结构混凝土设计原理第十二章
混凝土结构设计原理课后习题及答案全案
混凝土结构设计原理课后习题答案（+思考题）第一章绪论1．什么是混凝土结构？答：混凝土结构是以混凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的结构，有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。
混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和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达到混凝土的抗拉强度，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，拉力由钢筋承担，直至钢筋屈服以后，受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载，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基础条件是什么？答：混凝土和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相同，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．混凝土结构有什么优缺点？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结构整体性好，对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能；（6）可以就地取材。
钢筋混凝土结构的缺点：如自重大，不利于建造大跨结构；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的结构，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，并受施工环境和气候条件限制等。
5．房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么？答：在房屋建筑中，永久荷载和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，并最终传递到基础上，各个构件受力特点如下：楼板：是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构（柱、墙）的主要水平构件，楼板的主要内力是弯矩和剪力，是受弯构件。
《混凝土结构设计原理》课程设计任务书
《混凝土结构设计原理》课程设计任务书辽宁工业大学《混凝土结构设计原理》课程设计任务书 预应力混凝土T 梁、箱梁桥主梁预应力钢束设计 （标准跨径20m ，桥宽15m ） 开课单位：土木建筑工程学院 2022年3月课程设计（论文）任务及评语 院（系）：土木建筑工程学院 教研室：施工教研室学 号 学生姓名 专业班级道桥181级课程设计（论文）题 目预应力混凝土T 梁、箱梁桥主梁预应力钢束设计课程设计（论文）要求与任务一、课设要求1、依据已知条件，完成主梁的预应力钢束设计。
2、完成相关设计图纸不少于3张（3#图纸）。
二、课设任务1、完成钢束估算，钢束线形设计。
2、预应力钢束的预应力损失计算。
3、主梁截面强度验算，挠度验算等，4、完成相关设计图纸不少于3张（3#图纸） 三、设计说明书要求1、计算过程完整，计算方法符合公路桥梁预应力混凝土设计规范要求。
2、课设论文成果格式符合要求，图纸绘制规范。
工作计划第一周 周一、布置课设任务、查资料；周二、钢束面积估算；周三、钢束布置周四、主梁截面特性计算，截面强度计算；周五、主梁截面特性计算，截面强度计算第二周周一、预应力损失计算；周二、预应力损失计算；周三、应力验算，挠度计算，下锚应力计算；周四、应力验算，挠度计算，下锚应力计算；周五、整理计算书，上交课设成果，答辩指导教师评语及成绩成绩平时表现10% 计算书、图纸70%答辩成绩20%合计教师评语：成绩：指导教师签字：学生签字：2022年03月18日一、课程设计的目的与要求1．教学目的《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的重要课，为了加强学生对基本理论的理解和相关规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，要在讲完有关课程内容后，安排2周的课程设计，以提高学生的综合运用知识的能力。
通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨，扎实的工作作风。
为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。
《结构设计原理》复习资料
