09-11年考研专业课 结构设计原理

09-11年考研专业课 结构设计原理
09-11年考研专业课 结构设计原理

2011年硕士研究生入学考试试题

试题代码:24试题名称:结构设计原理共2页第1页

一、名词解释(每小题3分,共24分)

1、线性徐变

2、正常使用极限状态

3、超筋梁

4、斜拉破坏

5、偏心受压长柱

6、耐久性

7、预应力传递长度

8、张拉控制应力

9、时效硬化

10、焊接残余变形

二、简答(每小题分,共分)

1、试比较光圆钢筋和带肋钢筋的区别,为保证钢筋和混凝土之间有足够的的粘结力要采取哪些措施?

2、以简支T梁为例,试说明梁内钢筋的种类和作用。

3、以钢筋混凝土梁为例,结构设计时应进行哪些计算和验算。

4、当钢筋混凝土梁承载力不足时,说明采取哪些措施可以提高钢筋混凝土梁的承载力。

5、简述等高度简支梁腹筋的设计步骤。

6、轴心受压短柱承载力不足时,可采取哪几种措施?

7、对称配筋矩形截面受压构件的计算方法。

8、简述预应力损失的分类和减小措施。

9、以全预应力受弯构件为例,说明应力计算和抗裂验算在作用效应与计算方面的不同。

10、试比较无粘结预应力混凝土和有粘结预应力混凝土在受力性能和变形性

能上的不同。

三、计算(每小题30分,共30分)

某钢筋混凝土T 形截面梁标准跨径16m ,计算跨径15.5m ,梁间距2.0m 。跨中截面如图下图所示。采用C30混凝土,钢筋采用HRB335钢筋,Ⅰ类环境条件,安全等级为二级。跨中截面作用效应m kN M ?=2240d ,试进行配筋计算(焊接钢筋骨架)。

(已知MPa f cd 8.13=,MPa f td 39.1=,MPa f sd 280=,56.0b =ξ,.010=γ)

答案必须写在答题纸上,写在试题或草稿纸上不给分。

试题代码:试题名称:共2页第2页

长安大学2010年硕士研究生入学考试试题

一、名词解释(每小题3分,共30分)

1、材料强度标准值

2、粘结力

3、极限状态

4、作用效应

5、配筋强度

6、剪压破坏

7、换算截面

8、张拉控制应力

9、砌体

10、短梁

二、问答题(每小题8分,共80分)

1、什么是混凝土的徐变?徐变对混凝土结构有什么影响?如何

减小混凝土徐变对结构的影响?

2、结构的可靠度含义是什么?它包括哪些功能要求?

3、受弯构件在什么情况用双筋截面?分析说明双筋截面承载力计

算中要引入x≥2а的适用条件?

4、受弯构件正截面破坏形态与什么有关?分别说明各种破坏形

态的破坏现象及破坏特征?以哪种破坏形态作为设计计算的依据?设计中如何防止其他破坏形态的发生?

5、什么混凝土结构的耐久性,常见的混凝土结构耐久性问题有哪

些?

6、分析扭矩的存在对受弯、受剪承载力各有什么影响?

7、设计桥梁上预应力混泥土受弯构件,要进行哪些方面的计算?

8、为什么螺旋箍筋柱的受压承载力比同等条件下的普通箍筋柱

承载力提高较大?什么情况下不能考虑螺旋箍筋的作用?

9、以受弯、受压构件为例,分析高强度钢筋不宜在普通钢筋混泥

土结构中适用?

10、什么是焊接残余应力及残余变形,对结构有什么影响?在设计

或施工中如何防止或减少焊缝残余应力和残余变形?

三、计算题(每小题20分,共40分)

1、偏心压力计算,按对称配筋计算所需纵向受力钢筋截面面积。

2、验算梁跨中正截面抗弯承载力。

注意:因符号复杂,有图,大家可参考课本上的例题研究研究。

2009年长安大学研究生考试试题

一名词解释

1、混凝土轴心抗压强度

2、可靠度

3、适筋梁

4、斜压破坏

5、偏心距增大系数

6、深梁

7、大偏心受压破坏

8、有效预应力

9、预应力传递长度10理想弹塑性材料

二简答

1、简述钢筋混凝土受弯梁内的钢筋种类及其作用。

2、单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假设是什么?等效矩形应力图的基本假定是什么?

3、斜截面破坏形态有几类?分别采用什么方法加以控制?

4、比较普通箍筋柱与螺旋筋柱中箍筋的作用,并从轴向力应变曲线说明螺旋筋柱受压承载力和延性均比普通柱高。

5、简述非对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力的设计与复核?

