(第二版2013nian)结构设计原理课 题答案
钢结构设计原理课后习题答案
钢结构设计原理课后习题答案 1. 请计算以下梁的截面模量：截面尺寸，宽度b=300mm，高度h=500mm，截面积A=150000mm²。
截面模量的计算公式为，S = bh²/6。
代入数据计算得，S = 300mm × (500mm)²/6 = 25,000,000mm³。
2. 请计算以下梁的弯矩：荷载，P=100kN。
距离，L=5m。
弯矩的计算公式为，M = PL。
代入数据计算得，M = 100kN × 5m = 500kNm。
3. 请计算以下梁的抗弯能力：截面模量，S=25,000,000mm³。
弯矩，M=500kNm。
抗弯能力的计算公式为，σ = M/S。
代入数据计算得，σ = 500kNm/25,000,000mm³ = 0.02N/mm²。
4. 请计算以下梁的剪力：荷载，P=50kN。
剪力的计算公式为，V = P。
代入数据计算得，V = 50kN。
5. 请计算以下梁的截面面积：截面尺寸，宽度b=400mm，高度h=600mm。
截面面积的计算公式为，A = bh。
代入数据计算得，A = 400mm × 600mm = 240,000mm²。
6. 请计算以下梁的抗剪能力：截面面积，A=240,000mm²。
剪力，V=50kN。
抗剪能力的计算公式为，τ = V/A。
代入数据计算得，τ = 50kN/240,000mm² = 0.000208N/mm²。
7. 请计算以下梁的轴心受压能力：截面面积，A=200,000mm²。
轴心受压能力的计算公式为，N = fA。
代入数据计算得，N = 0.6 × 200,000mm² = 120,000N。
8. 请计算以下梁的轴心受拉能力：截面面积，A=300,000mm²。
轴心受拉能力的计算公式为，N = fA。
钢结构原理与设计第2版__课后答案
4-1解：kN N N N QK Q GK G 420315324.1315312.1=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ焊缝质量为三级，用引弧板施焊。
查表得E43焊条的2/185mm N f W t =，Q235钢的2/215mm N f =。
mm bf N t W t 35.11185200104203=⨯⨯=≥ 故取mm t 12=。
4-2解：k k k QK Q GK G N N N N N N 36.18.04.12.02.1=⨯+⨯=+=γγ焊缝质量为二级，2/215mm N f W t =未用引弧板施焊mm l W 376122400=⨯-=tl Nf W W t =，k W W t N t l f N 36.1== kN t l f N W W t k 3.71336.11237621536.1=⨯⨯==4-4解： 1）焊脚尺寸f h背部尺寸⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=≤=⨯=≥mmt h mmt h f f 6.982.12.174.4105.15.1min 1max 1趾部尺寸()()⎪⎩⎪⎨⎧=-=-≤=⨯=≥mm t h mmt h f f 7~62~182~174.4105.15.1min2max 2为方便备料，取mm h h h f f f 621===，满足上述要求。
2）轴心力N 的设计值kN N N N QK Q GK G 4.2481809.04.11801.02.1=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ按角钢背与趾部侧面角焊缝内力分配系数可知:等边角钢内力分配系数3.01=b e 7.02=be对角钢趾部取力矩平衡得: 21Ne b N =kN N N be N 52.744.2483.03.021=⨯===kN N N N N 88.1734.2487.07.012=⨯==-=3)焊缝长度。
当构件截面为一只角钢时，考虑角钢与节点板单面连接所引起的偏心影响， W t f 应乘以折减系数0-85。
角钢趾：mm h mm f h N l f W f f W 48813016085.067.01052.7485.07.0311=>=⨯⨯⨯⨯=⋅≥取mm l 1401= （mm h f 1422130=+，取10mm 的整数倍） 角钢背：mm h mm f h N l f W f f W 3606030416085.067.01088.17385.07.0322=<=⨯⨯⨯⨯=⋅≥ 取mm l 3202= （mm h f 3162304=+，取10mm 的整数）4-5解：腹板受到轴心拉力k N 作用kN N N N QK Q GK G 4.5984408.04.14402.02.1=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ焊脚尺寸f hmmt h f 6.55.1max =≥，mmt h f 9~8)2~1(min =-≤取mm h f 6=时，mm h mm f h N l f Wf f W 360602.44516067.02104.5987.023=>=⨯⨯⨯⨯=⨯≥ 不可行；取mm h f 7=时，mm l w 6.381≥，mm h l f w 42060=≤ 可行，mm h l f 6.39526.381=+=，取mm l 400= 取mm h f 