结构设计原理(二)课程自学辅导材料
课程代码：06287 结构设计原理（二）课程自学辅导材料
●配套教材：《结构设计原理》
●主编：叶见曙
●出版社：人民交通
●版次：2012年7月第2版
●适应层次：本科
内部教学使用
目录
第一部分自学指导
第一篇钢筋混凝土结构 (1)
第二篇预应力混凝土结构 (2)
第三篇圬工结构 (2)
第四篇钢结构 (3)
第五篇钢—混凝土组合构件 (3)
第二部分复习思考题
一．单选题 (5)
二．填空题 (25)
三．判断题 (30)
四．名词解释题 (34)
五．简答题 (36)
六．计算题 (39)
第三部分参考答案
一．单选题 (42)
二．填空题 (42)
三．判断题 (43)
四．名词解释题 (43)
五．简答题 (46)
六．计算题 (53)
第一部分自学指导
第一篇钢筋混凝工结构
一．主要内容
本篇主要介绍钢筋混凝土结构的基本概念；混凝土、钢筋的强度与变形性能；钢筋与混凝土间的粘结性能；结构可靠度概念；极限状态法设计计算原则；承载力极限状态、正常使用极限状态设计表达式；受弯构件正截面抗弯受力性能、承载力计算（单筋、双筋矩形截面梁、T形截面梁）；受弯构件斜截面抗剪受力性能、抗剪承载力计算、斜截面抗弯承载力；受扭构件的受力性能、承载力计算；轴心受压构件的受力性能、承载力计算；偏心受压构件正截面受力性能、承载力计算；受拉构件正截面受力性能、承载力计算；钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形性能、计算；混凝土结构耐久性；局部承压；深受弯构件。
二．重点
混凝土的强度、变形性能和各项强度指标；钢筋的强度指标与变形指标；钢筋与混凝土间的粘结能力及其影响因素；材料强度的标准值和设计值；承载力极限状态、正常使用极限状态设计表达式；受弯构件正截面破坏形态、破坏过程；受弯构件正截面承载力计算（单筋、双筋矩形截面梁、T形截面梁）；受弯构件斜截面破坏形态及斜截面承载力的主要影响因素；纯扭构件的破坏形态、破坏过程；轴心受压构件的破坏过程和正截面承载力计算；偏心受压构件正截面破坏形态、破坏过程和承载力计算；钢筋混凝土受弯构件的裂缝、变形的起因、影响及控制。
三．难点
钢筋和混凝土的力学性能（强度与变形）；结构可靠度、极限状态设计法的概念；受弯构件正截面破坏性能、正截面承载力计算（单筋、双筋矩形截面梁、T形截面梁）；受弯构件斜截面抗剪承载力的计算；弯剪扭构件的承载力计算；偏心距增大的含义；偏心受拉构件的承载力计算；裂缝宽度的计算。
第二篇预应力混凝土结构
一．主要内容
本篇主要介绍预应力混凝土结构的基本概念及其材料；预加应力的方法与设备；预应力混凝土结构的原理、特点及应用；预应力混凝土受弯构件的设计与计算；钢筋的张拉控制应力、预应力损失、有效预应力；预应力混凝土梁在施工、使用阶段的受力情况；构件施工、使用阶段的应力验算要求；预应力混凝土构件正截面、斜截面承载力计算；预应力混凝土构件使用阶段正截面、斜截面抗裂验算；挠度计算；锚固区承压验算；预应力混凝土简支梁设计要点；部分预应力混凝土受弯构件；部分预应力混凝土结构的特点；部分预应力混凝土结构承载力的计算方法；部分预应力混凝土结构裂缝宽度验算、总挠度验算；允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算与设计；无粘结预应力混凝土结构特点；无粘结部分预应力混凝土受弯构件的计算、构造及截面设计。
二．重点
预应力混凝土结构的原理、特点；预应力混凝土梁在施工、使用阶段的受力情况；预应力混凝土构件正截面、斜截面承载力计算；锚固区承压验算；总挠度计算；使用阶段的应力验算要求；部分预应力混凝土结构的特点；部分预应力混凝土结构承载力的计算方法；无粘结预应力混凝土结构特点；无粘结部分预应力混凝土受弯构件的计算。
三．难点
预应力混凝土结构的应用；预应力混凝土简支梁设计要点；预应力混凝土构件使用阶段正截面、斜截面抗裂验算；预应力损失及有效预应力计算；部分预应力混凝土结构裂缝宽度验算、挠度验算；无粘结部分预应力混凝土受弯构件的截面设计。
第三篇圬工结构
一．主要内容
本篇主要介绍圬工结构的基本概念；圬工结构特点；圬工结构材料种类；砌体的强度与变形；砌体的模量；圬工结构构件的承载力计算原则；圬工结构受压构件的承载力计算；圬工结构截面局部承压的承载力计算；圬工结构受弯构件的承载力计算；圬工结构受剪构件的承载力计算。
二．重点
圬工结构特点；砌体的模量；砌体强度指标确定；圬工结构受弯构件的承载力计算；圬工结构受剪构件的承载力计算。
三．难点
圬工结构材料的种类；砌体的弹性模量；圬工结构截面局部承压的承载力计算。
第四篇钢结构
一．主要内容
本篇主要介绍钢结构的特点及应用、钢结构的计算原则；钢材的破坏形式；影响钢材性能的因素；钢材在复杂应力状态下的工作性能；钢材的主要力学性能；钢材种类、牌号及其选用；钢结构的连接；钢材焊接的形式；焊缝连接；普通螺栓连接；高强度螺栓连接；刚桁架的构造；实腹式轴心受拉构件；实腹式轴心受压构件；格构式轴心受压构件；实腹式拉弯构件和压弯构件；刚桁架节点设计；钢梁板的构造；钢梁板的强度计算；钢梁板的刚度计算；钢梁板的整体稳定计算；钢梁板的局部稳定和腹板加劲肋的设计；钢梁板的截面变化。
二．重点
钢结构的特点与应用；钢材的种类及影响钢材性能的因素；钢材的主要力学性能；钢材焊接的形式；高强度螺栓连接特点与计算；刚桁架的组成特点、设计要求、节点设计；实腹式轴心受拉构件；实腹式轴心受压构件；钢梁板的局部稳定和腹板加劲肋的设计。
三．难点
钢材在复杂应力状态下的工作性能；钢结构的计算原则；焊缝计算；螺栓群的计算；钢梁板的设计方法；格构式轴心受压构件；钢梁板的整体稳定计算；钢梁板的截面变化。
第五篇钢—混凝土组合构件
一．主要内容
本篇主要介绍钢—混凝土组合梁概念及特点；钢一混凝土组合梁的计算原理；温度、混凝土收缩及徐变对组合梁的影响；组合梁的截面验算；抗剪连接件设计；抗剪连接件的类型和构造要求；抗剪连接件的设计计算；钢管混凝土的特点及应用；钢管混凝土受压构件的工作性能；钢管混凝土受压构件的承载力计算；钢管混凝土构件的一般构造要求。
二．重点
钢管混凝土基本原理、特点；钢管混凝土受压承载力计算；钢一混凝土组合梁截面设计方法；连接件的设计与构造要求；温度、混凝土收缩及徐变对组合梁的影响；抗剪连接件的类型和构造要求。
三．难点
钢管混凝土受压承载力计算；钢—混凝土组合梁截面设计方法；组合梁的截面验算；抗剪连接件的设计计算。
第二部分复习思考题
一．单选题：
1．我国现行规范中，混凝土立方体抗压强度f cu与其轴心抗压强度f c的关系为（D ）。
A、f cu＝0.5 f c2/3
B、f cu=0.7f c
C、f cu＝f c；
D、f c=0.7f cu
2．当混凝土双向受力时，它的抗压强度随另一方向压应力的增大而（ A ）。
A、增加
B、减小
C、不变
D、先增后减
3．在轴向压力和剪力的共同作用下，混凝土的抗剪强度（ C ）。
A、随压应力的增大而增大
B、随压应力的增大而减小
C、随压应力的增大而增大，但压应力过大，抗剪强度反而减小
D、随压应力的增大而增减小，但压应力过小，抗剪强度反而增大
4．一对称配筋的钢筋混凝土构件两端固定，由于混凝土收缩（未受外荷）（ B ）
A、混凝土中产生拉应力，钢筋中产生拉应力
B、混凝土中产生拉应力，钢筋中无应力
C、混凝土和钢筋均不产生应力
D、混凝土中产生压应力，钢筋中产生压应力
5．线性徐变不是指（ A ）
A、徐变与荷载持续时间t为线性关系
B、徐变系数与初应变（力）成线性关系
C、瞬时变形与徐变变形之和与初应力成线性关系
D、徐变时间曲线等间距
6．用对埋入混凝土中的钢筋施加拉力P以测定钢筋与混凝土之间的粘结力，当拉力P小于拔出力时，钢筋与混凝土之间的粘结力沿钢筋长度l分布为（ C ）
A、平均分布
B、三角形分布
C、中间大两端小的抛物线分布
