1、結構設計原理 一、填空題1. 對梁施加預應力，可提高梁的 。2矩形截面大偏心受壓構件截面設計時令，這是為了 。3.公路鋼筋混凝土及預應力鋼筋混凝土橋涵設計規范（JTG D62-2004）規定，預應力混凝土構件的混凝土強度等級不應低于 。4與素混凝土梁相比，鋼筋混凝土梁抵抗開裂的能力 。5.混凝土的收縮 。6鋼筋的屈服強度是指 。7、對后張法預應力混凝土構件，一次性張拉預應力筋，混凝土受到的最大預壓應力發生在 。8梁的抗剪設計中，如果出現的情況，應該 。9.螺旋箍筋約束混凝土使其抗壓強度提高的原因是 。10全預應力混凝土構件在使用條件下，構件截面混凝土 。11荷載效應S、結構抗力R作為兩個獨立的

2、基本隨機變量，其功能函數 則有： 。12與素混凝土梁相比，鋼筋混凝上梁承載能力 。 13雙筋矩形截面正截面受彎承載力計算,驗算是為了 。14混凝土保護層厚度是指 。15要求梁的彎矩包絡圖必須位于材料抵抗圖之內 ，是為了滿足 。16對于無腹筋梁，當時，常發生 破壞。17.有明顯流幅的鋼筋和沒有明顯流幅的鋼筋相比 。18混凝土若處于三向應力作用下，當 。19、鋼筋混凝土偏心受壓構件，其大、小偏心受壓的根本區別是 。20縱筋彎起時彎起點必須設在該鋼筋的充分利用點以外不小于的地方，這一要求是為了保證 。21.偏心受壓構件，當，但時，該構件將發生 破壞。22. 預應力鋼筋的松弛損失和徐變量都與預應力筋的

3、張拉應力值密切相關，張拉應力越大，松弛損失 ，徐變變形 。 23鋼材的含碳量越低，則 。24適筋梁在逐漸加載過程中，當正截面受拉鋼筋達到屈服以后 。25.結構的可靠指標與失效概率Pf的關系為 。26.受彎構件撓度驗算不滿足要求時，調整 對增加構件剛度最為有效。27. 受彎構件正截面承載力中，對于雙筋截面， 可以滿足受壓鋼筋的屈服。28.預應力混凝土后張法構件中，傳力錨固時的第一批預應力損失應為 。二、不定項選擇題1影響混凝土收縮的主要因素有 A.應力水平 B.加載齡期 C.混凝土配合比D.養護及使用條件E.構件尺寸2.影響裂縫寬度的主要因素有A.受拉鋼筋應力 B.鋼筋縱筋直徑d C.受拉鋼筋配

4、筋率D.鋼筋表面形狀 E.荷載作用性質和構件形式3下面的關于鋼筋混凝土受彎構件截面彎曲剛度的說明中，正確的是 A截面彎曲剛度隨著荷載增大而減小 B截面彎曲剛度隨著時間的增加而減小C截面彎曲剛度隨著裂縫的發展而減小 D截面彎曲剛度不變 4普通箍筋軸心受壓柱根據長細比的不同，可以分為如下哪兩種？ A.短柱 B.長柱 C.中長柱 D.細長柱 E.矮柱5先張法施工的構件第一批預應力損失包括以下各項損失之和 BCDE A. B. C. D. E. 0.56. 復合受力下，混凝土抗壓強度的排列次序不正確的為 A B C D7在板中，垂直于受力鋼筋方向還要布置分布鋼筋。分布鋼筋的作用是 A.將板面荷載更均勻