《结构设计原理》复习资料第二篇 预应力混凝土结构第十二章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料一、学习重点预应力混凝土能够有效、合理地利用高强度材料，减小截面尺寸，减轻了结构自重，从而可大大提高结构的抗裂性、刚度、耐久性，从本质上改善了钢筋混凝土结构，使混凝土结构得到广泛的应用。
施加预应力的方法主要有先张法和后张法。
施工工艺不同，建立预应力的方法也就不同。
先张法主要是靠粘结力传递并保持预加应力的。
预应力混凝土结构中，预压应力的大小主要取决于钢筋的张拉应力。
要能有效地建立预应力，则必须采用高强度钢材和较高等级的混凝土。
二、复习题（一）填空题1、钢筋混凝土结构在使用中存在如下两个问题： 需要带裂缝工作 和 无法充分利用高强材料的强度 。
2、将配筋混凝土按预加应力的大小可划分为如下四级： 全预应力 、 有限预应力 、 部分预应力 和 普通钢筋混凝土结构 。
3、预加应力的主要方法有 先张法 和 后张法 。
4、后张法主要是靠 工作锚具 来传递和保持预加应力的；先张法则主要是靠 粘结力 来传递并保持预加应力的。
5、锚具的型式繁多，按其传力锚固的受力原理，可分为： 依靠摩阻力锚固的锚具 、 依靠承压锚固的锚具 和 依靠粘结力锚固的锚具 。
6、夹片锚具体系主要作为锚固 钢绞线筋束 之用。
7、国内桥梁构件预留孔道所用的制孔器主要有两种： 抽拔橡胶管 和 螺旋金属波纹管 。
8、预应力混凝土结构的混凝土，不仅要求高强度，而且还要求能 快硬 、 早强 ，以便能及早施加预应力，加快施工进度，提高设备、模板等利用率。
9、影响混凝土徐变值大小的主要因素有 荷载集度 、 持荷时间 、 混凝土的品质 与 加载龄期 以及 构件尺寸 和 工作环境 等。
10、国内常用的预应力筋有： 冷拉热轧钢筋 、 热处理钢筋 、 高强度钢丝 、 钢绞线 、 冷拔低碳钢丝 。
（二）名词解释1、预应力混凝土────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。
北京交通大学混凝土结构设计原理期末考试重点
第一章绪论混凝土中受力钢筋的作用：◆提高结构或构件的承载能力◆提高结构或构件的变形能力◆但不能有效改善梁抵抗开裂的能力受力钢筋发挥作用的两个条件：◆钢筋和混凝土共同工作（变形一致）◆钢筋的位置、锚固长度和数量正确（对配筋的要求）钢筋与混凝土共同工作的条件：◆钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力◆钢材与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结破坏混凝土结构的优点：◆经济性◆可模性好◆耐久性，维护费用低◆耐火性◆刚度大◆易于就地取材混凝土结构的缺点：◆自重大◆抗裂性差◆承载力有限◆施工复杂，工序多，工期长◆修复、加固、补强比较困难第二章材料的物理力学性能钢筋的品种：热轧钢筋预应力钢筋热轧钢筋的特点：◆应力－应变曲线具有明显的屈服点和流幅◆断裂时有劲缩现象◆延伸率较大热轧钢筋的用途：•纵向受力的主导钢筋为400MPa、500MPa级热轧带肋钢筋•梁、柱和斜撑构件的纵向受力配筋应采用400MPa、500MPa级高强钢筋•500MPa级高强钢筋将主要应用于高层建筑的柱、大跨度与重荷载梁的纵向受力配筋•335MPa级热轧带肋钢筋的规格限于直径6mm～14mm，可将小直径的HRB335钢筋用于中小跨度楼板与多层、小高层剪力墙的受力钢筋，包括箍筋与构造配筋•300MPa级光圆钢筋的规格限于直径6mm～14mm，用于小规格梁柱的箍筋与构造配筋钢筋四项检验指标：•屈服强度•极限抗拉强度•伸长率•冷弯性能条件屈服强度：残余应变为0.2%所对应的应力总伸长率gtδ：对应最大应力时应变，包括了残余应变和弹性应变，反映了钢筋真实的变形能力bgtsl ll Eσδ-=+屈服强度：是钢筋强度的设计依据，屈服上限与加载速度有关，不太稳定，一般取屈服下限作为屈服强度冷弯性能：直径为d的钢筋绕直径为D的弯芯弯曲到规定的角度无裂纹、断裂或起层现象。
国开形成性考核02181《混凝土结构设计原理》形考任务(1-4)试题及答案
国开形成性考核《混凝土结构设计原理》形考任务(1-4)试题及答案（课程ID：00053，整套相同，如遇顺序不同，Ctrl+F查找，祝同学们取得优异成绩！）形考任务一第一章题目多项选择题，每题0.4分，共1.6分。
题目：1、关于素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的说法，错误的是（BC）。
【A】：适筋钢筋混凝土梁的破坏形态属延性破坏【B】：相同截面尺寸的素混凝土梁和钢筋混凝土梁，前者的受弯承载力更高【C】：素混凝土梁的破坏形态属延性破坏【D】：相同截面尺寸的素混凝土梁和钢筋混凝土梁，后者的受弯承载力更高题目：2、关于钢筋混凝土结构的优点，下列说法正确的是（ABC）。
