结构设计原理1
川大《结构设计原理(Ⅰ)(上)2410》14秋在线作业1答案
《结构设计原理(Ⅰ)(上)2410》14秋在线作业1
一,单选题
1. 结构上的荷载按作用时间的变异可分为三种（）
A. 永久荷载、可变荷载、偶然荷载
B. 永久荷载、可变荷载、静态荷载
C. 可变荷载、偶然荷载、动态荷载
D. 永久荷载、偶然荷载、静态荷载
?
正确答案：A
2. 以下关于楼面和屋面活荷载的描述，不正确的是（）
A. 屋面均布活荷载不应与雪荷载同时进行组合
B. 积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大者同时考虑
C. 楼梯、看台、阳台和上人屋面的栏杆顶部应按规范的相关规定考虑水平荷载
D. 当采用荷载准永久组合时，应考虑施工和检修荷载及栏杆水平荷载。
?
正确答案：D
3. 下列哪项不是钢筋混凝土塑性铰所具有的特点（）
A. 塑性铰开始于受拉区混凝土开裂
B. 塑性铰能承受一定的弯矩
C. 塑性铰具有一定的长度
D. 塑性铰是单向铰。
?
正确答案：A
4. 以下关于超静定结构内力重分布的论述，错误的是（）
A. 对于钢筋混凝土超静定结构，塑性铰的出现并不一定表明该结构的承载能力丧失
B. 混凝土强度等级越高，塑性铰的转动能力越强
C. 考虑内力重分布方法设计，可降低支座截面弯矩的设计值
D. 塑性铰的转动能力虽配筋率的增加而降低。
?
正确答案：B
5. 单层厂房中可能需要设置的变形缝为（）
A. 温度缝、沉降缝、抗震缝
B. 温度缝、沉降缝、抗风缝
C. 沉降缝、抗震缝、抗风缝
D. 温度缝、抗风缝、伸缩缝。
?
正确答案：A。
结构设计原理1-21章课后习题参考答
1-1混凝土截面受拉区钢筋的作用:是代替混凝土受拉或协助混凝土受压。
1-2名词解释("混凝土立方体抗压强度":以每边边长为150mm的立方体为标准试件,在20￠+_2的温度和相对湿度在95%以上的潮湿的空气中养护28天,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值。
"混凝土轴心抗压强度值"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设计值。
"混凝土抗拉强度"用试验机的夹具夹紧试件两端外伸的钢筋施加拉力,破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断,其平均拉应力即为。
)1-3混凝土轴心受压的应力---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?一,该曲线特点分为三个阶段,分别为上升段,下降段,收敛段。
二,影响的主要因素:a.混凝土强度愈高应力应变曲线下降愈剧烈,延性就愈差b.应变速率应变速率小,峰值应力fc降低,€增大下降段曲线坡度显着的减缓c.测试技术和实验条件,其中应变测量的标距也有影响,应变测量的标距越大,曲线坡度越陡,标距越小,坡度越缓。
1-4什么叫混凝土的徐变?影响混凝土徐变有哪些主要原因?一,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。
二,a混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小b加荷时混凝土的龄期,龄期越短徐变越大c混凝土的组成成分和配合比d养护条件下的温度和湿度.1-5混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形,两者有何不同之处?混凝土徐变的主要原因是荷载长期作用下,混凝土凝胶体中的水分逐渐压出,水泥逐渐发生粘性流动,微细空隙逐渐闭合,结晶体内部逐渐滑动,微细裂缝逐渐发生各种因素的综合结果,而混凝土的收缩变形主要是硬化初期水泥石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蒸发而引起的干缩。
1-6什么是钢筋和混凝土之间粘接应力和粘接强度?为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘接力要采取哪些措施?在钢筋混凝土结构中,钢筋和混凝土这两种材料之所以能共同工作的基本前提是有足够的粘接强度,能承受由于变形差沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力,通常这种剪应力称为粘接应力。
结构设计原理复习1
复习题一（名词解释）1、混凝土立方体抗压强度按国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)，制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件（温度20±2℃，相对湿度95％以上）下，养护到28d后测得抗压强度。
2、混凝土轴心抗压强度按国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)，采用150mmm×150mmm×300mm棱柱体作为标准试件，在标准条件（温度20±2℃，相对湿度95％以上）下，养护到28d后测得抗压强度。
3、徐变答：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。
4、单筋受弯构件仅配置纵向受拉钢筋的受弯构件称为单筋截面受弯构件。
5、双筋受弯构件双向配置受拉钢筋的受弯构件称为双向受弯构件。
6、配筋率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h是指截面的有效高度。
分数表达）。
07、适筋梁实际配筋率大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁称为适筋梁；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。
8、少筋梁实际配筋率小于最小配筋率的梁称为少筋梁；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。
9、超筋梁实际配筋率大于最大配筋率的梁称为超筋梁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。
大工14秋《结构设计原理》在线作业1答案
大工14秋《结构设计原理》在线作业1
一,单选题
1. 用于按承载力极限状态设计的荷载效应组合是（）。
A. 标准组合
B. 基本组合
C. 准永久组合
D. 频遇组合
?