5、地傳給受力鋼筋 B.起受力鋼筋的作用C.在施工中用以固定受力鋼筋 D.分擔混凝土收縮應力E.分擔混凝土溫度應力8影響混凝土徐變的主要因素有 A.應力水平 B.加載齡期 C.混凝土配合比D.養護及使用條件E.構件尺寸9對大偏心受壓構件而言，當軸力N或彎矩M變化時對構件安全的影響A. 彎矩M不變時，軸力N越大越危險 B. 彎矩M不變時，軸力N越小越危險C. 軸力N不變時，彎矩M越大越危險 D. 軸力N不變時，彎矩M越小越危險E. 軸力N不變時，彎矩M的變化對構件安全沒有影響10對小偏心受壓構件而言，當軸力N或彎矩M變化時對構件安全的影響 A. 彎矩M不變時，軸力N越大越危險 B. 彎矩M不變時，軸

6、力N越小越危險C. 軸力N不變時，彎矩M越大越危險 D. 軸力N不變時，彎矩M越小越危險E. 軸力N不變時，彎矩M的變化對構件安全沒有影響11T形截面梁（內梁）受壓翼板的有效寬度可以取以下幾項中的最小值 A.簡支梁計算跨徑的1/3B. 簡支梁計算跨徑的1/4 C.相鄰兩梁的平均凈距D.相鄰兩梁的平均間距E.12減小預應力摩阻損失的辦法有 A.兩端同時張拉 B.超張拉 C.一端張拉 D.二次升溫 E.使用摩擦系數小的管道成型方式三、名詞解釋題1. 超筋梁 2.混凝土的立方體抗壓強度 3.斜壓破壞 4. 承載能力極限狀態5.剪跨比 6.預應力度 7.后張法 8.混凝土的軸心抗壓強度 9.消壓彎矩

7、10. 少筋梁破壞 11.先張法 12正常使用極限狀態 四、繪圖題1.繪出偏心受壓構件的NM相關曲線。2.繪出適筋梁的荷載撓度曲線3.繪出有明顯流幅的鋼筋應力應變曲線。4.混凝土的徐變隨時間的變化曲線。五、簡答題1.無腹筋梁剪切破壞形態與剪跨比的大小有何關系？2.影響斜截面受剪承載力的主要因素有哪些？3.簡述偏心受壓兩種破壞形態的主要特點？4.鋼筋和混凝土能有效結合在一起而共同工作的理由有哪些？5.鋼筋混凝土結構有哪些優缺點？ 6.預應力混凝土結構的特點是什么？7.影響混凝土結構耐久性的因素有哪些？8.受彎構件正截面承載力計算的基本假定是什么？9.偏心受壓短柱和長柱有何本質的區別？偏心距增大系

8、數的物理意義是什么？10.后張法預應力構件發生的預應力損失有哪些？在施工階段和使用階段各應計入哪些損失？六、論述題1什么叫鋼筋混凝土少筋梁、適筋梁、超筋梁？各自有什么樣的破壞形態？ 2.試論述鋼筋混凝土適筋梁從加載到破壞的整個過程。 七、計算題1.一片鋼筋混凝土T形截面梁，=600mm，=130mm，=250mm，=700。混凝土強度等級為C30（=13.8MPa），鋼筋選用HRB335級（=280MPa），環境類別為一類，結構安全等級為二級。跨中截面彎矩組合設計值=590kN·m。試進行配筋面積計算（綁扎鋼筋骨架，取=70mm）（，）2.一片鋼筋混凝土T形截面梁，=550mm，=1

9、20mm，=200mm，=550。混凝土強度等級為C25（=11.5MPa），鋼筋選用HRB335級（=280MPa），環境類別為一類，結構安全等級為二級。跨中截面彎矩組合設計值=320kN·m。試進行配筋面積計算（綁扎鋼筋骨架，取=65mm）（，）結構設計原理參考答案 一、填空題1.抗裂性 2 使鋼筋用量最少 3. C40 4 提高許多 5. 隨水灰比增大而增大 6 屈服下限 7、張拉預應力筋達到控制應力時 8 按構造要求配置箍筋用量 9. 螺旋箍筋約束了混凝土的橫向變形 10 不出現拉應力 11 Z>0 結構安全 12 相同 13 保證受壓鋼筋達到抗壓設計強度 14 鋼筋的

