长安大学结构设计原理
长安大学结构设计原理课程设计报告书
长安大学结构设计原理课程设计1. Known:（1）Span of SSB: 28m ；Computed span L =26.66m ；（2）Design load ：Vehicular Load -Ι；Pedestrian Load=3.0kN/m 2；Coefficient of Importance γ0=1.0；（3）Environment ：Bridge locates in a common field, environment І; Relative humidity (average of per year)= 75％；（4）Materials ：Tendon: low relaxation strands(1×7)；Standard value of tension strength1860MPa pk f =；Design value of tension strength 1260MPa pd f =；Nominal area= 140mm 2,nominaldiameter15.2mm;Elastic modulus MPa 1095.15⨯=p E ；Strand tapered of group anchors. Nonprestressed reinforcement:HRB400,f sk =400MPa,f sd =330MPa.HRB335：(d<12mm)normal value of tension strength 335MPa sk f =；design value of tensionstrength 280MPa sd f =；Elastic modulus s E =2.0×105MPa; Concrete ：C50；E c =3.45×104MPa ； normal value of compress strength ck f ＝32.4MPa ； design value of compress strength cd f ＝22.4MPa ；normal value of tension strengthf＝2.65MPa；tkdesign value of tension strengthf＝1.83MPa.td(5)Design requirements：JTG D62-2004 ,Total Pre-stress Concrete.(6)Construction method：Post-tension; Pre-cast girder; TD Jack; Cast-in-site wet connection joint with width of 400mm; Asphalt layer with 80mm thickness.2. Size3.Geometric features of all cross-section1) Calculation of effective width bf´According to the high way bridge gauge,obtaining minimum value of the following three values:(1): Simple supported beam span’s l/3, l/3=26660/3=8887mm;(2): Average distance of the two adjacent beams, to the middle beam is 2200mm;(3): (b+6b h+12h f´), b h=0,we can let h f́ is equivalent with average of web thickness about middle span section. So ,we have÷hf'=÷=(⨯+⨯1201000228mm1000)2180800(b+6b h+12h f´)=200+6×0+12×228=2936mm;b f´=2200mm;2) Calculating geometric features of all cross-section:Generally, geometric features of main beam often use block numerical summation method, Area of all cross section: A= A iDistance between gravity center line of the all cross section and the top of beam:y u=Ai---------the area of separated sectionsyi---------the distance between the center of gravity of separated sections and edge ofbeamAccording to size figure,section of changed point and middle span section has same geometric features.4. The main beam inner force of calculation,cased by permanent action and variable action.5.Estimation of reinforcement area and layout steel cable1)Estimation of pre-stressed reinforcement of cross-section area.According to the requirement of resistance crack from normal section to estimate number pre-stressed rebar.Full pre-stressed concrete structure of the effective pre-stress in middle span cross-section is:)1(85.0/we A w M N p s pe +≥Ms is a moment of the ultimate limited state under short term loading.