东南大学工程结构设计原理习题题库

第一套习题一、选择题1. 高碳钢筋采用条件屈服强度,以0.2表示,即(A)取极限强度的 (B)取应变为.时的应力(C)取应变为.时得应力 (D)取残余应变为.时的应力2. 砼在双向应力下(A)双向受压的强度基本等于单向受压(B)双向受拉下,一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而提高(C)双向受压下,一向的抗压强度随另一向压应力的增加而提高(D)双向受拉下,一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而下降3. 用螺旋筋约束砼,使(A)砼的强度和延性均提高 (B)强度能提高,延性并不能提高(C)延性可以提高,强度不能提高 (D)强度和延性均不能提高,计算中也不考虑4. 我国砼规范以何种概率法为基础?(A)半概率 (B)近似概率(C)全概率 (D)伪概率5. 结构的功能包括(A)强度, 变形, 稳定 (B)实用, 经济, 美观(C)安全性, 适用性和耐久性 (D)承载能力,正常使用6金属锰可提高钢材的强度，对钢材的塑性(A)提高成分 (B)提高较多 (C)降低不多 (D)降低很多7建筑钢材单向受拉时屈服点fy与单向受压的屈服点fy之间满足(A)fy fy (B) fy fy (B) fy fy (B) fy fy (C) fy= fy (D) fy= 0.58fy14(多选题)下面哪些因素对提高砌体强度不利(A) 砌体和砂浆强度越高 (B) 砂浆的流动性越大 (C) 灰缝厚度20mm (D) 砌体表面凹凸不平15. 实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳是(A)弯扭屈曲 (B)弯曲屈曲 (C)扭转屈曲 (D)局部屈曲16. 钢结构有哪三种常用的连接方法(A)搭接、对接和T型 (B)焊接、铆接及螺栓 (C)焊接、对接及螺栓17. 轴心受压构件绕其截面两主轴为等稳定性的含义是(A)强轴承载力大于弱轴承载力 (B)绕两主轴的计算长度相等 (C)18格构式轴心受压构件横截面上的虚轴是指哪个主轴(A)与缀材平面平行 (B)虚设的 (C)与缀材平面垂直 (D)穿过肢件腹板19梁刚度不足的后果为(A)不满足承载力要求 (B)不满足使用要求 (C)耐久性较差 (D)易脆性破坏20若在受弯构件腹板设置横向加劲肋，其间距a应满足(A) a2h0 (B) a2.5h0 (C) 0.5h0 a2.5h0 (D) a3h0二、问答题1试述普通螺栓与高强螺栓的区别，并写出一个普通螺栓和一个高强螺栓的承载能力的公式。2影响钢材的力学性能的主要因素有哪些？3受压构件的腹板局部稳定不能满足设计要求时，可采取哪些办法来解决？4如何保证和提高梁的整体稳定承载能力？5混凝土应力应变关系曲线的特征和主要影响因素是什么？三、计算题1已知砼立方体抗压强度试验统计结果：mfcu=45N/mm2， dfcu=0.15，假设dft=dfc=dfcu，gc=1.35，试求其轴心抗压和抗拉强度的标准值和设计值。(8分)2.悬伸支托与柱的连接及荷载的作用情况，如图所示。构件所用钢材为Q235钢，焊条为E43xx型焊条，采用角焊缝手工焊接（三面围焊），试验算图中1点的焊缝强度是否满足？（已知E43xx型焊条手工角焊缝的抗拉、抗压、抗剪强度设计值为160N/mm2，且不考虑焊缝的起落弧长度）。(8分)3图示钢轴心压杆，两端铰接，采用Q235B.F，轴心力设计值N300kN，问：此压杆能否安全工作？此压杆改用Q345钢材，承载能力能否提高？为什么？在不改变截面尺寸和材性（Q235）的前提下，有没有其它更有效的方法？试说明并验算之。(14分)A=26.1cm2 ix=6.58c iy=1.89cm注：截面x、y轴均按b类截面考虑。4Q235A.F钢简支梁如图所示，梁自重（标准值）0.9kN/m，承受悬挂集中荷载（标准值）110kN，集中荷载作用于梁上翼缘。(3) 梁在跨中无侧向支承，试验算截面是否满足整体稳定要求？(4) 若荷载悬挂于梁下翼缘，是否满足？