10、邊緣至構件截面表面之間的最小距離 15 正截面抗彎強度 16 剪壓破壞 17. 強度低，延性好 18 三向受壓會降低抗壓強度 19、截面破壞時，是否達到屈服 20 斜截面抗剪強度 21. 大偏心受壓 22.越大、越大 23 屈服臺階越長，伸長率越大，塑性越好 24該梁承載力略有所增高，但很快受壓區混凝土達到極限壓應變，承載力急劇下降而破壞25. 越大，失效概率Pf越小 26. 27. 28. 二、不定項選擇題1 CDE 2. ABCDE 3 ABC 4 AB 5BCDE 6. ABC 7 ABCDE 8ABCDE 9 BC 10 AC 11ADE 12 ABE 三、名詞解釋題1超筋梁：配筋較多

11、，破壞時受拉鋼筋還沒有屈服，受壓混凝土已經被壓碎，屬于脆性破壞。 2混凝土的立方體抗壓強度：按照規定的標準試件和標準試驗方法得到的混凝土強度基本代表值。我國國家標準規定，以邊長為150mm的立方體試件，在20±3的溫度和相對濕度在90%以上的潮濕空氣中養護28天，依照標準的制作方法和試驗方法測得的抗壓極限強度值，作為混凝土的立方體抗壓強度。 3.斜壓破壞：在腹筋配置較多和剪跨比較小(m<1)的條件下通常發生此類破壞。破壞特點為剪跨段梁腹部被大體平行的斜裂縫分割成若干個斜向受壓的小柱體，梁以斜向混凝土柱的壓碎而告終，破壞時無主裂縫形成，腹筋亦未屈服。4承載力極限狀態：結構或構件達

12、到最大承載能力，或達到不適于繼續承載的變形或變位的狀態。 5剪跨比：反映了梁中正應力與剪應力的比值，某截面的廣義剪跨比為該截面彎矩與剪力和截面有效高度乘積的比值，即；簡支梁的剪跨比為集中荷載到支座的距離與梁有效高度地比值，即。6.預應力度：預應力度為由預加應力大小確定的消壓彎矩與外荷載產生的彎彎矩的比值，即。7后張法：先澆筑混凝土后張拉預應力筋的一種施加預應力的方法，其主要工藝為：澆筑構件混凝土并預留孔道、待混凝土達到要求強度后張拉預應力筋并錨固使混凝土獲得預壓應力，最后根據要求在預留孔道內壓注水泥漿。 8.混凝土的軸心抗壓強度：按照規定的標準試件和標準試驗方法得到的混凝土強度基本代表值。我國

13、國家標準規定，以邊長為150mm×150mm×300mm的棱柱體試件，在20±3的溫度和相對濕度在90%以上的潮濕空氣中養護28天，依照標準的制作方法和試驗方法測得的抗壓強度值，作為混凝土的軸心抗壓強度。9消壓彎矩：當構件控制截面在荷載作用下使預先存儲的預應力抵消為0時所對應的彎矩即為消壓彎矩，記為M0。 10.少筋梁破壞：當<min時為少筋梁，破壞特征：梁拉區混凝土一旦開裂，受拉鋼筋即達到屈服強度，通常僅出現一條裂縫，裂縫的急劇而使梁喪失承載能力受壓區幾乎無壓碎痕跡，破壞較突然。11.先張法：先張拉預應力筋后澆筑混凝土的一種施加預應力的方法，其主要工藝為：

