结构设计原理+06287内部资料整理版
结构设计原理06287
1钢筋和混凝土两种材料为什么能结合在一起工作？
①混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在载荷作用下能够很好地共同变形，完成其结构功能
②钢筋和混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，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包围在钢筋外围的混凝土，起着保护钢筋免锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。
2双向应力状态下混凝土强度变化曲线的变化特点？
①当双向受压时，一向的混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加，约等于2或0.5时，其强度比单向抗压强度增加约25%左右，而在时，其强度增加仅为16%左右。
②当双向受拉时，无论应力比值如何，实测破坏强度基本不变，双向受拉的混凝土抗拉强度均接近于单向抗拉强度。
③当一向受拉，一向受压时，混凝土的强度均低于单向受力（压或拉）的强度。
3什么叫做混凝土的徐变？
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，这种现象称为混凝土的徐变。
4影响混凝土徐变的因素有哪些？（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。
5混凝土收缩的概念？收缩变形是混凝土在凝结和硬化的
物理化学过程中体积随时间推移而
减小的现象，是一种不受力情况下的
自由变形。
6影响钢筋和混凝土粘结强度的因
素？
1.钢筋的表面形状
变形钢筋粘结能力明显优于光圆钢
筋，因此变形筋所需锚固长度更小。
2.混凝土强度（劈裂抗拉强度）
粘结力随混凝土强度等级提高而提
高。实验表明粘结强度与混凝土抗拉
强度近似呈线性关系。
3钢筋的位置
混凝土浇筑后上部钢筋与部分下沉
混凝土形成空隙。
4.混凝土保护层厚度和钢筋的间距
保护层过薄或钢筋间距过小分别造
成径向和水平向劈裂，使咬合力和摩
擦力削弱，保护层脱落造成粘结力下
降。
5.横向钢筋及侧向压力的影响
设置横向钢筋（箍筋）可延缓径向裂
缝发展提高粘结力
7什么是钢筋和混凝土之间粘结应力
和粘结强度？
（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；
8结构的可靠性和可靠度各指什么？
①结构的安全性、适用性、耐久性总
称为结构的可靠性，是结构在规定的
时间内（即设计使用年限）、在规
定的条件下完成预定功能的能力。
②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。
9承载能力极限状态是什么，何谓超
过了该极限状态？
承载能力极限状态：超过该极限状
态，结构就不能满足预定的安全性功
能要求
超过极限状态：
①结构整体或其中一部分作为刚体
失去平衡（如倾覆、滑移）；
②结构构件因超过材料强度破坏（如
疲劳），塑性变形过大而不适于继续
使用；
③结构转变为几何可变体系（机动体
系），超静定结构中出现足够多塑性
铰；
④结构或构件丧失稳定（如细长受压
构件的压曲失稳）。
10正常使用极限状态是什么，何谓
超过了正常使用极限状态？
正常使用极限状态；超过该极限状
态，结构就不能满足预定的适用性和
耐久性的功能要求
超过正常使用极限状态：
①过大的变形、侧移（影响非结构构
件、不安全感、不能正常使用（吊车）
等）；
②过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、
漏水等）；
③过大的振动（不舒适）；
11桥梁结构的功能包括哪几方面的
内容？何谓结构的可靠性、可靠度？
①桥梁结构的功能由其使用要求决
定的，具体有如下四个方面：
（1）桥梁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）桥梁结构在正常使用条件下具
有良好的工作性能，例如，不发生影
响正常使用的过大变形和局部损坏；
（3）桥梁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，例如，不出现过大的裂
缝宽度，不发生由于混凝土保护层碳
化导致钢筋的修饰；
（4）在偶然荷载（如地震、强风）
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作用下或偶然事件（如爆炸）发生时和发生后，桥梁结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌。
②结构的可靠性：指结构的安全性、适用性和耐久性。
③结构可靠度：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。
12梁的钢筋主要有哪些类型？