(15分)附录 钢梁的整体稳定系数（焊接工字形等截面简支梁）焊接工字形等截面简支梁的整体稳定系数应按下式计算： （附式1）当按公式（附式1）算出的大于0.60时，应按下式计算的代替值： （附式2） 附表1 工字型截面简支梁的系数 项次侧向支撑荷 载1跨中无侧向支承均布荷载作用在上翼缘0.952下翼缘1.333集中荷载作用在上翼缘1.094下翼缘1.675跨度中点有一个侧向支承点均布荷载作用在上翼缘1.156下翼缘1.407集中荷载作用在截面高度上任意位置1.758跨中有不少于两个等距离侧向支承点任意荷载作用在上翼缘1.209下翼缘1.4010梁端有弯矩，但跨中无荷载作用注：（1）系数。 （2）M1，M2为梁的端弯矩，使梁产生同向曲率时，M1和M2取同号；产生反向曲率时取异号， 。 (3) 表中项次3、4和7的集中荷载是指一个或少数几个集中荷载位于跨中央附近的情况；对其他情况 的集中荷载，应按表中项次1、2、5和6内的数值采用。 （4）表中项次8、9的，当集中荷载作用在侧向支承点时，取。 （5）荷载作用在上翼缘系指荷载作用点在翼缘表面，方向指向截面形心；荷载作用在下翼缘系指荷载 作用在翼缘表面，方向背向截面形心。 （6）对时的加强受压翼缘工字形截面，下列情况的值应乘以相应的系数 项次1：当时 0.95 项次3：当时 0.90当时 0.95附表：b类截面轴心受压构件的稳定系数（Q235）304050607080901001101201301400.9360.8990.8560.8070.7510.6880.6210.5550.4930.4370.3870.345b类截面轴心受压构件的稳定系数（Q345）304050607080901001101201301400.9160.8630.8040.7340.6560.5750.4990.4310.3730.3240.2830.249第五套习题一、填空（1）当砼应力（cc）不超过 时，徐变为线性徐变。（2）我国现行规范中，把极限状态分为两类： 极限状态和 极限状态。（3）在普通碳素钢中，随着含碳量的提高，钢材的塑性和韧性 （提高、降低）。（4）某批混凝土立方体抗压强度服从正态分布，抽样试验统计结果：强度平均值为，均方差为，试确定立方体抗压强度标准值（95保证率）为 。（5）10.9级高强度螺栓的屈服强度为 。（6）钢筋混凝土构件正截面受弯承载力计算分析中，符号的意义为 。（7）在复核钢筋混凝土T形截面构件时，若，则说明中和轴在 （翼缘、腹板）内。（8）在进行受弯构件正截面承载力计算时，将实际的混凝土受压区混凝土应力分布状况简化为等效矩形分布，简化中遵循的两个原则是 和 。（9）在钢筋混凝土弯剪扭构件的设计计算中，箍筋对正截面受弯承载力 （有、无）贡献，对斜截面受剪承载力 （有、无）贡献，对受扭承载力 （有、无）贡献。（10）对于对称配筋构件，当轴向力设计值N大于界限破坏时的轴向力Nb时，属于 （大、小）偏压破坏。（11）对于一级裂缝控制等级的构件，要求在按照荷载的 组合进行计算时，构件受拉边缘混凝土 。二、选择题1一般来说，砼的棱柱体强度比立方体强度低，这是因为（ ）（A）立方体振捣更为密实 （B）工程实际与试验室条件的差异（C）压力机垫板对立方体的摩擦作用影响大 （D）棱柱体不容易做到轴心受压2砼在双向应力下（ ）。（A）双向受压的强度基本等于单向受压（B）双向受拉下，一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而提高（C）双向受压下，一向的抗压强度随另一向压应力的增加而提高（D）双向受拉下，一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而下降3我国砼规范以（ ）概率法为基础。 （A）半概率 （B）近似概率（C）全概率 （D）伪概率4正常使用极限状态与承载能力极限状态相比（ ）。（A）允许出现的概率高些 （B）出现概率相同（C）失效概率小些 （D）视具体情况而定5结构的功能包括（ ）。（A）强度, 变形, 稳定 （B）实用, 经济, 美观（C）安全性, 适用性和耐久性 （D）承载能力,正常使用6活载的基本代表值是（ ）。（A）设计值 （B）标准值（C）组合值 （D）准永久值7在钢材的化学成分中，硫元素对钢材的性能影响为（ ）。