9=时，mm l w 8.296≥，mm h l f w 54060=< 可行，mm h l f 8.31428.296=+=，取mm l 320=故最小的焊脚尺寸可取mm 7，钢板搭接长度为mm 400 最大的焊脚尺寸可取mm 9，钢板搭接长度为mm 3204-7解：（1）直接计算法m kN Nl M ⋅=⨯==102.0502262/1.148862407.0101067.0mm N h h l h M ff W f f =⨯⨯==σ23/6.2972407.010507.0mm N h h l h N ff W f f =⨯⨯==τW f f ff f ≤+⎪⎪⎭⎫⎝⎛22τβσ 1606.29722.11.148822≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛f f h h 解得：mm h f 85.7= 采用()mmt mmt mmh f 9~82~136.6185.15.18min max =-≤=⨯=≥=，可（2）试算法()⎩⎨⎧=-≤=⨯=≥mm t mm t h f 9~82~136.6185.15.1min max取mm h f 8=2134424087.07.0mm l h l h A W f W e W =⨯⨯=== 3225376024087.06161mm l h W W e W =⨯⨯⨯==2262/0.186624087.0101067.0mm N l h M W f f =⨯⨯⨯==σ 23/2.3724087.010507.0mm N l h N W f f =⨯⨯⨯==τ222222/160/9.1562.3722.1186mm N f mm N W f f ff =≤=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛τβσ，可 故mm h f 8=4-8解：kN R R R k k 405%754.1%252.1=⨯+⨯=mm l 300= mm l h 701080=-=取焊脚尺寸mm h f 6= mm h h f e 2.47.0== （1）几何关系水平焊缝计算长度mm h l l f h Wh 64670=-=-= 全部焊缝计算长度mm l l l Wh W 4286423002=⨯+=+= 全部焊缝有效截面W e W l h A = 形心位置cm h h A l l h x e e WWhWh e 96.08.4224.64.6222=⨯⨯⨯⨯=⋅=略去3e h 项423236.21542304.642.02123042.02212cm l l h l h I Wh e e x =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+=42232238.4796.04.642.096.024.64.642.0124.642.022122cm x l h x l l h l h I Wh e Wh Wh e Wh e y =⨯⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯=+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+= 焊缝有效截面对形心O 的极惯性矩404.22028.476.2154cm I I I y x =+=+=（2）强度验算kN RV 5.2022== mm x a 4.7080=-= m kN Ra T ⋅=⨯⨯==-3.142104.7040523 mm x l x Wh 4.546.9641=-=-= mm ly 15021==↑=⨯⨯⨯==24601/3.35104.22024.54103.14mm N I Tx Tfσ ←=⨯⨯⨯==2461/4.97104.2202150103.14mm N I Ty Tfτ↑=⨯⨯==23/7.1124282.4105.202mm N A V V fσ剪力和扭矩共同作用下的强度条件()222222/160/6.1554.9722.17.1123.35mmN f mm N W f Tf f Vf Tf =≤=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛+τβσσ，可5-1解：QK Q GK G N N N γγ+=则：N N k 8.772560%904.1560%102.1=⨯⨯+⨯⨯=查表，得：钢板螺栓孔壁承压承载力设计值：2/405mm N f b c = 螺栓的强度设计值为：2/190mm N f b v =)(32.1191019044002432kN f d n N bv e vbv =⨯⨯⨯⨯==-ππ)(1621040520203kN tf d N bc b c =⨯⨯⨯=∑=-取)(32.119},min{kN N N N b c b v b == 需要的螺栓数目：48.632.1198.772===b N N n 最少采用7=n试取螺栓距mm mm d p o 655.613≈== 端距mm mm d a o 45412≈== 边距mm mm d c o 3575.305.1≈==因为板宽mm b 250=，若边距为mm 35则不满足间距不大于mm t 12012=要求，故最外排每列螺栓应设3个，取螺栓横向间距为mm 90，端距为mm 45，螺栓数增加为8个。
《结构设计原理》课后单元习题及答案6