正确答案：B
2. 作用分为直接作用和间接作用，下列选项属于间接作用的是（）。
A. 结构自重
B. 风荷载
C. 地震作用
D. 雪荷载
?
正确答案：C
3. 下列选项中不属于钢筋混凝土结构特点的是（）。
A. 刚度大
B. 刚度小
C. 整体性强
D. 耐久性好
?
正确答案：B
4. 下列选项中不属于建筑物的是（）。
A. 饭店
B. 体育馆
C. 发电厂
D. 水塔
?
正确答案：D
5. 下列哪项不属于建筑结构的功能（）。
A. 提供满足建筑功能要求的结构空间
B. 抵抗自然界的各种作用力
C. 充分发挥材料的性能
D. 美化环境
?
正确答案：D。
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。
结构设计原理课程设计 (1)
一、设计题目：钢筋混凝土简支T形梁桥一片主梁设计。
二、设计资料1、某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。
标准跨径：20.00m；计算跨径：19.50m；主梁全长：19.96m；梁的截面尺寸如下图(单位 mm)：梁高1500。
2、计算内力（1）使用阶段的内力 T形梁截面尺寸跨中截面计算弯矩（标准值）结构重力弯矩：M1/2恒=820.82+46=866.82 KN.m汽车荷载弯矩：M1/2汽=549.29+46=595.29 KN.m人群荷载弯矩：M1/2人=78.04 KN.m1/4跨截面弯矩：（设计值）Md.1/4=1867.00 KN.m；（已考虑荷载安全系数）支点截面弯矩Md0=0 KN.m,支点截面计算剪力（标准值）结构重力剪力：V恒=162+46=208 KN;汽车荷载剪力：V汽=129+46=175 KN;人群荷载剪力：V人=18 KN;跨中截面计算剪力（设计值）V j1/2=76.50KN；（已考虑荷载安全系数）主梁使用阶段处于一般大气条件的环境中。
结构安全等级为二级。
汽车冲击系数1+μ=1.192.(2)施工阶段的内力简支梁在吊装时，其吊点设在距梁端a=400mm处，而梁自重在跨中截面的弯矩标准值结构重力剪力：Mk.1/2=585.90KN.m,在吊点的剪力标准值结构重力剪力：V0=110.75KN.m。
3、材料主筋用HRB335级钢筋fsd=280 N/m㎡；fsk=335 N/m㎡。
箍筋用R235等级钢筋fsd=195N/m㎡；fsk=235N/m㎡;ES=2.1×510N/2mm。
采用焊接平面钢筋骨架混凝土为C30fcd=13.8N/m㎡;fck=20.1N/m㎡; ftd=1.39N/m㎡;ftk=2.01N/m㎡;Ec=3.00×10N/m㎡.三、设计要求1、进行T形梁正截面设计计算；2、进行T形梁斜截面设计计算；3、进行T形梁的变形及裂缝宽度验算；4、计算书要程序分明，文字流畅，书写工整，引出资料来源；5、图面整洁、紧凑，符合工程制图要求。
国家开放大学《结构设计原理》形考任务1-4参考答案
国家开放大学《结构设计原理》形考任务1-4参考答案《结构设计原理》课程是国家开放大学开放教育工学科土建类道路与桥梁工程技术专业（专科）的专业基础课。
课程编号：50439形考任务1一、单项选择题1.（）采用高强度材料和预应力工艺，可节省材料、减小构件截面尺寸、减轻构件自重。
A.钢结构B.圬工结构C.钢筋混凝土结构D.预应力混凝土结构2.（）具有自重大，抗裂性能差，现浇结构模板用量大、工期长的特点。
A.圬工结构B.钢结构C.钢筋混凝土结构D.预应力混凝土结构3.（）的主要缺点是耐高温差、易腐蚀，但这种结构的塑性和韧性好，在大跨径的桥梁、海洋钻井采油平台等永久建筑中广泛使用。
A.圬工结构B.钢结构C.钢筋混凝土结构D.预应力混凝土结构4.（）的材料抗压强度高，但抗拉性能差，适用于以受压为主的结构，如中、小跨径的拱桥，桥梁的墩（台）等工程。
A.圬工结构B.钢结构C.钢筋混凝土结构D.预应力混凝土结构5.下列结构中，抗震性能不够理想的是（）。
A.圬工结构B.钢结构C.木结构D.钢筋混凝土结构6.下列关于钢筋和混凝土之间粘结强度的说法正确的是（混）。
A.当外荷大时，其粘结强度大B.钢筋级别低时，其粘结强度大C.混凝土强度等级高时，其粘结强度大D.钢筋埋入混凝土中长度长，其粘结强度大7.下列关于混凝土收缩变形的说法正确的是（）。
A.随水灰比的增加而增大B.与养护条件无关C.随水灰比的增加而减小D.随水泥用量的增加而减小8.混凝土的基本锚固长度与下列哪项没有关系（）。
A.钢筋的公称直径B.锚固钢筋的外形系数C.钢筋抗拉强度设计值D.混凝土轴心抗压强度设计值9.混凝土强度等级依据（）确定。
A.圆柱体抗压强度标准B.轴心抗压强度标准值C.棱柱体抗压强度标准值D.立方体抗压强度标准值10.预应力混凝土构件，当采用钢绞丝、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于（）。
A.C30B.C40C.C60D.C8011.下列属于可变荷载是（）。
