钢筋混凝土简支T梁桥主梁配筋设计计算书
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（一）基本技术资料
标准跨径：20.00m；
主梁全长：19.96m；
计算跨径：19.50m；
桥面净宽：净—7m+2*0.75m=8.5mc；
设计荷载：汽车荷载采用公路—B级，人群荷载3kN/m2；
主梁纵横面尺寸：见图1、图2；
图1主梁横断面图（单位：mm）
图 2 主 梁 纵 断 面 图 （单位：mm）
主 梁 中 线支 座 中 心 线
梁控制截面的作用效应设计值：
（1）用于承载能力极限状态计算的作用效应组合设计值 跨中截面弯矩组合设计值1,
2
1892.74d M
KN m
=?，其他各截面弯矩可近似按抛
物线变化计算。
支点截面剪力组合设计值
,0367.2d V KN
=，跨中截面剪力组合设计值
1,2
64.2d V
KN
=，其他截面可近似按直线变化计算。
（2）用于正常使用极限状态计算的作用效用组合设计值（梁跨中截面） 恒载标准值产生的弯矩750GK M KN m =? 不计冲击力的汽车荷载标准值产生的弯矩
1562.4Q K M KN m
=?
短期荷载效应组合弯矩计算值为 1198.68S M KN m =? 长期荷载效应组合弯矩计算值为 1002.46l M KN m =? 人群荷载标准值产生的弯矩值为 255Q K M KN m
=?
材料要求：
（1）梁体采用C25混凝土，抗压设计强度
11.5cd f Mpa
=；
（2）主筋采用HRB335钢筋，抗拉设计强度280sd f Mpa =。
（二） 截面钢筋计算
一、 跨中截面的纵向受拉钢筋的计算
由设计资料查附表得11.5cd f Mpa =， 1.23td f Mpa =280sd f Mpa =，0.56b ξ=，
0 1.0γ=，弯矩计算值01,2
1892.74d M M
KN m
γ==?
1、计算T 形截面梁受压翼板的有效宽度：
180
80
180
（a)（b)
图2 跨中截面尺寸图（尺寸单位：mm ）
为了便于计算，将图2（a ）的实际T 型截面换算成图2（b ）所示的计算截面
80140
1102
f h mm
'=
+= 其余尺寸不变。 内梁的受压翼板的有效宽度取以下三者中的最小值 ：
（1）011
19500650033
f
b L mm '
=
=?= (0L 为主梁计算跨径)
（2）21218020121101500f h f b b b h mm ''=++=+?+?= （3）1600f b mm '=（等于相邻两梁轴线间的距离） 取上述三个数据中最小的值，故取1500f b mm '= 外梁翼缘的有效宽度取：
111122226150018061101500f f f b b b h mm '''=++=?+?+?=
2、因采用的是焊接钢筋骨架，设钢筋重心至梁底的距离
300.07300.071300121s a h mm =+=+?=，则梁的有效高度即可得到，
013001211179s h h a mm =-=-=。
3、判断T 形梁截面类型
由0611011.515001101179222132.79102132.79(1892.74)
f cd f f h f b h h N mm KN m M KN m '????''-=??-???????
?=??=?>? 判断为Ⅰ类T 形截面， 4、受压区高度
可由式（3-41）即002f
u cd f f h M M f b h h γ'?
?
''≤=-???
?
得到 61892.741011.51500(1179)2
x
x ?=?-
整理后，可得到223582194480x x -+=
x =
122611300x mm h mm ==>=舍去
297110f x mm h mm '==<=适合
5、主筋面积计算
将各已知值及97x mm =代入式（3-40），即cd f sd s f b x f A '=， 求出211.5150097
5976280
cd f s sd
f b x A mm f '??=
=
=
根据以下原则：
a 、选用钢筋的总面积应尽量接近计算所需的钢筋s A ；
b 、梁内主筋直径不宜小于10mm ，也不能大于40mm ，一般为12~32mm ，本设计采用16mm 和32mm 两种钢筋搭配，选用6φ32+6φ16，截面面积为6032mm 2；钢筋叠高层数为6层，
c 、受拉钢筋的布置在满足净保护层的条件下，应尽量靠近截面的下边缘，钢筋的净距和叠高都满足构造要求。故混凝土厚度取3332mm
d mm >=及附表1-8中规定的30mm ，钢筋间横向净距180233235.842.440n S mm mm =-?-?=>及1.25 1.253240d mm =?=。故满足
构造要求，钢筋布置图见图3
图3钢筋布置图
6、截面复核
已设计的受拉钢筋中6φ32的截面面积为4826mm 2，6φ16的截面面积为1206mm 2，
280sd f Mpa
=。由图3钢筋布置图可求得s a ，即
4826(33 1.535.8)1206(33335.8 1.518.4)
10348261206
s a mm +?++?+?=
=+
则有效高度013001031197h mm =-= ①、由式（3-46）cd f f sd s f b h f A ''≥计算
11.51500110cd f f f b h ''=??
