结构设计原理课后答案第三版汇编
混凝土结构设计原理第三版_沈蒲生版课后习题答案
3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H ＝5.4m,计算长度L0=,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f '=360N/2mm 0l =⨯6.75m 按构造要求取构件长细比：:15l b = 即b=l 0=⨯15=450mm 设该柱截面为方形，则b ⨯h=450mm ⨯450mm 查表3-1得：ϑ=S A '=(N-0.9ϑc f A ）/0.9ϑy f '=4140100.90.8959.64504500.90.895360⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯mm<0.1943按照构造配筋取00min 0.6P =（00000.63≤P ≤） ∴S A '＝000.6bh =000.64504501215⨯⨯=2mm选配钢筋，查附表11-1得，420（S A '＝12562mm ）箍筋按构造要求选取，取s=250mm ，d=6mm3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高 4.0m ，计算高度L0==2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。
C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。
试问柱截面是否安全？『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f '=360N/2mm 计算长度0l =＝/ 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得：ϑ=考虑轴心受压∴R ＝ϑ（y f 'S c SA f A '+）=0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯==p ∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。
3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm ，柱高5.0m,计算高度L0==3.5m,配HRB400钢筋1016（As/=2010mm2），C30混泥土，螺旋箍筋采用R235，直径为12mm ，螺距为s=50mm 。
高层建筑结构设计第三版答案课后题和答案
高层建筑结构设计第三版答案课后题和答案
1、设计建筑物的立面时，主要考虑什么因素?
A:设计建筑物的立面时，主要考虑的因素有：结构的力学性能和刚度，建筑外形的功能性能，空间组织的安排及活动空间的划分，立面的外
观美观性和装饰性，建筑物适应环境要求及节能减排，施工技术和施
工施工费用等。
2、建筑物的节能减排如何保证?
A:建筑物节能减排的方法一般有：一是设计的立面采用低热负荷的金
属结构构成，利用太阳能热量作为建筑物的可再生能源；二是可采用
微电子技术进行人造光调光、节能控制和室内环境调控；三是采用现
代化新型装饰材料和新型热保护系统；四是节约用电，采用智能控制
照明器具及定额电器；五是建设绿色建筑，实行全生命周期节能管理，采用智能控制技术。
结构设计原理课后答案第三版(供参考)
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 13.8MPa cd =，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 x M f bx h γ=-，代入数据得：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 A配2Φ22和2Φ25，27609821742s A mm =+=实际配筋率(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 。
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=020cd M A f bh ==621.014510=0.2713.8200440⨯⨯⨯⨯ 查表得0.410.56b ξξ=<=，00.795ξ=其余配筋过程及截面复核过程同上。
3-17 .截面尺寸mm mm h b 450200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁。
采用C20混凝土和HRB335级钢筋（3ɸ16），截面构造如图3-41，弯矩计算值m kM M M d ⋅==660γ，复合截面是否安全？图3-17（mm ）解：查表得：13.8cd f MPa =， 1.06td f MPa =，280sd f MPa =，0.56b ξ=，40s a mm = 0410h mm =，2603s A mm =，保护层厚度c=4018.42-=30.8mm>30mm 。
