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结构设计原理知识点

第一章钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能

1.混凝土立方体抗压强度cu f ：（基本强度指标）以边长150mm 立方体试件，按标准方法制作养护28d ，标准试验方法（不涂润滑剂，全截面受压，加载速度0.15~0.25MPa/s ）测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度

cu f 。

影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。尺寸效应关系： cu f （150）=0.95cu f （100）

cu f （150）=1.05cu f （200）

2.混凝土弹性模量和变形模量。

①原点弹性模量：在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线，该切线曲率即为原点弹性模量。表示为：E '=σ/ε=tan α0

②变形模量：连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线，K 点混凝土应力为σc （=0.5c f ），该割线（OK ）的斜率即为变形模量，也称割线模量或弹塑性模量。

E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。 ③切线模量：混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线，该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε

3 . 徐变变形：在应力长期不变的作用下，混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。

影响徐变的因素：a. 内在因素，包括混凝土组成、龄期，龄期越早，徐变越大；b. 环境条件，指养护和使用时的温度、湿度，温度越高，湿度越低，徐变越大；c. 应力条件，压应力σ﹤0.5

c f ，徐变与应力呈线性关系；当压应力σ介于（0.5～0.8）c f 之间，徐变增长比应力快；当压应力σ﹥0.8

c f 时，混凝土的非线性徐变不收敛。徐变对结构的影响：a.使结构变形增加；b.静定结构会使截面中产生应力重分布；c.超静定结构引起赘余力；d.在预应力混凝土结构中产生预

应力损失。 4.收缩变形：在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。

混凝土收缩原因：a.硬化初期，化学性收缩，本身的体积收缩；b.后期，物理收缩，失水干燥。

影响混凝土收缩的主要因素：a.混凝土组成和配比；b.构件的养护条件、使用环境的温度和湿度，以及凡是影响混凝土中水分保持的因素；c.构件的体表比，比值越小收缩越大。

混凝土收缩对结构的影响：a.构件未受荷前可能产生裂缝；b.预应力构件中引起预应力损失；c.超静定结构产生次内力。

5.钢筋的基本概念

1.钢筋按化学成分分类，可分为碳素钢和普通低合金钢。

2钢筋按加工方法分类，可分为a.热轧钢筋；b.热处理钢筋；c.冷加工钢筋（冷拉钢筋、冷轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋。）

6.钢筋的力学性能

物理力学指标：（1）两个强度指标：屈服强度，结构设计计算中强度取值主要依据；极限抗拉强度，材料实际破坏强度，衡量钢筋屈服后的抗拉能力，不能作为计算依据。（2）两个塑性指标：伸长率和冷弯性能：钢材在冷加工过程和使用时不开裂、弯断或脆断的性能。

7.钢筋和混凝土共同工作的的原因：（1）混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力；（2）二者具有相近的温度线膨胀系数；（3）在保护层足够的前提下，呈碱性的混凝土可以保护钢筋不易锈蚀，保证了钢筋与混凝土的共同作用。

第二章结构按极限状态法设计计算的原则

1.结构概率设计的方法按发展进程划分为三个水准：a.水准Ⅰ，半概率设计法，只对影响结构可靠度的某些参数，用数理统计分析，并与经验结合，对结构的可靠度不能做出定量的估计；b.水准Ⅱ，近似概率设计法，用概率论和数理统计理论，对结构、构件、或截面设计的可靠概率做出近似估计，忽略了变量随时间的关系，非线性极限状态方程线性化；c.水准Ⅲ，全概略设计法，我国《公桥规》采用水准Ⅱ。

2.结构的可靠性：指结构在规定时间（设计基准期）、规定的条件下，完成预定功能的能力。

可靠性组成：安全性、适用性、耐久性。

可靠度：对结构的可靠性进行概率描述称为结构可靠度。

3.结构的极限状态：当整个结构或构件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。

极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏—安全状态。

承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形，具体表现：a.整个构件或结构的一部分作为刚体失去平衡；b.结构构件或连接处因超过材料强度而破坏；c.结构转变成机动体系；d.结构或构件丧失稳定；e.变形过大，不能继续承载和使用。正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，具体表现：a.由于外观变形影响正常使用；b.由于耐久性能的局部损坏影响正常使用；c.由于震动影响正常使用；d.由于其他特定状态影响正常使用。

破坏—安全状态是指偶然事件造成局部损坏后，其余部分不至于发生连续倒塌的状态。（破坏—安全极限状态归到承载能力极限状态中）

4.作用：使结构产生内力、变形、应力、应变的所有原因。

作用分为：永久作用、可变作用和偶然作用。

永久作用：在结构使用期内，其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用

可变作用：在结构试用期内，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。

偶然作用：在结构使用期间出现的概率小，一旦出现其值很大且持续时间很短的作用。

5.作用的代表值：作用的标准值。

具体取值：永久作用标准值：结构构件的设计尺寸×重度。可变作用的标准值：《公桥规》相应规定。

永久作用取代表值：应采用标准值为代表值。

可变作用取代表值：（1）承载能力极限状态设计按弹性阶段计算结构强度时采用标准值作为可变作用代表值。（2）正常使用极限状态按短期效应组合设计时，采用频遇值作为可变作用的代表值。（3）按长期效应（准永久）组合设计时，采用准永久值作为可变作用的代表值。

第三章受弯构件正截面承载力计算

1.单筋截面：只在梁（板）的受拉区配置纵向受拉钢筋，此种构件称为单筋截面。

2.双筋截面：如果同时在截面受压区和受拉区配置受力钢筋，此种构件称为双筋截面。

3.配筋率ρ（%）：指所配置的钢筋截面面积与混凝土截面有效面积的比值。

4.保护层：指钢筋边缘至构件截面表面之间的最短距离。设置保护层时为了保护钢筋不直接受到大气的侵蚀、氯盐和其他环境因素作用，也是为了保证钢筋和混凝土有良好的黏结，他是钢筋混凝土结构耐久性设计的重要指标。

5.单向板：2l （长）/1l （短）≥2，荷载主要沿短边单方向传递，需要在短边单向配受力主钢筋。

6.双向板：2l /1l ＜2，荷载沿两个方向传递，板的双向都受力，成为双向板，需要在双向配受力主钢筋。

7.钢筋构造布置：梁钢筋的最小混凝土保护层厚度应不小于钢筋的公称直径d 和30mm ，且应符合规范要求。当受拉区主筋的混凝土保护层厚度大于50mm 时，应在保护层内设置直径不小于6mm ，间距不大于100mm 的钢筋网。

8.截面的三个工作阶段：①阶段Ⅰ：不带裂缝的整体工作阶段；②阶段Ⅱ：带裂缝工作阶段；③阶段Ⅲ：失效阶段，裂缝迅速开展，钢筋达到屈服强度。三个特征点：第Ⅰ阶段末（用Ⅰa 表示），裂缝即将出现；第Ⅱ阶段末（用Ⅱa 表示），纵向受力钢筋屈服；第Ⅲ阶段末（用Ⅲa 表示），梁受压区混凝土被压碎，整个梁截面破坏。

