《结构设计原理》习题
结构设计原理1-21章课后习题参考答

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着的减缓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。
1-6什么是钢筋和混凝土之间粘接应力和粘接强度?为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘接力要采取哪些措施?在钢筋混凝土结构中,钢筋和混凝土这两种材料之所以能共同工作的基本前提是有足够的粘接强度,能承受由于变形差沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力,通常这种剪应力称为粘接应力。
关于课后习题答案(叶见曙主编结构设计原理1-9章)

结构设计原理课后答案第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么?答:当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时,受拉区混凝土开裂,此时,受拉区混凝土虽退出工作,但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力,能继续承担荷载,直到受拉钢筋的应力达到屈服强度,继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。
1-2 试解释一下名词:混凝土立方体抗压强度;混凝土轴心抗压强度;混凝土抗拉强度;混凝土劈裂抗拉强度。
答:混凝土立方体抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值(以MPa 为单位)作为混凝土的立方体抗压强度,用符号cu f 表示。
混凝土轴心抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件,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验方法测得的抗压强度值(以MPa 为单位)称为混凝土轴心抗压强度,用符号c f 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ts f 按下式计算:20.637ts F F f A ==πA 。
混凝土抗拉强度:采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验,破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断,其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度,目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度,换算时应乘以换算系数0.9,即0.9t ts f f =。
结构设计原理复习题
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结构设计原理复习题一、判断题1.混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。
()答案:√2.混凝土立方体试块的尺寸越大,强度越高。
()答案:×3.冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。
()答案:√4.混凝土受压区高度超过翼缘高度的为第二类T 形截面。
( )答案:√5.当M U/M≥1时,截面肯定不安全。
()答案:×6.C20表示f cu=20N/mm。
()答案:×7.混凝土在荷载重复作用下引起的破坏称为疲劳破坏;()答案:√8.混凝土的轴心抗压强度是确定混凝土强度等级的依据。
( )答案:×9.混凝土的抗拉强度远小于其抗压强度,一般只有抗压强度的1/18~1/9。
()答案:√10.混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。
()答案:√11.在室内正常环境下,当梁的混凝土保护层厚度c大于或等于25mm;()答案:√12.从经济角度考虑双筋梁越多,越经济。
()答案:×13.大偏心受压破坏与小偏心受压破坏的共同点是,正截面的最终破坏都是由于受压区边缘混凝土达到其极限压应值而造成的。
()答案:√14.为防止出现斜拉破坏,《公路桥规》规定:箍筋配筋率不得大于最小箍筋率。
()答案:√15.冷拔加工的钢丝没有明显的屈服点和流幅。
()答案:√16.混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。
()答案:√17.影响斜截面受剪承截截力的因素中,λ越大,有腹筋梁的抗剪承截力越低。
()答案:√18.普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。