=++=QS G G s M M M M 213692.65 (KN·m)Assume mma p100=；then the length from the point of resultant force to the cross gravity axis is:mm a y e p b p 1156=-=； According to the features of all cross section to estimate rebar,the area of middle span cross-section is: A=8760002mm ；The elastic resistance moment of the all cross section to the resistance cracking edge:36910927.239125610348.301mm y I W b ⨯=⨯==.So the resultant force of effective pre-applied force is:N pe >=(Ms/W-0.7ftk)/(1/A+e p /W)=(3823×106/239.927×106-0.7×2.65)/(1/876000+1156/239927000)=2359158NThe control stress of pre-stressed rebar is a pk con Mp f 1395186075.075.0=⨯==σ.The pre-stress losses are estimated as 20% con σ,We can get the area of pre-stressed reinforcement is:A p =N pe /(1-0.2)σcon =2359158/(0.8×1395)=2114(mm 2)To use 3 bundle 6Φs 15.24 strands, the area of pre-stressed reinforcement is :Ap=3×6×140=2520(mm2).And use the strand tapered group anchors,70φ metal corrugated pipe into the hole.2)Lay out pre-stressed reinforcement.(1)Arrangement of pre-stressed rebar in mid-span section:According to the requirement of The Road Bridge Gauge,arrangement of pre-stressed reinforcement in mid-span section shown Figure 3.(2)Lay out steel cable of anchor cross-section:Fig1. End of pre-stressed beam Fig.2 anchor position in the end Fig.3 cable position in mid-spanIn order to be convenient for construction,three steel cables anchor end of beam,which fits principle of homogeneous disperse and requirement of tension.It will offer much pre-shear force by bending more depth of N1 and N2 in end of beam. The all shown Fig1 and Fig2.(3):Location and angle of steel cable from other sections.①Bending shape、angleθ and radius of bending.Obtain interpolate curve between straight lines.In order to make pre-applied force be perpendicular to anchor bearing plate,bending angle of N1, N2, N3 are 。
长安大学研究生入学结构设计原理试题科目及答案
一、钢筋混凝土结构对其组成材料（混凝土和钢筋）的性能有哪些要求？为什么？(10分)答：钢筋混凝土对混凝土的要求：早期强度高，混凝土低收缩，低徐变，和易性好，强度适中。
早期强度高为了提高施工进度，低收缩避免混凝土产生拉应力而开裂。
和易性好便于施工，与钢筋共同作用。
徐变会使构件变性增加，引起应力重分布。
对钢筋的要求：强度高，有良好的塑性和可焊性，以适应变形，避免突然破坏，保证焊接接头性能，不产生裂纹及过大变形。
良好的粘结性，为了与混凝土共同工作。
