结构设计原理课后习题答案(第三版)

结构设计原理课后习题答案

1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？

混凝土梁的受拉能力很弱，当荷载超过c f 时，混凝土受拉区退出工作，受拉

区钢筋承担全部荷载，直到达到钢筋的屈服强度。因此，钢筋混凝土梁的承载能

力比素混凝土梁提高很多。

2解释名词：

混凝土立方体抗压强度：以边长为150mm 的混凝土立方体为标准试件，在规定温

度和湿度下养护28天，依照标准制作方法，标准试验方法测得的抗压强度值。

混凝土轴心抗压强度：采用150*150*300的混凝土立方体为标准试件，在规定温

度和湿度下养护28天，依照标准制作方法和试验方法测得的混凝土抗压强度值。

混凝土抗拉强度：采用100*100*150的棱柱体作为标准试件，可在两端预埋钢筋，

当试件在没有钢筋的中部截面拉断时，此时的平均拉应力即为混凝土抗拉强度。

混凝土劈裂抗拉强度：采用150mm 立方体试件进行劈裂抗拉强度试验，按照规定的试验方法操作，按照下式计算A

F A F 673.02f ts ==π 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？

完整的混凝土轴心受压的应力-应变曲线由上升段OC ，下降段CD,收敛段DE

组成。

0~0.3fc 时呈直线；0.3~0.8fc 曲线偏离直线。0.8fc 之后，塑性变形显著

增大，曲线斜率急速减小，fc 点时趋近于零，之后曲线下降较陡。D 点之后，曲

线趋于平缓。

因素：混凝土强度，应变速率，测试技术和试验条件。

4 什么叫混凝土的徐变？影响徐变有哪些主要原因？

在荷载的长期作用下，混凝土的变形随时间增长，即在应力不变的情况下，

混凝土应变随时间不停地增长。这种现象称为混凝土的徐变。

主要影响因素：混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小，加载时龄期，混

凝土结构组成和配合比，养生及使用条件下的温度和湿度。

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？

徐变变形是在长期荷载作用下变形随时间增长，收缩变形是混凝土在凝结和

硬化的物理化学反应中体积随时间减小的现象，是一种不受外力的自由变形。

6 普通热轧钢筋的拉伸应力-应变关系曲线有什么特点？《公路桥规》规定使用

的普通热轧钢筋有哪些强度级别？强度等级代号分别是什么？

答：屈服钢筋从试验加载到拉断共四个阶段：弹性阶段，屈服阶段，强化阶

段，破坏阶段

按屈服强度分为：235MPa ，300MPa ，335MPa ，400MPa ，500MPa

代号：HPB235(R235),HRB335，HRB400，RRB400(KL400)

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？

（1）由于变形差（滑移）沿混凝土与钢筋接触面上产生的剪应力称为粘结应力。

（2）在拔出试验失效时的最大平均应力作为粘结强度。dl

πτF = （3）主要措施：提高混凝土强度，调整钢筋布置位置，调整钢筋间距，增加保

护层厚度，使用带肋钢筋。

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？

安全性，适用性，经济性，耐久性；结构在规定的时间和条件下完成预定功能的能力。

2 结构的设计基准期和设计使用年限有何区别？

设计基准期选择不考虑环境作用下与材料性能老化等相联系的结构耐久性，而仅考虑可变作用随时间变化的设计量的取值大小，而设计使用年限是与结构适用性失效的极限状态相联系

3 什么叫极限状态？

①极限状态：当结构超过某一特定状态而不能满足某一规定的功能要求时，这一特定的状态称为极限状态。

4 试解释一下名词：作用、直接作用、间接作用、抗力。

作用：使结构产生各种反应的总称。

直接作用：施加在结构构件上的集中力和分布力

间接作用：使结构构件产生外力变形和约束变形的原因。

抗力：结构构件抵抗内力和变形的原因

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，偶然状况。

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？

①承载能力极限状态：结构效应最不利组合的设计值小于等于结构抗力的设计值

②正常使用状态：考虑结构的短期效应组合与长期效应组合或短期效应组合考虑长期效应组合的影响，要求各计算值不得超过《公路桥规》的各相应限值。

7什么叫材料强度的标准值和设计值？

①材料强度标准值：是指标准试件在标准试验条件下经数理统计以概率分布

0.05分位值确定的强度值。

②材料强度设计值：材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值。

8作用分为几类？什么叫作用的标准值，可变作用的准永久值可变作用的频遇值？

作用分为永久作用，可变作用和偶然作用

作用的标准值：是结构或结构构件设计过程中，各种作用的基本代表值。

可变作用的准永久值：在设计基准期内，可变作用超越的总时间约为设计基准期一半的作用值。

可变作用频遇值：在设计基准期内，可变作用超越的总时间为最小比率或超越次数为规定次数的作用值

第三章

1、说明钢筋混凝土板和钢筋混凝土梁钢筋布置的特点。

板：单向板内主钢筋沿板的跨度方向布置在板的受拉区。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。

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要求。