()答案:√19. 影响混凝土徐变的最主要因素是持续压应力的大小。
()答案:√20.混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。
()答案:√21.钢筋经冷拉后,强度和塑性均可提高。
()答案:×22.适筋梁的受力第三阶段为破坏阶段,此阶段末的应力状态可作为构件承载力计算的依据。
( ) 答案:√23.剪力越大,混凝土的抗拉强度能达到,故裂缝间距就比较大。
《结构设计原理》课后单元习题及答案6
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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 =γ2.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。
结构设计原理 习题试题梳理
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优质写作材料,仅供学习参考结构设计原理习题试题1.什么叫工程结构?何为结构设计原理?2.桥梁结构有哪些可选类型?其通常适宜的跨度为多少?3.一般将哪些结构称为特种结构?4.钢结构、混凝土结构、砌体结构各有哪些优缺点?5.组成结构的“基本元素”有哪些?6.何为刚域?它与刚节点有何不同?7.永久作用,可变作用和偶然作用各有什么特征?8.何为荷载代表值、荷载标准值、可变荷载准永久值、可变荷载频遇值及可变荷载组合值?9.为什么把荷载标准值作为荷载基本代表值看待?10.结构可靠性的含义是什么?它包括哪些方面的功能要求?建筑结构安全等级是按什么原则划分的?11.“作用”和“荷载”有什么区别?结构上的作用按时间的变异、按空间的变异、以及按结构的反应各分为哪几类?12.什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类,其含义各是什么?或者说结构超过极限状态会产生什么后果?13.什么是结构的可靠度和可靠指标?《统一标准》对可靠指标是如何定义的?14.什么是失效概率?可靠指标和失效概率有何定性关系?为什么说我国“规范”采用的极限状态设计法是近似概率的极限状态设计法?分析其主要特点。
15.什么是荷载标准值?什么是活荷载的频遇值和准永久值?什么是荷载的组合值?对正常使用极限状态验算,为什么要区分荷载的标准组合和准永久组合?如何考虑荷载的标准组合和荷载的准永久组合?对于承载能力极限状态,如何确定其荷载效应组合?永久荷载和可变荷载的分项系数一般情况下如何取值?16.各种材料强度的标准值根据什么原则确定?材料性能分项系数和强度设计值是如何确定的?17.绘出有明显流幅的钢材(钢筋)的拉伸图,说明各阶段的特点,指出比例极限、屈服极限和强度极限(极限强度)的含义。
18.软钢和硬钢的拉伸图有何不同,抗拉强度设计值fy各对应于图中何处的应力值?19.钢材质量等级分A、B、C、D、E级的依据是什么?Q235.钢号中质量等级由A到D,表示质量的由低到高。
课后习题答案(叶见曙主编结构设计原理1-9章).
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结构设计原理课后答案第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么?答:当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时,受拉区混凝土开裂,此时,受拉区混凝土虽退出工作,但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力,能继续承担荷载,直到受拉钢筋的应力达到屈服强度,继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。
1-2 试解释一下名词:混凝土立方体抗压强度;混凝土轴心抗压强度;混凝土抗拉强度;混凝土劈裂抗拉强度。
答:混凝土立方体抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值(以MPa 为单位)作为混凝土的立方体抗压强度,用符号cu f 表示。
混凝土轴心抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件,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验方法测得的抗压强度值(以MPa 为单位)称为混凝土轴心抗压强度,用符号c f 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ts f 按下式计算:20.637ts F F f A ==πA 。