二、何谓钢筋混凝土梁的“界限破坏”，为什么要引入混凝土相对界限受压区高度系数ξjg？（10分）答：钢筋混凝土梁的受拉区钢筋达到屈服应变而开始屈服时，受压区混凝土边缘也同时达到其极限压应变而破坏，此时成为界限破坏。
引入ξjg，可以更好的为适筋截面和超筋截面划清界限，当截面实际受压高度Xc>ξjgho时，为超筋截面，当Xc<ξjgho时，为适筋截面。
三、钢筋混凝土梁内一般有哪几种钢筋？分别说明各种钢筋的作用(10分) 答：（1）纵向受拉钢筋。
主要受力筋，代替混凝土受拉。
（2）箍筋。
帮助混凝土抗剪，抑制裂缝开展和延伸，固定纵向钢筋，并和纵向钢筋以及架立筋等组成骨架。
（3）架立筋。
和主筋、箍筋等组成钢筋骨架便于施工。
（4）弯起筋或斜筋。
抗剪。
（5）水平纵向钢筋。
梁高h>1m时设置，主要作用是在梁侧面发生裂缝后减少混凝土裂缝宽度。
四、为什么预应力混凝土梁需要进行正常使用阶段应力验算？而钢筋混凝土梁却不需要进行使用阶段应力验算？(10分)答：预应力混凝土梁在各个受力阶段有其不同受力特点，正常使用阶段预应力损失全部完成，有效预应力最小，既为永存预应力，显然，永存预应力要小于施工阶段的有效预应力值。
为保证结构安全可靠，须进行应力验算。
而钢筋混凝土梁的不利受力阶段在施工阶段，特别是梁的安装、运输过程中的，梁的支承条件、受力图式会发生变化，故只需进行施工阶段的应力验算。
长安大学攻读硕士研究生入学考试结构设计原理-2004(B)
2004（B）年硕士研究生入学考试试题试题名称：结构设计原理一、填空(每小题1分，共20分)1、钢结构是按容许应力法法设计，即结构构件按标准荷载计算的应力不超过《公路桥规》规定的容许应力；砖、石及混凝土是按半概率极限状态法设计。
2、钢筋混凝土在复合应力状态下，混凝土的强度有明显的变化。
当其双向受压时，混凝土的强度比单向受压强度要高；当一向受压，一向受拉时，混凝土的强度均低于单向受力（压或拉）的强度。
3、混凝土强度越高，延性越差。
4、混凝土在长期荷载作用下会产生徐变。
其中徐变值随着初应力值的增大而增大；随着加载龄期的越短而越大。
养护时，温度越高，湿度越大，徐变值越小。
5、剪跨比m是影响受弯构件斜截面破坏形态和抗剪能力的主要因素。
随着剪跨比m的加大，破坏形态按斜压、剪压和斜拉的顺序演变，而抗剪强度逐渐减小。
6、预应力混凝土构件的承载力Mp与受拉区钢筋是否施加预应力无关，但对受压区钢筋A´g施加预应力后构件的承载力将比受压钢筋A´g不施加预应力时降低，使用阶段的抗裂性也有所降低。
7、 后张法预应力混凝土构件的锚下承压验算包括 局部承压区的承载力 和 抗裂性 的验算。
8、 为保证构件在最小外荷载和最不利外荷载作用下，其上、下缘混凝土不出现拉应力，预应力钢筋的重心线的偏心距e y 应不超过束界范围，即1y 1g Kx N M + ≥ ey ≥ y1p g2g1aN M M M ++-Ks(在ey两侧填入合适的≤、＝、≥号)9、 钢筋混凝土受弯构件，在受拉钢筋配筋率和钢筋应力大致相同的情况下，裂缝宽度随钢筋直径的增大而 增大 。
二、 名词解释：(每小题4分，共20分)1、 界限破坏：受弯构件的纵向受拉钢筋屈服的同时，受压区混凝土达到其极限压应变，使构件破坏。
这种破坏被称作界限破坏2、 预拱度 ：桥梁上部的轴线沿纵向向上拱起的尺寸为预拱度。
3、 张拉控制应力σs ：预应力钢筋锚固前张拉千斤顶所显示的总拉力，除以预应力钢筋截面积，锚口有摩擦时，应扣除锚口摩擦力。
长安大学结构设计原理历年真题
1997年西安公路交通大学硕士学位研究生入学考试结构设计原理试题1、钢筋混凝土受弯构件指的是哪两种构件？它们在构造形式上（包括外形和配筋）有何不同，在桥梁工程中常用于哪些部位？(10分)2、简述钢筋混凝土适筋梁的工作阶段及相应于各阶段的正截面应力和应变的变化规律。
（10分）3、试绘出双筋矩形截面（钢筋混凝土）梁正截面强度计算图式，并写出其基本公式和应满足的条件。
(10分)4、普通箍筋柱与钢筋混凝土梁中都设有箍筋，两者的箍筋在设计上和作用上有何不同之处？(10分)5、你认为处理好结构构造问题和处理好结构计算问题哪个重要？为什么？(10分)6、设计预应力混凝土结构时，为什么要进行预应力损失计算？预应力损失为何要分阶段组合？另请简要表达出先张法和后张法构件不同阶段各应考虑哪些损失？(10分)7、何为预应力度？根据预应力度可把预应力混凝土结构分为哪几类？简述各类预应力混凝土结构的受力特点。
(10分)8、某后张法预应力混凝土简支梁的跨中截面，其形状尺寸和配筋如图1所示。
已知非预应力钢筋的Rg＝380Mpa，预应力筋的Ry＝1280MPa，混凝土标号为40号，Ra＝23MPa，ξjy＝0.4，试问该截面承受计算弯矩Mj＝311680KN.M是否安全？(10分)9、钢结构常用的连接方法有哪些？简述各连接方法的特点。
(10分)10、图2所示一混凝土立方体变长a＝20cm，紧密靠近刚性凹座的内壁，承受中心压力P＝40KN，当凹座内刚壁与混凝土立方体之间理想光滑无摩擦时，求刚凹壁上所受的压力及混凝土内的应力。
（已知砼泊松系数μ＝1/6）。
(10分)1998年西安公路交通大学硕士学位研究生入学考试结构设计原理试题11、在进行钢筋混凝土结构构件计算时，为什么除应满足截面强度要求外，还必须进行裂缝宽度的验算？(10分)12、为什么在钢筋混凝土梁中采用高强钢筋时不必要的，而在预应力混凝土中则必须配置高强钢筋？（10分）13、在圬工结构中，砂浆的物理力学性能指标主要有哪些，这些指标对砌体的质量（即强度）有何影响？(10分)14、设有两个轴心受拉构件，其配筋数量，材料强度，截面尺寸等均相同，只是一个施加了预应力，另一个没有施加预应力，试问这两个构件的强度承载力是否相同？开裂荷载是否相同？为什么？(10分)15、钢筋混凝土受弯构件（简支梁）的斜截面破坏形态有哪些？现行《公桥规》的斜截面抗剪强度计算公式以何种破坏形态为依据？其它破坏形态怎样防止？ (10分)16、何谓钢材的疲劳强度？桥梁结构用钢应具备什么特性？为什么？(10分)17、设计钢筋混凝土弯、扭、剪复合受力构件时，可采用什么方法进行配筋计算？钢筋如何布置（以矩形截面梁为例）？(10分)18、如何划分钢筋混凝土大、小偏心受压构件？简述各自的破坏特征。
