的计算长度为l0?2.0m，一类环境条件，结构重要性系数?0?1.0，轴向力计算值

Nd?325kn.,弯矩计算值Md?185kn.m。 C25号混凝土，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，试求对称配筋时

''所需钢筋数量。（as?as280MPa，?b?0.56 ） ?45mm，fcd?11.5MPa，fsd?fsd20、有一矩形截面偏心受压构件，截面尺寸为b?h?300mm?600mm,构件计算长度为l0?2.8m，一

类环境条件，结构重要性系数?0?1.0，轴向力计算值Nd?400kn.,弯矩计算值Md?240kn.m。 C25号混凝土，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，试求对称配筋时所需钢筋数量。

''（as?as?280MPa，?b?0.56 ） ?45mm，fcd?11.5MPa，fsd?fsd21、有一矩形截面偏心受压构件，截面尺寸为b?h?300mm?400mm,构件在弯矩作用方向上的计算长度为l0?2.0m，一类环境条件，结构重要性系数?0?1.0，轴向力计算值Nd?325kn.,弯矩计算值

Md?185kn.m。 C25号混凝土，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，试计算所需的钢筋截面面积As和 As'

''（as?as?280MPa，?b?0.56 ） ?45mm，fcd?11.5MPa，fsd?fsd22、有一矩形截面偏心受压构件，截面尺寸为b?h?400mm?600mm,构件在弯矩作用方向上的计算长度为l0?3.0m，一类环境条件，结构重要性系数?0?1.0，轴向力计算值Nd?600kn.,弯矩计

算值

Md?420kn.m。 C25号混凝土，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，试求对称配筋时所需钢筋截面面积。

''（as?as?280MPa，?b?0.56 ） ?45mm，fcd?11.5MPa，fsd?fsd

23、钢筋混凝土偏心受压构件，截面尺寸为b?h?400mm?500mm ,构件在弯矩作用方向上的计算

长度为l0?4.0m，一类环境条件，结构重要性系数?0?1.0，轴向力计算值Nd?400kn.,弯矩计

算值Md?300kn.m。 C20号混凝土，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，试计算所需的钢筋截面面积As''和 As'。（as?as280MPa，?b?0.56， ??1.034） ?50mm，fcd?9.2MPa，fsd?fsd24、矩形截面偏心受压构件，截面尺寸为b?h?300mm?400mm,构件在弯矩作用方向上的计算长度为l0?2.0m，一类环境条件，结构重要性系数?0?1.0，轴向力计算值Nd?300kn.,弯矩计算值

Md?159kn.m。 C25号混凝土，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，试计算所需的钢筋截面面积As和

As'

''（as?as280MPa，?b?0.56 ） ?45mm，fcd?11.5MPa，fsd?fsd

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结构设计原理复习题答案

一、选择题

1、 A 2、C 3、B 4、A 5、B 6、B 7、A 8、Ｃ 9、Ｄ 10、Ｄ 11、Ａ 12、Ｂ 13、Ｂ 14、Ｃ 15、Ｂ 16、 B 17、C 18、B 19、 A 20、C 21、A 22、C 23、C 24、C 25、D 26、A 27、D 28、B 29、D 30、B 31、A 32、B 33、C 34、C 35、D 36、C 37、B 38、B 39、D 40、D 41、C 42、B 43、B 44、A 45、A 46、A 47、A 48、B 49、D 50、C 51、A 52、A 53、A 54、A 55、D 56、B 57、C 58、C 59、B 60、B 61、B 62、C 63、D 64、B 65、A 66、C 67、B 68、D 69、A 70、A 71、C 72、D 73、A 74、C 75、D 76、A 77、B 78、A 79、D 80、B 81、B 82、B 83、D 84、C 85、C 86、D 87、D 88、B 89、B 90、B 91、C 92、A 93、D 94、A 95、A 96、D 97、B 98、C 99、C 100、A 101、C 102、D 103、B 104、D 105、B 106、Ａ 107、B 108、A 109、C 110、A 111、A 112、B 113、B 114、B 115、B 116、A 117、D 118、C 119、B 120、B 121、B 122、D 123、C 124、D 125、A 126、C 127、A 128、D 129、A 130、A 131、B 132、A 133、D 134、D 135、C 136、A 137、D 138．B 139、C 140、A 141、B 二、填空题

1. 两者温度线胀系数较 2. 耐久性 3. 持久状况 4. 受拉钢筋先屈服 5. 带裂工作 6. 剪压破坏 7. 部分超筋破坏 8. 大偏心受压 9. 短期效应 10. 全预应力 11. 降低 12. C40 13. 承载能力 14. 配筋率 15. 合力大小 16. ?sv?束条件 19.

AsvbSv 17. 破坏 18. 约

l0h 20. 粘结力 21. 徐变 22. 屈服强度 23. 偶然作用 24. 焊接钢筋骨

架 25. 超筋脆性 26. 剪跨比 27. 0.6???1.7 28. 受拉破坏 29. 持久状况 30. 预应力度 31. 冷弯性能 32. 体积变形33. 可靠概率 34. 12~32 35. 降低 36. 均匀 37. 是变值 38. 减小 39. 正常使用 40. 全预应力 41. 应力 42. 失效概率 43. 100 44. 少筋梁破坏 45. 焊接钢筋骨架 46. 1?m?3 47. x??bh0 48. 弯曲变形 49. 预加应力度 50.

