结构设计原理试题
《结构设计原理》复习题
四、简答题:
1(在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土为什么能长期共同工作,钢筋混凝土结构对钢筋性能有什么要求, 2(按容许应力法进行抗弯强度计算时，采用了那些基本假定,
3(何谓塑性破坏,何谓脆性破坏,如何保证钢筋混凝土梁不发生脆性破坏, 4(斜截面抗剪强度的计算位置,
5(何谓预应力损失,预应力混凝土结构中要考虑哪些预应力损失,
6(在预应力钢筋混凝土构件中，先张法及后张法的施工工艺。
五计算题:
'1. 已知T形梁的截面尺寸为,,b,1800mm, b,200mmh=600mmf
'h,90mm,混凝土强度等级为C20，二级钢筋，设计弯矩。
求所需的受拉钢筋面积。
M,216kNmAfs(，，) f,310MPaa=70mmf,11MPayc
2. 某钢筋混凝土梁的截面尺寸为，配有418的钢筋，如下图所示。
混凝土强度等级为250mm500mm，
2C20，设计弯矩M,90kNm。
问此梁是否安全。
(f,210MPa，，，
A1017mm,f,11MPaycs
，) ,,0.15%,,0.544bmin
第2题截面图
《结构设计原理》复习题参考答案
名词解释
1. 混凝土保护层:由构件表面到钢筋外边缘间的一层混凝土。
1. 徐变:混凝土在长期荷载作用下，其变形随时间的延长而增大的现象称为徐变。
2. 预应力混凝土结构:所谓预应力混凝土结构，就是在结构承受外荷载之前，先对混凝土预加压力，事先
人为地对结构造成一种应力状态，使之可以抵消由于外荷载产生的全部或部分拉应力。
,3. 混凝土立方体抗压强度:用标准尺寸立方体试件，在标准条件下(温度20 3摄氏度，相对湿度在90%
以上)，养护28天，用标准试验方法，测得得抗压强度极限值。
4. 超筋梁:如果拉区钢筋配置过多，则在钢筋应力尚未达到屈服强度前，因受压区边缘混凝土的压应变先
达到极限，混凝土被压碎，构件达到破坏阶段，这种梁常称为“超筋梁”。
5. 材料抵抗弯矩图:又称材料图，是表示梁每一截面所能承担最大弯矩值。
6. 预应力损失:由于材料性能和施工工艺的影响，预应力钢筋中的预应力值将逐渐减小，这种现象称为预
应力损失。
、
7. 弯矩包络图:根据荷载组合计算得到的在各个截面最不利的弯矩值。
三. 简答题:
1.在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土为什么能长期共同工作,钢筋混凝土结构对钢筋性能有什么要求,
答:在钢筋混凝土结构中，钢筋与混凝土能有机地结合并共同工作，一般是建立在以下三点基础上:钢筋与混凝土之间存在粘结力;钢筋与混凝土的温度线膨胀系数大致相同;混凝土对钢筋的保护作用。
钢筋混凝土对钢筋性能的要求:具有适当的屈强比;有足够的塑性;可焊性;低温性能;与混凝土有良好的粘结力。
2. 按容许应力法进行抗弯强度计算时，采用了那些基本假定,
答:钢筋混凝土受弯构件按容许应力法计算理论，是以第?阶段应力图形为计算基础，为简化应力
图形，使计算方法比较简单实用，作以下几点假定:
(1)平截面假定
所有与梁纵向垂直的截面，在梁受力弯曲后仍保持为平面。
(2)弹性体假定
在第?阶段，受压区混凝土的塑性变形还不大，可以近似地将混凝土看作弹性材料，也就是假
定应力与应变成正比。
(3)受拉区混凝土不参加工作
实际上，在第?阶段时，受拉区混凝土仍有一小部分参加工作，但其作用很小，可以略去不计，
认为全部拉力均有钢筋承受。
3(何谓塑性破坏,何谓脆性破坏,如何保证钢筋混凝土梁不发生脆性破坏, 答:如受拉区钢筋配置合适，梁在破坏之前其混凝土裂缝开展较宽，梁的挠度较大，破坏过程比较缓慢，这种破坏称为“塑性破坏”。
如受拉区钢筋配置过多，则在钢筋应力尚未达到屈服强度前，因受压区边缘混凝土的压应变首先达到屈服，混凝土被压碎，构件到达破坏阶段。
其混凝土裂缝开展不大，梁的挠度较小，破坏在无明显征兆的情况下突然发生。
这种破坏为“脆性破坏”。
配筋梁应为适筋梁，避免配筋过多的超筋梁和配筋过少的少筋梁。
4. 斜截面抗剪强度的计算位置,
答:斜截面抗剪强度的计算位置:
(1)支座边缘处;(2)弯筋弯起点处;(3)箍筋直径或间距改变处;(4)沿梁长截面尺寸变化处。
5(何谓预应力损失,预应力混凝土结构中要考虑哪些预应力损失,
答:由于材料性能和施工工艺的影响，预应力钢筋中的预应力值将逐渐减小。
这种现象称为预应力损
失。
预应力混凝土结构中要考虑下列预应力损失:
(1)混凝土收缩和徐变引起的预应力损失(2)钢筋松弛引起的预应力损失
(3)锚具变形、钢丝回缩和接缝压缩引起的预应力损失
(4)预应力钢筋与管道间的摩擦引起的应力损失
(5)钢筋与台座间的温差引起的应力损失
6)混凝土弹性压缩引起的应力损失 (
6. 在预应力钢筋混凝土构件中，先张法及后张法的施工工艺。
答:后张法是在灌注混凝土时，预应力钢筋可以事先放在埋于梁体混凝土内的套管中，或
者用制孔器在构件中预留出比钢筋粗的孔道，待混凝土结硬达到一定强度后，将预应力钢筋穿
入孔道内，再进行张拉。
先张法是在灌注混凝土之前，凭借台座等设备，先张拉钢筋，后浇筑混凝土。
待混凝
土达到足够强度后，放张预应力钢筋。
五计算题:(8分)
1. 解:，，, a=70mmh,,,60070530mmf,310MPaf,11MPayc0
',,h90f'>M 11180090(530)825kNmfbhh,,，，，,,,,cff0,,22,,
'b属于第一类型T形梁，即按照宽度为的矩形梁计算。
f
6112，,A1120.0389，,，M21610，0,,,0.98,
A,,,0.038900'2222fbh111800530，，cf0
6M21610，2 A,,,1341mms,fh3100.98530，，y00
22. 解:，， f,210MPaA1017mm,f,11MPaycs
fA2101017，ys中性轴位置: 81.36mmx,,,11250fb，c
x1,,极限弯矩:Mfbxh,,,，，,，()1125081.3646581.36 uc0,,22,,
,94.94kNm
M,90kNm现 < (故安全) M,94.94kNmu
检验最大配筋率: (可) ,h,，,0.544465253mm>81.36b0
A1017s检验最小配筋率:,,,,,, (可) =0.0878.7%min，bh2504650。