长安大学研究生入学结构设计原理试题科目及答案
一、钢筋混凝土结构对其组成材料（混凝土和钢筋）的性能有哪些要求？为什么？(10分)答：钢筋混凝土对混凝土的要求：早期强度高，混凝土低收缩，低徐变，和易性好，强度适中。
早期强度高为了提高施工进度，低收缩避免混凝土产生拉应力而开裂。
和易性好便于施工，与钢筋共同作用。
徐变会使构件变性增加，引起应力重分布。
对钢筋的要求：强度高，有良好的塑性和可焊性，以适应变形，避免突然破坏，保证焊接接头性能，不产生裂纹及过大变形。
良好的粘结性，为了与混凝土共同工作。
二、何谓钢筋混凝土梁的“界限破坏”，为什么要引入混凝土相对界限受压区高度系数ξjg？（10分）答：钢筋混凝土梁的受拉区钢筋达到屈服应变而开始屈服时，受压区混凝土边缘也同时达到其极限压应变而破坏，此时成为界限破坏。
引入ξjg，可以更好的为适筋截面和超筋截面划清界限，当截面实际受压高度Xc>ξjgho时，为超筋截面，当Xc<ξjgho时，为适筋截面。
三、钢筋混凝土梁内一般有哪几种钢筋？分别说明各种钢筋的作用(10分) 答：（1）纵向受拉钢筋。
主要受力筋，代替混凝土受拉。
（2）箍筋。
帮助混凝土抗剪，抑制裂缝开展和延伸，固定纵向钢筋，并和纵向钢筋以及架立筋等组成骨架。
（3）架立筋。
和主筋、箍筋等组成钢筋骨架便于施工。
（4）弯起筋或斜筋。
抗剪。
（5）水平纵向钢筋。
梁高h>1m时设置，主要作用是在梁侧面发生裂缝后减少混凝土裂缝宽度。
四、为什么预应力混凝土梁需要进行正常使用阶段应力验算？而钢筋混凝土梁却不需要进行使用阶段应力验算？(10分)答：预应力混凝土梁在各个受力阶段有其不同受力特点，正常使用阶段预应力损失全部完成，有效预应力最小，既为永存预应力，显然，永存预应力要小于施工阶段的有效预应力值。
为保证结构安全可靠，须进行应力验算。
而钢筋混凝土梁的不利受力阶段在施工阶段，特别是梁的安装、运输过程中的，梁的支承条件、受力图式会发生变化，故只需进行施工阶段的应力验算。
长安大学混凝土结构原理复习资料(最全版)武汉理工大学版讲诉
一、课本复习第1章概述1．钢筋和混凝土为什么可以协同工作：混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力，使两者之间能传递力和变形。
钢筋和混凝土的温度线膨胀系数也较为接近。
混凝土呈碱性，保护钢筋防止其锈蚀。
2、钢筋混凝土结构优点：材料利用合理；耐久性好；耐火性好；可模性好；整体性好；易于就地取材。
缺点：结构自重较大；抗裂性较差，一旦损坏修复比较困难；施工受季节环境影响较大。
第2章钢筋混凝土的材料1、混凝土结构中使用的钢筋，按化学成分可分为碳素钢和普通钢；根据含碳量多少碳素钢分为低碳钢、中碳钢、高碳钢，含碳量越高钢筋强度越高，但可塑性和可焊性越低。
2、钢筋的分类：Ⅰ级钢筋HPB300；Ⅱ级钢筋HRB335；Ⅲ级钢筋HRB400。
配置在钢筋混凝土结构中的钢筋，按其作用可分为下列几种:1）受力筋——承受拉、压应力的钢筋。
2）箍筋——承受一部分斜拉应力，并固定受力筋的位置，多用于梁和柱内。
3）架立筋——用以固定梁内钢箍的位置，构成梁内的钢筋骨架。
4）分布筋——用于屋面板、楼板内，与板的受力筋垂直布置，将承受的重量均匀地传给受力筋，并固定受力筋的位置，以及抵抗热胀冷缩所引起的温度变形。
5）其它——因构件构造要求或施工安装需要而配置的构造筋。
如腰筋、预埋锚固筋、环等。
3、混凝土结构对钢筋性能的要求：1）钢筋强度：屈服强度是设计计算时钢筋材料强度的主要依据。
极限强度与屈服强度的比值称为强屈比。
2）钢筋的塑性：塑性是反映钢筋在断裂之前的变形能力。
主要指标有伸长率和冷弯性能。
3）钢筋的可焊性：在一定的工艺条件下要求钢筋焊接后不产生裂缝和过大变形，以保证焊接后的接头性能良好。
4）钢筋与混凝土的粘结力：为了保证钢筋与混凝土共同工作，两者之间必须有足够的粘结力，钢筋表面的形状是影响粘结力的重要因素。
4、混凝土的强度：混凝土的立方体抗压强度fcu,养护边长150mm的立方体；混凝土的轴心抗压强度fc，棱柱试件；混凝土的抗拉强度ft,s，与混凝土构件的开裂、裂缝宽度、变形验算及受剪受扭、受冲切等承载力计算均有关。
长安大学混凝土结构原理复习资料(最全版)武汉理工大学版
一、课本复习第1章概述1．钢筋和混凝土为什么可以协同工作：混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力，使两者之间能传递力和变形。
钢筋和混凝土的温度线膨胀系数也较为接近。
混凝土呈碱性，保护钢筋防止其锈蚀。
2、钢筋混凝土结构优点：材料利用合理；耐久性好；耐火性好；可模性好；整体性好；易于就地取材。
缺点：结构自重较大；抗裂性较差，一旦损坏修复比较困难；施工受季节环境影响较大。
第2章钢筋混凝土的材料1、混凝土结构中使用的钢筋，按化学成分可分为碳素钢和普通钢；根据含碳量多少碳素钢分为低碳钢、中碳钢、高碳钢，含碳量越高钢筋强度越高，但可塑性和可焊性越低。
2、钢筋的分类：Ⅰ级钢筋HPB300；Ⅱ级钢筋HRB335；Ⅲ级钢筋HRB400。
配置在钢筋混凝土结构中的钢筋，按其作用可分为下列几种:1）受力筋——承受拉、压应力的钢筋。
2）箍筋——承受一部分斜拉应力，并固定受力筋的位置，多用于梁和柱内。
3）架立筋——用以固定梁内钢箍的位置，构成梁内的钢筋骨架。
