《结构设计原理》课后单元习题及答案6
(第三版)结构设计原理课后习题答案(1--9章)
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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: (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。 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;
(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。
用符号 f c 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 fts 按下式计算:来自fts2F πA
《混凝土结构设计原理》6课后答案(最新版)
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作业七 裂缝与挠度8-1某门厅入口悬挑板m l 30=,板厚mm h 300=,配置ф16@200的HRB335钢筋,如图7-12。
混凝土为C30级,板上均布荷截标准值;永久荷截28m /kN g k =;可变荷载250m /kN .q k =(准永久值系数为1.0)。
试验算板的最大挠度是否满足《规范》允许挠度值的要求?习题8-1属于受弯构件的变形(挠度)验算问题。
【解题要点】:取1m 板宽为研究对象,计算跨度m 30=l ,弯矩组合标准值m ·25.382/)(20k k k kN l q g M =⋅⋅⋅=+=弯矩组合准永久值m ·25.382/)(20k q k q kN l q g M =⋅⋅⋅=+=ψ(依题意1=q ψ)混凝土C30,4c 2tk 100.3,mm /01.2,⨯==E N f ,按二(a )类环境,取c =20mm ,钢筋HRB335,67.6,100.2E 5s =⋅⋅⋅=⨯=αE ,mm 2770=⋅⋅⋅=h ,2s mm 1005=A 2.0134.065.01.1sq te tk<-==-= σρψf ,故取2.0=ψ8-2计算习题8-1中悬挑板的最大裂缝宽度。
习题8-2属于受弯构件的裂缝宽度验算问题。
【解题要点】:同理取1m 板宽为研究对象,计算跨度m 30=l ,内力及相关数据同上题。
但按式(7-13)计算时要求01.0te ≥ρ,故取01.0te =ρ。
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东南大学结构设计原理1-21章课后习题参考答
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东南大学结构设计原理1-21章课后习题参考答机构设计原理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。
结构设计原理课后习题
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结构设计原理课后习题一、基础理论结构设计是工程中非常重要的一环,它关乎着建筑物的安全性、稳定性和寿命。
为了培养学生的结构设计能力,以下是一些结构设计原理课后习题,供大家加深对结构设计的理解与应用。
1. 请简要解释结构设计的基本原理。
2. 结构设计中需要考虑哪些力学因素?3. 什么是荷载?荷载分为哪些类型?4. 受力分析在结构设计中的作用是什么?5. 为什么需要进行构件的尺寸和形状设计?二、数学模型与分析结构设计中,数学模型和分析是关键环节,通过建立准确的数学模型和进行分析,可以评估结构的性能和稳定性。
1. 结构设计中常用的数学方法有哪些?2. 请解释有限元分析在结构设计中的作用。
3. 数值模拟在结构设计中有何用途?4. 结构的稳定性如何进行分析?5. 受力与位移的关系如何用数学公式表示?三、结构优化设计结构设计的目标之一是尽可能提高结构的性能和效率。
通过结构优化设计,可以使结构在满足强度和稳定性要求的同时,减少材料的使用和成本。
1. 结构优化设计的基本原理是什么?2. 常见的结构优化设计方法有哪些?3. 如何从经济性角度考虑结构设计?4. 结构优化设计中需要解决哪些约束条件?5. 请举例说明结构优化设计的应用场景。
四、常见结构问题在实际的结构设计过程中,会遇到各种各样的问题和挑战。
解决这些问题需要结合理论与实践经验。
1. 如何解决不同材料结构的设计问题?2. 结构设计中常见的缺陷有哪些?如何解决?3. 如何应对结构受到的复杂荷载?4. 结构的防震设计应该注意哪些问题?5. 结构设计中的安全性考虑了哪些方面?五、结构实例分析通过对实际结构的分析和案例研究,可以更好地理解结构设计原理和方法。
1. 选择一个具体的建筑物或桥梁,分析其结构设计原理和优势。