东南大学《结构设计原理》第一章 混凝土材料
•混凝土的剪切模量为
Gc
Ec
2(1 c )
二、混凝土的强度和变形
3. 混凝土的变形性能
徐变----混凝土在持续不变荷载的长期作用下，其变形随时间
P
而不断增长的现象；
徐变变形---长期荷载作用下混凝土结构随时间推移而增加的
应变。
(×10-5)
250
•原因之一，胶凝体
二、混凝土的强度和变形
3. 混凝土的变形性能
混凝土的弹性模量的试验方法（150×150 × 300标准试件）
0.5fc
5~10 次
此线和原点切线基 本平行，取其斜率 作为Ec
e
Ec
105 2.2 34.74
(N/mm2 )
fcu,k
二、混凝土的强度和变形
3. 混凝土的变形性能
混凝土的泊松比和剪切模量
e ×10-3
6
8
二、混凝土的强度和变形
3. 混凝土的变形性能
影响混凝土应变曲线的主要因素
*混凝土的强度：上升段影响较小，下降段影响较大。 强度越高，延性越差。延性是材料承受变形的能力）
*应变速率：应变速率小，峰值应力fc降低，ecu增大
*测试技术和实验条件
二、混凝土的强度和变形
3. 混凝土的变形性能
单调、短期荷载作用下混凝土的变形性能----应力-应变关系
*弹簧或千斤顶作用是：峰值应力后，吸收试验机的变形能，测出下降段
二、混凝土的强度和变形
3. 混凝土的变形性能
(MPa)
C
30
B
20
D A
10
0
2
4
A点以前线弹性阶段，微裂 缝基本无扩展；
结构设计原理-第一章-材料的力学性能-习题及答案
结构设计原理-第一章-材料的力学性能-习题及答案结构设计原理-第一章-材料的力学性能-习题及答案第一章材料的力学性能一、填空题1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常分别称它们为____________和。
2、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于残余应变为时的应力作为假定的屈服点，即。
3、碳素钢可分为、和。
随着含碳量的增加，钢筋的强度、塑性。
在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素，变成为。
4、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要是、、、。
5、钢筋和混凝土是不同的材料，两者能够共同工作是因为、、6、光面钢筋的粘结力由、、三个部分组成。
7、钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度，钢筋的强度越、直径越、混凝土强度越，则钢筋的锚固长度就越长。
8、混凝土的极限压应变包括和两部分。
部分越大，表明变形能力越，越好。
9、混凝土的延性随强度等级的提高而。
同一强度等级的混凝土，随着加荷速度的减小，延性有所，最大压应力值随加荷速度的减小而。
10、钢筋混凝土轴心受压构件，混凝土收缩，则混凝土的应力，钢筋的应力。
11、混凝土轴心受拉构件，混凝土徐变，则混凝土的应力，钢筋的应力。
12、混凝土轴心受拉构件，混凝土收缩，则混凝土的应力，钢筋的应力。
二、判断题1、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。
2、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时，其换算系数是0.95。
3、混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。
4、线性徐变是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。
5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值依据是条件屈服强度。
6、强度与应力的概念完全一样。
7、含碳量越高的钢筋，屈服台阶越短、伸长率越小、塑性性能越差。
8、钢筋应力应变曲线下降段的应力是此阶段拉力除以实际颈缩的断面积。
9、有明显流幅钢筋的屈服强度是以屈服下限为依据的。
10、钢筋极限应变值与屈服点所对应的应变值之差反映了钢筋的延性。
(第三版)结构设计原理课后习题答案(1--9章)
（第三版）结构设计原理课后习题答案（1-9章）第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。
1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。
答：混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，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MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号cu f 表示。
