结构设计原理小考试题（答案）
一、填空题
1、工程设计时，一般先按 承载力 极限状态设计结构构件，再按 正常使用 极限状态验算。

2、T 形截面连续梁，在正截面设计计算中跨中按 T 形 截面，而支座边按 矩形 截面计算。

3、双筋梁截面设计时，s A 、s
A '均未知，应假设一个条件为 0=b h χξ ，原因是 充分利用混凝土受压，节约
总用钢量 。

4、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 降低 。

5、梁内纵向受力钢筋的弯起点应设在按正截面抗弯计算该钢筋强度全部发挥作用的截面以外h0／2处，以保证 斜截面抗弯 ；同时弯起钢筋与梁中心线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外，以保证正截面抗弯。

6、混凝土的变形可分为混凝土的 受力变形 和混凝土的 体积变形 。

其中混凝土的徐变属于混凝土的 受力 变形，混凝土的收缩和膨胀属于混凝土的 体积 变形。

7、钢筋混凝土梁沿斜截面的主要破坏形态有斜压破坏、斜拉破坏和剪压破坏等。

在设计时，对于斜压和斜拉破坏，一般是采用 截面限制条件 和 一定的构造措施 予以避免，对于常见的剪压破坏形态，梁的斜截面抗剪能力变化幅度较大，故必须进行斜截面 抗 剪 承载力的计算。

8、在长柱破坏前，横向挠度增加得很快，使长柱的破坏来得比较突然，导致 失稳破坏 。

9、实际工程中最常遇到的是长柱，由于最终破坏是材料破坏，因此，在设计计算中需考虑由于构件侧向挠度而引起的 二阶弯矩 的影响。

10、对于结构重力引起的变形是长期性的变形，一般采用 设置预拱度 来加以消除。

11、《公路桥规》规定，混凝土局部承压必须进行 局部承压区承载力计算 和 局部承压区抗裂性计算 。

12、后张法主要是靠 工作锚具 来传递和保持预加应力的；先张法则主要是靠 粘结力 来传递并保持预加应力的。

13、预应力混凝土受弯构件，从预加应力到承受外荷载，直至最后破坏，可分为三个主要阶段，即 施工阶段 、 使用阶段 和 破坏阶段 。

二、简答题：
1、设计受弯构件时，一般应满足哪两方面的要求？
答：①由于弯矩的作用，构件可能沿某个正截面（与梁的纵轴线或板的中面正交时的面）发生破坏，故需进行正截面承载力计算；②由于弯矩和剪力的共同作用，构件可能沿剪压区段内的某个斜截面发生破坏，故还需进行斜截面承载力计算。

2、简述设置预拱度的目的及如何设置预拱度？
答：设置预拱度的目的是为了消除结构重力这个长期荷载引起的变形，另外，希望构件在平时无静活载作用时保持一定的拱度。

《公路桥规》规定：当由作用（或荷载）短期效应组合并考虑作用（或荷载）长期效应影响产生的长期挠度不超过1600/l （l 为计算跨径）时，可不设预拱度；当不符合上述规定时则应设预拱度。

钢筋混凝土受弯构件预拱度值按结构自重和2
1可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。

3、简述在预应力混凝土构件施工阶段的设计计算要求？
答：①控制受弯构件上、下缘混凝土的最大拉应力和压应力，以及梁腹的主应力，都不应超出《公路桥规》的规定值；②控制预应力筋的最大张拉应力；③保证锚具下混凝土局部承压的容许承载能力，应大于实际承受的压力，并有足够的安全度，以保证梁体不出现水平纵向裂缝。

三、计算题
1、钢筋混凝土矩形截面偏心受压柱，截面尺寸b ×h=400mm ×500mm ，构件在弯矩作用方向和垂直于弯矩作用方向上的计算长度m l 40=，Ⅰ类环境条件，轴向力计算值KN N 400=，弯矩计算值m KN M ∙=240，采用C20
混凝土（MPa f cd 2.9=），纵向钢筋采用HRB335级钢筋（MPa f f sd sd 280'==）
，56.0=b ξ。

试求对称配筋时所需纵向钢筋的截面面积。

解：本题为矩形截面对称配筋大偏心受压构件截面设计类型题，必须掌握。

mm N M e 60010
4001024036
0=⨯⨯== 8500
40000==h l >5，需要考虑偏心距增大系数η的影响。

设mm a a s s 50'==，mm a h h s 4500=-=。

=⨯+=+=450
6007.22.07.22.0001h e ζ 3.8>1，取0.11=ζ 07.1500
400001.015.101
.015.102=⨯-=-=h l ζ>1，取0.12=ζ 偏心距增大系数η按照下式计算： 034.111)5004000(450
600140011)(1400112212000=⨯⨯⨯⨯+=+=ζζηh l h e 首先，判断偏心受压构件的类别。

242.0450
4002.9104003
0=⨯⨯⨯==bh f N cd ξ<56.0=b ξ 故可按大偏心受压构件进行设计。

其次，求所需纵向受拉钢筋的面积。

mm a h e e s s 820502
500600034.120=-+⨯=-+=η 于是，所需纵向受拉钢筋的面积为：
)50450(280)242.05.01(242.04504002.982010400)()5.01(23'0'20'
-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=---==s sd cd s s
s a h f bh f Ne A A ξξ =1513mm 2。