梁的主要钢筋有：纵向受力钢筋、弯起钢筋或斜钢筋、架立钢筋、箍筋和水平纵向钢筋等。
13受弯构件正截面工作的三个间断是什么？
①弹性阶段
②带裂缝工作阶段
③破坏阶段
14按照钢筋混凝土受弯构件的配筋情况及相应破坏时的性质得到正截面破坏的三种形态是什么？细述三种形态。
第Ⅰ阶段：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Ⅰ阶段末：混凝土受压区的应力基本上仍是三角形分布。但由于受拉区混凝土塑性变形的发展，拉应变增长较快，根据混凝土受拉时的应力—应变图曲线，拉区混凝土的应力图形为曲线形。这时，受拉边缘混凝土的拉应变临近极限拉应变，拉应力达到混凝土抗拉强度，表示裂缝即将出现，梁截面上作用的弯矩用表示。
第Ⅱ阶段：荷载作用弯矩到达后，在梁混凝土抗拉强度最弱截面上出现了第一批裂缝。这时，在有裂缝的截面上，拉区混凝土退出工作，把它原承担的拉力传递给钢筋，发生了明显的应力重分布，钢筋的拉应力随荷载的增加而增加；混凝土的压应力不再是三角形分布，而是形成微曲的曲线形，中和轴位置向上移动。
第Ⅱ阶段末：钢筋拉应变达到屈服值时的应变值，表示钢筋应力达到
其屈服强度，第Ⅱ阶段结束。
第Ⅲ阶段：在这个阶段里，钢筋的拉
应变增加的很快，但钢筋的拉应力一
般仍维持在屈服强度不变。这时，裂
缝急剧开展，中和轴继续上升，混凝
土受压区不断缩小，压应力也不断增
大，压应力图成为明显的丰满曲线
形。
第Ⅲ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，并且最
大压应力已不在上边缘而是在距上
边缘稍下处，这都是混凝土受压时的
应力—应变图所决定的在第Ⅲ阶段
末，压区混凝土的抗压强度耗尽，在
临界裂缝两侧的一定区段内，压区混
凝土出现纵向水平裂缝，随即混凝土
被压碎，梁破坏，在这个阶段，纵向
钢筋的拉应力仍维持在屈服强度。
16说明钢筋混凝土板与钢筋混凝土
梁钢筋布置的作用？
单向板内主钢筋沿板的跨度方向（短
边方向）布置在板的受拉区，钢筋数
量由计算确定。在板内应设置垂直于
板受力钢筋的分布钢筋，其数量不通
过计算，而是按照设计规范规定选
择，主要作用是使主钢筋的受力更均
匀，同时也起着固定受力钢筋位置、
分担混凝土收缩和温度应力的作用。
对于周边支承的双向板，板的两个方
向同时承受弯矩，均应设置主钢筋。
梁的纵向受拉钢筋由计算确定，主要
承受截面弯矩；弯起钢筋是有主钢筋
按规定的部位和角度起弯至梁上部，
满足锚固要求的钢筋，同时承受截面
弯矩和剪力；斜钢筋的设置及数量由
抗剪计算确定；箍筋除帮助混凝土抗
剪外，在构造上起着固定纵向钢筋位
置的作用并与纵向钢筋、架立钢筋等
组成骨架；架立钢筋是为了构成钢筋
骨架而附加设置的纵向钢筋；水平纵
向钢筋的主要作用是在梁侧面发生
混凝土裂缝后，可以减小混凝土裂缝
宽度。
17什么叫钢筋混凝土少筋梁、适筋
梁和超筋梁？各自有什么样的破坏
形态？
实际配筋率小于最小配筋率的梁称
为少筋梁；大于最小配筋率且小于最
大配筋率的梁称为适筋梁；大于最大
配筋率的梁称为超筋梁。
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，而裂缝宽度已经很宽，挠度过大，
钢筋甚至被拉断。
适筋梁受拉区钢筋首先达到屈服，其
应力保持不变而应变显著增大，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。破坏前的挠度及截面曲率曲线
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。
18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？
1）斜拉破坏（发生在剪跨比比较大
（）时，箍筋配置较少）
2）剪压破坏（发生在剪跨比在时，
箍筋配置适当）
3）斜压破坏（发生在剪跨比时,箍筋
配置较多）
19影响钢筋混凝土受弯构件斜截面
抗弯能力的主要因素有哪些？
答：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
20钢筋混凝土纯扭构件有哪几种破
坏形式？
①少筋破坏(避免) :当纵筋和箍筋或
其中之一过少时，裂缝一产生钢筋很
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快屈服，砼受扭构件与素构件无实质区别
②适筋破坏(推荐):当纵筋和箍筋适量时，构件破坏前箍筋与纵筋沿一条斜向扭曲裂缝屈服。由于钢筋塑性伸长，该主裂缝加宽直到空间扭曲破坏面受压边混凝土压碎。具有延性特征③超筋破坏(避免) :当纵筋和箍筋均过多时，构件破坏前两种钢筋都不会屈服，扭转斜裂缝在构件最终破坏时仍较细。构件破坏由混凝土斜压杆被局部压碎引起，具有脆性
④部分超筋破坏(可用但不经济) :当箍筋相对纵筋较少时，构件破坏时箍筋屈服纵筋可能不屈服，反之纵筋屈服箍筋可能不屈服。由于其中一种钢筋屈服，因此可避免过于脆性
21什么叫作长柱的稳定系数？
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