2. 研究一个受力过程复杂的结构,对其进行荷载分析和稳定性评估。
3. 选择一个不同材料和形状的构件,比较其强度和稳定性。
4. 分析一个有振动问题的结构,探讨如何解决。
结构设计原理叶见曙版课后习题46章答案
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结构设计原理叶见曙版课后习题4-6章答案第四章:刚架结构的基本概念和分析方法习题4-1:定义刚架结构,列举其特点,并结合实际案例进行说明。
答案:刚架结构是指由多个构件通过铰接或者铰接与刚性连接的节点组成的一种框架结构。
刚架结构的特点包括:节点可以是铰接的或者刚性连接的,构件可以是线性弹性的,节点可以是刚性的或者可变形的。
实际案例:一栋多层钢结构办公楼。
楼房的框架结构由钢梁和钢柱组成,构件之间通过刚性连接的节点连接在一起,形成了一个整体刚性的结构。
这种刚架结构能够承受楼房的自重和外部荷载,并且具有良好的抗震性能。
习题4-2:对于下列刚架结构,判断其是否为静定结构,并说明理由。
a) 一个刚架结构,有10个节点和15个构件。
b) 一个刚架结构,有10个节点和12个构件。
答案: a) 这个刚架结构是静定结构。
刚架结构的节点数目n和构件数目m之间的关系为n=2m-3。
在这个刚架结构中,节点数目为10,构件数目为15,满足n=2m-3的关系,所以是静定结构。
b) 这个刚架结构不是静定结构。
刚架结构的节点数目n和构件数目m之间的关系为n=2m-3。
在这个刚架结构中,节点数目为10,构件数目为12,不满足n=2m-3的关系,所以不是静定结构。
习题4-3:刚架结构的静力分析方法包括哪些?简要说明其原理。
答案:刚架结构的静力分析方法包括平衡法、位移法和力法。
平衡法是基于力的平衡原理进行分析的方法。
在平衡法中,首先根据结构的几何特征和外部荷载确定节点的受力情况,然后根据节点的受力平衡条件,得到节点的受力大小和方向。
位移法是基于结构的位移和刚度关系进行分析的方法。
在位移法中,首先假设结构的节点位移,然后根据结构的刚度关系,计算出节点的受力大小和方向,最后通过迭代计算,得到结构的位移和受力。
力法是基于力的平衡原理和受力平衡条件进行分析的方法。
在力法中,首先根据结构的几何特征和外部荷载确定节点的受力情况,然后根据节点的受力平衡条件,得到节点的受力大小和方向,最后通过迭代计算,得到结构的位移和受力。
精编结构设计原理课后习题答叶见曙资料
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混凝土结构设计原理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。
教案结构设计原理课后习题答案(第三版).doc
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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AF 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。
结构设计原理课后习题答案
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结构设计原理课后习题答案一、介绍结构设计原理是建筑工程专业的一门重要课程,通过学习该课程,学生可以掌握建筑物结构设计的基本原理和方法。
在课后习题中,学生可以通过练习和思考来加深对知识的理解和掌握。
本文将给出结构设计原理课后习题的答案,帮助学生更好地完成学习任务。
二、单选题1. 在结构设计中,荷载与结构本身的重量和变形程度有关的是:答案:静力荷载2. 结构设计的第一步是:答案:确定结构的作用界限3. 梁的自重作用于:答案:跨中4. 结构中的水平力主要通过哪种构件传递?答案:墙体5. 绳子吊挂物体时,最高承载力出现在:答案:绳索的最低点三、填空题1. K值是结构弹性刚度系数。
当K值越大,结构的刚度越__________。
答案:大2. 钢筋混凝土的水泥砂浆是一种__________材料。
答案:复合3. 悬挑结构中,最大的受力部位是____________。
答案:悬挑端点四、解答题1. 结构受力分析是结构设计的重要环节,请简要描述结构受力分析的步骤。
答案:结构受力分析的步骤一般包括以下几个方面:首先,确定结构的受力情况,包括受力形式、作用方向等;其次,确定结构的荷载情况,包括永久荷载和可变荷载等;然后,根据结构的几何形状和约束条件,确定结构的受力传递路径,并对结构进行分析;最后,根据受力分析的结果,合理选择结构的截面尺寸和材料强度,满足结构设计的要求。
2. 请简要介绍杨氏模量的定义和计算方法。
答案:杨氏模量是材料的刚度系数,表示单位应变下的应力大小。
计算公式为杨氏模量 = 应力 / 应变。