混凝土抗拉强度:采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验,破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断,其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度,目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度,换算时应乘以换算系数0.9,即0.9t ts f f =。
结构设计原理习题集
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结构设计原理习题集第1章钢筋混凝土材料的物理力学性能1- 1混凝土的单轴向强度有哪些?各有什么作用?1- 2复合应力状态下混凝土的强度有哪些特点?1- 3混凝土和钢筋的应力一应变曲线各有什么特征?1- 4什么是徐变?徐变对结构有什么影响?影响徐变的因素有哪些?1- 5钢筋是如何分类的?钢筋混凝土结构对钢筋有何要求?1- 6钢筋与混凝土之间的粘结力是如何形成的?如何提高钢筋与混凝土之间的粘结力?第2章钢筋混凝土结构设计基本原理2- 1什么是极限状态?分为哪几类?有何表现?2- 2作用(或荷载)分为哪几类?什么是永久作用(或荷载)、可变作用(或荷载)偶然作用(或荷载)?2- 3作用(或荷载)组合的意义是什么?2- 4作用(或荷载)的设计代表值有哪些?含义是什么?2- 5承载能力极限状态的设计原则是什么?基本表达形式如何?2- 6正常使用极限状态的验算包括哪些内容?2- 7材料的标准强度、设计强度的意义是什么?2- 8如何提高结构的耐久性?第3章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算3- 1钢筋混凝土受弯构件在桥梁工程中主要用于哪些构件?其截面形式和尺寸有什么要求?3- 2试述钢筋混凝土板内钢筋的种类、作用及构造要求?3- 3试述钢筋混凝土梁内钢筋的种类、作用及构造要求?哪些为构造钢筋?哪些为受力钢筋?3- 4钢筋混凝土受弯构件的正截面工作分为哪三个阶段?有何特征?3- 5钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形态有哪些?有何特征?3- 6受弯构件正截面承载能力极限状态计算的基本假定有哪些?3- 7什么是混凝土受压高度界限系数 b ?其值大小如何确定?各种钢筋的b取值如何?3- 8如何将混凝土受压区实际的曲线应力分布图简化成等效矩形应力分布图?3-9单筋矩形截面梁的破坏弯矩与哪些因素有关?3-10什么是双筋梁?有何特点?在什么情况下使用双筋截面梁?3-11如何保证受压区的钢筋应力达到其抗压设计强度?3-12分析T形截面梁的优缺点?两类T梁的判别式是根据什么条件得到的?如何使用?3-13已知单筋矩形截面梁,b h = 200 450mm,承受计算弯矩M d =100KN m,结构重要性系数为 1.0,采用C25混凝土,HRB335钢筋,求受拉钢筋的截面面积,并绘出配筋图。
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。
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、简答题1. 简述结构设计的基本原则。
结构设计的基本原则包括安全性、经济性、适用性和美观性。
安全性是指结构必须能够承受预期的荷载,保证使用安全;经济性是指在满足安全的前提下,力求材料和施工成本的最小化;适用性是指结构应满足使用功能的需求;美观性则是指结构在满足前述条件的同时,还应具有一定审美价值。
2. 什么是荷载组合?荷载组合是指在结构设计中,将各种荷载按照一定的组合规则进行组合,以确定结构在最不利情况下的受力状态。
荷载组合通常包括永久荷载、可变荷载、风荷载、雪荷载等。
二、计算题1. 某简支梁,跨度为6米,承受均布荷载q=5kN/m,试计算最大弯矩和最大剪力。
对于简支梁,最大弯矩发生在梁的中点,计算公式为:\[ M_{max} = \frac{qL^2}{8} \]代入数据得:\[ M_{max} = \frac{5 \times 6^2}{8} = 22.5 \text{k N·m} \]最大剪力发生在梁的支点处,计算公式为:\[ V_{max} = \frac{qL}{2} \]代入数据得:\[ V_{max} = \frac{5 \times 6}{2} = 15 \text{kN} \]2. 某框架结构的柱子承受轴向力P=1000kN,同时承受弯矩M=200kN·m,试求柱子的弯矩系数。
弯矩系数是弯矩与轴向力的比值,计算公式为:\[ \alpha = \frac{M}{P} \]代入数据得:\[ \alpha = \frac{200}{1000} = 0.2 \]三、分析题1. 分析在地震作用下,结构的抗震设计应遵循哪些原则?在地震作用下,结构的抗震设计应遵循以下原则:首先,结构应具有足够的延性,以吸收和分散地震能量;其次,结构的重心应尽量降低,以减少地震作用下的惯性力;再次,结构的刚度应合理分布,避免刚度突变导致应力集中;最后,结构应具备足够的强度和稳定性,以抵抗地震引起的超常荷载。
结构设计原理-第一章-材料的力学性能-习题及答案