61.9010N mm =??
1.90KN m =?
(48261206)280sd s f A =+?
61.6910N mm =??
1.69KN m =?
cd f f sd s f b h f A ''>，故为第一类T 形截面
②、受压高度x
由式（3-40）cd f sd s f b x f A '>，求得x
2806032
98(110)11.51500
sd s f cd f f A x mm h mm f b ?'=
==<='? ③、正截面抗弯承载力
由式（3-41）002d u cd f x M M f b x h γ?
?'≤=-????，求得正截面抗弯承载力u M
09811.5150098119722u cd f x M f b x h ???
?'=-=???-???????
?
61940.6910N mm =??
1940.69(1892.74)KN m M KN m =?>=?
又min 06032
2.80%0.2%1801197
s A bh ρρ===>=?，故截面复核满足要求。
二、腹筋的计算
1、检查截面尺寸
根据构造要求，梁最底层钢筋2φ32通过支座截面，支座截面有效高度
035.8
(33)130050.912492
h h mm =-+
=-≈
330(0.5110(0.51101801249--?=??
0,0573.3367.2d KN V KN γ=>=
截面尺寸符合设计要求 2、检查是否需要设置腹筋
（1）跨中段截面 3320(0.5010)(0.5010) 1.231801197132.51td f bh KN α--?=????= （1）支座截面 3320(0.5010)(0.5010) 1.231801249138.26td f bh KN α--?=????= 因30200,0,2
(64.2)(0.5010)(367.2)l td d d V KN f bh V KN γαγ-
内按构造配置钢筋，其余区段可应按计算配置腹筋。
3、计算剪力图分配
在图4所示的剪力包络图中，支点处剪力计算值00,0d V V γ=，跨中处剪力计算值
/20/2l l V V γ=。
0,0(0.5103)132.51x d x td V V f bh KN γ==?-=的截面距跨中截面的距离可由剪力包络图按比
例求得，为
/2
10/2
2x l l V V L l V V -=
?- 132.5164.2
9750367.264.2
-=?
-
2198mm =
在1l 长度内可按构造要求布置钢筋。同时根据《公路桥规》规定，在支座中心线向跨径长度方向不小于1倍梁高1300h mm =范围内，钢筋的间距最大为100mm 。
图4.计算剪力分配图
距支座中心线的h/2处的计算剪力值（V ’）由剪力包络图按比例求得，为 00/2()
l LV h V V V L
--'=
19500367.21300(367.264.2)
19500
?--=
347KN =
其中应由混凝土和箍筋承担的剪力计算值至少为0.6208.2V KN '=；应由弯起钢筋（包括斜筋）承担的剪力计算值最多为0.4138.8V KN '=，设置弯起钢筋区段长度为4466mm 。
4、箍筋计算
采用直径为8mm 的双肢箍筋，箍筋截面积21250.3100.6sv sv A nA mm ==?=
在等截面钢筋混凝土简支梁中，箍筋尽量做到等距离布置。为计算简便按式(4-5)设计箍筋时，式中的斜截面内纵筋配筋百分率p 及斜截面有效高度0h 可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用，计算如下：
跨中截面 /2 2.80 2.5l p =>，取/2 2.5l p =，01197h mm = 支点截面 00.72p =，01249h mm = 则平均值分别为 2.50.72 1.612p +==，011971249
12232
h mm +== 箍筋间距v S 为
v S =
== 441mm
确定箍筋间距v S 的设计值尚应考虑《公路桥规》的构造要求。 若箍筋间距计算值取1
4006502
v S mm h mm =≤=及400mm ，
是满足规范要求的，但采用φ8双肢箍筋，箍筋配筋率100.6
0.139%0.18%180400
sv sv v A bS ρ=
==，且不小于1
6502h mm =和
400mm 。
综合上述计算，在支座中心向跨径长度方向的1300mm 范围内，设计箍筋间距
100v S mm =，尔后至跨中截面统一的箍筋间距取300v S mm =。
5、弯起（斜筋）计算
设焊接钢筋骨架的架立钢筋（HRB335）为φ22，钢筋重心至梁受压翼板上边缘距离
56s
a mm '=。 弯起钢筋的弯起角度为45°，弯起钢筋末端与架立钢筋焊接。为了得到每对弯起钢筋分配的剪力，由各排弯起钢筋的末端折点应落在前一排弯起钢筋的构造规定来得到各排弯起钢筋的弯起点计算位置，首先要计算弯起钢筋上、下弯点之间垂直距离 i h ?。
现拟弯起N1～N5钢筋，将计算的各排弯起钢筋弯起点截面的i h ?以及至支座中心距离
i x 、分配的剪力计算值sbi V 、所需的弯起钢筋面积sbi A 列入表1中。现将表1中有关计算如
下：
根据《公路桥规》规定，简支梁的第一排弯起钢筋（对支座而言）的末端弯起点应位于支座中心截面处。这时，i h ?为
()()113003335.8 1.54325.135.80.5h ?=-+?+++?????