?l2??l3??l4?0.5?l5 51. 增加 52. 安全性 53. 基本组合

l0

?8 58. 结构自重 59. 钢绞线 b

54. 适筋梁破坏 55.抗压强度设计值 56. 剪压 57.

60. 超张拉 61. 降低 62. 极限状态 63. 立方体 64. 最大配筋率 65. 脆性 66. 偏心矩增大系数 67. 极限压应变 68. ?l1??l2??l4 69. 1＞?＞0 70. 钢筋与台座间的温差 71. 机械咬合力 72. 失效 73.超筋脆性 74. 增大 75. 斜截面抗弯承载力 76. 12ｍｍ 77. 预拱度 78. 后张法 79.有效预应力 80. 钢筋与台座间的温差 三、名词解释

2、 混凝土的徐变

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。 2、混凝土的收缩

在混凝土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、条件屈服强度

取残余应变为0.2%所对应的应力?0.2作为无明显屈服点钢筋的强度限值，称为条件屈服强度。

4、钢筋的松弛

钢筋受力长度保持不变的情况下，应力随时间增长而降低的现象。 5、极限状态

当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态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。 6、承载能力极限状态

对应于结构或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。

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7、正常使用极限状态

对应于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、结构的可靠性

结构的安全性、适用性和耐久性这三者总称为结构的可靠性。 9、结构的可靠度

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。 10、作用效应

指各种直接作用或间接作用在结构或构件中引起的内力和变形。 11、结构抗力

指结构构件承受内力和变形的能力。 12、直接作用

指施加在结构上的集中力或分布力，如汽车、人群、结构自重等。 13、间接作用

指引起结构外加变形和约束变形的原因，如地震、基础不均匀沉降、混凝土收缩、温度变化等。 14、目标可靠指标?

用作公路桥梁结构设计依据的可靠指标，称为目标可靠指标。 15、持久状况

桥涵建成后承受自重、车辆荷载等作用持续时间很长的状况。 16、永久作用

在结构使用期间，其量值不随时间变化，或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用。 17、可变作用

在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。 18、截面有效高度

纵向受拉钢筋的合力点至截面受压区边缘的竖向距离h0称为截面的有效高度。（h0?h?as） 19、平衡破坏（界限破坏）

当配筋率增大到使My?Mu时，受拉钢筋屈服与受压区混凝土压碎几乎同时发生，这种破坏称为平衡破坏。 20、最大配筋率?max

当配筋率增大到使My?Mu时，受拉钢筋屈服与受压区混凝土压碎几乎同时发生，这种破坏称为平衡破坏，相应的配筋率称为?max。

21、配筋率

是指所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值。 22、脆性破坏

破坏前梁的变形不大，裂缝开展不宽，延伸不高，破坏是突然的，没有明显预兆，称为脆性破坏。 23、塑性破坏

指结构或构件在破坏前有明显的变形或其它征兆。 24、适筋梁

梁的受拉区钢筋首先达到屈服强度，其应力保持不变而变形显著增大，直到受压区边缘混凝土应变达到极限压应变，混凝土被压碎破坏，破坏前有明显的破坏预兆，称为适筋梁破坏。 25、平截面假定

在弯曲变形后构件的截面仍保持平面，即混凝土和钢筋的应变沿截面高度符合线性分布。 26、抵抗弯矩图

沿梁长各个正截面按实际配置的纵向受拉钢筋面积，能产生的抵抗弯矩图形，即表示各正截面所具有的抗弯承载能力． 27、部分超筋破坏

当抗扭箍筋或纵筋中的一种配置过多时，构件破坏时只有部分纵筋或箍筋屈服，而另一部分抗扭钢筋（箍筋或纵筋）尚未达到屈服强度，这种破坏称为部分超筋破坏。

18

28、换算截面

将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面，通常将这种换算后的截面称为换算截面。

29、截面抗弯刚度： 构件截面抵抗弯曲变形的能力称为抗弯刚度。 30、局部承压：是指构件受力表面仅有部分面积来承受压力的受力状态。

31、预应力度：由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩Ms的比值。称为预应力度。 32、全预应力混凝土：在作用（或荷载）短期效应下，控制截面受拉边缘不允许出现拉应力。

33、部分预应力混凝土

在作用（或荷载）短期效应下，控制截面受拉边缘出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝。 34、先张法 张拉钢筋在浇筑混凝土之前的施工方法。 35、后张法 张拉钢筋在浇筑混凝土之后的施工方法。 36、预应力损失：

由于施工因素，材料性能和环境条件等的影响，钢筋中的预拉应力将要逐渐减少，这种减少的应力就称为预应力损失． 37、张拉控制应力

指预应力钢筋锚固前张拉钢筋千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积，所求得的钢筋应力值． 38、有效预应力：预应力钢筋的实际存余的预应力称为有效预应力。?pe??con??l

