工程设计原理(答案)

填空题：

（1）结构的功能要求包括：安全性、适用性和耐久性。

（2）根据结构的功能要求将极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。（3）结构上的荷载可以分为三类：永久荷载、可变荷载和偶然荷载。（4）可变荷载的代表值包括：标准值、组合值、频率值和准永久值。（5）按照混凝土的强度指标的表示：fcuk为立方体标准强度、ft为轴心抗拉强度设计值、fc为轴心抗压强度设计值。

（6）按照钢材的强度指标的表示：f为钢材抗拉强度设计值、fv为钢材的抗剪强度设计值。

（7）钢筋混凝土轴心受压杆件的长细比越大，稳定系数φ的值越小，因此其承载内力越差。

（8）钢筋混凝土偏心受压构件按破坏特征可以分为大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两类。

（9）钢筋混凝土受弯构件正截面破坏的三种形态：少筋破坏、适筋破坏和超筋破坏。其中适筋破坏作为正截面承载力计算的依据。

（10）钢筋混凝土受弯构件斜截面破坏的三种形态：斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏。其中剪压破坏作为斜截面承载力计算的依据。

（11）为满足斜截面受弯承载力的要求，弯起钢筋的起弯点至少距离该钢筋的充分利用点

0.5倍h0以上。

（12）一钢筋混凝土主梁中配有纵筋、箍筋和吊筋，其中纵筋的作用是承受的内力为弯矩、箍筋承受的内力为剪力、吊筋的作用是承受集中荷载。

（13）对于钢筋混凝土连续梁，跨中承受正弯矩作用、支座承受负弯矩作用，因此计算纵筋在跨中应配置在截面的底部，而在支座截面应配置在截面的顶部。（14）砌体结构的承重方案有：横墙承重方案、纵墙承重方案、纵横墙承重方案和内框架承重方案。

（15）按照房屋空间工作性能，砌体房屋的静力计算方案分为：弹性方案、刚性方案和刚弹性方案。

（16）钢结构构件的承载力计算是以计算截面的控制应力不超过相应材料强度为基本表达式，包括强度计算和整体稳定性计算。

（17）钢结构受弯构件稳定性包括整体稳定性和局部稳定性，当发生整体失稳的荷载一般较发生强度破坏时的荷载小，设计时整体稳定性应通过计算保证，而局部稳定性则以构造措施加以保证。

（18）钢结构构件的连接方式有：焊接、铆接及螺栓连接。

（19）普通螺栓的受剪连接的可能破坏形式有：螺栓杆剪切破坏、孔壁挤压破坏以及连接板拉断破坏。

（20）平面框架采用近似方法内力计算时，竖向荷载作用下可用分层法计算，水平荷载作用下可用 D值法计算。

（21）多跨连续梁按活载最不利原则确定内力时，求跨中最大弯矩活荷载的布置原则是本跨布置、隔跨布置，求支座最大弯矩活荷载的布置原则是支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载。

（22）现浇钢筋混凝土楼盖结构中，矩形楼板的内力计算可根据长边长度lx和短边长度ly 的比值分为单向板和双向板，即当lx/ly大于 3 时按单向板计算，而lx/ly在2和3 之