9.受弯构件正截面破坏形态：（1）适筋梁的塑性破坏：梁的受拉区钢筋首先达到屈服强度，其应力保持不变而应变显著地增大，直到受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变时，受压区出现纵向水平裂缝随混凝土压碎而破坏。这种破坏梁裂缝急剧开展，挠度较大，梁截面产生较大的塑性变形，因而有明显的破坏预兆，属塑性破坏。（2）超筋梁的脆性破坏：（第Ⅲ阶段缩短）当实际配筋率ρ＞ρmax 时，梁破坏时压区混凝土被压坏，而受拉区钢筋应力尚未达到屈服强度，破坏前梁的挠度及截面曲率没有明显的转折点，受拉区裂缝开展不宽，延伸不高，破坏是突然的，没有明显预兆，属脆性破坏，称为超筋梁破坏。超筋梁破坏是压区混凝土抗压强度耗尽，而钢筋的抗拉强度没有得到充分发挥，因此超筋梁破坏时的弯矩u M 与钢筋强度无关，仅取决于混凝土的抗压强度。（3）少筋梁脆性破坏：（第Ⅱ阶段缩短）当ρ＜ρ

min ，梁受拉区混凝土一开裂，受拉钢筋达到屈服，并迅速经历整个流幅而进入强化阶段，梁仅出现一条集中裂缝，不仅宽度大，而且沿梁高延伸，此时受压区

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，由于破坏突然，属于脆性破坏。 10.三个基本假定：（1）平截面假定：各级荷载作用下，截面上平均应变保持为直线分布，即截面任意点应变与该点到中和轴的距离成正比；

（2）不考虑混凝土的抗拉强度：在裂缝截面处，受拉区混凝土已大部分退出工作，但在靠近中和轴附近，仍有一部分混凝土承担着拉应力；（3）材料的σ—ε曲线。

11.相对界限受压区高度ξb ：界限破坏为当受拉区钢筋达到屈服应变ε

y 而开始屈服时，受压区混凝土边缘也同时达到其极限压应变而破坏，此时的受压区高度b x =ξ

b 0h ，ξb 被称为相对界限受压区高度。

第四章受弯构件斜截面承载力计算

1.剪跨比：用m=M/V 0h 来表示，M 和V 分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，M 也称广义剪跨比。对于集中荷载作用下的简支梁：m= M/V 0h =a/0h ，a 为集中力作用点至简支梁最近的支座之间的距离，称为剪跨。M= a/0h 为狭义剪跨比。

2.计算截面位置的选取：a.距支座中心（梁高一半）处的截面；b.受拉区弯起钢筋弯起点处的截面，以及锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面；c.箍筋数量或间距有改变处的截面；d.梁的肋板宽度改变处的截面。

第七章偏心受压构件的正截面承载力计算

1.偏心受压构件的破坏形态：（1）受拉破坏（大偏心受压破坏）：一般出现在相对偏心距0e /h 较大，且受拉钢筋配置得不太多时的情况。破坏特征表现为：截面部分受拉，部分受压，受拉一侧钢筋应力先达到抗拉屈服强度，随后混凝土被压碎，受压区钢筋达到屈服强度，破坏形态与双筋截面梁相似。（2）受压破坏（小偏心受压破坏）：出现在偏心距较小，即使偏心距较大，但受拉钢筋数量比较多；当偏心距很小，尤其远离偏心力一侧的钢筋少，靠近偏心力一侧的钢筋过多时的情况。破坏特征表现：靠近偏心力一侧的混凝土首先达到极限压应变而压碎，该侧的钢筋达到压屈强度，远离偏心力一侧的钢筋可能受拉也可能受压，一般达不到屈服强度。

2.界限破坏定义：受拉一侧钢筋达到屈服强度时，受压边缘混凝土也刚好达到极限压应变而压碎。

3.大小偏心受压破坏界限的判别条件：用受弯构件相对界限受压区高度ξb 判别：ξ≤ξb 时，为大偏心受压构件；ξ＞ξ

b 时，为小偏心

受压构件。 4.偏心受压构件的构造要求：m in b ≥300mm ，h/b=1.5～3，边长宜采用50mm 的倍数；纵向受力钢筋沿截面短边b 配置，截面全部纵向钢筋最小配筋率ρmin =0.5%，一侧纵向钢筋ρmin =0.2%，长边h ≥600mm 时，应在长边h 方向设置直径为10～16mm 的纵向构造钢筋，必要时相应地设

置附加箍筋或复合箍筋。

第九章钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算

1.钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算的内容：（1）施工阶段与使用阶段混凝土和钢筋应力；（2）使用阶段的变形；（3）使用阶段的最大裂缝宽度。

2.计算的基本假定：（1）平截面假定：梁的正截面在梁受力并发生弯曲变形以后，仍保持为平面；（2）弹性体假定：压区混凝土近似按线性分布；（3）开裂后受拉区完全不承担拉应力，拉应力完全由钢筋承受。

3.换算截面：将钢筋和混凝土两种材料组成的实际截面换算成为一种拉压性能相同的单一材料组成的当量截面，称换算截面。

4.控制裂缝宽度的原因：（1）外观要求，裂缝宽度不宜超过0.3mm ；（2）耐久性要求，防锈蚀，过宽的裂缝导致钢筋锈蚀，严重影响耐久性。

5.产生裂缝的原因及控制措施：（1）由作用效应引起的裂缝。由于截面上的弯矩、轴力、扭矩等作用效应，会使混凝土产生裂缝，主要通过验算和采取构造措施加以控制。（2）由外加变形或约束变形引起的裂缝。主要通过采取构造措施和相关施工工艺加以控制。（3）钢筋锈蚀裂缝。采取保证混凝土保护层厚度和混凝土密实性的措施，严格控制早凝剂的掺入量等。

6.影响裂缝宽度的主要因素：（1）钢筋应力σ

ss 。为主要因素，最大裂缝宽度与σss 呈线性关系；（2）钢筋直径d 。在配筋率ρ与钢筋应力大致相同的情况下，最大裂缝宽度max f

W 随d 的增加而增大；（3）配筋率ρ。当钢筋直径d 、钢筋应力不变的情况下max f W 随ρ的增加而减小，当ρ接近某一数值，max f W 接近不变；（4）保护层厚度c 。c 越大，max f W 越大，同时钢筋锈蚀可能性越小，在计算时，近似认为两种作用相互抵消，不考虑保护层厚度；（5）钢筋外形。引入系数1c 来考虑钢筋外形的影响，带肋钢筋，黏结性好；圆钢筋黏结力小，裂缝宽；

（6）荷载作用性质。短、长期重复作用，引入系数2c ；（7）构件受力性质的影响。构件受到的作用性质不同，裂缝宽度不同，引入系数3c 。

7.裂缝宽度限值：钢筋混凝土受弯构件在荷载作用下，最大裂缝宽度应满足：Ⅰ类和Ⅱ类环境：[fk W ]=0.2mm ；Ⅲ类和Ⅳ类环境：[fk W ]=0.15mm 。

8.变形计算方法：弹性体材料的简支梁，挠度计算一般公式f=α2ML /B ，α为挠度系数，B 为截面抗弯强度，B=EI ，M 为跨中截面弯矩，L 为计算跨径。

9.0B 为全截面抗弯刚度，cr B 为开裂截面的抗弯刚度，c E 为混凝土弹性模量，0I 全截面换算截面惯性矩，cr I 为开裂截面的换算截面惯性矩，s M 为按短期效应组合计算的弯矩值，cr M 开裂弯矩，tk f 为混凝土轴心抗拉强度标准值，γ

为构件受拉区混凝土塑性影响系数，0W 为全截面

换算截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。

第11章预应力混凝土结构的基本概念及其材料

1.预应力混凝土结构的基本概念（基本原理）：预应力混凝土结构，就是事先认为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数据和分布恰好能将使用荷载产生的内力抵消到一个合适程度的混凝土，这种预先给混凝土引入内部应力的结构，称为预应力混凝土结构。

2.预应力混凝土两个重要问题：①由于预先给混凝土梁施加了预压力y N ，使混凝土梁在均布荷载q 作用下，下缘产生的拉应力完全或部分被预压应力所抵消，因而可以避免混凝土出现裂缝或推迟裂缝出现。②实际结构中，必须针对荷载作用下可能产生的应力状态来施加预应力，且所需施加的预压力y N 应当与荷载（或者说弯矩M ）的大小相适应，因此预应力的大小位置必须进行设计。

3.加筋混凝土结构的分类：加筋混凝土结构分类是根据预应力度大小来分的。

4.预应力度定义（λ）：指由预加应力大小确定的消压弯矩0M 与按作用短期效应组合计算的弯矩值s M 的比值λ=0M /s M

5.配筋混凝土构件的分类：a.全预应力混凝土构件：在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘不允许出现拉应力，即λ≥1；b.部分预应力混凝土构件：在作用短期效应组合下控制的正截面受拉边缘出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝，即1＞λ＞0；c.钢筋混凝土构件：不预加应力的混凝土构件，即λ=0.