1．什么是刚度?钢筋混凝土受弯构件的刚度能否取用EI ？为什么?应该如何取值？答：（1）刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。
（2）钢筋混凝土受弯构件在承受作用时会产生裂缝，其受拉区成为非连续体，这就决定了钢筋混凝土受弯构件的变形（挠度）计算中涉及的抗弯刚度不能直接采用匀质弹性梁的抗弯刚度EI 。
（3）钢筋混凝土受弯构件的抗弯刚度通常用B 表示。
cr s cr s cr -B B M M M M B B 02201⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=其中0W f M tk cr ⋅=γ， 002W S =γ2．为什么要进行变形计算?答：承受作用的受弯构件，如果变形过大，将会影响结构的正常使用。
例如，桥梁上部结构的挠度过大，梁端的转角亦大，车辆通过时，不仅要发生冲击，而且要破坏伸缩装置处的桥面，影响结构的耐久性；桥面铺装的过大变形将会引起车辆的颠簸和冲击，起着对桥梁结构不利的加载作用。
3．钢筋混凝土受弯构件的挠度为什么要考虑作用长期效应的影响？如何考虑？答：随着时间的增长，构件的刚度要降低，挠度要增大，因此钢筋混凝土受弯构件的挠度为什么要考虑作用长期效应的影响。
按作用短期效应组合计算的挠度值，要乘以挠度长期增长系数ηθ；4．钢筋混凝土受弯构件挠度的限值是多少?如何应用?答：钢筋混凝土受弯构件按上述计算的长期挠度值，在消除结构自重产生的长期挠度后，梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600；梁式桥主梁的悬臂端不应超过悬臂长度的1/300。
5．受弯构件的变形（挠度）如何控制?答：在承受作用时，受弯构件的变形（挠度）系由两部分组成：一部分是由永久作用产生的挠度，另一部分是由基本可变作用所产生的。
永久作用产生的挠度，可以认为是在长期荷载作用下所引起的构件变形，它可以通过在施工时设置预拱度的办法来消除；而基本可变作用产生的挠度，则需要通过验算来分析是否符合要求。
6．什么是预拱度?预拱度如何设置?有什么条件?答：预拱度为抵消梁、拱、桁架等结构在荷载作用下产生的挠度，而在施工或制造时所预留的与位移方向相反的校正量。
《结构设计原理》课后单元习题及答案12
单元12 钢结构思考与练习1.手工电弧焊、自动或半自动焊的原理各是什么？各有何特点？答：手工电弧焊是一种很常用的焊接方法。
通电后，在涂有药皮的焊条与焊接之间产生电弧，电弧的温度可到达3000℃。
在高温作用下，电弧周围的金属变成液态，形成熔池，同时焊条中的焊丝融化滴落入熔池中，与焊件的熔融金属互相结合，冷却后即变成焊缝。
焊条药皮则在焊接过程中形成气体保护电弧和熔化金属，并形成熔渣覆盖焊缝，防止空气中的氧、氮等有害气体与熔化金属接触而形成易脆的化合物。
手工电弧焊的设备简单，操作灵活方便，适于任何空间位置的焊接，特别适于焊接短焊缝；但其产生效率低、劳动强度大，焊接质量与焊工技术水平有很大的关系。
埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。
主要设备是自动电焊机，它可沿轨道按选定的速度移动。
通电引弧后，由于电弧的作用，使埋于焊剂下的焊丝和附近的焊剂熔化，焊渣浮在熔化的焊缝金属上面，使熔化金属不与空气接触，并提供焊缝金属以必要的合金元素。
随着焊机的自动移动，颗粒状的焊剂不断地由料斗漏下，电弧完全被埋在焊剂之内，同时焊丝也自动弧焊。
半自动和自动的区别仅在于前者沿焊接方向的移动靠手工操作完成。
埋弧焊的焊丝不涂药皮，但施焊端为焊剂所覆盖，能对较细的焊丝采用大电流。
电弧热量集中，熔深大，适于厚板的焊接，具有很高的生产效率。
采用自动或半自动化操作、焊接时工艺条件稳定，焊缝化学成分均匀，故形成的焊缝质量好，焊件变形小。
同时，较高的焊速也减小了热影响区的范围。
但埋弧焊对焊件边缘的装配精度要求比手工焊高。
2.对接焊缝的截面形式有哪些？对接焊缝有何特点？答：对接焊缝的焊件边缘常需加工坡口，故又称为坡口焊缝。
焊缝金属填充在坡口内，所以对接焊缝是被连接板件的组成部分。
坡口形式与焊件厚度有关。
当焊件厚度很小（t≤10 mm）时，可用直边缝。
对于一般厚度（t=10~20 mm）的焊件可采用具有斜坡口的单边V形或Vp 形焊缝。
斜坡口和离缝b共同组成一条焊条能够运转的施焊空间，使焊缝易于焊透，钝边具有托住熔化金属的作用。
《结构设计原理》课后单元习题及答案13
单元13 钢-混凝土组合构件思考与练习1.钢-混凝土组合梁的主要类型是什么？钢-混凝土组合梁具有什么性能优势？答：钢-混凝土组合梁是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构型式。
它主要通过在钢梁和混凝土翼缘板之间设置剪力连接件（栓钉、槽钢、弯筋等），抵抗两者在交界面处的掀起及相对滑移，把板和主梁紧密相连形成整体，则板不但沿板跨方向受弯，而且在梁的跨度方向与梁一起共同受弯，板属于双向受弯构件。
这时钢梁与钢筋混凝土板的截面形成一个具有共同中和轴的整体截面，其刚度、抗弯承载力将大大增加使之成为一个整体而共同工作。
其受力的合理性就在于钢筋混凝土板承受压应力，钢主梁承受拉应力，充分发挥了材料各自的特性。
钢-混凝土组合梁同钢筋混凝土梁相比，可以减轻结构自重，减小地震作用，减小截面尺寸，增加有效使用空间，节省支模工序和模板，缩短施工周期，增加梁的延性等。