130086.786=--1127mm ≈
表1弯起钢筋计算表
弯筋的弯起角为45°，则第一排弯筋（2N5）的弯起点1距支座中心距离为1134mm 。弯筋与梁纵轴线交点1′距支座中心距离为()11271300/23335.8 1.5564mm --+?=????
对于第二排弯起钢筋，可得到
()()213003335.8 2.54325.135.80.5h ?=-+?+++?????
1300122.586=--1092mm =
弯起钢筋（2N4）的弯起点2距支点中心距离为21127112710922219h mm +?=+=
分配给第二排弯起钢筋的计算剪力值2sb V ，由比例关系计算可得到：
2
446665011274466138.8
sb V +-=
得 2123.97sb V KN =
其中，0.4138.8V KN '=；/2650h mm =；设置弯起钢筋区段长为4466mm 。 所需要提供的弯起钢筋截面积（2sb A ）为
221333.33()sin 45sb sb sd V A f =
，221333.33123.97
835280sin 45
sb A mm ?==?
①、绘制弯矩包络图
包络图是在荷载作用下沿跨径变化最大弯矩图。严格的绘制方法应按梁上各截面的弯矩影响线布置荷载而求得。但一般中小桥可根据已求得的跨中弯矩,1/2d M 近似按抛物线规律求出梁上其他位置的x M 值，再连成圆顺的曲线，即得弯矩包络图，简支梁弯矩包络图抛物线公式近似为：
2
,,1/224(1)d x
d x M M L
=-
式中：x —从跨中算起，即跨中纵坐标为0，支点纵坐标/2l ； 计算如下：
先按抛物线公式近似求出控制截面的弯矩值。已知19.5L m =，01γ=，
,1/21551d M KN m =?，配置跨中截面钢筋，具体尺寸见图3
0x =（跨中处）
：,1/21892.74d M KN m =? 8L
x =：2,3/8,1/2,1/22
4(/8)4(1)(1)1774.464d d d L M M M KN m L =-=-=? 4L
x =：2,1/4,1/2,1/2
24(/4)1(1)(1)1419.64d d d L M M M KN m L =-=-=? 38
L
x =：2,3/8,1/2,1/22
4(3/8)36(1)(1)828.164d d d L M M M KN m L =-=-=? 2
L
x =
：,00d M KN m =? 通过以上五个控制截面，就可以把他们连接成一光滑的曲线。所得到的图5的弯矩包络图。
1
23456123456180
L
支点
图5弯矩包络图与承载能力图
②、绘制承载能力图
承载能力图就是沿梁长各截面所能承受的最大弯矩图。他是根据沿跨径各截面的主筋所能承受的最大弯矩绘制的。
计算如下：跨中截面尺寸及配筋见图3 (1)跨中截面：配有6φ32+61φ6共6对钢筋
2482612066032s A mm =+=
钢筋中心至梁底缘的距离s a
4826(3335.8 1.5)1206(3335.8318.4 1.5)
1036032
s a mm ?+?+?+?+?=
=
013001031197s h h a mm =-=-=
80140
1102
f h mm +'=
= （翼缘平均厚度） 002f cd f f d h f b h h M γ'?
?
''-
>???
?
故按Ⅰ类截面计算
cd f sd s f b x f A '=
6032280
97.911011.51500
sd s cd f f A x mm mm f b ?=
==<'? 从上述计算可知确实属于Ⅰ类截面。
故有：3
097.911.5150097.911971022u cd f x M f b x h ????'=-=??-????????
? 01938.81892.74d kN m M kN m γ=?>=? （2）弯起或截断一对2φ16钢筋后：
248268045630s A mm =+=
钢筋中心至梁底缘的距离s a
4826(3335.8 1.5)804(3335.8318.4 1.5)
975630
s a mm ?+?+?+?+?=
=
01300971203s h h a mm =-=-=
80140
1102
f h mm +'=
= （翼缘平均厚度） 002f cd f f d h f b h h M γ'?