6、对受弯构件的纵向受拉钢筋施加预应力后,是否能提高正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力,为什么?

7、纯无粘结预应力混凝土梁相比有粘结梁而言,受力性能上有何明显不同,可采取什么措施进行改进?

8、高强度螺栓连接按传力特征可分为哪两类?在传递剪力时各自的传力机理是什么?三问答

1、试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求。

2、在受弯梁的受压区配置钢筋有什么作用?在什么情况下才采用双筋截面?双筋截面中的受压钢筋和单筋截面中的架立钢筋有何不同?

3、试写出单筋截面、双筋截面、T形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件。

4、试绘制在受拉区和受压区同时配置了预应力钢筋和普通钢筋的矩形截面受弯构件正截面承载力计算图式,并根据计算图式列出正截面承载能力计算的基本公式,并说明在受压区施加预应力对结构的承载力和抗裂性有什么影响?

5、钢筋混凝土结构在使用中存在的问题是什么?预应力混凝土梁的根本优越性体现在哪里?能否用一个数学式子表现其优越性。

6、什么叫钢材的疲劳破坏?有哪些因素影响钢材疲劳强度?可采取哪些措施防止钢材的疲劳破坏?

四计算

某后张法预应力混凝土T形截面梁,采用C40混凝土,预应力钢绞线(f=1860MPa),Ap=2940mm2,预应力筋合力中心距截面底边100mm,受压翼缘的有效宽度b=2200mm,腹板厚b=200mm.跨中截面作用效应M1=2470kN.m、M2=480kN.m、M=1592kN.m

结构设计原理考试题

《结构设计原理》(上)试题 一、 单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个最佳答案,并将其号码填在题干 的括号内) 1.对已处于适筋与超筋界限状态(b ξξ=)的钢筋混凝土单筋矩形截面梁,下列哪种改变将使其成为超筋梁 【 】 A 提高混凝土强度等级 B 加大混凝土截面尺寸 C 增加纵向受拉钢筋 D 增大荷载弯矩 2.T 形截面梁抗弯强度计算中,计算公式明显不同于矩形截面的情况是 【 】 A 第一类T 形截面 B 倒T 形截面(翼缘受拉,梁肋受压) C 第二类T 形截面 D 中性轴位于翼缘与梁肋交界处的T 形截面 3.适筋双筋梁正截面强度破坏时,可能达不到其强度的是 【 】 A 纵向受拉钢筋 B 纵向受压钢筋 C 受拉区混凝土 D 受压区混凝土 4.双筋梁一般计算公式适用条件中,'2s a x ≥是为了保证 【 】 A 纵向受压钢筋达到其设计强度 B 非超筋 C 非少筋 D 适筋 5.混凝土的徐变将影响普通钢筋混凝土梁的 【 】 A 正截面承载力 B 斜截面抗剪承载力 C 斜截面抗弯承载力 D 梁的挠度 6.极限状态法正截面抗弯强度计算所依据的应力阶段是 【 】 A 弹性阶段I B 受拉区混凝土即将开裂阶段I a C 带裂工作阶段II D 破坏阶段III 7.部分预应力是指这样的情况,即预应力度λ为 【 】 A 0=λ B 1=λ C 10<<λ D 1>λ 8.所谓“消压”弯矩是指 【 】 A 该弯矩所产生的应力与预应力在混凝土全截面消压(相互抵消) B 该弯矩所产生的应力与预应力在外荷载弯矩作用下的受压区边缘消压(相互抵消) C 该弯矩所产生的应力与预应力在外荷载弯矩作用下的受拉区边缘消压(相互抵消) D 该弯矩所产生的应力与预应力在中性轴(中和轴)消压(相互抵消) 9.减少摩擦引起的预应力损失的措施? ? 有没 【 】 A 二级升温 B 两端同时张拉 C 涂润滑油 D 采用超张拉 10.后张法分批张拉预应力钢筋时,因混凝土弹性压缩引起的预应力损失最大的是 【 】 A 第一批张拉的预应力钢筋 B 第二批张拉的预应力钢筋 C 倒数第一批张拉的预应力钢筋 D 倒数第二批张拉的预应力钢筋 二、判断改错题(题意正确者,打ˇ即可;题意错误者,先打×,然后将错误处改正确,5小题,每小题5分,共25分) 1.当纵向受拉钢筋弯起时,保证斜截面受弯承载力的构造措施是:钢筋伸过其正截面中的理