D、中间小两端大的抛物线分布
7．有明显流幅的钢筋取下列哪个作为计算强度的依据（ A ）
A、屈服强度
B、比例极限
C、极限强度
D、条件屈服强度
8．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
9．钢筋混凝上梁的受拉区边缘达到下述哪一种情况时，受拉区开始出现裂缝？（D ）
A、达到混凝土实际的抗拉强度
B、达到混凝土的抗拉标准强度
C、达到混凝土的抗拉设计强度
D、达到混凝土弯曲时的极值拉应变值
10．适筋梁在逐渐加载过程中，当受拉钢筋刚好屈服后，则（ D ）
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、该梁承载力略有所增高，但很快受压区混凝土达到极限压应变，承载力急剧下降而破坏。11．截面和材料确定后，受弯构件正截面抗弯承载力与纵向受拉钢筋配筋率ρ之间的关系是（ B ）
A、ρ愈大，正截面抗弯弯承载力也愈大
B、当满足条件ρmin≤ρ≤ρmax时，ρ愈大，正截面抗弯弯承载力也愈大
C、当满足条件ρ≤ρmin时，ρ愈大，正截面抗弯弯承载力也愈大
D、当满足条件ρmax≤ρ时，ρ愈大，正截面抗弯弯承载力也愈大
12．有两根条件相同的受弯构件，但正截面受拉区受拉钢筋的配筋率ρ不同，一根大，另一根小，设M cr
是正截面开裂弯矩，M u是正截面抗弯强度，则ρ与M cr/M u的关系是（B ）
A、 ρ大的，M cr/M u大
B、 ρ小的，M cr/M u大
C、两者M cr/M u相同
D、随ρ增大，M cr/M u先大后小
13．提高受弯构件正截面抗弯能力最有效的方法是（C ）
A、提高混凝土标号
B、提高钢筋强度
C、增加截面高度
D、增加截面宽度
14．钢筋混凝土板中分布钢筋的主要作用不是（ A ）
A、承受另一方向的弯矩
B、将板面荷载均匀地传给受力钢筋
C、形成钢筋网片固定受力位置
D、抵抗温度和收缩应力
15．在T形梁正截面承载力计算中，认为在受压区翼缘计算宽度b’f内，（A）
A、压应力均匀分布
B、压应力按抛物线型分布
C、随着梁高不等，压应力有时均匀分布，有时则非均匀分布
D、压应力按三角形分布
16．在T形截面正截面强度计算中，当γ0M d＞f c b’f h’f(h0-h’f/2)时，则该截面属于（ B ）
A、第一类T形截面
B、第二类T形截面
C、双筋截面
D、单筋截面
17．在单向板中，要求分布钢筋（A ）
A、每米板宽内不少于4根
B、每米板宽内不少于8根
C、其面积大于主筋面积的20％
D、每米板宽内不少于1根
18．无腹筋梁斜截面的破坏形态主要有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种。这三种破坏的性质是（ A ）
A、都属于脆性破坏
B、斜压破坏和斜拉破坏属于脆性破坏，剪压破坏属于延性破坏
C、斜拉破坏属于脆性破坏，斜压破坏和剪压破坏属于延性破坏
D、都属于延性破坏
19．矩形简支梁的斜压破坏是由于（ B ）
A、混凝土的拉应力达到f t而破坏
B、混凝土的压应力达到f c而破坏
C、混凝土的拉应力达到f c而破坏
D、混凝土的压应力达到f t而破坏
20．提高梁的斜截面抗剪承载力最有效的措施是（ C ）
A、提高混凝土标号
B、加大截面高度
C、加大截面宽度
D、加大纵筋配筋率
21．受弯构件斜截面设计中要求（ B ）
A、弯起点应在充分利用点h0/2以外是斜截面抗剪要求
B、弯起点应在充分利用点h0/2以外是斜截面抗弯要求
C、弯起点应在充分利用点h0/2以外是正截面抗弯要求
D、限制横向钢筋最大间距S max是斜截面抗弯要求
22．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，平均裂缝间距愈大，但裂缝宽度愈小
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
23．在钢筋混凝土构件中，钢筋表面处的裂缝宽度比构件表面处的裂缝宽度（ A ）
A、小得多
B、大得多
C、相等
D、无规律
24．减小梁裂缝宽度的有效办法是（D ）
A、配置较粗的钢筋
B、减小箍筋的间距
C、使用高强度受拉钢筋
D、增加截面的高度
25．钢筋混凝土梁截面抗弯刚度B随荷载的增加以及持续时间增加而（B ）
A、逐渐增加
B、渐减少
C、保持不变
D、先增加后减少
26．受扭构件的配筋方式可为（ B ）
A、仅配置抗扭箍筋
B、配置抗扭箍筋和抗扭纵筋
C、仅配置抗扭纵筋
D、仅配置与裂缝方向垂直的45°方向的螺旋状钢筋
27．矩形截面抗扭纵筋布置首先是考虑角隅处，然后考虑（ A ）
A、截面长边中点
B、截面短边中点
C、另外其它地方
D、截面长边1/3点处
28．为了提高钢筋混凝土轴心受压构件的极限应变，应该（ C ）
A、采用高强混凝土
B、采用高强钢筋
C、采用螺旋配筋
D、加大构件截面尺寸
29．大偏心受压构件（B ）
A、M不变时，N越大越危险
B、M不变时，N越小越危险
C、N不变时，M越小越危险
D、M越大，N越大越危险
30．轴向压力对构件抗剪承载力的影响是（C）
A、凡有轴向压力都可提高构件的抗剪承载力
B、轴向压力对构件抗剪承载力没有多大关系
C、一般说来，轴向压力可提高抗剪承载力，但当轴压比过大时，却反而降低抗剪强度
D、无规律
31．偏心受压柱设计成对称配筋，是为了（ A ）
A、方便施工
B、降低造价
C、节省计算工作量
D、提高施工质量
32．减小预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的损失 l1的措施是（ B ）
A、加强端部锚固
B、超张拉
C、采用高强钢丝
D、一端张拉
33．采用先张法时，预应力钢筋的张拉控制应力，一般是（ B ）
A、等于采用后张时的张拉控制应力
B、大于采用后张时的张拉控制应力
C、小于采用后张时的张拉控制应力
D、根据具体情况而定
34．两个轴心受拉构件，其截面形状、大小、配筋数量及材料强度完全相同，但一个为预应力构件，一个为普通钢筋混凝土构件，则（ A ）
A、预应力混凝土构件与普通混凝土构件的承载力相等
B、预应力混凝土构件比普通混凝土构件的承载力大
C、预应力混凝土构件比普通混凝土构件的承载力小
D、预应力混凝土构件比普通混凝土构件的抗裂度小
35．承载能力极限状态下结构处于失效状态时，其抗力与效应的关系是（ C ）。
A、抗力大于效应
B、抗力等于效应
C、抗力小于效应
D、以上都不是
36. 作用效应按其随时间的变化分类时，存在—种作用称为（ A ）。
A、永久作用
B、动态作用
C、静态作用
D、偶然作用
37．以下使结构进入承载能力极限状态的是（ A ）。
A、结构的一部分出现倾覆
B、梁出现过大的挠度
C、梁出现裂缝
D、钢筋生锈
38．结构抗力指标（ B ）。
A、随结构抗力的离散性的增大而增大
B、随结构抗力的离散性的增大而减小
C、随结构抗力的均值的增大而减小
D、随作用效应的增大而增大
39．关于正态分布，以下说法正确的是（B ）。
A、两个参数并不能唯一确定一个正态分布
B、标准正态分布的密度函数只有一个
C、正态分布的密度函数不能用显函数表达
D、正态分布的概率分布函数可用显函数表达
40．钢筋和混凝土能结合在一起共同工作的原因之一是钢筋和混凝土之间有大致相同的（ A ）。
A、温度线膨胀系数
B、粘结力
C、耐久性
D、抗压性
41．钢筋被混凝土包住，可以保护钢筋免于生锈，保证结构的（A ）。
A、粘结力
B、线膨胀系数
C、完整性
D、耐久性
42．混凝土的抗压强度与试件尺寸有关。立方体试件尺寸越（C ），摩阻力的影响越大，测得的强度也越高。
A、大
B、不变
C、小
D、不确定
43．下列影响混凝土轴心受压应力应变曲线的主要因素中，（B ）愈高，应力应变曲线下降愈剧烈，延性就愈差。