?
''-
>???
?
故按Ⅰ类截面计算
cd f sd s f b x f A '=
5630280
91.411011.51500
sd s cd f f A x mm f b ?=
==<'? 从上述计算可知确实属于Ⅰ类截面。
故有：091.411.5150091.4120322u cd f x M f b x h ???
?'=-=??-????????
1824.7KN m =?
（3）弯起或截断两对4φ16钢筋后：
248264025228s A mm =+=
4826(3335.8 1.5)402(3335.8318.4 1.5)
91.55228
s a mm ?+?+?+?+?=
=
0130091.51208.5s h h a mm =-=-=
解得
5228280
84.911011.51500
sd s cd f f A x mm mm f b ?=
==<'? 084.911.5150084.91208.522u cd f x M f b x h ???
?'=-=??-???????
? 1707.7KN m =?
（4）弯起或截断三对6φ16钢筋后：
24826s A mm =
3335.8 1.586.7s a mm =+?= 0130086.71213.3s h h a mm =-=-=
解得
4826280
78.311011.51500
sd s cd f f A x mm mm f b ?=
==<'? 078.311.5150078.31213.322u cd f x M f b x h ???
?'=-=??-????????
1585.9KN m =?
（5）弯起或截断四对6φ16+2φ32钢筋后：
23217s A mm =
3335.8 1.068.8s a mm =+?= 0130068.81231.2s h h a mm =-=-=
解得
3217280
52.211011.51500
sd s cd f f A x mm mm f b ?=
==<'? 052.211.5150052.21231.222u cd f x M f b x h ???
?'=-=??-????????
1085.1KN m =?
（6）弯起或截断五对6￠16+4￠32钢筋后：
21609s A mm =
35.8
3350.92
s a mm =+
= 0130050.91249.1s h h a mm =-=-=
解得
1609280
26.111011.51500
sd s cd f f A x mm mm f b ?=
==<'? 026.111.5150026.11249.122u cd f x M f b x h ???
?'=-=??-???????
? 556.5KN m =?
由以上所求得的承载力值就可做出承载能力图。
根据按抗剪要求，现求得斜筋位置分别为1127mm 、2219mm 、3292mm 、4347mm 、5383mm （均系距支点的距离）。假设全部利用主筋弯起，且认为弯起钢筋的面积均能满足计算的sb A 要求，（若不能满足，则需另加斜筋）这样就可得到如图5的承载力图，即ABCDEFGHIJKL 所连成的折线。在绘制承载力图时，一般认为弯筋进入受压后不能承受弯矩，在受拉区承受的弯矩是直线变化的，并假设中和轴近似取在梁高一半处，则得到图5的BC 、DE 、FG 、HI 、JK 等斜线。
(三)全梁承载能力校核及构造要求
此项工作是通过弯矩包络图与承载力图的比较，看是否满足下列规定，
（1）理论弯起点应在正截面抗弯计算需要该钢筋强度全部被发挥的截面（以下简称为充分利用点）以外，其距离不小于0/2h 处，如图5 M 点是N 4钢筋（2 φ16）充分利用点，G 点是N 4钢筋的弯起点，即要求0/2MG h ≥。图5可得，此项规定满足（MG 、PI 、NE 均0/2h ≥）。
（2）弯起钢筋与梁中心线的交点，应在按抗弯计算不需要该钢筋的截面（下面简称不需要点）以外，或者说承载力图在弯矩包络图以外。如图5 N 点是N 4钢筋不需要点（N 点是N 3钢筋充分利用点），即要求F 点在N 点以外。由图5得出，此项规定满足（F 点在N 点以外、H 点在M 点以外、J 点在P 点以外）。
（3）在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根并不少于20%主钢筋通过，本设计以2N 1
钢筋伸入支座，其截面积为1608mm 2(2φ32)>6030×20%=1206 mm 2,满足规定。
（4）由2N3、2N4、2N5、2N6钢筋弯起点形成的抵抗弯矩图远大于弯矩包络图，故进
一步调整上述弯起钢筋的弯起点位置，在满足规范对弯起钢筋弯起点要求前提下，使抵抗弯矩图接近弯矩包络图。具体调整方式为：N6、N5在适当位置截断，N4钢筋提前在K 点所对应的截面起弯，在I 所对应的截面另增设2 φ22斜筋，在G 点所对应的截面应增设2 φ22斜筋。N2、N3不再调整。图6即为调整后主梁弯起钢筋、斜筋的布置图其相应的弯矩包络图与抵抗弯矩图。
（5）当梁高h 〉1m 时，梁肋两侧要设水平钢筋，其直径为6—10mm ，其面积应不小
于规范的要求：