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结构设计原理-第一章-材料的力学性能-习题及答案结构设计原理-第一章-材料的力学性能-习题及答案第一章材料的力学性能一、填空题1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类:有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋,通常分别称它们为____________和。
2、对无明显屈服点的钢筋,通常取相当于残余应变为时的应力作为假定的屈服点,即。
3、碳素钢可分为、和。
随着含碳量的增加,钢筋的强度、塑性。
在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素,变成为。
4、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要是、、、。
5、钢筋和混凝土是不同的材料,两者能够共同工作是因为、、6、光面钢筋的粘结力由、、三个部分组成。
7、钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度,钢筋的强度越、直径越、混凝土强度越,则钢筋的锚固长度就越长。
8、混凝土的极限压应变包括和两部分。
部分越大,表明变形能力越,越好。
9、混凝土的延性随强度等级的提高而。
同一强度等级的混凝土,随着加荷速度的减小,延性有所,最大压应力值随加荷速度的减小而。
10、钢筋混凝土轴心受压构件,混凝土收缩,则混凝土的应力,钢筋的应力。
11、混凝土轴心受拉构件,混凝土徐变,则混凝土的应力,钢筋的应力。
12、混凝土轴心受拉构件,混凝土收缩,则混凝土的应力,钢筋的应力。
二、判断题1、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。
2、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时,其换算系数是0.95。
3、混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。
4、线性徐变是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。
5、对无明显屈服点的钢筋,设计时其强度标准值取值依据是条件屈服强度。
6、强度与应力的概念完全一样。
7、含碳量越高的钢筋,屈服台阶越短、伸长率越小、塑性性能越差。
8、钢筋应力应变曲线下降段的应力是此阶段拉力除以实际颈缩的断面积。
9、有明显流幅钢筋的屈服强度是以屈服下限为依据的。
10、钢筋极限应变值与屈服点所对应的应变值之差反映了钢筋的延性。
自学考试专题:结构设计原理练习题含答案

结构设计原理(二)(06287)1构造物结构的构件有哪些基本构件?(P1)答:桥、涵洞、隧道、挡土墙2钢筋混凝土梁的承载能力是什么?(P8)答:混凝土的抗压、抗拉3钢筋的作用是什么?(P9)混凝土的强度指标有哪些?(P9)答:钢筋的作用是代替混凝土受拉(受拉区混凝土出现裂缝后)或协助混凝土受压。
抗拉强度、抗压强度、抗弯强度4混凝土的变形有哪两类?(P13)答:一类是在荷载作用下的受力变形,如:单调短期加载的变形、荷载长期作用下的变形、以及多次重复加载的变形;另一类与受力无关,称为体积变形,如混凝土收缩以及温度变化引起的变形。
5完整的混凝土轴心受压应力——应变曲线有哪三个阶段?(P14)答:上升段、下降段、收敛段6热轧钢筋分为哪两种?(P19)答:光圆钢筋和带勒钢筋7钢筋的牌号是什么?钢筋的牌号包括哪些种类?(P20)答:钢筋的牌号是根据钢筋屈服强度标准、制造成型方式及种类等规定加以分类的代号。
8热轧钢筋需要经过哪四个阶段?(P21)答:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段9热轧钢筋的塑性性能有哪两种指标?(P22)答:伸长率和冷弯性能10什么是混凝土立方体抗压强度?(P26)什么叫混凝土的徐变?(P27)答:GB50107《混凝土强度检验评定标准》规定:立方体抗压强度标准值系指对按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件,在28天龄期,用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值。
混凝土的徐变——在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的的情况下,混凝土的应变随时间持续增长。
11结构的可靠度是什么?规定的设计使用年限是什么?(P31)答:结构可靠性是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力,而把度量结构可靠性的数量指标称为可靠度。
设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按照预定目标使用的年限。