6.预加应力的主要方法：先张法，后张法。

7.先张法：先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。（所用的预应力钢筋一般可用高强钢丝、直径较小的钢绞线和小直径的冷拉钢筋。）特点：靠钢筋和混凝土之间的粘结力来传递和保持预应力。

8.后张法：先浇筑混凝土后张拉钢筋的方法，张拉钢筋时，构件混凝土开始储备应力。

特点：后张法主要是靠锚具传递和保持预加应力

钢结构设计原理重点

1.刚结构的特点：材料的强度高，塑性和韧性好；材质均匀，和力学计算的假定比较符合；钢结构制造简便，施工周期短；钢结构的质量轻；钢材耐腐蚀性差；钢材耐热但不耐火（钢结构对缺陷较为敏感；钢结构的变形有时会控制设计；钢结构对生态环境的影响小） 2. 钢结构应用范围：（技术角度）大跨度结构；重型厂房结构；受动力荷载影响的结构；可拆卸的结构；高耸结构和高层建筑；容器和其他构筑物；轻型钢结构 3.钢结构的极限状态：承载能力极限状态，正常使用极限状态 4.压应力是使构件失稳的原因 5.超静定梁或跨框架可以允出现许在受力最大的截面全面塑性，形成所谓塑性铰 6.索和拱配合使用，常称为杂交结构 7. 钢材的基本的性能：①较高的强度：屈服点fy抗拉强度fu 级较高②足够的变形能力：塑性和韧性性能好③良好的加工性能：具有良好的可焊性 8. 钢材三个重要的力学性能指标（1）屈服点（2）抗拉强度（3）伸长率 9.冷弯性能是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标 10.与抵抗冲击作用有关的钢材的性能是韧性 11.碳含量在0.12%~0.20%范围内的碳素钢，可焊性最好（钢：C<2%；铸铁：C>2%） 12.反映钢材质量的主要力学指标是屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能 13.有益元素：Mn、Si；有害元素：S、P、O、P 14.250?C附近有兰脆现象，260~320?C时有徐变现象 15.钢材的主要破坏形式：塑性破坏（延性破坏）脆性破坏（脆性断裂）损伤累积破坏疲劳破坏 16.A级钢不提供冲击韧性保证，B、C、D、E分别提供20?/0?、-20?、-40?的冲击韧性 17.选材考虑因素：荷载性质、应力状态、连接方法、工作环境、供货价格 18.热轧H型钢：宽翼缘H型钢（HW）、中翼缘H型钢（HM）窄翼缘H型钢（HN） 19.钢梁：型钢梁、组合梁 20.荷载较大高度受限的梁，可考虑采用双腹板的箱型梁，有较大的抗扭刚度 21.承载能力极限状态计算内容：截面强度、构件的整体稳定、局部稳定 22.吊车梁应力循环次数n>50000时要进行疲劳验算 23.单跨简支梁中截面出现塑性铰，即发生强度破坏；超静定梁出现塑性铰后，仍能继续承载 24.单轴对称截面有实腹式和格构式 25.塑形设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁 26.计算拉弯（压弯）时3种强度计算准则：边缘纤维屈服准则、全截面屈服准则、部分发展塑性准则 27.横梁对柱的约束作用取决于横梁的线刚度I0/L和柱的线刚度I/H的比值K0,即K0=I0H/IL 28.超出正常使用极限状态：影响正常使用或外观的变形、影响正常使用或耐久性能的局部破坏、影响正常使用或耐久性能的震动、影响正常使用或耐久性能的其他特定状态 29.连接的要求：足够的强度、刚度和延性 30.连接方法：焊接、铆接和普通螺栓连接、高强度螺栓连接 31. 常用焊接方法：电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等 32. 焊缝连接的优缺点：优点：省工省材、任何形状的构件均可直接连接、密封性好，刚度大缺点：材质劣化、残余应力、残余变形、一裂即坏、低温冷脆 33. 焊缝等级分三级：三级焊缝：外观检查；二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，；一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷 34. 焊缝型式：对接焊缝和角焊缝 35. 施焊分类（位置）：俯焊（最好）、立焊、横焊和仰焊（最差） 36.角焊缝的焊脚尺寸h f应不小于1.5t^0.5,t为较厚焊件的厚度（mm）；hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍 37. 残余应力对结构性能的影响：对结构静力强度的影响、对结构刚度的影响、对压杆稳定的影响4、对低温冷脆的影响、对疲劳强度的影响 38.高强度螺栓连接的性能等级：10.9级、8.8级

结构设计原理-复习题讲解学习

一、选择题 1、其他条件相同时，预应力混凝土构件的延性通常比普通混凝土构件的延性（） A 、相同 B 、大些 C 、小些 D 、大很多 2、预应力混凝土结构宜采用（） A 、火山灰水泥 B 、硅酸盐水泥 C 、矿渣水泥 D 、以上三种均可 3、先张法构件的预压力是通过（）来传递的 A.、承压力 B 、粘结力 C 、粘结力和承压力 D 、以上答案都不对 4、后张法构件的预压力是靠（） A.、粘结力和承压力来传递 B 、工作锚具来传递和保持的 C 、粘结力来传递的 D 、以上答案都不对 5、加筋混凝土结构按预应力度大小分类，当预应力度λ为（）时，是全预应力混凝土结构 A 、λ< 0 B 、λ= 0 C 、0 <λ< 1 D 、λ≥ 1 6、加筋混凝土结构按预应力度大小分类，当预应力度λ为（）时，是部分预应力混凝土结构 A 、λ< 0 B 、λ= 0 C 、0 <λ< 1 D 、λ≥ 1 7、《公路桥规》规定，对于钢丝、钢绞线张拉控制应力应满足（） A 、pk con f 95.0≤σ B 、pk con f 90.0≤σ C 、pk con f 85.0≤σ D 、pk con f 75.0≤σ 8、先张法预应力混凝土构件，在混凝土预压前（第一批）的损失为（） A 、54325.0l l l l σσσσ+++ B 、655.0l l σσ+ C 、65l l σσ+ D 、421l l l σσσ++ 9、后张法预应力混凝土构件，在混凝土预压后（第二批）的损失为（） A 、54325.0l l l l σσσσ+++ B 、655.0l l σσ+ C 、65l l σσ+ D 、421l l l σσσ++ 10、后张法预应力混凝土梁在进行持久状况应力验算时，由（）所引起的应力，应采用净截面几何特性进行计算。 A 、预加力 B 、预加力和活载 C 、二期恒载和活载 D 、活载 11、预应力混凝土受弯构件在持久状况下，斜截面的抗裂性是通过斜截面混凝土的（）来控制的。 A 、正应力 B 、剪应力 C 、主压应力 D 、主拉应力 12、预应力混凝土受弯构件在持久状况下，正截面的抗裂性是通过正截面混凝土的（）来控制的。 A 、法向拉应力 B 、剪应力 C 、主拉应力 D 、主压应力 13、预应力混凝土受弯构件斜截面的承载力与普通混凝土受弯构件相比是（） A 、提高了 B 、相同 C 、降低了 D 、降低很多 14、预应力混凝土与普通混凝土相比，提高了（） A 、正截面承载力 B 、抗裂性能 C 、延性 D 、以上答案均不对 15、部分预应力混凝土在作用（或荷载）作用下，构件截面混凝土（） A 、允许出现拉应力 B 、不允许出现拉应力 C 、允许出现压应力 D 、以上答案均不对 16、桥梁结构中不宜采用中等强度钢筋作为预应力钢筋，这是因为（） A 、不能有效提高承载力 B 、挠度过大 C 、配筋多 D 、预应力效果差

结构设计原理复习题及答案.

