结构设计原理教材
结构设计原理
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
1、钢筋混凝土结构的概念
钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构。
2、钢筋混凝土结构的优缺点
①较好的耐久性，刚度大，变形小；
②既可以整体现浇也可以预制装配，并且可根据需要浇制成各种形状与尺寸；
③就地取材，降低建筑成本。
3、混凝土的强度
⑴混凝土立方体抗压强度
以每边边长为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法测得的抗压强度值（以MP a为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号f cu表示。
⑵混凝土轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）
以150mm×150mm×300mm的标准试件，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法测得的棱柱体试件抗压强度值（以MP a为单位）作为混凝土的轴心抗压强度，用符号f c表示。
⑶混凝土抗拉强度
通过劈裂试验得到，比抗压强度低得多，用符号f t表示。
4、一次单调加载试验测试的混凝土应力—应变曲线p13
三个特征值：最大应力值f c及相应的应变值 co以及D点的应变值
5、有明显流幅的钢筋应力—应变曲线p21
6、粘结机理
①光圆钢筋与混凝土之间的粘结力主要由摩擦力和咬合力提供；
②带肋钢筋与混凝土之间的粘结力主要由钢筋表面凸起的肋纹与混凝土的机械咬合作用。
第二章结构按极限状态法设计计算的原则
1、结构的可靠度与可靠性
结构可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。（安全性、适用性、耐久性）结构可靠度是结构可靠性的度量，指在规定的时间内，在规定的条件下，完成预期功能要求的概率。
2、设计使用年限
设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不需要大修即可按预定目的使用的年限。
3、结构的极限状态
⑴承载能力极限状态：
对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位的状态。
⑵正常使用极限状态：
对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某些限值的状态。
4、三种设计状况
①持久状况②短暂状况③偶然状况
5、结构上作用的分类
①永久作用②可变作用③偶然作用
6、正常使用极限状态计算时作用效应组合
作用短期效应组合是永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应的组合；作用长期效应组合是永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合。
第三章受弯构件正截面承载力计算
1、受弯构件的钢筋构造
⑴截面配筋率是指所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值（化为百分数表达）。对于矩形截面和T形截面，其纵向受拉钢筋的截面配筋率ρ（%）表示为ρ=A s/bh0
箍筋配筋率为ρsv=A sv/b sv（b sv为沿梁长度方向的为箍筋间距）
⑵混凝土保护层厚度是具有足够厚度的混凝土层，取钢筋边缘至构件截面表面之间的最短距离。
2、梁内钢筋的种类与作用
①纵向受拉钢筋：受拉或受压②弯起钢筋或斜钢筋：抗剪
③箍筋：固定主钢筋、抗剪；使受拉钢筋与受压混凝土连成一体
④架立钢筋：固定箍筋，形成钢筋骨架
⑤水平纵向钢筋：形成牢固的钢筋骨架，抵抗混凝土收缩徐变
3、梁内钢筋骨架及净距p52
梁内钢筋常常采用骨架形式，一般分为绑扎钢筋骨架和焊接钢筋骨架两种形式。
对于绑扎钢筋，当受力筋为三层及以下时，不小于30mm，同时不小于钢筋直径。若受力筋为三层以上时应不小于40mm及1.25倍的钢筋直径。
焊接钢筋，水平方向的净距同样应不小于40mm及1.25倍的钢筋直径。
4、受弯构件正截面工作的三个阶段p54
第Ⅰ阶段：没有裂缝；第Ⅱ阶段：带裂缝工作；
第Ⅲ阶段：裂缝急剧开展，纵向钢筋应力维持在屈服强度不变。
5、受弯构件正截面破坏形态p56
①适筋梁破坏——塑性破坏
受拉钢筋先屈服，受压区混凝土后压坏，破坏前有明显预兆——由于钢筋要经历较大的塑性变形，随之引起裂缝急剧开展和梁挠度的激增，为“塑性破坏”。
②超筋梁破坏——脆性破坏
超筋梁破坏始自混凝土受压区先压碎，即纵向受拉钢筋没有达到屈服，压区混凝土就压坏，表现为没有明显预兆的受压脆性破坏的特征。
③少筋梁破坏——脆性破坏
少筋梁破坏是受拉区混凝土一裂就坏。破坏始自受拉区混凝土拉裂，梁破坏时的极限弯矩M u小于开裂弯矩M cr。
6、受弯构件正截面承载力计算的基本假定
①截面假定②不考虑混凝土的抗拉强度③材料应力—应变物理关系
7、单筋矩形截面承载力计算p62
双筋矩形截面受弯构件计算p68
8、采用受压钢筋来承受截面的部分压力的特点是：不经济但变形性能好
9、T形截面受弯构件
⑴翼板位于受压区的T形梁截面，称为T形截面。
⑵翼板的有效宽度b f’：（三者中取最小）p74
①简支梁计算跨径的1/3；②相邻两梁的平均间距；
③b+2b h+12h f’。当h h/b h时，取b+6h h+12h f’。
⑶T形截面受弯构件计算p75
第四章受弯构件斜截面承载力计算
1、腹筋梁与无腹筋梁
一般把箍筋和弯起（斜）钢筋统称为梁的腹筋。把配有纵向受力钢筋和腹筋的梁称为有腹筋梁；而把仅有纵
向受力钢筋而不设腹筋的梁称为无腹筋梁。
2、无腹筋简支梁斜截面的三种破坏状态
①斜拉破坏（m＞3）②剪压破坏（1≤m≤3）③斜压破坏（m<1）
3、剪跨比
剪跨比是一个无量纲常数，用m=M/Vh0来表示，此处M和V分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，h0为截面有效高度。一般把这个表达式称为“广义剪跨比”。而集中荷载作用下，称m=a/h0为“狭义剪跨比”。
4、影响受弯构件斜截面承载力的主要因素
①剪跨比m ②混凝土的抗压强度f cu ③纵向受拉钢筋配筋率④配筋率和箍筋强度
5、斜截面抗剪承载力
⑴抗剪承载力V u是由剪压区混凝土抗剪力V c，箍筋所能承受的剪力V sv和弯起钢筋所能承受的剪力V sb所组成，即Vu = V c + V sv + V sb。用V cs来表达混凝土和箍筋的综合抗剪承载能力，则V u = V cs + V sb
⑵适用范围
①上限值—截面最小尺寸
设定上限值的目的在于防止斜压破坏。
②下限值—按构造要求配置箍筋
为了防止梁截面发生斜拉破坏，需保证箍筋必须满足构造要求。
6、斜截面抗弯承载力
弯起钢筋的弯起点至弯起钢筋强度充分利用截面的距离（S1）满足S1 ≥0.5h0，并且满足《公路桥规》关于弯起钢筋规定的构造要求，则可不进行斜截面抗弯承载力的计算
7、弯矩包络图与抵抗包络图
弯矩包络图沿梁长度各截面上弯矩组合设计值M d的分布图。
抵抗包络图（又称抵抗承载力图），就是沿梁长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，即表示各正截面缩具有的抗弯承载力。
8、斜截面抗弯承载力复核的选择
①距支座中心h/2（梁高一半）处的截面；
②受拉区弯起钢筋处的截面，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梁的肋板宽度改变处的截面。
第六章轴心受压构件的正截面承载能力计算
1、钢筋混凝土轴心受压构件按照箍筋的功能和配置方式被不同分为两种：普通箍筋柱、螺旋箍筋柱。
螺旋箍筋柱的作用是使截面中间部分（核心）混凝土成为横向可约束混凝土（约束混凝土），从而提高构件的承载力和延性。
2、稳定系数?