(第三版)结构设计原理课后习题答案(1--9章)
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第三版-沈蒲生版课后习题答案
3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H ＝5.4m,计算长度L0=1.25H,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
『解』查表得：1α=1.0 , c f =9.6N/2mm , y f '=360N/2mm 0l =1.25⨯5.4＝6.75m按构造要求取构件长细比：:15l b = 即b=l 0=6.75⨯103/15=450mm 设该柱截面为方形，则b ⨯h=450mm ⨯450mm 查表3-1得：ϑ=0.895S A '=(N-0.9ϑc f A ）/0.9ϑy f '=4140100.90.8959.64504500.90.895360⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯mm<0.1943按照构造配筋取00min 0.6P =（00000.63≤P ≤） ∴S A '＝000.6bh =000.64504501215⨯⨯=2mm选配钢筋，查附表11-1得，420（S A '＝12562mm ）箍筋按构造要求选取，取s=250mm ，d=6mm3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高4.0m ，计算高度L0=0.7H=2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。
C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。
试问柱截面是否安全？『解』查表得：1α=1.0 , c f =14.3N/2mm , y f '=360N/2mm 计算长度0l =0.7H ＝2.8m/ 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得：ϑ=0.962考虑轴心受压∴R ＝0.9ϑ（y f 'S c SA f A '+）=0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯==p ∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。
结构设计原理课后习题答案(第三版)【可编辑范本】
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。
结构设计原理课后题答案
#### 第一章绪论问答题 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。
它包括素混凝土结构、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，能够有效承受各种类型的荷载。
问答题 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：以简支梁为例，素混凝土简支梁在跨中有集中荷载作用时，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，导致梁被拉断而破坏，这种破坏是无明显预兆的脆性破坏。
而钢筋混凝土梁，即使在受拉区配置了受拉钢筋，其受拉区也会开裂，但开裂后，钢筋能够承担拉力，直至钢筋屈服，受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载，构件破坏。
因此，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，且破坏是延性的。
问答题 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基础条件包括：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。
问答题 4：混凝土结构有什么优缺点？答：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，便于施工。
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。
混凝土结构的缺点有：1. 自重大，对地基要求较高。
2. 抗裂性差，需要特别注意裂缝控制。
3. 承载力有限，在设计时需考虑安全系数。
4. 施工复杂，对施工技术和质量要求较高。
5. 加固困难，一旦出现问题，修复较为困难。
