结构设计原理

1.桥梁结构功能、可靠性1）结构能承受正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等作用——安全性；2）结构在正常使用条件下具有良好的工作性能——适用性；3）结构在正常使用和正常维护下，在规定时间内，具有足够的耐久性——耐久性；4）在偶然荷载作用下或偶然条件下发生时和发生后，结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌——安全性。结构可靠度：结构在规定时间内、规定条件下完成预定功能的概率

2.结构的设计基准期和使用寿命有何区别？设计基准期是进行结构可靠性分析时，考虑持久设计状况下各项基本变量与实践关系所采用的基准时间参数，可参考使用寿命的要求适当选定。两者是有联系的，而又不完全等同，当结构使用年限超过设计基准期，表明它失效的概率会增大不能保证其目标可靠指标，但不等于结构丧失所要求的功能。一般使用寿命长，设计基准期可以长一些，使用寿命短设计基准期短，设计基准期小于寿命期。

3.极限状态、两类结构极限状态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，称此特定状态为极限状态。分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。

4.作用：指结构产生内力、变形、应力和应变的所有原因。直接作用：指施加在结构上的集中力或分布力。间接作用：指引起结构外加变形和约束变形的原因。结构抗力：指结构构件承受内力和变形的能力。

5.结构设计哪三种状况？1）持久状况，承受自重，车辆荷载等作用持续时间很长的状况。进行承载能力极限状态和正常使用极限状态计算。2）短暂状况，承受临时性作用的状况，一般只进行承载能力极限状态计算，必要时才做正常使用极限状态计算3）偶然状况，偶然出现的状况，只需进行承载能力极限状态计算。

6.结构承载能力极限状态和正常使用极限状态设计计算的原则承载能力极限状态设计原则：作用效应最不利组合的设计值必须小于或等于结构抗力的设计值。以塑性理论为基础。正常使用极限状态设计原则：利用作用的短期效应组合，长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响，对构件抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算，并使各项值不超过规定的各相应限值。

7.材料强度的标准值和设计值？标准值——有标准试件按标准试验方法经数理统计以概率分布的0.05分位值确定强度值，取值原则是符合规定质量的材料强度实测的总体中，材料的强度标准度应具有不少于95%的保证率。设计值——材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值（另外，按照标准方法制作和养护边长150mm立方体试件，28天龄期用标准试验方法测得的用有95%保证率的抗压强度成砼立方体抗压强度标准值）

8.作用分为几类，什么是作用的标准值，可变作用准永久值，可变作用频遇值？作用分三类：永久作用，可变作用，偶然作用。作用的标准值：结构或结构构件设计时，采用的各种作用的基本代表值。可变作用准永久值：设计基准期内可变作用超越的总时间约为设计基准期一半的作用值。可变作用频遇值：设计基准期内可变作用超越的总时间为规定的较小比率，或超越次数为规定次数的作用值。结构上较频繁出现且量值较大荷载作用取值。9.钢筋砼板和梁钢筋布置特点板：单向板，主筋设于受拉区，可沿板高中心纵轴线1/4～1/6计算跨径处按30度～45度弯起，但通过支承而不弯起主筋，每米板宽不少于3根，并不少于主筋截面积1/4.按设计规范规定按一定间距设置垂直于板受力钢筋的分布钢筋，置于受力钢筋上侧，主筋弯折处应设置分布钢筋。梁：常采用骨架形式，有绑扎钢筋骨架、焊接钢筋骨架。绑扎钢筋骨架对主钢筋净距和层间净距有要求，焊接钢筋骨架竖向不留空隙，用焊缝连接，不宜超过6层。弯起钢筋按规定设置，斜传力至专门设置的由计算确定，沿纵向配置箍筋。架立筋是附设的纵筋，由梁尺寸决定。水平纵向钢筋设置于箍筋外侧，作用是减小侧面砼裂缝宽度，架立筋和水平纵筋属梁内构造钢筋。10.什么叫受弯构件纵向受拉钢筋的配筋率？h0含义是什么？配筋率是指所配置的钢筋截面面积与规定的砼截面面积的比值。h0指截面有效高度，h0=h-as，受压边缘到钢筋全部截面重心的距离。

11.为什么钢筋要有足够的砼保护层厚度？钢筋的最小砼保护层厚度的选择应考虑哪些因素？为了保护钢筋不直接受到大气的侵蚀和其他环境因素作用，为了保证钢筋和砼有良好的粘结。最小保护层厚度考虑钢筋的公称直径和附表1-8规定的环境条件和构件类别影响值