【A】：承载力高【B】：耐火性好【C】：耐久性佳【D】：自重轻题目：3、关于钢筋混凝土结构的缺点，下列说法正确的是（BCD）。
【A】：取材不方便【B】：需用大量模板【C】：施工受季节性影响【D】：抗裂性差题目：4、钢筋与混凝土之所以能够有效地结合在一起共同工作，主要基于（ABD）。
【A】：接近的温度线膨胀系数【B】：钢筋和混凝土之间良好的黏结力【C】：接近的抗拉和抗压强度【D】：混凝土对钢筋的保护作用第二章题目不定项选择题，每题0.4分，共2分。
题目：5、我国《混凝土规范》规定：钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（A）。
【A】：C20【B】：C15【C】：C10【D】：C25题目：6、关于高强混凝土的强度和变形性能，下列说法正确的是（ABC）。
【A】：与普通混凝土相比，高强混凝土与峰值应力对应的应变值较高；【B】：与普通混凝土相比，高强混凝土的弹性极限较高；【C】：与普通混凝土相比，高强混凝土在荷载长期作用下的强度以及与钢筋的粘结强度均较高；【D】：高强混凝土的极限应变比普通混凝土高。
题目：7、影响混凝土徐变的主要因素有（ABCD）。
【A】：加荷龄期【B】：混凝土组成成分以及构件的尺寸。
【C】：养护和使用条件下的温湿度【D】：施加的初应力水平题目：8、钢筋经冷拉后，（D）。
《结构设计原理》教案 第十二章 预用力混凝土受弯构件的应力损失
第一节预应力混凝土梁各工作阶段的受力分析第二节预加力的计算与预应力损失的估算第一节预应力混凝土梁各工作阶段的受力分析预应力混凝土结构(prestressed concrete structure)从张拉预应力筋(prestressed reinforcement)开始，到承受外荷载，直至最后破坏，大致可分为四个受力阶段，即预加应力阶段、使用荷载作用阶段、裂缝出现阶段和破坏阶段。
以后张法(post-tensioning method)预应力混凝土梁，如图为例，说明各个阶段所承受的荷载、预加力大小和跨中截面的受力情况。
一、施工阶段（一）预加应力阶段1、时间：从预应力筋的张拉开始，至预应力筋的锚固和预应力传递。
2、荷载：主要是偏心预压力（即预加应力的合力）N p及梁的自重。
3、工作状态：弹性阶段，可按材力公式计算。
4、受力特点：预应力损失最小，预加力大，荷载小。
5、本阶段的设计计算要求是：①控制梁的上、下缘混凝土的最大拉应力和压应力，及梁腹的主应力，不应超出《公桥规》的规定；②控制钢筋的最大张拉应力；③保证锚具下混凝土局部承压的容许承载能力，使其大于实际承载的压力，并有足够的安全度，以保证梁体不出现水平纵向裂缝。
6、有效预应力的概念：通常把扣除应力损失后钢筋中实际存余的应力称为有效预应力（effective Prestress）。
（二）运输、安装阶段此阶段混凝土梁所承受的荷载，仍是预加力和梁的自身恒载。
但由于引起预应力损失的因素相继增加，使要比预加应力阶段小；同时梁的自身恒载应根据《公桥规》的规定计入1.20或0.85的动力系数。
构件在运输中的支点或安装时的吊点位置常与正常支承点不同，故应按梁起吊时自身恒载作用下的计算图式进行验算，特别需注意验算构件支点或吊点处上缘混凝土的拉应力。
二、使用阶段1、时间：该阶段是指桥梁建成通车后整个使用阶段。
2、荷载：梁自重（称为Ⅰ期恒载），偏心预加力N p，车辆及人群等活载，和桥面铺装、人行道板、栏杆等后加桥梁恒载（称为Ⅱ期恒载）。
混凝土结构设计原理填空题库(带答案)全解
绪论1．在混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力。
2．混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力。
3．钢筋混凝土结构的主要缺点有：自重大、抗裂性差以及费模费工等。
第一章混凝土结构的设计方法1．混凝土结构对钢筋主要有强度、塑性、___可焊性____和与混凝土的粘结四个性能要求。
2．钢筋的冷加工包括冷拉和冷拔，其中_____冷拔_____后既可以提高抗拉强度又可以提高抗压强度。
3．有明显屈服点钢筋的主要强度指标是____屈服强度________。
4．伸长率包括断后伸长率和___断裂总伸长率__________。
5．反映钢筋塑性性能的主要指标是____断后伸长率___和冷弯性能(p9)。
6．要使配筋后的混凝土结构能够提高承载能力和变形能力，就要求：①钢筋与混凝土两者变形一致，共同受力；②钢筋的位置和数量等也必须正确。
7．混凝土的应力不变，__应变___随时间而增长的现象称为混凝土的徐变。
8．钢筋与混凝土之间的粘结，包括两类问题：①沿钢筋长度的粘结；②钢筋端部的锚固。
9．混凝土强度等级是根据___立方体抗压___强度标准值确定的。
10．结构或构件破坏前没有明显预兆的，属脆性破坏；破坏前有明显预兆的，属_延性_破坏。
11．为了保证可靠锚固，绑扎骨架中受拉光圆钢筋末端应做__半圆弯钩___。
12．钢筋的伸长率是反映其___塑性____性能的指标。