钢筋混凝土轴心受压构件计算中，考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低的计算系数称为轴心受压构件的稳定系数，用符号?表示。
3、正截面承载力计算p142
构造要求：
普通箍筋柱中的箍筋必须做成封闭式，箍筋的直径应不小于钢筋直径的1/4，且不小于8mm。箍筋的间距应不大于纵向受力钢筋直径的15倍，且不大于构件截面的较小尺寸（圆形截面采用0.8倍直径）并不大于400mm。
4、轴心受压柱的轴力—应变曲线p146
第七章偏心受压构件的正截面承载力计算
1、偏心受压构件
当轴向压力N的作用线偏离受压构件的轴线时，称为偏心受压构件。
2、偏心受压构件的破坏形态
⑴受拉破坏——大偏心受压破坏
当偏心距较大，且受拉钢筋配筋率不高时，偏心受压构件的破坏是受拉钢筋首先到达屈服强度，然后受压混凝土压坏，称为受拉破坏。
⑵受压破坏——小偏心受压破坏p154
受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，受压区混凝土被压碎；同一侧的钢筋压应力达到屈服强度，而另一侧的钢筋，不论是受拉还是受压，其应力均达不到屈服强度，破坏前构件横向变形无明显的急剧增长，这种破坏称为“受压破坏”。
当ξ≤ξb时，截面为大偏心受压破坏；当ξ>ξb时，截面为小偏心受压破坏。
3、偏心受压构件的M-N曲线图p156
图中a点表示纯弯构件的情况，
c点代表轴心受压构件的情况。
曲线上任一点d的坐标代表截面承载力的一种M和N的组合。
如任意点e位于图中曲线的内侧，即未达到承载能力极限状态，
构件安全；反之，承载力不足。
3、附加弯矩或二阶弯矩
一般把偏心受压构件截面弯矩中的N e0称为初始弯矩或一阶弯矩（不考虑构件侧向变形时的弯矩），江N u 或N y称为附加弯矩或二阶弯矩。
4、偏心距增大系数η
η称为偏心受压构件考虑纵向挠曲影响（二阶效应）的轴向力偏心距增大系数。η= 1 + u/ e0
5、偏心受压构件的正截面承载力计算的基本假定
①截面应变分布符合平截面假定②不考虑混凝土的抗拉强度
③受压混凝土的极限压应变εcu = 0.0033~0.003
④混凝土压应力图形为矩形，应力集度为f cd，矩形应力图的高度x等于按平截面确定的受压区高度x c乘以系数β，即x =βx c
6、初步判定大、小偏心受压
当η≤0.3h0，可先按小偏心受压构件进行设计计算；当η>0.3h0时，则可按大偏心受压构件进行设计计算7、对称配筋
对称配筋是指截面的两侧用相同的钢筋等级和数量的配筋，即A s=A s’，f sd= f sd’，a s= a s’
第九章钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算
1、换算截面p202
将钢筋和受压区混凝土两种材料组成实际截面换算成一种抗压性能相同的假想材料组成的匀质截面
换算系数αEs等于钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值，αEs =E s/E c
2、截面应力验算
①受压区混凝土边缘
②受拉钢筋的面积重心处
3、钢筋混凝土结构的裂缝产生的原因分类
①由作用效应引起的裂缝（M、V、T以及拉力等）
②由外加变形或约束变形引起的裂缝
③钢筋锈蚀裂缝
4、最大裂缝宽度计算方法和裂缝宽度限值p211
5、变形（挠度）验算p212
长期挠度的限值：
①梁式桥主梁的最大挠度处l/600 ②梁式桥主梁的悬臂端l1/300 （l为计算跨径，l1为悬臂长度）
6、预拱度的设置p214
当由作用（或荷载）短期效应组合并考虑作用（或荷载）长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径L的1／1600时，可不设预拱度；反之，需设置预拱度。
7、混凝土结构的耐久性
混凝土结构的耐久性是混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下，长期保持材料性能以及安全使用和外观要求的能力。
混凝土耐久性损伤现象主要是钢筋锈蚀和混凝土的劣化；产生的原因：混凝土碳化、氯离子侵蚀、混凝土冻融破坏
第十章局部承压
1、局部承压定义
局部承压是指在构件的表面上仅有部分面积承受压力的受力状态。
2、混凝土局部承压的特点
①构件表面受压面积小于构件截面积；
②局部承压面积部分的混凝土抗压强度比全面积受压时混凝土抗压强度高；
③在局部承压区的中部有横向拉应力，这种横向拉应力可使混凝土产生裂缝。
3、局部承压的三种破坏形态
①先开裂后破坏（一般A/A l≤9）
②一开裂即破坏（一般9＜A/A l≤36）
③局部混凝土下陷（一般A/A l>36）
4、混凝土局部承压提高系数 P232
混凝土结构设计原理复习重点(非常好)
混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好) 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作： （1）钢筋与混凝土间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能够很好地共同变形，完成其结构功能。 （2）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。 （3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土 立方体抗压强度（f cu,k）：用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（20±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。（f cu,k为确定混凝土强度等级的依据） 1.强度轴心抗压强度（f c）：由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。（f ck=0.67 f cu,k） 轴心抗拉强度（f t）：相当于f cu,k的1/8～1/17, f cu,k越大，这个比值越低。 复合应力下的强度：三向受压时，可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。 双向受力时，（双向受压：一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加；双向受拉：混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样； 一向受拉一向受压：混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低，混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低） 受力变形：（弹性模量：通过曲线上的原点O引切线，此切线的斜率即为弹性模量。反映材料抵2.变形抗弹性变形的能力） 体积变形（温度和干湿变化引起的）：收缩和徐变等。 混凝土单轴向受压应力-应变曲线数学模型 1、美国E.Hognestad建议的模型 2、德国Rusch建议的模型 混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量 弹性模量 变形模量 切线模量 3、（1）徐变：混凝土的应力不变，应变随时间而增长的现象。 