(A) 使钢材强度提高 (B) 使钢材塑性提高 (C) 使钢材产生热脆 (D) 使钢材产生冷脆8钢材处于三向应力状态作用下，当三个主应力为同号且绝对值相近时，钢材将产生（ ）。(A) 弹性破坏 (B) 脆性破坏 (C) 塑性破坏 （D）疲劳破坏9普通螺栓连接采用端距2d0，是为防止（ ）。 (A) 钢材被冲剪破坏 (B) 螺栓杆被剪坏 (C) 螺栓杆被压坏 (D) 螺栓产生过大的弯曲变形10提高摩擦型高强度螺栓承载力的途径为（ ）。(A) 用类孔壁 (B) 用类孔壁 (C) 将螺帽旋得紧一些(D) 增大预拉力P及增大接触面的抗滑移系数11轴心受压杆件的柱子曲线表示柱子的（ ）。(A) 临界应力与长细比的关系 (B) 初弯曲曲线 (C) 柱子受压后的挠度曲线 (D) 临界应力与柱长的关系12格构式轴心受压构件横截面上的虚轴是指哪个主轴（ ）。(A) 与缀材平面平行 (B) 虚设的 (C) 与缀材平面垂直 (D) 穿过肢件腹板13轴心受压构件绕其截面两主轴为等稳定性的含义是（ ）。(A) 强轴承载力大于弱轴承载力 (B) 绕两主轴的计算长度相等 (C) 绕两主轴的长细比相等 (D) 绕两主轴的回转半径相等14实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳是（ ）。 (A) 弯扭屈曲 (B) 弯曲屈曲 (C) 扭转屈曲 (D) 局部屈曲15工字形梁受压翼缘宽厚比限值为，式中为（ ）。(A) 翼缘板外伸宽度（翼缘板宽度的一半）(B) 翼缘板全部宽度(C) 翼缘板全部宽度的1/3(D) 翼缘板的有效宽度三、名词解释（1）结构构件的抗力（2）钢材的流幅（3）混凝土立方体抗压强度标准值（4）（钢筋混凝土受弯构件挠度计算中的）最小刚度原则四、简答题1为什么混凝土的立方体抗压强度比轴心抗压强度大？2简述在钢筋混凝土梁中设置腰（腹）筋的作用？3试述普通螺栓与高强螺栓的区别，并写出一个普通螺栓和一个高强螺栓的承载能力的公式。4钢筋混凝土偏心受拉构件大、小偏心的判断方法？5如何保证和提高钢梁的整体稳定承载能力？五、计算（开卷，28分）：1已知矩形截面梁尺寸为250mm450mm，受拉钢筋面积为804mm2（HRB335，300N/mm2），混凝土用C20（N/mm2，a1=1.0），承受的外弯矩为85kNm。（，0.15）求：验算此梁截面是否安全（8分）。2图示为一屋架下弦跨中节点，下弦采用21409010，短肢相连，拼接角钢为同型号角钢（铲角切肢），采用Q235钢，E43型焊条。试验算：1） 下弦与拼接角钢间的焊缝是否安全。（6分） 2） 下弦与节点板的焊缝是否安全。（6分）3已知：对称配筋的矩形截面柱寸为300mm400mm，35mm，钢筋为HRB335（300N/mm2），混凝土用C20（N/mm2，a1=1.0）。承受的轴向压力设计值N300kN，弯矩设计值M159kNm。该柱的长细比较小，取偏心矩增大系数1。求：该柱所需的钢筋面积。（8分）第六套习题一、填空 （1）当砼应力（cc）超过 时，徐变为非线性徐变。（2）混凝土硬化后如同石料， 强度很高，但 强度很低。（4）在普通碳素钢中，随着含碳量的提高，钢材的塑性和韧性 （提高、降低）。（5）某批混凝土立方体抗压强度服从正态分布，抽样试验统计结果：强度平均值为，均方差为，试确定立方体抗压强度标准值（95保证率）为 。（6）8.8级高强度螺栓的屈服强度为 。（7）对于二级裂缝控制等级的构件，要求构件受拉边缘的应力在按荷载标准组合进行计算时，拉应力 ，而按照荷载准永久组合计算时 拉应力。（8）在钢筋混凝土构件斜截面受剪承载力计算中，进行截面限制条件的验算，是为了防止 破坏。（9）钢筋混凝土构件正截面受弯承载力计算的假定中， （考虑、不考虑）混凝土的抗拉强度。（8）在设计钢筋混凝土T形截面构件时，若弯矩设计值，则说明中和轴在 （翼缘、腹板）内。（9）在钢筋混凝土弯剪扭构件的设计计算中，纵筋对正截面受弯承载力 （有、无）贡献，对斜截面受剪承载力 （有、无）贡献，对受扭承载力 （有、无）贡献。（10）配有普通钢筋的钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载能力计算公式中，为考虑柱子纵向弯曲对承载力的影响。一般情况下，柱子的长细比越大，则 （越大、越小）。