结构设计原理复习题一、选择题 1、混凝土强度等级按照（）确定 A 、立方体抗压强度标准值 B 、立方体抗压强度平均值 C 、轴心抗压强度标准值 D 、轴心抗压强度设计值 2、同一强度等级的混凝土，各种强度之间的关系是（） A 、c f ＞cu f ＞t f B cu f ＞t f ＞c f C 、cu f ＞c f ＞t f D 、t f ＞cu f ＞c f 3、在测定混凝土立方体抗压强度时，《桥规》（JTG D —2004）采用的标准试件尺寸为（）的立方体。 A 、mm 100 B 、mm 150 C 、mm 180 D 、mm 200 4、混凝土棱柱体抗压强度用符号（）表示 A 、c f B 、cu f C 、t f D 、s f 5、分别用mm 150和mm 200的立方体试件进行抗压强度试验，测得的抗压强度值为（） A 、mm 150的立方体低于mm 200的立方体； B 、mm 150的立方体高于mm 200的立方体； C 、mm 150的立方体等于mm 200的立方体； D 、mm 150的立方体低于mm 200的立方体，是因为试件尺寸越小，抗压强度就越小； 6、同一强度等级的混凝土，棱柱体试件的抗压强度与立方体试件的抗压强度关系是（） A 、立方体抗压强度与棱柱体抗压强度相等 B 、立方体抗压强度高于棱柱体抗压强度 C 、立方体抗压强度低于棱柱体抗压强度 D 、无法确定 7、混凝土双向受压时，其强度变化规律是（） A 、一向混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加 B 、一向混凝土强度随着另一向压应力的增加而减小 C 、双向受压强度与单向受压强度相等 D 、双向受压强度低于单向受压强度 8、混凝土弹性模量的基本测定方法是（）Ａ、在很小的应力（c c f 3.0≤σ）下做重复加载卸载试验所测得Ｂ、在很大的应力（c σ＞c f 5.0）下做重复加载卸载试验所测得Ｃ、应力在0=c σ～c f 5.0 之间重复加载卸载5~10次，取c σ=c f 5.0时所测得的变形值作为混凝土弹性模量的依据Ｄ、以上答案均不对 9、混凝土的线性徐变是指徐变变形与（）成正比。Ａ、混凝土强度Ｂ、时间Ｃ、温度和湿度Ｄ、应力 10、《公路桥规》中规定了用于公路桥梁承重部分混凝土标号分为（）等级。Ａ、8 Ｂ、10 Ｃ、12 Ｄ、13 11、在按极限状态理论计算钢筋混凝土构件承载力时，对于有明显流幅的钢筋，原则上都是以（）作为钢筋强度取值的依据Ａ、屈服极限Ｂ、比例极限Ｃ、弹性极限Ｄ、抗拉极限强度 12、对于无明显流幅的钢筋，结构设计时原则上都是以（）作为钢筋强度取值的依据Ａ、比例极限Ｂ、条件屈服强度Ｃ、弹性极限Ｄ、抗拉极限强度 13、钢筋和混凝土材料的强度设计值（）强度标准值。Ａ、等于Ｂ、小于Ｃ、大于Ｄ、不确定 14、钢筋的塑性变形性能通常用（）来衡量。Ａ、屈服极限和冷弯性能Ｂ、比例极限和延伸率Ｃ、延伸率和冷弯性能Ｄ、抗拉极限强度和延伸率

钢结构设计原理复习总结

钢结构的特点： 1.钢材强度高、塑性和韧性好 2.钢结构的重量轻 3.材质均匀，和力学计算的假定比较符合 4.钢结构制作简便，施工工期短 5.钢结构密闭性好 6.钢结构耐腐蚀性差 7.钢材耐热但不耐火 8.钢结构可能发生脆性断裂钢结构的破坏形式钢材有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。钢结构所用材料虽然有较高的塑性和韧性，但一般也存在发生塑性破坏的可能，在一定条件下，也具有脆性破坏的可能。塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度fu 后才发生。破坏前构件产生较大的塑性变形，断裂后的断口呈纤维状，色泽发暗。在塑性破坏前，构件发生较大的塑性变形，且变形持续的时间较长，容易及时被发现而采取补救措施，不致引起严重后果。另外，塑性变形后出现内里重分布，使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀，因而提高了结构的承载能力。构件应力超过屈服点，并且达到抗拉极限强度后，构件产生明显的变形并断裂。常温及静态荷载作用下，一般为塑性破坏。破坏时构件有明显的颈缩现象。常为杯形，呈纤维状，色泽发暗。在破坏前有很明显的变形，并有较长的变形持续时间，便于发现和补救。脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点fy ，断裂从应力集中处开始。冶金和机械加工过程中产生的缺陷，特别是缺口和裂缝，常是断裂的发源地。破坏前没有任何预兆，破坏时突然发生的，断口平直并呈有光泽的晶粒状。由于脆性破坏前没有明显的预兆，无法及时察觉和采取补救措施，而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁，后果严重，损失较大，因此，在设计，施工和使用过程中，应特别注意防止钢结构的脆性破坏。在破坏前无明显变形，平均应力也小（一般都小于屈服点），没有任何预兆。局部高峰值应力可能使材料局部拉断形成裂纹；冲击振动荷载；低温状态等可导致脆性破坏。平直和呈有光泽的晶粒。突然发生的，危险性大，应尽量避免。低碳钢的应力应变曲线： 1.弹性阶段：OA 段：纯弹性阶段εσE = A 点对应应力：p σ（比例极限） AB 段：有一定的塑性变形，但整个OB 段卸载时0=ε B 点对应应力：e σ（弹性极限） 2.屈服阶段：应力与应变不在呈正比关系，应变增加很快，应力应变曲线呈锯齿波动，出现应力不增加而应变仍在继续发展。其最高点和最低点分别称为上屈服点和下屈服点；下屈服点稳定，设计中以下屈服点为依据。 3.强化阶段：随荷载的增大，应力缓慢增大，但应变增加较快。当超过屈服台阶，材料出现应变硬化，曲线上升，至曲线最高处，这点应力fu 称为抗拉强度或极限强度。 4.颈缩阶段：截面出现了横向收缩，截面面积开始显著缩小，塑像变形迅速增大，应力不断降低，变形却延续发展，直至F 点试件断裂。疲劳破坏：钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。钢材的疲劳强度取决于构造状况（应力集中程度和残余应力）、作用的应力幅、反复荷载的虚幻次数，而和钢材的静力强度无明显关系。钢结构的连接方法：焊接连接：不削弱构件截面，构造简单，节约钢材，焊缝处薄。弱铆钉连接：塑性和韧性极好，质量容易检查和保证，费材又费工。螺栓连接：操作简单便于拆卸。焊接连接的优点：1.焊件间可以直接相连，构造简单，制作加工方便2.不削弱截面，节省材料3.连接的密闭性好，结构的刚度大4.可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。缺点：1.焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆2.焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低3.焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，容易扩展至整个截面，低温冷脆问题也比较突出。焊接连接通常采用的方法为电弧焊（包括手工电弧焊）自动（半自动）埋弧焊和气体保护焊。侧面角焊缝主要承受剪力，塑性较好，应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端打而中间小的状态。焊缝越长，应力分布不均匀性越显著，但临界塑性工作阶段时，产生应力重分布，可使应力分布的不均与现象渐趋缓和。焊脚不能过小：否则焊接时产生的热量较小，而焊件厚度较大，致使施焊是冷却速度过快，产生淬硬组织，导致母材开裂。焊脚不能过大：1.较薄焊件容易烧穿或过烧2.冷却时的收缩变形加大，增大焊接应力，焊件容易出现翘曲变形计算长度不能过小：1.焊件的局部加热严重，焊缝起灭狐所引起的缺陷相距较近，及可能的其他缺陷使焊缝不够可

