结构设计原理试题

结构设计原理试题

《结构设计原理》复习题

四、简答题:

1(在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土为什么能长期共同工作,钢筋混凝土结构对钢筋性能有什么要求, 2(按容许应力法进行抗弯强度计算时，采用了那些基本假定,

3(何谓塑性破坏,何谓脆性破坏,如何保证钢筋混凝土梁不发生脆性破坏, 4(斜截面抗剪强度的计算位置,

5(何谓预应力损失,预应力混凝土结构中要考虑哪些预应力损失,

6(在预应力钢筋混凝土构件中，先张法及后张法的施工工艺。

五计算题:

'1. 已知T形梁的截面尺寸为,,b,1800mm, b,200mmh=600mmf

'h,90mm,混凝土强度等级为C20，二级钢筋，设计弯矩。求所需的受拉钢筋面积。M,216kNmAfs(，，) f,310MPaa=70mmf,11MPayc

2. 某钢筋混凝土梁的截面尺寸为，配有418的钢筋，如下图所示。混凝土强度等级为250mm500mm，

2C20，设计弯矩M,90kNm。问此梁是否安全。(f,210MPa，，，

A1017mm,f,11MPaycs

，) ,,0.15%,,0.544bmin

第2题截面图

《结构设计原理》复习题参考答案

名词解释

1. 混凝土保护层:由构件表面到钢筋外边缘间的一层混凝土。

1. 徐变:混凝土在长期荷载作用下，其变形随时间的延长而增大的现象称为徐变。

2. 预应力混凝土结构:所谓预应力混凝土结构，就是在结构承受外荷载之前，先对混凝土预加压力，事先

人为地对结构造成一种应力状态，使之可以抵消由于外荷载产生的全部或部分拉应力。

,3. 混凝土立方体抗压强度:用标准尺寸立方体试件，在标准条件下(温度20 3摄氏度，相对湿度在90%

以上)，养护28天，用标准试验方法，测得得抗压强度极限值。

4. 超筋梁:如果拉区钢筋配置过多，则在钢筋应力尚未达到屈服强度前，因受压区边缘混凝土的压应变先

达到极限，混凝土被压碎，构件达到破坏阶段，这种梁常称为“超筋梁”。

5. 材料抵抗弯矩图:又称材料图，是表示梁每一截面所能承担最大弯矩值。

6. 预应力损失:由于材料性能和施工工艺的影响，预应力钢筋中的预应力值将逐渐减小，这种现象称为预

应力损失。、

7. 弯矩包络图:根据荷载组合计算得到的在各个截面最不利的弯矩值。

三. 简答题:

1.在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土为什么能长期共同工作,钢筋混凝土结构对钢筋性能有什么要求,

答:在钢筋混凝土结构中，钢筋与混凝土能有机地结合并共同工作，一般是建立在以下三点基础上:钢筋与混凝土之间存在粘结力;钢筋与混凝土的温度线膨胀系数大致相同;混凝土对钢筋的保护作用。

钢筋混凝土对钢筋性能的要求:具有适当的屈强比;有足够的塑性;可焊性;低温性能;与混凝土有良好的粘结力。

2. 按容许应力法进行抗弯强度计算时，采用了那些基本假定,

答:钢筋混凝土受弯构件按容许应力法计算理论，是以第?阶段应力图形为计算基础，为简化应力

图形，使计算方法比较简单实用，作以下几点假定:

(1)平截面假定

所有与梁纵向垂直的截面，在梁受力弯曲后仍保持为平面。

(2)弹性体假定

在第?阶段，受压区混凝土的塑性变形还不大，可以近似地将混凝土看作弹性材料，也就是假

定应力与应变成正比。

(3)受拉区混凝土不参加工作

实际上，在第?阶段时，受拉区混凝土仍有一小部分参加工作，但其作用很小，可以略去不计，

认为全部拉力均有钢筋承受。

3(何谓塑性破坏,何谓脆性破坏,如何保证钢筋混凝土梁不发生脆性破坏, 答:如受拉区钢筋配置合适，梁在破坏之前其混凝土裂缝开展较宽，梁的挠度较大，破坏过程比较缓慢，这种破坏称为“塑性破坏”。

如受拉区钢筋配置过多，则在钢筋应力尚未达到屈服强度前，因受压区边缘混凝土的压应变首先达到屈服，混凝土被压碎，构件到达破坏阶段。其混凝土裂缝开展不大，梁的挠度较小，破坏在无明显征兆的情况下突然发生。这种破坏为“脆性破坏”。

配筋梁应为适筋梁，避免配筋过多的超筋梁和配筋过少的少筋梁。

4. 斜截面抗剪强度的计算位置,

答:斜截面抗剪强度的计算位置:

(1)支座边缘处;(2)弯筋弯起点处;(3)箍筋直径或间距改变处;(4)沿梁长截面尺寸变化处。

5(何谓预应力损失,预应力混凝土结构中要考虑哪些预应力损失,

答:由于材料性能和施工工艺的影响，预应力钢筋中的预应力值将逐渐减小。这种现象称为预应力损

失。

预应力混凝土结构中要考虑下列预应力损失:

(1)混凝土收缩和徐变引起的预应力损失(2)钢筋松弛引起的预应力损失

(3)锚具变形、钢丝回缩和接缝压缩引起的预应力损失

(4)预应力钢筋与管道间的摩擦引起的应力损失

(5)钢筋与台座间的温差引起的应力损失

6)混凝土弹性压缩引起的应力损失 (

6. 在预应力钢筋混凝土构件中，先张法及后张法的施工工艺。

答:后张法是在灌注混凝土时，预应力钢筋可以事先放在埋于梁体混凝土内的套管中，或

者用制孔器在构件中预留出比钢筋粗的孔道，待混凝土结硬达到一定强度后，将预应力钢筋穿

入孔道内，再进行张拉。

先张法是在灌注混凝土之前，凭借台座等设备，先张拉钢筋，后浇筑混凝土。待混凝

土达到足够强度后，放张预应力钢筋。

五计算题:(8分)

1. 解:，，, a=70mmh,,,60070530mmf,310MPaf,11MPayc0

',,h90f'>M 11180090(530)825kNmfbhh,,，，，,,,,cff0,,22,,

'b属于第一类型T形梁，即按照宽度为的矩形梁计算。 f

6112，,A1120.0389，,，M21610，0,,,0.98,

A,,,0.038900'2222fbh111800530，，cf0

6M21610，2 A,,,1341mms,fh3100.98530，，y00

22. 解:，， f,210MPaA1017mm,f,11MPaycs

fA2101017，ys中性轴位置: 81.36mmx,,,11250fb，c

x1,,极限弯矩:Mfbxh,,,，，,，()1125081.3646581.36 uc0,,22,,

,94.94kNm

M,90kNm现 < (故安全) M,94.94kNmu

检验最大配筋率: (可) ,h,，,0.544465253mm>81.36b0

A1017s检验最小配筋率:,,,,,, (可) =0.0878.7%min，bh2504650