问答题 5：房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么？答：房屋混凝土结构中各个构件的受力特点如下：1. 柱：主要承受压力，要求具有良好的抗压性能。
混凝土结构设计原理第三版_沈蒲生版课后习题答案
查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得：
f2f2
1= ,lc= N/mm,y=210N/mm,b=
M
s=1fcbh；=200
46521.0
11.9=
查附表4—1得=<
b=
所需纵筋面积as：
1fc
1.0 11.9
AS=bh0fy=
200
2
=1419mm
A5minbh=% 200
l/b 2.8/0.25 11.2查表3-1得：=
考虑轴心受压R=(fyAsfcAs)
=
该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。
3-3已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm，柱高5.0m,计算高度L0==3.5m,配HRB400钢筋10 16(As/=2010mm2),C30混泥土，螺旋箍筋采用R235,直径为12mm,螺距为
s=50mm。试确定此柱的承载力。
『解』查表得：
1=
2f2f2
fc=mm,Ty=360N/mmfy=210N/mm
l°/d7ຫໍສະໝຸດ 12Acord24
2
196250mm
Assl
d24
2
113.04mm
Asso
dASSL
S3.14 500 113.04/503549.456mm2
柱的承载力n=0.9(fcAcorfyAfyAso2a)
设该柱截面为方形，则b h=450mm 450mm
查表3-1得：=
140 10
A=(N-0.9fcA)/0.9fy=0.9 0.895 360mm<0.1943
按照构造配筋取min0.6%(0.6%3%)
A
选配钢筋，查附表11-1得，4竝20(AS=1256mm2)
钢结构基本原理第三版课后习题答案
3.1 试设计图所示的用双层盖板和角焊缝的对接连接。
采用Q235钢，手工焊，焊条为E4311，轴心拉力N ＝1400KN(静载，设计值)。
主板-20×420。
解 盖板横截面按等强度原则确定，即盖板横截面积不应小于被连接板件的横截面积．因此盖板钢材选Q235钢，横截面为-12×400，总面积A 1为A1＝2×12×400＝9600mm 2＞A ＝420×20＝8400mm 2直角角焊缝的强度设计值w f f ＝160N ／mm 2(查自附表1.3)角焊缝的焊脚尺寸：较薄主体金属板的厚度t ＝12mm ，因此，h = t-2= 12-2=10mm ；较厚主体金属板的厚度t ＝20mm ，因此，min ,f h ＝1.5t ＝＝6.7mm ≈7mm ，所以，取角焊缝的焊脚尺寸f h ＝10mm ，满足：max ,f h ≥f h ≥min ,f ha)采用侧面角焊缝时 因为b ＝400mm ＞200mm(t ＝12mm)因此加直径d ＝15mm 的焊钉4个，由于焊钉施焊质量不易保证，仅考虑它起构造作用。
侧面角焊缝的计算长度w l 为w l ＝N ／(4f h w f f )＝1.4×106／(4×0.7×10×160)＝312.5mm满足min ,w l = 8f h = 8×10 ＝80mm ＜w l ＜60f h ＝60×10＝600mm 条件。
侧面角焊缝的实际长度f l 为f l ＝w l + 2f h ＝312.5＋20＝332.5mm,取340mm 如果被连板件间留出缝隙10mm ，则盖板长度l 为 l = 2f l +10 = 2×340+10 = 690mmb)采用三面围焊时 正面角焊缝承担的力3N 为3N ＝e h B f βw f f ×2＝0.7×10×400×1.22×160×2＝1.093×106N 侧面角焊缝的计算长度w l 为w l ＝(N -3N )／(4e h w f f )＝(1.4×106-1.093×106)/(4×0.7×10×160)＝69mm w l =80mm w,min l ≤＝ 8f h ＝8×10＝80mm ，取w l =min ,w l =80mm由于此时的侧面角焊缝只有一端受起落弧影响，故侧面角焊缝的实际长度f l 为 f l ＝w l ＋f h = 80＋10 ＝ 90mm ，取90mm ，则盖板长度l 为 l ＝2f l +10＝2×90十10＝190mm3.2 如图为双角钢和节点板的角焊缝连接。
结构设计原理习题(1)汇编
第1章 复习思考题与习题1-1 配置在混凝土梁截面受拉区的钢筋其作用是什么？1-2解释下列名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土轴心抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。
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－应变曲线的因素有哪些？1-4 什么是混凝土的徐变？影响混凝土徐变的因素有哪些？1-5混凝土的徐变变形和收缩变形都是随时间变化的，两者有哪些不同？1-6 公路桥梁的钢筋混凝土结构通常采用普通热轧钢筋。