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《结构设计原理》复习资料第一篇钢筋混凝土结构第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能三、复（一）填空 1、在筋混凝土构件中筋的作用是替混凝土受拉或助混凝土受。 2、混凝土的度指有混凝土的立方体度、混凝土心抗度和混凝土抗拉度。 3、混凝土的形可分两：受力形和体形。 4、筋混凝土构使用的筋，不要度高，而且要具有良好的塑性、可性，同要求与混凝土有好的粘性能。 5、影响筋与混凝土之粘度的因素很多，其中主要混凝土度、筑位置、保厚度及筋距。 6、筋和混凝土两种力学性能不同的材料能有效地合在一起共同工作，其主要原因是：筋和混凝土之具有良好的粘力、筋和混凝土的温度膨系数接近和混凝土筋起保作用。 7、混凝土的形可分混凝土的受力形和混凝土的体形。其中混凝土的徐属于混凝土的受力形，混凝土的收和膨属于混凝土的体形。（二）判断 1、素混凝土的承能力是由混凝土的抗度控制的。????????????【×】 2、混凝土度愈高，力曲下降愈烈，延性就愈好。?????????【×】 3、性徐在加荷初期增很快，一般在两年左右以定，三年左右徐即告基本止。????????????????????????????????????【√】 4、水泥的用量愈多，水灰比大，收就越小。???????????????【×】 5、筋中含碳量愈高，筋的度愈高，但筋的塑性和可性就愈差。????【√】（三）名解 1、混凝土的立方体度────我国《公路》定以每150mm的立方体件，在 20℃± 2℃的温度和相湿度在90%以上的潮湿空气中养28 天，依照准制作方法和方法得的抗极限度（以MPa）作混凝土的立方体抗度，用符号f cu表示。 2、混凝土的徐────在荷的期作用下，混凝土的形将随而增加，亦即在力不的情况下，混凝土的随增，种象被称混凝土的徐。 3、混凝土的收────混凝土在空气中硬体减小的象称混凝土的收。第二章结构按极限状态法设计计算的原则。

《结构设计原理》试卷和答案

《结构设计原理》试题1 一、单项选择题 1．配螺旋箍筋的钢筋混凝土柱，其其核心混凝土抗压强度高于单轴混凝土抗压强度是因为【 C 】 A. 螺旋箍筋参与混凝土受压 B. 螺旋箍筋使混凝土密实 C. 螺旋箍筋横向约束了混凝土 D. 螺旋箍筋使纵向钢筋参与受压更强 2．钢筋混凝土轴心受拉构件极限承载力N u有哪项提供【 B 】 A. 混凝土 B. 纵筋 C. 混凝土和纵筋 D. 混凝土、纵筋和箍筋 3．混凝土在空气中结硬时其体积【 B 】 A. 膨胀 B. 收缩 C. 不变 D. 先膨胀后收缩 4．两根适筋梁，其受拉钢筋的配筋率不同，其余条件相同，正截面抗弯承载力M u【 A 】 A. 配筋率大的，M u大 B. 配筋率小的，M u大 C. 两者M u相等 D. 两者M u接近 5．钢筋混凝土结构中要求钢筋有足够的保护层厚度是因为【 D 】 A. 粘结力方面得考虑 B. 耐久性方面得考虑 C. 抗火方面得考虑 D. 以上3者 6．其他条件相同时，钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度（指构件表面处）的关系是【 A 】 A. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈大，裂缝宽度也愈大 B. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，裂缝宽度也愈小 C. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，但裂缝宽度愈大 D. 保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层愈厚，裂缝宽度愈大 7．钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加以及持续时间增加而【 B 】 A. 逐渐增加 B. 逐渐减少 C. 保持不变 D. 先增加后减少 8．减小预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的损失σs2的措施是【 B 】 A. 加强端部锚固 B. 超张拉 C. 采用高强钢丝 D. 升温养护混凝土 9．预应力混凝土在结构使用中【 C 】 A. 不允许开裂 B. 根据粘结情况而定 C. 有时允许开裂，有时不允许开裂 D. 允许开裂 10．混凝土结构设计中钢筋强度按下列哪项取值【 D 】 A. 比例极限 B. 强度极限 C. 弹性极限 D. 屈服强度或条件屈服强度二、填空题 11. 所谓混凝土的线性徐变是指徐变变形与初应变成正比。 12. 钢筋经冷拉时效后，其屈服强度提高，塑性减小，弹性模量减小。 13. 在双筋矩形截面梁的基本公式应用中，应满足下列适用条件：①ξ≤ξb；②x≥2a’，其中，第①条是为了防止梁破坏时受拉筋不屈服；第②条是为了防止压筋达不到抗

结构设计原理习题-练习

《结构设计原理》复习题一、填空 1．按加工方式不同，钢筋分为（）、（）、（）、（）四种。2．（）与（）通常称为圬工结构。 3．梁内钢筋主要有（）、（）、（）、（）等。 4．随着柱的长细比不同，其破坏型式有（）、（）两种。 5．根据张拉预应力筋与浇筑混凝土构件之间的先后顺序，预应力混凝土分为（）、（）两类。 6．钢筋与混凝土之间的粘结力主要有以下三项组成（）、（）、（）。7．按照配筋多少的不同，梁可分为（）、（）、（）三种。 8．钢筋混凝土受弯构件主要有（）和（）两种形式。 9．梁内钢筋主要有（）、（）、（）、（）等。 10．（）、（）、（）称为结构的可靠性。 11．钢筋的冷加工方法有（）、（）、（）三种。 12．结构的极限状态，根据结构的功能要求分为（）、（）两类。 13．T形截面梁的计算，按（）的不同分为两种类型。 14．在预应力混凝土中，对预应力有如下的要求（）、（）、（）。15．钢筋混凝土梁一般有（）、（）、（）三种不同的剪切破坏形式。16．预应力钢筋可分为（）、（）、（）三种。二、判断题：（正确的打√,错误的打×。） 1．混凝土在长期荷载作用下，其变形随时间延长而增大的现象称为徐变。（）2．抗裂性计算的基础是第Ⅱ阶段。（）3．超筋梁的破坏属于脆性破坏，而少筋梁的破坏属于塑性破坏。（）4．增大粘结力、采用合理的构造和高质量的施工、采用预应力技术可以减小裂缝宽度。（）5．当剪跨比在[1, 3]时，截面发生斜压破坏。. （）6．预应力损失是可以避免的。（）7．整个结构或结构的一部分，超过某一特定状态时，就不能满足结构功能的要求，这种特殊状态称为结构的极限状态。（）8．箍筋的作用主要是与纵筋组成钢筋骨架，防止纵筋受力后压屈向外凸出。（） 9．采用预应力技术可杜绝裂缝的发生或有效减少裂缝开展宽度。（）10．为了保证正截面的抗弯刚度，纵筋的始弯点必须位于按正截面的抗弯计算该纵筋的强度全部被发挥的截面以内，并使抵抗弯矩位于设计弯矩图的里面。（）11．偏心距增大系数与偏心距及构件的长细比有关。（）12．钢筋混凝土梁的刚度是沿梁长变化的，无裂缝区段刚度小，有裂缝区段刚度大。（）13．钢筋按其应力应变曲线分为有明显流幅的钢筋和没有明显流幅的钢筋。（）14．因为钢筋的受拉性能好，所以我们只在受拉区配置一定数量的钢筋而在受压区不配置钢筋。（）15．当轴向力的偏心较小时，全截面受压，称为小偏心受压。（）越大越好。（）16．有效预应力 pe

