结构设计原理课后习题答案(第三版).
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
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)
混凝土结构设计原理第三版沈蒲生版课后习题集答案解析
3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层柱轴向压力设计值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-0.9ϑcf 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(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。
结构设计原理课后习题答案
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。
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.框架结构高层建筑设计中，什么是主要结构柱？
A.主要结构柱是支承结构屋面与结构屋面之间的支柱，也是把结构屋
面箱形体连接在一起的主要支撑，一般用钢筋混凝土制作。
2.高层建筑抗震设计中，影响高层结构受震性能的主要因素是什么？
A.影响高层结构受震性能的主要因素是结构的配置规划、材料的强度、刚度、排列方式和连接方式，以及建筑布局构架尺寸等。
3.高层建筑结构设计中，什么是抗剪构件？
A.抗剪构件是指采用钢筋混凝土或木材等材料，以抗剪能力来抵抗纵
向及横向地震力作用的构件。
4.对于高层建筑结构设计，地震动作受到的影响因素是什么？
A.地震动作受到的影响因素主要有建筑物的形态、结构形式、地基处
理情况、结构配置和地震加速度等。
5.高层建筑结构设计中，室内抗震设计的考虑因素有哪些？
A.室内抗震设计的考虑因素包括地震作用的影响、结构内部抗震性能、结构强度及刚度、构件垂直度、抗震细部设计等。
6.高层建筑结构设计中，什么是抗火构件？
A.抗火构件是指采用耐火材料或者特殊加固措施。
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。
混凝土结构设计原理(第三版)第四章正截面答案
【4-3】由《规范》表4.1.4和表4.2.3-1得f c ＝9.6N/mm 2，f t ＝1.1 N/mm 2，f y ＝210 N/mm 2。
有《规范》表9.2.1知，环境类别为一类的混凝土C20的保护层为20mm ，故设a s ＝25mm(题目中给定的)（1） 求最大弯矩设计值，M =1/8（g+q ）l 02=1/8×6×2.182=3.56kN.m （2） 假设%6.0=ρ（经济配筋率）614.013.0.06.90.1210006.01=<=⨯⨯==b cyf f ξαρξmm b f Mh c 55)5.01(10=-=ξξαmm a h h s 8025550=+=+=,取80mm,满足表4-8最小厚度60mm 的要求接下来按照h 已知，求所需要的钢筋面积4255.0122.0201=<==sb c us bhf Mααα 查表b ξξ<=13.020329mm h f MA sy us ==γ选)335(150@82mm As =φ,由《规范》表9.5.1得纵向受力钢筋的最小配筋百分率 %2.0%24.0%2101.145%45min >=⨯==yt f f ρ取ρmin ＝0.24％%24.0%61.05510003350>=⨯==bh A s ρ也可以A s,min ＝ρmin bh ＝0.24％×1000×80＝192mm 2 A s ＝335mm 2> A s,min ，满足要求。
（3）分布钢筋单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%，间距不宜大于250mm; 直径不宜小于6mm; 温度变化较大或集中荷载较大时，分布钢筋的截面面积应适当增加，其间距不宜大于200mm;A s 分=0.15×A s =0.15×335=50.25, 所计算的分布钢筋的面积非常少，因此按最大间距最小直径选取，可取)113(250@62mm As =φ。
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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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。