间时按双向板计算。

（23）在钢筋混凝土楼盖体系中，单向板是指长宽比大于3 ，传给其下支承梁的荷载形式为均布线荷载。

（24）规范中抗震设计按二阶段三水准设计方法，二阶段是指强度承载能力设计和变形能力设计，三水准是指小震不坏、中震不修及大震不倒。

（25）框架结构抗震设计必须遵守的三项原则为：强柱弱梁、强减弱弯和强节点弱构件。

判断题：

（1）框架结构的最大适用高度大于剪力墙结构。（X ）（2）混凝土的强度等级是以混凝土轴心抗压强度来划分的。（X ）（3）混凝土构件满足正常使用极限承载力的要求是为了保证安全性的要求。（X ）（4）水池出现裂缝而漏水属于极限承载内力极限状态破坏。（X ）（5）挡土墙发生倾覆属于正常使用极限状态破坏。（X ）（6）计算结构及构件承载力时，荷载应取设计值。（√）（7）通常材料强度的设计值小于其标准值。（√）（8）混凝土保护层厚度是从受力钢筋外侧边算起的。（X ）（9）混凝土保护层厚度的确定与环境条件有关。（√）（10）配筋率与梁截面的有效高度无关。（X ）（11）配箍率与梁截面的有效高度有关。（√）（12）轴心受压构件的承载力与混凝土强度等级无关。（X ）（13）轴心受压构件的承载力与构件的计算高度有关。（√）（14）为了通过钢筋混凝土柱的承载能力，应采用高强混凝土和高强钢筋。（X ）（15）规范中用稳定系数φ来考虑由于纵向弯曲的影响使长柱承载力的降低。（√）（16）钢筋混凝土短柱表现为脆性破坏形态，应尽量避免将柱设计为短柱。

（√）

（17）钢筋混凝土轴心受力构件无剪力作用，因此不需要配置箍筋。（X）（18）剪跨比越大斜截面承载力越大。（X）（19）钢筋混凝土梁斜截面承载力计算的控制截面一般取跨中位置。（X）（20）对于钢筋混凝土受弯构件，当截面相对受压区高度x/h0大于相对界限受压区高度ξb 时将发生少筋破坏。（X）（21）在钢筋混凝土受弯构件设计中要求截面纵筋配筋率必须大于纵筋的最小配筋率，即，这是为了防止杆件发生少筋破坏。（√）ρ≥ρ

min

（22）对于钢筋混凝土受弯构件，当配箍率小于最小配箍率时会发生斜压破坏。（X ）（23）钢筋混凝土受弯构件必须满足最小截面尺寸要求是为了防止斜压破坏。（√）（24）钢筋混凝土偏心受压构件设计中需要进行垂直于弯矩作用平面的校核。

（√）

（25）在现浇钢筋混凝土楼盖设计中，连续梁的支座截面配筋应按T形截面设计。（X ）（26）在现浇钢筋混凝土楼盖设计中，连续梁的跨中截面配筋应按矩形截面设计。（X ）（27）对于钢筋混凝土小偏心受压构件，当弯矩不变时，轴力越大越危险。（√）（28）对于钢筋混凝土大偏心受压构件，当弯矩不变时，轴力越大越危险。（X ）（29）砌体结构设计中局部抗压强度大于砌体抗压强度。（√）（30）砌体结构设计中高厚比的定义为墙体厚度与其计算高度的比值。（X ）（31）砌体结构设计中验算壁柱之间墙体的局部高厚比时，壁柱应视为墙体的侧向不动支点。(√) （32）混凝土构件详图应包括配筋图和模板图。(√) （33）钢结构设计中，强度计算以毛截面为依据，稳定性计算采用静截面。（X ）（34）钢结构受拉构件的容许长细比一般较受压构件大。(√) （35）抗震设计中重力荷载代表值为永久荷载与活荷载之和。（X ）（36）地震作用下构件的抗力一般较静力作用时大。(√) （37）利用底部剪力法计算地震反应时，只考虑了第一振型的影响。（X ）

选择题

（1）对于钢筋混凝土受压杆件截面高度为h、截面宽度为b，按剪力墙进行设计的条件为( A )