12.规定各主筋横向净距和层间竖向净距的原因？

13.钢筋砼少筋梁、适筋梁、超筋梁，破坏形态，少筋梁和超筋梁称为脆性破坏？少筋梁，梁配筋率很小，砼受拉区开裂，受拉钢筋到达屈服点，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，宽度大，沿梁高延伸很高。此时受压区砼还未压坏，裂缝宽度已经很款，挠度过大，钢筋甚至被拉断。破坏很突然，属于脆性破坏。适筋梁，梁的受拉区钢筋首先达到屈服强度，其应力保持不变，应变显著增大，直到受压区边缘砼应变达到极限压应变，受压区出现纵向水平裂缝，随之因砼压碎而破坏。梁破坏前，梁裂缝急剧开展，挠度较大，梁截面产生较大塑性变形，有明显破坏预兆，塑性破坏。超筋梁，受压区砼抗压强度耗尽，而钢筋抗拉强度没有充分发挥。破坏前梁挠度及截面曲率曲线没有明显转折点，受拉区裂缝开展不宽，延伸不高，破坏是突然的，无明显预兆，脆性破坏。

14.钢筋砼适筋梁当受拉钢筋屈服后能否再增加荷载？少筋梁？可以，受拉钢筋屈服后应变开始增加直至受压区砼应变达到极限值才破坏，此阶段可增加荷载。少筋梁，当受拉钢筋屈服后很快进入强化阶段破坏，故不能增加荷载。

15.钢筋砼受弯构件正截面承载力计算有基本假定？其中的“平截面假定”与均质弹性材料受弯构件计算的平截面假定情况有何不同？1）平截面假定2）不考虑砼抗拉强度3）材料应力应变物理关系砼受拉区，裂缝产生

后，裂缝表面处钢筋和相邻的砼之间发生某些相对滑移，与均匀弹性材料不同，前者不能完全符合截面假定。

16.什么是钢筋砼受弯构件的截面相对受压区高度和相对界限受压区高度ξb？ξb在正截面承载力计算中起什么作用？ξb 取值与哪些因素有关？相对受压区高度ξi——受压区高度与有效高度的比值。相对界限受压区高度ξb——达到界限破坏时，受压区高度与有效高度的比值。ξb与砼强度等级及钢筋种类有关。

17.什么情况下可采用钢筋砼双筋截面梁？为什么双筋截面梁一定要采用封闭式箍筋？截面受压区的钢筋设计强度是如何确定的？1）（1）当截面承受的弯矩组合设计值Md较大，而梁截面尺寸受到使用条件限制或砼轻度不宜提高时，ξ>ξb，承载能力不足（2）当梁截面承受异号弯矩时2）能够约束受压钢筋的纵向压屈变形。若箍筋刚度不足或箍筋间距过大，受压钢筋会过早向外侧凸出，反会引起受压钢筋砼保护层开裂，使受压区砼过早破坏3）如下题18.钢筋砼双筋截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是什么？试分析原因防止出现超筋梁情况，也保证受压钢筋达到抗压强度设计值，计算受压区高度的三个公式1）力的平衡f cd b x+f sd’A s’=f sd A s力矩平衡r0M d<=M u=

f cd b x(h0-x/2)+ f sd’A s’ (h0-a’s)；r0M d<=M u=- f cd b x(x/2- a s)+ f sd A s (h0-a s)。

19.钢筋砼双筋截面梁在正截面受弯承载力计算中，若受压区钢筋A s’已知时，应当如何求解所需的受压区钢筋A s的数量？1）假设a s得h0=h -a s2）求受压区高度x=h0-{h02-2【m- f sd’A s’ (h0-a’s)】}1/2 3）假设x<ξb h0 ,x< 2a’s时，As=M/f cd h0-a’s 4）当x<=ξb h0 ,x>= 2a’s时按理的平衡求解As

20.什么价T形梁受压翼板的有效宽度？《公路桥规》对T形梁翼板有效宽度有何规定？根据等效受力原则，把与梁肋共同工作的翼板宽度限制在一定范围内称为b’f。

21.判断两类T形截面？截面复核时又如何判别？1）M<= f cd b’f h’f（h0-h’f/2）为第一类，否则为第二类，f cd b’f h’f>=

f sd A s为第一类，否则为第二类

22.钢筋砼受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种？个发生在什么情况下？1）斜拉破坏，剪跨比m>3。2）剪压破坏1<=m<=3。3）斜压破坏m<1。