13．在钢筋长度保持不变的条件下，钢筋应力随时间增长而逐渐降低的现象称为钢筋的__应力松弛____。
14．钢筋与混凝土之间的粘结力主要由胶着力、摩擦力和__机械咬合力____三部分组成。
15．为使钢筋与混凝土变形一致、共同受力，钢筋端部要有足够的__锚固长度____。
16．过混凝土应力-应变曲线原点所作切线的斜率为混凝土的_弹性模量_____。
17．混凝土在三向受压下，不仅可提高其____抗压强度______，而且可提高其变形能力。
结构设计原理课件第12章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料
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12.2 预加应力的方法与设备
2）后张法——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。
在混凝土结硬后通过张拉预 应力筋并锚固而建立预加应力 的构件称为后张法预应力混凝 a） 土构件。
施工工艺不同，建立预应力 b) 的方法也不同，后张法是靠工 作锚具来传递和保持预加应力 的；先张法则是靠粘结力来传 c) 递并保持预加应力的。
钢丝镦头
预留孔道
锚杯
垫板 锚圈（螺帽） 锚杯 接千斤顶
锚圈（螺帽） 固定端
穿束方向 孔道长度L
钢丝镦头 压浆孔 预留孔道扩口
张拉端
图12-5 镦头锚锚具工作示意图
桥梁工程专业系列课程—结构设计原理
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12.2 预Байду номын сангаас应力的方法与设备 墩头锚具
桥梁工程专业系列课程—结构设计原理
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12.2 预加应力的方法与设备 冷铸镦头锚-HiAm锚（抗疲劳性能好，多用于斜拉索中）
桥梁工程专业系列课程—结构设计原理
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12.2 预加应力的方法与设备
（4）夹片锚具
夹片锚具体系主要作为锚固钢绞线之用。
①钢绞线夹片锚（1～55根Φs15.2mm， Φs12.7mm ）
工作锚夹板
铸铁喇叭管
锚板锥孔
螺旋筋
铸铁喇叭管
工作锚接片
钢绞线
Np
N con
波纹管
图12-7 夹片锚具配套示意图
桥梁工程专业系列课程—结构设计原理
桥梁工程专业系列课程—结构设计原理
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12.2 预加应力的方法与设备
（3）钢筋螺纹锚具
当采用高强粗钢筋（精轧螺纹钢筋Φ25mm，Φ32mm ）作 为预应力钢筋时，可采用螺纹锚具固定。
混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版)_十二 十三 十四章思考题答案
混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版) 十一章思考题答案12.1单层厂房排架结构中，哪些构件是主要承重构件?单层厂房中的支撑分几类?支撑的主要作用是什么?答：主要承重构件有：屋盖结构、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础单层厂房中的支撑：屋架间垂直支撑、横向、纵向水平支撑以及天窗架支撑和柱间支撑支撑的主要作用是：增强空间刚度及稳定性，传递风荷载和水平吊车荷载。
2.2排架内力分析的目的是什么?排架内力分析的步骤是怎样的?排架内力分析的目的是：为了获得排架柱在各种荷载作用下，控制截面的最不利内力，作为设计柱的依据；同时，柱底截面的最不利内力，也是设计基础的依据，并绘制出排架柱的弯矩图、轴力图及剪力图（M图、N图及V图）。
排架内力分析的步骤是：等高排架在水平荷载作用下的内力分析方法采用剪力分配法，步骤如下：（1）在柱顶水平集中力F作用下等高排架在柱顶作用一水平集中力F，在F作用下，柱顶产生水平位移。
沿柱顶将横梁与柱切开，在切口处代之一对剪力，如图2-4-16(b)所示。
取横梁为脱离体，由平衡条件有：又知，在单位水平力F=1作用下，柱顶水平侧移为。
反之要使柱顶产生单位水平位移即u=1，则需在柱顶施加的水平集中力。
如图2-4-17所示。
对于相同材料的柱，柱越粗，所需的越大,即所需施加的水平力越大。
反映了柱子抵抗侧移的能力,故称为柱子的抗侧刚度。
切开后的排架拄顶作用有水平力，在作用下产生柱顶位移为，根据上面分析可得等高排架，当各跨横梁EA时，有：将(2)、(3)式代入(1)式，得：由此可得：将(5)式代回(2)式得：式中称为第i根柱的剪力分配系数，它等于i柱的抗侧刚度与整个排架柱总的杭侧刚度的比值,且。
值可按附图１计算，由可求出分配系数，从而求出各柱顶剪力，最后按静定悬臂柱求出在已知作用下的柱截面内力。