(完整版)西南交通大学结构设计原理年考研真题

试题代码:951 西南交通大学2011年硕士研究生招生入学考试 试题名称: 钢筋混凝土结构 考试时间:2010年1月 1、判别题(共15每,题2分,共计30分) 1.混凝土的极限压应变睡着混凝土标号的变化而变化。 2.预应力混凝土梁由于预压应力的作用,在使用阶段不易产生裂缝,挠度小,还显著地提 高 了极限承载力。 3.在一些情况下混凝土的徐变对结构会产生有利影响。 4.正常使用情况下的RC 梁,受拉区一般不产生裂缝。 5.当梁的剪跨比时容易发生脆性的斜拉破坏,因此设计时应限制剪跨比。 3>λ3<λ6.一般情况下,配有抛物线形预应力筋的简支梁,不仅能控制施工和使用阶段的裂缝产生, 还能有效地提高斜截面抗剪承载力。 7.在全部使用荷载作用下,混凝土构件必须出现一定的微小裂缝的结构称之为部分预应力 混凝土结构。 8.混凝土不是弹性材料,耳屎一种弹塑性材料。 9.如果钢筋混凝土梁经抗剪强度计算后需采用一些专用的抗剪斜筋(如鸭筋,与主筋焊在 一起的斜筋等),可以推测:为保证材料图大于弯矩包络图之值,在所采用的专用筋截面附 近不便于弯起主筋。 10.混凝土的特征裂缝跨度就是最大裂缝宽度。 11.当偏心作用力作用在受压柱截面内时为小偏心受压,在截面外时为大偏心受压。 12.荷载和作用是一个概念的两种说法。 13.轴心受拉构件达到承载能力极限状态时,无论开裂与否,所有截面的混凝土均已退出工 作且受拉纵筋屈服。 14.因为混凝土的抗拉强度很低,所以设计钢筋混凝土结构时的重要内容就是防止混凝土受 拉开裂。 15.全预应力混凝土梁从施工开始,到正常使用,直至承载能力极限状态,梁均不会产生弯 曲裂缝。 二 选择题(共10题,每题2分,共20分) 1.在RC 受弯构件的抗弯强度计算中有一基本假定为平截面假定,它适用的范围是下面哪 种情况: A.弹性阶段 B.开裂阶段 C.破坏阶段 D.以上阶段均可 2.混凝土保护层的租用那一项是不对的: A.防火 B.防锈 C.增加粘结力 D.便于装修 3.设计时,我们希望梁斜截面抗剪破坏形态为: A.斜压破坏 B.斜拉破坏 C.剪压破坏 4.计算钢筋混凝土双进截面受弯构件正截面抗弯承载力时,要求构件达到破坏时,受压区 混凝土高度的原因是为了: ' 2s a x ≥A.不发生超筋破坏 B.不发生少筋破坏 C.保证梁发生破坏时,布置在梁受压区的普通强度等级的钢筋能够达到受压屈服

2015年硕士研究生招生考试复试《混凝土结构设计原理》科目考试大纲

复试《混凝土结构设计原理》科目考试大纲 一、考查目标 要求掌握混凝土结构构件的基本原理以及考试内容要求的结构构件的基本计算方法,能准确运用重点章节的计算公式进行构件设计,并熟悉有关的截面和配筋等构造措施。 二、考试形式与试卷结构 (一)试卷满分及考试时间 复试科目满分均为100分,考试时间为2小时。 (二)答题方式 答题方式为闭卷、笔试。 (三)试卷内容结构 1.基础知识(含基本理论和基本知识50分) 2.应用性(35~40分) 3.综合性(10~15分) (四)试卷题型结构 1.填空题 2.判断题 3.选择题 4.简答题 5.计算题 三、考查范围 着重基本概念和基本计算方法的理解和运用。考试大纲的覆盖面大约为指定主要参考书的80%。 四、考试内容及要求 1.混凝土结构材料的物理力学性能 钢筋:钢筋的品种和级别;钢筋的强度与塑性性能。 混凝土:混凝土单轴应力状态下的本构关系;混凝土复合应力状态下