应力是单位面积上的内力,应变是材料单位长度的变形量与原长度的比值。
杨氏模量是材料的基本力学性能之一,在结构设计中起着重要的作用。
五、总结通过解答上述课后习题,我们对结构设计原理有了更深入的了解。
在结构设计中,需要考虑荷载、材料的刚度、几何形状等因素,并进行受力分析和合理的设计。
掌握了这些基本原理和方法,我们能够设计出更安全、稳定的建筑结构。
钢结构设计原理宋高丽课后题答案第六章
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钢结构设计原理宋高丽课后题答案第六章单选题1.下列螺栓哪个级别不属于高强螺栓? [单选题] *A.4.8级(正确答案)B.8.8级C.10.9级D12.9级2.钢结构室外防腐涂膜的厚度不应小于? [单选题] *A.150μm(正确答案)B.125μmC. 100μmD.75μm3.立柱与基础之间的二次灌浆可以使用什么材料? [单选题] *A.高强混凝土B.M10水泥砂浆C.微膨胀细石混凝土(正确答案)D.环氧树脂4.高强螺栓安装过程中,若螺栓不能自由穿入时,可采用什么方法调整? [单选题] *A.气割扩孔B.电焊扩孔C.锉刀扩孔(正确答案)D.报废处理5.高强度螺栓连接副终拧后,螺栓丝扣外露应为? [单选题] *A.1-2扣B.2-3扣(正确答案)C.3-4扣D.4扣以上6.焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝错开的间距不宜小于? [单选题] *A.200(正确答案)B.250C.300D.3507.高强螺栓安装的紧固顺序应为? [单选题] *A.从两边向中间B.从一边到另一边C.从中间向两边(正确答案)D.现四角后中间8.钢结构焊接非破坏性检测不包含? [单选题] *A.磁粉检测B.渗透检测C.射线检测D.金相实验(正确答案)9.厚型防火涂料主要用于? [单选题] *A.钢柱(正确答案)B.钢梁C.雨棚D.楼梯平台10.钢柱脚采用钢垫板作支承时,每组垫板不得多于? [单选题] *A.2块B.3块C.4块D.5块(正确答案)判断题1、多节柱安装时,应从下层柱的轴线引上。
[判断题] *对错(正确答案)2、扭剪型高强螺栓梅花头,可以使用火焰或电焊切割。
[判断题] *对错(正确答案)3、高强螺栓连接处摩擦面应打磨光滑,清除浮锈。
[判断题] *对错(正确答案)4、钢结构涂装所用的防火底漆、封闭漆、中间漆、面漆成分性能应与防火涂料相容,不应与防火涂料产生化学反应。
[判断题] *对(正确答案)错5、普通螺栓作为永久性连接螺栓时,螺栓头和螺母侧应分别放置平垫圈,螺栓头侧放置的垫圈不应多于2个,螺母侧放置的垫圈不应多于1个。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
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《混凝土结构设计原理》思考题及习题(参考答案)第1章绪论思考题1.1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。
1.2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。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论,属于专业基础课内容;后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计,属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题:1)加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面;2)突出重点,并注意难点的学习;3)深刻理解重要的概念,熟练掌握设计计算的基本功,切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件,在(20±3)℃的温度和相对湿度为90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度确定的。
结构设计原理课后答案第三版(精品资料).doc
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【最新整理,下载后即可编辑】3-16.截面尺寸mm mm h b 500200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁,采用C25混凝土和HRB335级钢筋,I 类环境条件,安全等级为二级,最大弯矩组合设计值m kN M d⋅=145,试分别采用基本公式法和查表法进行截面设计(单筋截面)。