同钢梁相比，可以减小用钢量，增大刚度，增加稳定性和整体性，增强结构抗火性和耐久性等。
2.组合梁中抗剪连接件主要类型有哪些？刚性连接件与柔性连接件各有什么特点？答：组合梁的抗剪连接件常用的类型有栓钉、型钢和弯起钢筋等机械结合的抗剪连接件，有可靠依据时，也可采用其它类型的抗剪连接件。
栓钉和型钢连接件属于刚性连接件，弯筋连接件属于柔性连接件。
受冲击荷载作用时，宜采用柔性连接件并现浇在钢筋混凝土板内；若采用钢筋混凝土预制板，则使用刚性连接件比较便利。
3.组合梁有哪些构造要求？答：（1）栓钉的钉杆直径d为8~25 mm，常用的为16~19 mm。
选用栓钉直径d不宜超过被焊钢梁翼缘厚度的2.5倍，栓钉长不小于4d。
为防止混凝土板在钢梁上掀起，栓钉上部做成大头，大头直径不得小于1.5d。
栓钉布置时，沿梁跨度方向的最小间距为6d，垂直于梁跨度方向的最小间距为4d。
（2）型钢连接件，通常将短槽钢、角钢或方钢焊接在钢梁上翼缘上作为刚性连接件。
槽钢常用的规格有[80、[100及[120，槽钢的翼缘肢尖方向应与混凝土板中水平剪应力方向一致；釆用角钢连接件时，为了增强其竖肢的刚度，往往在竖肢上用加劲板加强；方钢常用的规格为25 mm×25 mm及50 mm×38 mm两种，为了防止混凝土板在钢梁上掀起，方钢必须加焊直径不小于12mm的箍筋。
结构设计原理题库及其参考答案1
混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“³”。
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3章 轴心受力构件承载力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2/400mm N 。
（ ）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。
（ ）2．对于'f h x ≤的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩形截面梁，所以其配筋率应按0'h b A f s =ρ来计算。
（ ）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。
最新结构设计原理课后习题答案
（第二版）结构设讣原理课后习题答案第一章1-1配置在混凝上截而受拉区钢筋的作用是什么？答：当荷载超过了素混凝丄的梁的破坏荷载时，受拉区混凝丄开裂，此时，受拉区混凝上虽退出工作，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，继而截而受压区的混凝上也被压碎破坏。
1-2试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝上轴心抗压强度; 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《普通混凝上力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规立以每边边长为150mm的立方体为标准试件，在20C 土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（以MPa为单位）作为混凝上的立方体抗压强度，用符号feu表示。
混凝丄轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝上力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规龙以150mmX 150mmX300mm的棱柱体为标准试件，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（以MPa为单位）称为混凝上轴心抗压强度，用符号fc表示。
混凝丄劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝上试验规程MJTJ 053-94）规泄，采用150mm立方体作为标准试件进行混凝上劈裂抗拉强度测左, 按照规定的试验方法操作，则混凝上劈裂抗拉强度fts按下式计算：fts?2FF?0. 637 n AAo混凝上抗拉强度:采用100X100X500nim混凝上棱柱体轴心受拉试验, 破坏时试件在没有钢筋的中部截而被拉断，其平均拉应力即为混凝上的轴心抗拉强度，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上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ft?0. 9fts o1-3混凝上轴心受压的应力一应变曲线有何特点？影响混凝土轴心受压应力一应变曲线有哪几个因素？答：完整的混凝丄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。
结构设计原理专升本习题库及参考答案