4）分布筋——用于屋面板、楼板内，与板的受力筋垂直布置，将承受的重量均匀地传给受力筋，并固定受力筋的位置，以及抵抗热胀冷缩所引起的温度变形。
5）其它——因构件构造要求或施工安装需要而配置的构造筋。
如腰筋、预埋锚固筋、环等。
3、混凝土结构对钢筋性能的要求：1）钢筋强度：屈服强度是设计计算时钢筋材料强度的主要依据。
极限强度与屈服强度的比值称为强屈比。
2）钢筋的塑性：塑性是反映钢筋在断裂之前的变形能力。
主要指标有伸长率和冷弯性能。
3）钢筋的可焊性：在一定的工艺条件下要求钢筋焊接后不产生裂缝和过大变形，以保证焊接后的接头性能良好。
4）钢筋与混凝土的粘结力：为了保证钢筋与混凝土共同工作，两者之间必须有足够的粘结力，钢筋表面的形状是影响粘结力的重要因素。
4、混凝土的强度：混凝土的立方体抗压强度fcu,养护边长150mm的立方体；混凝土的轴心抗压强度fc，棱柱试件；混凝土的抗拉强度ft,s，与混凝土构件的开裂、裂缝宽度、变形验算及受剪受扭、受冲切等承载力计算均有关。
长安大学结构设计原理总复习
《结构设计原理》复习参考总论《结构设计原理》主要讨论土木基础工程施工中各种工程结构的基本构件的受力性能，计算方法和构造设计原理，它是学习和掌握桥梁工程和其他道路人工构造物设计的基础。
构件的4种基本受力：受弯构件（梁和板），受压构件，受拉构件和受扭构件。
根据所使用的建筑材料种类，常用的构件一般可分为：1）混凝土结构以混凝土为主的制作的结构，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）钢结构以钢材为主制作的结构3）圬工结构以圬工砌体为主制作的结构，是砖结构，石结构和混凝土砌体结构的总称。
4）木结构以木材为主制作的结构0.1各种工程结构的特点：1）钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种材料组成的。
钢筋是一种抗拉性能很好的材料；混凝土材料具有较高的抗压强度，而抗拉强度很低。
根据构件受力的情况，合理的配置钢筋可形成承载能力较高，刚度较大的结构构件。
2）预应力混凝土结构预应力混凝土结构是为解决钢筋混凝土结构在使用阶段容易开裂问题而发展起来的结构。
它采用的是高强度钢筋和高强度混凝土材料，并采用相应钢筋张拉施工工艺在结构构件中建立预加应力的结构。
由于预应力混凝土结构采用了高强度材料和预应力工艺，节省了材料，减少了构件截面尺寸，减轻了构件自重，因而预应力混凝土构件比钢筋混凝土构件轻巧，特别适用于建造由恒载控制设计的大跨径桥梁。
3）圬工结构圬工结构是人类社会使用最早的结构。
它是用胶结材料将砖，天然石料等块材按一定规则砌筑而成整体的结构，其特点是材料易于取材。
当块材使用天然石料时，则具有良好的耐久性。
但是，圬工结构的自重一般较大，施工中机械化程度较低。
5）钢结构钢结构一般是由钢厂轧制的型钢或钢板通过焊接或螺栓等连接组成的结构。
钢结构由于钢材的强度很高，构件所需的截面积很少，故钢结构和其他结构相比，尽管其容重很大，却是自重很轻的结构。
钢材的组织均匀，最接近于各向同性体，弹性模量很高，是理想的弹塑性材料，故钢结构工作性很高。
长安大学结构设计原理2011真题
一、名词解释（每题3分，共30分）1. 线性徐变2. 正常使用极限状态3. 超筋梁4. 斜拉破坏5. 偏心受压长柱6. 混凝土耐久性7. 预应力传递长度8. 张拉控制应力9. 时效硬化10. 焊接残余变形二、问答题（每题10分，共100分）1. 试比较光圆钢筋和带肋钢筋与混凝土的粘结作用的区别，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？2. 以钢筋混凝土T梁为例，试说明梁内钢筋的种类和作用。
3. 以钢筋混凝土简支梁的设计为例，试说明要进行哪些计算或验算？4. 当钢筋混凝土受弯构件正截面承载力不足时，可采取哪几种措施来提高截面的抗弯承载力，其中哪个措施最为有效？5. 试述等高度简支梁腹筋初步设计的步骤。
6. 当轴心受压短柱抗压承载力不足时，可采取哪几种措施来提高截面的抗压承载力？7. 怎样进行对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面的承载力的设计与复核？8. 预应力损失有哪些项？如何减少各项预应力损失值？先张法和后张法各项预应力损失是怎样组合的？9. 以全预应力受弯构件为例，试述应力计算和抗裂验算在作用效应组合和计算内容方面的不同。
10. 试比较纯无粘结预应力和有粘结预应力混凝土受弯梁在受力性能、变形性能及预应力筋的应力变化上的不同。
11. 有哪些因素影响钢材的疲劳破坏，可采取哪些措施防止钢材的疲劳破坏？（备选）三、计算题（20分）某预制钢筋混凝土简支T梁，标准跨径16m，计算跨径为15.5m，梁间距为2.0m，跨中截面如图所示。
梁体混凝土为C30，HRB335级钢筋，环境类别为Ⅰ类，安全等级为二级。
跨中截面弯矩组合设计值M d=2240kN·m，试进行配筋（焊接钢筋骨架）计算。
（已知cd f ＝13.8MPa ，td f ＝1.39MPa ，sd f ＝280MPa 。
b ξ＝0.56，0γ＝1）图1 （尺寸单位：mm ）某预制的钢筋混凝土简支空心板，计算截面尺寸如图1所示，C30混凝土，HRB400级钢筋，环境类别为Ⅰ类，安全等级为二级，弯矩设计值M d =650kN·m 。
长安大学《结构设计原理》考研
专业代码：081406、085213适用专业名称：桥梁与隧道工程课程名称：结构设计原理一、考试的总体要求考察学生对结构设计原理的基础知识及概念的掌握程度：包括钢筋混凝土、预应力混凝土、圬工、钢结构及组合结构构件的受力特性及设计计算方法，对实际工程结构构件独立进行设计验算，运用基本原理和实验研究解决工程实际问题的能力等。