混凝土产生徐变的原因： 1、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质 2、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果 线性徐变：当应力较小时，徐变变形与应力成正比；非线性徐变：当混凝土应力较大时，徐变变形与应力不成正比，徐变比应力增长更快。影响因素：应力越大，徐变越大；初始加载时混凝土的龄期愈小，徐变愈大；混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大，徐变大；骨料愈坚硬、弹性模量高，徐变小；温度愈高、湿度愈低，徐变愈大；尺寸大小，尺寸大的构件，徐变减小。养护和使用条件 对结构的影响：受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多；长细比较大的偏心受压构件，侧向挠度增大，承载力下降；由于徐变产生预应力损失。（不利）截面应力重分布或结构内力重分布，使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。（有利） （2）收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象，在水中体积膨胀。 影响因素：1、水泥的品种：水泥强度等级越高，则混凝土的收缩量越大； 2、水泥的用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越大，收缩也越大； 3、骨料的性质：骨料的弹性模量大，则收缩小； 4、养护条件：在结硬过程中，周围的温、湿度越大，收缩越小； 5、混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小； 6、使用环境：使用环境的温度、湿度大时，收缩小； 7、构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。 对结构的影响：会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝，会导致预应力混凝土的预应力损失等。 措施：加强养护，减少水灰比，减少水泥用量，采用弹性模量大的骨料，加强振捣等。 混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。（200万次及其以上） 二、钢筋 光圆钢筋：HPB235 表面形状 带肋钢筋：HRB335、HRB400、RRB400 有明显屈服点的钢筋：四个阶段（弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段），屈服强度力学性能是主要的强度指标。 （软钢）
工程结构设计原理试卷及答案
（）成人高等教育本科课程考试试卷 （A）卷 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【】 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Nu有哪项提供【】 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【】 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Mu【】 A. 配筋率大的，Mu大 B. 配筋率小的，Mu大 C. 两者Mu相等
D. 两者Mu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【】 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. 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【】 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【】 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【】 A. 不允许开裂 B. 根据粘结情况而定 B.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【】 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
2017年06287结构设计原理(二)真题及答案
结构设计原理(二)-复习训练 1.单选题 11下列不宜用于无粘结部分预应力钢筋的是(D)○冷拔钢筋 12部分预应力混凝土构件中,非预应力钢筋的主要作用不包括(D)○改善梁的极限使用性能1.3《公路桥规》规定钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵结构的设计基准为(B)○100年 1.4钢材随时间的进展使屈服强度和抗拉强度提高,伸长率和冲击韧性降低的现象,称为(D)○时效硬化 1.5格构式轴心受压构件的设计除了强度、刚度、局部稳定、整体稳定外,还应包含(B)○缀件的设计 1.6简支梁的弯矩包络图一般可近似为一条(C)○二次抛物线 1.7通过预加应力实现荷载平衡的概念,在分析和设计预应力混凝土时(C)○是计算挠度的最佳方法 1.8受弯构件的斜截面抗剪承载力公式"vu=Vc+Vsv+Vsb"其中"Vsv"表示(C)。○箍筋的抗剪力 1.9材料的标准值,其取值原则是在符合规定质量的材料强度实测值的总体中,材料的强度标准值应具有(B)的保证率。○高于95% 1.10下列选项不属于腹筋的是(B)。○纵向 1.11砂浆按其胶结料的不同主要有(B)。○无塑性掺料的水泥砂浆、有塑性掺料的混合砂浆、石灰砂浆 1.12下列关于无粘结预应力混凝土梁说法错误的是(A)。○无粘结预应力混凝土梁是指配置的主筋为无粘结预应力钢筋的先张法预应力混凝土梁 1.13应变急剧增长,而应力却在很小范围内波动,变形模量近似为零,这是钢筋的拉伸试验时(C)
阶段的特征○屈服阶段 1.14按照《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,下列可以不进行复核的截面是(A)。○支座三分之一处的截面 1.15下列不是影响钢材疲劳强度的主要因素是(D)○应力分布 1.16下列检查焊缝质量时除了外观检查外,还要求一定数量的超声波检查并应符合相应级别的质量标准的是(B)○一级、二级焊缝 1.17试配有箍筋和弯起钢筋的钢筋混凝土梁,当发生减压破坏时,与其抗剪承载力不相关的是 (C)○纵筋能承受的剪力 1.18摩擦型高强度螺栓连接的孔径和承压型高强度螺栓连接的孔径比螺栓分别大(A)○1.5~2mm,1~1.5mm 1.19根据砌体受压时应力一应变曲线可知,砌体的受压弹性模量表示方法有(D)○以上三个选项均正确 1.20下列不属于锚具的是(B)○穿索机 1.21进行钢筋的疲劳强度试验时,将(D)作为钢筋的疲劳强度○循环次数为200万次时的maxomin 122在预应力构件中,架立钢筋属于(A)○非预应力筋 1.23混凝土轴心受压构件破坏说法错误的是(C)○混凝土保护层开始剥落 1.24下列属于斜角焊缝的是(D)○斜锐角焊缝
结构设计原理复习重点.