结构设计原理习题库及参考答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、在结构力学中的挠度计算公式中可以看出，不论作用的形式和大小如何，梁的挠度ｆ总是与EI值()A、成反比B、无关C、成线性曲线D、成正比正确答案：A2、在弹性状态下，混凝土的剪变模量（）A、Gv=0.4kB、Gv=0.4EC、C、Gv=0.4lD、Gv=0.4ftD、正确答案：B3、横截面承载力计算时它的配筋率不得小于（）A、单筋梁配筋率B、最小配筋率C、最大配筋率D、双筋梁配筋率正确答案：B4、对于有腹筋梁（）破坏是最常见的斜截面破坏形态A、斜压破坏B、弯曲破坏C、剪压破坏D、斜拉破坏正确答案：A5、下列关于作用分类正确的是:（）A、可变作用在设计期期准内，其量值随时间而变化。
B、偶然作用在设计期准那不一定出现，所以忽略不计。
C、永久作用变化是单调的，并趋于某个限值的作用。
D、地震作用一般不会出现，一出现破坏性很大，而且持续时间一定。
正确答案：A6、在实际结构中，轴心受压构件所承受的大部分作用为恒载。
在恒载的长期作用下，混凝土会产生徐变。
随着作用持续时间的增加，混凝土的压应力（），钢筋的压应力（）。
A、逐渐减小逐渐增大B、逐渐增大逐渐减小C、逐渐减小不变D、逐渐增大不变正确答案：A7、轴心受压长轴破坏实验，破坏时，凸侧则由受压转变为受拉，出现()A、纵向和横向裂缝B、纵向裂缝C、横向裂缝D、水平裂缝正确答案：D8、单筋矩形截面，为防止超筋破坏的发生，应满足适用条件。
与该条件等同的条件是（）。
A、ρ≤ρmax=ξbfY/fcm ；B、x≤xb ；C、x≥2αS ；D、ρ≥ρmin正确答案：B9、公路桥梁应根据所在公路的使用任务，性质和将来的发展需要遵循（）基本原则A、安全、适用、经济B、以上都不对C、安全、适用、经济、美观D、安全、适用、经济、节能正确答案：C10、下列钢筋混凝土的优点中错误的是（）A、钢筋混凝土既可以整体现浇，也可以预制装配B、钢筋混凝土结构可以应用于大跨度的构件C、钢筋混凝土结构所用的原材料成本较低，降低了工程成本D、钢筋混凝土结构的刚度较大可以有效地应用于变形要求严格的建筑物中正确答案：B11、在承载力复核时我们取（）A、标准值B、以上都对C、实际值D、设计值正确答案：C12、受弯构件斜截面抗剪配筋设计时计算剪力的取值规定，弯起钢筋(按45°弯起)承担不超过（）。
(第二版)结构设计原理
（第二版）结构设计原理课后习题答案第一章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 =。
混凝土机构与设计原理(第二版)李乔习题答案
习题第四章轴心受力4.1 某现浇钢筋混凝土轴心受压柱，截面尺寸为b×h=400mm×400mm，计算高度l0= 4.2m，承受永久荷载产生的轴向压力标准值N G k=1600 kN，可变荷载产生的轴向压力标准值N Q k= 1000kN。
采用C35 混凝土，HRB335级钢筋。
结构重要性系数为1.0。
求截面配筋。
（A s'＝3929 mm2）4.2 已知圆形截面轴心受压柱，直径d=500mm，柱计算长度l0=3.5m。
采用C30 混凝土，沿周围均匀布置6 根ф20的HRB400纵向钢筋，采用HRB335等级螺旋箍筋，直径为10mm，间距为s=50mm。
纵筋外层至截面边缘的混凝土保护层厚度为c=30mm。
求：此柱所能承受的最大轴力设计值。
（N u ＝3736.1kN）第五章正截面抗弯5.1已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为b×h=250mm×450mm，安全等级为二级，环境类别为一类,混凝土强度等级为C40，配置HRB335级纵向受拉钢筋4ф16( A S=804mm2 )，a s = 35 mm。
要求:该梁所能承受的极限弯矩设计值Mu。
（M u ＝94kN-m）5.2已知某钢筋混凝土单跨简支板, 计算跨度为2.18m, 承受匀布荷载设计值g + q= 6.4kN/m2筋(包括自重),安全等级为二级，混凝土强度等级为C20，配置HPB235级纵向受拉钢筋,环境类别为一类。
要求:试确定现浇板的厚度及所需受拉钢筋面积并配筋。
（板厚80mm，A s＝321 mm2）5.3 已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为b×h=250mm×500mm，安全等级为二级，环境类别为一类,混凝土强度等级为C20，配置HRB335级纵向受拉钢筋，承受荷载弯矩设计值M=150kN-m。
要求:计算受拉钢筋截面面积。
（A s＝1451 mm2）5.4 已知某钢筋混凝土简支梁,计算跨度5.7m，承受匀布荷载，其中:永久荷载标准值为10kN/m，不包括梁自重),可变荷载标准值为10kN/m,安全等级为二级，混凝土强度等级为C30，配置HRB335级纵向受拉钢筋。
结构设计原理考试题与答案
结构设计原理考试题与答案1、在实际结构中，轴心受压的构件承载的作用大部分为（）A、恒载B、瞬时荷载C、变化荷载D、不稳定的荷载答案：A2、作为结构的重要性系数，当结构设计安全等级为三级时取（）A、1.2B、1.1C、1.0D、0.9答案：D3、作为结构的重要性系数，当结构设计安全等级为一级时取（）A、1.2B、1.1C、1.0D、0.9答案：B4、箍筋的螺距或间距不应小于()A、10毫米B、30毫米C、80毫米D、40毫米答案：D5、由于混凝土工程需要有一段时间的结硬过程，因而施工工期一般（）。
A、较短B、极短C、较长D、极长答案：C6、采用素混凝土做的构件，当它承受竖向作用时，在梁的垂直截面上产生弯矩，中性轴以上（）以下( )A、受压受拉B、受拉受压C、受压受压D、受拉受拉答案：A7、i为截面最小回旋半径，公式i=√I/A中的I代表（）A、截面面积B、截面半径C、截面尺寸D、截面惯性矩答案：D8、（）一般有地基的不均匀沉降，混凝土的收缩及温度差等。