解:基本公式法: 查表可得:f 13.8MPacd=,f 280MPa sd =,γ0=1.0,b 0.56ξ=(1)求受压区高度x假设60s a mm =,则050060440h mm =-=,00()2d cd xM f bx h γ=-,代入数据得:61.01451013.82004402x x ⨯⨯=⨯-() 解之得:700()x mm =舍去, 01330.56440246.4b x mm h mm mm ξ=<=⨯=。
(2)受拉钢筋面积s A213.82001801311280cd s sd f bx A mm f ⨯⨯=== 配2Φ22和2Φ25,27609821742s A mm =+=实际配筋率min 01472 2.02%0.2%200431s A bh ρρ===>=⨯ (3).截面复核取混凝土保护层厚度为c=30mm ,钢筋分两排布置,两排钢筋之间净距取30mm 。
7606028.425.1/2982(3028.4/2)691742s a mm ⨯+++⨯+==()0500431s h a mm =-=02801742168246.413.8200b x mm h mm ξ⨯==<=⨯0()2u cd x M f bx h =-16813.8200168(431)2=⨯⨯⨯-0158.5145d kN m M kN m γ=>=设计合理。
截面设计如图:图3-16截面配筋图(尺寸单位:mm ) 查表法查表可得:13.8cd f MPa =,280sd f MPa =,γ0=1.0,0.56b ξ=02cd MA f bh ==621.014510=0.2713.8200440⨯⨯⨯⨯ 查表得0.410.56b ξξ=<=,00.795ξ=62001451014800.795280440s sd M A mm f h ξ⨯===⨯⨯其余配筋过程及截面复核过程同上。
结构设计原理习题答案
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结构设计原理习题答案一、设计问题描述本篇文章旨在提供结构设计原理习题的详细解答,以帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
以下是习题的具体解答。
二、习题解答1. 问题:请简要解释结构设计的基本原理。
答案:结构设计的基本原理是在满足结构安全、经济、美观的前提下,通过科学的计算方法,选取合适的材料和尺寸,确定合理的结构形式和连接方式,以达到预期的使用要求和设计目标。
2. 问题:结构设计中的荷载是指什么?答案:结构设计中的荷载是指外部施加在结构上的各种力量,包括静力荷载(如自重、活荷载等)、动力荷载(如风荷载、地震荷载等)以及温度荷载等。
荷载的大小和方向是结构设计中最重要的考虑因素之一。
3. 问题:什么是结构的刚度?答案:结构的刚度是指结构在受到外部荷载作用时产生形变的能力。
刚度与弹性模量、截面面积以及长度等因素有关,一般通过计算得出。
刚度越大,结构的形变越小,反之亦然。
4. 问题:结构的稳定性是什么意思?答案:结构的稳定性是指结构在受到外部荷载作用时保持平衡的能力。
当结构失去稳定性时,会发生整体倾覆或局部失稳的现象。
结构设计中需要考虑和保证结构的稳定性,以确保结构在使用过程中的安全性。
5. 问题:请简要解释结构的疲劳现象。
答案:结构的疲劳现象是指在循环荷载下,结构内部会出现微小的裂纹并逐渐扩展,导致结构的强度和刚度逐渐下降,最终引发结构的失效。
结构设计中需要考虑到疲劳现象对结构的影响,并采取相应的防护措施。
6. 问题:结构设计中,什么是预应力?答案:预应力是指在结构施工过程中对结构构件施加初始应力,使其在承受荷载时产生预期的内力分布和变形。
通过预应力的施加,可以有效提高结构的抗弯承载能力和整体刚度,延缓结构的疲劳破坏。
7. 问题:结构设计中,什么是构件的刚性连接和铰接连接?答案:构件的刚性连接是指构件之间通过刚性连接件(如焊接、螺栓连接等)进行连接,使得构件在力的作用下共同变形,形成一个整体。
而铰接连接是指构件之间通过铰链或轴承等可旋转连接件进行连接,允许构件之间有相对位移和转动。
结构设计原理练习题库及答案
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结构设计原理练习题库及答案1、钢筋用来代替混凝土()或协助混凝土()A、受拉受压B、受压受拉C、受压受压D、受拉受拉答案:A2、rLj——第j个可变作用的结构设计使用年限荷载调整系数。
公路桥涵结构的设计使用年限按现行《公路工程技术标准》(JTG B01 -2004)取值时,为()。
A、0.9B、0.8C、1.0D、1.1答案:C3、在钢筋绑扎搭接接头范围内的箍筋间距,当绑扎搭接钢筋受拉时,不应大于主钢筋直径的()倍,且不大于()mmA、4;100B、5;100C、4;200D、5;200答案:B4、()可分为短柱和长柱两种,它们的受力变形和破坏形态各不相同。