6 普通热轧钢筋的拉伸应力-应变关系曲线有什么特点？《公路桥规》规定使用的普通热轧钢筋有哪些强度级别？强度等级代号分别是什么？答：屈服钢筋从试验加载到拉断共四个阶段：弹性阶段，屈服阶段，强化阶段，破坏阶段按屈服强度分为：235MPa ，300MPa ，335MPa ，400MPa ，500MPa代号：HPB235(R235),HRB335，HRB400，RRB400(KL400)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？（1）由于变形差（滑移）沿混凝土与钢筋接触面上产生的剪应力称为粘结应力。
（2）在拔出试验失效时的最大平均应力作为粘结强度。
dlπτF = （3）主要措施：提高混凝土强度，调整钢筋布置位置，调整钢筋间距，增加保护层厚度，使用带肋钢筋。
第二章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？安全性，适用性，经济性，耐久性；结构在规定的时间和条件下完成预定功能的能力。
2 结构的设计基准期和设计使用年限有何区别？设计基准期选择不考虑环境作用下与材料性能老化等相联系的结构耐久性，而仅考虑可变作用随时间变化的设计量的取值大小，而设计使用年限是与结构适用性失效的极限状态相联系3 什么叫极限状态？①极限状态：当结构超过某一特定状态而不能满足某一规定的功能要求时，这一特定的状态称为极限状态。
4 试解释一下名词：作用、直接作用、间接作用、抗力。
作用：使结构产生各种反应的总称。
直接作用：施加在结构构件上的集中力和分布力间接作用：使结构构件产生外力变形和约束变形的原因。
抗力：结构构件抵抗内力和变形的原因5我国《公路桥规》规定了结构设计哪三种状况？答：持久状况，短暂状况，偶然状况。
6结构承载能力极限状态和正常使用极限状态设计计算原则是什么？①承载能力极限状态：结构效应最不利组合的设计值小于等于结构抗力的设计值②正常使用状态：考虑结构的短期效应组合与长期效应组合或短期效应组合考虑长期效应组合的影响，要求各计算值不得超过《公路桥规》的各相应限值。
7什么叫材料强度的标准值和设计值？①材料强度标准值：是指标准试件在标准试验条件下经数理统计以概率分布0.05分位值确定的强度值。
②材料强度设计值：材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值。
8作用分为几类？什么叫作用的标准值，可变作用的准永久值可变作用的频遇值？作用分为永久作用，可变作用和偶然作用作用的标准值：是结构或结构构件设计过程中，各种作用的基本代表值。
可变作用的准永久值：在设计基准期内，可变作用超越的总时间约为设计基准期一半的作用值。
可变作用频遇值：在设计基准期内，可变作用超越的总时间为最小比率或超越次数为规定次数的作用值第三章1、说明钢筋混凝土板和钢筋混凝土梁钢筋布置的特点。
板：单向板内主钢筋沿板的跨度方向布置在板的受拉区。
受力主钢筋的直径不宜小于10mm（行车道板）或8mm（人行道板）。
近梁肋处的板内主钢筋，可沿板高中心纵轴线的（1/4～1/6）计算跨径处按（30°～45°）弯起，但通过支承而不弯起的主钢筋，每米板宽内不应少于3根，并不少于主钢筋截面积的1/4。
在简支板的跨中和连续梁的支点处，板内主钢筋间距不大于200mm。
行车道板受力钢筋的最小混凝土保护层厚度c应不小于钢筋的公称直径且同时满足要求。
在板内应设置垂直于板受力钢筋的分布钢筋。
梁：梁内的钢筋常常采用骨架形式，一般分为绑扎钢筋骨架和焊接钢筋骨架两种形式。
梁内纵向受拉钢筋的数量由数量决定。
可选择的钢筋数量直径一般为（12～32）mm，通常不得超过40mm。
在同一根梁内主钢筋宜用相同直径的钢筋，当采用两种以上直径的钢筋时，为了便于施工识别，直径间应相差2mm以上。
2什么叫受弯构件纵向受拉钢筋的配筋率？配筋率的表达式中，0h含义是什么？受弯构件内所配钢筋截面面积与混凝土截面面积的比值，0h指截面的有效高度。
3为什么钢筋要有足够的混凝土保护层厚度？钢筋的最小混凝土保护层厚度的选择应考虑哪些因素？保护钢筋不受大气侵蚀和其他环境因素的影响，保证钢筋和混凝土之间的粘结。
影响因素：环境类别，构件形式，钢筋布置4、说明规定各主钢筋横向净距和层与层之间的竖向净距的原因。
增强钢筋与混凝土之间的粘结力，保证钢筋之间有一定的间隙浇筑混凝土，方便钢筋布置。
5钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段？各阶段受力主要特点是什么？第Ⅰ阶段：混凝土全截面工作第Ⅰ阶段末：但由于受拉区混凝土塑性变形的发展，拉应变增长较快，受拉边缘混凝土的拉应变临近极限拉应变，拉应力达到混凝土抗拉强度，表示裂缝即将出现，梁截面上作用的弯矩用M表示。
cr第Ⅱ阶段：荷载作用弯矩到达crM后，拉区混凝土退出工作，钢筋的拉应力随荷载的增加而增加；第Ⅱ阶段末：钢筋拉应变达到屈服值时的应变值，钢筋应力达到其屈服强度，第Ⅱ阶段结束。
第Ⅲ阶段：钢筋的拉应变增加的很快，但钢筋的拉应力一般仍维持在屈服强度不变。
裂缝急剧开展，中和轴继续上升，混凝土受压区不断缩小，压应力也不断增大。
第Ⅲ阶段末：截面受压上边缘的混凝土压应变达到其极限压应变值，并且最大压应力是在距上边缘稍下处，压区混凝土的抗压强度耗尽，压区混凝土出现纵向水平裂缝，随即混凝土被压碎，梁破坏，在这个阶段，纵向钢筋的拉应力仍维持在屈服强度。
6 什么叫钢筋混凝土少筋梁、适筋梁和超筋梁？各自有什么样的破坏形态？为什么把少筋梁和超筋梁都称为脆性破坏？实际配筋率少于最小配筋率的为少筋梁，大于最小配筋率，小于最大配筋率的为适筋梁，大于最大配筋率的为超筋梁。
少筋梁在受拉区混凝土开裂后，受拉区钢筋迅速达到屈服状态，并进入强化阶段，此时受压区混凝土还未压坏。
而裂缝宽度已经很大，挠度过大，钢筋甚至被拉断。
适筋梁在受拉区混凝土开裂后，受拉钢筋首先达到屈服状态，应力不变应变持续增加，直到受压区混凝土达到极限压应变，随后因混凝土压碎而破坏。
超筋梁的破坏是受压区混凝土压碎破坏，受拉区钢筋还没有达到屈服强度。
少筋梁和超筋梁的破坏都很突然，没有预兆，所以称为脆性破坏。
7钢筋混凝土适筋梁当受拉钢筋屈服后能否再增加荷载？为什么？少筋梁能否这样？适筋梁受拉钢筋屈服后退出工作，受压区混凝土开始受压，知道受压区混凝土达到极限压应变而破坏。
少筋梁裂缝出现在钢筋屈服前，此时构件已不再承受荷载，若继续增加荷载，迅速经历整个流幅而进入强化阶段，此时受拉区混凝土还未压坏，而裂缝宽度已经很宽，挠度过大，钢筋甚至被拉断。
8（1）钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算有哪些基本假定？平截面假定，不考虑混凝土的抗拉强度，材料的应力-应变关系。
（2）其中的“平截面假定”与均质弹性材料（例如钢）受弯构件计算的平截面假定有什么不同？对于钢筋混凝土受弯构件，在各个阶段各截面平均应变都能满足平截面假定。
对于混凝土受压区，平截面假定是正确的，而对于混凝土受拉区，当裂缝出现后，构件出现了相对滑移，此时不完全符合平截面假定。
9 什么叫做钢筋混凝土受弯构件的截面相对受压区高度和相对界限受压区高度b ξb ξ在正截面承载力计算中起什么作用？b ξ取值与哪些因素有关？相对受压区高度为受压区高度与截面有效高度比值。
0i h x i =ζ 相对界限受压区高度：当钢筋混凝土梁受拉钢筋开始屈服时，受压区混凝土达到极限压应变开始破坏，这时的受压区高度i x 与截面有效高度0h 的比值为相对界限受压区高度。
i ζ用来判别破坏类型，是适筋破坏还是超筋破坏相关因素：受拉区钢筋抗拉强度sd f ，受拉钢筋弹性模量s E ，受压区混凝土极限应变值cu ξ，无量纲系数β10在什么情况下可采用钢筋混凝土双筋截面梁？为什么双筋截面梁一定要采取封闭式钢筋？1：构件承受弯矩作用组合过大，截面尺寸受到限制且无法提高混凝土强度时，又有ζ大于b ζ，而承载能力不足时，采用双筋截面梁2：若不采用封闭式钢筋，受压钢筋会过早凸出，反而造成保护层开裂破坏。
11钢筋混凝土双筋截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是什么？计算受压区高度应小于0b h ζ，大于'a 2s13什么叫做T 形梁受压翼板的有效宽度？《公路桥规》对T 形梁的受压翼板有效宽度取值有何规定？根据等效受力原则，把与梁肋共同工作的翼板宽度限制在一定范围内，称为受压翼板的有效宽度。
规定取下列三者中的最小值。
1、简支梁计算跨径的1/3。
2、相邻两梁平均间距。
3、'h 12h 2b f b ++第四章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？斜拉破坏（剪跨比大于3）剪压破坏（大于1小于3）斜压破坏（小于1）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？剪跨比，混凝土强度，受拉钢筋配筋率，箍筋数量及强度。