结构设计原理题库题目

课程名称（含档次） 结构设计原理 A 专业层次（本、专） 本科试卷 1 专 业 桥梁工程方向 考试方式（开、闭卷） 闭卷 一、 名词解释（每小题 3 分,共 15 分）1预应力混凝土结构2混凝土的徐变3消压弯矩4双筋截面5短暂状况二、 填空题（每空 1 分，共 20 分）1钢筋和混凝土是两种不同性质的材料，其所以能有效地共同工作是由于：（ ） 、 （ ） 、（ ） 。2加筋混凝土结构系列以预应力度大小划分其等级时，则 1 时为（ ）结构；0 1 时为（ ）结构；=0 时为（ ）结构。3在后张法预应力混凝土结构中，向孔道内灌浆的作用主要为（ ）和（ ） 。4混凝土立方体标准试件的边长为（ ） ，立方体边长越小，测得的强度越（ ） 。5 公路桥规将极限状态分二类，一类是（ ）极限状态；另一类为（ ）极限状态。6钢筋混凝土板内钢筋包括（ ） 、 （ ） 。7在单筋矩形截面受弯构件截件中，当受压区相对高度 b时，应修改设计，主要的措施有（ ） 、（ ） 。8钢筋混凝土柱内的纵向受力钢筋由计算确定，并应满足（ ） ，而箍筋是按（ ）配置的。9对钢筋混凝土构件在荷载作用下产生的裂缝宽度，主要是通过（ ）和（ ）加以控制。三、判断题（每题 1.5 分，共 15 分） （对的打，错的打） 。1混凝土在多向应力的作用下，其强度将提高。2承载能力极限状态的设计中，作用效应和强度均应采用设计值。试卷 1 共 2 页 第 1 页3混凝土保护层厚度就是钢筋边缘至构件截面表面之间的最短距离。4受力钢筋和构造钢筋的数量由计算决定。5斜截面抗剪承载力计算的基本公式的上限值实际是截面最小尺寸的限值条件。6在小偏心受压情况下，随着轴向压力的增大，截面所能承担的弯矩越小。7在偏心受压构件中，对称配筋较不对称配筋节约钢材。8钢筋混凝土梁的抗弯刚度为常数 EI。9预应力混凝土构件能充分发挥高强度材料的材性。10全预应力混凝土受弯构件设计时，除了承载力计算外，还应进行挠度和裂缝宽度验算。四、简答题（共 25 分）1试述钢筋混凝土受弯构件第工作阶段计算的基本假定?（5 分）2钢筋混凝土梁内有几种钢筋？每种钢筋有何作用？它们各自如何确定？（10 分）3为什么预应力混凝土结构必须采用高强混凝土和高强钢筋？（10 分）五、计算题（共 25 分）1已知翼缘位于受压区的单筋 T 形截面尺寸： /fb=600mm，b=300mm ， /fh=120mm，h=700mm ，拟采用C30 混凝土和 HRB400 钢筋，f cd=13.8MPa，f sd=330MPa， b=0.53， min =0.2%，承受的弯矩组合设计值，Md=550kNm， sa=70mm，结构重要性系数 0=1.0，求受拉钢筋的面积。 （10 分）2已知矩形截面偏心受压短柱（ 1） ，截面尺寸 bh=400500mm，采用 C25 混凝土和 HRB335 钢筋， s= /=40mm，f cd =11.5MPa， sdf= /=280MPa， b=0.56， /min0.002。承受的轴向力组合设计值 Nd=567kN，弯矩组合设计值 Md=233kNm，结构重要性系数 0=1.0。求所需纵向钢筋截面面积（采用对称配筋） 。 （15 分）试卷 1 共 2 页 第 2 页课程名称（含档次） 结构设计原理 A 专业层次（本、专） 本科试卷 2 专 业 桥梁工程方向 考试方式（开、闭卷） 闭卷 一、 名词解释（每小题 3 分,共 15 分）1消压弯矩2部分预应力混凝土结构3混凝土立方体抗压强度4可变作用5配箍率 二、 填空题（每空 1 分，共 20 分）1钢筋和混凝土是两种不同性质的材料，其所以能有效地共同工作是由于：（ ） 、 （ ） 、（ ） 。2在后张法预应力混凝土结构中，向孔道内灌浆的作用主要为（ ）和（ ） 。3预应力混凝土受弯构件的挠度，是由（ ）和（ ）两部分组成。4复合受力情况下的混凝土抗压强度是：（1）双向受压强度比单轴向受压强度（ ） ；（2）一向受压，另一向受拉的双向受力混凝土抗压强度要比单轴向受压强度（ ） ；（3）在受压面上存在着剪应力的作用时，其混凝土的抗压强度要比单轴向受压强度（ ） 。