(0.001~0.002)s A bh ==2(0.001~0.002)1801300234~468mm ??=
支点
能力图
图6 调整后的弯矩包络图与承载能力图
（四）斜截面的抗剪强度复核
1、确定验算斜截面的具体位置 a 、距支点中心h/2；一个
b 、起弯点截面及受拉钢筋不受力处的截面；
c 、箍筋数量发生变化处的截面；
d 、梁肋宽度改变处截面。 （2）计算截面的抗剪承载能力u V
33123(0.4510)(0.7510)sin ()u sd sb s V bh f A KN αααθ--=??∑
式中要求：0u d V V γ≥
2α—预应力提高系数。对钢筋混凝土受弯构件，21α=；
P —斜截面内纵向受拉钢筋的配筋率，100P ρ=，0
s
A bh ρ=
，当2.5P >时，取 2.5P = sv ρ—箍筋配筋率，见式（4-2）
sv f —箍筋的抗拉强度设计值（Mpa ），取值不宜大于280Mpa ； sd f —普通弯起钢筋的抗拉强度设计值（Mpa ）；
s θ—普通弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角；
b —验算斜截面受压区顶端正截面上的腹板厚度（mm ）
； 0h —验算斜截面受压端正截面上的有效高度，自纵向受拉钢筋合力点到受压边缘的
距离（mm ）；
sb A —斜截面所穿过的，在一个弯起钢筋平面内的弯起钢筋总截面面积（mm 2），其
他符号同前；斜截面验算结果如表2。
在进行梁变形计算时，应取梁与相邻梁横向连接后截面的全宽度受压翼板计算，即
'1600fl b mm =而'f h 仍为110mm 。
其中
54
2.010
2.8010
7.143Es Es Ec
α??=
=
=。
（1） T 梁的开裂截面惯性矩cr I 和0I 计算 对T 梁的开裂截面，由式（9-19）可得到
212
16007.1436032(1179)x x ??=??-
'226(110)f x mm h mm =>=
梁跨中截面为第二类T 形截面。这时受压区x 高度由式（9-12）确定，即
''()
Es s f fl A h b b A b
α+-=
7.1436032110(1600180)
180
?+?-=
=1107
''202()Es s f l f A h b b h B b
α+-=2
27.14360321179(1600180)110180???+-?==659889.7
则
x A =
-9.71107=-'
266(110)f
m m h m m =>>= 按式（9-13）计算开裂截面的换算截面惯性矩（cr I ）为
'3''3
()()2
()033b x b b x h f f f
Icr A h x Es s α--=-+-3
3
21600266(1600180)(266110)7.1436032(1179266)3
3
?--=
-
+??-6444156.610mm =?
T 梁的全截面换算截面面积（0A ）为
01801300(1600180)110(7.1431)6032A =?+-?+-?4427254mm =
受压区高度（x ）为
11
18013002(1600180)1102(7.1431)60321179
2
2427254x ??+-?+-??==478mm 全截面换算惯性矩(0I )为
32''30'
''22
011
()()()12212
()()(1)()2fl f f fl f Es s h I bh bh x b b h h
b b h x A h x α=
+-+-+--+--
3232
2
11300118013001801300(478)(1600180)11012212
110(1600180)110(478)(7.1431)6032(1179478)2=
??+??-+-?+-??-+-??-
1048.6210mm =?
（2） 计算开裂截面的抗弯刚度 全截面抗弯刚度
410152000.950.95 2.8108.6210 2.2910c B E I N mm ==????=?
开裂截面抗弯刚度
461522.81044156.610 1.2410cr c cr B E I N mm ==???=? 全截面换算截面受拉区边缘的弹性抵抗矩为
10
8008.6210 1.0510*******
I W h x ?===?--
全截面换算截面的面积矩为
'2''2011
()()22fl fl f S b x b b x h =---
211
1600478(1600180)(478110)222
=??-?-?- 738.6610mm =?
塑性影响系数为
708
0228.6610 1.651.0510S W γ??===? 开裂弯矩
880 1.65 1.78 1.0510 3.084810308.48cr tk M f w N m KN m γ==???=?=
开裂构件的抗弯刚度为
2
20()1cr cr s s cr
B B M M B M M B =
??????+- ???????5
2
5252.2910308.48308.48 2.2910()11198.681198.68 1.2410?=
?????+-?? ????????
1521.2810N mm =?