混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，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MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号c f 表示。
混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算：20.637ts F F f A ==πA 。
混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即0.9t ts f f =。
《结构设计原理》复习要点(1)
钢筋混凝土特征：是由钢筋和混凝土两种力学性质不同的材料组成，具有可就地取材，耐久性好，刚度大, 可模性好等优点，相对预应力混凝土而言，还具有较好的延展性和抗震性能。
结构可靠性标志：结构的安全性、适用性和耐久性。
安全性主要指结构的强度和稳定性，强度结构应能承受在正常施工和正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外在变形等作用；稳定性是在偶然荷载作用下或偶然事件发生时和发生后，结构仍保持稳定，不发生倒塌；适用性是结构在正常使用下具有良好的工作性能，不发生过大的变形或局部损坏；耐久性是指在正常时使用和正常维护条件下，在规定时间内，不发生由于保护层碳化或裂缝开展过大，导致钢筋的锈蚀。
R 取值一级、二级、三级分别是1.1,1.0,0.9冷弯性能：钢材在冷弯加工产生塑性变形时，对产裂缝的抵抗能力。
钢材的韧性：钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，也是表示钢材抵抗冲击荷载的能力，它是强度和塑性的综合体现，是衡量刚才抵抗低温、应力集中、冲击荷载作用发生脆性断裂的一项力学性能指标。
标准立方体抗压强度：用边长150MM 的混凝土立方体作为标准试件，有标准立方体试件测的抗压强度。
混凝土立方体抗压强度标准值：用边长150MM 的混凝土立方体作为标准试件，在标准条件下养护28天，用标准试验方法加压至试件破坏，测得的具有95%保证率的抗压强度。
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，亦即在应力不变的条件下，混凝土的应变随时间继续增长。
钢筋与混凝土共同工作的原因：1.钢筋与混凝土之间有着良好的粘结力，能使两者可靠地结合成一整体，在荷载作用下能协调的共同变形，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。
3.混凝土包在钢筋的外围，起着保护钢筋避免锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结力有：胶着力、摩阻力、机械咬合力梁的三种破坏形式1.适筋梁——延性破坏 配筋率适当的钢筋混凝土称为适筋梁。
适筋梁的破坏特征是破坏始于受拉钢筋屈服。
混凝土结构设计原理第1章 绪论
破坏阶段 设计法
材料力学的方法
按经验法确定安 全系数
极限状态 设计法
半经验半概率 法 近似概率法
全概率法
生命全过程设 计法
14
4).结构设计方法的发展
结构基本理论----设计方法-----如何设计一个 新结构
荷载的确定方法
结构的力学分析：线性和非线性
构件的承载力计算、设计方法和构造措 施
未来的方向：计算机的应用与发展，
22
2、 设计基准期
设计基准期(design reference period)是指在对荷 载进行统计、以及对与时间 有关的材料性能取值所选定 的一个时间段。我国所采用 的设计基准期为50年。
23
1.3.2 结构的功能要求
结构在规定的设计使用年限内，应满足安 全性、适用性、耐久性等各项功能要求。
1、设计使用年限 设计使用年限(design working life)是
设计规定的一个时期。在这一规定时期内， 房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使 用和正常维护下,不需要进行大修就能按其 预定目的使用。
★★设计应明确结构的用途,在设计使 用年限内未经技术鉴定或设计许可,不得改 变结构的用途和使用环境。
1.安全性要求
结构的安全性要求是指:①在正常施工和 正常使用时，能承受可能出现的各种作用。 ②在设计规定的偶然事件发生时及发生后， 仍能保持必需的整体稳定性。所谓整体稳 定性，是指在偶然事件发生时和发生后， 建筑结构仅产生局部的损坏而不致发生连 续倒塌。
24
2. 适用性要求 结构在正常使用时具有良好的工作性
17
3).水利工程
大坝、拦海闸墩、渡槽、港口等多用混 凝土结构 瑞士大狄克桑期坝，1962年，高285m，世 界最高的混凝土重力坝 我国湖北宜昌的三峡大坝，高186m，装机 容量1786千瓦
《结构设计原理》课后单元习题及答案1