附图１由此可见，剪力分配法就是将作用在顶部的水平集中力F按抗侧刚度分配给各柱,再按静定悬臂柱求解柱子内力的方法。
混凝土结构课程学习难点和重点
混凝土结构课程学习难点和重点第1章绪论重点：（1）混凝土结构中配筋的主要作用与基本要求。
（2）混凝土与钢筋共同工作的条件。
（3）本课程的主要内容、要求和学习方法。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能重点：（1）钢筋的应力-应变全曲线特性及其数学模型。
（2）单轴向受压下混凝土的应力-应变全曲线及其数学模型。
（3）混凝土的立方体强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度及相互间的关系。
（4）复合应力状态下混凝土的强度，三向受压状态下混凝土的变形特点。
（5）混凝土弹性模量、变形模量的概念。
（6）混凝土徐变、收缩与膨胀的性能。
（7）钢筋与混凝土的粘结性能。
难点：（1）钢筋的应力-应变全曲线特性及其数学模型。
（2）单轴向受压下混凝土的应力-应变全曲线及其数学模型。
（3）钢筋与混凝土的粘结性能。
第3章按近似概率理论的极限状态设计法重点：（1）结构可靠度的基本原理，可靠指标的基本含义。
（2）承载能力极限状态和正常使用极限状态实用设计表达式。
（3）荷载和材料的分项系数，荷载和材料强度的标准值和设计值。
难点：（1）结构可靠度的基本原理。
第4章受弯构件的正截面受弯承载力重点：（1）适筋梁正截面受弯三个受力阶段的概念，包括截面上应力与应变的分布、破坏形态、纵向受拉钢筋配筋率对破坏形态的影响、三个工作阶段在混凝土结构设计中的应用等。
（2）混凝土构件正截面承载力计算的基本假定及其在受弯构件正截面受弯承载力计算中的应用。
（3）单筋、双筋矩形与T形截面受弯构件正截面受弯承载力的计算方法，纵筋的主要构造要求。
难点：（1）适筋梁正截面受弯三个受力阶段截面上应力与应变的分布。
第5章受弯构件的斜截面承载力重点：（1）无腹筋梁斜裂缝出现前后的应力状态。
（2）无腹筋梁斜截面受剪破坏的三种形态以及腹筋对斜截面受剪破坏形态的影响。
（3）受弯构件斜截面受剪承载力的计算模型、计算方法及限制条件。
难点：（1）受弯构件斜截面受剪承载力计算方法。
（2）梁内纵筋的弯起、截断及锚固，受弯构件钢筋的布置等构造要求。
混凝土结构设计原理中国建筑工业出版社
混凝土结构设计原理中国建筑工业出版社第一章：引言混凝土结构设计是建筑工程中的重要部分，涉及到建筑物的安全、可靠和经济性等方面。
本章主要介绍混凝土结构设计的背景、意义和研究现状。
1.1 背景混凝土结构是现代建筑中最常用的一种结构形式，广泛应用于住宅、商业、公共建筑等各种建筑类型。
混凝土结构具有强度高、耐久性好、施工方便等优点，因此备受青睐。
1.2 意义混凝土结构设计的主要目的是确保建筑物的安全、可靠和经济性。
通过科学合理的设计，可以降低建筑物的风险和事故率，保障人们的生命财产安全。
同时，还可以提高建筑物的使用寿命和节约建筑材料，降低建筑成本。
1.3 研究现状混凝土结构设计是一个复杂的工程问题，需要综合考虑多种因素。
目前，国内外学者和工程师在混凝土结构设计方面进行了大量的研究，取得了一定的成果。
但在实际工程中，仍然存在一些问题和挑战，需要不断地进行研究和探索。
第二章：混凝土材料特性混凝土结构设计的前提是深入了解混凝土材料的特性和性能。
本章主要介绍混凝土的组成、性质、强度和耐久性等方面的内容。
2.1 混凝土组成混凝土是由水泥、砂、碎石和水等材料按一定比例混合而成的复合材料。
水泥是混凝土的胶凝剂，砂和碎石是骨料，水是混凝土的溶剂。
2.2 混凝土性质混凝土具有一定的塑性、可塑性、可流动性和可挤压性等特点。
在硬化后，混凝土具有很好的强度、耐久性和稳定性。
2.3 混凝土强度混凝土的强度是指在一定条件下，混凝土所能承受的最大荷载。
混凝土的强度与混凝土的配合比、水泥的种类、骨料的种类和质量等因素有关。
2.4 混凝土耐久性混凝土的耐久性是指混凝土在使用过程中能够承受各种外力和环境的作用而不发生破坏或变形。
混凝土的耐久性与混凝土的配合比、水泥的种类、骨料的种类和质量、养护条件等因素有关。
第三章：混凝土结构设计基础混凝土结构设计的基础是深入了解混凝土结构的力学性能和设计原理。
本章主要介绍混凝土结构设计的基本原理、受力特点和基本假设。
混凝土结构设计原理
因此， 因此，素混凝土构件在实际工程的应用很 有限，主要用于以受压为主的基础、 有限，主要用于以受压为主的基础、柱墩 和一些非承重结构。 和一些非承重结构。
1.1 混凝土结构一般概念和特点
第一章 绪论
素混凝土梁受力性能
Pu ≈ Pcr Pcr = 9.7kN
300 150
fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2
1.1 混凝土结构一般概念和特点
第一章 绪论
1.2 混凝土结构的发展与应用概况