A、由作用效应引起的裂缝B、由外加变形或约束引起的裂缝C、钢筋锈蚀裂缝D、地震裂缝答案：B9、轴心受压构件一般多采用( )的混凝土，( )承载力主要是由混凝土来提供A、C10~C15 正截面B、C10~C15 斜截面C、C20~C30 斜截面D、C20~C30 正截面答案：D10、钢筋混凝土受弯构件长期作用的因素下列正确的是()A、随时间增加，构建的刚度要降低，挠度减小。
B、随时间增加，构建的刚度要增高，挠度增大。
C、随时间增加，构建的刚度要增高，挠度减小。
D、随时间增加，构建的刚度要降低，挠度增大。
答案：D11、正截面承载力计算的适用螺旋箍筋柱的范围（）A、长细比较大的B、长细比较小的C、短细比较大的D、短粗比较小的答案：B12、下列关于作用的概念正确的是:（）A、永久作用从字面上理解就是存在时间特别长的作用。
B、可变作用和永久作用对比起来永久作用破坏性更大一些。
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著的减缓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。
混凝土结构设计原理第二版课后习题答案
第一章绪论问答题参考答案1．什么是混凝土构造？答：混凝土构造是以混凝土材料为主，并根据需要配置与添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋与各种纤维，形成的构造，有素混凝土构造、钢筋混凝土构造、钢骨混凝土构造、钢管混凝土构造、预应力混凝土构造及纤维混凝土构造。
混凝土构造充分利用了混凝土抗压强度高与钢筋抗拉强度高的优点。
2．以简支梁为例，说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。
答：素混凝土简支梁，跨中有集中荷载作用。
梁跨中截面受拉，拉应力在荷载较小的情况下就到达混凝土的抗拉强度，梁被拉断而破坏，是无明显预兆的脆性破坏。
钢筋混凝土梁，受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂，但开裂后，出现裂缝，拉力由钢筋承当，直至钢筋屈服以后，受压区混凝土受压破坏而到达极限荷载，构件破坏。
素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小，并且是脆性破坏。
钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高，变形能力明显改善，并且是延性破坏。
3．钢筋与混凝土共同工作的根底条件是什么？答：混凝土与钢筋协同工作的条件是：〔1〕钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体；〔2〕钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎一样，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；〔3〕设置一定厚度混凝土保护层；〔4〕钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
4．混凝土构造有什么优缺点？答：优点：〔1〕可模性好；〔2〕强价比合理；〔3〕耐火性能好；〔4〕耐久性能好；〔5〕适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土构造整体性好，对抵抗地震、风载与爆炸冲击作用有良好性能；〔6〕可以就地取材。
钢筋混凝土构造的缺点：如自重大，不利于建造大跨构造；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的构造，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境与气候条件限制等。
5．房屋混凝土构造中各个构件的受力特点是什么？答：在房屋建筑中，永久荷载与楼面活荷载直接作用在楼板上，楼板荷载传递到梁，梁将荷载传递到柱或墙，并最终传递到根底上，各个构件受力特点如下：楼板：是将活荷载与恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承构造〔柱、墙〕的主要水平构件，楼板的主要内力是弯矩与剪力，是受弯构件。
钢结构基本原理课后习题答案(第二版)
第二章2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。
tgα'=E'f y 0f y 0tgα=E 图2-34 σε-图（a ）理想弹性－塑性（b ）理想弹性强化解：（1）弹性阶段：tan E σεαε==⋅非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==⋅ 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =f yσF图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点：卸载前应变：52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变：0c ε=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变：0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。