22偏心受压构件的破坏形态有哪几种，各自有什么特点？
（1）受拉破坏—大偏心受压破坏，当偏心距较大时，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先达到屈服强度，然后受压混凝土压坏，临近破坏时有明显的预兆，裂缝显著开展，构件的承载能力取决于受拉钢筋的强度和数量。
（2）受压破坏—小偏心受压破坏，小偏心受压构件的破坏一般是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，破坏前钢筋的横向变形无明显急剧增长，正截面承载力取决于受压区混凝土的抗压强度和受拉钢筋强度。
23大、小偏心受压的界限是什么，各自有什么特点？
当时，为大偏心受压，时，为小偏心受压.
大偏心受压破坏，当偏心距较大时，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先达到屈服
强度，然后受压混凝土压坏，临近破
坏时有明显的预兆，裂缝显著开展，
构件的承载能力取决于受拉钢筋的
强度和数量。
小偏心受压破坏，小偏心受压构件的
破坏一般是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，破坏前钢筋的横向变形无明显
急剧增长，正截面承载力取决于受压
区混凝土的抗压强度和受拉钢筋强
度。
24简述钢筋混凝土偏心受压构件的
破坏形态、破坏类型及判断方法。
大偏心受压破坏，当偏心距较大时，
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先达到屈服
强度，然后受压混凝土压坏，临近破
坏时有明显的预兆，裂缝显著开展，
构件的承载能力取决于受拉钢筋的
强度和数量。
小偏心受压破坏，小偏心受压构件的
破坏一般是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，破坏前钢筋的横向变形无明显
急剧增长，正截面承载力取决于受压
区混凝土的抗压强度和受拉钢筋强
度。
当时，为大偏心受压，时，为小偏心
受压
25影响受弯构件弯曲裂缝宽度的主
要因素有哪些？
钢筋的弹模、钢筋应力、钢筋直径、
配筋率、保护层厚度、钢筋外形、荷
载作用性质（短期、长期、重复作用）、
构件受力性质。
钢筋的弹模越小（一般都是
2e5MPa），拉应力越大，保护层厚度
越大，有效受拉面积配筋率越小，则
最大裂缝宽度越大。
26引起钢筋混凝土构件出现裂缝的
主要因素有哪些？
（1）作用效应（如弯矩、剪力、扭
矩及拉力等）
（2）外加变形或约束变形
（3）钢筋锈蚀
27简述配筋混凝土结构的分类
国外配筋混泥土结构分类：
I级：全预应力
II级：有限预应力
III级：部分预应力
国内配筋混凝土结构分类
按预应力度分为：全预应力混凝土构
件、部分预应力混凝土构件、钢筋混
凝土构件
28预应力混凝土结构有哪些优缺
点？
优点：
（1）提高了构件的抗裂度和刚度；
（2）可以节省材料、减少自重；
（3）可以减少混凝土梁的竖向剪力
和主拉应力；
（4）结构质量安全可靠；
（5）预应力构件可作为结构构件连
接的手段，促进了桥梁结构新体系与
施工方法的发展；
缺点：
（1）施工工艺复杂、技术要求高；
（2）需要专门设备；
（3）预应力上拱度不易控制；
（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。
29何谓预应力混凝土？为什么要对
构件施加预应力？其基本原理是什
么？
预应力混凝土是根据需要人为地引
入某一数值与分布的内应力，用以全
部或部分抵消外荷载应力的一种加
筋混凝土；
混凝土结构在使用中存在两个问题：
一是需要带裂缝工作，由于裂缝的存
在，不仅使构件的刚度降低，而且使
得钢筋混凝土构件不能应用于不允
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许开裂的场合；二是无法充分利用高
强材料。对构件施加预应力能有效克服混凝土抗拉强度低的缺点，使得混凝土结构得以在桥梁工程中广泛运用。
基本原理：混凝土的抗压强度虽高，而抗拉强度却很低，预应力筋可先穿入套管也可以后穿。通过对预期受拉的部位施加预压应力的方法，就能克服混凝土抗拉强度低的弱点，达到利用预压应力建成不开裂的结构。
30什么是预应力度？《公路桥规》对预应力混凝土构件如何分类？
由预加应力大小确定的弯矩与外荷载产生的弯矩的比值，
按预应力度大小分为：
全预应力混凝土构件，；
部分预应力混凝土构件，；
钢筋混凝土构件，。
31钢筋张拉控制应力是什么？
在张拉预应力筋对构件施加预应力时，张拉设备（千斤顶油压表）所控制的总张拉力除以预应力筋面积得到的应力称为张拉控制应力
32钢筋预应力的损失要考虑哪些因素？
1. 锚固损失：锚具变形引起预应力筋的回缩、滑移；
2. 摩擦损失：在预应力筋张拉过程中，后张法预应力筋与孔道壁之间的摩擦，先张法预应力筋与锚具之间以及折点处的摩擦，也会使张拉应力造成损失；
3.温差损失：先张法中的热养护引起的温差损失；