1．什么是混凝土结构？答：以混凝土为主制作的结构。
包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。
2．什么是素混凝土结构？答：由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。
3．什么是钢筋混凝土结构？答：指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构。
承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的4．在素混凝土结构中配置一定形式和数量的钢材以后，结构的性能将发生什么样的变化？答：在出现裂缝的截面处，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋几乎承担了全部的拉力。
这时，钢筋混凝土梁不会像素混凝土梁那样立即断裂，仍能继续工作，直至受拉钢筋的应力达到其屈服强度，继而受压区的混凝土也被压碎，梁才被破坏。
5．钢筋与混凝土为什么能共同工作？答：（1）混凝土和钢筋之间有良好的黏结力，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，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的黏结。
（3）混凝土包裹在钢筋的外围，可以防止钢筋的锈蚀，保证了钢筋与混凝土的共同工作。
6．如何获得混凝土的立方体抗压强度？答：我国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）规定以边长为150 mm的立方体试件，在标准养护条件下（20℃±3℃，相对湿度不小于90%）养护28d，依照标准试验方法（加荷速度为每秒0.2~0.3 N/mm2）加压至试件破坏测得的具有95％保证率的抗压强度值（以MPa计）作为混凝土的立方体抗压强度标准值（fcu,k）7．混凝土的立方体抗压强度标准值和混凝土的强度等级有何关系？答：混凝土的立方体抗压强度标准值（f cu,k），同时用此值来表示混凝土的强度等级，并冠以“C”。
8．混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度有何区别？答：混凝土的立方体抗压强度以边长为150 mm的立方体试件，在标准养护条件下（20℃±3℃，相对湿度不小于90%）养护28d，依照标准试验方法（加荷速度为每秒0.2~0.3 N/mm2）加压至试件破坏测得的具有95％保证率的抗压强度值（以MPa计）。
结构设计原理习题(1)
第 4 章 复习思考题与习题 4-1 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? 4-2 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? 4-3 钢筋混凝土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 限值物理意义是什么? 4-4 腹筋设计时，剪力分担计算图(图 4-3-5)的意义是什么，为什么这样分担? 4-5 试解释以下术语：剪跨比，配箍率，剪压破坏，斜截面投影长度，充分利用点，不 需要点，弯矩包络图，抵抗弯矩图。 4-6 钢筋混凝土抗剪承载力复核时，如何选择复核截面? 4-7 试述纵向钢筋在支座处锚固有哪些规定? 4-8 钢筋混凝土连续梁斜截面破坏有哪些特点? 4-9 计算跨径 L=4.8m 的钢筋混凝土矩形截面简支梁(图 4-34)，b×h=200mm×500mm， C20 混凝土；I 类环境条件，安全等级为二级；已知简支梁跨中截面弯矩组合设计值 Md， l/2=147kN·m，支点处剪力组合设计值 Vd，0=124.8kN，跨中处剪力组合设计值 Vd，l/2=25.2kN， 试求所需的纵向受拉钢筋 As。(HRB335 级钢筋)和仅配置箍筋(R235 级)时其布置间距 Sv，并 画出配筋图。 4-10 参照 4.5.3 装配式钢筋混凝土简支梁设计例题 4“斜截面抗弯承载力的复核”的方 法，试对距支座中心为 1300mm 处斜截面抗剪承载力进行复核。 第 5 章 复习思考题与习题 5-1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压短柱与长柱的破坏形态有何不同?什么叫作 长柱的稳定系数?影响稳定系数的主要因素有哪些? 5-2 对于轴心受压普通箍筋柱， 《公路桥规》为什么规定纵向受压钢筋的最大配筋率和 最小配筋率?对于纵向钢筋在截面上的布置以及复合箍筋设置， 《公路桥规》有什么规定? 5-3 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴向受压构件与配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压 构件的正截面承载力计算有何不同? 5-4 试说明式(6-14)中各符号的物理意义。