39、第一批预应力损失： 传力锚固时的损失，损失发生在混凝土预压过程完成以前。 40、第二批预应力损失：

传力锚固后的损失，损失发生在混凝土预压过程完成以后的若干年内，即使用荷载作用阶段。 四、简答题

1、答：把构造物的承重骨架组成部分统称为结构。

典型的基本构件：受弯构件、受压构件、受拉构件、受扭构件 2、答：强度，屈服强度，极限抗拉强度 塑性：延伸率和冷弯性能 3、答：（1）钢筋和混凝土之间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能够

很好地共同变形，完成其结构功能。

（2）钢筋和混凝土的温度线胀系数相接近，当温度变化时，不至产生较大的温度应力而破坏两者

之间的粘结。

（3）混凝土起着保护钢筋免遭锈蚀的作用。

4、答：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

主要原因：

（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及湿度。 5、答：由于变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力称为粘结应力。 粘结力由化学胶着力、摩擦力、机械咬合力三部分组成。

6、答：当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态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。

需满足两类极限状态：承载能力极限状态；正常使用极限状态 7、答：（1）由于M的作用，构件可能沿某个正截面发生破坏，故需进行正截面承载力计算。

（2）由于M和Q的作用，构件可能沿某个斜截面发生破坏，故需进行斜截面承载力计算。 8、答：划分为三个阶段：未裂工作阶段、带裂工作阶段、破坏阶段

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正截面的破坏形态有：适筋梁破坏、超筋梁破坏、少筋梁破坏

9、答：梁的受拉区钢筋首先达到屈服强度，其应力保持不变而变形显著增大，直到受压区边缘混凝土应

变达到极限压应变，混凝土被压碎破坏，破坏前梁的裂缝急剧开展，挠度较大，有明显的破坏预兆，属于塑性破坏。

10、答：1）平截面假定：即截面上的应变成线性规律分布； 2）不考虑混凝土的抗拉强度； 3）混凝土受压的应力—应变曲线是由一条二次抛物线及水平线组成的曲线； 4）钢筋的应力—应变曲线采用简化的理想弹塑性应力—应变关系，钢筋应力取等于钢筋应变与

弹性模量的乘积，但其绝对值不大于相应的强度设计值。 11、答：相对受压区高度?：为按等效矩形应力图形的计算受压区高度除以截面有效高度，即??xh0；

相对界限受压区高度?b：为按平截面假定得到的界限破坏时受压区混凝土高度与截面有效高度

的比值，即?b?

xbh0；

?b的取值与混凝土强度等级，钢筋的种类有关。

12、答：主要钢筋：纵向受拉主筋、弯起钢筋或斜筋、箍筋、架立钢筋、水平纵向钢筋。

骨架形式：绑扎钢筋骨架、焊接钢筋骨架两种形式。

'13、答：适用条件： 1）x??bh0 2）x?2as

原因：1）x??bh0 是为了防止出现超筋情况；

' 2）x?2as 是为了保证 受压钢筋达到抗压设计强度；

14、答：协助混凝土受压

当构件截面尺寸受到限制，采用单筋出现截面超筋时或截面需要承受正、负弯矩时采用双筋。

优点：能增强截面延性，提高结构的抗震性能，有利于防止结构的脆性破坏；此外，受压钢筋的存

在，可以减少长期荷载作用下的变形。

缺点：用受压钢筋承担压力不经济。

15、 答：由于双筋矩形截面梁的正截面承载力计算公式独立的方程仅有两个。而截面设计时，As及As'均未知，还有x也未知，这样三个未知数用两个方程不能确定唯一解。为了补充一个条件，令x??bh0。从概念上可知在双筋梁的截面尺寸已确定的情况下，令x??bh0，相当于使混凝

土受压区高度达到极限值，在充分利用混凝土强度的前提下，再设计钢筋当然用量为最节省。

16、答：作用：

1）帮助混凝土抗剪；

2）在构造上起着固定纵筋位置的作用并与纵向钢筋、架立钢筋等组成骨架；

主要构造要求：

1）箍筋的直径不宜小于8mm和主钢筋直径的1/4；

2）箍筋间距：固定受拉钢筋时间距不应大于梁高的1/2且不大于400mm； 固定受压钢筋时间距不应大于梁高的1/2且不大于400mm，还不应大于受压钢筋

直径的15倍。 17、答：截面设计时：当

面；

截面复核时：fcdbfhf?fsdAs 时属于第一类T形截面，否则属于第二类T形截面；

18、答： T形截面承受荷载产生弯曲变形时，在翼缘宽度方向纵向压应力的分布是不均匀的，离腹板越

远压应力越小，故在设计中把翼缘的工作宽度限制在一定的范围内，称为翼缘的有效宽度。 影响因素：截面和梁跨径的相对尺寸；翼板厚度，支承条件等。

19、答：m?

''M?fcdb'fh'f(h0?0.5h'f)时属于第一类T形截面，否则属于第二类T形截

M称为广义剪跨比；反映截面上弯矩与剪力的相对比值关系。 Vh020