12什么是承载能力极限状态?(P32)当整个结构或结构的一部分超过某一特定而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态。
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。
结构设计原理课后习题答案(第三版)
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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。
结构设计原理专升本习题库及参考答案
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结构设计原理习题库及参考答案一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、在结构力学中的挠度计算公式中可以看出,不论作用的形式和大小如何,梁的挠度f总是与EI值()A、成反比B、无关C、成线性曲线D、成正比正确答案:A2、在弹性状态下,混凝土的剪变模量()A、Gv=0.4kB、Gv=0.4EC、C、Gv=0.4lD、Gv=0.4ftD、正确答案:B3、横截面承载力计算时它的配筋率不得小于()A、单筋梁配筋率B、最小配筋率C、最大配筋率D、双筋梁配筋率正确答案:B4、对于有腹筋梁()破坏是最常见的斜截面破坏形态A、斜压破坏B、弯曲破坏C、剪压破坏D、斜拉破坏正确答案:A5、下列关于作用分类正确的是:()A、可变作用在设计期期准内,其量值随时间而变化。
B、偶然作用在设计期准那不一定出现,所以忽略不计。
C、永久作用变化是单调的,并趋于某个限值的作用。
D、地震作用一般不会出现,一出现破坏性很大,而且持续时间一定。
正确答案:A6、在实际结构中,轴心受压构件所承受的大部分作用为恒载。
在恒载的长期作用下,混凝土会产生徐变。
随着作用持续时间的增加,混凝土的压应力(),钢筋的压应力()。
A、逐渐减小逐渐增大B、逐渐增大逐渐减小C、逐渐减小不变D、逐渐增大不变正确答案:A7、轴心受压长轴破坏实验,破坏时,凸侧则由受压转变为受拉,出现()A、纵向和横向裂缝B、纵向裂缝C、横向裂缝D、水平裂缝正确答案:D8、单筋矩形截面,为防止超筋破坏的发生,应满足适用条件。
与该条件等同的条件是()。
A、ρ≤ρmax=ξbfY/fcm ;B、x≤xb ;C、x≥2αS ;D、ρ≥ρmin正确答案:B9、公路桥梁应根据所在公路的使用任务,性质和将来的发展需要遵循()基本原则A、安全、适用、经济B、以上都不对C、安全、适用、经济、美观D、安全、适用、经济、节能正确答案:C10、下列钢筋混凝土的优点中错误的是()A、钢筋混凝土既可以整体现浇,也可以预制装配B、钢筋混凝土结构可以应用于大跨度的构件C、钢筋混凝土结构所用的原材料成本较低,降低了工程成本D、钢筋混凝土结构的刚度较大可以有效地应用于变形要求严格的建筑物中正确答案:B11、在承载力复核时我们取()A、标准值B、以上都对C、实际值D、设计值正确答案:C12、受弯构件斜截面抗剪配筋设计时计算剪力的取值规定,弯起钢筋(按45°弯起)承担不超过()。
结构设计原理习题(1)汇编
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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。
山东理工大学 结构设计原理各章习题及答案
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第一章习题一、填空题1. 混凝土的( )强度高,( )强度低。
2.钢筋按化学成份分( )和( )。
3.钢筋混凝土是由( )和( )两种力学性能不同的材料组成。
4. 钢筋材料的性能是( )。
5. 衡量钢筋拉伸时的塑性指标是( )。
二、选择题 1、sd f 表示( )A 、钢筋抗压强度设计值;B 、钢筋抗拉强度设计值;C 、钢筋抗拉强度标准值2、C30混凝土中的“30”表示( )A 、混凝土的立方体抗压强度标准值a k cu MP f 30,=;B 、混凝土的轴心抗压强度标准值a ck MP f 30=;C 、混凝土的轴心抗拉强度标准值a tk MP f 30=3、混凝土的强度等级以( )表示A 、混凝土的立方体抗压强度标准值k cu f ,;B 、混凝土的轴心抗压强度标准值ck f ; C 、混凝土的轴心抗拉强度标准值tk f4、测定混凝土的立方体抗压强度标准值k cu f ,,采用的标准试件为( )A 、mm mm mm 150150150⨯⨯;B 、mm mm mm 150150450⨯⨯;C 、mm mm mm 450450450⨯⨯5、测定混凝土的轴心抗压强度时,试件涂油和不涂油相比,( )的测定值大。
A 、涂油;B 、不涂油 ;C 、一样大 6、钢筋混凝土构件的混凝土的强度等级不应低于( )。
A 、C20;B 、C25;C 、C30 7、钢筋混凝土构件中的最大的粘结力出现在( )。