A、应变速率
B、混凝土强度
C、测试条件
D、试验条件
44．混凝土弹性模量的表示方法不包括下列（ C ）。
A、切线模量
B、变形模量
C、截线模量
D、原点弹性模量
45．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定，公路桥梁钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（ B ）。
A、C15
B、C20
C、C25
D、C30
46．超筋梁的破坏属于（ C ）。
A、塑性破坏
B、延性破坏
C、脆性破坏
D、都有可能
47．钢筋混凝土梁内弯起钢筋与梁的轴线一般成（ A ）角。
A、20
B、60
C、50
D、45
48．在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根或不少于主钢筋面积的（A ）的主钢筋通过。
A、20％
B、15％
C、25％
D、30％
49．钢筋混凝土适筋梁的破坏首先是（A ）的应力达到屈服强度。
A、受拉钢筋
B、受压钢筋
C、纵向钢筋
D、横向钢筋
50．把配有纵向受力钢筋和腹筋的梁称为（ D ）。
A、单筋梁
B、双筋梁
C、无腹筋梁
D、有腹筋梁
51．在矩形截面梁中，主拉应力的数值是沿着某一条主拉应力轨迹线（A ）逐步增大的。
A、自上向下
B、自下向上
C、自左向右
D、自右向左
52．若纵向钢筋在受拉区弯起，钢筋的起弯点设在按正截面抗弯承载力计算充分利用点以外不小于（B）处，可不进行斜截面抗弯承载力计算。
A、2h0/3
B、h0/2
C、h0/4
D、3h0/5
53．试验研究表明，随着剪跨比的变化，无腹筋简支梁沿斜截面破坏的主要形态不包括下列（ C ）。
A、斜拉破坏
B、斜压破坏
C、剪拉破坏
D、剪压破坏
54．钢筋混凝土T形和工形截面剪扭构件可划分为矩形块计算，此时剪力由（D ）承担。
A、翼缘
B、边缘
C、翼缘和腹板
D、腹板
55．钢筋混凝土构件抗扭性能的两个重要衡量指标是（C ）。
A、构件的开裂扭矩和弯曲扭矩
B、构件的破坏扭矩和弯曲扭矩
C、构件的开裂扭矩和破坏扭矩
D、构件的开裂扭矩和扭曲扭矩
56．钢筋混凝土T形和I形截面剪扭构件可划分为矩形块计算，此时扭矩由（ B ）承担。
A、冀缘
B、翼缘和腹板
C、边缘
D、腹板
57．钢筋混凝土纯扭构件的破坏类型不包括下列（ A ）。
A、部分少筋破坏
B、部分超筋破坏
C、完全超筋破坏
D、适筋破坏
58．当荷载的合力作用线与构件形心重叠的构件称之为（B ）。
A、轴心受拉构件
B、偏心受压构件
C、偏心受拉构件
D、轴心受力构件
59．配有纵向钢筋及螺旋箍筋或焊环形箍筋的箍筋柱，称为（D）。
A、纵向箍筋柱
B、螺旋箍筋柱
C、普通箍筋柱
D、横向箍筋柱
60．螺旋箍筋柱截面形式一般多做成（ A ）。
A、圆形或多边形
B、矩形或方形
C、圆形
D、矩形
61．构件的破坏是由于受压区混凝土达到其抗压强度而压碎，其破坏性质属于脆性破坏，这类构件称为（ C ）。
A、轴心受压构件
B、小轴心受压构件
C、小偏心受压构件
D、大偏心受压构件
62．受拉钢筋应力先达到屈服强度，最后使受压区混凝土应力达到抗压强度而破坏，这类构件称为（ C ）。
A、小偏心受压构件
B、轴心受压构件
C、大偏心受压构件
D、偏心受压构件
63．在钢筋混凝土双筋梁、大偏心受压和大偏心受拉构件的正截面承载力计算中，要求受压区高度x≥2a’，是为了（ D ）。
A、防止受压钢筋屈服
B、保证受压钢筋在构件破坏时能达到极限抗压强度
C、避免保护层剥落
D、保证受压钢筋在构件破坏时能达到其抗压强度设计值
64．钢筋混凝土大偏心受压构件的破坏特征是（C）。
A、靠近轴向力一侧的钢筋和混凝土应力不定，而另一侧钢筋受压屈服，混凝土压碎
B、远离轴向力一侧的钢筋应力不定，而另一侧钢筋压屈，混凝土压碎
C、远离轴向力一侧的钢筋先受拉屈服，随后另一侧钢筋压屈，混凝土压碎
D、靠近轴向力一侧的钢筋和混凝土先屈服和压碎，而远离纵向力一侧的钢筋随后受拉屈服
65．大偏心受压构件随N和M的变化，会发生下列（B ）。
A、N不变时，M越小越危险
B、M不变时，N越小越危险
C、M不变时，N越大越危险
D、A和C
66．钢筋混凝土受压短柱在持续不变的轴向压力N的作用下，经过一段时间后，量测钢筋和混凝土的应力情况，会发现与加载时相比（ A ）。
A、钢筋的应力增加，混凝土的应力减小
B、钢筋的应力减小，混凝土的应力增加
C、钢筋和混凝土的应力均未变化
D、钢筋和混凝土的应力均增大
67．某矩形截面短柱，截面尺寸为400mm×400mm，混凝土强度等级为C20，钢筋为HRB335级，对称配筋，在下列四种组合中，以（ D ）最为不利组合。
A、M=30kNm，N=200kN
B、M=50kNm，N=400kN
C、M=30kNm，N=205kN
D、M=50kNm，N=405kN
68．截面上同时承受轴心压力和弯矩的构件称为（B ）。
A、受弯构件
B、偏心受压构件
C、轴心受压构件
D、受压构件
69．钢筋混凝土偏心受压构件按长细比可分的类型不包括下列（B ）。
A、短柱
B、中长柱
C、长柱
D、细长柱
70．当纵向拉力作用线与构件截面形心轴线相重合时，此构件为（ B ）。
A、压弯构件
B、轴心受拉构件
C、轴心受压构件
D、偏心受拉构件
71．钢筋混凝土轴心受拉构件，在开裂以前，混凝土和钢筋共同负担拉力；当构件开裂后，全部拉力由（B ）承担。
A、混凝土
B、钢筋
C、两者
D、以上都不对
72．轴心受拉构件的承载力与（ B ）有关。
A、横向受拉钢筋
B、混凝土的强度等级
C、纵向受拉钢筋
D、截面尺寸
73．偏心受拉构件的破坏形态与（ A ）有关。
A、纵向力的作用位置
B、钢筋用量
C、横向力的作用位置D，以上都不对
74．对钢筋混凝土受弯构件第Ⅱ工作阶段计算的基本假定不包括（D）。
A、平截面假定
B、弹性体假定
C、拉应力完全由钢筋承受
D、塑性体假定
75．当用吊机(吊车)行驶于桥梁上进行安装时，应对已安装的构件进行验算，吊机应乘以（ D ）的荷载系数。
A、1.25
B、1.05
C、1.20
D、1.15
76．下列（ A ）认为裂缝宽度随着离钢筋距离的增大而增大，钢筋的混凝土保护层厚度是影响裂缝宽度的主要因素。
A、无滑移理论
B、粘结滑移理论
C、部分滑移理论
D、以上都不对
77．下列不是引起碱集料反应条件的是（B ）。
A、集料中有活性集料
B、干燥
C、水分
D、混凝土凝胶中有碱性物质
78．特定荷载作用下的受弯构件，弯矩大的截面刚度（C ）。
A、大
B、不变
C、小
D、不确定
79．混凝土构件在局部承压区中部的（ D ）可使棍凝土产生裂缝。
《钢结构设计原理》讲义教案(83页WORD版)
《钢结构设计原理》讲义教案 钢结构的特点、设计方法和材料 一、钢结构的特点 （1）强度高，塑性和韧性好 强度高，适用于建造跨度大、承载重的结构。 塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然破坏。 韧性好，适宜在动力荷载下工作。 （2）重量轻 （3）材质均匀，和力学计算的假定比较符合 钢材内部组织比较均匀，接近各向同性，实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。 （4）钢结构制作简便，施工工期短 钢结构加工制作简便，连接简单，安装方便，施工周期短。 （5）钢结构密闭性较好 水密性和气密性较好，适宜建造密闭的板壳结构。 （6）钢结构耐腐蚀性差 容易腐蚀，处于较强腐蚀性介质内的建筑物不宜采用钢结构。 （7）钢材耐热但不耐火 温度在200℃以内时，钢材主要力学性能降低不多。温度超过200℃后，不仅强度逐步降低，还会发生兰脆和徐变现象。温度达600℃时，钢材进入塑性状态不能继续承载。 （8）在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂。 二、钢结构的设计方法和设计表达式 《钢结构设计规范》除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。 1．极限状态 当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特定状态就称为该功能的极限状态。 （1)承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于
