$被称为相对界限受压区高度。
在正截面承载力计算中作用：相对界限受压区的高度在正截面计算中的作用:在正截面承载力计算中通常用$=Xb/h来作为界限条件,来判断截面的破坏类型,是适筋破坏还是少筋破坏。
取值因素：该取值相关的因素有,受拉区钢筋的弹性模量,混凝土极限压应变以及无量纲参数有关。
3-10在什么情况下可采用钢筋混凝土双截面梁？为什么双金截面梁一定要采取封闭式钢筋？ 1：当截面承受的弯矩组合设计值Md较大，而梁截面尺寸受到使用条件限制或混泥土强度又不宜提高的情况下，又出现§>§b而承载能力不足时，则应采用双筋截面。
2：它能够约束受压钢筋的纵向压屈变形，若不封闭，受压钢筋会过早向外侧凸出，反而引起受压钢筋的混泥土保护层开裂，是受压区混泥土过早破坏。
3-11钢筋混凝土双筋截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是什么？为了防止除出现超筋梁情况，计算受压区高度x应满足:x≤&bh0；为了保证受压区钢筋A’s达到抗压强度设计值f’sd，计算受压区高度x应满足：x≥2a’s3-13什么叫做T形梁受压翼板的有效宽度？根据等效受力原则，把与梁肋共同工作的翼板宽度限制在一定的范围内，称为受压翼板的有效宽度。
4-1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？斜拉破坏：在荷载作用下，梁的剪跨段产生由梁底竖向裂缝沿主压应力轨迹线向上延伸发展而成的斜裂缝2减压破坏：随着荷载的增大，梁的剪弯曲段内陆续出现几条斜裂缝，其中一条发展成为临界斜截面。
3斜压破坏：当剪跨比小时，首先是荷载作用点和支座之间出现一条斜裂缝，然后出现若干条大体相平行的斜裂缝，梁腹被分割成若干个倾斜的小柱体。
4-2影响钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素有哪些？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。
4-3钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力基本公式的适用范围是什么？公式的上下限值物理意义是什么？计算公式的上下限值；上限值，截面最小尺寸；下限值，按构造要求配置箍筋。