231528北交《结构设计原理》在线作业一15秋答案
231528北交《结构设计原理》在线作业一15秋答案北交《结构设计原理》在线作业一一、单选题（共15道试题，共30分。
）1.梁的设计中，不属于承载能力极限状态的是（）.强度计算.整体稳定计算.腹板加劲肋间距计算.刚度计算正确答案：2.地震的震级越大，表明（）.建筑物的损坏程度越大.地震时释放的能量越多.震源至地面的距离越远.地震的持续时间越长正确答案：3.提高梁整体稳定措施是（）.增加梁的高度.增加受拉翼缘宽度.增加腹板厚度.增加受压翼缘宽度正确答案：4.钢材的设计强度是根据（）确定的.比例极限.弹性极限.屈服点.极限强度正确答案：5.（）属于承载能力极限状态。
.连续梁中间支座产生塑性铰.裂缝宽度超过规定限值.结构或构件作为刚体失去平衡.预应力构件中混凝土的拉应力超过规范限值正确答案：6.施焊方便,焊缝质量最易保证的是（）.横焊.立焊.俯焊.仰焊正确答案：7.减小梁裂缝宽度的最有效措施是（）.增大截面尺寸.提高混凝土强度等级.选择直径较大的钢筋.选择直径较小的钢筋正确答案：8.高层建筑结构的受力特点是（）.竖向荷载为主要荷载，水平荷载为次要荷载.水平荷载为主要荷载，竖向荷载为次要荷载.水平荷载和竖向荷载均为主要荷载.，，均不对正确答案：9.下列（）项可以减小混凝土徐变对预应力混凝土构件的影响。
.提早对构件进行加载.采用高强水泥减少水泥用量.加大水灰比，并选用弹性模最小的骨料.增加水泥用量，提高混凝土的密实度和养护湿度正确答案：10.轴心受压格构式缀条柱的缀条设计是按（）.轴心受拉构件.轴心受压构件.拉弯构件.压弯构件正确答案：11.在复杂应力状态下，混凝土强度降低的是（）.三向受压.两向受压.双向受拉.一拉一压正确答案：12.控制混凝土构件因碳化引起的沿钢筋走向的裂缝的最有效措施是（）.提高混凝土强度等级.减小钢筋直径.选用足够的钢筋保护层厚度.增加钢筋截面面积正确答案：13.材料及截面相同的双轴对称工字形截面简支梁，在纯弯曲、均匀荷载和竖向集中荷载作用下在跨中情况下，整体稳定屈服系数（）.纯弯曲时最低.均布荷载作用下最低.竖向集中荷载作用下最低.一样大正确答案：14.提高受弯构件抗弯刚度（或减小挠度）最有效的措施是（）.增加受拉钢筋截面面积.加大截面宽度.提高混凝土强度等级.加大截面的有效高度正确答案：15.当无法避免短柱时，应采用的措施是（）.沿柱全高将箍筋加密.提高混凝土强度等级.加大柱的截面面积.取纵筋配筋率在3%~5%之间正确答案：北交《结构设计原理》在线作业一二、多选题（共20道试题，共40分。
混凝土结构设计原理考试1
一1混凝土钢筋共同工作的条件钢筋与混凝土之间存在粘接力，使两者能结合在一起。
钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数很接近。
钢筋埋置于混凝土中，混凝土对钢筋去保护作用。
2混凝土的优缺点优点：耐久性好，耐火性好，整体性好，可模型，就地取材，节约钢材。
缺点：自重大，抗裂性差，需要模板，施工工序复杂，周期较长，受季节气候英雄，隔热隔声差。
二3混凝土结构用钢筋分几类？应力-应变曲线各有什么特征？钢筋混凝土用钢筋：热轧钢筋，有明显的流幅（软钢）曲线4个阶段。
预应力混凝土用钢筋：钢绞线，预应力钢丝，无明显的流幅（软钢）曲线2个阶段。
4钢筋的强度和塑性指标？在混凝土设计中，钢筋强度如何取值？对钢筋性能有哪些要求？屈服强度和极限强度，延伸率和冷弯性能。
软钢采用屈服强度，硬钢采用0.85倍的极限强度。
性能要求：适当的强度和屈强比，足够的塑性，可焊性，耐久耐火性，与混凝土具有良好的粘结5对钢筋进行机械冷加工的目的？经加工后的性能有何变化？目的：为了节约钢材和扩大钢筋的应用范围。
变化：提高了钢筋的强度，但降低了塑性。
冷拉提高抗拉强度，降低抗压强度。
冷拔同时提高抗拉，抗压强度。
6混凝土的强度指标有哪些?什么是混凝土的强度等级？我国划分几级？同一强度等级的混凝土，比较各种强度指标值得大小，说明理由？指标：立方体抗压强度，轴心抗压强度，抗拉强度。
强度等级：混凝土力学强度指标的基本代表值。
划分14级。
由小到大：抗拉，轴心抗压，立方体抗压。
7简述混凝土在单向受压短期荷载作用下的应力-应变曲线特点。
混凝土时间的峰值应变和极限压应变各指什么？结构计算中如何取值？当荷载较小时，应力-应变关系接近于直线，随着荷载的增加，应力-应变关系偏离直线，应变的增长速度比应力增长快，随着荷载的进一步增加，应变增长速度进一步加快，应力-应变曲线的斜率急剧减小。
随后试件的承载能力随应变增长逐渐减小，当应力开始下降时，试件表面出现裂缝，应力下降加快，当应变在0.004-0.006是，应力下降减速，最后趋于稳定。
课后习题答案(叶见曙主编结构设计原理1-9章)
结构设计原理课后答案第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。