23.影响钢筋砼受弯构件斜截面抗弯构件斜截面抗弯能力的主要因素有哪些？1）剪跨比m，m不同破坏形态不同2）砼抗压强度fcu，梁的抗剪强度随fcu增大而增大3）纵向配筋率，梁抗剪能力随着纵向钢筋增大而增大4）配箍率和箍筋强度，提高剪压区砼抗剪能力和纵向钢筋的销栓作用。

24.钢筋砼受弯构件斜截面抗弯承载力基本公式的适用范围是什么？公式的上下限的物理意义？范围是上下限值之间。上限值：截面最小尺寸，防止出现斜压破坏，r0V d<=0.51×10-3（fcu,k）1/2bh0若不满足用加大截面尺寸。下限值：箍筋配置不宜过少，间距不宜过大，防止发生斜拉破坏。r0V d<=0.51×10-3α2f td bh0

25.腹筋初步设计计算图？1）第一排弯起钢筋取用距支座中心h/2处由弯起钢筋承当剪力值0.4V’。2）以后每一排弯起钢筋取用前一排弯起点处由弯起钢筋承担的那部分剪力值

26.剪跨比：一个无量纲常数，用m=M/V h0表示。配箍率：表征箍筋用量的数值，ρsv=Asv/bSv。剪压破坏：随着荷载的增大，梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝，其中一条发展成为临界斜裂缝。临界斜裂缝出现后，梁承受的荷载还能继续增加，而斜裂缝伸展至荷载垫板下，知道斜裂缝顶端的砼被压酥而破坏。破坏处可见很多平行于斜向短裂缝和砼碎渣。这种破坏成为剪压破坏。充分利用点：钢筋As的强度全部被利用的点。弯矩包络图：沿梁长度上弯矩组合设计值Md分布图，其纵坐标表示该截面上作用的最大设计弯矩。抵抗弯矩图：又称材料图，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，即表示各正截面所具有的抗弯承载力。

27.钢筋砼抗剪承载力复核如何选择复核截面？1）距支座中心h/2处的截面2）受拉区弯起钢筋弯起处的截面，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28.试述纵向钢筋在制作出锚固有哪些规定？1）在钢筋砼梁的支点处，应至少有两根且总数不少于总数1/5的下层受拉主钢筋通过2）底层两外侧之间不向上弯曲的受拉主筋，伸出支点截面以外的长度不小于10d，环氧树脂涂层钢筋不小于12.5d。

29.砼连续梁破坏有哪些特征？在剪跨比适中的连续梁中，当荷载增加到一定程度时，将首先在正、负弯矩较大的区段内出现垂直裂缝。随着荷载的增大，在反弯点两侧将分别出现一条剪斜裂缝，并可能成为最终发生剪切破坏的临界斜裂缝。两条裂缝几乎互相平行，分别指向支座和荷载作用点。当斜裂缝和纵向钢筋相交后，沿纵向钢筋水平位置的砼表面上出现一些断断续续的针脚状斜向裂缝（粘结裂缝）。随着荷载的进一步增加，粘结裂缝分别逐步延伸到支座和荷载点附近。在接近破坏时，这些粘结裂缝互相贯通而形成较长的撕裂裂缝，并且这些粘结裂缝最后分别穿过反弯点延伸到支座截面或荷载作用点截面。

30.钢筋砼纯扭构件有哪几种破坏形式？钢筋配置量是如何影响纯扭构件的破坏形式？1）少筋破坏2）超筋破坏3）部分超筋破坏。分析：1）抗扭钢筋数量过少，构件开裂后，由于钢筋没有足够能力承受砼开裂卸给它的那部分扭矩，因而构件立即破坏。2）正常配筋下，随外扭矩不断增加，抗扭箍筋和纵筋首先达到屈服，然后主裂缝迅速开展，最后促使砼受压面被压碎，构件破坏，可预见。3）抗扭钢筋配置过少，随外扭矩不断增加，构件砼先被压碎，从而导致构件破坏，而此时抗扭箍筋和纵筋还均未达到屈服强度。4）当抗扭箍筋或纵筋中的一种配置过多，构件破坏时只有部分