5在钢筋混凝土板内，垂直于主筋方向布置的构造钢筋称（）钢筋，其作用为（ ） 、 （ ） 、 （ ） 。6将空心板截面换算成等效的工字形截面的方法，是先根据（ ） 、 （ ）不变的原则，将空心板的圆孔换算成矩形孔。7矩形截面的钢筋混凝土大偏心受压构件强度计算的基本公式适用条件是截面受压区高度（ ）和（ ） 。8受弯构件的变形计算要求构件具有足够刚度，使得构件在（ ）荷载作用下的最大变形计算值不得超过容许的限值。而对结构重力引起的变形，一般采用设置（ ）加以消除。试卷 2 共 2 页第 1 页三、判断题（每题 1.5 分，共 15 分） （对的打，错的打） 。1混凝土的抗拉强度也是混凝土的基本强度指标。2结构或结构构件设计时，采用的各种作用的基本代表值是作用的标准值。3对于双筋梁，要求 x2 /sa是为了使受压钢筋达到抗压设计强度。4因为少筋梁一旦混凝土开裂，受力钢筋即达到屈服，故其破坏属于塑性破坏。5钢筋弯起点离开充分利用截面的距离应0.5h 0 是为了满足斜截面抗剪的要求。6长细比较大的偏心受压构件，其承载力比同截面尺寸和配筋的偏心受压短柱要低。7偏心受压构件的两种破坏形态之一的受压破坏就是大偏心受压破坏。8在 sA相同的情况下，配置的钢筋直径越小，裂缝宽度越小。9在作用短期组合效应下控制的正截面受拉边缘不容许出现拉应力的预应力混凝土为全预应力混凝土。10先张法构件的第一批预应力损失包括： 5432llll 四、简答题（共 25 分）1什么是极限状态？试述公路桥规中承载能力极限状态计算的理论基础、设计原则及其表达式？（8 分）2钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力计算是建立在哪种斜截面破坏形式基础上的？其计算公式的上限值和下限值的意义是什么？（8 分）3简述先张法预应力混凝土的施工工艺流程。与后张法相比有何相同和不同点。 （9 分）五、计算题（共 25 分）1已知一矩形截面梁，截面尺寸 b400 mm，h900 mm，弯矩组合设计值 dM800kNm ，混凝土强度等级 C30，钢筋等级为HRB335， 13.8MPa ， 280MPa， 0.56， sA4926mm 2， 60mm， min=0.2%，结构重cdfsdfbsa要性系数 01.1。求该截面是否可以安全承载。 （10 分）2已知偏心受压短柱（ 1）的截面 bh=400mm500mm，荷载产生的轴向力组合设计值400kN，弯矩组合设计值 250kNm ，混凝土强度等级为 C20，纵向受力钢筋用 HRB335 级钢dNdM筋， b0.56， sdf280MPa， cf9.2MPa，结构重要性系数 01.1，设 40 mm， 试sa求钢筋截面面积 /sA及 （ min /i=0.002） 。 （15 分）试卷 2 共 2 页第 2 页课程名称（含档次） 结构设计原理 A 专业层次（本、专） 本科试卷 3 专 业 桥梁工程方向 考试方式（开、闭卷） 闭卷 一、 名词解释（每小题 3 分,共 15 分）1部分预应力混凝土结构 2张拉控制应力 3换算截面4剪跨比5承载力极限状态二、 填空题（每空 1 分，共 20 分）1根据构件受力与变形的特点，可将工程结构构件分为受弯构件、 （ ） 、 （ ）和（ ）等基本构件。2预应力混凝土受弯构件的挠度，是由（ ）和（ ）两部分组成。3在预应力混凝土结构分析与设计中，构件的截面几何特征值，对于后张法构件在孔道灌浆之前受力时采用（ ）的几何特征值,在孔道灌浆之后受力时采用（ ）的几何特征值。4混凝土的变形基本上可分为两类：一类称为混凝土的（）变形，一类称为混凝土的（ ）变形。5只在梁板的受拉区配置纵向受拉钢筋，此种构件称为（ ） ；如果同时在截面受压区也配置受力钢筋，此种构件称为（ ） 。6T 形截面按受压区高度的不同，可分为（ ） 、 （ ）两类。