钢结构设计原理重点修改版

填空 1.极限状态的分类：承载能力极限状态，正常使用极限状态。 2.普通碳素钢的等级：A,B,C,D 3.钢材是根据什么命名的：质量等级，脱氧方法，屈服点数值，代表屈服点的字母Q。 4.有害元素有哪些：O,S,N,P,H 5.焊缝按连接计算分哪几类：对接焊缝，角焊缝。或者承受轴心力作用时角焊缝连接计算，复杂受力时角焊缝连接计算。 6.角焊缝的分类：正面角焊缝，斜焊缝，侧面角焊缝，直角角焊缝，斜角角焊缝。 7.角钢肢背和肢尖的内力分配：等肢K1=0.7 K2=0.3不等肢（长肢水平）K1=0.75 K2=0.25不等肢（长肢垂直）K1=0.65 K2=0.35 8.螺栓的排列分类：并列，错列。 9.高强度螺栓8.8级10.9级的含义:螺栓性能等级。 10.轴心受力构件常用的截面形式：按其截面组成形式（实腹式构件，格构式构件）按常见的有（热轧型钢截面，冷弯型钢截面，轻型刚或钢板连接而成的组合截面）。 11.轴心受力构件校核的内容：刚度验算，整体稳定验算，局部稳定验算，强度验算。 12.压弯构件整体破坏形式有哪些：弯曲屈曲，弯扭屈曲，弯扭失稳。 13.节点厚度根据什么确定：梯形（最大腹杆内力），三角形（弦杆最大内力）。 14.上弦横向水平支撑间距：不大于60m。 15.拉杆压杆按什么设计：拉：强度，压：稳定性。 16.刚性杆能受什么：受拉，受压。 17.平面外的计算长度怎么取：有支撑就取支撑间距，没有就取实长。选择 1.标准值和设计值的转换分项系数不一致标准值X分项系数=设计值 2.低温下的钢材强度塑性会怎样？强度提高，塑性韧性降低 3.钢材符号含义Q235AF 代表屈服点为235的A级沸腾钢 4.塑性韧性好的钢材要用到什么结构上？多用于焊接结构 5.衡量冲击荷载能力的指标是什么？韧性（也叫冲击韧性） 6.焊脚尺寸用什么表示？指焊缝根角至焊缝外边的尺寸，表示为hf 7.单个普通螺栓受剪承载力的取值 140fv 8.残余应力对静力强度刚度疲劳强度的影响 9.组合梁翼缘部稳定通过什么控制？通过宽厚比控制 10.弹性受压杆件的界性，临界力临界力随抗弯刚度的增加和构件长度的减小而增大 11.绕虚轴受弯时设计准则是什么？以截面边缘纤维屈服为设计准则

结构设计原理练习题C

结构设计原理练习题C 一、单项选择： 1、下列破坏形态中属于延性破坏的是：（） A ：超筋梁的破坏 B ：剪压破坏 C ：适筋梁的破坏 D:小偏心受压破坏 2、轴心受压柱中箍筋的主要作用是：（） A ：抗压 B ：约束钢筋不屈曲 C ：抗剪 D ：防裂 3、同截面尺寸、同种材料的梁，只是钢筋用量不同，则承载能力关系：（） A ：超筋梁>适筋梁>少筋梁 B ：适筋梁>超筋梁>少筋梁 C ：少筋梁>适筋梁>超筋梁 D ：超筋梁>少筋梁>适筋梁 4、螺旋式间接钢筋的体积配筋率为（） 0: s A A bh :sv v A B bs 11111112:s s n l A n l A C l l s + 14:ss cor A D d s 5、截面尺寸满足抗剪上限要求则不会发生：（） A ：剪压破坏 B ：斜拉破坏 C ：斜压破坏 D ：少筋破坏 6、先张法特有的应力损失是（） A ：钢筋与孔道摩擦引起的应力损失 B ：台座与钢筋温差引起的应力损失 C ：钢筋松弛引起的应力损失 D ：混凝土收缩引起的应力损失 7、部分应力构件的预应力度：（） A ：0=λ B ：0λ< C ：1>λ D ：10<<λ 二、填空 1、构件按受力特点分、、、受扭构件。 2、混凝土的强度设计值是由强度标准值而得。 3、结构能满足各项功能要求而良好的工作叫，否则叫。 4、 < f sd A s 时定义为第二类T 梁。 5、由于某种原因引起预应力钢筋的应力减小叫。三、判断正误 1、剪压破坏是延性破坏而斜拉破坏是脆性破坏。（） 2、在轴心受压件中混凝土的收缩和徐变都会引起钢筋的压应力增长。（） 3、ηe 0 >0.3h 0 时为大偏心受压。（） 4、施加预应力不能提高构件的承载能力。（） 5、局部承压面下混凝土的抗压强度比全截面受压时高。（）四、简答 1、什么叫开裂截面的换算截面？为什么使用换算截面？画矩形截面全截面换算截面的示意图。 2、钢筋和混凝土之间的粘结力来源于哪几方面？ 3 、简述后张法施工过程？它有哪些优、缺点？ 4、简述等高度梁只设箍筋时的抗剪钢筋设计步骤。五、计算题 1、T 形截面尺寸' '1200,200, 120,1000,f f b mm b mm h mm h mm ====采用C30混凝土（MPa f cd 8.13=），HRB335级钢筋（MPa f sd 280=），Ⅰ类环境条件，56.0=b ξ，

