长安大学结构设计原理-2004B试题含答案.doc

2004年硕士研究生入学考试试题试题名称：结构设计原理 （B卷） 第 1 页 共 4 页一、 填空（每小题1分，共20分）1、钢结构是按 法设计，即结构构件按标准荷载计算的应力不超过公路桥规规定的 ；砖、石及混凝土结构是按 法设计。2、钢筋混凝土构件在复合应力状态下，混凝土的强度有明显的变化。当其双向受压时，混凝土的强度比单向受压强度 ；当一向受压，一向受拉时，混凝土的强度 单向受力（压或拉）的强度。 3、混凝土强度越高，延性越 。4、混凝土在长期荷载作用下会产生徐变。其中徐变值随着初应力值的增大而 ；随着加载龄期的越短而 。养护时，温度越高，湿度越大，徐变值 。5、 剪跨比是影响受弯构件斜截面破坏形态和抗剪能力的主要因素。随着剪跨比的加大，破坏形态按 、 和 的顺序演变，而抗剪强度逐渐 。6、预应力混凝土构件的承载力与受拉区钢筋是否施加预应力无关，但对受压区钢筋施加预应力后构件的承载力将比受压区钢筋不施加预应力时 ，使用阶段的抗裂性也有所 。7、 后张法预应力混凝土构件的锚下承压验算包括 和 的验算。 8、为保证构件在最小外荷载和最不利外荷载作用下，其上、下缘混凝土不出答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。试题名称：结构设计原理 （B卷） 第 2 页 共 4 页现拉应力，预应力钢筋重心线的偏心距应不超出束界范围，即（在两侧填入合适的、号）9、钢筋混凝土受弯构件，在受拉钢筋配筋率和钢筋应力大致相同的情况下，裂缝宽度随钢筋直径的增大而 。二、 名词解释 （每小题4分，共20分）1、界限破坏 2、预拱度 3、张拉控制应力 4、预应力度 5、砌体三、 简答题 （每小题10分，共60分）1、 后张法预应力混凝土梁的预加应力阶段和使用阶段比较，荷载、预应力、截面几何特性和混凝土材料的强度各有什么不同？2、 为什么钢筋混凝土偏心受压长柱的偏心距增大系数的值为负值或大于3时应增大截面尺寸？3、为什么螺旋箍筋柱的长细比（为圆形截面直径）时，不考虑螺旋箍筋的作用？4、为什么预应力混凝土结构要求使用高标号的混凝土和高强钢材，而普通钢筋混凝土结构却不使用高标号的混凝土和高强钢材？5、钢筋混凝土受弯构件纵向受拉钢筋的弯起位置的确定，应考虑那三方面的问题？且说明如何保证该方面受力的安全性。6、钢筋混凝土适筋梁截面设计时，出现，则应采取什么措施，使满足什么条件为目的？答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。试题名称：结构设计原理 （B卷） 第 3 页 共 4 页四、 论述题 （每小题15分，共30分）1、试述钢筋混凝土受弯构件的设计和验算的内容、步骤、依据。2、试述预应力混凝土构件的设计和验算的内容、步骤、依据。五、 计算题 （第1小题10分，第2、3小题各5分，共20分）已知：钢筋混凝土简支梁全长，计跨跨径， T梁截面尺寸如右图所示。采用25号混凝土（），II级钢筋（当时；当时），箍筋采用I级钢筋，抗拉设计强度，跨间等间距布置，间距为25cm。其中2N1,2N2,2N3,2N4【见第5题（a）和（b）图】是直径为32mm的II级钢筋，2N5,2N6,2N7,2N8,2N9【见第5题（a）和（b）图】是直径为16mm的II级钢筋。简支梁控制截面的计算内力为跨中截面：，及其相应弯矩跨截面：， 支点截面：，及其相应弯矩要求：1、进行A-A截面【位置见图（b）】正截面强度复核。 （10分）答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。试题名称：结构设计原理 （B卷） 第 4 页 共 4 页2、进行A-A截面【位置见图（b）】斜截面抗弯强度复核。 （5分） 3、 （1）进行B-B截面【位置见图（b）】斜截面抗剪强度复核。（2）进行截面尺寸检查,即上限值【（kN）】上面的（1）和（2）任选一题 （本小题5分）第5题 (b) 附注： （kN） （kN） , 答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。一、 填空1、容许应力法 容许应力 半概率极限状态法2、要高 均低于 3、差 4、增大 越大 越小5、斜压 剪压 斜拉 减小 6、降低 降低7、局部承压区的承载力 抗裂性 8、 9、增大二、 名词解释1、：受弯构件的纵向受拉钢筋屈服的同时，受压区混凝土达到其极限压应变，使构件破坏。这种破坏被称作界限破坏。2、预拱度：桥梁上部的轴线沿纵向向上拱起的尺寸为预拱度。预拱度是为了防止使用荷载作用下过大的挠度和抵消长期荷载作用下逐渐增加的变形而设置的。预拱度曲线可取长期荷载和半个汽车荷载（不计冲击力）所产生挠度的曲线，但上下方向相反。但当长期荷载和半个汽车荷载（不计冲击力）所产生竖向最大挠度不超过L/1600时，可不设预拱度。3、张拉控制应力是指预应力钢筋锚固前张拉千斤顶所显示的总拉力，除以预应力钢筋截面积，锚口有摩擦时，应扣除锚口摩擦力。4、预应力度：扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂边缘产生的预加应力 与由作用（或荷载）短期效应组合产生的构件抗裂边缘的法向拉应力的比值。用公式表示： 。 对预应力混凝土受弯构件的预应力度，也可按消压弯矩与作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值之比计算。用公式表达：。5、砌体是由不同形状和尺寸的砖、石及混凝土块材通过砂浆等胶结料按一定的砌筑规则砌筑而成的满足构件既定尺寸和形状的受力整体。三、 简答 1、 预加应力阶段 使用阶段荷载 最小 最大预应力 相对最大 相对最小试题名称：结构设计原理 (B卷) 第 2 页 共 2 页截面几何特性 净截面几何特性 换算截面几何特性混凝土材料强度 未达到设计强度 已达到设计强度2、 时，说明荷载效应值大于临界压力，构件要发生失稳破坏，时，载效应值接近临界压力，安全储备不足。要增大构件的稳定性，必须增大截面尺寸。3、时为长柱，构件破坏为失稳破坏，而螺旋箍筋不能提高起稳定性，只能提高其材料的抗压强度。4、预应力混凝土结构，使用高标号混凝土是因为混凝土处于高压状态，高标号混凝土的自重轻、收缩和徐变值小；使用高强钢材是由于如果不采用高强钢材，由于多方面的预应力损失就不能建立起有效的预加力。普通钢筋混凝土构件中，使用普通钢筋是由于限制混凝土裂缝宽度使得钢筋的拉应变值较小，而使高强钢材不能发挥作用；同样高标号混凝土不能发挥作用，因为混凝土标号提高时抗拉能力提高不大。5、钢筋混凝土受弯构件纵向受拉钢筋的弯起位置的确定，应考虑正截面抗弯强度、斜截面抗弯强度和斜截面抗剪强度三方面的问题。其中正截面抗弯强度通过计算满足保证安全；斜截面抗弯强度通过构造保证其安全性，即弯起点距钢筋充分利用点的距离；斜截面抗剪通过计算满足保证其受力的安全性。6、钢筋混凝土适筋梁截面设计时，出现，则应采取什么措施，增大截面尺寸、或提高混凝土标号、或改用双筋截面