第一章 1.钢筋混凝土梁比素混凝土梁，有哪些改善？ （1）钢筋混凝土梁充分利用了钢筋和混凝土各自的材料特点，使二者结合，共同工作。（2）提高构件的承载能力 （3）改善构件的受力性能 2.钢筋和混凝土共同工作机理？ （1）钢筋和混凝土之间有着良好的粘结力，在荷载作用下能很好的共同变形。 （2）钢筋和混凝土的线膨胀系数接近，当温度改变时，两者变形接近，不会产生较大的相对变形而破坏二者之间的粘结。 （3）混凝土作为保护层，保护钢筋不发生锈蚀。 3.钢筋混凝土结构的优点？ （1）钢筋被混凝土包裹不致锈蚀，有较好的耐久性。 （2）充分发挥了混凝土和钢筋两种材料的特点，形成的构件有较大的承载力和刚度。（3）可模性好，可以根据需要浇筑成各种结构形状和尺寸的结构。 （4）所用原材料大部分为砂石，便于就地取材。 （5）现浇钢筋混凝土结构整体性较好，设计合理时有良好的抗震、抗爆和抗振动性能。（6）耐火性较好，钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。 4.钢筋混凝土结构的缺点？ （1）自重大，使得结构很大一部分承载力消耗在承受自重上。 （2）抗裂性能较差，往往是带缝工作。 （3）施工受气候条件影响较大。 （4）检测、加固、拆除比较困难。 5.混凝土强度的3个指标（基本代表值）？
（1）混凝土立方体抗压强度fcu：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。（立方体抗压强度标准值fcuk，具有95%的强度保证率，是混凝 土强度等级分级的根据。） （2）混凝土轴心抗压强度fc（棱柱体抗压强度）：以150mm×150mm×300mm的 标准试件，按照与立方体试件相同条件和试验方法，所得棱柱体抗压强度值称为混凝土轴心抗压强度。 （3）混凝土轴心抗拉强度ft：通过劈裂试验测定混凝土劈裂抗拉强度fts，再乘换算系数 0.9，得到混凝土轴心抗拉强度。 6.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，这种现象被称为徐变。 7.减小徐变的手段？ 降低水灰比，减少水泥用量；增大集料的体积比；适当提高混凝土养生的温度和湿度，使得水泥水化更充分。 8.徐变的好处与坏处？ 好处：（1）有利于结构构件产生应力重分布，减少应力集中现象（2）减小大体积混凝土的温度应力 坏处：（1）引起预应力损伤（2）在长期高应力作用下会导致破坏 9.混凝土的收缩：在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象。10：热轧钢筋的强度限值为什么取屈服强度？ 热轧钢筋受拉达到屈服点后，有比较大的流幅，构件会出现很大的变形和过宽的裂缝而不能正常使用，因此以屈服强度作为钢筋强度的限值。 对于硬钢，没有明显的流幅，一般取残余应变为0.2%时对应的应力作为其强度限值，称为条件屈服强度。 11.光圆钢筋与混凝土粘结机理？ （1）钢筋与混凝土中水泥胶体的胶结力 （2）钢筋与混凝土接触面上的摩擦力
工程结构荷载与可靠度设计原理_复习资料
荷载与结构设计原理总复习题 一、判断题 1.严格地讲，狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与间接作用等价。（N） 2.狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与作用等价。（Y） 3.广义的荷载包括直接作用和间接作用。（Y） 4.按照间接作用的定义，温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。（N） 5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。（Y） 6.土压力、风压力、水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。（N） 7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一，所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。（N）8.雪重度是一个常量，不随时间和空间的变化而变化。（N） 9.雪重度并非一个常量，它随时间和空间的变化而变化。（N） 10.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的 关系，但是两者不一定同时出现。（Y） 11.汽车重力标准是车列荷载和车道荷载，车列荷 载是一集中力加一均布荷载的汽车重力形式。 （N） 12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度，与震级和震源深度有关，一次地震有多个烈度。（Y） 13．考虑到荷载不可能同时达到最大，所以在实际工程设计时，当出现两个或两个以上荷载时，应采用荷载组合值。（N） 14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要 对均布活荷载的取值进行折减。（Y） 15.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外 荷载作用对墙背产生的土压力。（Y） 16.波浪荷载一般根据结构型式不同，分别采用不同的计算方法。（Y） 17.先张法是有粘结的预加力方法，后张法是无粘结的预加力方法。（Y） 18.在同一大气环境中，各类地貌梯度风速不同，地貌越粗糙，梯度风速越小。（N）19.结构构件抗力R是多个随机变量的函数，且近似服从正态分布。（N） 20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生内力，而在超静定结构中产生内力。（Y） 21.结构可靠指标越大，结构失效概率越小，结构越可靠。（Y） 22.朗肯土压力理论中假设挡土墙的墙背竖直、光滑、填土面水平无超载。（Y） 23.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间既无摩擦力也无剪力存在。（Y） 24.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间虽然无摩擦力，但仍有剪力存在。（N） 25.土的自重应力为土自身有效重力在土体中引起的应力。（Y） 26.不但风的作用会引起结构物的共振，水的作用也会引起结构物的共振。（Y） 27.平均风速越大，脉动风的幅值越大，频率越高。（N） 28.风压是指风以一定的速度向前运动受到阻塞时对阻塞物产生的压力。（Y） 29.地震作用中的体波可以分为横波和纵波，两者均可在液体和固体中传播。（N） 30.如果波浪发生破碎的位置距离直墙在半个波 长以内，这种破碎波就称为近区破碎波。（Y）31.远区破碎波与近区破碎波的分界线为波浪破 碎时发生在一个波长的范围内。（N） 32.在实际工程设计时，当出现可变荷载，应采用 其荷载组合值。（N） 33.对于静定结构，结构体系的可靠度总大于或等 于构件的可靠度。（N） 34.对于超静定结构，当结构的失效形态不唯一 时，结构体系的可靠度总小于或等于结构每一失效形态对应的可靠度。（Y） 35.结构设计的目标是确保结构的承载能力足以 抵抗内力，而变形控制在结构能正常使用的范围内。（Y） 36.对实际工程问题来说，由于抗力常用多个影响 大小相近的随机变量相乘而得，则其概率分布一般来说是正态的。（N） 37.结构可靠度是指结构可靠性的概率度量，是结 构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