1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。
答：混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，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MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号cu f 表示。
混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，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MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号c f 表示。
混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算：20.637ts F F f A ==πA 。
混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即0.9t ts f f =。
《混凝土结构设计原理》1～3章课后习题参考答案
1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。
1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。
混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，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MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号cu f 表示。
混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，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MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号c f 表示。
混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算：20.637ts F Ff A ==πA 。
混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即0.9t ts f f =。
结构设计原理
结构设计原理结构设计是指在建筑、工程、产品等领域中，根据特定的功能和要求，对整体结构进行合理的构思、设计和实施的过程。
结构设计原理是指在进行结构设计时所遵循的一些基本原则和规律，它们为结构设计提供了基本的指导和依据。
在进行结构设计时，遵循结构设计原理能够有效地提高结构的安全性、稳定性和经济性，使结构在使用过程中更加可靠和安全。
首先，结构设计原理要求结构设计应符合力学原理。
力学是研究物体在外力作用下的运动和变形规律的科学，结构设计必须符合力学原理，包括静力学、动力学和材料力学等方面的原理。
在进行结构设计时，需要对结构所受的外部荷载进行合理分析，确定结构的受力情况，以及结构内部的应力、应变分布情况，确保结构在外部荷载作用下不会发生破坏或失稳。
其次，结构设计原理要求结构设计应考虑结构的整体性和协调性。
结构是由各个构件组成的整体，各个构件之间必须协调一致，相互配合，形成一个稳定的整体结构。
在进行结构设计时，需要考虑结构各部分之间的协调性，确保结构在受力时能够形成一个有机的整体，而不是简单的堆砌。
此外，还需要考虑结构的美观性和实用性，使结构在满足功能要求的同时，具有良好的外观和空间效果。
另外，结构设计原理要求结构设计应考虑结构的材料和施工工艺。
结构的材料和施工工艺直接影响着结构的安全性和经济性，因此在进行结构设计时，需要充分考虑所选用的材料的性能和特点，以及施工工艺的可行性和效果。
在选择结构材料时，需要考虑材料的强度、刚度、耐久性等指标，以及材料的成本和可获得性，以便在满足结构要求的前提下，尽可能降低结构的造价。
在选择施工工艺时，需要考虑施工的难易程度、施工工期和施工质量等因素，确保结构能够按照设计要求得以实施。
最后，结构设计原理要求结构设计应考虑结构的可维护性和可修复性。
结构在使用过程中难免会出现一些损坏和老化，因此在进行结构设计时，需要考虑结构的可维护性和可修复性。
这包括结构构件的拆装方便性、维修材料的可获得性、维修工艺的可行性等方面，以便在结构出现问题时能够及时进行维护和修复，延长结构的使用寿命。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一次作业（1、2、3章）
第一章