1824年英国人阿斯普丁 年英国人阿斯普丁(J.Aspdin)发明硅酸盐水泥。 发明硅酸盐水泥。 年英国人阿斯普丁 发明硅酸盐水泥 1849年法国人朗波 年法国人朗波(mbot)制造了第一只钢筋混凝土小船。 制造了第一只钢筋混凝土小船。 年法国人朗波 制造了第一只钢筋混凝土小船 1872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。 年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。 年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋 1928年法国杰出的土木工程师 年法国杰出的土木工程师E.Freyssnet发明了预应力混凝土。 发明了预应力混凝土。 年法国杰出的土木工程师 发明了预应力混凝土 混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅 多年 多年。 混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。 与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并不长， 与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并不长，但 发展非常迅速， 发展非常迅速，目前混凝土结构已成为大量土木工程结构中最主 要的结构，而且高强钢筋 高强钢筋、 要的结构，而且高强钢筋、高强高性能混凝土和高性能外加剂和 混合材料的研制使用使其应用范围不断扩大 从工业与民用建筑、 使其应用范围不断扩大， 混合材料的研制使用使其应用范围不断扩大，从工业与民用建筑、 交通设施、水利水电建筑、基础工程扩大到了近海工程 近海工程、 交通设施、水利水电建筑、基础工程扩大到了近海工程、海底建 地下建筑、核安全壳等领域 等领域。 筑、地下建筑、核安全壳等领域。
(新规范)混凝土结构设计原理试题库及答案
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‚×‛。
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臵越多越好。
（ ） 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'fh 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． 板中的分布钢筋布臵在受力钢筋的下面。
（ ）4． 在截面的受压区配臵一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。
《混凝土结构设计原理》教学大纲
《混凝土结构设计原理》教学大纲课程编号：T1330021课程中文名称：混凝土结构设计原理课程英文名称：Design Theory for Concrete Structure总学时：56 讲课学时：52 实验学时：4授课对象：土木工程学院本科生先修课程：工程制图材料力学结构力学建筑材料房屋建筑学建筑荷载与作用一、课程教学目的本课程是高等学校土木工程专业的主干专业课之一，是理论密切联系实践的工程类课程，所学内容与其它各门结构课程的学习紧密联系，也是工作中应用最多、最广的专业知识，并对学生在专业方向的进一步学习和发展起到至关重要的决定性作用。
因此，从某种意义上讲，《混凝土结构设计原理》课程的教学质量将直接反映土木工程专业的毕业生质量。
本课程特点是以理论分析为依据，注重科学试验，但其理论的严密性较差。
因此，在培养学生掌握基本构件的力学性能及设计方法的同时，要密切联系工程实践，逐步培养学生应用理论性和逻辑性很强的数学、力学知识来分析、解决工程中的具体问题，能灵活掌握影响结构性能的主要因素。
此外，通过本门课程的学习，要培养学生严谨、一丝不苟的工作态度和不断进取、努力创新的钻研精神。
二、教学内容及基本要求绪论（共2学时）钢筋混凝土结构一般概念及其特点，钢筋混凝土结构的发展概况及其应用。
本课程的主要内容、任务及学习方法。
第一章材料的力学性能（共6学时）钢筋：钢筋的成分、种类和级别，钢筋的应力--应变曲线，钢筋的塑性性能。
混凝土：立方体抗压强度，影响混凝土强度的因素，轴心抗压强度，轴心抗拉强度，复杂应力状态下混凝土的强度。
混凝土的变形：混凝土一次短期加载时的应力--应变性能，不同混凝土强度等级及不同加载速度时混凝土的应力--应变关系，混凝土的横向变形系数。
混凝土的变形模量。
混凝土在重复荷载下的变形性能。
混凝土的徐变，混凝土的收缩。
钢筋与混凝土之间的粘结性能，粘结应力。
第二章钢筋混凝土结构的设计方法（共4学时）建筑结构的功能要求，结构的极限状态，结构设计方法概述。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