（3） 受弯构件跨中截面处的长期挠度值
川大15秋《结构设计原理1643》在线作业答案 一、单选题： 1.题面如下： (满分:2) A. a B. b C. c D. d 2.预应力混凝土构件，当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于( )。 (满分:2) A. C25 B. C30 C. C40 D. C45 3.适筋梁在逐渐加载过程中，当受拉钢筋刚刚屈服后，则( )。 (满分:2) A. 该梁达到最大承载力而立即破坏 B. 该梁达到最大承载力，一直维持到受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏 C. 该梁达到最大承载力，随后承载力缓慢下降，直至破坏 D. 该梁承载力略有增加，待受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏 4.题面如下： (满分:2) A. a B. b C. c D. d 5.提高截面刚度的最有效措施是( )。 (满分:2) A. 提高混凝土强度等级 B. 增大构件截面高度 C. 增加钢筋配筋量 D. 改变截面形状 6.钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是( )。 (满分:2) A. 远离纵向力作用一侧的钢筋拉屈，随后另一侧钢筋压屈，混凝土亦压碎 B. 靠近纵向力作用一侧的钢筋拉屈，随后另一侧钢筋压屈，混凝土亦压碎 C. 靠近纵向力作用一侧的钢筋和混凝土应力不定，而另一侧受拉钢筋拉屈 D. 远离纵向力作用一侧的钢筋和混凝土应力不定，而另一侧受拉钢筋拉屈 7.热轧钢筋冷拉后，( )。 (满分:2) A. 可提高抗拉强度和抗压强度 B. 只能提高抗拉强度 C. 可提高塑性，强度提高不多 D. 只能提高抗压强度 8.题面如下： (满分:2) A. a B. b C. c D. d
第一章材料的力学性能 一、填空题 1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类:有明显屈服点的钢筋与无明显屈服点的钢筋,通常分别称它们为____________ 与。 2、对无明显屈服点的钢筋,通常取相当于残余应变为时的应力作为假定的屈服点,即。 3、碳素钢可分为、与。随着含碳量的增加,钢筋的强度、塑性。在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素,变成为。 4、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要就是、、 、。 5、钢筋与混凝土就是不同的材料,两者能够共同工作就是因为 、、 6、光面钢筋的粘结力由、、三个部分组成。 7、钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度,钢筋的强度越、直径越、混凝土强度越,则钢筋的锚固长度就越长。 8、混凝土的极限压应变包括与两部分。 部分越大,表明变形能力越, 越好。 9、混凝土的延性随强度等级的提高而。同一强度等级的混凝土,随着加荷速度的减小,延性有所,最大压应力值随加荷速度的减小而。 10、钢筋混凝土轴心受压构件,混凝土收缩,则混凝土的应力,钢筋的应力。 11、混凝土轴心受拉构件,混凝土徐变,则混凝土的应力,钢筋的应力。 12、混凝土轴心受拉构件,混凝土收缩,则混凝土的应力,钢筋的应力。 二、判断题 1、混凝土强度等级就是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。 2、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时,其换算系数就是0、95。 3、混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。 4、线性徐变就是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。 5、对无明显屈服点的钢筋,设计时其强度标准值取值依据就是条件屈服强度。 6、强度与应力的概念完全一样。 7、含碳量越高的钢筋,屈服台阶越短、伸长率越小、塑性性能越差。 8、钢筋应力应变曲线下降段的应力就是此阶段拉力除以实际颈缩的断面积。 9、有明显流幅钢筋的屈服强度就是以屈服下限为依据的。 10、钢筋极限应变值与屈服点所对应的应变值之差反映了钢筋的延性。 11、钢筋的弹性模量与钢筋级别、品种无关。 12、钢筋的弹性模量指的就是应力应变曲线上任何一点切线倾角的正切。
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
四川大学网络教育学院《结构设计原理》第二次作业答案 你的得分： 90.0 完成日期：2014年09月09日 16点03分 说明：每道小题括号里的答案是您最高分那次所选的答案，标准答案将在本次作业结束(即2014年09月11日)后显示在题目旁边。 一、单项选择题。本大题共25个小题，每小题 2.0 分，共50.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. ( D ) A. a B. b C. c D. d 2.下列说法正确的是（）。 ( D ) A.加载速度越快，则得的混凝土立方体抗压强度越低 B.棱柱体试件的高宽比越大，测得的抗压强度越高 C.混凝土立方体试件比棱柱体试件能更好地反映混凝土的实际受压 情况 D.混凝土试件与压力机垫板间的摩擦力使得混凝土的抗压强度提高 3. ( B ) A. a B. b C. c D. d 4.在保持不变的长期荷载作用下，钢筋混凝土轴心受压构件中，（）。 ( C )