混凝土结构设计原理部分课后习题答案
混凝土结构设计原理部分课后习题答案(共9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章钢筋混凝土梁破坏时有哪些特点钢筋和混凝土是如何共同工作的钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
钢筋混凝土结构有哪些主要优点和主要缺点钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。
缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。
结构有哪些功能要求简述承载能力极限状态和正常使用极限状态的概念。
结构功能：安全性、适用性、耐久性承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载力或者变形达到不适于继续承载的状态，称为承载能力极限状态。
正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。
第二章什么是混凝土的徐变徐变对混凝土构件有何影响通常认为影响徐变的主要因素有哪些如何减小徐变结构或材料承受的荷载或应力不变，而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。
徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大影响，它会使构件的变形增加，在钢筋混凝土截面中引起应力重分布的现象，在预应力混凝土结构中会造成预应力损失。
《钢结构原理与设计第二版》章课后答案详解
4.1解：kN N N N QK Q GK G 420315324.1315312.1=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ焊缝质量为三级，用引弧板施焊。
查表得E43焊条的2/185mm N f W t =，Q235钢的2/215mm N f =。
mm bf N t W t 35.11185200104203=⨯⨯=≥ 故取mm t 12=。
4.2解：k k k Q K Q G K G N N N N N N 36.18.04.12.02.1=⨯+⨯=+=γγ焊缝质量为二级，2/215mm N f W t =未用引弧板施焊mm l W 376122400=⨯-=tl Nf W W t =，k W W t N t l f N 36.1== kN t l f N W W t k 3.71336.11237621536.1=⨯⨯==4.4解： 1）焊脚尺寸f h背部尺寸⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=≤=⨯=≥mmt h mmt h f f 6.982.12.174.4105.15.1min 1max 1趾部尺寸()()⎪⎩⎪⎨⎧=-=-≤=⨯=≥mmt h mmt h f f 7~62~182~174.4105.15.1min 2max 2 为方便备料，取mm h h h f f f 621===，满足上述要求。
2）轴心力N 的设计值kN N N N Q K Q G K G 4.2481809.04.11801.02.1=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ按角钢背与趾部侧面角焊缝内力分配系数可知:等边角钢内力分配系数3.01=be 7.02=b e对角钢趾部取力矩平衡得: 21Ne b N =kN N N be N 52.744.2483.03.021=⨯===kN N N N N 88.1734.2487.07.012=⨯==-=3)焊缝长度。
当构件截面为一只角钢时，考虑角钢与节点板单面连接所引起的偏心影响， W t f 应乘以折减系数0.85。
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梁内纵向受拉钢筋的数量由数量决定。可选择的钢筋数量直径一般为（12～32）mm，通常不得超过40mm。在同一根梁内主钢筋宜用相同直径的钢筋，当采用两种以上直径的钢筋时，为了便于施工识别，直径间应相差2mm以上。
在简支板的跨中和连续梁的支点处，板内主钢筋间距不大于200mm。
行车道板受力钢筋的最小混凝土保护层厚度c应不小于钢筋的公称直径且同时满足附表1-8的要求。
在板内应设置垂直于板受力钢筋的分布钢筋，分布钢筋是在主筋上按一定间距设置的横向钢筋，属于构造配置钢筋，即其数量不通过计算，而是按照设计规范规定选择的。
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。
可变作用频遇值：在设计基准期间，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。它是指结构上较频繁出现的且量值较大的荷载作用取值。
2-9钢筋混凝土梁的支点截面处，结构重力产生的剪力标准值；汽车荷载产生的剪力标准值；冲击系数；人群荷载产生的剪力标准值；温度梯度作用产生的剪力标准值，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。