14、張拉預應力筋并錨固、澆筑混凝土、待混凝土強度達到設計要求后放張預應力筋。12.正常使用極限狀態：結構或構件達到正常使用或耐久性能的某項規定的限值的狀態。四、繪圖題123 4五、簡答題1.無腹筋梁剪切破壞形態與剪跨比的大小有何關系？答：剪壓破壞：在剪跨比=1-3的條件下通常發生此類破壞斜壓破壞：在剪跨比1的條件下通常發生此類破壞斜拉破壞：在剪跨比3的條件下通常發生此類破壞2.影響斜截面受剪承載力的主要因素有哪些？答：影響斜截面抗剪承載力的因素：剪跨比、混凝土強度、縱筋配筋率、配箍率、箍筋強3.簡述偏心受壓兩種破壞形態的主要特點？答：偏心受壓破壞有受拉破壞（大偏心受壓）和受壓破壞（小偏心受壓）兩種

15、破壞形式。受拉破壞的特征是遠離N作用側鋼筋受拉先屈服，后受壓區混凝土壓碎；而受壓破壞澤始于受壓區混凝土壓碎，遠離N作用側鋼筋可能受拉、可能受壓。4.鋼筋和混凝土能有效結合在一起而共同工作的理由有哪些？答：鋼筋與混凝土共同作用的三要素：鋼筋和混凝土有良好的粘結性能；溫度膨脹系數大致相同；混凝土能保證鋼筋不銹蝕5.鋼筋混凝土結構有哪些優缺點？ 優點：在鋼筋混凝土結構中，混凝土強度是隨時間而不斷增長的；同時鋼筋被混凝土所包裹而不致銹蝕，所以，鋼筋混凝土結構的耐久性是較好的；此外，還可根據需要配置具有不同性能的棍凝土，以滿足不同的耐久性要求。鋼筋混凝土結構（特別是整體澆筑的結構）的整體性好，其抵抗地震

16、、振動以及強烈沖擊作用都具有較好的工作性能。鋼筋混凝土結構的剛度較大，在使用荷載作用下的變形較小，故可有效地用于對變形有要求的建筑物中。新拌和的混凝土是可塑的，可以根據設計需要澆筑成各種形狀和尺寸的構件，適合于結構形狀復雜或對建筑造型有較高要求的建筑物。在鋼筋混凝土結構中，混凝土包裹著鋼筋，由于混凝土傳熱性能較差，在火災中將對鋼筋起著保護作用，使其不致很快達到軟化溫度而造成結構整體破壞。鋼筋混凝土結構所用的原材料中，砂、石所占的比重較大，而砂、石易于就地取材，故可以降低建筑成本。在工業廢料（如礦渣、粉煤灰等）比較多的地區，可將工業廢料制成人造骨料用于鋼筋混凝上結構中，這不但可解決工業廢料處理問

17、題，還有利于環境，而且可減輕結構自重。缺點：鋼筋混凝土構件的截面尺寸一般較相應的鋼結構大，因而自重較大，這對一于大跨度結構以及抗震都是不利的；抗裂性能較差，在正常使用時往往是帶裂縫工作的；施工易受氣候條件影響較大；現澆鋼筋混凝土結構需耗用模板；修補和拆除較困難等。6.預應力混凝土結構的特點是什么？答：優點：提高構件的抗裂度和剛度；改善結構的耐久性；可以節省才練，減輕自重；可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應力；提高結構的耐疲勞性能；提高工程質量；預應力可作為結構構件的連接的手段，促進了橋梁結構新體系與施工方法的發展。缺點：工藝較復雜，需要配備一支技術較熟練的專業隊伍；需要有一定的專門設備；預應力

18、反拱度不易控制。它隨混凝土徐變的增加而加大，可能造成橋面不平順；預應力混凝土結構的開工費用較大，對于跨徑小、構件數量少的工程，成本較高。7.影響混凝土結構耐久性的因素有哪些？答：影響混凝土結構耐久性的因素包括內部因素和外部因素兩個方面。內部因素主要有混凝土的強度、滲透性、保護層厚度、水泥品種、標號和用量等，外部因素則有環境溫度、濕度、CO2含量等。8.受彎構件正截面承載力計算的基本假定是什么？答：單筋矩形受彎構件正截面承載力計算的基本假定是：平截面假定。對于鋼筋混凝土受彎構件，從開始加載直至破壞的各階段，截面的平均應變都能較好地符合平截面假定。平截面假定為鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力計算提供