A.徐变使混凝土压应力减小 B.混凝土及钢筋的压应力均不变 C.徐变使混凝土压应力减小，钢筋压应力增大 D.徐变使混凝土压应力增大，钢筋压应力减小 5.适筋梁在逐渐加载过程中，当受拉钢筋刚刚屈服后，则（）。 ( D ) A.该梁达到最大承载力而立即破坏 B.该梁达到最大承载力，一直维持到受压区边缘混凝土达到极限压应 变而破坏 C.该梁达到最大承载力，随后承载力缓慢下降，直至破坏 D.该梁承载力略有增加，待受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏 6. ( B ) A. a B. b C. c D. d 7.提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是（）。 ( C ) A.提高混凝土强度等级 B.增加保护层厚度 C.增加截面高度 D.增加截面宽度 8.在T形截面梁的正截面承载力计算中，假定在受压区翼缘计算宽度b′ f 内，（）。 ( A ) A.压应力均匀分布 B.压应力按抛物线型分布
目录 《桥梁工程》课程设计任务书---------------------------------------------2 桥梁设计说明------------------------------------------------------------------3 计算书---------------------------------------------------------------------------4 参考文献------------------------------------------------------------------------24 桥梁总体布置图---------------------------------------------------------------25 主梁纵、横截面布置图-----------------------------------------------------26 桥面构造横截面图-----------------------------------------------------------27
《桥梁工程》课程设计任务书 一、课程设计题目(10人以下为一组) 1、钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（标准跨径为25米，计算跨径为24.5米，预制梁长 为24.96米，桥面净空：净—8.5+2×1.00米） 二、设计基本资料 1、设计荷载：公路—Ⅱ级，人群3.0KN/m2，每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计 2、河床地面线为（从左到右）：0/0，－3/5，－4/12，－3/17，－2/22， －2/27，0/35（分子为高程，分母为离第一点的距离，单位为米）；地质假定为微风化花岗岩。 3、材料容重：水泥砼23 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3 4、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米 三、设计内容 1、主梁的设计计算 2、行车道板的设计计算 3、横隔梁设计计算 4、桥面铺装设计 5、桥台设计 四、要求完成的设计图及计算书 1、桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图（CAD出图） 2、桥面构造横截面图（CAD出图） 3、荷载横向分布系数计算书 4、主梁内力计算书 5、行车道板内力计算书 6、横隔梁内力计算书 五、参考文献 1、《桥梁工程》，姚玲森，2005，人民交通出版社. 2、《梁桥》（公路设计手册），2005，人民交通出版社. 3、《桥梁计算示例集》（砼简支梁（板）桥），2002，人民交通出版社. 4、中华人民共和国行业标准．公路工程技术标准（JTG B01-2003）.北京:人民交通出版社,2004 5、中华人民共和国行业标准．公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,2004 6、中华人民共和国行业标准．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)含条文说明 六、课程设计学时 2周
《结构设计》课程大作业 、课程大作业的目的: 1、课程大作业属于机械专业设计类课程的延续，是机械系统设计的一次全面训练，可以为毕业设计打下良好基础。通过课程大作业，进一步学习掌握机械系统设计的一般方法，培养学生综合运用机械制图、机械设计、机械原理、公差与配合、金属工艺学、材料热处理及结构工艺等相关知识，联系实际并运用所学过的知识，提高进行工程设计的能力。 2、加强学生运用有关设计资料、设计手册、标准、规范及经验数据的能力，提高技术总结及编制技术文件的能力，培养和提高学生独立的分析问题、解决问题的能力，也是毕业设计教学环节实施的前期技术准备。 二、课程大作业的基本要求： 1 、分组与选题： ①自由组合，每组原则上三人（最少2人）；每组的同学统一提交、共同答辩。 ②具体课题题目（由指导教师给出），同组同学集体研讨后完成。 2、大作业的基本要求： ①大作业的论述必须合理； ②大作业中的内容要注明出处，注明资料来源（参考文献及资料）； ③总的文字（含图、表）不少于2万字，使用标准A4纸打印成稿（文字选用宋体小四号，页边距均为2cm，单倍行距），封面需要注明课题详细名称、参加学生姓名、班级学号、指导教师等。 三、课程大作业题目及其要点 举例说明在下列的机械结构设计中，如何提高机械结构性能的途径或措施有那些？（围绕题目和要点） 机自082-28吴铁健、-29张明、-14张钦亮：