纵筋或箍筋屈服，而另一部分尚未达到屈服。

31.怎样避免出现少筋构件和完全超筋构件？什么情况下可不进行剪、扭承载力计算而仅按构造配置抗剪、扭构件？

配筋强度比ξ=纵筋数量/箍筋数量，0.6<=ξ<=1.7 当r0V d/bh0+r0T d/W t<=0.50×10-3f td时，可不进行

32.受弯、剪、扭共同作用的构件箍筋和纵筋最小配筋率在《公路桥规》中如何规定？纵向受力钢筋不应小于受弯构件纵向受力钢筋最小配筋率与剪扭构件纵向受力钢筋最小配筋率之和，同时，其箍筋最小配筋率不应小于剪扭构件箍筋最小配筋率。

33.配有纵筋和普通箍筋的轴心受压短柱与长柱破坏形态有何不同？什么叫做长柱的稳定系数?？影响?的主要因素有？短柱：材料破坏，砼被压碎，受压破坏，发生破坏时的轴心力Ps=fcA+f’sA’s有钢筋和砼共同承担。长柱：失稳破坏。相同截面、配筋和材料的长柱失稳时的轴心压力P l=?0P s?主要与构件的长细比有关

34.对于轴心受压普通箍筋柱，《公路桥规》为何规定受压钢筋的最大配筋率和最小配筋率？对于纵筋截面上的布置以及复核箍筋设置有什么规定？纵向配筋率很小，纵筋对构件承载力影响很小，接近于素砼，徐变使砼应力降低的很少，纵筋起不到防止脆性破坏的缓冲作用。纵筋率过大，受压力后钢筋应变比砼大，使砼受拉，不利于构件。ρmin<ρ<ρmax, ρmin=0.5%,ρmax=5%.

35.配有纵向钢筋和普通钢筋轴心受压构件与配有纵向钢筋和螺旋钢筋的轴心受压构件正截面承载力计算有何不同？

1）r

0Nd<=Nu=0.9?(fcdA+fsd’As’)砼和纵筋抗压强度大于设计值 2）r

Nd<=Nu=0.9(fcdAcor+kfsdAs0+ fsd’As’)，

砼、纵筋、螺旋箍筋强度大于设计值。

36.钢筋砼偏心受压构件截面形式与纵向钢筋布置有什么特点？偏心距e

较大，远离作用点的一侧，纵向钢筋布置

的少，出现受拉破坏。偏心距e

0较小，中和轴位于截面以外，全截面受压，靠近作用点一侧受压破坏。偏心距e

较小，

远离作用点的一侧纵筋布置得少，靠近其一侧布置的多，主心轴右偏，远离纵向力一侧砼达到压应变极限，受压破坏。偏心距e

较小或较大，远离一侧纵筋布置较多，距中和轴近的一侧受压破坏。

37.简述钢筋砼偏心构件破坏形态和破坏类型。偏心距e

较小或较大，远离一侧纵筋布置较多，距中和轴近的一侧受压破坏。材料破坏、失稳破坏

38.偏心距增大系数y与哪些因素有关？长细比、偏心率、偏心距

39.钢筋砼矩形截面（非对称配筋）偏心受压构件截面设计和截面复核中，如何判断是大偏心受压还是小偏心受压？

设计中：ye

0>0.3h

大偏心，反之小偏心。复核中ξ<=ξb大偏心，反之小偏心

40.矩形截面偏心受压构件非对称配筋计算流程图截面复合流程图？设计中：1）判断大小偏心2）大偏心计算（1）

As、As’未知，取ξ=ξb，则x=ξ b h

求As、As’，满足最小配筋率（2）As’已知，As未知，求x，再求As；2）小偏心计算（1）As、As’未知，取As=ρ’minbh=0.002bh,求x，ξ。截面复核：弯矩作用平面内截面承载力复核1）大小偏心判定2）ξ<=ξb时3）ξ>ξb时。垂直于弯矩作用平面截面复核。

41.大小偏心受拉构件界限如何区分？它们的受力特点与破坏特征各有何不同？当e

>h/2-as时为大偏心受拉，反之为小偏心受拉。小偏心受拉：构件破坏前砼已经全部裂通，拉力完全有钢筋承担。大偏心受拉：裂缝不会贯通整个截面，破坏时，钢筋应力达到其抗拉强度，裂缝开展很大，受压区砼被压碎。