（11）在荷载长期作用下，钢筋混凝土构件截面弯曲刚度将会（增大、减小）。二、选择题1一般来说，砼的棱柱体强度比立方体强度低，这是因为（ ）（A）立方体振捣更为密实 （B）工程实际与试验室条件的差异（C）压力机垫板对立方体的摩擦作用影响大 （D）棱柱体不容易做到轴心受压2砼在双向应力下（ ）。（A）双向受压的强度基本等于单向受压（B）双向受拉下，一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而提高（C）双向受压下，一向的抗压强度随另一向压应力的增加而提高（D）双向受拉下，一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而下降3活载的基本代表值是（ ）。（A）设计值 （B）标准值（C）组合值 （D）准永久值4正常使用极限状态与承载能力极限状态相比（ ）。（A）允许出现的概率高些 （B）出现概率相同（C）失效概率小些 （D）视具体情况而定5结构的功能包括（ ）。（A）强度, 变形, 稳定 （B）实用, 经济, 美观（C）安全性, 适用性和耐久性 （D）承载能力,正常使用6安全等级为二级的建筑, 属脆性破坏的构件, 其值为（ ）。（A）3.7 （B）3.2（C）4.2 （D）2.77下面哪些因素对提高砌体强度不利（ ）。（A）砌体和砂浆强度越高 （B）砂浆的流动性越大 （C）灰缝厚度20mm （D）砌体表面凹凸不平8钢材处于三向应力状态作用下，当三个主应力为同号且绝对值相近时，钢材将产生（ ）。(A) 弹性破坏 (B) 脆性破坏 (C) 塑性破坏 （D）疲劳破坏9普通螺栓连接采用端距2d0，是为防止（ ）。 (A) 钢材被冲剪破坏 (B) 螺栓杆被剪坏 (C) 螺栓杆被压坏 (D) 螺栓产生过大的弯曲变形10在下列哪项条件下，焊接残余应力不会影响结构强度（ ）。(A) 结构构件上无严重的应力集中(B) 结构承受静力荷载并在常温下工作(C) 结构所用钢材具有良好的塑性(D) 以上条件都满足11轴心受压杆件的柱子曲线表示柱子的（ ）。(A) 临界应力与长细比的关系 (B) 初弯曲曲线 (C) 柱子受压后的挠度曲线 (D) 临界应力与柱长的关系12格构式轴心受压构件横截面上的虚轴是指哪个主轴（ ）。(A) 与缀材平面平行 (B) 虚设的 (C) 与缀材平面垂直 (D) 穿过肢件腹板13轴心受压构件绕其截面两主轴为等稳定性的含义是（ ）。(E) 强轴承载力大于弱轴承载力 (F) 绕两主轴的计算长度相等 (G) 绕两主轴的长细比相等 (H) 绕两主轴的回转半径相等14实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳是（ ）。 (A) 弯扭屈曲 (B) 弯曲屈曲 (C) 扭转屈曲 (D) 局部屈曲15压弯构件的横隔主要是为了(A) 增强腹板的局部稳定 （B）增强翼缘的局部稳定 (C) 传递水平力提高构件运输安装时的抗扭刚度(D) 增加整个构件的刚度二、计算已知矩形截面梁尺寸为250mm500mm，由荷载设计值产生的弯矩值kNm，混凝土用C20（N/mm2，a1=1.0），钢筋采用HRB335（300N/mm2）。（，0.15）求：该梁所需的钢筋截面面积第七套习题一、名词解释（1）单向偏心受压柱（2）钢筋混凝土T形截面构件受压翼缘计算宽度（3）（钢筋混凝土构件）轴向力的附加偏心矩（4）（连续多跨板中）活载的最不利布置二、简答题1钢筋和混凝土有较好的共同工作的基础，这是因为？2简述钢筋混凝土受弯构件适筋破坏、超筋破坏的主要特征。3钢筋混凝土构件（双筋截面）正截面受弯承载力设计计算中，如果，说明什么？此时采用何种假定来计算？4钢筋混凝土构件斜截面受剪承载力设计计算中，通过何方法防止斜压破坏、斜拉破坏？5为什么砌体在局部均匀受压时，其局部承压强度要大大超过其轴心抗压强度？三、计算1图示连接节点，采用8.8级摩擦型高强螺栓，直径为20mm，接触面喷砂处理，构件材料为Q235钢。验算连接强度是否安全。已知预拉力P110 kN，0.45。（10分）2已知矩形截面梁尺寸为200mm500mm，由荷载设计值产生的弯矩值230kNm，混凝土用C20（N/mm2，a1=1.0），钢筋采用HRB335（300N/mm2）。