0.55 0.45 f tk 0.88 0.395 f cu, 2 。⑥轴心抗压强度标准值 fck 与立方体抗压强度 k (1 1.645 )
标准值 fcu,k 之间的关系为： f ck 0.881 2 f cu,k 。 2.2 混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值确定的。我国新《规范》规定的混凝土强度 等级有 C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75 和 C80， 共 14 个等级。 2.3 根据约束原理，要提高混凝土的抗压强度，就要对混凝土的横向变形加以约束，从而限制混凝 土内部微裂缝的发展。 因此， 工程上通常采用沿方形钢筋混凝土短柱高度方向环向设置密排矩 形箍筋的方法来约束混凝土，然后沿柱四周支模板，浇筑混凝土保护层，以此改善钢筋混凝土 短柱的受力性能，达到提高混凝土的抗压强度和延性的目的。 2.4 单向受力状态下，混凝土的强度与水泥强度等级、水灰比有很大关系，骨料的性质、混凝土 的级配、混凝土成型方法、硬化时的环境条件及混凝土的龄期也不同程度地影响混凝土的强 度。混凝土轴心受压应力—应变曲线包括上升段和下降段两个部分。上升段可分为三段，从 加载至比例极限点 A 为第 1 阶段，此时，混凝土的变形主要是弹性变形，应力—应变关系 接近直线；超过 A 点进入第 2 阶段，至临界点 B，此阶段为混凝土裂缝稳定扩展阶段；此 后直至峰点 C 为第 3 阶段，此阶段为裂缝快速发展的不稳定阶段，峰点 C 相应的峰值应力 通常作为混凝土棱柱体的抗压强度 fc，相应的峰值应变 0 一般在 0.0015～0.0025 之间波动， 通常取 0.002。下降段亦可分为三段，在峰点 C 以后，裂缝迅速发展，内部结构的整体受到 愈来愈严重的破坏，应力—应变曲线向下弯曲，直到凹向发生改变，曲线出现拐点 D；超过 “拐点” ，随着变形的增加，曲线逐渐凸向应变轴方向发展，此段曲线中曲率最大的一点称 为收敛点 E； 从 “收敛点” 开始以后直至 F 点的曲线称为收敛段， 这时贯通的主裂缝已很宽， 混凝土最终被破坏。 常用的表示混凝土单轴向受压应力—应变曲线的数学模型有两种， 第一 种为美国 E.Hognestad 建议的模型：上升段为二次抛物线，下降段为斜直线；第二种为德国 Rusch 建议的模型：上升段采用二次抛物线，下降段采用水平直线。 2.5 连接混凝土受压应力—应变曲线的原点至曲线任一点处割线的斜率，即为混凝土的变形模
第十二章 加筋土挡墙
加筋法特点
加筋法可用于各类地基和边坡加固。 加筋法可用于各类地基和边坡加固。 减少占地面积。 减少占地面积。 对地基的要求比其他结构的建筑物低。 对地基的要求比其他结构的建筑物低。 加筋法支挡墙、台等结构，墙面变化多样。 加筋法支挡墙、台等结构，墙面变化多样。 加筋土机构既适用于机械化施工，也适用于人力施工。 加筋土机构既适用于机械化施工，也适用于人力施工。 加筋土的抗震性能、耐寒性能良好。 加筋土的抗震性能、耐寒性能良好。 造价较低。 造价较低。
一、结构与挡土原理 挡 土 原 理
内部稳定： 内部稳定：墙面所承受的 水平土压力依靠填料与拉筋 的摩擦力平衡 外部稳定： 外部稳定：复合结构形成 的土墙抵抗拉筋尾部填料所 产生的土压力 适 缺乏石料地区及大型填方工程； 缺乏石料地区及大型填方工程； 用 用于一般地区的路肩式和路堤式挡土墙， 用于一般地区的路肩式和路堤式挡土墙，但不应修建 条 在滑坡、水流冲刷和崩塌等不良地质地段。 件 在滑坡、水流冲刷和崩塌等不良地质地段。
Afk γ 0Ti 0 ≤ 1000γ f γ R2
2、拉筋截面面积计算与抗拉强度验算 、 （1）抗拉强度验算 ）
水平拉力设计值
Afk γ 0Ti 0 ≤ 1000γ f γ R2
T =γQ1T io i
筋带有效 2、拉筋截面面积计算与抗拉强度验算 、 净截面积
（1）抗拉强度验算 ）
水平拉力设计值
（筋带产生“约束应力”） 筋带产生“约束应力” 极限 平衡 条件
（筋带增加强度以“内聚力”表 筋带增加强度以“内聚力” 示）
加筋土挡墙
加筋土挡墙是由填土、带状拉筋和墙面板3 部分组成的复合结构。
加筋土挡墙主要特点如下： 1、比传统的重力式挡墙重量轻。 2、加筋土属于柔性支挡结构。 3、整体稳定性及抗震性能较高。 4、减少占地面积和土方量，降低成本。
混凝土结构设计原理王强编著
混凝土结构设计原理王强编著第一部分：引言混凝土结构是建筑结构中最为常用的一种结构形式之一，具有较强的承载能力、耐久性和可塑性。
混凝土结构设计是指根据建筑物的使用功能和要求，结合混凝土材料的特性、工程技术的要求和经济效益等因素，合理确定混凝土结构的结构形式、尺寸、材料和施工工艺等方面的技术和经济指标，以保证建筑物的安全和使用寿命。
本文将从混凝土结构设计的基本原理、混凝土材料的特性、混凝土结构的受力分析和设计、混凝土结构施工工艺等方面进行详细阐述。