二、考试内容及比例1、钢筋混凝土结构。
要求掌握钢筋混凝土结构的基本概念和受力构件的强度、刚度计算原理，熟悉极限状态法设计的基本概念和现行公路混凝土桥涵设计规范，了解深梁的破坏形态及计算。
试题比例约为25%。
2、预应力混凝土结构。
要求掌握预应力混凝土结构的基本概念和受弯构件的设计与计算原理，熟悉部分预应力混凝土受弯构件受力特点及设计计算方法，了解其它预应力混凝土结构。
试题比例约为25%。
3、圬工结构。
要求掌握砖、石及混凝土结构的基本概念，熟悉受压构件的强度计算，了解其它受力构的强度计算。
试题比例约为5%。
4、钢结构。
熟悉钢结构中材料与结构的基本特性、失效类型及控制措施，要求掌握钢结构连接和基本构件的受力特性与设计计算方法，以及现行公路钢结构桥梁设计规范的相关规定。
试题比例约为30%。
第1章绪论1.1 钢结构的特点及应用1.2 我国钢结构发展现状及趋势1.3 钢结构的主要结构形式及组成杆件的分类1.4 钢结构的连接方法及分类第2章钢结构材料2.1 钢材在单向均匀受拉时的工作性能2.2 钢材在单轴反复应力作用下的工作性能2.3 钢材在复杂应力作用下的工作性能2.4 钢材抗冲击的性能及冷弯性能2.5 钢材的可焊性2.6 钢材的抗腐蚀性能2.7 钢材的延性破坏、损伤累积破坏、脆性破坏和疲劳破坏2.8 影响钢材性能的一般因素2.9 钢结构用钢材的分类2.10 钢材的规格第3章钢结构的可能破坏形式3.1 结构的整体失稳破坏3.2 结构和构件的局部失稳、截面的分类3.3 结构的塑性破坏、应（内）力塑性重分布3.4 结构的疲劳破坏3.5 结构的操作累积破坏3.6 结构的脆性断裂破坏3.7 防止钢结构的各种破坏的总体思路第4章受拉构件及索4.1 轴心受拉构件4.2 拉弯构件4.3 索的力学特性和分析方法第5章轴心受压构件5.1 轴心受压构件的可能破坏形式5.2 轴心受压构件的强度5.3 轴心受压实腹构件的整体稳定5.4 轴心受压格构式构件的整体稳定5.5 轴心受压构件的整体稳定计算5.6 轴心受压实腹构件的局部稳定5.7 轴心受压格构式构件的局部稳定5.8 轴心受压构件的刚度第6章受弯构件6.1 受弯构件的类型与截面6.2 受弯构件的主要破坏形式6.3 构件变弯时的截面强度6.4 构件扭转6.5 受弯构件整体失稳的弯扭平衡方程及其临界弯矩6.6 受弯构件中板件的局部稳定6.7 受弯构件的变形和变形能力第7章压弯构件7.1 压弯构件的类型与截面形式7.2 压弯构件的破坏形式7.3 压弯构件的截面强度7.4 压弯构件的整体稳定7.5 格构式压弯构件7.6 压弯构件的局部稳定第8章钢结构的连接8.1 钢结构的连接方式8.2 焊接连接的特性8.3 对接焊缝的构造和计算8.4 角焊缝的构造和计算8.5 焊接应力和焊接变形8.6 普通螺栓连接的构造和计算8.7 高强度螺栓连接的构造和计算第9章桁架、单层刚架与拱9.1 桁架9.2 单层刚架9.3 拱第10章组合构件10.1 组合构件的分类……第11章钢结构构件及抗震性能附录参考文献5、钢-混凝土组合结构。
长安大学802结构设计原理-复习笔记
自我介绍，熟悉学生。
讲明《结构设计原理》专业基础课的重要性。
总论(general remarks)一、本课程的任务及与其它课程的关系1、本课程主要讨论各种工程结构的基本构件受力性能、计算方法和构造设计原理，它是学习和掌握桥梁工程和其它道路人工构造物设计的基础。
是属“界于基础课和专业课之间的技术基础课”（1）工程结构：建筑物中承受作用和传递作用的各个部件的总和统称为结构（或构造物的承重骨架组成部分统称为结构）。
（2）基本构件：组成构造物承重骨架的各种杆件和结点。
结构由构件组成，按受力特点可分为：受弯构件（梁和板）、受压构件、受拉构件、受扭构件等。
2、与其他几门课程的关系材料力学：提供截面应力、应变的计算方法（截面计算）； 结构力学：提供结构在施加荷载后，各截面的荷载（理想状况）； 桥梁工程：提供结构在施加荷载后，各截面的荷载（实际应用）； 本课程：主要是通过由桥梁工程提供的截面荷载，对截面进行设计或验算。
3、结构的分类：钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、石材及混凝土结构（圬工结构）、钢结构和木结构等。
本书将介绍钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、石材及混凝土结构等结构的材料特点及基本构件受力性能、设计计算方法和构造。
二、各种工程结构的特点及使用范围：（一）各种材料结构的特点：1、结构重量：以材料容重γ与容许应力[]σ之比（[]γσ）作为比较标准，以钢结构重量为1.0，则其它结构的相对重量大致为不同的数值。
从以上比较可以看出，在跨径较大的永久性桥梁结构中，采用预应力混凝土结构是十分合理和经济的。
2、使用性能：从结构抗变形的能力（即刚度）、结构的延性、耐久性和耐火性等方面来说，则以钢筋混凝土结构和圬工结构较好；钢结构和木结构需防护和保养维修。
预应力混凝土结构的耐久性比钢筋混凝土结构更好，但其结构延性则不如钢筋混凝土结构好。
3、建筑速度：砖石及混凝土结构和钢筋混凝土结构较易就地取材；钢、木结构则易于快速施工。
长安大学 结构设计原理 期末试题