A、h/b>4

B、h/b>3

C、h>1000 mm

D、b≥层高的1/25 （2）我国《规范》对结构设计基准期规定取（B ）

A．30年B．50年C．20年D．100年

（3）建筑结构的安全等级分为( B ) 级。

A．二B．三C．四D．五

（4）混凝土强度等级是按照以下哪个值确定的：（ B ）

A、圆柱体抗压强度标准值

B、立方体抗压强度标准值

C、棱柱体抗压强度标准值

D、立方体抗压强度设计值

（5）下列叙述中，哪个是不正确的( C )。

A．荷载设计值一般大于荷载标准值B．荷载准永久值一般小于荷载标准值

C．材料强度设计值大于材料强度标准值D．材料强度设计值小于材料强度标准值（6）计算荷载效应时，永久荷载分项系数的取值应是（ B ）。

A．任何情况下均取1.2 B．其效应对结构不利时取1.2

C．其效应对结构有利时取1.2 D．验算抗倾覆和滑移时取1.2

（7）对于混凝土各种强度标准值之间的关系，下列哪个是正确的（C）。

A．ftk ＞ fck ＞ fcuk B．fcuk ＞ftk ＞ fck

C．fcuk ＞ fck ＞ ftk D．fck ＞ fcuk ＞ ftk

（8）根据正常使用阶段对构件进行裂缝控制计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力的构件的裂缝控制等级为（ A ）。

A．一级 B．二级 C．三级 D．四级

（9）在以下影响梁的受剪承载力因素中，影响最小的因素是（ D ）。

A．混凝土强度 B．截面尺寸

C．配箍率 D．配筋率

（10）在以下有关钢筋混凝土梁内箍筋作用的论述中，哪个是不正确的（ D ）A．稳定钢筋骨架 B．增强构件抗剪能力

C．增强构件抗扭能力 D．增强构件抗弯能力

（11）以下关于轴力对斜截面抗剪承载力影响的论述哪个是正确的（ A ）

A、轴压力对斜截面抗剪承载能力有利

B、轴拉力对斜截面抗剪承载能力有利

C、斜截面抗剪承载力不受轴力影响

D、轴力对斜截面抗剪承载能力的影响不能确定。

（12）梁下部钢筋净距应满足下列哪条要求（A）。(d为纵向受力钢筋直径) A．≥d且≥25mm B．≥1.5d且≥20mm

C．≥d且≥30mm D．≥d且≥20mm

（13）钢筋混凝土轴心受压短柱的承载内力取决于（ D ）

A、混凝土强度

B、箍筋

C、纵向钢筋

D、混凝土强度和纵向钢筋

（14）钢筋混凝土环形蓄水池应按哪类构件设计（ C ）

A、受弯构件

B、轴心受压构件

C、轴心受拉构件

D、偏心受压构件

（15）在以下有关钢筋混凝土结构的论述中，哪个是不正确的（ D ）

A．柱的主筋其主要作用是抵抗弯矩和轴向压力

B．建筑物上如果剪力墙配置适当，一般来说，因水平力而产生的变形要小

C．楼板的作用，一方面是将楼板上的荷载传达到梁上；另一方面是将水平荷载传达到框架或剪力墙上

D．箍筋的间隔越大，柱的抗弯强度越大

（16）在以下有关预应力混凝土受弯构件的论述中，哪个是正确的（ B ）A．对构件施加预应力可以提高构件的正截面承载力

B．对构件施加预应力可以提高构件的抗裂度和刚度

C．采用后张法施加预应力不需考虑预应力损失

D．采用后张法施加预应力，混凝土中的预应力由钢筋与混凝土间的粘结力获得。（17）在受弯杆件斜截面受剪承载力计算中，若V≥0.25βc f c bh0，则（ C ）