42.试从破坏形态、截面应力、计算公式及计算步骤来分析大、小偏心受拉与受压有什么不同之处？大偏心受压：受拉破坏，部分受拉部分受压。大偏心受拉：靠近受力一侧开裂，另一侧受压，部分受拉部分受压。小偏心受压：受压破坏，全截面受压。小偏心受拉：受拉破坏，全截面受拉。

43.《公路桥规》对大小偏心受拉构件纵向钢筋的最小配筋率有哪些要求？小偏心受拉：ρmin=45ftd/fsd，同

时不小于0.2%，按构件毛截面面积。大偏心受拉：按As/bh

计算，ρ>=45ftd/fsd且不小于0.2%。

44.分析矩形截面受弯构件、偏心受压构件和偏心受拉构件正截面承载能力基本计算公式的异同性。

45.何为预应力砼，为什么对构件施加预应力，预应力砼主要优点是什么，其基本原理是什么？预先人为地在砼或钢筋砼中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合理的程度的配筋砼叫做预应力砼。预应力有利于抵消使用荷载作用下产生的拉应力，因而使砼构件在使用荷载作用下不致开裂，或推迟开裂，或使裂缝宽度减小。优点；提高了构件的抗裂度和刚度；可节省材料，减少自重，可以减少砼梁竖向剪力和主拉应力，结构质量安全可靠。

46.何为预应力度？《公路桥规》对预应力度有哪些分类？由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩Ms的比值λ。全预应力，A类部分预应力，B类部分预应力，钢筋砼构件

47.什么是先张法？先张法构件是按什么样的工序施工？先张法构件如何实现预应力筋的锚固？先张法构件有何优缺点？先张拉钢筋，后浇筑构件砼的方法。 1）在张拉台座上张拉预应力并临时锚固2）浇筑构件砼，达到要求强度后放张，让预应力筋自回缩，通过粘结作用传递给砼，使其获得预应力。优点：施工工序简单，临时固定的锚具可重复使用，大批量生产较经济，质量较稳定。缺点：不适合生产大型构件

48.什么是后张法？后张法构件是按什么样的工序施工？后张法构件如何实现预应力筋的锚固？后张法构件有何优缺

点？先浇筑砼，待砼结硬后再张拉预应力筋并锚固的方法。先浇筑砼，并在其中预留孔道，待砼达到要求强度后，将预应力钢筋穿入预留孔道内，将千斤顶支撑于砼构件端部，张拉预应力钢筋，使构件也同时受反力压缩，待张拉到控制拉力后，即用特制的锚具将预应力钢筋锚固于砼构件上，使砼获得并保持其预应力，最后，在预留孔道内压注水泥浆，以保护预应力筋不致锈蚀，并使预应力钢筋与砼粘结成为整体。工作锚具适用于大型构件49.预应力砼构件对锚具有何要求？按传力锚固的受力原理，锚具如何分类？锚具：受力安全可靠，预应力损失要小，构造简单、紧凑、制作方便，用钢量少，张拉锚固方便迅速，设备简单。分类：依靠摩阻力锚固的锚具、依靠承压锚固的锚具、依靠粘结力锚具。

50.什么是砼的线性徐变？非线性徐变？影响徐变的主要因素有哪些？当砼所承受的持续应力σc<=0.5fck时，徐变值与砼应力σc之间存在线性关系，此范围内徐变变形称为线性徐变。当σc>0.6fck时，徐变应变不再与σc成正比例关系，此时称为非线性徐变。主要因素：荷载应力，持荷时间，砼的品质，加载安全期，构件尺寸，工作环境。

51.何谓预应力损失，何谓张拉控制力，张拉控制力高低对构件有何影响？预应力钢筋预应力随张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶现实的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值张拉应力应尽量高一些，是构件砼获得较大的预应力值以提高构件的抗裂性，同时可以减少钢筋用量，但不可过高，以免个别钢筋在张拉或施工工程中被拉断，并且σcon值增高，钢筋的应力松弛损失也将增大，降低了构件的延性。

52.预应力损失：1）预应力筋与管道壁间摩擦引起的（管道弯曲和管道位置偏差；利用两端张拉，使用超张拉）2）锚具变形，钢筋回缩和接缝压缩引起的（采用超张拉，选用ΣΔL小的锚具）3）钢筋与台座间的温差引起的（二次升温养护法）4）砼弹性压缩引起的应力损失（与预加应力方式有关；进行简化计算）5）钢筋松弛引起的（采用超张拉，减小初始应力）6）砼收缩和徐变引起的应力损失（设计时砼应力不应过高，用高标号水泥）