继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。 （2)正常使用极限状态 包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括混凝土裂缝）。 以结构构件的荷载效应S 和抗力R 这两个随机变量来表达结构的功能函数，则 Z ＝g (R ，S )＝R -S (1) 在实际工程中，可能出现下列三种情况： Z ＞0 结构处于可靠状态； Z ＝0 结构达到临界状态，即极限状态； Z ＜0 结构处于失效状态。 按照概率极限状态设计方法，结构的可靠度定义为：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。这里所说“完成预定功能”就是对于规定的某种功能来说结构不失效(Z ≥0)。这样结构的失效概率f p 表示为 )0(<=Z P p f (2) 可靠指标β与f p 存在对应的关系，β增大，f p 减小；β减小，f p 增大。 2．分项系数的设计表达式 对于承载能力极限状态荷载效应的基本组合按下列设计表达式中最不利值确定 可变荷载效应控制的组合： f n i QiK ci Qi K Q Q GK G ≤?? ? ??++∑=2110σ?γσγσγγ （3） 永久荷载效应控制的组合： f n i QiK ci Qi GK G ≤?? ? ??+∑=10σ?γσγγ （4） 式中 0γ— 结构重要性系数，对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构 件，不应小于1.1；对安全等级为二级或设计使用年限为50年及结构构件，不 应小于1.0；对安全等级为三级或设计使用年限为5年结构构件，不应小于0.9； GK σ——永久荷载标准值在结构构件截面或连接中产生的应力； K Q 1σ——起控制作用的第一个可变荷载标准值在结构构件截面或连接中产生的应力 （该值使计算结果为最大）； Q i K σ——其他第i 个可变荷载标准值在结构构件截面或连接中产生的应力；
混凝土结构设计原理课后答案
绪论 0-1：钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不相同的材料，它们为什么能结合在一起工作？ 答：其主要原因是：①混凝土结硬后，能与钢筋牢固的粘结在一起，相互传递内力。粘结力是两种性质不同的材料能共同工作的基础。②钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5C-1，混凝土的线膨胀系数为1.0×10-5～1.5×10-5C-1，二者的数值相近。因此，当温度变化时，钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。 习题0-2：影响混凝土的抗压强度的因素有哪些？ 答: 实验方法、实验尺寸、混凝土抗压实验室，加载速度对立方体抗压强度也有影响。 第一章 1-1 混凝土结构对钢筋性能有什么要求？各项要求指标能达到什么目的？ 答：1强度高，强度系指钢筋的屈服强度和极限强度。采用较高强度的钢筋可以节省钢筋，获得较好的经济效益。2塑性好，钢筋混凝土结构要求钢筋在断裂前有足够的的变形，能给人以破坏的预兆。因此，钢筋的塑性应保证钢筋的伸长率和冷弯性能合格。3可焊性好，在很多情况下，钢筋的接长和钢筋的钢筋之间的链接需通过焊接，因此，要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形，保证焊接后的接头性能良好。4与混凝土的粘结锚固性能好，为了使钢筋的强度能够充分的被利用和保证钢筋与混凝土共同作用，二者之间应有足够的粘结力。 1-2 钢筋冷拉和冷拔的抗压、抗拉强度都能提高吗？为什么？ 答:冷拉能提高抗拉强度却不能提高抗压强度，冷拉是使热轧钢筋的冷拉应力值先超过屈服强度，然后卸载，在卸载的过程中钢筋产生残余变形，停留一段时间再进行张拉，屈服点会有所提高，从而提高抗拉强度，在冷拉过程中有塑性变化，所以不能提高抗压强度。冷拨可以同时提高钢筋的抗拉和抗压强度，冷拨是将钢筋用强力拔过比其径小的硬质合金拔丝模，钢筋受到纵向拉力和横向压力作用，内部结构发生变化，截面变小，而长度增加，因此抗拉抗压增强。
混凝土结构设计原理课程设计任务书
《混凝土结构设计》课程设计 整体式单向板肋梁楼盖 适用专业：土木工程专业（本科） 使用班级：2014级土木4、5班 设计时间：2016年12月 设计任务书
建筑工程教研室 《混凝土结构设计》课程设计 整体式单向板肋梁楼盖设计任务书 一、设计任务： 设计某三层轻工厂房车间的楼盖，拟采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。要求进行第二层楼面梁格布置，确定梁、板、柱截面尺寸，计算梁板配筋，并绘制结构施工图。 二、设计目的 《混凝土结构》课程设计是教育计划中一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。 1.了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容，为毕业设计以及今后从事实际设计、管理工作奠定初步基础。 2.复习巩固加深所学的基本构件中受弯构件和钢筋混凝土梁板结构等章节的理论知识。 3.掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法，诸如： (1)进一步理解单向板肋梁楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简图； (2)掌握弹性理论和塑性理论的设计方法； (3)掌握内力包络图和抵抗弯矩图的绘制方法； (4)了解构造设计的重要性，掌握现浇梁板的有关构造要求； (5)掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定； (6)学习书写结构计算书； (7)学习运用规范。 三、设计资料 1、结构平面及柱网布置如图所示(楼梯间在此平面外)，按不同用途的车间工业楼面活荷载标准值见表1,车间内无侵蚀性介质，柱网尺寸见表二。每位学生按学号顺序根据表3选取一组数据进行设计。 活荷载标准值 表1
表3 度序号 ^组 活载序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ① 1 2 P 3 4 5 31 43 56 ② 6 7 r 8 9 10 32 44 55 ③ 11 12 13 14 15 33 45 54 ④ 16 17 18 19 20 34 46 53 ⑤ 21 22 23 24 25 35 47 52 ⑥ 26 27 28 29 30 36 48 51 ⑦ 37 38 39 40 41 42 49 50 2、楼面构造 楼面面层为水磨石（底层20mm 厚水泥砂浆，10mm 面层），自重 为 0.65kN/m 2 ;顶棚为15mm 厚混合砂浆抹灰；梁用15mm 厚混合砂浆 抹灰。 3、材料 ① 混凝土：自定。 ② 钢 筋：自定。 四、设计内容及要求 1 ．结构布置 柱网尺寸给定，要求了解确定的原则。 梁格布置，要求确定主、次梁 布置方向及次梁间距。 2．按塑性理论方法设计楼板和次梁，按弹性理论方法设计主梁。 3．提交结构计算书一份。要求：步骤清楚、计算正确、书写工整。 4．绘制结构施工图。内容包括 （ 1 ）结构平面布置； （ 2）板、次梁配筋图； 序号 L x L y ① 6600 5400 ② 6600 6600 ③ 6900 5700 ④ 6900 6000 ⑤ 6900 6300 ⑥ 6900 6600 ⑦ 7200 6000 ⑧ 7200 6300 柱网跨度尺寸 分组编号 表2 结构平面及柱网布置图