的强度,约束混凝土的概念、性能及应用;混凝土的变形。 混凝土与钢筋的粘结。 2.混凝土结构的设计方法 极限状态;结构上的作用;结构的功能要求;作用效应与结构抗力; 结构功能的极限状态;极限状态方程。 近似概率的极限状态设计法;结构的可靠度;可靠指标与失效概率。 实用设计表达式;分项系数;承载力极限状态设计表达式;正常使用极限状态设计表达式; 按极限状态设计时材料强度和荷载的取值。 3.受弯构件的正截面承载力 受弯构件正截面承载力试验研究:受弯构件正截面的三种破坏形态; 适筋梁正截面受弯的三个受力阶段。 正截面受弯承载力计算原理:正截面承载力计算的基本假定;受压区混凝土等效矩形应力图;适筋梁与超筋梁的界限及界限配筋率;适筋梁与少筋梁的界限及最小配筋率。 受弯构件的正截面承载力计算方法:基本计算公式及适用条件;基本计算方法及一般构造要求。 4.受弯构件的斜截面承载力 斜裂缝的形成;无腹筋梁斜截面受剪破坏的三种主要形态;影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素;受弯构件斜截面承载力计算公式及适用条件;保证斜截面受弯承载力的构造措施。 5.受压构件的截面承载力 轴心受压构件正截面受压承载力;偏心受压构件正截面受压破坏形态; 偏心受压长柱弯矩的二阶效应;偏心受压构件正截面承载力基本计算公式及适用条件;偏心受压构件正截面承载力计算方法及一般构造要求;正截面承载力N u─M u相关曲线的特点。 6.受拉构件的截面承载力 受拉构件的截面承载力计算。

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;

钢筋混凝土结构设计原理简答

1、钢筋混凝土结构中,钢筋和混凝土为什么能共同工作? 1)有良好的粘结力,钢筋有良好的锚固;——2分 2)有相近的温度膨胀系数;——1分 3)钢筋被混凝土包裹,防止生锈;——2分 2、混凝土的收缩、徐变、松弛的定义。 收缩:收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形 徐变:在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长。 (徐变对结构的影响:(1)预应力构件中造成预应力损失;(2)挠度增大;(3)轴心受压构件中引起应力重分布;(4)超静定结构中产生次内力。) 松弛:受力长度不变,应力随时间的增长而降低 3、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏形态、每种破坏形态的特点。 (a)少筋破坏:一裂即断,破坏前变形小,属于脆性破坏; (b)超筋破坏:受压区混凝土边缘达到极限压应变,受拉钢筋未屈服,破坏前变形小,属于脆性破坏。(c)适筋破坏:受拉钢筋先屈服,受压区混凝土边缘纤维达到极限压应变而破坏,破坏前变形大,属于延性破坏。 4、在什么情况下可采用钢筋混凝土双筋截面梁? 在受拉区和受压区均配置有受力钢筋的梁。适用条件: 按单筋梁设计为超筋且截面尺寸受限时; 截面承受异号弯矩时; 截面受压区已配置一定量的钢筋时,按双筋梁计算; 要求构件破坏时有很好的延性时. 5、无腹筋梁的三种破坏形态、性质、条件、特征。 无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种,对同样的构件,其斜截面承载力的关系为 斜拉破坏>剪压破坏>斜压破坏都属于脆性破坏. 斜拉破坏:斜裂缝一出现,钢筋屈服,有明显破碎痕迹,脆性破坏。 剪压破坏:有主裂缝,钢筋屈服破坏,有明显变形,脆性破坏。 斜压破坏:斜裂缝多而密,无主裂缝,钢筋不屈服,脆性破坏。 6、影响截面抗弯承载力的因素。 剪跨比,混凝土强度,纵向钢筋的配筋率,配筋率和箍筋的强度。 7、斜截面抗弯复核要选什么截面。 钢筋混凝土梁抗剪承载力复核时,如何选择复核截面的位置? (1)距支点中心h/2(梁高一半)处截面; (2)受拉区弯起钢筋弯起点处截面,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)受弯构件腹板宽度改变处的截面。 8、简述钢筋混凝土构件承受弯矩、剪力和扭矩共同作用时的配筋方法。 答:采取叠加计算的配筋方法,先按弯矩、剪力和扭矩各自单独作用进行配筋计算,然后再把各种相应配筋叠加进行截面设计。纵筋:抗弯纵筋+抗扭纵筋;箍筋:抗剪箍筋+抗扭箍筋。 9、受压构件设置纵筋的作用。 纵筋的作用:协助混凝土受压,提高构件承载力;有助于减小构件截面尺寸;承受可能存在的弯矩;承受混凝土收缩、温度变化引起的拉应力;防止构件的突然脆性破坏。