1、配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？
答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。
2、混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点？
答：完整的混凝土轴心受拉曲线由上升段OC 、下降段CD 和收敛段DE 三个阶段组成。
上升段：当压应力0.3c f σ＜左右时，应力——应变关系接近直线变化（OA
段），混凝土处于弹性阶段工作。
在压应力0.3c f σ≥后，随着压应力的增大，应
力——应变关系愈来愈偏离直线，任一点的应变ε可分为弹性应变和塑性应变两部分，原有的混凝土内部微裂缝发展，并在孔隙等薄弱处产生新的个别裂缝。
当应力达到0.8c f （B 点）左右后，混凝土塑性变形显著增大，内部裂缝不断延伸拓
展，并有几条贯通，应力——应变曲线斜率急剧减小，如果不继续加载，裂缝也会发展，即内部裂缝处于非稳定发展阶段。
当应力达到最大应力=c f σ时（C 点），应力应变曲线的斜率已接近于水平，试件表面出现不连续的可见裂缝。
下降段：到达峰值应力点C 后，混凝土的强度并不完全消失，随着应力σ的减小（卸载），应变仍然增加，曲线下降坡度较陡，混凝土表面裂缝逐渐贯通。
收敛段：在反弯点D 点之后，应力下降的速率减慢，趋于残余应力。
表面纵缝把混凝土棱柱体分为若干个小柱，外载力由裂缝处的摩擦咬合力及小柱体的残余强度所承受。
3、什么叫混凝土的徐变？影响徐变有哪些主要原因？
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。
第二章
1、桥梁结构的功能包括哪几方面的内容？何谓结构的可靠性？
答：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）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。
2、什么叫极限状态？我国《公路桥规》规定了哪两类结构的极限状态？
答：①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，此特定状态成为该功能的极限状态。
②承载能力极限状态和正常使用极限状态。
3、我国《公路桥规》规定了结构设计哪三种状况？
答：持久状况、短暂状况和偶然状况。
4、钢筋混凝土梁的支点截面处，结构重力产生的剪力标准值 V
Gk
=187.01KN；汽
车荷载产生的剪力标准值V
Q1k
=261.76KN,；冲击系数1+μ=1.19；人群荷载产生
的剪力标准值V
Q2k =57.2KN；温度梯度作用产生的剪力标准值V
Q3k
=41.5KN，参照
例题2-3，试进行正常使用极限状态设计时的作用效应组合计算。
解：①作用短期效应组合
汽车荷载不计冲击系数的汽车荷载剪力标准值为：
11'261.76/1.19219.971Q k
Q k V V kN μ===+
111187.010.7219.97 1.057.20.841.5431.39m
m
sd Gik j Qik i j S S S kN φ===+∙=+⨯+⨯+⨯=∑∑
①作用长期效应组合
211187.010.4219.970.457.20.841.5331.09m m
ld Gik j Qik i j S S S kN φ===+∙=+⨯+⨯+⨯=∑∑
第三章
1、什么叫受弯构件纵向受拉钢筋的配筋率？配筋率的表达式中，0h 含义是什么？
答：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）。
0h 是指截面的有效高度。
2、为什么钢筋要有足够的混凝土保护层厚度？钢筋的最小混凝土保护层厚度的选择应考虑哪些因素？
答：设置保护层是为了保护钢筋不直接受到大气的侵蚀和其他环境因素的 作用，也是为了保证钢筋和混凝土有良好的粘结。
影响因素：环境类别、构件形式、钢筋布置。
3、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？ 答：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。
4、截面尺寸b ×h=200×500mm 的钢筋混凝土矩形截面梁，采用C25混凝土和HRB335钢筋，环境I 类，安全等级二级，最大弯矩组合设计值Md=145KN .m ，进行截面设计并复核？
解：查附表可得11.5cd f MPa =, 1.23td f MPa =,280sd f MPa =,0.56b ξ=,0 1.0γ=
假设40s a mm =,则有效高度050040460s h h a mm =-=-=.
6
02
1.0145100.29811.5200460A ⨯⨯==⨯⨯,查附表1-5得0.37b ξξ=＜，0=0.815ξ 20014500000013810.815280460s sd M A mm f h ξ===⨯⨯。