结构设计原理第一次作业答案
首页-我的作业列表-《结构设计原理》第一次作业答案 欢迎你，刘晓星（DI4131R6009 '你的得分：100.0 完成日期：2014年07月02日10点04分 一、单项选择题。本大题共25个小题，每小题2.0 分，共50.0分。在每小题给出的选项中，只有一 项是符合题目要求的。 若用S表示结构或构件截面上的荷载效应，用R表示结构或构件截面的抗力，结构或构件截面处于极限状态时，对应于（）式。 （B ） R> S R= S R v S R WS 对所有钢筋混凝土结构构件都应进行（）。 （D ） 抗裂度验算 裂缝宽度验算 变形验算 承载能力计算混凝土各项强度指标的基本代表值是（）。 （B ） 轴心抗压强度标准值立方体抗压强度标准值 轴心抗压强度平均值立方体抗压强度平均值 工程结构的可靠指标3与失效概率P f之间存在下列（）关系。 （D ） 3愈大，P f愈大 3与P f呈反比关系 3与P f呈正比关系 3与P f存在一一对应关系，3 愈大，P f愈小
(B ) a b c d 热轧钢筋冷拉后，()。 (A ) 可提高抗拉强度和抗压强度只能提高抗拉强度 可提高塑性，强度提高不多 只能提高抗压强度 无明显流幅钢筋的强度设计值是按()确定的。 (C ) 材料强度标准值x材料分布系数 材料强度标准值/材料分项系数 0.85 x材料强度标准值/材料分项系数 材料强度标准值/ (0.85 x材料分项系数) 钢筋混凝土梁的受拉区边缘混凝土达到下述哪一种情况时，开始出现裂缝？( ) (A ) 达到混凝土实际的轴心抗拉强度 达到混凝土轴心抗拉强度标准值 达到混凝土轴心抗拉强度设计值 达到混凝土弯曲受拉时的极限拉应变值 (D ) a b c d
结构设计原理课程设计
. 装配式钢筋混凝土简支T梁设计 计算书
中华人民共和国行业标准： 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62—2004 《公路桥涵设计通用规范》JDG D60—2004 二、设计资料 1. 桥面净空：净—7+2×1.5m 2. 设计荷载：公路Ⅱ级汽车荷载，人群 3.5KN/m2. 结构安全等级为二级，即r0=1.0 3. 材料规格： 钢筋：主筋采用HRB400钢筋；箍筋采用HRB335钢筋；Ⅰ类环境 水平纵向钢筋面积为(0.001~0.002)bh，直径8~10mm，水平纵向钢筋对称，下 密上疏布置在箍筋外侧。 架立筋选用2φ20的钢筋 混凝土：采用C30混凝土 4. 结构尺寸： T形主梁：标准跨径L b=20.00m 计算跨径L j=19.5m 主梁全长L=19.96m 主梁肋宽b=180mm 主梁高度h=1300mm 三、设计内容 1. 计算弯矩和剪力组合设计值 2. 正截面承载力计算 3. 斜截面抗剪承载力计算 4. 全梁承载能力校核 5. 水平纵向钢筋和架立筋设计 6. 裂缝宽度及变形（挠度）验算
梁体采用C40的混凝土，轴心抗压强度设计值为18.4Mpa ，轴心抗拉强度设计值ftd=1..65Mpa 。主筋采用KL400,抗拉强度设计值fsd=330Mpa ，抗压强度设计值 Mpa f sd 330/ =；箍筋采用HRB335，直径8mm ，抗拉强度设计值为280Mpa 。 1.计算弯矩和剪力组合设计值 因恒载作用效应对结构的承载力不利，故取永久效应，即恒载的分项系数2.11=G γ。汽车荷载效应的分项系数为4.11=Q γ。对于人群荷载，其它可变作用效应的分项系数为 4.1=Qj γ。本组合为永久作用与汽车荷载和人群荷载组合，故取人群荷载的组合系数 8.0=C ? 2 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1755·0.554.18.00.6084.10.7022.1=??+?+?= 4 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1369·0.404.18.00.4664.10.5602.1=??+?+?= 支点截面处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 48.3690.44.18.00.1154.10.1702.1=??+?+?= 2 l 处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 64.660.24.18.0464.102.1=??+?+?= 2.截面承载力计算 （1）确定Ｔ梁翼缘的有效宽度' f b 由图所示Ｔ形截面受压翼板厚度的尺寸，可得： 翼板平均厚度mm b f 1102 140 80' =+= 又mm mm L b f 6500195003 1 3' 1=?== 由横断面的尺寸可知：5个T 形梁的总长为5*1600=8000mm ，则每个T 形梁宽1580/ =f b ，缝宽（8000-1580*5）/5=20，则两相邻主梁的平均间距为1600mm ，即： mm b f 1600' 2= mm mm h b b b f h f 15001101202180122' ' 3=?+?+=++=
结构设计原理(钢结构)作业
本学期的第4次作业 二、主观题(共13道小题) 10. 极限状态法按预定功能划分为哪几种极限状态？ 答：极限状态法按预定功能划分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。 11. 钢管混凝土中，为什么混凝土的强度能提高？ 答：因为在较高应力状态下，混凝土的泊松比大于钢材泊松比，这样钢管对其内的混凝土形成横向“套箍作用”。 12. 为什么以钢材的屈服强度作为静力强度设计指标？ 答：（1）有强化阶段作为安全储备； （2）不致产生工程中不允许的过大变形； （3）实测值较为可靠； （4）可以近似沿用虎克定律。 13. 为什么伸长率试验时要规定标距长度？ 答：因为不同标距的试件测出的伸长率大小不同。 14. 防止脆性断裂的措施有哪些？ 答：（1）采用性能较好的钢材； （2）减少应力集中程度； （3）采用较薄厚度的钢板组成构件。 15. 什么叫钢材的硬化？ 答：钢材因加工等原因使其强度提高，塑性降低的现象。
16. 应力集中如何影响钢材的性能？ 答：应力集中会导致三向同号受力，与单向受力相比，三向同好受力更容易发生脆性断裂。 17. 什么叫钢材的塑性破坏？ 答：钢材应力达到或超过其屈服强度，破坏前有明显变形给以预兆，破坏不突然。 18. 影响钢材疲劳破坏的主要因素有哪些？ 答：（1）钢材本身的质量； （2）应力集中程度； （3）应力比； （4）应力循环次数； （5）应力幅。 19. 钢板厚度如何影响钢材脆性断裂？ 答：钢板厚度越大，因应力集中引起（三向同号受力中）板厚方向的应力就越大，主剪应力就越小，正应力就越有可能起控制作用，所以钢板越厚，越有可能发生度如何影响钢脆性断裂。 20. 各级焊缝的实际强度与母材强度的相对大小关系如何？规范规定如何取值？ 答：各级焊缝的抗压强度没有明显差异，可抗拉、抗剪就不同了。试验表明一、二级焊缝的实际强度高于母材强度，规范取母材强度；三级焊缝的拉、剪强度低于母材强度，规范专门规定了其取值。 21.