A 、离端头较近处;B 、靠近钢筋尾部;C 、钢筋的中间的部位 8、预应力混凝土构件所采用的混凝土的强度等级不应低于( )。
A 、C20;B 、C30;C 、C40三、名词解释1、混凝土的立方体抗压强度;2、混凝土的轴心抗压强度;3、混凝土的徐变;4、混凝土的收缩;5、条件屈服强度 四、简答题1、公路桥涵工程中对钢筋和混凝土有何特殊的要求?2、钢筋和混凝土两种力学性能不同的材料,能结合在一起有效地共同工作的理由?3、钢筋和混凝土之间的粘结力是怎样产生的?第一章习题答案一、填空题 1、抗压;抗拉2、普通碳素钢;普通低合金钢3、钢筋;混凝土4、抗拉强度高5、屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯 二、选择题1、B ;2、A ;3、A ;4、A ;5、B ;6、A ;7、A ;8、C 三、名词解释1、以各边长为150mm 的立方体试块,在温度为20℃±3℃、相对温度为90%、龄期为28天的条件下,用标准的试验方法所测得的具有95%保证率的抗压极限强度值。
课后习题答案(叶见曙主编结构设计原理1-9章)精编版
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结构设计原理课后答案第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么?答:当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时,受拉区混凝土开裂,此时,受拉区混凝土虽退出工作,但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力,能继续承担荷载,直到受拉钢筋的应力达到屈服强度,继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。
1-2 试解释一下名词:混凝土立方体抗压强度;混凝土轴心抗压强度;混凝土抗拉强度;混凝土劈裂抗拉强度。
答:混凝土立方体抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值(以MPa 为单位)作为混凝土的立方体抗压强度,用符号cu f 表示。
混凝土轴心抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件,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验方法测得的抗压强度值(以MPa 为单位)称为混凝土轴心抗压强度,用符号c f 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ts f 按下式计算:20.637ts F F f A ==πA 。
混凝土抗拉强度:采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验,破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断,其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度,目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度,换算时应乘以换算系数0.9,即0.9t ts f f =。
结构设计原理课后习题答案解析(第三版)
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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。
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三、名词解释1.抵抗弯矩图答:抵抗弯矩图是指按实际纵向受力钢筋布置情况画出的各截面抵抗弯矩,即受弯承载力Mu沿构件轴线方向的分布图形。
2.混凝土收缩答: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。
3.混凝土徐变答: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被称为混凝土的徐变。
4.可靠性答:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能。
5.可靠度答: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。
6.承载能力极限状态答:结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位的状态。
7.正常使用极限状态答:结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项限值的状态。
8.剪跨比答:剪跨比是反映梁内正应力σ和剪应力τ的相对比值。
9.作用效应最不利组合答:所有可能的作用效应组合中对结构或结构构件产生总效应最不利的一组作用效应组合。