普通热轧钢筋的受拉应力－应变曲线有何特点？《公路桥规》规定使用的普通热轧钢筋有哪些强度等级，其代号是什么？1-7什么是钢筋和混凝土之间的粘结力、粘结强度？保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力需要采取哪些措施？1-8混凝土弹性模量有哪几种表示方法？其定义和表达式是什么？影响因素有哪些？第2章 复习思考题与习题2-1桥梁结构的功能包括哪几方面的内容?何谓结构的可靠性、可靠度?2-2 结构的设计基准期和使用寿命有何区别?2-3什么叫极限状态?我国《公路桥规》规定了哪两类结构的极限状态?2-4试解释以下名词：作用、直接作用、间接作用、抗力。
2-5 我国《公路桥规》规定了结构设计的哪三种状况?2-6 结构承载能力极限状态和正常使用极限状态设计计算的原则是什么?2-7什么是材料强度的标准值和设计值?2-8作用分为几类?什么是作用的标准值，可变作用的准永久值，可变作用的频域值?2-9什么是混凝土的耐久性？影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些?2-10 混凝土结构耐久性设计应从哪些方面采取措施?2-11 桥梁结构使用环境根据其对混凝土耐久性的影响可划分为哪几类？2-12 对桥梁结构混凝土耐久性的基本要求有哪些？2-13钢筋混凝土梁的支点截面处，结构重力产生的剪力标准值V Gk=187.01kN；汽车荷载产生的剪力标准值V Q1k=261.76kN，冲击系数(1+ )=1.19；人群荷载产生的剪力标准值V Q2k=57.2kN；温度梯度作用产生的剪力标准值V Q3k=41.5kN，试进行承载力极限状态和正常使用极限状态设计时的作用效应组合计算。
结构设计原理课后答案第三版(精品资料).doc
【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。
结构力学第三版课后习题答案精选全文
20kN/m
M图
4.5kN
8.98
4
4.5
6 11
4.5 FQ图
M图 (kN.m)
FQ图(kN)
37
3.3 静定平面刚架
必作题： P.109 3-3 (b) (d) (f) (j) P.110 3-4 (a — i) P.111 3-7 (a) P.112 3-8 (a) (d)
选作题： P.109 3-3 (a) (e) (g) (l) P.112 3-8 (c) P.112 3-9 (a) P.113 3-11
2
P.37 2-1(b)
1
2
3
三链杆交于一点，瞬变
3
P.37 2-2(b)
4几何不变，无多余约束5P.37 2-3(c)
有一个多余 约束
1
2 3
几何不变，有一个多余约束
6
P.37 2-4(d)
O(I、III) O(II、III) I
II
1
2
O(I、II)
III
铰O(I、II)、 O(II、III)的连线与1、2两链 杆不平行，体系几何不变，无多余约束
2.5m 5m 5m 2.5m
FN图
60
3.4 静定平面桁架
必作题：
P.113 P.114 P.115
选作题：
P.116 P.117
3-13 (b) (d) (f) 3-14 (a) (b) (c) 3-17 (a) (d)
3-18 (a) 3-20
P.116 3-18 (b)
61
P.113 3-13 (b) 分析桁架类型，指出零杆
FP
联合桁架，10根零杆。
62
P.113 3-13 (d) 分析桁架类型，指出零杆
结构设计原理课后答案解析第三版
边梁的受压翼板有效宽度
1
b
' f
b
6h
' f
1 2200 80 6 180 2260mm
bf min 2
2
2
1' b
1
bf
bf
2200 80 (1100 80) 2200 mm
22
2
所以，边梁的受压翼缘板的有效宽度为 2200mm 。
3-23. 计算跨径 L 12.6mm的钢筋混凝土简支梁，中梁间距为 2.1m,截面尺
) 2
158.5kN m 0M d 145kN m
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：
fcd 1 3 .M8Pa ， f sd 280 MPa ，γ0=1.0， b 0.56
M
1.0 145 106
A0 fcdbh02 = 13.8 200 440 2 =0.27
f sd
280
取 Φ8@110mm，单位板宽钢筋面积 As 457mm2 ，混凝土保护层厚度 c 25 9.3 20.25mm 20mm ， 2
实际配筋率：
As
457
100% 3.97% > min
bh0 1000 115
45 f td f sd
0.2%
0.22%
受力主钢筋位置及截面布筋示意图：
题 3-18 图（ mm ）
3-19. 截面尺寸 b h 200mm 500mm的钢筋混凝土矩形截面梁，采用 C20