7钢筋混凝土受弯构件在弯矩和剪力的共同作用下将产生弯曲正应力和剪应力，由于这两种应力的共同作用，又将产生与梁轴斜交的（ ）应力和（ ）应力，于是可能使构件沿着垂直于（ ）方向产生斜裂缝，并导致构件沿斜截面破坏。8矩形截面的钢筋混凝土小偏心受压构件破坏时，一般情况下距轴向力 dN较近一侧钢筋的应力达到（ ） ，而距轴向力较远一侧钢筋的应力（ ） 。9在进行钢筋混凝土构件变形计算时，全截面的抗弯刚度 00.95cBEI，开裂截面的抗弯刚度crcrBEI，这里 0I是（ ） ，而 crI是（ ） 。试卷 3 共 2 页 第 1 页三、判断题（每题 1.5 分，共 15 分） （对的打，错的打） 。1混凝土立方体标准试件的边长是 200mm。 2承载能力极限状态是指结构或构件在外荷载作用下，达到其最大承载力。3钢筋混凝土简支单向板当承受正弯矩时，下缘分布钢筋应放置在下缘受力钢筋的上侧。4适筋梁与超筋梁破坏的主要区别是：前者破坏始于受拉钢筋屈服，后者则始于受压混凝土被压碎。5梁内出现斜裂缝的可能原因是：主拉应力超过混凝土的抗拉强度或箍筋配置不足。6螺旋箍筋柱的延性大于普通箍筋柱的延性。7小偏心受压构件破坏时，受压钢筋和受拉钢筋同时屈服。8钢筋混凝土受弯构件使用阶段的计算图式取的是构件的整体工作阶段即第阶段。9全预应力混凝土结构在使用荷载作用下可能会出现拉应力。10在对台座上的先张法预应力混凝土构件进行加热养护时可能会产生预应力损失。四、简答题（共 25 分）1试述钢筋混凝土受弯构件第工作阶段计算的基本假定?（6 分）2钢筋混凝土轴心受压短柱与长柱破坏各有什么特点？在计算中如何考虑长细比对柱的承载力的影响？（10 分）3预应力混凝土受弯构件设计时，除进行正截面、斜截面强度计算外，还应该进行哪些内容的计算或验算？（9 分）五、计算题（共 25 分）1已知单筋矩形截面尺寸 bh=300600mm，拟采用 C25 混凝土和 HRB335 钢 筋，结 构 的 重 要 性 系 数 0=1.0， cdf=11.5MPa， sdf=280MPa, b0.56 ， =40mm， min=0.2%，承受的弯矩组合设计sa值 Md=190kNm，求所需的受拉钢筋的用量。(10 分) 2已知矩形截面偏心受压短柱（ 1） ，截面尺寸 400600mm，采用C30混凝土和HRB335钢筋，hcdf=13.8MPa， HRB335钢筋， sdf= /=280MPa， b=0.56， SA1256mm2（420） ，/SA1520mm2（422） ， Sa41mm， /S43mm，承受的轴向压力组合设计值 dN600kN，弯矩组合设计值 dM210kNm，结构重要性系数 01.0。该构件在弯曲平面内是否满足承载力要求？试卷 3 共 2 页 第 2 页课程名称（含档次） 结构设计原理 A 专业层次（本、专） 本科试卷 4 专 业 桥梁工程方向 考试方式（开、闭卷） 闭卷 一、 名词解释（每小题 3 分,共 15 分）1张拉控制应力 2预应力混凝土3条件屈服强度4T 梁翼缘的有效宽度5钢筋混凝土梁的界限破坏二、 填空题（每空 1 分，共 20 分）1我国公路桥规规定的承载能力极限状态的计算是以（ ）理论为基础。其设计原则是：（ ）的设计值必须小于或等于（ ）的设计值。2在预应力混凝土结构分析与设计中，构件的截面几何特征值，对于后张法构件在孔道灌浆之前受力时采用（ ）的几何特征值,在孔道灌浆之后受力时采用（ ）的几何特征值。3在先张法构件中（ ）是通过（ ）传递给混凝土的，后张法构件是通过（ ）传递给混凝土的。4混凝土在结硬过程中，体积会发生变化。在空气中结硬时，体积会（ ） 。在水中结硬时，体积会（ ） 。5梁内钢筋骨架可采用两种形式，一种是（ ）钢筋骨架，另一种是（ ）钢筋骨架。6影响钢筋混凝土梁斜截面抗剪强度的主要因素是（ ） 、 （ ） 、 （ ）以及箍筋的配箍率和箍筋强度等。7钢筋混凝土偏心受压构件随着（ ）及纵筋配筋情况的不同，可能会发生（ ）和（ ）的两种不同破坏特征。8裂缝按其形成的原因主要有作用效应、 （ ） 、 （ ） 。