《结构设计原理》述课

《结构设计原理》述课 一、前言 (一)课程基本信息 1.课程名称:结构设计原理 2.课程类别:专业平台课 3.学时:两学期总计84学时,2周课程设计 4.适用专业:交通工程 (二)课程性质 1.课程性质 结构是土木工程中最基本的元素,《结构设计原理》课程围绕着工程中常用的钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构的设计计算进行理论和实践性的教学。 《结构设计原理》是土木工程专业的一门重要的专业必修课程,是学生运用已学的《工程制图》、《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《工程材料》等知识,初步解决结构原理及结构设计问题的一门课程。其特点是:兼具理论性和实用性且承前启后,为学好专业课打好基础的课程,也是学生感到比较难学的一门课程。所以《结构设计原理》及其系列课程一直是土木工程专业的主干课,从开设的《结构设计原理》、《结构设计原理》课程设计,到毕业设计都渗透结构设计的理论,课程贯穿交通工程专业教学的所有环节。 本课程主要介绍钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和圬工结构的各种基本构件受力特性、设计原理、计算方法和构造设计。 2.本课程的作用 本课程主要培养学生掌握钢筋混凝土基本构件和结构的设计计算方法和与施工及工程质量有关的结构的基本知识,培养学生具有识读桥梁结构图纸的识读能力、基本构件的设计能力、使用和理解各种结构设计规范能力、解决工程结构实际问题的能力、综合分析问题的能力、学习能力和与人合作等能力,从而为继续学习后续专业课程奠定扎实的基础,以进一步培养学生树立独立思考、吃苦耐劳、勤奋工作的意识以及诚实、守信的优秀品质,为今后从事施工生产一线的工作奠定良好的基础。 本课程以“材料力学”、“理论力学”和“工程材料”的学习为基础共同打造学生的专业核心技能。

《结构设计原理》复习资料-crl

二、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。 6、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勺立方体试件,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)作为混凝土的立方体抗压强度,用符号f cu表示。 2、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,这种现象被称为混凝土的徐变。 3、混凝土的收缩 ----- 混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩。 (四)简答题 2、简述混凝土发生徐变的原因? 答:在长期荷载作用下,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。 第二章结构按极限状态法设计计算的原则 三、复习题 (一)填空题 1、结构设计的目的,就是要使所设计的结构,在规定的时间内能够在具有足够可靠性性 的前提下,完成全部功能的要求。 2、结构能够满足各项功能要求而良好地工作,称为结构可靠,反之则称为失效,结 构工作状态是处于可靠还是失效的标志用极限状态来衡量。 3、国际上一般将结构的极限状态分为三类:承载能力极限状态、正常使用极限状态和“破坏

混凝土结构设计原理复习资料(大纲重点)

混凝土结构设计原理复习资料 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

建筑结构设计原理习题集

《结构设计原理》习题集第一部分:现行教材习题集 第二部分:补充习题集 第三部分:英文原文习题 第一部分:现行教材习题集 李章政熊峰 第1章绪论 1.1 思考题 1-1 什么是建筑结构? 1-2 按照材料的不同,建筑结构可分为哪几类? 1-3 何谓构件?建筑结构主要有哪些构件? 1-4 砌体结构和木结构均是古老的建筑结构,它们各自有何优点和缺点? 1-5 什么是钢筋混凝土剪力墙? 1-6 结构设计应遵循的原则是什么? 1-7 本门课程有些什么特点? 1-8 构造措施的含义是什么?结构设计是否可以不采取构造措施? 1.2 选择题 1-1 排架结构的杆件连接方式是屋面横梁与柱顶铰接,()。 A.柱脚与基础底面固接B.柱脚与基础顶面固接 C.柱脚与基础底面铰接D.柱脚与基础顶面铰接1-2 下列构件中不属于水平构件的是()。 A.屋架B.框架梁 C.框架柱D.雨篷板 1-3 我国现行结构设计规范采用的设计理论是()极限状态设计法。

四川大学土木工程系 A.容许应力B.半概率 C.全概率D.近似概率 1-4 建筑结构必须满足的基本要求是:平衡、稳定、承载力和()。 A.适用B.经济 C.优质D.美观 1-5 容许应力法由()建立,最早出现在材料力学中,这是人类用科学理论指导结构设计的开始。 A.圣维南B.胡克 C.泊松D.纳维 1-6 框架结构中,构件之间采取()。 A.铰接连接B.半铰接连接 C.刚性连接D.半刚性连接 1-7 结构设计规范条文用词“必须”表该条要求()。 A.应该遵守B.要严格遵守 C.属于强制性D.可以选择 1-8 结构设计规范中应该遵守的条文,表示在正常情况下均应如此,正面词用“应”,反面词用“不应”和() A.不得B.不宜 C.不可D.严禁 第2章结构上的荷载及其取值 2.1 思考题 2-1 什么是永久荷载、可变荷载和偶然荷载? 2-2 何谓荷载标准值?它与荷载代表值之间有何关系? 2-3 结构的安全等级如何划分? 2-4 雪荷载基本值如何确定?其准永久值系数依据什么确定? 2-5 如何确定吊车横向水平荷载标准值? 2-6 建筑结构的设计使用年限有什么规定? 2.2 选择题 2-1 建筑结构设计基准期是()。 A.30年B.50年 C.70年D.100年 2-2 桥梁结构设计基准期是()。 A.30年B.50年 C.70年D.100年 2-3 下列何项房屋结构的设计使用年限为100年?()。 2