第二部分：混凝土结构设计的基本原理混凝土结构设计的基本原理是以保证建筑物的安全和使用寿命为出发点，根据建筑物的使用功能和要求，结合混凝土材料的特性、工程技术的要求和经济效益等因素，合理确定混凝土结构的结构形式、尺寸、材料和施工工艺等方面的技术和经济指标。
混凝土结构设计的目的是保证建筑物的安全和使用寿命。
为了达到这个目的，混凝土结构设计必须满足以下几个基本原则：1.强度原则：混凝土结构在承受荷载时必须具有足够的强度和刚度，以保证结构的稳定性和安全性。
2.耐久性原则：混凝土结构必须具有足够的耐久性，以保证其使用寿命。
3.可靠性原则：混凝土结构设计必须考虑结构的可靠性，避免出现结构失效的情况。
4.经济性原则：混凝土结构设计必须在保证结构安全和使用寿命的前提下，尽可能地降低工程造价。
第三部分：混凝土材料的特性混凝土结构的材料主要包括水泥、砂、石子和水等。
混凝土材料的特性直接影响混凝土结构的强度、耐久性和变形等性能，因此在混凝土结构设计中必须对混凝土材料的特性进行充分的了解和分析。
1.水泥的特性：水泥是混凝土的主要胶凝材料，其主要特性包括初凝时间、终凝时间、强度、收缩性和耐久性等。
2.砂的特性：砂是混凝土的主要骨料，其主要特性包括粒径、含泥量、含水率和形状等。
3.石子的特性：石子是混凝土的主要骨料，其主要特性包括粒径、含泥量、含水率和形状等。
4.水的特性：水是混凝土的混合物中的一部分，其主要特性包括含氧量、含矿物质量、含油量、PH值和温度等。
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第十二章习题
简答题：
1、后张法预应力筋为何向梁端弯起？
2、预应力钢筋混凝土简支T梁桥梁肋为何设计成马蹄状？
3、预应力混凝土梁的设计包括哪些内容？
4、预应力混凝土简支梁设计的一般步骤是什么？
5、什么是截面抗弯效率指标？
6、预应力混凝土梁的配筋设计的主要内容包括什么？
7、什么是索界？
第十二章习题答案
1、如果不弯起，支点处的负弯矩无外力平衡；如在索界内弯起，支点处将无
负弯矩。
预应力筋弯起还可平衡一部分剪力。
2、为了布置钢丝束的要求，常将下缘加宽成马蹄形。
下缘加宽部分的尺寸，
根据布置钢筋束的构造要求确定。
下缘马蹄形加宽部分的高度应与钢筋束的弯起相配合。
在支点附近区段，通常是全高加宽，以适用钢筋束弯起和梁端布置锚具、安放千斤顶的需要。
3、预应力混凝土梁的设计应满足安全，适用和耐久性等方面的要求，主要包
括：
（1）构件应具有足够的承载力，以满足构件对达到承载能力极限状态时具有一定的安全储备，这是保证结构安全可靠工作的前提。
这种情况是以构件可能处于最不利工作条件下，而又可能出现的荷载效应最大值来考虑的。
（2）在正常使用极限状态下，构件的抗裂性和结构变形不应超过规范规定的限制。
对允许出现裂缝的构件，裂缝宽度也应限制在一定范围内。
（3）在持久状况使用荷载作用下，构件的截面应力（包括混凝土正截面压应力，斜截面主压应力和钢筋拉应力）不应超过规范规定的限制。
为了保证构件在制造、运输、安装时的安全工作，对短暂状况下构件的截面应力，也要
控制在规范规定的限制范围以内。
4、预应力混凝土简支梁设计的一般步骤是：
（1）根据设计要求，参照已有设计图纸和资料，选择预加力体系和锚具形式，选定截面形式，并初步拟定截面尺寸，选定材料规格。
（2）根据构件可能出现的荷载效应组合，计算控制截面的设计内力（弯矩和剪力）及其相应的组合值；
（3）从满足主要控制截面（跨中截面）在正常使用极限状态的使用要求和承载能力极限状态的强度要求出发，估算预应力钢筋和普通钢筋的数量，并进行合理的布置及纵断设计；
（4）计算主梁截面的几何特征值；
（5）确定张拉控制应力，计算预应力损失值；
（6）正截面和斜截面的承载力复核；
（7）正常使用极限状态下，构件抗裂性或裂缝宽度及变形验算；
（8）持久状态使用荷载作用下构件截面应力验算；
（9）短暂状态构件截面应力验算；
（10）锚固端局部承压计算与锚固区设计。
5、对全预应力混凝土结构，在保证截面上、下边缘混凝土不出现拉应力的条
件下，混凝土压应力的合力作用点只能限制在截面上、下核心点之间，内力偶臂的可能变化范围是上核心距K s与下核心距K x之和。
因此，可用参数λ=(K s+K x)/h（h为梁的截面高度）来表示截面的抗弯效率，通常称为截面抗弯效率指标。
6、预应力混凝土梁的配筋设计的主要内容包括：
（1）根据主要控制截面（跨中截面）的设计内力值和使用要求，估算预应力钢筋和普通钢筋数量，并进行横断面布置；
（2）综合考虑全梁的内力（弯矩和剪力）变化规律，合理地布置预应力筋，认真进行纵断设计；
（3）注意满足有关构造要求，精心处理构造细节。
7、E1线对应于截面下核心点连线A'A'的距离e1，E2线对应于截面上核心点连
线AA的距离e2，E1和E2这两条线限制了预应力钢筋束的布置范围称之为索界。
只要在索界内布置钢索（指钢筋束的重心线），即能满足全梁所有截面的正截面抗裂性和预施应力阶段截面上缘不出现拉应力的要求。