53.有效预应力：预应力钢筋锚下控制应力σcon扣除相应阶段的应力损失σL后实际存余的预拉应力值

54.端块：在构件端部或其他布置锚具的地方，巨大的预应力Np，将通过锚具及其下面不大的垫板面积传递给砼，要将这个集中预加应力均匀的传递到梁体的整个截面，需要一个过渡区段才能完成，这个过渡区段的长度约等于构件的高度H，因此又常把等于构件高度H的这一过渡段称为端块。端块的受力情况比较复杂，在靠近垫板处产生横向压应力，在其他部位则产生横向拉应力，此外，端块是主拉应力的高发区。钢筋从应力为零的端面到应力为σpe的这一长度ltr称为预应力钢筋的传递长度。钢筋从应力为零的端面到钢筋应力为fpd的截面为止的这一长度la称为锚固长度。

55.束界：根据全预应力砼构件截面上、下缘砼不出现拉应力的原则，按照在最小外荷载作用下和最不利荷载作用下的两种情况，分别确定Np在各个截面上偏心距的极限，绘出两条ep的极限线E1和E2，把由E1和E2两条曲线所围成的布置预应力钢筋时的钢筋重心界限成为束界。

56.圬工：以砖石作为建筑材料，通过其与砂浆或小石子砼砌筑而成的砌体所建成的结构，称为砖石结构。用砂浆砌筑砼预制块，整体浇筑的砼或片石砼等构成的结构称为砼结构。通常把砖石结构和砼结构统称为圬工结构。由于圬工结构材料的共同特点是抗压强度大，而抗拉、抗剪性能较差，因此圬工结构在工程中常用作以承压为主的构件。

57.砌体使用砂浆将具有一定规格的块材按要求的砌筑规则砌筑而成，并满足构件既定尺寸和形状要求的受力整体。

砌筑规则主要是保证砌体的受力尽可能均匀，如果块材排列不合理，使各层块材的竖向砌缝或灰缝重合于几条垂直线上，则这些重合的竖向灰缝将砌体分割成彼此间不联系和咬合的几个独立部分，因而不能共同整体地承受外力，削弱甚至破坏结构物的整体性。常见砌体：浆砌片石、干砌片石、浆砌块石、浆砌料石、砼预制块砌体

58.在均匀压力作用下砌体中的块材并不是出于均匀受压状态，而是处于受弯、剪、局部受压及横向受压等复杂应力状态。块材的抗弯、剪强度低，砌体受压时，往往在远小于块材抗压强度时就出现裂缝，裂缝的扩展所害了砌体的整体工作，导致了砌体的破坏，所以砌体的抗压强度总是远小于块材的抗压强度。

59.影响砌体抗压强度的主要因素及原因：1）块材的强度2）块材的形状和尺寸3）砂浆的物理力学性能4）砌缝厚度（砌缝厚度越厚，砌体强度越低）5）砌筑质量

60.砌体受拉破坏：一是沿砌体齿缝截面发生破坏，破坏面呈齿状（取决于砌缝与块材剪切向粘结强度），二是砌体沿竖向砌缝和块材破坏（取决于块材抗拉强度）。受弯破坏：可能在通缝截面发生破坏（取决于块块砂浆间的法向粘结强度），也可能在齿缝截面发生破坏（取决于块块砂浆间的切向粘结强度）。剪切破坏：可能发生通缝截面受剪破坏（切向），也可能发生齿缝截面破坏（切向）。