A、轴心抗拉构件B、轴心抗压构件C、轴心受压构件D、轴心受拉构件答案:C5、受弯构件斜截面抗剪配筋设计时计算剪力的取值规定,最大剪力取用距支座中心()处截面的数值。
A、hB、h/2C、h/3D、h/4答案:B6、有箍筋,弯起的钢筋和纵筋的梁称为()A、剪支梁B、有腹筋梁C、抗压板D、量挂梁答案:B7、斜压破坏的特点是随着作用的增加梁腹被一些平行的裂缝分割成许多倾斜的受压柱体,这些柱体最后在弯矩和剪力的复合作用下被压碎,因此斜压破坏又称为()。
A、腹板压坏B、受压压坏C、梁腹破坏D、斜拉破坏答案:A8、()是用胶结材料将天然石料,混凝土预制块等块材按一定规则砌筑而成的整体结构。
A、圬工结构B、木结构C、钢筋混凝土结构D、预应力混凝土结构答案:A9、横截面承载力计算适筋梁受压区高度X不能超过其()A、最大极限值B、最小极限值C、极限值D、任意值答案:A10、钢丝按外形分为光圆、()、刻痕三种,其代号分别为P.H.I。
A、弯肋B、深肋C、圆肋D、螺旋肋答案:D11、在外荷载作用下,构件有可能受破坏或变形过大而不能正常使用。
因而,在设计基本构件时,要求构件本身必须具有一定的抵抗破坏和抵抗变形等的能力,即“()”。
A、承载能力B、刚度C、强度D、柔韧度答案:A12、在满足保护层的前提下,简支梁的主钢筋应尽量布置在( ),以获得较大的内力偶臂节约钢材。
结构设计原理课后答案
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结构设计原理课后答案1. 结构设计原理课后答案:问题1:简述结构设计中的静力作用原理和实现方法。
答案:静力作用原理是指在结构设计中,通过分析和计算物体所受的静力加载,以确定结构的受力情况和相应的设计方案。
实现静力作用原理的方法主要有以下几种:(1) 静力平衡法:根据结构受力平衡的原理,将结构的受力情况转化为静力方程,通过求解静力方程,得到结构的受力状态。
(2) 静力相似法:通过将结构的几何形状进行缩放,使得相似模型的几何尺寸与实际结构相近,利用相似模型进行实验或计算,得到结构的受力状态。
(3) 弹性力学方法:利用弹性力学理论,通过建立结构的受力方程和边界条件,求解结构的位移和应力分布,从而确定结构的受力状态。
(4) 有限元法:将结构划分成有限数量的小单元,通过建立节点和单元之间的代数关系,利用有限元法进行计算,得到结构的受力和变形情况。
(5) 动力学分析法:将结构的受力过程视为动力学问题,通过建立结构的动力学方程和边界条件,求解结构的动力学响应,得到结构的受力状态。
问题2:简述结构设计中的受力分析原理和方法。
答案:受力分析是指将已知的外力作用于结构上,通过力学分析的方法,确定结构的受力情况和相应的设计方案。
受力分析的原理和方法主要包括以下几方面:(1) 受力平衡原理:根据静力学的原理,对结构所受的外力和内力进行平衡分析,使得结构处于受力平衡状态。
(2) 受力传递原理:结构上的力被传递到结构的各个部分,最终通过支座和地基传递到地下,根据受力传递原理,确定结构各部分的受力情况。
(3) 受力分布原理:根据结构的几何形状和刚度分布,分析结构上的力沿结构的各个部分的分布情况,确定结构各部分的受力状态。
(4) 受力模型方法:将结构简化为受力模型,通过建立受力模型的力学方程和边界条件,求解受力模型的受力情况,从而确定结构的受力状态。
(5) 受力试验方法:通过对结构进行试验,测量结构的变形和应力分布,从而确定结构的受力状态。
结构设计原理第六章受压构件习题及答案
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第六章受压构件正截面承截力一、选择题1.轴心受压构件在受力过程中钢筋和砼的应力重分布均()A .存在;B. 不存在。
2.轴心压力对构件抗剪承载力的影响是()A .凡有轴向压力都可提高构件的抗剪承载力,抗剪承载力随着轴向压力的提高而提高;B .轴向压力对构件的抗剪承载力有提高作用,但是轴向压力太大时,构件将发生偏压破坏;C .无影响。
3.大偏心受压构件的破坏特征是:()A .靠近纵向力作用一侧的钢筋和砼应力不定,而另一侧受拉钢筋拉屈;B .远离纵向力作用一侧的钢筋首先被拉屈,随后另一侧钢筋压屈、砼亦被压碎;C .远离纵向力作用一侧的钢筋应力不定,而另一侧钢筋压屈,砼亦压碎。
4.钢筋砼柱发生小偏压破坏的条件是:()A .偏心距较大,且受拉钢筋配置不多;B .受拉钢筋配置过少;C .偏心距较大,但受压钢筋配置过多;D .偏心距较小,或偏心距较大,但受拉钢筋配置过多。
5.大小偏压破坏的主要区别是:()A .偏心距的大小;B .受压一侧砼是否达到极限压应变;C .截面破坏时受压钢筋是否屈服;D .截面破坏时受拉钢筋是否屈服。
6.在设计双筋梁、大偏压和大偏拉构件中要求2s x a '≥的条件是为了:()A .防止受压钢筋压屈;B .保证受压钢筋在构件破坏时能达到设计屈服强度y f ';C .避免y f '> 400N/mm 2。