混凝土和 HRB335 级钢筋； I 类环境条件，安全等级为一级；最大弯矩组合设计
值 M d 190kN m, 试按双筋截面求所需的钢筋截面积并进行截面布置。
结构设计原理课后习题答案解析(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。
结构设计原理课后题答案
结构设计原理课后题答案一、单项选择题1. 为了防止受弯构件少筋破坏，应适用的条件是：A. 钢筋配筋率较高B. 钢筋配筋率较低C. 钢筋配筋率适中D. 钢筋配筋率无要求答案：A2. 混凝土的双向受压强度与压应力的比值有关，当横向应力与轴向应力之比为：A. 0.5B. 1C. 1.5D. 2答案：C3. 当环境类别为一类，混凝土等级为C25时，一般梁的混凝土保护层厚度取：A. 20mmB. 25mmC. 30mmD. 35mm答案：B4. 混凝土立方体抗压强度标准值的保证率为：A. 95%B. 97.5%C. 99%D. 99.5%答案：B5. 在混凝土轴心受压短柱中，规定混凝土的极限压应变控制在：A. 0.003以内B. 0.005以内C. 0.007以内D. 0.009以内答案：C6. 热轧钢筋均能达到抗压屈服强度：A. 正确B. 错误答案：A7. 热处理钢筋可以达到屈服强度：A. 正确B. 错误答案：A8. 混凝土强度越高，钢筋的应力就越高：A. 正确B. 错误答案：A9. 与混凝土无关，各级钢筋都能达到自身的屈服强度：A. 正确B. 错误答案：A10. 对于大偏心受压构件，有：A. εu不变时，μ越大越危险B. εu不变时，μ越小越危险C. μ不变时，εu越大越危险D. μ不变时，εu越小越危险答案：A二、多项选择题1. 混凝土结构设计的主要内容包括：A. 结构选型B. 材料选择C. 构件截面设计D. 施工方案E. 结构施工图设计答案：A、B、C、E2. 钢筋混凝土梁的受力特点包括：A. 跨中受弯B. 支座受剪C. 支座受压D. 跨中受压E. 支座受拉答案：A、B、C3. 混凝土结构设计的基本原则包括：A. 安全性原则B. 经济性原则C. 适用性原则D. 耐久性原则E. 美观性原则答案：A、B、C、D4. 混凝土结构设计中，影响截面尺寸的因素包括：A. 结构荷载B. 材料性能C. 结构形式D. 地基条件E. 施工方法答案：A、B、C、D5. 钢筋混凝土梁的正截面破坏形式包括：A. 超筋破坏B. 少筋破坏C. 适筋破坏D. 脆性破坏E. 塑性破坏答案：A、B、C三、判断题1. 混凝土结构设计的主要目的是保证结构的安全性。
结构设计原理课后答案
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。
结构设计原理课后答案第三版
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 x M f bx h γ=-，代入数据得：61.01451013.82004402xx ⨯⨯=⨯-（） 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。
混凝土结构设计原理(第三版)第一章和第二章答案
混凝土结构的设计方法一、填空题1、结构的 、 、 统称为结构的可靠性。
2. 阳台的整体倾覆应为不满足 极限状态。
3、结构功能的极限状态分为 和 两类。
4、我国规定的设计基准期是 年。
5、结构完成预定功能的规定条件是、 、-----。
6、荷载效应S 和抗力R 之间的关系不同，结构构件将处于不同的状态，当 时，结构处于安全状态；当 时，结构处于极限状态；当S ＞R 时，结构处于 状态。
7、失效概率P f 的大小可以通过可靠指标β来度量，即β越大，P f 。
8、工程设计时，一般先按 极限状态设计结构构件，再按 极限状态验算。
9、现阶段建筑结构设计方法是 设计法.二、判断题1、结构的可靠度是指：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值（ ）。
2、钢筋强度标准值的保证率为97.73%。
HPB235级钢筋设计强度210N/mm 2，意味着尚有2.27%的钢筋强度低于210N/mm 2。
（ ）3、结构设计的基准期一般为50年。
即在50年内，结构是可靠的，超过50年结构就失效。
（ ）4、构件只要在正常使用中变形及裂缝不超过《规范》规定的允许值，承载力计算就没问题。
（ ）5、某结构构件因过度的塑性变形而不适于继续承载，属于正常使用极限状态的问题。
（ ）6、截面承载能力计算是从承载能力极限状态出发，裂缝和变形的计算是从正常使用极限状态出发的。
（ ）7、计算构件承载力时，荷载应取设计值。
（ ）8、正常使用极限状态与承载力极限状态相比，失效概率要小一些。
（ ）9、没有绝对安全的结构，因为抗力和荷载效应都是随机的。
（ ）10、实用设计表达式中的结构重要性系数，在安全等级为二级时，取00.9γ=。
（ ）三、选择题1、结构在规定的时间内、规定的条件下，完成预定功能的能力称为（ ）。