全国考研专业课高分资料长安大学《结构设计原理》期末题:笔 记：目标院校目标专业本科生笔记或者辅导班笔记讲 义：目标院校目标专业本科教学课件期末题：目标院校目标专业本科期末测试题2-3套模拟题：目标院校目标专业考研专业课模拟测试题2套复习题：目标院校目标专业考研专业课导师复习题真 题：目标院校目标专业历年考试真题，本项为赠送项，未公布的不送！目录第三模块 期末试题 (3)长安大学2010-2011学年第1学期期末考试 (3)结构设计原理考试试题（A） (3)长安大学2011-2012学年第1学期期末考试 (6)结构设计原理考试试题（A） (6)第三模块 期末试题长安大学2010-2011学年第1学期期末考试结构设计原理考试试题（A）所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！一、单项选择题1．配螺旋箍筋的钢筋混凝土柱，其其核心混凝土抗压强度高于单轴混凝土抗压强度是因为【 C 】A. 螺旋箍筋参与混凝土受压B. 螺旋箍筋使混凝土密实C. 螺旋箍筋横向约束了混凝土D. 螺旋箍筋使纵向钢筋参与受压更强2．钢筋混凝土轴心受拉构件极限承载力N u有哪项提供 【 B 】A. 混凝土B. 纵筋C. 混凝土和纵筋D. 混凝土、纵筋和箍筋3．混凝土在空气中结硬时其体积 【 B 】A. 膨胀B. 收缩C. 不变D. 先膨胀后收缩4．两根适筋梁，其受拉钢筋的配筋率不同，其余条件相同，正截面抗弯承载力M u【 A 】A. 配筋率大的，M u大B. 配筋率小的，M u大C. 两者M u相等D. 两者M u接近5．钢筋混凝土结构中要求钢筋有足够的保护层厚度是因为 【 D 】A. 粘结力方面得考虑B. 耐久性方面得考虑C. 抗火方面得考虑D. 以上3者6．其他条件相同时，钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度（指构件表面处）的关系是【 A 】A. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈大，裂缝宽度也愈大B. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，裂缝宽度也愈小C. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，但裂缝宽度愈大D. 保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层愈厚，裂缝宽度愈大7．钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加以及持续时间增加而 【 B 】A. 逐渐增加B. 逐渐减少C. 保持不变D. 先增加后减少8．减小预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的损失σs2的措施是 【 B 】A. 加强端部锚固B. 超张拉C. 采用高强钢丝D. 升温养护混凝土9．预应力混凝土在结构使用中 【 C 】A. 不允许开裂B. 根据粘结情况而定C. 有时允许开裂，有时不允许开裂D. 允许开裂10． 混凝土结构设计中钢筋强度按下列哪项取值 【 D 】A. 比例极限B. 强度极限C. 弹性极限D. 屈服强度或条件屈服强度二、填空题11. 所谓混凝土的线性徐变是指徐变变形与 初应变 成正比。
结构设计原理19971
1997年长安大学硕士学位研究生入学考试结构设计原理试题1、钢筋混凝土受弯构件指的是哪两种构件？它们在构造形式上（包括外形和配筋）有何不同，在桥梁工程中常用于哪些部位？(10分)答：钢筋混凝土受弯构件指的是梁和板两种构件。
在外形上，板结构一般采用整体式板、装配式实心板和装配式空心板；梁结构则多采用矩形截面（高宽比一般可取2.0~2.5）和T型截面和箱型截面等，形式多样。
配筋方面板结构主要为受力钢筋（部分要求弯起）和分布钢筋；梁结构配筋种类较多，主要有受拉钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋，另外二者在钢筋间距和保护层厚度要求不尽相同。
在工程中，板结构多用作跨径较小的桥面板，现浇或预制的人行道板和梁格系中的桥面板。
梁结构则多用于跨径较大的桥梁中，框架式结构承重构件、传力构件中。
2、简述钢筋混凝土适筋梁的工作阶段及相应于各阶段的正截面应力和应变的变化规律？（10分）(97、2003年B)答：第Ⅰ阶段（整体工作阶段）：混凝土未开裂，全截面参与工作，结构刚度最大，应力与应变成正比。
第Ⅰ阶段末（开裂前）混凝土的受压区基本上仍是三角形分布。
受拉区的应力图形开始呈现曲线形。
第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段）：受拉混凝土退出工作，结构刚度下降，拉应力由受拉区钢筋承担。
钢筋的拉应力随荷载的增加而增加，混凝土的压应力不再式三角形分布，而形成微曲的曲线形，中和轴位置向上升高。
第Ⅱ阶段末（钢筋屈服）：钢筋达到屈服，不再增长。
第Ⅲ阶段（破坏阶段）：钢筋应力不变，拉应变增加很快，裂缝尖端迅速上升，受压区高度减小。
混凝土压应力不断增大，呈较高的塑性特征。
第Ⅲ阶段末：混凝土压应力达到极限，水平裂缝出现，梁截面破坏。
3、试绘出双筋矩形截面（钢筋混凝土）梁正截面强度计算图式，并写出其基本公式和应满足的条件？(10分)答：本题可在教材上找到完全答案。
步骤：画出计算图示，写出公式，写出三个条件。
4、普通箍筋柱与钢筋混凝土梁中都设有箍筋，两者的箍筋在设计上和作用上有何不同之处？(10分)（2002年第四题）答：普通箍筋柱中，箍筋的主要作用是防止纵向钢筋局部压屈。
长安大学结构设计原理名词解释
混凝土立方体抗压强度：规定以每边边长150mm的立方体为标准构件，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件方法测得的抗压强度值作为混凝土的立方体抗压强度，用ｆcu表示。
混凝土轴心抗压强度：按照与立方体时间相同条件下制作和试验方法所得的棱柱体试件150mm×150mm×300mm的抗压强度值，称为混凝土轴心抗压强度。