7.对称配筋的矩形截面偏心受压构件(C20,HRB335级钢),若经计算,0.3,0.65i o e h ηξ>=,则应按( )构件计算。
A .小偏压; B. 大偏压; C. 界限破坏。
8.对b ×h o ,f c ,f y ,y f '均相同的大偏心受压截面,若已知M 2>M 1,N 2>N 1,则在下面四组内力中要求配筋最多的一组内力是()A .(M 1,N 2); B.(M 2,N 1); C. ( M 2,N 2); D. (M 1,N 1)。
结构设计原理-叶见曙版-课后习题4-6章(附答案)
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第四章4-1钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种?各在什么情况下发生?答:斜拉破坏,发生在剪跨比比较大(3>m )时;剪压破坏,发生在剪跨比在31≤≤m 时; 斜压破坏,发生在剪跨比1<m 时。
4-2 影响钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯能力的主要因素有哪些?答:主要因素有剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。
4-3 钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载力基本公式的适用范围是什么?公式的上下限物理意义是什么?答:适用范围:1)截面尺寸需满足()0,3d 01051.0bh f V k cu -⨯≤γ 2)按构造要求配置箍筋()023d 01051.0bh f V td αγ-⨯≤物理意义:1)上限值:截面最小尺寸;2)下限值:按构造要求配置钢筋 4-5 解释以下术语答:剪跨比:剪跨比是一个无量纲常数,用0m Vh M =来表示,此处M 和V 分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,h 为截面有效高度。
配筋率:v sv sv bS A =ρ剪压破坏:随着荷载的增大,梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成临界斜裂缝。
临界斜裂缝出现后,梁承受的荷载还能继续增加,而斜裂缝伸展至荷载垫板下,直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力、剪应力及荷载引起的竖向局部压应力的共同作用下被压酥而破坏。
这种破坏为剪压破坏。
斜截面投影长度:是纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度,其大小与有效高度和剪跨比有关。
充分利用点:所有钢筋的强度被充分利用的点 不需要点:不需要设置钢筋的点弯矩包络图:沿梁长度各截面上弯矩组合设计值的分布图抵抗弯矩图:又称材料图,是沿梁长度各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图,即表示各正截面所具有的抗弯承载力。
4-6 钢筋混凝土抗剪承载力复核时,如何选择复核截面?答:《公路桥规》规定,在进行钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪承载力复核时,其复核位置应按照下列规定选取:1)距支座中心h/2处的截面2)受拉区弯起钢筋弯起处的截面以及锚于受拉区的纵向受拉钢筋开始不受力处的截面3)箍筋数量或间距有改变处的截面 4)梁的肋板宽度改变处的截面 4-7 试述纵向钢筋在支座处锚固有哪些规定?答:《公路桥规》有以下规定:1)在钢筋混凝土梁的支点处,应至少有两根且不少于总数1/5的下层受拉主钢筋通过;2) 底层两外侧之间不向上弯曲的受拉主钢筋,伸出支点截面以外的长度应不小于10d ;对环氧树脂涂层钢筋应不小于12.5d ,d 为受拉钢筋直径。
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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 =γ
2.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。
钢筋混凝土受弯构件的预拱度可按下列规定设置:
(1)当由作用短期效应组合并考虑作用长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径的1/1600时,可不设预拱度;
(2)当不符合上述规定时应设预拱度,且其值应按结构自重和1/2可变作用频遇值计算的长期挠度值之和采用。
设置预拱度的条件是由作用短期效应组合并考虑作用长期效应影响产生的长期挠度超过计算跨径的1/1600。
7.受弯构件的预拱度值取多少?