4.钢筋松弛损失：长度不变的预应力筋，在高应力的长期作用下会产生松弛，会引起预应力损失；
5.混凝土的收缩和徐变引起的损失；
6.局部挤压损失；
7.弹性压缩损失：混凝土弹性压缩，后张法中后拉束对先张拉束造成的压缩变形而产生分批张拉损失等。33何谓预应力损失？
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
筋中应力会从逐步减少，并经过相当
长的时间才会最终稳定下来，这种应
力降低现象称为预应力损失
34何谓张拉控制应力？
在张拉预应力筋对构件施加预应力
时，张拉设备（千斤顶油压表）所控
制的总张拉力除以预应力筋面积得
到的应力称张拉控制应力
35张拉控制应力的高低对构件有何
影响？
过高，个别钢筋在张拉或施工过程中
被拉断，而且过高，钢筋的应力松弛
损失也将增大。另外，高应力状态使
构件可能出现纵向裂缝；并且过高的
应力也降低了构件的延性。
过低，构件混凝土的预应力值较小，
无法提高构件的抗裂性，同时无法提
高预应力钢筋利用率。
36《公路桥规》中考虑的预应力损失
主要有哪些？
①预应力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钢筋与台座之间的温差引起的应
力损失（）；
④混凝土弹性压缩引起的应力损失
（）；
⑤钢筋松弛引起的应力损失（）；
⑥混凝土收缩和徐变引起的应力损
失（）。
37引起各项预应力损失的主要原因
是什么？如何减小各项预应力损
失？
①预应力筋与管道壁间摩擦引起的
应力损失（），主要由管道的弯曲和
管道位置偏差引起；减少摩擦措施：
（1）采用两端张拉，以减小值以及
管道长度x值，（2）采用超张拉。
②锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引
起的应力损失（），减少措施：（1）
采用超张拉，（2）注意选用值小的锚
具，对于短小构件尤为重要；
③钢筋与台座之间的温差引起的应
力损失（），减少措施：一般采用二
次升温养护方法；
④混凝土弹性压缩引起的应力损失
（），减少措施：张拉操作时延长持
续时间，短暂超张拉后再回到规定张
拉值，让弹性压缩到位；
38何谓速界？
束界是借用了截面核心距的物理概
念。当预加力作用在上核心时，截面
下缘就不出现拉应力；作用在下核心
时，截面上缘不出现拉应力因而在支
点，因无外载弯矩，束筋布置的界限
可从上核心到下核心之间。
但在跨中，因主梁可能承受最大弯矩
（恒、活载弯矩）或最小弯矩（恒载
弯矩）则束筋的布置的上限是必须保
证预加力有足够的偏心距来抵消，下
限是预加力在作用下具有最大偏心
距，上，下限之间的部分即是预应力
束筋的束界。
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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
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
混凝土结构设计原理第三版_沈蒲生版课后习题答案
3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H ＝5.4m,计算长度L0=,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。 『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f '=360N/2mm 0l =?6.75m 按构造要求取构件 长细比：:15l b = 即b=l 0=?15=450mm 设该柱截面为方形，则b ?h=450mm ?450mm 查表3-1得：?= S A '=(N-0.9?c f A ）/0.9?y f '=4140100.90.8959.6450450 0.90.895360?-??????mm<0.1943 按照构造配筋取00min 0.6P =（00 000.63≤P ≤） ∴S A '＝000.6bh =0 00.64504501215??=2mm 选配钢筋，查附表11-1得，420（S A ' ＝12562 mm ） 箍筋按构造要求选取，取s=250mm ，d=6mm 3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高 4.0m ，计算高度L0==2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。试问柱截面是否安全？ 『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f ' =360N/2mm 计算长度0l =＝ / 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得：?= 考虑轴心受压∴R ＝?（ y f 'S c S A f A '+） =0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ???+???==p ∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm ，柱高5.0m,计算高度L0==3.5m,配HRB400钢筋1016（As/=2010mm2），C30混泥土，螺旋箍筋采用R235，直径为12mm ，螺距为s=50mm 。试确定此柱的承载力。 『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f ' =360N/2mm y f =210N/2mm 0/712l d =< 2 2 1962504 cor d A mm π== 2 2 113.044 ssl d A mm π== 2 3.14500113.04/503549.456SSL sso dA A mm S π= =??= ∴柱的承载力 N=0.9(2)c cor y s y sso f A f A f A a ''++
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
第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案
第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案 第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案 、判断题(请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“V”，否则打“X”。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 1章钢筋和混凝土的力学性能判断题答案 1. 错；对；对；错；对； 2. 错；对；对；错；对；对; 对；对； 第3 章轴心受力构件承载力
第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案 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 2 400 N / mm。（） 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3章轴心受力构件承载力判断题答案 1. 错；对；对；错；错；错； 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。（） b f的矩形截面梁，所以其 2. 对于x h f的T形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为 A 配筋率应按二来计算。（） b f h o 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。（） 5. 双筋截面比单筋截面更经济适用。（） 6. 截面复核中，如果￡ >￡ b b，说明梁发生破坏，承载力为0。（） 7. 适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服，然后混凝土受压破坏。（） 8 正常使用条件下的钢筋混凝土梁处于梁工作的第山阶段。（） 9.适筋破坏与超筋破坏的界限相对受压区高度b的确定依据是平截面假定。（） 第4章受弯构件正截面承载力判断题答案 1. 错；错；错；对；错； 2. 错；对；错；对； 第5章受弯构件斜截面承载力 1. 梁截面两侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。（ ） 2. 梁剪弯段区段内，如果剪力的作用比较明显，将会岀现弯剪斜裂缝。（） 3. 截面尺寸对于无腹筋梁和有腹筋梁的影响都很大。（） 4. 在集中荷载作用下，连续梁的抗剪承载力略高于相同条件下简支梁的抗剪承载力。（） 5. 钢筋混凝土梁中纵筋的截断位置，在钢筋的理论不需要点处截断。（） 第5章受弯构件斜截面承载力判断题答案
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=?+?+=++=
湖南自考062871009结构设计原理(二)
结构设计原理（二）(06287) 1最小配筋率是什么？ 当配筋率减少，混凝土的开裂弯矩等于拉区钢筋屈服时的弯矩时，裂缝一旦出现，应力立即达到屈服强度，这时的配筋率称为最小配筋率。P49 2正常使用极限状态四个表现特征是什么？ 正常使用极限状态：是指结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项限值的状态。 四个表现特征： （1）影响正常使用或外观的变形； （2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏； （3）影响正常使用的振动； （4）影响正常使用的其它特定状态。P26 3 正常使用极限状态的计算，是什么？ 