(完整word版)《结构设计原理》复习资料.docx
《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 。
结构设计原理课程设计完整版
结构设计原理课程设计 设计题目：预应力混凝土等截面简支 空心板设计（先张法） 班级：6班 姓名：于祥敏 学号：44090629 指导老师：张弘强
目录 一、设计资料 (2) 二、主梁截面形式及尺寸 (2) 三、主梁内力计算 (3) 四、荷载组合 (3) 五、空心板换算成等效工字梁 (3) 六、全截面几何特性 (4) 七、钢筋面积的估算及布置 (5) 八、主梁截面几何特性 (7) 九、持久状况截面承载力极限状态计算 (9) 十、应力损失估算 (10) 十一、钢筋有效应力验算 (13) 十二、应力验算 (13) 十三、抗裂性验算 (19) 十四、变形计算 (21)
预应力混凝土等截面简支空心板设计 一、设计资料 1、标跨m 16，计算跨径m 2.15 2、设计荷载：汽车按公路Ｉ级，人群按2/0.3m KN ，10=γ 3、环境：Ｉ类，相对湿度%75 4、材料： 预应力钢筋：采用ASTM a A 97416-标准的低松弛钢绞线（71?标准型），抗拉强度标准值MPa f pk 1860=，抗拉强度设计值MPa f pd 1260=，公称直径mm 24.15，公称面积2140mm ，弹性模量MPa Ep 51095.1?= 非预应力钢筋：400HRB 级钢筋，抗拉强度标准值MPa f sk 400=，抗拉强度设计值 MPa f sd 330=，弹性模量MPa Es 5100.2?= 箍筋：335H R B 级钢筋，抗拉强度标准值MPa f sk 335=，抗拉强度设计值 MPa f sd 280=，弹性模量MPa Es 5100.2?= 混凝土：主梁采用50C 混凝土，MPa Ec 41045.3?=，抗压强度标准值MPa f ck 4.32=，抗压强度设计值MPa f cd 4.22=，抗拉强度标准值MPa f tk 65.2=，抗拉强度设计值 MPa f td 83.1= 5、设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》要求，按Ａ类预应力混凝土构件设计此梁 6、施工方法：先张法 二、主梁截面形式及尺寸（mm ） 主梁截面图（单位mm ）
结构设计原理教学试验指导
《结构设计原理》课程教学试验指导 陈晓强编 钱培舒核 东南大学交通学院 桥梁与隧道工程系 2007年6月
试验一：钢筋混凝土矩形截面简支梁正截面抗弯试验 一、试验目的 研究适筋梁、超筋梁和少筋梁在纯弯区段内，沿截面高度混凝土的应变，观察梁的裂缝出现和开展及梁的挠度变化。观察梁最后破坏的外观特征。加深对钢筋混凝土梁正截面的三个工作阶段和两种破坏特征(塑性破坏、脆性破坏)的认识。 二、试验内容 1.观察梁在纯弯段内的第一条裂缝出现和开展过程，记下开裂荷载。 2.用位移计测量梁的跨中截面在各级荷载下的挠度值和支座沉降量，计算出梁的跨中截面在各级荷载下的实际挠度值，并绘制荷载—挠度的关系曲线，验证理论的开裂荷载是否正确。 3.用应变计量测梁的纯弯段内截面不同高度处混凝土应变值及主筋应变，绘制出沿梁高而变化的平均应变分布图，验证平截面假定是否成立。 4.观察梁的破坏特征和延性对比，记录下破坏荷载。 三、试验梁尺寸及试验方法 1. 受弯试验梁尺寸及配筋图，混凝土按强度等级C40进行配制。 图1—1 受弯试验梁尺寸及配筋(尺寸单位：mm)
2. 实验设备 ①反力架与加荷千斤顶 ②磁性表架与大行程百分表 ③手持应变仪、数据采集仪 ④读数显微镜 ⑤钢尺、铅笔等 3. 实验方法 ①受弯试验根据课程要求分适筋梁、超筋梁和少筋梁三组进行，按照一班分三组，一组十人的规模方式进行。 ②试验在静力试验台座上进行，用千斤顶、分配梁和反力架组合成加载系统，进行两点加载。 ③通过数据采集仪对荷载、应变和挠度传感器进行数据采集；或用手持应变仪量测截面应变，用百分表量测挠度，用读数显微镜测量裂缝宽度。 4.试验步骤 ①未加荷载前读出应变计、位移计和千斤顶油压表的初读数，检查混凝土梁的表面有无初始裂缝。 ②试验分五级加载，每次加荷维持3~5分钟后，再读取应变仪和位移计的各级读数。 ③在估计的开裂荷载前加载级差应减小，直至观察到第一条裂缝的出现。使用读数显微镜，读取主筋位置处的裂缝宽度。 ④.开裂后继续分级加载，观察各条裂缝开展形态，读取主筋位置处的裂缝宽度，及时用铅笔在梁上实际裂缝的近旁（2～3mm处）描绘裂缝开展图，在裂缝末端注明相应的加载数值。 ⑤加载至估计的破坏荷载之前，注意观察描述破坏时的特征，记录下破坏荷载值。 四、试验资料整理 1.材料力学性能、荷载分级及实测数据 (1)混凝土轴心抗压强度 f= MPa，钢筋抗拉强度s f= MPa。 c (2)实测数据汇总表 a、B—1梁
结构设计原理 第二章 混凝土 习题及答案
第二章混凝土结构的设计方法 一、填空题 1、结构的、、、统称为结构的可靠性。 2、当结构出现或或或状态时即认为其超过了承载力极限状态。 3、当结构出现或或或 状态时即认为其超过了正常使用极限状态。 4、结构的可靠度是结构在、、完成的概率。 5、可靠指标 = ，安全等级为二级的构件延性破坏和脆性破坏时的目标可靠指标分别是和。 6、结构功能的极限状态分为和两类。 7、我国规定的设计基准期是年。 8、结构完成预定功能的规定条件是、、。 9、可变荷载的准永久值是指。 10、工程设计时，一般先按极限状态设计结构构件，再按 极限状态验算。 二、判断题 1、结构的可靠度是指：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率值。 2、偶然作用发生的概率很小，持续的时间很短，但一旦发生，其量值可能很大。 3、钢筋强度标准值的保证率为%。HPB235级钢筋设计强度210N/mm2，意味着尚有%的钢筋强度低于210N/mm2。 4、可变荷载准永久值：是正常使用极限状态按长期效应组合设计时采用的
可变荷载代表值。 5、结构设计的基准期一般为50年。即在50年内，结构是可靠的，超过50年结构就失效。 6、构件只要在正常使用中变形及裂缝不超过《规范》规定的允许值，承载力计算就没问题。 7、某结构构件因过度的塑性变形而不适于继续承载，属于正常使用极限状态的问题。 8、请判别以下两种说法的正误：(1)永久作用是一种固定作用；(2)固定作用是一种永久作用。 9、计算构件承载力时，荷载应取设计值。 10、结构使用年限超过设计基准期后，其可靠性减小。 11、正常使用极限状态与承载力极限状态相比，失效概率要小一些。 12、没有绝对安全的结构，因为抗力和荷载效应都是随机的。 13、实用设计表达式中的结构重要性系数，在安全等级为二级时，取 00.9 γ=。 14、在进行正常使用极限状态的验算中，荷载采用标准值。 15、钢筋强度标准值应具有不少于95%的保证率。 16、结构设计的目的不仅要保证结构的可靠性，也要保证结构的经济性。 17、我国结构设计的基准期是50年，结构设计的条件：正常设计、正常施工、正常使用。 18、结构设计中承载力极限状态和正常使用极限状态是同等重要的，在任何情况下都应计算。 19、结构的可靠指标β愈大，失效概率就愈大；β愈小，失效概率就愈小。 20、(结构的抗力)R 学号：0121206120102 课程设计 课程：混凝土结构设计原理 学院：土建学院 班级：土木 zy1202 姓名： 学号： 0121206120102 指导老师： 2015年1月18日 目录 一、设计资料 (1) 二、设计荷载 (1) 三、主梁毛截面几何特性计算 (1) 四、预应力钢束面积的估算及钢束布置 (4) 五、主梁截面几何特性计算 (7) 六、截面强度计算 (9) 七、钢束预应力损失估算 (11) 八、预加应力阶段的正截面应力验算 (15) 九、使用阶段的正应力验算 (18) 十、使用阶段的主应力验算 (21) 十一、锚固区局部承压验算 (23) 十二、主梁变形（挠度）计算 (24) 贵州道真高速公路桥梁上部构件设计 一、设计资料 1、初始条件：贵州道真高速公路桥梁基本上都采用标准跨径，上部构造采用装配式后张法预应力混凝土空心板，20 m 空心板、1.25m 板宽，计算跨径19.5m ，预制长度19.96m 。参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》按Ａ类预应力混凝土构件设计此梁。 2、材料：（1）混凝土：C40混凝土，MPa Ec 41025.3?=，抗压强度标准值 MPa f ck 8.26=，抗压强度设计值MPa f cd 4.18=，抗拉强度标准值MPa f tk 40.2=，抗拉强度设计值MPa f td 65.1=。 （2）非预应力钢筋：普通钢筋主筋采用HRB335级钢筋，抗拉设计强度 a sd MP f 280=；箍筋采用R235级钢筋，抗拉设计强度a sd MP f 195=。 （3）预应力钢筋公称直径为15.24mm ，公称面积为140mm2，抗拉标准强度 a pk MP f 1860=，MPa f pd 1260=，弹性模量Ep ＝1.95×105Mpa ，低松弛级。 二、设计荷载 设计荷载为公路-I 级，结构重要性系数0γ取1.0。荷载组合设计值如下： kN Q 76=跨中m kN M .399=汽m kN M .710=恒m kN M .1395=跨中kN Q j 3720=00=j M m kN M .10254/1= 三、主梁毛截面几何特性计算 结构设计原理第十二章作业 1、何谓预应力混凝土？为什么要对构件施加预应力？ 答：在工程结构构件承受荷载之前，对受拉模块中的钢筋，施加预应力，提高构件的强度，推迟裂缝出现的时间，增加构件的耐久性。对于机械结构看，其含义为预先使其产生应力，其好处是可以提高构造本身刚性，减少震动和弹性变形，这样做可以明显改善受拉模块的弹性强度，使其原本的抗性更强。在结构承受外荷载之前，预先对其在外荷载作用下的受拉区施加压应力，以改善结构使用的性能的结构型式称之为预应力结构。 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？ 答：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。 《公路桥规》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 3、预应力混凝土的预加力施工方法有哪些？ 答;机械法(先张法、后张法)、电热法、自张法 4、什么是先张法？先张法构件是如如何实现预应力筋的锚固？ 答：（1）先张法是在浇筑混凝土前张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75％，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结时，放松预应力筋，借助于混凝土与预应力筋的粘结，对混凝土施加预应力的施工工艺。 （2）采用握裹锚固 5、什么是后张法？后张法构件是如何实现预应力筋的锚固的？ 答：（1）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。 （2）利用锚具锚固 6.公路桥梁中常用的制孔器有哪些？ 答：橡胶管制孔器、金属伸缩管制孔器、钢管制孔器 7、预应力混凝土结构对所使用的混凝土有何要求？ 答：（1）高强度。预应力混凝土必须具有较高的抗压强度，才能建立起较高的预压应力，并可减小构件截面尺寸，减轻结构自重，节约材料。对于先张法构件，高强混凝土具有较高的粘结强度。 （2）收缩徐变小。这样可减小预应力损失。 东北林业大学土木工程学院 教案 教研室：桥梁教研室 课程名称：结构设计原理 课程类型：专业基础课 学时： 72 讲课教师：贾艳敏 教案的有关要求： 教师应该在充分备课的基础上，每节课前应写好教案（课时计划）。教案一般应包括下列内容：本次课的目的、要求；讲授内容提要，重点、难点及其解决方法；各教学环节及时间分配；根据本节课的内容特点所采取的教学方法何实施步骤；模型、图表、幻灯、录像、演示实验、多媒体、CAI的配套使用；课堂讨论与课外学习的思考题、练习题及作业题；检测教育目标实现程序的具体措施等。 第一节课 本次课的目的：使同学了解钢筋混凝土结构发展，现状与应用 要求；学生掌握结构设计原理课程的研究方法 讲授内容提要，介绍钢筋混凝土结构发展，现状与应用，钢筋混凝土结构设计原理课程所讲述的内容、研究的方法 重点：设计原则 难点及其解决方法；该节课没有难点 各教学环节及时间分配：讲授2学时 根据本节课的内容特点所采取的教学方法：多媒体教学 第二节课 本次课的目的：使学生掌握钢筋混凝土构件受力特点，工作性能及优点，了解钢筋、混凝土材料本身的特性。重点掌握混凝土各种强度指标。 要求：学生掌握钢筋、混凝土各种强度指标 讲授内容提要：钢筋混凝土构件受力特点，工作性能及优点，钢筋、混凝土各种指标。 重点：混凝土各种强度指标 难点及其解决方法；该节课没有难点 各教学环节及时间分配：讲授1.6学时，讨论0.4学时 根据本节课的内容特点所采取的教学方法：多媒体教学 第三节课 本次课的目的：使学生掌握结构上的作用、构的抗力及其不定因素、结构的功能要求 要求：学生必须掌握作用的定义、分类及结构的功能要求。 讲授内容提要：结构上的作用、构的抗力及其不定因素、结构的功能要求。 重点：作用的分类，结构的抗力 难点及其解决方法；该节课没有难点 各教学环节及时间分配：2学时 根据本节课的内容特点所采取的教学方法：多媒体教学 第四节课 本次课的目的：使学生掌握作用效应组合、正常使用极限状态计算应计算的内容要求：学生掌握结构的极限状态的定义、分类；结构安全等级，作用效应组合讲授内容提要：结构的极限状态、结构安全等级，作用效应组合、基本组合、偶然组合、短期组合、长期组合 重点：作用效应组合、正常使用极限状态计算应计算的内容 难点及其解决方法；极限状态，列举工程实例 各教学环节及时间分配：2学时 根据本节课的内容特点所采取的教学方法：多媒体教学 《混凝土结构设计原理》作业参考答案 作业一 一、填空题： 1. 1.05 0.95 接触摩阻力 2.化学胶着力 摩擦力 机械咬合力 3.最小配筋率 4.斜拉破坏 剪压破坏 斜压破坏 脆性破坏 5.少筋破坏 适筋破坏 超筋破坏 适筋破坏 脆性破坏 二、名词解释： 1.剪跨比：是一个无量纲常数，用 m ＝M /(Qh 0)来表示，此处M 和Q 分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，h 0为截面有效高度。 2.《规范》规定的混凝土立方体抗压强度是：边长为150mm 立方体试件、在20°C ±3°C 的温度、相对湿度在95%以上的潮湿空气中、养护28天、按标准制作方法和试验方法测得的具有95%保证率的混凝土抗压强度。 3.预应力筋张拉后，由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上原因，预应力筋中预应力会从控制应力开始逐步减少，并经过相当长时间最终稳定下来，这种应力的降低称为预应力损失。 4.当偏心受压构件的相对偏心距00/e h 较小，或受拉侧纵向钢筋配置较多时，受拉侧的钢筋应力较小，没有达到屈服或承受压力，截面是由于受压区混凝土首先压碎而达到破坏。 5.混凝土在长期不变的荷载作用下，混凝土的应变随时间的增加二持续增长的现象。 三、简单题： 1.钢筋混凝土结构中的钢筋和混凝土两种不同的材料为什么能共同工作？ 钢筋与混凝土之所以能共同工作，主要是由于：两者间有良好的粘结力、相近的温度线膨胀系数和混凝土对钢筋的保护作用。 2.什么是结构的承载能力极限状态？它的表现特征包括哪些方面？ 承载能力极限状态：是指结构或结构构件达到最大承载力或不适于极限承载的变形或变位的状态。四个表现特征： （1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡，如滑动、倾覆等； （2）结构构件或连接处因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不能继续承载； （3）结构转变成机动体系；（4）结构或结构构件丧失稳定，如柱的压屈失稳等。 3.预应力混凝土结构中传递和保持预应力的主要方式有哪些？ 预应力混凝土结构，后张法是靠工作锚具来传递和保持预加应力的；先张法则是靠粘结力来传递并保持预加应力的。 4.偏心受压构件的破坏特征如何？主要取决于什么因素？ 破坏特征：大偏心受压构件的破坏从受拉钢筋开始，受拉钢筋先达到屈服强 度，然后受压区混凝土被压坏；小偏心受压构件的破坏从受压区开始，受压 区边缘混凝土先达到极限压应变而破坏，受拉钢筋一般达不到屈服强度。 主要影响因素：相对偏心距大小和配筋率。 四、计算题： 《结构设计原理（2）》教学大纲 第一部分教学大纲说明 一、课程的性质与任务 1．《结构设计原理》（2）是中央广播电视大学工科土建类土木工程专业（专升本）本科一门必修课程。本课程针对中央广播电视大学土木工程专业（专科）学生具有钢筋混凝土结构基本知识，在此基础上，理解结构设计理论，掌握构件计算方法。本课程的主要任务是：1）理解结构设计理论，掌握构件设计计算方法。2）了解现行《公路桥规》对结构构件计算的有关规定。 2．《结构设计原理》课程是在已开设的《建筑材料学》、《材料力学》、《结构力学》等先修课程的基础上设置的专业基础课，后续课程是《桥梁工程》。 3．《结构设计原理》课程内容包括：钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、混凝土与砌体结构、钢结构、钢—混凝土组合结构。 二、课程的目的与要求 1．《结构设计原理》课程研究各种结构构件的设计计算理论、截面应力应变、承载力计算方法。通过对材料力学性能、截面受力性能的分析、结合试验，给出截面承载力计算方法，应力、位移、裂缝计算方法。本课程要求学生重点掌握：结构设计计算理论、截面受力分析、承载力计算方法。 2．