长安大学802结构设计原理2020年考研专业课初试大纲

2020年长安大学考研专业课初试大纲 适用专业代码:081400、085900 适用专业名称:土木工程(桥梁工程)、土木水利(桥梁工程) 课程编号:802 课程名称:结构设计原理 一、考试的总体要求 考察学生对材料力学和结构设计原理基础知识及概念的掌握程度:包括材料力学基本概念;桥梁工程的钢筋混凝土及预应力混凝土构件的受力特性及设计计算与验算方法,运用基本原理和试验研究解决桥梁工程实际问题的能力等。 二、考试内容 1、材料力学。要求掌握材料与结构的基本概念(占分比10%)。 2、钢筋混凝土结构。要求掌握桥梁工程的钢筋混凝土结构的基本概念和受力构件的强度、刚度计算原理,熟悉极限状态法设计的基本概念和现行公路混凝土桥涵设计规范,了解深梁的破坏形态及计算(占分比45%)。 3、预应力混凝土结构。要求掌握桥梁工程的预应力混凝土结构的基本概念和受弯构件的设计与计算原理,熟悉部分预应力混凝土受弯构件受力特点及设计计算方法,了解其它预应力混凝土结构(占分比45%)。 三、考试形式及时间 考试形式为闭卷笔试,总分150分,考试时间为3小时。需要携带计算器。 四、主要教材及参考书目 1.叶见曙. 《结构设计原理》(第三版). 人民交通出版社股份有限公司,2014. 2.孙训方等. 《材料力学(Ⅰ)》(第五版). 北京. 高等教育出版社. 2009 3.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015) 、人民交通出版社股份有限公司, 2015.11 4.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 人民交通出 版社,2004.11 5.《桥梁工程(第3版)上册范立础主编》 精都考研网(专业课精编资料、一对一辅导、视频网课)

混凝土结构设计原理 课件及试题10

第十章混凝土结构按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范》的设计计算 本章的意义和内容: 本章讲述了桥涵工程混凝土结构的材料、计算原理、基本构件(受弯构件、轴心受力构件、偏心受力构件、受扭构件、预应力混凝土构件)的承载能力计算和构件裂缝宽度、挠度验算以及构造要求。通过本章的学习,使学生了解混凝土按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》进行构件设计计算的方法、这种方法与房屋工程中混凝土构件的设计计算方法有何相同和不同之处,为进行桥涵工程混凝土结构设计计算奠定基础。并掌握以下重点、难点。 1.桥涵工程混凝土结构设计也采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,但是由于涵桥结构所处环境、荷载性能以及结构的特点与房屋结构有较大的差异,因此《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定的结构目标可靠指标比房屋结构的大;桥涵工程的材料强度设计值比房屋结构的小。 2.涵桥工程受弯构件不但要进行持久状态下的设计计算,而且还要进行短暂状态下的计算,受弯构件纵向受力钢筋的最小配筋率与房屋建筑有所不同。 3.土木工程中一般受弯构件斜截面抗剪承载力计算基于同一基本理论,但涵桥工程受弯构件斜截面抗剪承载力计算方法与房屋建筑工程不同。涵桥工程受弯构件斜截面抗剪承载力计算是采用单一公式(房屋建筑是两套公式),该公式适用矩形、T形、I字形截面构件,并且考虑了构件截面受压翼缘的抗剪作用,也考虑了受弯纵向受力钢筋的抗剪作用 4.由于桥梁结构受弯构件截面形式、剪力图的特点,桥涵工程受弯构件斜截面抗剪承载能力计算时,首先按斜截面始端的截面尺寸和规定的剪力值进行计算,然后确定斜截面末端的位置,再根据斜截面末端截面尺寸和规定的剪力取值对斜截面末端进行抗剪承载能力验算。 5.桥涵工程偏心受压构件正截面承载能力计算时,混凝土强度采用棱柱体抗压强度,而且不考虑附加偏心距的影响。 6.桥涵工程混凝土构件的裂缝宽度、受弯刚度计算公式的建立方法、计算方法与房屋建筑工程不同,为了减少受弯构件的挠度,经常需要设置预拱度,预拱度的大小为永久荷载与一半可变荷载频遇值引起的挠度。 在预应力混凝土构件的设计当中,桥涵工程中预应力混凝土构件的预应力损失的排序、预应力损失的组合与房屋建筑工程不同。 一、概念题 (一)填空题 1.《桥规》规定,钢筋混凝土构件的混凝土标号不应低于,当采用HRB400、KL400级钢筋时不应低于;预应力混凝土构件的混凝土标号不应低于; 2.《桥规》规定,钢筋混凝土构件中的普通钢筋应选用、、及。 3.桥涵工程结构设计采用以概率论为基础的方法,极限状态分为和。桥涵工程设计基准期为。 4.《桥规》规定,在进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时,应考虑、和三种设计状态。 5.和房屋建筑工程相比,桥涵结构的目标可靠度指标值相对。