正常使用极限状态的计算，是以弹性理论或塑性理论为基础，主要进行应力计算，变形验算、裂缝宽度验算等三个方面的验算。P34 4 整体失稳是什么？(P456) 5 掌握预应力施工中的各种预应力损失的种类是什么？ 预应力施工中的各种预应力损失的种类，并分别属于先张法还是后张法。P254-264 6 在预应力混凝土构件施工阶段的设计计算应满足要求是什么？ 在预应力混凝土构件施工阶段的设计计算应满足以下要求：（1）控制受弯构件上、下缘混凝土的最大拉应力和压应力，以及梁腹的主应力，都不应超出《公路桥规》的规定值；（2）控制预应力筋的最大张拉应力：（3）保证锚具下混凝土局部承压的容许承载能力，应大于实际承受的压力，并有足够的安全度，以保证梁体不出现水平纵向裂缝。P245 7 在斜裂缝出现后，腹筋的作用表现在哪里？ 在斜裂缝出现后，腹筋的作用表现在：（1）把开裂拱体向上拉住，使沿纵向钢筋的撕裂裂缝不发生，从而使纵筋的销栓作用得以发挥，这样，开裂拱体就能更多地传递主压应力。（2）腹筋将开裂拱体传递过来的主压应力，传到基本拱体上断面尺寸较大还有潜力的部位上去，这就减轻了基本拱体上拱顶所承压的应力，从而提高了梁的抗剪承载力。（3）腹筋能有效地减小斜裂缝开展宽度，从而提高了斜截面上的骨料咬合力．P79 8 在进行实腹式钢结构受弯构件时，应进行计算内容是什么？ 在进行实腹式钢结构受弯构件时，应进行如下内容计算：强度验算、平面内稳定性验算、平面外稳定性验算、局部稳定性验算和刚度验算。P442-443 9 预应力混凝土结构的优点是什么？ 预应力混凝土结构的优点：提高了构件的抗裂度和刚度；可以节省材料，减少自重，可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力；结构质量安全可靠；预应力可做为结构构件连接的手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。 缺点：工艺较复杂，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；需要有一定的专门设备；预应力反拱度不易控制；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。P225-226 10 预应力钢束的布置原则是什么？ 预应力钢束的布置原则：（1）钢束的布置，应使其重心线不超出束界范围。大部分钢束在靠近支点时，均须逐步弯起；（2）钢束弯起的角度，应与所承受的剪力变化规律相配合；（3）钢束的布置应符合构造要求，这对保证构件的耐久性和满足设计、施工的具体要求都是必不可少的。P283
混凝土结构设计原理(第3版)试卷5
第六章受压构件正截面承截力 一、选择题 1．轴心受压构件在受力过程中钢筋和砼的应力重分布均（A ） A ．存在；B. 不存在。 2．轴心压力对构件抗剪承载力的影响是（B ） A ．凡有轴向压力都可提高构件的抗剪承载力，抗剪承载力随着轴向压力的提高而提高； B ．轴向压力对构件的抗剪承载力有提高作用，但是轴向压力太大时，构件将发生偏压破坏； C ．无影响。 3．大偏心受压构件的破坏特征是：（B ） A ．靠近纵向力作用一侧的钢筋和砼应力不定，而另一侧受拉钢筋拉屈； B ．远离纵向力作用一侧的钢筋首先被拉屈，随后另一侧钢筋压屈、砼亦被压碎； C ．远离纵向力作用一侧的钢筋应力不定，而另一侧钢筋压屈，砼亦压碎。 4．钢筋砼柱发生小偏压破坏的条件是：（D ） A ．偏心距较大，且受拉钢筋配置不多； B ．受拉钢筋配置过少； C ．偏心距较大，但受压钢筋配置过多； D ．偏心距较小，或偏心距较大，但受拉钢筋配置过多。 5．大小偏压破坏的主要区别是：（D ） A ．偏心距的大小； B ．受压一侧砼是否达到极限压应变； C ．截面破坏时受压钢筋是否屈服； D ．截面破坏时受拉钢筋是否屈服。 6．在设计双筋梁、大偏压和大偏拉构件中要求2s x a '≥的条件是为了：（B ） A ．防止受压钢筋压屈； B ．保证受压钢筋在构件破坏时能达到设计屈服强度y f '； C ．避免y f '> 400N/mm 2。 7．对称配筋的矩形截面偏心受压构件（C20，HRB335级钢），若经计算，
0.3,0.65i o e h ηξ>=，则应按（ A ）构件计算。 A ．小偏压； B. 大偏压； C. 界限破坏。 8．对b ×h o ，f c ，f y ，y f '均相同的大偏心受压截面，若已知M 2>M 1，N 2>N 1，则在下面四组内力中要求配筋最多的一组内力是（B ） A ．(M 1，N 2)； B.（M 2，N 1）； C. ( M 2，N 2)； D. (M 1，N 1)。 9．当2s x a '<，在矩形截面大偏心受压构件的计算中求A s 的作法是:（D ） A.对s A '的形心位置取矩(取2s x a '=)求得； B. 除计算出A s 外,尚应按s A '=0求解As ，取两者中的较大值； C ．按B 法计算，但取两者中较小值； D ．按C 法取值，并应满足最小配筋率等条件。 10．钢筋砼柱发生大偏压破坏的条件是（D ） A ．偏心距较大； B.