答:当由作用短期效应组合并考虑作用长期效应影响产生的长期挠度超过计算跨径的1/1600时,按结构自重和1/2可变作用频遇值计算的长期挠度值之和采用。
8.钢筋混凝土结构的裂缝有哪些类型?
答:(1)由作用效应(如弯矩、剪力、扭矩及拉力等)引起的裂缝;
(2)由外加变形或约束变形引起的裂缝;
(3)钢筋锈蚀裂缝。
9.什么是正常裂缝?什么是非正常裂缝?
答:由作用效应(如弯矩、剪力、扭矩及拉力等)引起的裂缝,这种裂缝总是要产生的,习惯上称之为正常裂缝。
由外加变形或约束变形引起的裂缝、钢筋锈蚀裂缝称为非正常裂缝。
10.裂缝的计算方法有哪些?
答:第一类是以黏结一滑移理论为基础的半理论半经验的计算方法,按照这种理论,裂缝的间距取决于钢筋与混凝土间黏结应力的分布,裂缝的开展是由于钢筋与混凝土间的变形不再维持协调,出现相对滑移而产生。
第二类是以数理统计为基础的经验计算方法,即从大量的试验资料中分析影响裂缝的各种因素,保留主要因素,舍去次要因素,给出简单适用而又有一定可靠性的经验计算公式。
11.影响裂缝宽度的主要因素有哪些?
答:(1)受拉钢筋应力σs。
(2)受拉钢筋直径。
(3)受拉钢筋配筋率。
(4)混凝土保护层厚度。
(5)受拉钢筋的外形影响。
(6)荷载作用性质的影响。
(7)构件形式的影响。
12.裂缝宽度计算公式中的“C1、C2、C3”分别指什么?它们如何取值?
答:C1为钢筋表面形状的系数,对光面钢筋,C1=1.4;对带肋钢筋,C1=1.0;C2为作用(或荷载)长期效应影响系数,C2=1+0.5N1/N s,其中N1和N s分别为按作用(或荷载)长期效应组合和短期效应组合计算的内力值(弯矩或轴向力);C2为与构件受力性质有关的系数,当为钢筋混凝土板式受弯构件时,C3=1.15,其他受弯构件C3=1.0,轴心受拉构件C3=1.2,偏心受拉构件C3=1.1,偏心受压构件C3=0.9。
13.纵向受拉钢筋的配筋率对裂缝宽度有无影响?其值计算有何规定?
答:当钢筋直径相同、钢筋应力大致相同的情况下,裂缝宽度随着钢筋配筋率的增加而减小,当配筋率接近某一数值,裂缝宽度接近不变。
14.《桥规》(JTG D62—2004)中对裂缝宽度有何规定?
答:《桥规》(JTG D62—2004)规定,钢筋混凝土构件,其计算的最大裂缝宽度不应超过下列规定的限值:I类和II类环境0.20 mm,III类和IV类环境为0.15 mm。
15.钢筋混凝土构件中的裂缝对结构有哪些不利的影响?
答:某些裂缝的发生或发展,将会影响结构的使用寿命,会导致钢筋锈蚀,有可能带来重大的工程事故;
16.工程如何通过构造措施防止过大或集中的裂缝?
答:在施工中保证混凝土的密实性;在设计上采用必要的保护层厚度;合理的配筋,特别是构造配筋,细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸,可有效避免构造性裂缝的产生。