结构设计原理复习题教学总结

结构设计原理复习题 1.混凝土的构件有哪些？答：素混凝土构件，普通钢筋混凝土构件，预应力钢筋混凝土构件。 2.钢筋与混凝土能共同工作的原因是什么？（P5） 3.钢筋与混凝土的粘结机理。（P19） 4.混凝土的弹性模量的表示方法。（P11） 5.桥梁安全等级如何区别？（P33） 6.空心板梁如何转换成工字型梁？（P66） 7.钢筋混凝土结构的特点是什么？(优点和缺点)（P5、P6） 8.常用的钢筋种类有哪些？（P17） 9.σ0.2的含义。（P17） 10.什么是混凝土立方体抗压强度？（P6） 11.什么是混凝土棱柱体（轴心）抗压强度？（P6）混凝土棱柱体轴心抗拉强度？（P7） 12.什么是套箍效应？（参考P209的套箍理论） 13.什么是95%的保证率？答：混凝土就是强度合格率必须达到95%以上，钢筋则是说规定的钢筋强度标准值，能保证95%以上的强度值大于这个标准值。 14.混凝土多向受力的特点。（P8） 15.什么是混凝土的徐变及影响徐变的因素？（P12、P13） 16.什么是作用？作用效应？抗力？（P27） 17.什么是作用的标准值？可变作用频遇值和可变作用准永久值？（P37） 18.什么是使用年限和设计基准期？（P25） 19.什么是结构的可靠性和可靠度？（P25） 20.什么是结构的极限状态？（P25） 21.两种极限状态，三种设计工况，四种基本组合。答：两种极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态。三种设计状况：持久状况，短暂状况，偶然状况。四种基本组合：承载能力（基本组合和偶然组合），正常使用（作用短期效应组合和作用长期效应组合） 22.轴心受压构件的构造要求。（P131） 23.长柱和短柱的破坏模式。（P128）答：长柱——失稳破坏；短柱——材料破坏。 24.螺旋箍筋的作用及配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件的正截面承载力计算公式。（134、P135） 25.配筋率（P42）与配箍率（P82）。 26.受弯构件正截面破坏形态——适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏（P48） 27.什么是峰值应变和极限应变？答：峰值应变是峰值应力对应的应变，极限应变是在构件开始破坏时的应变。 28.何时选用双筋梁？判断是否选用双筋梁的方法（在计算和复核两种情况下）？（P61） 29.为什么选用T形截面梁？及判断T形截面类型的方法（在计算和复核两种情况下）？ 30.bf’如何取值？（P67） 31.什么是ξb？ρ max和ρmin？

混凝土结构设计原理试卷之计算题题库 ()

1、某现浇多层钢筋混凝土框架结构，地层中柱按轴心受压构件计算，柱高H=6.4m ，承受轴向压力设计值N=2450kN,采用C30级混凝土，HRB335级钢筋，求柱截面尺寸（设配筋率 '0.01,1ρ?==），并试计算需配置的纵向受力钢筋。（已知：2 14.3N/mm c f =，21.43/t f N mm =，'2300/y y f f N mm ==）附表：钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数? 设配筋率' 0.01,1ρ?==，由公式知正方形截面边长396.7b mm ==，取b=400mm 。（2）求稳定系数柱计算长度0 1.0l H =， 06400 16400 l b ==，查表得0.87?=。（3）计算配筋由公式知 2、某梁截面尺寸b×h=250mm×500mm ，M=2.0×108N·mm ，受压区预先已经配好HRB335级受压钢筋2φ20（' s A =628mm 2 ），若受拉钢筋也采用HRB335级钢筋配筋，混凝土的强度等级为C30，求截面所需配置的受拉钢筋截面面积s A 。（已知：2 14.3N/mm c f =，21.43/t f N mm =，'2300/y y f f N mm ==，1 1.0α=， ,max 0.55,0.399b s ξα==）解：(1)求受压区高度x 假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置，则' 35mm s s a a == 且' 2235mm 70mm s x a >=?= (2)计算截面需配置的受拉钢筋截面面积四、计算题 1、已知某屋架下弦，截面尺寸b=220mm ，h=150mm ，承受轴心拉力设计值N=240kN ，混凝土为C30级，纵筋为HRB335级，试计算需配置的纵向受力钢筋。（已知：2 14.3N/mm c f =，21.43/t f N mm =，'2300/y y f f N mm ==）参考答案：解：,u N N =令 2、已知梁的截面尺寸b=250mm ，h=500mm ，混凝土为C30级，采用HRB400级钢筋，承

《钢结构设计原理》教学大纲

《钢结构设计原理》教学大纲一、课程说明 1、课程简介本课程是土木工程专业的必修课，其性质属于专业基础课。本课程是一门理论性与应用性并重的课程。通过本课程的学习，着重讲授钢结构的基本理论与基本知识，使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；掌握钢结构材料的工作性能及影响钢材性能的主要因素，能正确选用结构钢材；掌握钢结构连接的性能、受力分析与设计计算；掌握各种钢结构基本构件的设计计算等，并为学习后续课程和钢结构课程设计打下必要的基础。 2、教学目的及要求本课程是土木工程专业的专业基础课，是一门理论性与应用性并重的课程。在教学方法上，采用课堂讲授为主，课后自学，课堂练习等教学形式。 (一)课堂讲授本课程在讲述的过程中，教师应尽量联系生产实际，注重物理意义，不要陷入到繁复的数学推导之中。在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本方法和基本规律，并详细讲授每章的重点、难点内容，着重培养学生分析问题和解决问题的能力。讲授中应注意理论联系实际，启迪学生的思维。为便于学生对构造的理解，可组织教学参观、观摩教学模型或采用多媒体辅助教学。（二）课后自学为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，每章都安排一部分内

容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学。（三）课外作业平时布置典型习题，以加强学生对所学知识的深入理解。 3、教学重点及难点钢结构的连接，受弯构件、轴心受压构件、压弯构件及节点设计的计算原理。 4、教学手段及教学方法建议主要采用传统课堂为主辅以前沿课题讲解。 5、考核方式（一）考核方式：笔试（闭卷）（二）成绩评定标准：考试主要采用闭卷方式，考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。考试题型包括：选择题、概念题、判断题、计算题等。总评成绩：百分制，平时成绩占30%，闭卷考试成绩占70%。 6、选用教材 [1] 张耀春主编.《钢结构设计原理》.北京：高等教育出版社，2004 [2] 钟善桐.《钢结构稳定设计》.建筑工业出版社，2001 7、教学参考书 [1] 全国高等教育自学考试指导委员会组编.《钢结构》.武汉大学出版社出版.2000 [2] 黄呈伟主编.《钢结构基本原理》.重庆大学出版社.21世纪高等学校本科系列教材，2001 [3] 魏明钟主编.《钢结构》.武汉理工大学出版社.普通高校土木工程专业新编系列教材，2001 8、教学环节及学时安排

《结构设计原理》复习资料

《结构设计原理》复习资料第一篇钢筋混凝土结构第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能三、复习题（一）填空题 1、在钢筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉或协助混凝土受压。 2、混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度、混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度。 3、混凝土的变形可分为两类：受力变形和体积变形。 4、钢筋混凝土结构使用的钢筋，不仅要强度高，而且要具有良好的塑性、可焊性，同时还要求与混凝土有较好的粘结性能。 5、影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多，其中主要为混凝土强度、浇筑位置、保护层厚度及钢筋净间距。 6、钢筋和混凝土这两种力学性能不同的材料能够有效地结合在一起共同工作，其主要原因是：钢筋和混凝土之间具有良好的粘结力、钢筋和

混凝土的温度线膨胀系数接近和混凝土对钢筋起保护作用。 7、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。（二）判断题 1、素混凝土的承载能力是由混凝土的抗压强度控制的。………………………………【×】 2、混凝土强度愈高，应力应变曲线下降愈剧烈，延性就愈好。………………………【×】 3、线性徐变在加荷初期增长很快，一般在两年左右趋以稳定，三年左右徐变即告基本终止。………………………………………………………………………………………………【√】 4、水泥的用量愈多，水灰比较大，收缩就越小。………………………………………【×】 5、钢筋中含碳量愈高，钢筋的强度愈高，但钢筋的塑性和可焊性就愈差。…………【√】（三）名词解释 1、混凝土的立方体强度────我国《公路桥规》规定以每边边长为150mm的立方体试件，在