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；
2-6结构承载能力极限状态和正常使用极限状态设计计算原则是什么？
我国《公路桥规》采用的是近似概率极限状态设计法。
①承载能力极限状态的计算以塑性理论为基础，设计的原则是作用效应最不利组合（基本组合）的设计值必须小于或等于结构抗力设计值，即。
②正常使用状态是以结构弹性理论或弹塑性理论为基础，采用作用（或荷载）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，对构建的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算，并使各项计算值不超过《公路桥规》规定的各相应限值。设计表达式为.
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：
=431.39kN
①作用长期效应组合
=331.08kN
第三章
3.1、试比较图3-4和3-5，说明钢筋混凝土板和钢筋混凝土梁钢筋布置的特点。
答：
板：单向板内主钢筋沿板的跨度方向布置在板的受拉区，钢筋数量由计算决定。受力主钢筋的直径不宜小于10mm（行车道板）或8mm（人行道板）。近梁肋处的板内主钢筋，可沿板高中心纵轴线的（1/4～1/6）计算跨径处按（30°～45°）弯起，但通过支承而不弯起的主钢筋，每米板宽内不应少于3根，并不少于主钢筋截面积的1/4。
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，用符号表示。
（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。
第二章
2-1 桥梁结构的功能包括哪几方面的内容？何谓结构的可靠性？
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？
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0.8（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。
1-7 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；
答：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。
作用：是指使结构产生内力、变形、应力和应变的所有原因；
直接作用：是指施加在结构上的集中力和分布力；
间接作用：是指引起结构外加变形和约束变形的原因；
抗力：是指结构构件承受内力和变形的能力。
2-5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。
2-3 什么Leabharlann 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。
2-4 试解释一下名词：作用、直接作用、间接作用、抗力。
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。
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。
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，用符号表示。
（第二版）结构设计原理课后习题答案
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）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。
1-5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形，两者有和不同之处？
答：徐变变形是在持久作用下混凝土结构随时间推移而增加的应变；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。
（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。
2-2 结构的设计基准期和使用寿命有何区别？
答：设计基准期是指对结构进行可靠度分析时，结合结构使用期，考虑各种基本变量与时间的关系所取用的基准时间参数，设计基准期可参考结构使用寿命的要求适当选定，但二者不完全等同。当结构的使用年限超过设计基准期，表面它的失效概率可能会增大，不能保证其目标可靠指标，但不等于结构丧失了所要求的基本功能甚至报废。一般来说，使用寿命长，设计基准期也可以长一些，使用寿命短，设计基准期应短一些。通常设计基准期应该小于寿命期。
影响混凝土轴心受压应力应变曲线的主要因素：混凝土强度、应变速率、测试技术和试验条件。
1-4 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：
影响因素：环境类别、构件形式、钢筋布置。
3-4、参照图3-7，试说明规定各主钢筋横向净距和层与层之间的竖向净距的原因。
答：1）为了保证钢筋与混凝土之间的握裹力，增强两者的粘结力；2）保证钢筋之间有一定间隙浇注混凝土；3）方便钢筋的布置。