《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
结构设计原理知识点
第一章 钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能 1.混凝土立方体抗压强度cu f ：（基本强度指标）以边长150mm 立方体试件，按标准方法制作养护28d ，标准试验方法（不涂润滑剂，全截面受压，加载速度0.15~0.25MPa/s ）测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度 cu f 。 影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。尺寸效应关系： cu f （150）=0.95cu f （100） cu f （150）=1.05cu f （200） 2.混凝土弹性模量和变形模量。 ①原点弹性模量：在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线，该切线曲率即为原点弹性模量。表示为：E '=σ/ε=tan α0 ②变形模量：连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线，K 点混凝土应力为σc （=0.5c f ），该割线（OK ）的斜率即为变形模量，也称割线模量或弹塑性模量。 E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。 ③切线模量：混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线，该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε 3 . 徐变变形：在应力长期不变的作用下，混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。 影响徐变的因素：a. 内在因素，包括混凝土组成、龄期，龄期越早，徐变越大；b. 环境条件，指养护和使用时的温度、湿度，温度越高，湿度越低，徐变越大；c. 应力条件，压应力σ﹤0.5 c f ，徐变与应力呈线性关系；当压应力σ介于（0.5～0.8）c f 之间，徐变增长比应力快；当压应力σ﹥0.8 c f 时，混凝土的非线性徐变不收敛。 徐变对结构的影响：a.使结构变形增加；b.静定结构会使截面中产生应力重分布；c.超静定结构引起赘余力；d.在预应力混凝土结构中产生预 应力损失。 4.收缩变形：在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。 混凝土收缩原因：a.硬化初期，化学性收缩，本身的体积收缩；b.后期，物理收缩，失水干燥。 影响混凝土收缩的主要因素：a.混凝土组成和配比；b.构件的养护条件、使用环境的温度和湿度，以及凡是影响混凝土中水分保持的因素；c.构件的体表比，比值越小收缩越大。 混凝土收缩对结构的影响：a.构件未受荷前可能产生裂缝；b.预应力构件中引起预应力损失；c.超静定结构产生次内力。 5.钢筋的基本概念 1.钢筋按化学成分分类，可分为碳素钢和普通低合金钢。 2钢筋按加工方法分类，可分为a.热轧钢筋；b.热处理钢筋；c.冷加工钢筋（冷拉钢筋、冷轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋。） 6.钢筋的力学性能 物理力学指标：（1）两个强度指标：屈服强度，结构设计计算中强度取值主要依据；极限抗拉强度，材料实际破坏强度，衡量钢筋屈服后的抗拉能力，不能作为计算依据。（2）两个塑性指标：伸长率和冷弯性能：钢材在冷加工过程和使用时不开裂、弯断或脆断的性能。 7.钢筋和混凝土共同工作的的原因：（1）混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力；（2）二者具有相近的温度线膨胀系数；（3）在保护层足够的前提下，呈碱性的混凝土可以保护钢筋不易锈蚀，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 第二章 结构按极限状态法设计计算的原则 1.结构概率设计的方法按发展进程划分为三个水准：a.水准Ⅰ，半概率设计法，只对影响结构可靠度的某些参数，用数理统计分析，并与经验结合，对结构的可靠度不能做出定量的估计；b.水准Ⅱ，近似概率设计法，用概率论和数理统计理论，对结构、构件、或截面设计的可靠概率做出近似估计，忽略了变量随时间的关系，非线性极限状态方程线性化；c.水准Ⅲ，全概略设计法，我国《公桥规》采用水准Ⅱ。 2.结构的可靠性：指结构在规定时间（设计基准期）、规定的条件下，完成预定功能的能力。 可靠性组成：安全性、适用性、耐久性。 可靠度：对结构的可靠性进行概率描述称为结构可靠度。 3.结构的极限状态：当整个结构或构件的一部分超过某一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。 极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏—安全状态。 承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形，具体表现：a.整个构件或结构的一部分作为刚体失去平衡；b.结构构件或连接处因超过材料强度而破坏；c.结构转变成机动体系；d.结构或构件丧失稳定；e.变形过大，不能继续承载和使用。 正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，具体表现：a.由于外观变形影响正常使用；b.由于耐久性能的局部损坏影响正常使用；c.由于震动影响正常使用；d.由于其他特定状态影响正常使用。 破坏—安全状态是指偶然事件造成局部损坏后，其余部分不至于发生连续倒塌的状态。（破坏—安全极限状态归到承载能力极限状态中） 4.作用：使结构产生内力、变形、应力、应变的所有原因。 作用分为：永久作用、可变作用和偶然作用。 永久作用：在结构使用期内，其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用 可变作用：在结构试用期内，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。