《结构设计原理》课程，在了解材料力学性能、本构关系、掌握受力分析的基础上，要求学生了解结构试验方法、观察试验过程、能将试验结果应用到承载力计算中。 3．《结构设计原理》课是一门实践性较强的课程。一方面各种构件计算方法都有试验分析作为基础，同时截面设计要考虑构造要求；另一方面设计计算为工程实际服务。要求学生加强实践性环节：如观摩受弯构件正截面试验分析、受压构件强度试验、预应力施工技术等。了解《公路桥规》有关构造要求。 4．通过习题练习加深对所学内容的理解。 三．课程教学要求层次 教学环节中，基本概念、定义、截面性质、受力性能等概念，由低到高分为“知道、了解、掌握”三个层次。有关截面承载力计算、应力计算、连接计算、变形、裂缝计算等公式及其设计计算方法，由低到高分为“会、掌握、熟练掌握”三个层次。 第二部分媒体使用与教学过程建议 一．学时分配与学分 1．学时分配 本课程共72个学时（具体课时分配如下表）。 混凝土结构设计原理课 程设计修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】 混凝土结构设计原理课程设计计算书 1 设计题目 某支承在370mm厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁，其跨度L 1，伸臂长度L 2 ，由楼面传来 的永久荷载设计值g，活荷载设计值q 1，q 2 （图1）。采用混凝土强度等级C25，纵向受力 钢筋为HRB335，箍筋和构造钢筋为HPB300。试设计该梁并绘制配筋详图。 图1 2 设计条件 跨度L 1=6m，伸臂长度L 2 =1.5m，有楼面传来的永久荷载设计值g 1 =30kN/m，活荷载设 计值q 1 =30kN/m，q 2 =65kN/m，采用混凝土强度等级为C25。 2.1 截面尺寸选择 取跨高比为：h/L=1/10,则h=600mm，按高宽比的一般规定，取b=250mm，h/b=2.4， 则h 0=h-a s =600-40=560mm 2.2 荷载计算 梁自重设计值（包括梁侧15mm厚粉刷层重） 钢筋混凝土自重25kN/m,混凝土砂浆自重17kN/m。 g 2 =1.2×(0.25×0.6)×25+1.2(0.015×0.6×17×2+0.015×0.25×17）=5kN/m 则梁的恒荷载设计值为：g=g 1+g 2 =30+5=35kN/m 2.3 梁的内力和内力包络图 （1）荷载组合情况 恒荷载作用于梁上的位置是固定的，计算简图为图2(a)，活载q 1 q 2的作用位置有三种可能的情况，图2的(a)、(c)、(d)。每一种活荷载都不可能脱离恒荷载的作用而单独存在，因此作用于构件上的荷载分别有(a)+(b)、(a)+(c)、(a)+(d)三种情形。 （2）计算内力(截面法) ①(a)+(b) (a)作用下：ΣM A1=0，－Y B1L 1+g （L 1+L 2)2/2=0得 Y B1=164kN ΣY=0 ， 得Y A1=98.5kN (b)作用下：ΣY=0 ， 得Y A2=Y B2=90kN (a) +（b ）作用下剪力： V A =Y A1+Y A2=9805+90=188.5kN V B 左=Y A1+Y A2－(g +q 1)L 1=188.5－（35+30)×6=－201.5kN V B 右=gL 2=35×1.5=52.5kN M B =－gL 22/2=35×1.52/2=-39.375kN.m 由于当剪力V 等于零时弯矩有最大值，所以设在沿梁长度方向X 处的剪力V=0，则由M(x)=V A X －(g +q 1)X 2/2,对其求一阶导M'(x)=V （x ）=V A －(g +q 1)X 当V=0时，有M 取得最大值，即V(x)=V A －(g +q 1)X =0时，M 取得最大值 CHENG 混凝土结构设计原理 第一章钢筋混凝土的力学性能 1、钢和硬钢的应力—应变曲线有什么不同，其抗拉设计值fy各取曲线上何处的应力值作为依据？ 答：软钢即有明显屈服点的钢筋，其应力—应变曲线上有明显的屈服点，应取屈服强度作为钢筋抗拉设计值fy的依据。 硬钢即没有明显屈服点的钢筋，其应力—应变曲线上无明显的屈服点，应取残余应变为0.2%时所对应的应力σ0.2作为钢筋抗拉设计值fy的依据。 2、钢筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪几种？各种方法对强度有何影响？ 答：冷加工的目的是提高钢筋的强度，减少钢筋用量。 冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧、冷轧扭加工等。 这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高， 4、试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？ 答：钢筋混凝土结构中钢筋应具备：（1）有适当的强度；（2）与混凝土黏结良好；（3）可焊性好；（4）有足够的塑性。 5、我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？用什么符号表示？ 答：我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有4种：热轧钢筋、钢铰丝、消除预应力钢丝、热处理钢筋。 我国的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400三个等级，即I、II、III 三个等级，符号分别为 ( R ) 。 6、除凝土立方体抗压强度外，为什么还有轴心抗压强度？ 答：立方体抗压强度采用立方体受压试件，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。所以除立方体抗压强度外，还有轴心抗压强度。 7、混凝土的抗拉强度是如何测试的？ 答：混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。由于轴心拉伸试验和弯折试验与实际情况存在较大偏差，目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定。 8、什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量？弹性模量与割线模量有什么关系？ 答：混凝土棱柱体受压时，过应力—应变曲线原点O作一切线，其斜率称为混凝土的弹性模量，以E C表示。 连接O点与曲线上任一点应力为σC 处割线的斜率称为混凝土的割线模量或变形摸量，以E C‘表示。 在混凝土的应力—应变曲线上某一应力σC 处作一切线，其应力增量与应变增量的比值称为相应于应力为σC 时混凝土的切线模量C E'' 。 弹性模量与割线模量关系： ε ν ε '== ela C c C c E E E （随应力的增加，弹性系数ν值减小）。 9、什么叫混凝土徐变？线形徐变和非线形徐变？混凝土的收缩和徐变有什么本质区别？ 答：混凝土在长期荷载作用下，应力不变，变形也会随时间增长，这种现象称为混凝土的徐变。 当持续应力σC ≤0.5f C 时，徐变大小与持续应力大小呈线性关系，这种徐变称为线性徐变。当持续应力σC >0.5f C 时，徐变与持续应力不再呈线性关系，这种徐变称为非线性徐变。 混凝土的收缩是一种非受力变形，它与徐变的本质区别是收缩时混凝土不受力，而徐变是受力变形。 10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝？ 答：可以通过限制水灰比和水泥浆用量，加强捣振和养护，配置适量的构造钢筋和设置变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。对于细长构件和薄壁构件，要尤其注意其收缩。 第二章混凝土结构基本计算原则 1．什么是结构可靠性？什么是结构可靠度? 答：结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维修），完成预定功能的能力，称为结构可靠性。 结构在规定时间内与规定条件下完成预定功能的概率，称为结构可靠度。 2．结构构件的极限状态是指什么？ 答：整个结构或构件超过某一特定状态时（如达极限承载能力、失稳、变形过大、裂缝过宽等）就不能满足设计规定的某一功能要求，这种特定状态就称为该功能的极限状态。 按功能要求，结构极限状态可分为：承载能力极限状态和正常使用极限状态。 3．承载能力极限状态与正常使用极限状态要求有何不同? 答：（1）承载能力极限状态标志结构已达到最大承载能力或达到不能继续承载的变形。若超过这一极限状态后，结构或构件就不能满足预定的安全功能要求。承载能力极限状态时每一个结构或构件必须进行设计和计算，必要时还应作倾覆和滑移验算。武汉理工大学混凝土结构设计原理课程设计上课讲义
结构设计原理第十二章作业
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