（，0.15）求：该梁所需的钢筋截面面积第八套习题一、选择题1、 轴心受压柱在长期荷载下发生徐变, 使: (A)混凝土压应力减小, 钢筋压应力增大 (B)混凝土压应力增大, 钢筋压应力增大 (C)混凝土压应力减小, 钢筋压应力减小 (D)混凝土压应力增大, 钢筋压应力减小2、 适量间接配筋柱进入极限状态的标志是 (A)混凝土压碎, (B)外层混凝土剥落 (C)间接钢筋屈服 (D)纵筋屈服3.受弯构件的变形和裂宽计算是以哪个阶段作为计算依据的(A)a (B) (C)a (D)a4、超筋梁破坏时,受拉钢筋应变s和压区边缘混凝土应变c (A)sy, ccu (B)sy, ccu (C)sy, ccu (D)sy, ccu5、条件相同的无腹筋梁, 由于剪跨不同发生剪压、斜压和斜拉破坏, 其承载力 (A)剪压斜压斜拉 (B)斜压剪压斜拉 (C)剪压斜压斜拉 (D)斜压剪压斜拉6、 梁受剪承载力公式是根据何破坏形态建立的? (A)斜压破坏 (B)剪压破坏 (C)斜拉破坏 (D)锚固破坏7、 试决定下面四组属大偏压时最不利的一组内力为 (A)max, max (B)max, min (C)min, max (D)min, min8、矩形截面对称配筋小偏拉构件 (A)s受压不屈服 (B)s受拉不屈服 (C)s受拉屈服 (D)s受压屈服9. 为了提高混凝土构件受扭承载力, 应该配 (A)沿周边均匀分布的纵筋 (B)箍筋 (C)纵筋和箍筋 (D)弯起钢筋10. 对构件施加预应力的主要目的是 (A)提高承载力 (B)提高抗裂度, 充分利用高强材料 (C)对构件进行检验 (D)节省材料二、计算题1一矩形截面简支梁，bh=200500mm,承受均布荷载，采用C20砼，钢筋采用HPB235级钢筋，已知纵向受拉钢筋320,a=35mm,双肢箍筋6200。求：（1）该梁的正截面抗弯能力和斜截面抗剪能力；（2）当梁的计算跨度为多少时,该梁的正截面抗弯和斜截面抗剪同时达到承载力极限状态。（即抗弯所能承受的荷载与抗剪所能承受的荷载相同）？2某工字形截面如图，尺寸为b=250mm,h=800mm, bf=bf=600mm, hf=hf=100mm,承受弯矩设计值600kNm,混凝土强度等级C25，纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，a=60mm,求所需受拉钢筋的截面面积。3对称配筋矩形截面构件，bh=350500mm,C2砼HRB335级钢筋。求：(1) 大、小偏压界限破坏时相应的轴向力;(2) 已知截面承受轴力N=500KN，问弯距在何范围内构件是安全的？ （提示，近似取,）4矩形截面钢筋砼构件，bh=300500，a=35mm，C20砼，承受均布荷载，已知剪力与扭矩的比值V/T=0.0136 (1/mm)。问：(1)剪、扭复合受力的抗扭承载力比配有相同抗扭钢筋扭矩单独作用时的抗扭承载力降低多少？ (2)剪、扭复合受力的抗剪承载力比配有相同抗剪箍筋剪力单独作用时的抗剪承载力降低多少？第九套习题一柱截面尺寸bh=400500mm,采用C30砼，HRB335级钢筋,对称配筋，安全等级为二级。三组内力设计值：(A)M=186kNm,N=1000kN;(B)M=160kNm,N=1000kN;(C)M=186kNm,N=1200kN 求：1.分析何组内力配筋最多；2.计算该柱的配筋。二一承受均布荷载的矩形截面钢筋混凝土构件，bh=300550mm，a=35mm，混凝土强度等级C30，已知剪力与扭矩的比值V/T=13.6(1/m)。求：1.剪、扭复合受力的受扭承载力比扭矩单独作用时（配有相同抗扭钢筋）的受扭承载力降低多少？ 2.剪、扭复合受力的受剪承载力比剪力单独作用时（配有相同抗剪箍筋）的受剪承载力降低多少？三、某矩形截面简支梁，截面尺寸bxh=200x500mm，as=35mm，采用C20砼，HRB335级钢筋，已知该梁承受均布荷载，跨中弯矩设计值156kNm，支座剪力设计值121kN，求抗弯纵筋和抗剪箍筋（可按单筋梁计算，不配置弯起钢筋）。四、某一端固定一端铰支单跨梁，跨度5米，bh=200500，C20砼，HRB335级钢筋，支座截面负筋3F18，跨中截面正筋2F18，承受均布荷载，求：按弹性