徐变：在荷载的长期作用下，混凝土的变形随时间而增加，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。
当压应力σ≤0.5f c时，徐变大致与应力成正比，徐变曲线的间距差大多是相等的，被称为线性徐变。
收缩：在混凝土的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称为收缩。
粘结强度：在实际工程中，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。
粘结应力：钢筋与混凝土由于受变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力。
极限状态：整个结构或结构的某一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一定功能要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态。
条件界限状态：超过这种极限状态而导致的破坏，是指允许结构物发生局部损坏，而对已发生就不破坏结构的其余部分，应该具有适当可靠度，能继续承受降低了的设计荷载。
可靠指标：β=m z/σz，β是无量纲系数，称为结构可靠系数。
结构设计基准期:是在进行结构可靠性分析时，考虑持久设计状况下各项基本变量于时间关系所采用的基准时间参数。
设计使用年限：设计规定的结构或结构不需进行大修即可按其预定目标的使用的时期。
可靠性：结构安全性，适用性，耐久性这三者总称为可靠性。
结构抗力：结构构件承受内力和变形的能力。
单向板：对于周边支承的桥面板，其长边l2与短边l1的比值大于或等于2时受力以短边方向为主，称之为单向板。
长安大学结构设计原理复习重点章节
《长安大学结构设计原理考研复习要点》正文开始>> 考试内容主要集中在混凝土部分，圬工结构和钢结构基本上都是考概念。
第1、2章基本上都是概念题；第3章为计算重点，第4章概念较多，计算题很少考，但原理要掌握；第5章同上，但不排除考计算；第六章也是概念。
计算原理较为简单，如果考相关的计算题，一般都在第7章考，该章内容涵盖了第6章，也为计算重点篇章。
第8、9、10、11基本也是概念，但涉及计算原理较多。
第12、14、15主要考概念原理；第13章除了概念，预应力损失方面的计算题要掌握，主要是摩擦损失，影响长度方面的计算，后面的几种计算较为简单。
圬工结构方面的计算很少，很少会考，但需掌握概念原理。
钢结构在本书中不作为重点，其计算原理比起混凝土较为简单，但在某些方面，也有本身的特性，本科阶段只要了解原理就足够了。
笔记大致看看就可以了，了解一下范围和部分总结就行了，主要是看试题和课本。
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名词解释
1. 双曲拱
2. 组合体系拱
3. 联合作用
4. 拱轴系数
5. 弹性中心
填空题
1. 斜拉桥斜拉索的布置形式主要有（）（）（）
2. 斜拉桥按主梁、拉索、主塔三种主要部分的组合方式可分为（）（）（）（）
3. 石空腹拱桥除与实腹拱相同的构造外，还有（）
4. 拱圈或拱肋的稳定性验算包括（）（）
5. 常用的拱轴形式有（）（）（）
6. 连拱计算处理处利用拱墩的抗推刚度和拱的抗推刚度比简化计算外，还有（）（）两种
方法
7. 桥梁墩台主要有（）（）（）三个主要部分
简答题
1． 五点重合法
2． 临时铰法及假载法调整拱内力的基本原理
3． 利用拱墩的抗推刚度和拱的抗推刚度比简化计算的连拱是，三种计算简图和适用范围
4． 什么是合理拱轴线？是否存在？为什么？
5． 拱桥轻型桥墩的形式特点
6． 实腹式拱轴线的拱轴方程推导？
（最好答题时画出示意图见《桥梁工程》（下）顾安邦编 P84-85）
答：实腹式悬链线拱采用恒载压力线作为拱轴线
在恒载作用下，拱顶截面：
0=d M ，
由于对称性，剪力0=d Q ，
仅有恒载推力g H 。
对拱脚截面取矩，则有：f M H j g ∑=
式中 ∑j M ——半拱恒载对拱脚截面的弯矩；
g H ——拱的恒载水平推力（不考虑弹性压缩）
； f ——拱的计算矢高。
对任意截面取矩，可得：g
x H M y =1 式中 x M ——任意截面以右的全部恒载对该截面的弯矩值；
1y ——以拱顶为坐标原点，拱轴上任意点的纵坐标。
将上式两边对x 求二阶导数得：
g x x g H g dx M d ．H dx
y d ==222121 解此方程，则得拱轴线方程为：
)1(1
1--=ξchk m f y
不定选择题
1. 连续梁次内力的引起因素有（）
A 、 徐变
B 收缩
C 基础沉降
D 温度变化
2、下列属于静定结构的是（）
A 、无铰拱
B 、三铰拱
C 、连续刚构
D 、T 形刚构
3.下列属于无推力拱的是（）
A 、三铰拱
B 、系杆拱
C 、桁架拱
D 、刚架拱
4、无铰拱升温时，将导致--------------
A 、轴力增大，拱脚正弯矩
B 、轴力变大，拱脚负弯矩
C 、轴力减小，拱脚正弯矩
D 、轴力减小，拱脚负弯矩
5、无铰拱水平推力影响线是（）
【答案选项见《桥梁工程》（下）顾安邦编 P101 图1-2-146】
6、假载法调整应力，增大拱轴系数m ，则----------------
A 、拱顶产生正弯矩，拱脚产生正弯矩
B 、拱顶产生正弯矩，拱脚产生负弯矩
C 、拱顶产生负弯矩，拱脚产生正弯矩
D 、拱顶产生负变矩，拱脚产生负弯矩
7、下列属于拱上的作用的是（）
8、下列属于简单形式拱的是（）
9、主拱混凝土收缩会（）
10、与梁桥的施工方法相比，哪些是拱桥的特殊施工方法（） A 转体施工B 悬臂施工C 支架现浇D 顶推施工。