结构设计原理计算方法
结构设计原理案例计算步骤 一、单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 计算公式： ——水平力平衡 （）——所有力对受拉钢筋合力作用点取矩（） （）——所有力对受压区砼合力作用点取矩（）使用条件： 注：/，&& 计算方法： ㈠截面设计yy 1、已知弯矩组合设计值，钢筋、混凝土强度等级及截面尺寸b、h，计算。 ①由已知查表得：、、、； ②假设； ③根据假设计算； ④计算（力矩平衡公式：）； ⑤判断适用条件：（若，则为超筋梁，应修改截面尺寸或提 高砼等级或改为双筋截面）； ⑥计算钢筋面积（力平衡公式：）； ⑦选择钢筋，并布置钢筋（若 ，则按一排布置）； 侧外 ⑧根据以上计算确定（若与假定值接近，则计算，否则以的确定值作 为假定值从③开始重新计算）； ⑨以的确定值计算； ⑩验证配筋率是否满足要求（，）。 2、已知弯矩组合设计值，材料规格，设计截面尺寸、和钢筋截面面积。 ①有已知条件查表得：、、、； ②假设，先确定； ③假设配筋率（矩形梁，板）； ④计算（，若，则取）； ⑤计算（令，代入）； ⑥计算（，&&取其整、模数化）； ⑦确定（依构造要求，调整）； ⑧之后按“1”的计算步骤计算。 ㈡承载力复核 已知截面尺寸b、，钢筋截面面积，材料规格，弯矩组合设计值，
所要求的是截面所能承受的最大弯矩，并判断是否安全。 ①由已知查表得：、、、； ②确定； ③计算； ④计算（应用力平衡公式：，若，则需调整。令， 计算出，再代回校核）； ⑤适用条件判断（，，）； ⑥计算最大弯矩（若，则按式计算最大弯矩） ⑦判断结构安全性（若，则结构安全，但若破坏则破坏受压区，所以应以受压区控制设计；若,则说明结构不安全，需进行调整——修改尺寸或提高砼等级或改为双筋截面）。 二、双筋矩形截面梁承载力计算 计算公式： ， ，（）+（） 适用条件： （1） （2） 注：对适用条件的讨论 ①当&&时，则应增大截面尺寸或提高砼等级或增加的用量（即 将当作未知数重新计算一个较大的）；当时，算得的即为安全要 求的最小值，且可以有效地发挥砼的抗压强度，比较经济； ②当&&时，表明受压区钢筋之布置靠近中性轴，梁破坏时应变较 小，抗压钢筋达不到其设计值，处理方法： a.《公桥规》规定：假定受压区混凝土压应力的合力作用点与受压区钢筋合力作用 点重合，并对其取矩，即 令2，并 （） 计算出； b.再按不考虑受压区钢筋的存在（即令），按单筋截面梁计算出。 将a、b中计算出的进行比较，若是截面设计计算则取其较小值，若是承载能力复核则取其较大值。 计算方法： ㈠截面设计 1.已知截面尺寸b、h，钢筋、混凝土的强度等级，桥梁结构重要性系数，弯矩组合 设计值，计算和。 步骤： ①根据已知查表得：、、、、； ②假设、（一般按双排布置取假设值）； ③计算；
《结构设计原理》复习资料资料
《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在本章的学习中应注意以下几个方面的问题：（1）混凝土的强度指标有哪些，以及获得它们的方法；（2）混凝土的应力应变关系曲线，弹性模量的取值方法；（3）混凝土收缩、徐变的概念及特性；（4 ）两类钢材的变形及强度特征；（5）锚固长度的意义；（6）钢筋混凝土结构对混凝土与钢筋的基本要求。 三、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。 &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 的立方体试件，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
结构设计原理
结构设计原理 交卷时间：2016-11-05 15:53:42一、单选题 1. (2分)钢筋屈服状态指 得分： 2 知识点：结构设计原理作业题 答案B 解析 考查要点： 试题解答： 2. (2分)地震荷载属于（）
得分： 2 知识点：结构设计原理作业题 答案D 解析 考查要点： 试题解答： 3. (2分)下列对结构的分类不属于按受力特征分类的是：（） 得分： 2 知识点：结构设计原理作业题 答案A 解析 考查要点： 试题解答： 4. (2分) 直径300mm的轴心受压柱，由C25混凝土（f cd=11.5Mpa），HPB300（f sd=270Mpa）钢筋制作，要它能够承担1400kN的压力，最好选直径25mm的钢筋（）根。
得分： 2 知识点：结构设计原理考试题 答案C 解析 考查要点： 试题解答： 5. (2分)梁内抵抗弯矩的钢筋主要是（） 得分： 2 知识点：结构设计原理作业题 答案A 解析 考查要点： 试题解答： 6. (2分)事先人为引入内部应力的混凝土叫（）。
得分： 2 知识点：结构设计原理作业题 答案C 解析 考查要点： 试题解答： 7. (2分)下列描述是适筋梁的是（） 得分： 2 知识点：结构设计原理考试题 答案C 解析 考查要点： 试题解答： 8. (2分)拉伸长度保持不变，钢筋中的应力随时间而减小的现象叫（）。
得分： 2 知识点：结构设计原理作业题 答案D 解析 考查要点： 试题解答： 9. (2分)针对地震荷载的计算属于（） 得分： 2 知识点：结构设计原理考试题 答案D 解析 考查要点： 试题解答： 10.
《工程结构荷载与可靠度设计原理》复习题
《工程结构荷载与可靠度设计原理》复习题 第一章荷载类型 1.荷载：由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载。 2.作用：能使结构产生效应（结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等）的各种因素总称为作用。 3.荷载与作用的区别与联系. 区别：荷载不一定能产生效应，但作用一定能产生效应。 联系：荷载属于作用的范畴。 第二章重力 1.土是由土颗粒、水和气体组成的三项非连续介质。 2.雪压：单位面积地面上积雪的自重。 3.基本雪压：当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。 第三章侧压力 1.根据挡土墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。 三种土压力的受力特点： （1）静止土压力：挡土墙在土压力作用下，不产生任何方向的位移或转动而保持原有的位置，墙后土体处于弹性平衡状态。 （2）主动土压力：挡土墙在土压力的作用下，背离墙背方向移动或转动时，墙后土压力逐渐减小，当达到某一位移量值时，墙后土体开始下滑，作用在挡土墙上的土压力达到最小值，滑动楔体内应力处于主动极限平衡状态。 （3）被动土压力：挡土墙在外力作用下向墙背方向移动或转动时，墙体挤压土体，墙后土压力逐渐增大，当达到某一位移时，墙后土体开始上隆，作用在档土墙上的土压力达到最大值，滑动楔体内应力处于被动极限平衡状态。 2.水对结构物的力学作用表现在对结构物表面产生静水压力和动水压力。静水压力可能导致结构物的滑动或倾覆；动水压力，会对结构物产生切应力和正应力，同时还可能引起结构物的振动，甚至使结构物产生自激振动或共振。 3.（1）冻胀力：在封闭体系中，由于土体初始含水量冻结，体积膨胀产生向四面扩张的内应力，这个力称为冻胀力。（2）冻土：具有负温度或零温度，其中含有冰，且胶结着松散固体颗粒的土，称为冻土。 （3）冻胀原理：水分由下部土体向冻结锋面迁移，使在冻结面上形成了冰夹层和冰透镜体，导致冻层膨胀，底层隆起。（4）影响冻土的因素：含水量、地下水位、比表面积和温差。 第四章风荷载 1.基本风压：按规定的地貌、高度、时距等量测的风速所确定的风压称为基本风压。通常应符合以下五个规定：标准高度的规定（10m）、地貌的规定(空旷平坦)、公称风速的时距（10分钟）、最大风速的样本时间（1年）和基本风速重现期（30-50年）。 2.风效应可以分为顺风向结构风效应和横风向结构风效应两种。 3.速度为的风流经任意截面物体，都将产生三个力：物体单位长度上的顺风向力p D、横风向力P L以及扭力矩P M。 第五章地震作用 1.地震按其产生的原因，可分为火山地震、陷落地震和构造地震。 2.（1）震源：即发震点，是指岩层断裂处。 （2）震中：震源正上方的地面地点。 （3）震源深度：震中至震源的距离。 （4）震中距：地面某处到震中的距离。 （5）震级：衡量一次地震规模大小的数量等级。 （6）地震能：一次地震所释放的能量。 （7）烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度。 （8）地震波：传播地震能量的波 3.地震波分为在地球内部传播的体波和在地面附近传播的面波。 第七章荷载的统计分析 1.平稳二项随机过程荷载模型的假定为：
结构设计原理复习资料
二．填空题： 1．我国钢材按化学成分可以分为、普通低合金钢两大类。2．在钢筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉和。 3．混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度、和混凝土轴心抗压强度。 4．混凝土的变形可分为受力变形和。 5．钢筋被混凝土包住，可以保护钢筋免于生锈，保证结构的。6．公路桥涵设计中所采用的荷载有永久荷载、可变荷载和。 7．当永久作用的效应对结构安全不利时，其作用分项系数取。8．当结构的状态函数Z服从正态分布时，其可靠指标与Z的成正比。9．容许应力是以平截面和的假定为基础。 10．近几十年来钢筋混凝土结构计算理论的发展，主要是由容许应力法向发展。 11．钢筋混凝土受弯构件常用的截面形式有矩形、和T形等。12．钢筋混凝土板可分为整体现浇板和。 13．混凝土保护层是具有足够厚度的混凝土层，它是取钢筋边缘至构件截面表面之间的。 14．肋板式桥的桥面板可分为周边支承板和。 15．梁内的钢筋常常采用骨架形式， 一般分为绑扎钢筋骨架和两种 形式。 16．为了避免少筋梁破坏，必须确定 钢筋混凝土受弯构件的。 17．受弯构件在荷载作用下，各截面 上除产生弯矩外，一般同时还 有。 18．把配有纵向受力钢筋和腹筋的梁 称为。 19．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 逐步增大的。 20．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有斜拉破 坏、斜压破坏和。 21．当主拉应力超过混凝土的抗拉强 度时，构件便会。 22．钢筋混凝土构件抗扭性能有两个 重要衡量指标，它们分别是构件的开裂 扭矩和构件的。 23．根据抗扭配筋率的多少，钢筋混 凝土矩形截面受扭构件的破坏形态一般 可分为少筋破坏、、超筋破坏 和部分超筋破坏。 24．在纯扭作用下，构件的裂缝总是 与构件纵轴成方向发展。 25．扭矩和抗扭刚度的大小在很大程 度上取决于的数量。 26．普通箍筋的作用是防止纵向钢 筋，并与纵向钢筋形成钢筋骨 架，便于施工。 27．轴压柱中，螺旋箍筋的作用是使 截面中间部分混凝土成为，从 而提高构件的承载力和延性。 28．按照构件的长细比不同，轴心受 压构件可分为两种。 29．在长柱破坏前，增加得 很快，使长柱的破坏来得比较突然，导 致失稳破坏。 30．当钢筋混凝土螺旋箍筋柱承受轴 心压力时，核心部分的混凝土将处于 的工作状态。 31．钢筋混凝土偏心受压构件随着偏 心距的大小及纵向钢筋配筋情况不同， 有两种主要破坏形态，分别是受拉破坏 和。 32．可用受压区高度界限系数或 来判别两种不同偏心受压破坏形态。 33．钢筋混凝土偏心受压构件按长细 比可分为短柱、长柱和。 34．实际工程中最常遇到的是长柱， 由于最终破坏是材料破坏，因此在设计 计算中需考虑由于构件侧向挠度而引起 的的影响。 35．试验研究表明，钢筋混凝土圆形 截面偏心受压构件的破坏最终表现 为。 36．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。 37．对受拉构件施加一定的，
东南大学工程结构设计原理习题题库
第一套习题 一、选择题 1. 高碳钢筋采用条件屈服强度,以σ0.2表示,即 (A)取极限强度的２０％ (B)取应变为０.００２时的应力 (C)取应变为０.２时得应力 (D)取残余应变为０.００２时的应力 2. 砼在双向应力下 (A)双向受压的强度基本等于单向受压 (B)双向受拉下,一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而提高 (C)双向受压下,一向的抗压强度随另一向压应力的增加而提高 (D)双向受拉下,一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而下降 3. 用螺旋筋约束砼,使 (A)砼的强度和延性均提高 (B)强度能提高,延性并不能提高 (C)延性可以提高,强度不能提高 (D)强度和延性均不能提高,计算中也不考虑 4. 我国砼规范以何种概率法为基础? (A)半概率 (B)近似概率 (C)全概率 (D)伪概率 5. 结构的功能包括 (A)强度, 变形, 稳定 (B)实用, 经济, 美观 (C)安全性, 适用性和耐久性 (D)承载能力,正常使用 6．金属锰可提高钢材的强度，对钢材的塑性 (A)提高成分 (B)提高较多 (C)降低不多 (D)降低很多 7．建筑钢材单向受拉时屈服点f y与单向受压的屈服点f yˊ之间满足 (A)f y> f yˊ (B) f y< f yˊ (C) f y= f yˊ (D) f y= 0.58f yˊ 8. 