偏心距较大，且受拉钢筋配置较多； C ．偏心距较大，且受压钢筋配置不过多； D ．偏心距较大且受拉钢筋配置不过多。 11. 指出下列哪些说法是错误的（A ） A ．受压构件破坏时，受压钢筋总是受压屈服的； B. 大偏心受压构件破坏时，受拉钢筋已经屈服； C. 小偏心受压构件破坏时，受拉钢筋可能受压，也可能受拉。 二、是非题 1．在钢筋砼大偏心受压构件承载力计算时，若2s x a '<，则在构件破坏时s A '不能充分利用。(对) 2．偏压构件，若ηe i >0.3 h o ，则一定为大偏压构件。（错） 3．不论大、小偏压破坏时，s A '总能达到y f '。（错） 4．螺旋箍筋仅用在轴向荷载很大且截面尺寸受限制的轴心受压短柱中。（对） 5．配螺旋箍筋的轴心受压柱中的砼抗压强度大于f c 。（对） 6．若轴压柱承受不变的荷载，则不论经过多长时间，钢筋及砼压应力都不随时间的变化。（错） 7．在对称配筋偏心受压构件中，M 相同时，N 越小越安全。（错） 8．轴心受压柱采用螺旋箍筋可使柱的抗压承载力提高，因此，在长细比0/l d
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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 ）
2018年06287结构设计原理(二)复习资料
2018.4自考复习资料：06287结构设计原理（二）复习资料 1、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。P5 2、我国国家标准中规定的混凝土立方体抗压强度试验条件是：边长为150mm立方体试件、在20°C±2°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。P6 3、在实际工程中，边长为200mm和边长为100mm的混凝土立方体试件，应分别乘以换算系数1.05和0.95，以考虑试件和试验机之间的接触摩阻力的影响。试件的养护环境、加载速率、试件尺寸和试件与加载板之间是否有润滑剂都将会影响试件的测试结果。P6 4、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。P6-7 5、复杂应力作用下混凝土强度的变化特点：当双向受压时，一向的混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加，当双向受拉时，双向受拉的混凝土抗拉强度均接近于单向抗拉强度，当一向受拉、一向受压时，混凝土的强度均低于单向（受拉或受压时）的强度。P8-9 6、徐变：在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长的现象。 影响因素有：长期荷载作 用下产生的应力大小、加载时混 凝土的龄期、混凝土的组成成分 和配合比、养护及使用条件下的 温度与湿度。 发生徐变的原因在于长 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。 P12-13 7、收缩：在混凝土凝结和硬 化的物理化学过程中体积随时间 而减小的现象。 引起的原因：初期是水泥 石在水化凝固结硬过程中产生的 体积变化；后期主要是混凝土内 自由水分蒸化引起干缩。P14 8、光面钢筋与混凝土之间的 粘结力由：化学胶着力、摩擦力 和机械咬合力组成。P19 9、结构的可靠度：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。结构的安 全性、适用性和耐久性总称为结 构的可靠性。P25 10、极限状态是指当整个结 构或结构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，则此特定状态称这 该功能的极限状态。P25 11、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。P26 12、正常使用极限状态：是 指结构或结构构件达到正常使用 或耐久性能的某项限值的状态。 四个表现特征： （1）影响正常使用或外观的 变形； （2）影响正常使用或耐久性 能的局部损坏； （3）影响正常使用的振动； （4）影响正常使用的其它特 定状态。P26 13、正常使用极限状态的 计算，是以弹性理论或塑性理论 为基础，主要进行应力计算，变 形验算、裂缝宽度验算等三个方 面的验算。P34 14、掌握各种荷载的准确定 义、荷载的代表值、标准值与设 计值之间的关系和荷载组合情 况。P38-39 15、板中分布钢筋的作用 是：将板面上的荷载作用更均匀 地传布给受力钢筋，同时在施工 中可以固定受力钢筋位置，而且 用它来分担混凝土收缩和温度变 化引起的应力。P43 16、钢筋混凝土梁的受弯构 件的破坏形态主要有少筋破坏、 适筋破坏和超筋破坏，其中只要 适筋破坏为延性破坏，其余为脆 性破坏。P48-49 17、当配筋率减少，混凝土 的开裂弯矩等于拉区钢筋屈服时 的弯矩时，裂缝一旦出现，应力
结构设计原理课后答案第三版(供参考)