A. 安全性B. 适用性C. 耐久性D. 可靠性2、下列哪种状态应按正常使用极限状态设计？（ ）A 、结构作为刚体失去平衡；B 、因过度的塑性变形而不适于继续承载；C 、影响耐久性能的局部损坏；D 、构件丧失稳定。
建筑结构基本原理第三版计算题答案
建筑结构基本原理第三版计算题答案
1.梁的抗弯承载力计算：
问：梁在其中一种荷载作用下的抗弯承载力是多少？
答：梁抗弯承载力的计算公式为：P=M/Z，其中P为抗弯承载力，单位为N；M为弯矩，单位为N·mm；Z是抗弯系数，单位为mm3、该梁在其中一种荷载作用下的抗弯承载力可通过计算M/Z获得。
2.传力计算：
问：当一根杆件上的荷载和另一根杆件之间发生传力时，怎样计算传力？
答：计算传力时，可使用杨-弗莱定律，即杨氏体上的应力与它在另一杨氏体上传递的应力之间成正比。
即：σa/σb=Ea/Eb=Ka/Kb，其中
σa、σb分别为杆件A和杆件B上应力大小，Ea、Eb分别为A和B两杆件的杨氏模量，Ka、Kb分别为A和B两杆件的弹性系数。
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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假设错误!未找到引用源。
，则050060440h mm =-=，00()2d cd x M f bx h γ=-，代入数据得：61.01451013.82004402xx ⨯⨯=⨯-（） 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。
3-17 .截面尺寸mm mm h b 450200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁。
采用C20混凝土和HRB335级钢筋（3ɸ16），截面构造如图3-41，弯矩计算值m kM M M d ⋅==660γ，复合截面是否安全？图3-17（mm ）解：查表得：13.8cd f MPa =， 1.06td f MPa =，280sd f MPa =，0.56b ξ=，40s a mm =0410h mm =，2603s A mm =，保护层厚度c=4018.42-=30.8mm>30mm 。
钢筋净距 1(20030218.43)42.42n S mm =-⨯-⨯=>18.430d mm c mm =⎧⎨=⎩451.39450.22280td sd f f =⨯=，min 450.22%max 0.22%0.2%tdsd f f ρ⎧=⎪==⎨⎪⎩实际配筋率：min 0603100%0.74%0.22%200410s A bh ρρ==⨯=>=⨯ 相对受压区高度：2800.74%0.150.5613.8sd b cd f f ξρξ==⨯=<= 受压区高度：0x h ξ==0.15×410=61mm则 061(-)13.820061(410)22u cd x M f bx h ==⨯⨯⨯-=63.9kN∙m<66d M kN m = 故不满足设计要求。
3-18 .如图3-42为一钢筋混凝土悬臂梁，试画出受力主钢筋位置示意图。
悬臂板根部截面高度为140mm,C25混凝土和HRB335级钢筋；I 类环境条件。
安全等级为二级；悬臂板根部截面最大弯矩设计值m kN M d ⋅-=9.12，试进行截面设计。
解：查表得：13.8cd f MPa =， 1.23td f MPa =，280sd f MPa =，c=30mm ，0 1.0γ=设25s a mm =，0-115s h h a mm ==。
取单位宽度的板b=1000mm 。
（1）受压区高度x00()2d cd xM f bx h γ=-代入数据得：61.012.91013.81000(115)2xx ⨯⨯=⨯-得0 219.8()8.90.5611564.4b x mm x mm h mm ξ==<=⨯=舍去，所以取 8.9x mm = （2）受拉钢筋面积s A213.810008.9436280cd s sd f bx A mm f ⨯⨯=== 取Φ8@110mm ，单位板宽钢筋面积2457s A mm =，混凝土保护层厚度9.32520.25202c mm mm =-=>， 实际配筋率：0457100% 3.97%1000115s A bh ρ==⨯=⨯>min 450.22%0.2%tdsd f f ρ⎧=⎪=⎨⎪⎩受力主钢筋位置及截面布筋示意图：题3-18图（mm ）3-19.截面尺寸mm mm h b 500200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁，采用C20混凝土和HRB335级钢筋；I 类环境条件，安全等级为一级；最大弯矩组合设计值,190m kN M d ⋅=试按双筋截面求所需的钢筋截面积并进行截面布置。