10.深受弯构件答:钢筋混凝土深受弯构件是指跨度与其截面高度之比较小的梁。
1. 先张法答案:先张拉钢筋,后浇筑构件混凝土的方法。
先在张拉台座上,按设计规定的拉力张拉预应力钢筋,并进行临时锚固,再浇筑构件混凝土,待混凝土达到要求强度后,放张,让预应力钢筋回缩,通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结作用,传递给混凝土,使混凝土获得预压应力。
2. 预应力损失答案:由于施工因素、材料性能和环境条件等的影响,钢筋中的预应力会逐渐减少,这种预应力钢筋的预应力随着张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象称为预应力损失。
3. 部分预应力混凝土结构答案:部分预应力混凝土结构是指构件在作用(或荷载)短期效应组合下控制的正截面的受拉边缘可出现拉应力的预应力混凝土结构,其预应力度大于0,小于1。
4. 无粘结预应力混凝土梁答案:无粘结预应力混凝土梁是指配置的主筋为无粘结预应力钢筋的后张法预应力混凝土梁。
无粘结预应力钢筋,是指由单根或多根高强钢丝、钢绞线或粗钢筋,沿其全长涂有专用防腐油脂涂料层,使之与周围混凝土不建立粘结力,张拉时可沿纵向发生相对滑动的预应力钢筋。
5. 砂浆答案:砂浆是由一定比例的胶结料(水泥、石灰等)、细集料(砂)及水配置而成的砌筑材料。
砂浆在砌体结构中的作用是将块材粘结成整体,并在铺砌时抹平块材不平的表面而使块材在砌体受压时能比较均匀地受力。
此外,砂浆填满了块材间隙,减少了砌体的透气性,从而提高了砌体的密实性、保温性与抗冻性。
1.钢材的屈强比——钢材屈服强度与极限抗拉强度之比,称为屈强比。
2.钢材的可焊性——指一定的工艺和结构条件下,钢材经过焊接后能够获得良好的焊接接头性能。
即焊缝金属盒近缝区的钢材均不产生裂纹,焊接构件在施焊后的力学性能应不低于母材的力学性能。
3.钢板梁的整体失稳——钢板梁在最大刚度平面内承受弯矩,当弯矩增大到某一数值时,梁会在偶然的侧向干扰力作用下,突然发生较大的侧向弯曲和扭转,这种现象称为梁的整体失稳。
4.钢材拉伸的伸长率——试件拉断后标距长度的伸长量与原来标距的比值。
5.应力集中——在荷载作用下,钢结构构件截面突变的某些部位将产生局部峰值应力,其余部位的应力较低且分布不均匀,这种现象成为应力集中。
6.角焊缝——两焊件形成一定角度相交面上的焊缝。
7.摩擦型高强度螺栓——螺栓连接依靠高强度螺栓的紧固,在被连接件间产生摩擦阻力传递剪力,在受剪设计时以剪力达到摩擦力为承载能力的极限状态。
8.承压型高强度螺栓——连接依靠螺栓杆抗剪和螺杆与孔壁承压来传递剪力,受剪时,允许板件间发生相对滑移,外力可以继续增加,以螺栓受剪或孔壁承压破坏为极限状态。
9.钢板梁——由三块钢板焊接或通过角钢和高强度螺栓连接而成的工字型截面梁。
10.钢-混凝土组合梁——指钢梁和所支承的钢筋混凝土板组合成一个整体而共同抗弯的构件。
四、简答题1.在什么情况下受弯构件正截面承载力计算应设计成双筋?答:(1)当截面的弯矩设计值超过单筋适筋构件能够承受的最大弯矩设计值,而截面尺寸、混凝土的强度等级和钢筋的种类不能改变。
(2)构件在不同的荷载组合下,截面的弯矩可能变号。
(3)由于构造上的原因,在截面的受压区已经配置一定数量的受力钢筋。
2.受弯构件斜截面受剪承载力的计算截面位置如何取?答:(1)支座边缘处截面;(2)受拉区弯起钢筋弯起点处截面;(3)箍筋截面面积或间距改变处截面;(4)腹板宽度改变处截面。
3.钢筋混凝土受弯构件的抗裂度﹑裂缝宽度﹑变形计算﹑强度计算,它们各自根据哪个应力阶段计算的?答:截面抗裂验算是建立在第Ⅰa阶段的基础之上;构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算是建立在第Ⅱ阶段的基础之上;而截面的承载力计算则是建立在第Ⅲa阶段的基础之上的。
4.减小裂缝宽度和变形的有效措施有哪些?答:减小裂缝宽度的措施有:宜选择较细直径的钢筋、采用变形钢筋、增大钢筋截面面积、采用预应力混凝土构件等。
减小变形的措施有:最有效的措施是增加截面高度;当设计上构件截面尺寸不能加大时,可考虑增加纵向受拉钢筋截面面积或提高混凝土强度等级;也可配置一定数量的受压钢筋;采用预应力混凝土构件。
5.钢筋混凝土梁正截面的破坏形式有哪几种?哪些因素决定破坏形式?每一种破坏形式对应于哪一种破坏性质?答:适筋梁破坏、超筋梁破坏、少筋梁破坏。
配筋量以及钢筋和混凝土的强度等级决定梁正截面的破坏形式。
适筋梁破坏属于延性破坏,超筋梁破坏和少筋梁破坏属于脆性破坏。
6.偏心受压构件的破坏特征如何?主要影响因素是什么?答:破坏特征:大偏心受压构件的破坏从受拉钢筋开始,受拉钢筋先达到屈服强度,然后受压区混凝土被压坏;小偏心受压构件的破坏从受压区开始,受压区边缘混凝土先达到极限压应变而破坏,受拉钢筋一般达不到屈服强度。
主要影响因素:相对偏心距大小和配筋率。
7.采取什么措施来防止斜拉破坏和斜压破坏?答:斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸,只要保证构件截面尺寸不太小,就可防止斜压破坏的发生。