实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳是 (A)弯扭屈曲 (B)弯曲屈曲 (C)扭转屈曲 (D)局部屈曲 9. 钢结构有哪三种常用的连接方法 (A)搭接、对接和T型 (B)焊接、铆接及螺栓 (C)焊接、对接及螺栓 10. 梁刚度不足的后果为 (A)不满足承载力要求 (B)不满足使用要求 (C)耐久性较差 (D)易脆性破坏 11、轴心受压ＲＣ柱在长期荷载下发生徐变, 使: (A)混凝土压应力减小, 钢筋压应力增大 (B)混凝土压应力增大, 钢筋压应力增大 (C)混凝土压应力减小, 钢筋压应力减小 (D)混凝土压应力增大, 钢筋压应力减小 12、适量间接配筋柱进入极限状态的标志是 (A)混凝土压碎, (B)外层混凝土剥落 (C)间接钢筋屈服 (D)纵筋屈服 13.受弯构件的变形和裂宽计算是以哪个阶段作为计算依据的 (A)Ⅰa (B)Ⅱ (C)Ⅱa (D)Ⅲa 14、超筋梁破坏时,受拉钢筋应变εs和压区边缘混凝土应变ε c (A)εs＞εy, εc＝εcu (B)εs＜εy, εc＝εcu (C)εs＜εy, εc＞εcu (D)εs＞εy, εc＜εcu 15、条件相同的无腹筋梁, 由于剪跨不同发生剪压、斜压和斜拉破坏, 其承载力 (A)剪压＞斜压＞斜拉 (B)斜压＞剪压＞斜拉
结构设计原理复习重点
立方体抗压强度fcu>轴心抗压强度fc>轴心抗拉强度ft ；fcu 和试验方法、实验尺寸有关。试验尺寸越小，强度值越大。（1）双向受压时，一向混凝土强度随另一向压应力增加而增加；（2）双向受拉时，双向抗拉强度接近单向抗拉强度（3）一侧受拉一侧受压，强度均低于单向受力强度。 影响砌体抗压强度主要因素：块材的强度、尺寸和形状，砂浆的物理力学性能，砌筑质量 分为荷载作用下的变形和体积变形（收缩）。徐变：在荷载长期作用下，混凝土变形随时间增加而增加，应力不变的情况下，应变随时间增加。 （1）混凝土强度越高，应力应变曲线下降越剧烈，延性越差。（2）应变速率小，峰值应力fc 降低，峰值应变增大，下降段曲线显著减缓（3）测试技术和实验条件 后者与前者相比，后者没有明显的流服或屈服点。同时其强度很高，但延伸率大为减少， 塑性性能降低。 软钢：有物理屈服点。以屈服点处的强度值作为计算承载力时的强度极限。 硬钢：无物理屈服点。设计上取相应残余应变为0.2%的应力作为假定屈服强度 结构功能：（1）结构应能承受在正常施工和正常使用期间出现的各种荷载、外加变形、约束变形的作用（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，具有足够的耐久性（4）在偶然荷载作用下或偶然事件发生时、发生后，结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌。 功能函数：Z=R-S ≥０结构处于可靠、极限状态。 (1)适筋梁破坏；钢筋先屈服后混凝土被压碎，属延性破坏。 (2)超筋梁破坏；混凝土先被压碎，钢筋不屈服，属脆性破坏。 (3)少筋梁破坏；混凝土一开裂，钢筋马上屈服而破坏，属脆性破坏 （１）平截面假设：混凝土平均应变沿截面高度按直线分布。（２）不考虑混凝土的抗拉强度。拉力全部由钢筋承担。（３）纵向钢筋应力应变方程：s s =s y E f σε≤（纵向钢筋的极限拉应变取0.01） （４）混凝土受压应力应变曲线方程按规定取用 优点：提高了截面承受弯矩的能力；提高截面的延性。 缺点：钢筋用量增多，不经济 若超过４００，则混凝土破坏时钢筋未达到屈服强度，适用高强度钢筋不经济。 梁：纵向受拉钢筋（主钢筋）、弯起钢筋或斜拉钢筋、箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋。梁内
工程结构设计原理参考试卷及答案
重点看作业的18套试卷（重点）！18套试卷中有不明 白的可以询问去听课的同学！ 第18套习题的最后一题计算题可能会考类似的题目！ 书P190例题6-4、6-5，会有类似计算题 工程结构设计原理参考试卷及答案 一、填空题 1．结构的功能包括 安全性 、 适用性 和 耐久性 。 2．某批混凝土立方体抗压强度服从正态分布，抽样试验统计结果：强度平均值为2fcu N/mm 35=μ，均方差为2fcu N/mm 6.3=σ，试确定立方体抗压强度标准值 （95％保证率）为 29.08 2N/mm 。 3．8.8级高强度螺栓的屈服强度为 640 2N/mm 。 4．在进行受弯构件正截面承载力计算时，将实际的混凝土受压区混凝土应力分布 状况简化为等效矩形分布，简化中遵循的两个原则是 合力大小不变 和 合力点作用位置不变 。 5．在钢筋混凝土构件斜截面受剪承载力计算中，进行截面限制条件的验算，是为了防止 斜压 破坏。 6．轴心压杆承载能力的极限状态包括强度和稳定两个方面，可分别由式 n N f A σ=≤ 及 N f A σ?=≤ 表达。 7．钢梁丧失整体稳定性属于 弯扭 屈曲。 8．在复核钢筋混凝土T 形截面构件时，若''1f f y c s h b f f A α≤ ，则说明中和轴在 翼缘 （翼缘、腹板）内。 9．在钢筋混凝土弯剪扭构件的设计计算中，箍筋对正截面受弯承载力 无 （有、无）贡献，对斜截面受剪承载力 有 （有、无）贡献，对受扭承载
力有（有、无）贡献。 10．轴心受压钢柱的合理的截面形式应根据等稳定性条件来确定。 二、选择题（单选题） 1．一般来说，砼的棱柱体强度比立方体强度低，这是因为（C ）。（A）立方体振捣更为密实（B）工程实际与试验室条件的差异（C）压力机垫板对立方体的摩擦作用影响大 （D）棱柱体不容易做到轴心受压 2．砼在双向应力下（C ）。 （A）双向受压的强度基本等于单向受压 （B）双向受拉下，一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而提高（C）双向受压下，一向的抗压强度随另一向压应力的增加而提高（D）双向受拉下，一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而下降3．当砼应力（σc／ｆc）不超过多少时，徐变为线性徐变（C ）（A）0.6 （B）0.75 （C）0.5 （D）0.9 4．我国砼规范以（B ）概率法为基础。 （A）半概率（B）近似概率 （C）全概率（D）伪概率 5．正常使用极限状态与承载能力极限状态相比（A ）。 （A）允许出现的概率高些（B）出现概率相同 （C）失效概率小些（D）视具体情况而定 6．安全等级为二级的建筑, 属脆性破坏的构件, 其β值为（A ）。（A）3.7 （B）3.2 （C）4.2 （D）2.7 7．结构的功能包括（C ）。 （A）强度, 变形, 稳定（B）实用, 经济, 美观 （C）安全性, 适用性和耐久性（D）承载能力,正常使用 8．活载的基本代表值是（B ）。 （A）设计值（B）标准值 （C）组合值（D）准永久值 9．下面哪些因素对提高砌体强度不利（C ）。 （A）砌体和砂浆强度越高（B）砂浆的流动性越大