19、了變形協調的幾何關系，可加強計算方法的邏輯性和條理性，使計算公式具有更明確的物理愈義。不考慮混凝土抗拉強度。在裂縫截面處，受拉區混凝土已大部分退出工作，僅在靠近中和軸附近有一部分混凝土承擔著拉應力，但其拉應力較小，且內力偶臂也不大。因此。在計算中可忽略不計混凝土的抗拉強度。混凝土應力應變關系，較常采用一條二次拋物線及水平線組成的曲線。鋼筋應力應變關系，多采用彈性全塑性曲線。9.偏心受壓短柱和長柱有何本質的區別？偏心距增大系數的物理意義是什么？答：偏心受壓短柱和長柱有何本質的區別在于，長柱偏心受壓后產生不可忽略的縱向彎曲，引起二階彎矩偏心距增大系數的物理意義是，考慮長柱偏心受壓后產生的二階彎矩對

20、受壓承載力的影響10.后張法預應力構件發生的預應力損失有哪些？在施工階段和使用階段各應計入哪些損失？答：后張法發生的預應力損失有：預應力筋與孔道摩擦引起損失、錨具變形和鋼筋回縮引起的損失、分批張拉預應力鋼筋時由混凝土彈性壓縮引起的損失（一次張拉時則沒有混凝土彈性壓縮損失）、鋼筋松弛引起的損失，混凝土收縮徐變引起的損失（3分）。施工階段應計入、（1分）；使用階段應計入、六、論述題1鋼筋混凝土梁的三種破壞形態分別是：少筋梁、適筋梁和超筋梁。當時為少筋梁，破壞特征：梁拉區混凝土一旦開裂，受拉鋼筋即達到屈服強度，通常僅出現一條裂縫，裂縫的急劇而使梁喪失承載能力受壓區幾乎無壓碎痕跡，破壞較突然。當時為適

21、筋梁，破壞特征：受拉區鋼筋首先達到屈服強度，形成主裂縫并迅速發展直至受壓區混凝土被壓碎，破壞前有明顯預兆，屬塑性破壞。當時為超筋梁，破壞特征：受壓區混凝土被壓碎時，受拉鋼筋尚未達到屈服強度，裂縫細而密，破壞前無明顯預兆，屬脆性破壞。2.試論述鋼筋混凝土適筋梁從加載到破壞的整個過程。答：鋼筋混凝土適筋梁從加載到破壞的受力和變形全過程分為三個階段：第I階段，整體工作階段；第II階段，帶裂縫工作階段；第III階段，破壞階段。 1）第I階段 在此階段初期，荷載作用彎矩較小，混凝土處于彈性工作階段，即應力與應變成正比。隨著荷載的增加，由于受拉區混凝土塑性變形的發展，拉應變增長較快，拉區混凝土的應力圖形為曲線形。此時受拉區混凝土尚未開裂，混凝土全截面工作，故又稱此階段為整體工作階段。當受拉邊緣混凝土的拉應變臨近極限拉應變時，拉應力達到混凝土抗拉強度，表示裂縫即將出現，這時可稱為第I階段或整體工作階段末期，梁截面上作用的彎矩用表示，抗裂計算即以此應力狀態為依據。在此階段，截面上混凝土應變基本呈線性分布，荷載與撓度基本上也呈線性關系，本階段荷載大致為破壞荷載的25%以下。 2)第II階段 荷載作用彎矩到達后，梁在混凝土抗拉強度最弱截面上首先出現裂縫，這時梁進入帶裂縫工作階段；通常認為在已開裂的截面上，受拉區混凝土退出工作，其拉力