解：已知13.8cd f MPa =， 1.39td f MPa =，'280sd sd f f MPa ==，0 1.1γ=设 70s a mm =，'40s a mm =，040070330s h h a mm =-=-=， 弯矩设计值： 0 1.1190209d M M kN m γ==⨯=， 取0.56b ξξ==，则：'''00001(-)(-)2u cd b b sd s s M M f b h h h f A h a ξξ==+受压钢筋面积：20'''06221-(1-)2(-)2091013.82003300.56(10.50.56)449280(33040)cd b b s sd s M f bh A f h a mm ξξ=⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯==⨯-受拉钢筋面积''013.82003300.56280449280cd b sd s s sd f bh f A A f ξ+⨯⨯⨯+⨯===22702mm 选择受压区钢筋为3Φ18，'2763s A mm =。
受拉钢筋6Φ22，22281s A mm =，受拉钢筋层间距为30mm ，钢筋间净距为200230325.1322n S m -⨯-⨯==，则13025.130702s a mm =++⨯=，0330h mm =，'45s a mm =，混凝土保护层厚度c='120.534.75302s a mm -⨯=>3-20.已知条件与题3-19相同。
由于构造要求，截面受压区以配置了3ɸ18的钢筋，mm a s 40'=，试求所需的受拉钢筋截面面积。
解：已知13.8cd f MPa =， 1.06td f MPa =，'280sd sd f f MPa ==，0 1.1γ=，'2763s A mm =。
设70s a mm =，0-40070330s h h a mm ==-=弯矩设计值： 0 1.1190209d M M kN m γ==⨯=⋅， 受压区高度：'''02002-()sd s s cd M f A h a x h h f b⎡⎤-⎣⎦=--62220910280763(33040)33033016113.8200mm ⎡⎤⨯-⨯⨯-⎣⎦=--=⨯0210240.8b x mm h mm ξ=<=，且'280s x a mm >=。
则有： ''cd sd s sd s f bx f A f A +=得，''213.82002102807632350280cd sd s s sd f bx f A A mm f +⨯⨯+⨯===3-21.图3-43所示为装配式T 形截面梁横向布置图，简支梁的计算跨径为24.20m,试求边梁和中梁受压翼缘板的有效宽度f b 。
图3-21-1（mm ）解：为了便于计算，将实际截面转换成如图所示的计算截面，'1502101802f h mm +==。
图3-21-2 （尺寸单位：mm ）中梁有效宽度'1124200806733min 2040160220021216020121802320f h f l mm b mmb b h mm⎧=⨯=⎪⎪=+=⎨⎪++=+⨯+⨯=⎪⎩所以，取中梁的受压翼板的有效宽度为2200mm 。
边梁的受压翼板有效宽度'''11622008061802260222min 11220080(110080)2200222f f f f fb b h mm b b b b mm ⎧++=⨯++⨯=⎪⎪=⎨⎪++=⨯++-=⎪⎩ 所以，边梁的受压翼缘板的有效宽度为2200mm 。
3-23.计算跨径mm L 6.12=的钢筋混凝土简支梁，中梁间距为2.1m,截面尺寸及钢筋截面布置图如图3-44所示；C25混凝土，HRB335级钢筋；I 类环境条件，安全等级为二级；截面最大弯矩组合设计值m kN M d ⋅=1187，试进行界面复核。
a) b)图3-23（mm ）解：已知 11.5cd f MPa =， 1.23td f MPa =，280sd f MPa =，0 1.0γ=。
混凝土层厚度： c=22.714222.730.65302d mm mm mm =⎧-⨯=>⎨⎩，钢筋横向净距：22.726622.1530.5305n d mm S mm mm=⎧-⨯==>⎨⎩， 钢筋间层距： 22.75322.730.330n d mmS mm mm =⎧=-=>⎨⎩，1425368.52s a mm =+⨯=，0-135068.51281.5s h h a mm ==-=，'1(100140)1202f h mm =+=，'112604203min 2100179035060121201790f mm b mm mm mm ⎧⨯=⎪⎪==⎨⎪+⨯+⨯=⎪⎩。
12Φ20面积为23768S A mm =， 由：''11.517901202470.228037681055.04cd f f sd s f b h kN f A kN =⨯⨯=>=⨯= 所以截面为第一类T 型截面''280376851.2512011.51790sd sfcd ff Ax mm h mmf b⨯===<=⨯'0051.25()11.5179051.25(1281.5)22cd fxM f b x h=-=⨯⨯⨯-13251187kN m kN m=⋅>⋅所以截面复核满足承载力满足要求。