为了防止发生斜拉破坏,规定配箍率ρsv应满足最小配箍率ρsv,min的要求,同时还规定了最大箍筋间距s max和箍筋的最小直径d sv,min。
8.弯剪扭构件截面设计时纵向受力钢筋及箍筋的用量是怎样确定的?答:纵向受力钢筋:根据受弯构件基本公式求出受弯所需的纵向受拉钢筋,将钢筋布置在截面的受拉区;根据剪扭构件的相关性求出剪扭所需的受扭纵筋;对抗扭所需的纵筋一般应均匀对称的布置在截面周边上。
9.无腹筋梁斜截面受剪破坏形态有哪些?主要影响因素是什么?答:破坏形态:斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏。
影响因素:剪跨比、混凝土强度、截面尺寸、纵筋配筋率。
10.钢筋与混凝土之间的粘结力有哪几部分组成?各是什么?答:一是因为混凝土颗粒的化学作用产生的混凝土与钢筋之间的胶合力;二是因为混凝土收缩将钢筋紧紧握固而产生的摩檫力;三是因为钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。
1.试述预应力混凝土结构的优缺点。
答案:优点:提高了混凝土构件的抗裂能力和刚度,改善了结构的耐久性。
可以有效地利用高强度钢筋和高强度混凝土,有利于减轻结构自重。
可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。
结构质量安全可靠。
施加预应力时,对结构进行了一次强度检验。
可作为结构构件连接的手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。
提高了结构的抗疲劳性能。
缺点:工艺较复杂,施工技术水平要求高。
需要专门的施工设备。
需张拉设备、灌浆设备、张拉台座、锚具等。
预应力上拱度不易控制。
开工费用大,对于跨径小、构件数量少的工程,成本较高。
2.试述预应力损失的种类。
答案:共六种,分别为:1)预应力筋与孔道之间的摩擦引起的预应力损失。
2)锚具变形、钢筋内缩和接缝压密引起的应力损失。
3)预应力筋和台座之间温差引起的应力损失。
4)混凝土弹性压缩引起的预应力损失。
5)预应力筋松弛引起的应力损失。
6)混凝土收缩和徐变引起的预应力损失。
3.试述实现部分预应力的三种方法。
答案:实现部分预应力的三种方法为:1)全部采用高强钢筋,一部分张拉到最大允许张拉应力,保留一部分作为非预应力钢筋。
2)将全部预应力钢筋都张拉到一个比较低的应力水平。
3)用普通钢筋代替一部分预应力高强钢筋,是应用最多的一种方法。
4.什么叫做圬工结构?答案:砖石结构:以砖、石为建筑材料,通过砂浆或细石混凝土砌筑而成的砌体所组成的结构。
混凝土结构:用砂浆砌筑混凝土预制块、整体浇筑的混凝土或片石混凝土等构成的结构。
圬工结构:上述两种结构的统称。
5.试述砌体轴心受压长柱的受力特点。
答案:砌体细长柱承受轴心压力时,由于材料不均匀和各种偶然因素的影响,轴向力不可能完全作用在砌体截面中心,即产生了一定的初始偏心,会出现相应的初始侧向变形,因而又增加了长柱的附加应力。
随着构件长细比的增大,细长构件在偏心压力下的侧向挠曲现象越来越明显,附加偏心距随压力的增大而不断增大。
附加弯矩在构件截面上产生相当大的附加应力,使构件的承载力大大降低,这样的相互作用加剧了构件的破坏。
1. 钢结构与其它材料的结构相比较,具有哪些优点?答:(1)材质均匀,可靠性高;(2)强度高,质量轻;(3)塑性和韧性好;(4)制造与安装方便;(5)具有可焊性好和密封性;(6)耐热性较好。
2. 由低碳钢拉伸试验得到的应力-应变曲线,钢材的受力可分为哪五个阶段?答:(1)弹性阶段:卸除荷载后试件的变形能完全恢复,没有残余变形的阶段。
(2)弹塑性阶段:钢材的变形分为弹性和塑性变形两部分,其中塑性变形在卸除荷载后不能恢复。
(3)屈服阶段:钢材应力达到屈服强度后,应变急剧增长,而应力却在很小的范围内波动,变形模量近似为零。
(4)强化阶段:钢材经过屈服阶段以后,其内部组织因受力得到了调整,又部分恢复了承受增长荷载的能力。
(5)颈缩阶段:钢材应力达到极限强度后,在试件承载力最弱截面处,横截面局部明显变细出现颈缩现象。
3. 钢材受力破坏有哪两种形式?其各自特征是什么?答:(1) 钢材破坏形式有:塑性破坏和脆性破坏。
(2) 塑性破坏主要特征是破坏前构件产生明显的塑性变形,破坏后的断口呈纤维状,色泽发暗;脆性破坏主要特征是破坏前没有任何预兆,破坏后断口平直,呈现出有光泽的晶粒状。
4. 钢材的选用应考虑哪些因素?答:(1)结构的重要性结构及其构件按照破坏可能产生后果的严重性可以分为:重要的、一般的和次要的;设计时应根据不同情况,有区别的选用钢材,对重要的结构选用质量好的钢材。
(2)荷载性质对直接承受动力荷载的钢结构构件应选择质量好的钢材。
(3)连接方法焊接结构的材质要求高于同等情况下的非焊接结构。
(4)工作环境钢材的塑性和韧性随温度的降低而降低,尤其是在冷脆临界温度以下韧性急剧降低,容易发生脆性断裂。
(5)钢材的厚度厚度大的焊接结构应采用材质较好的钢材。