三、判断题（每题 1.5 分，共 15 分） （对的打，错的打） 。1构件按主要受力特点可分为受弯构件、受剪构件、受压构件和受扭构件等基本构件。试卷 4 共 2 页 第 1 页2材料强度的设计值为其标准值除以相应的材料分项系数。3判断一个截面在计算时是否属于 T 型截面，不是看截面本身形状，而是要看其翼缘板是否能参加抗压作用。4超筋梁的抗弯承载力与钢筋的强度无关，仅取决于混凝土的抗压强度。5作梁的抵抗弯矩图是为了校核梁斜截面抗剪的需要。6长柱的承载力大于相同截面、配筋、材料的短柱的承载力。7相同截面的螺旋箍筋柱比普通箍筋柱的延性高。8在使用阶段，钢筋混凝土受弯构件是不带裂缝工作的。9预应力混凝土构件能提高构件的抗裂度。10混凝土徐变会使预应力混凝土受弯构件的构件挠度增加。四、简答题（共 25 分）1混凝土强度的基本代表值有哪些？混凝土立方体强度是如何确定的?（7 分）2有三根矩形截面梁，截面尺寸相同，但配筋不同： max，问：它们各属于何种破坏形态？破坏时所能承受的最大弯矩怎样算？（以矩形截面为例用公式表示） （10 分）3简述预应力混凝土受弯构件的破坏过程包括哪几个阶段以及各阶段若干不同的受力过程。 （8 分）五、计算题（共 25 分）1已知单筋矩形截面尺寸 bh=300600mm，拟采用 C25 混凝土和 HRB335 钢 筋，结 构 的 重 要 性 系 数 0=1.0， cdf=11.5MPa， sdf=280MPa, b0.56 ， =40mm， min=0.2%，承受的弯矩组合设计sa值 Md=190kNm，求所需的受拉钢筋的用量。 （10 分）2已知矩形截面偏心受压短柱（ 1） ，截面尺寸 bh=400500mm，采用 C25 混凝土和 HRB335 钢筋， sa= /=40mm，f cd =11.5MPa， sdf= /=280MPa， b=0.56， /min0.002。承受的轴向力组合设计值 Nd=567kN，弯矩组合设计值 Md=233kNm，结构重要性系数 0=1.0。求所需纵向钢筋截面面积（采用对称配筋） 。 （15 分）试卷 4 共 2 页 第 2 页课程名称（含档次） 结构设计原理 A 专业层次（本、专） 本科试卷 5 专 业 桥梁工程方向 考试方式（开、闭卷） 闭卷 一、 名词解释（每小题 3 分,共 15 分）1预应力混凝土2预应力度3混凝土的收缩4单向板5最小配筋率二、 填空题（每空 1 分，共 20 分）1先张法构件中，预应力筋的预拉应力是通过（ ）方式传递给混凝土的，后张法构件是通过（ ）传递给混凝土的。2对于全预应力混凝土简支梁，束界的上限是根据（ ）的条件决定，而下限值是根据（ ）的条件决定。3根据构件受力与变形的特点，可将工程结构构件分为受弯构件、 （ ） 、 （ ）和（ ）等基本构件。4混凝土的立方体抗压强度还与试件尺寸有关。试验表明，立方体试件尺寸越（ ） ，测得的强度越（ ） 。5钢筋混凝土梁内钢筋包括：主钢筋、 （ ） 、 （ ） 、 （ ）及（ ）等。6受弯构件斜截面破坏强度试验中，当剪跨比 m1 时，常发生 （ ）破坏，当剪跨比 m3 时，常发生（ ）破坏， 公路桥规中斜截面抗剪强度计算是建立在（ ）破坏的基础上。7钢筋混凝土偏心受压构件的主要破坏形态是受拉破坏和受压破坏，受拉破坏即（ ）破坏，受压破坏即（ ）破坏。8受弯构件的变形计算要求构件具有足够刚度，使得构件在（ ）荷载作用下的最大变形计算值不得超过容许的限值。而对结构重力引起的变形，一般采用设置（ ）加以消除。试卷 5 共 2 页 第 1 页三、判断题（每题 1.5 分，共 15 分） （对的打，错的打） 。1钢筋的伸长率大，说明塑性好。2作用就是荷载。3超配筋梁虽属于脆性破坏，但其抗弯承载能力与截面尺寸和材料相同的界限破坏的梁基本相同。4在受弯构件正截面承载力计算公式中，x 并非截面实际的受压区高度。5配置箍筋是提高梁抗剪承载力的有效措施。6对受压构件都必须考虑侧向变形而产生的附加弯矩的影响。7轴心受压