3-16.截面尺寸mm mm h b 500200?=?的钢筋混凝土矩形截面梁，采用C25混凝土和HRB335级钢筋，I 类环境条件，安全等级为二级，最大弯矩组合设计值m kN M d ?=145，试分别采用基本公式法和查表法进行截面设计（单筋截面）。 解：基本公式法： 查表可得：f 13.8MPa cd =，f 280MPa sd =，γ0=1.0，b 0.56ξ= （1）求受压区高度x 假设60s a mm =，则050060440h mm =-=， 00()2 d cd x M f bx h γ=-， 代入数据得： 解之得： 700()x mm =舍去， 01330.56440246.4b x mm h mm mm ξ=<=?=。 （2）受拉钢筋面积s A 配2Φ22和2Φ25，27609821742s A mm =+=实际配筋率 (3).截面复核 取混凝土保护层厚度为c=30mm ，钢筋分两排布置，两排钢筋之间净距取30mm 。 设计合理。 截面设计如图： 图3-16截面配筋图（尺寸单位：mm ） 查表法 查表可得： 13.8cd f MPa =，280sd f MPa =，γ0=1.0，0.56b ξ= 020cd M A f bh ==621.014510=0.2713.8200440 ???? 查表得0.410.56b ξξ=<=，00.795ξ= 其余配筋过程及截面复核过程同上。 3-17 .截面尺寸mm mm h b 450200?=?的钢筋混凝土矩形截面梁。采用C20混凝土和HRB335级钢筋（3?16），截面构造如图3-41，弯矩计算值m kM M M d ?==660γ，复合截面是否安全？ 图3-17（mm ）
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 ；
武汉理工大学混凝土结构设计原理课程设计上课讲义
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
结构设计原理课后习题答案(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得作用就是什么？ 混凝土梁得受拉能力很弱，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，直到达到钢筋得屈服强度。因此，钢筋混凝土梁得承载能 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 得混凝土立方体为标准试件，在规定温 度与湿度下养护28天，依照标准制作方法，标准试验方法测得得抗压强度值。 混凝土轴心抗压强度：采用150*150*300得混凝土立方体为标准试件，在规定温 度与湿度下养护28天，依照标准制作方法与试验方法测得得混凝土抗压强度值。 混凝土抗拉强度：采用100*100*150得棱柱体作为标准试件，可在两端预埋钢筋， 当试件在没有钢筋得中部截面拉断时，此时得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，按照规定得试验方法操作，按照下式计算A F A F 673.02f ts ==π 3 混凝土轴心受压得应力—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？ 完整得混凝土轴心受压得应力-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，测试技术与试验条件。 4 什么叫混凝土得徐变？影响徐变有哪些主要原因？ 在荷载得长期作用下，混凝土得变形随时间增长，即在应力不变得情况下， 混凝土应变随时间不停地增长。这种现象称为混凝土得徐变。 主要影响因素：混凝土在长期荷载作用下产生得应力大小，加载时龄期，混 凝土结构组成与配合比，养生及使用条件下得温度与湿度。 5 混凝土得徐变与收缩变形都就是随时间而增长得变形，两者有与不同之处？ 徐变变形就是在长期荷载作用下变形随时间增长，收缩变形就是混凝土在凝 结与硬化得物理化学反应中体积随时间减小得现象，就是一种不受外力得自由变 形。 6 普通热轧钢筋得拉伸应力-应变关系曲线有什么特点？《公路桥规》规定使用 得普通热轧钢筋有哪些强度级别？强度等级代号分别就是什么？ 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 什么就是钢筋与混凝土之间粘结应力与粘结强度？为保证钢筋与混凝土之间 有足够得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得剪应力称为粘结应力。 （2）在拔出试验失效时得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
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 ，
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。