结构设计原理期末复习与答疑(文本)

（2015.12.02）结构设计原理期末复习与答疑（文本）

王卓：各位同学、老师好，欢迎参加本次网上教学活动。

本次活动针对期末考试进行辅导和答疑。本学期开始道路桥梁工程施工与管理专科专业结构设计原理课程实施新的考核办法。

关于课程新考核办法的有关说明

1．考核对象

国家开放大学开放教育道路桥梁工程施工与管理专业的学生。

2．考核方式

本课程采用形成性考核与终结性考试（期末考试）相结合的方式进行，形成性考核成绩和终结性考试（期末考试）成绩各占课程综合成绩的50%，形成性考核和终结性考试成绩均须达到60分及以上（及格），方可获得本课程相应学分。

形成性考核成绩包括形成性作业成绩和学习过程表现成绩两部分，形成性作业成绩占课程综合成绩的20%，学习过程表现成绩占课程综合成绩的30%。学习过程表现成绩评定由分部（省校）负责设计组织。

国家开放大学统一组织编写形成性考核册。形成性考核册由4次作业组成，由辅导教师按作业完成的质量评分，每次作业以百分计，分别占形成性考核成绩的10%，共占40%；学习过程表现成绩占形成性考核成绩的60%。学员形成性考核册的完成情况由国家开放大学和分部（省校）分阶段检查。

终结性考试（期末考试）由国家开放大学统一命题。

3．命题依据

本考核说明是考试命题的基本依据。

4．考核要求

本课程着重考核学生对结构设计原理的基本概念、基本理论和基本计算技能的掌握情况。本考核说明内容规定了考核知识点和考核要求，考试按了解、理解和掌握三个层次提出学生应达到的考核标准。

“了解”是最低层次的要求，凡是属于需要了解的知识点，要求对概念有基本了解。

“理解”是较高层次的要求，熟悉结构设计原理的基本理论和计算原则，能对相关问题进行分析判断并得到正确结论。

“掌握”是高层次的要求，凡需要掌握的知识点，要求学员能运用所学的知识、方法选择合理的设计方案和计算方法，得出正确的设计和计算结果。

5．命题原则

（1）命题范围：在本课程教学大纲、《结构设计原理》教材和考核说明所规定的内容和要求范围内命题，不得任意扩大和缩小考题范围。

（2）试题的组成与覆盖面：命题应基本覆盖教材内容，同时要突出重点。试题的题量和难易程度要适当，其难易度分为容易、中等和较难三个层次，它们的组成比例约为30：50：20。

（3）试题中各种能力层次的试题题量比例为：了解≤10%，理解20～30%，掌握60～

70%。

6．试题类型和结构

（1）形成性考核册：试题类型包括名词解释、填空题、选择题、判断题、简答题和计算题。

（2）终结性考试：试题类型包括判断题、单项选择题和多项选择题，组成比例约为30：45：25。

7．终结性考试要求：终结性考试为闭卷，考试时间为60分钟。

8．其它说明：学员参加考试可携带计算器。

期末考试命题范围

第1章绪论

第2章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能

第3章钢筋混凝土受弯构件正截面的承载力计算

第4章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力的计算

第6章钢筋混凝土轴向受力构件承载力

第7章钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形

第8章预应力混凝土结构的基本原理

第10章砌体与混凝土结构

期末考试各章复习要点

第1章绪论

复习要点：

1．钢结构在荷载作用下截面应力的计算值最能反映实际受力情况，因而结构工作的可靠性高。由于钢材的强度高，所以承受同样荷载，构件所需的截面积很小，故与其它结构相比，钢结构自重较轻。钢构件可以在工厂制作，在工地拼装连接，因而施工效率高。钢结构的主要缺点是耐高温差、易腐蚀。钢结构应用范围很广，例如，在大跨径的钢桥、高层建筑、人行天桥、钢屋架等永久建筑中使用。此外，还用于钢支架、钢模板、钢围堰等临时结构中。

2．结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形的状态称为承载能力极限状态。当结构或构件出现下列状态之一时，认为超过了承载能力极限状态：（1）作为刚体失去平衡，如倾覆、滑移等；

（2）因被超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏）或因过度塑性变形而不适于继续承载；

（3）变为机动体系；

（4）丧失稳定，如压屈等。

3．结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值时的状态称为正常使用极限状态。当结构或构件出现下列状态之一时，则认为超过了正常使用极限状态：（1）影响正常使用或外观的变形；

（2）影响正常使用或耐久性的局部损坏（包括裂缝）；

（3）影响正常使用的振动；

（4）影响正常使用的其他特定状态。

4．结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性。可靠性用可靠度来度量。结构的可靠度就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。

第2章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能

复习要点：

1．计算钢筋混凝土结构时，对于有明显流幅的钢筋，取它的屈服强度作为设计强度的依据。这是因为构件中钢筋的应力到达屈服强度后，将产生很大的塑性变形，这时钢筋混凝土构件将出现很大的变形和不可闭合的裂缝，以致不能使用。

2．对没有明显流幅或屈服点的钢筋，其比例极限大约相当于极限强度的65%。在实用上取残余应变为0.2%时的应力（相当于极限强度的80%）作为假定的屈服点，即条件屈服点（又称协定屈服点）。

3．通常把屈服强度与抗拉极限强度的比值称为屈强比，它代表了材料的强度储备，一般屈强比要求不大于0.8。

4．钢筋的塑性通常用伸长率和冷弯性能两个指标来衡量。

5．混凝土立方体抗压强度又被称为混凝土标号。《公路桥规》中规定用于公路桥梁承重部的混凝土标号分为15、20、25、30、40、50和60号7个等级。钢筋混凝土构件的混凝土标号不宜低于15号；当采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋时，混凝土标号不宜低于20号。

6．在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间而增加。即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长，这种现象被称为混凝土的徐变。

7．混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。

第3章钢筋混凝土受弯构件正截面的承载力计算

复习要点：

1．钢筋混凝土梁正截面工作划分为：弹性工作阶段（整体工作阶段），带裂缝工作阶段和破坏阶段。第一阶段——弹性工作阶段（整体工作阶段）末Ia可作为受弯构件开裂弯矩的计算依据；第Ⅱ阶段——带裂缝工作阶段，相当于梁使用时的应力状态，可作为正常使用阶段的变形和裂缝宽度计算的依据；第Ⅲ阶段——破坏阶段末可作为承载能力极限状态计算时的依据。

2．根据梁的破坏形式不同，梁的破坏可分为：适筋梁、超筋梁和少筋梁三类。

3．当钢筋和混凝土强度确定后，一根梁总会有一个特定的配筋率，它使得钢筋应力达到屈服强度的同时，受压区边缘纤维应变也恰好到达混凝土受弯时的极限压应变。这种梁的破坏叫“界限破坏”，即适筋梁与超筋梁的界限。“界限破坏”梁的破坏特点是：受拉筋应力达到屈服的同时，受压混凝土压碎而梁立即破坏。梁的“界限破坏”时所对应的配筋率为最大配筋率。