结构设计原理简答题(1)

钢筋和混凝土能共同工作的原因: 1)混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠的结合成一个整体,在荷载的作用下能够很好的共同变形,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,钢筋为(1.2×10﹣5)/℃,混凝土为(1.0×10﹣5~1.5×10﹣5)/℃,因此,当温度变化时,不至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)混凝土在长期荷载作用下的变形性能 徐变:在荷载的作用下,混凝土的变形将随时间的增加而增加,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。 影响徐变的主要因素: 1)混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小:当压应力小于σ≦0.5fc时,徐变大致与应力成正比,各条徐变曲线的间距差不多是相等的,称为线性 徐变。当压应力σ介于(0.5-0.8)fc之间时,徐变的增长较应力的增长为快,这种情况称为非线性徐变。当压应力>0.8fc时,混凝土的非线性徐变往往是不收敛的。 2)加荷时混凝土的龄期。加荷时混凝土龄期越短,则徐变越大。 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。温度越高,湿度越大,水泥水化作用就约充分,徐变就越小。。混凝土的使用环境温度越高,徐变越大;环境 的相对湿度越低,徐变也越大,因此高温干燥环境将使徐变显著增大。 1)受弯构件正截面工作的三个阶段 这三个阶段是:第1阶段,梁没有裂缝;第2阶段,梁带有裂缝工作;第3阶段,裂缝急剧开展,纵向受力钢筋应力维持在屈服强度不变。 5)适筋梁破坏-----塑性破坏 梁的受拉区钢筋首先达到屈服强度,其应力保持不变而应变显著的增大,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,随之因混凝土的压碎而破坏。这种梁破坏前,梁的裂缝急剧开展,挠度较大,梁截面产生较大的塑性变形,因而有明显的破坏预兆,属于塑性破坏。 6)超筋梁破坏-----脆性破坏 当梁截面配筋率ρ增大,钢筋应力增加缓慢,受压区混凝土应力有较快的增长,ρ越大,则纵向钢筋屈服时的弯矩My月趋梁破坏时的弯矩Mu,这意味着第三阶段缩短。当ρ增大到使My=Mu时,受拉钢筋屈服与受压区混凝土压碎几乎同时发生,这种破坏称为平衡破坏或界限破坏,相应的ρ值被称为最大配筋率ρmax。 7)少筋破坏----脆性破坏 当梁的配筋率ρ很小,梁受拉区混凝土开裂后,钢筋应力趋近于屈服强度,即开裂弯矩Mcr趋近于受拉区钢筋屈服时的弯矩My,这意味着第二阶段的缩短,当ρ减小到使Mcr=MY时,裂缝一旦出现,钢筋应力立即达到屈服强度,这时的配筋率称为最小配筋率。 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?各阶段的受力主要特点是什么?