A、需按计算配置箍筋

B、可按构造要求配置箍筋

C、需增大截面尺寸

D、需增大纵筋的数量

（18）在受弯构件斜截面受剪承载力计算中，若V≤0.7f t bh0，则（ B ）

A、需按计算配置箍筋

B、仅按构造要求配置箍筋

C、不需要配置箍筋

D、应增大纵筋的数量

（19）各种钢筋混凝土结构构件计算配置箍筋的最大间距Smax不能超过（ C ）

A、300 mm B. 350mm C. 400 mm D. 450 mm

（20）钢筋混凝土大偏压构件破坏的一般特征是（ A ）

A、距离轴压力远侧的纵筋受拉屈服，随后近侧纵筋受压屈服、混凝土压碎；

B、距离轴压力近侧的纵筋受拉屈服，随后远侧纵筋受压屈服、混凝土压碎；

C、距离轴压力近侧的纵筋和混凝土应力不定，远侧纵筋受压屈服；

D、距离轴压力远侧的纵筋和混凝土应力不定，近侧纵筋受压屈服；

（21）以下哪种方法可以有效地减小受弯杆件裂缝宽度（ B ）

A、选用直径较大的纵筋

B、选用直径较小的纵筋

C、改变截面形状与尺寸

D、提高混凝土强度等级

（22）大偏心受压构件的判别条件是（C）

A、ξ≤ξ

b B、e

<0.3h

C、ξ>ξ

b

D、ηe

i

>0.3h

（23）钢结构的主要缺点之一是（ C ）。

A．脆性大 B．不耐热 C．不耐火、易腐蚀 D．价格高

（24）建筑钢结构用钢材，按含碳量分应属于（B）。

A．各种含碳量的钢材 B．低碳钢 C．高碳钢 D．中碳钢（25）钢梁的最小高度是由（ B ）控制。

A．强度 B．刚度 C．建筑要求 D．施工要求

（26）提高混凝土结构受弯构件截面刚度最有效的方法是（C）。

A．提高混凝土强度等级 B．提高截面配筋率

C．提高截面高度 D．提高钢筋级别

（27）无筋砌体受压构件承载力计算公式的适用条件是（C）。

A、e≤0.7y

B、e>0.7y C 、e≤0.6y D、e>0.6y

（28）在竖向荷载作用下，多层砌体结构房屋的墙体可假定为以楼盖和基础为铰支的( B )。

A．连续梁B．多跨简支梁C．竖向杆件D．A或B （29）以下哪种结构在水平荷载作用下的抗侧力性能最好 ( C )。

A．框架 B．框架－剪力墙C．剪力墙 D．排架结构（30）混凝土保护层厚度与下面哪种因素有关（C ）。

A．混凝土强度等级 B．构件类别

C ．构件工作环境

D ．以上都有关

（31） 超筋梁的正截面极限承载力取决于（ A ）。

A ．混凝土的抗压强度

B ．混凝土的抗拉强度

C ．钢筋的强度及其配筋率

D ．钢筋的强度及其配箍率

（32） 混合结构房屋的空间刚度与 ( A ) 有关。

A ．屋盖(楼盖)类别、横墙间距

B ．横墙间距、有无山墙

C ．有无山墙、施工质量

D ．屋盖(楼盖)类别、施工质量

（33） 多层刚性方案房屋在竖向荷载作用下静力计算时墙体的计算简图，可近似地视作屋

盖/楼盖为墙体的 ( A )，墙体铰支于基础顶面。

A ．不动铰支承

B ．滚动铰支承

C ．弹性铰支承

D ．固定支承

计算题：

1、钢筋混凝土简支梁截面尺寸b ×h=200×450mm ，计算跨度l 0 = 5.0m ，承受均布荷载设计值q=22KN/m （包括自重），选用C20混凝土（f c = 9.6N/mm 2），HRB335钢筋（f y = 300N/mm 2），试确定梁的纵筋面积As ，并绘出截面配筋简图。（取55.0 ,35==b s mm a ξ）

2、钢筋混凝土简支梁截面尺寸b ×h=200×450mm ，计算跨度l0 = 5.0m ，承受均布荷载设计值q=30KN/m （包括自重），材料选用C20混凝土（fc = 9.6N/mm2, ft =1.1N/mm2），腹筋选用HPB235钢筋（fyv = 210N/mm2），试按斜截面承载力要求确定箍筋，并绘出截面配筋简图。

3、如图所示两块钢板的对接焊缝，已知轴心拉力F=450KN ，（图中尺寸单位均为mm ）焊条E43型，手工焊，有引弧板，焊缝质量等级为三级（2/185mm N f w t =），试验算此对接焊缝是否满足强度要求。