结构设计原理课后题答案8—20

8-1大小偏心受拉构件的界限如何区分？它们的特点与破坏特征各有何不同？ 答：当偏心拉力作用点在As合力点与A’s合力点之间时为小偏心受拉情况，否则为大偏心受拉。小偏心情况下，构件破坏前混凝土已全部裂通，拉力完全由钢筋承担；大偏心情况下，裂缝不会贯通整个截面，裂缝开展很大，受压区混凝土被压碎。 8-2《公路桥规》对大小偏心受拉构件纵向钢筋的最小配筋率有哪些要求？ 答：规定小偏心受拉构件一侧受拉纵筋的配筋率按构件毛截面面积计算，而大偏心受拉构件 一侧受拉纵筋的配筋率按As/bh 0计算,他们的值都不应小于45f td /f sd ，同时不小于0.2. 9-1对于钢筋混凝土构件，为什么《公路桥规》必须进行持久状况正常使用极限状态计算和短暂状况应力计算？与持久状况承载能力极限状态计算有何不同之处？ 答：因为钢筋混凝土构件除了可能由于材料强度破坏或失稳等原因达到承载能力极限状态以外，还可能由于构件变形或裂缝过大影响了构件的适用性及耐久性，而达不到结构正常使用要求。不同点：○1极限状态取构件破坏阶段○2截面承载能力大于最不利荷载效应○3作用效应取短期和长期效应的一种或两种组合，汽车荷载不计冲击系数。 9-2什么是钢筋混凝土构件的换算截面？ 答：将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面。 9-3引起钢筋混凝土构件出现裂缝的主要因素有哪些？ 答：作用效应、外加变形或约束变形、钢筋锈蚀。 9-4影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些？混凝土结构耐久性设计应考虑什么？ 答：混凝土冻融破坏、混凝土的碱集料反应、侵蚀性介质的腐蚀、机械磨损、混凝土的碳化、钢筋锈蚀。混凝土耐久性设计可能与混凝土材料、结构构造和裂缝 12-1何为预应力混凝土?为什么要对构件施加预应力？预应力混凝土的主要优点是什么？其基本原理是什么？ 答：所谓预应力混凝土，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。 对构件施加预应力原因：使之建立一种人为的应力状态，这种应力的大小和分布规律，能有利于抵消使用荷载作用下产生的拉应力，因而使混凝土构件在使用荷载作用下不致开裂，或推迟开裂或者使裂缝宽度减小。 基本原理：由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝土梁在均布荷载q作用使下边缘所产生的拉应力全部被抵消，因而可避免混凝土出现裂缝，混凝土梁可以全截面参加工作，这就相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强钢材的目的。 12-2什么是预应力度？《公路桥规》对预应力混凝土构件如何分类？ 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。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 12-4什么是先张法？答：先张法，即先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。 12-5什么是后张法？答：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。 13.3何谓预应力损失？何谓张拉控制应力？张拉控制应力的高低对构件有何影响？ 答：预应力损失：预应力钢筋的预应力随着张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象 张拉控制应力：指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。影响：张拉控制应力能够提高构建的抗裂性、减少钢筋用量。过高使钢筋在张拉或施工过程中被拉断、应力松弛损失增大、构件出现纵向裂缝也降低了构件的

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

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

《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=?+?+=++=

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

(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 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

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

《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：

结构设计原理答案

一、钢筋和混凝土之所以能有效结合共同工作的原因是什么？ 答：1. 混凝土硬化后，钢筋和商品混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体，从而保证在荷载作用下，钢筋和商品混凝土能变形协调，共同工作，不易失稳。 2.钢筋与混凝土两者有相近的膨胀系数，两者之间不会发生相对的温度变形而使粘结力遭到破坏。 3.在钢筋的外部，应按照构造要求设置一定厚度的商品混凝土保护层，钢筋包裹在混凝土之中，受到混凝土的固定和保护作用，钢筋不容易生锈，发生火灾时，不致使钢筋软化导致结构的整体倒塌。 4、钢筋端部有足够的锚固长度。 二、影响粘结强度的因素有哪些？ 答：1，混凝土强度；粘结强度随混凝土的强度等级的提高而提高。 2，钢筋的表面状况；如变形钢筋的粘结强度远大于光面钢筋。 3，保护层厚度和钢筋之间的净距。因此，构造规定，混凝土中的钢筋必需有一个最小的净距。 4，混凝土浇筑时钢筋的位置；对于梁高超过一定高度时，施工规范要求分层浇筑及采用二次振捣。 三、什么叫混凝土的徐变？影响混凝土徐变的因素有哪些？ 答：答：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。 主要影响因素： （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 四、什么是钢筋和混凝土之间粘结应力和粘结强度？为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施？ 答：（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； （3）主要措施：①光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝土等级的提高而提高，所以可以通过提高混凝土强度等级来增加粘结力；②水平位置钢筋比竖位钢筋的粘结强度低，所以可通过调整钢筋布置来增强粘结力；③多根钢筋并排时，可调整钢筋之间的净距来增强粘结力；④增大混凝土保护层厚度⑤采用带肋钢筋。五、结构的可靠性与可靠度是什么？ 五、结构的可靠性与可靠度是什么？ 答：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。包括安全性、适用性和耐久性。 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。

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