建筑结构原理及设计复习大纲doc

建筑结构原理及设计复习大纲 1.构筑物:人们一般不进入其内生活或直接进行生产活动的建筑,如烟囱、水塔等。广义地说,道路、桥梁、铁路、水利工程等都属构筑物之列。(名词解释) 2.建筑结构:建筑物的空间骨架系统,是建筑物得以存在的基本物质要素。(名词解释) 3.建筑结构设计的基本问题可以归纳为合理确定受力体系以充分发挥材料的性能,把安全性、可靠性、经济性要求统一起来。 4.建筑结构的组成:竖向承重结构体系、水平承重结构体系、下部结构三部分组成。 5.竖向承重结构体系:是沿高度方向的结构体系,有墙体结构、框架结构、框架—剪力墙结构、筒体结构等。 6.建筑材料分类:混凝土结构、钢结构、钢-混凝土组合结构、砌体结构、木结构和混合结构等。 7.混凝土结构包括:素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构三类。 8.砌体结构的优缺点:(重分值的大题,要背) 砌体结构是指用砖、砌块、石块等块体和砂浆砌筑而成,以墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构,是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。 优点: (1)可因地制宜,就地取材; (2)可以利用工业废料生产砌块,具有显著的社会效益和环保效益; (3)有良好的耐火性能、化学稳定性和大气稳定性; (4)施工简单,不需要特殊的施工设备; (5)在一定的使用功能条件下,砌体房屋工程造价比较低。 缺点: (1)与其他结构材料相比,砌体的抗压强度较低,结构构件截面尺寸大,材料用量多; (2)砌体的抗拉、抗弯和抗剪强度更低,因而仅能用于墙、柱等受压构件中;(3)自重大,在地震中遭受的地震作用也大,抗震性能差; (4)烧制黏土砖要破坏大量农业用地,消耗大量的能源。 9.主体结构体系:一般是指竖向承重结构体系,承受竖向荷载也承受水平方向的荷载。主要有墙体结构体系、框架结构体系、框架—剪力墙结构体系和筒体结构体系等。 10.框架结构体系:是指由梁和柱为主要结构构件组成的承受竖向和水平作用的结构。全部由框架组成的房屋承重结构称为框架结构体系。框架结构体系承受竖向荷载是合理的,(判断题)但由于构建截面尺寸小,结构的抗侧移刚度小,在水平作用下水平位移较大,所以属于柔性结构体系,建造高度受到限制。(名词解释) 11.框架-剪力墙结构体系:框架—剪力墙结构是由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。(判断题) 12.筒体结构的特点:空间工作性能强,结构受力更合理,抗侧移刚度大,位移小,建造高度可以更大。 13.高层建筑结构的定义:以10层或10层或28M以上的建筑为高层建筑。建筑高度超过30层或100M的称为超高层建筑。

第三章结构设计原理

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

结构设计原理简答题整理版

一.混凝土立方体抗压强度设计概念及方法: 概念:是按规定的标准试件和标准试验方法得到的混凝土强度基本代表值。 测定法:我国国家标准规定以每边边长为150mm的立方体为标准试件,在20错误!未找 到引用源。2C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作为混凝土的立方体抗压强度,用符号错误!未找到引用源。表示。 二.混凝土轴心抗压强度的概念和方法? 概念: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值。 测定法:我国国家标准规定以每边边长为150mm150mm300mm的立方体为标准试件,在20°C±2°C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作为混凝土的轴心抗压强度,用符号错误!未找到引用源。表示。三.各种工程结构的形式和特点? 钢筋混凝土结构。特点: 混凝土材料中的砂、石材料,便于就地取材; 混凝土可模性较好,可以根据需要浇筑成各种形状的构件; 合理利用钢筋和混凝土,形成的结构整体性、耐久性较好; 自重较大、抗裂性较差、修补困难。 预应力混凝土结构。特点: 节省材料,减小构件截面尺寸,减轻构件自重; 在腐蚀性环境下可保护钢筋免受侵蚀; 能很好地将部件装配成整体结构; 高强度材料的单价高,施工的工序多,要求有经验的、熟练的技术人员和技术工人施工,且要求较多严格的现场技术监督和检查。 圬工结构。特点: 材料易于取材 当块材采用天然石料时,则具有良好的耐久性; 自重一般较大,施工中机械化程度较低。 钢结构。特点: 自重轻; 工作的可靠性高; 施工效率较高。使用范围: 1) 用于大跨径的的钢桥、城市人行天桥、高层建筑、钢闸门、海洋钻井采油平台、钢屋架等; 2) 还常用于钢支架、钢模板、钢围堰、钢挂篮等临时结构中。 四.钢筋和混凝土如何一起工作? 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,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能; 钢筋和混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,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; 包围在钢筋外面的混凝土,保护钢筋免遭锈蚀,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 五.三种设计状况? 持久状况 桥涵建成后承受自重、车辆荷载等作用持续时间很久的状况。 必须进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计。 短暂状况 指桥涵施工过程中承受临时性作用(或荷载)的状况。 一般只进行承载能力极限状态计算,必要时才作正常使用极限状态计算。 偶然状况 在桥涵使用过程中偶然出现的状况。 只需进行承载能力极限状态计算,不必考虑正常使用极限状态。

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