钢结构设计原理考试复习题及答案

1. 钢结构计算的两种极限状态是承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2. 钢结构具有轻质高强、材质均匀，韧性和塑性良好、装配程度高，施工周期短、密闭性好、耐热不耐火、易锈蚀。等特点。 3. 钢材的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏。 4. 影响钢材性能的主要因素有化学成分、钢材缺陷、冶炼，浇注，轧制、钢材硬化、温度、应力集中、残余应力、重复荷载作用 5. 影响钢材疲劳的主要因素有应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）、应力循环次数 6. 建筑钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。 7. 钢结构的连接方法有焊接连接、铆钉连接、螺栓连接。 8. 角焊缝的计算长度不得小于8h f，也不得小于40mm 。侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于60 h f。 9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即螺栓剪坏、孔壁挤压坏、构件被拉断、端部钢板被剪坏、螺栓弯曲破坏。 10. 高强度螺栓预拉力设计值与螺栓材质和螺栓有效面积有关。 11. 轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲 12. 轴心受压构件的稳定系数与残余应力、初弯曲和初偏心和长细比有关。 13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘、和增加侧向支承点。 14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。 15.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比、的方法来保

证，而腹板的局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。一、问答题 1钢结构具有哪些特点？1．钢结构具有的特点：○1钢材强度高，结构重量轻○2钢材内部组织比较均匀，有良好的塑性和韧性○3钢结构装配化程度高，施工周期短○4钢材能制造密闭性要求较高的结构○5钢结构耐热，但不耐火○6钢结构易锈蚀，维护费用大。 2钢结构的合理应用范围是什么？○1重型厂房结构○2大跨度房屋的屋盖结构○3高层及多层建筑○4轻型钢结构○5塔桅结构○6板壳结构○7桥梁结构○8移动式结构 3钢结构对材料性能有哪些要求？钢结构对材料性能的要求：○1较高的抗拉强度f u 和屈服点f y○2较好的塑性、韧性及耐疲劳性能○3良好的加工性能 4钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到；冷弯性能是由冷弯试验显示出来；冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。 5影响钢材性能的主要因素是什么？影响钢材性能的主要因素有：○1化学成分○2钢材缺陷○3冶炼，浇注，轧制○4钢材硬化○5温度○6应力集中○7残余应力○8重复荷载作用6什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？钢材在连续反复荷载作用下，当应力还低于钢材的抗拉强度，甚至还低于屈服点时也会发生断裂破坏，这种现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。影响钢材疲劳的主要因素是应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）以及应力循环次数。 7选用钢材通常应考虑哪些因素？选用钢材通常考虑的因素有：○1结构的重要性○2荷载特征○3连接方法○4结构的工作环境温度○5结构的受力性质 8钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？钢结构常用的连接方法有：焊接连接、铆钉连接和螺栓连接三种。焊接的优点：○1不需打孔，省工省时；○2任何形状的构件可直接连接，连接构造方便；○3 气密性、水密性好，结构刚度较大，整体性能较好。焊接的缺点:○1焊缝附近有热影响区，材质变脆；○2焊接的残余应力使结构易发生脆性破

钢结构设计原理考试重点

1、钢筋与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？ (1)混凝土与钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠的结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。 (2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,钢筋与混凝土之间不致产生较大的相对变形而破坏两者之间的粘结。 (3)质量良好的混凝土,可以保护钢筋免遭锈蚀,保证钢筋与混凝土的共同作用。 2、钢筋与混凝土之间的粘结力就是怎样产生的？为保证钢筋与混凝土之间的粘结力要采取哪些措施？ (1)光圆钢筋与混凝土之间的粘结力主要有摩擦力与咬合力提供;带肋钢筋与混凝土之间的粘结力主要就是钢筋表面凸起的肋纹与混凝土的机械咬合作用。(2)提高混凝土强度或使用高强混凝土;使用钢纤维混凝土。 3、什么叫混凝土的徐变？影响混凝土徐变的有哪些因素？在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间持续增长,这种现象称为混凝土的徐变。影响因素:(1)混凝土在长期荷载作用下产生应力的大小(2)加载时混凝土的龄期(3)混凝土的组成成分与配合比(4)养生及使用条件下的温度与湿度 4、什么就是承载能力极限状态？哪些状态认为就是超过了承载能力极限状态？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。超过了承载能力极限状态:(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(2)结构构件或连接处因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的变形而不能继续承载(3)结构转变成机动结构(4)结构或结构构件丧失稳定(5)结构因局

结构设计原理复习题

结构设计原理复习题一、单项选择题 1．下列有关预应力混凝土受拉构件的阐述，不正确的是：【】A．与普通钢筋混凝土拉杆相比，预应力拉杆具有抗裂性好、抗腐蚀性好等优点 B．轴心受拉构件最终破坏时，截面全部裂通，拉力全部由预应力筋和普通钢筋承担 C．偏心受拉的预应力构件随偏心距的大小，有大偏心和小偏心受拉两种破坏形态 D．受拉构件正截面承载力计算的基本假定与受弯构件、受压构件完全不同 2．对于后张法预应力桥梁结构，下列哪项预应力损失是在桥梁运营阶段完成的？【】A．预应力筋与管道之间的摩擦引起的应力损失 B．锚具变形、预应力筋内缩引起的应力损失 C．混凝土的弹性压缩引起的应力损失 D．混凝土的收缩、徐变引起的应力损失 3．结构上所用钢材，主要是碳素结构钢的（）和低合金结构钢。【】A．高碳钢；B．低碳钢； C．硅锰结构钢；D．沸腾钢。 4．钢筋混凝土梁在其他条件不变时，且不增加钢筋用量，用细钢筋代替粗钢筋，则：【】 A. 承载力不变，裂缝宽度减小，挠度不变； B. 承载力不变，裂缝宽度增大，挠度增大； C. 承载力不变，裂缝宽度减小，挠度减小； D. 承载力减小，裂缝宽度减小，挠度减小。 5．砌体的抗拉强度主要取决于：【】A．砌块抗拉强度B．砂浆的抗拉强度 C．灰缝的厚度D．砂浆中的水泥用量 1

6. 当结构或构件出现下列状态（）时，即认为超过了承载能力极限状态。【】 A．结构转变为机动体系B．出现了影响使用的过大振动 C．挠度超过允许值D．裂缝超过了允许值 7. 受弯构件的斜截面承载力计算公式是以（）为依据的。【】 A．斜拉破坏B．剪压破坏C．斜压破坏D．弯压破坏 3. 钢筋混凝土梁的受拉区边缘达到（）时，受拉区开始出现裂缝。【】 A．混凝土的实际抗拉强度B．混凝土的抗拉强度标准值 C．混凝土的抗拉强度设计值D．混凝土的抗压强度设计值 8.对于后张法预应力空心梁板，桥面铺装荷载引起混凝土截面应力的计算，应采用构件的_________几何特性。【】A．毛截面B．净截面C．换算截面D．全截面 9.下列有关预应力混凝土受压构件的说明，不正确的是【】A．实际结构中由于荷载位置的偏差，混凝土组成的不均性以及施工制造的误差等原因，严格的轴心压力构件很少，因此受压构件中施加预应力是很有利的 B．预应力混凝土偏心受压构件的破坏形态通常有两种：受拉破坏和受压破坏 C．预应力混凝土受压构件正截面承载力的基本假定同普通混凝土受弯构件和受拉构件的基本假定是一致的 D．所有预应力受压构件的破坏形态都是混凝土先压碎的脆性破坏 10．用等效矩形的混凝土压应力图替换实际混凝土压应力分布图形的原则是【】A．压应力合力相等B．压应力合力位置不变C．A和B D．以上都不对 11．摩擦型高强螺栓连接的极限状态为【】 A．板件接触面刚好产生滑移 B．螺栓杆被剪坏 C．板件孔壁发生承压破坏 D．螺栓杆被剪坏和板件孔壁发生承压破坏两种形式中的最先发生者 12．如图所示连接中，在拉力N作用下，侧面角焊缝中沿焊缝长度方向的应力分布形式为【】 2