（1）便于退刀准则 (2)最小加工量准则 (3)可靠夹紧准则 (4)一次夹紧成形准则 (5)便利切削准则 (6)减少缺口效应准则 (7)避免斜面开孔准则 (8)贯通空优先准则 (9)孔周边条件相近准则 机自083 -06焦文、-36张浩然、-14 丁世洋: (一)提高强度和刚度的结构设计 1、载荷分担 2、载荷均布 3、减少机器零件的应力集中 4、利用设置肋板的措施提高刚度 (二)提高耐磨性的结构设计
《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 。
预应力简支t型梁桥毕业设计
第一部分桥梁设计 第一章水文计算 1.1原始资料 1.1.1水文资料： 浑河发源于辽宁省新宾县的滚马苓，从东向西流过沈阳后，折向西南，至海城市三岔河与太子河相汇，而后汇入辽河。浑河干流长364公里，流域面积11085平方公里。本桥位上游45公里的大伙房水库，于1958年建成，该水库控制汇流面积5563平方公里，对沈阳地区的浑河洪峰流量起到很大的削减作用。根据水文部门的资料，建库前浑河的沈阳水文站百年一遇洪峰流量位11700立方米/秒，建库后百年一遇推算值为4780立方米/秒。浑河没年12月初开始结冰，次年3月开始化冻。汛期一般在7月初至9月上旬，河流无通航要求。桥为处河段属于平原区次稳定河段。 1.1.2设计流量 根据沈阳水文站资料，近50年的较大的洪峰流量如下： 大伙房水库建库前 1935年5550立方米/秒 1936年3700立方米/秒 1939年 3270立方米/秒 1942年 3070立方米/秒 1947年 2980立方米/秒 1950年 2360立方米/秒 1951年 2590立方米/秒 1953年 3600立方米/秒 1954年3030立方米/秒 大伙房水库建库后 1960年2650立方米/秒 1964年2090立方米/秒 1971年2090立方米/秒 1975年2200立方米/秒 1985年2160立方米/秒 根据1996年沈阳年鉴，浑河1995年最大洪峰流量4900立方米/秒（沈阳 水文站）为百年一遇大洪水。1995年洪水距今较近，现场洪痕清晰可见，根据实测洪水位，采用形态断面计算1995年洪峰流量为5095立方米/秒，与年鉴资料相差在5％之内。故1995年洪峰流量可作为百年一遇流量， 洪水比降采用浑河洪水比降0.0528％。 经计算确定设计流量为Qs＝4976.00立方米/秒，设计水位16米。
. 装配式钢筋混凝土简支T梁设计 计算书
中华人民共和国行业标准： 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62—2004 《公路桥涵设计通用规范》JDG D60—2004 二、设计资料 1. 桥面净空：净—7+2×1.5m 2. 设计荷载：公路Ⅱ级汽车荷载，人群 3.5KN/m2. 结构安全等级为二级，即r0=1.0 3. 材料规格： 钢筋：主筋采用HRB400钢筋；箍筋采用HRB335钢筋；Ⅰ类环境 水平纵向钢筋面积为(0.001~0.002)bh，直径8~10mm，水平纵向钢筋对称，下 密上疏布置在箍筋外侧。 架立筋选用2φ20的钢筋 混凝土：采用C30混凝土 4. 结构尺寸： T形主梁：标准跨径L b=20.00m 计算跨径L j=19.5m 主梁全长L=19.96m 主梁肋宽b=180mm 主梁高度h=1300mm 三、设计内容 1. 计算弯矩和剪力组合设计值 2. 正截面承载力计算 3. 斜截面抗剪承载力计算 4. 全梁承载能力校核 5. 水平纵向钢筋和架立筋设计 6. 裂缝宽度及变形（挠度）验算
梁体采用C40的混凝土，轴心抗压强度设计值为18.4Mpa ，轴心抗拉强度设计值ftd=1..65Mpa 。主筋采用KL400,抗拉强度设计值fsd=330Mpa ，抗压强度设计值 Mpa f sd 330/ =；箍筋采用HRB335，直径8mm ，抗拉强度设计值为280Mpa 。 1.计算弯矩和剪力组合设计值 因恒载作用效应对结构的承载力不利，故取永久效应，即恒载的分项系数2.11=G γ。汽车荷载效应的分项系数为4.11=Q γ。对于人群荷载，其它可变作用效应的分项系数为 4.1=Qj γ。本组合为永久作用与汽车荷载和人群荷载组合，故取人群荷载的组合系数 8.0=C ? 2 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1755·0.554.18.00.6084.10.7022.1=??+?+?= 4 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1369·0.404.18.00.4664.10.5602.1=??+?+?= 支点截面处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 48.3690.44.18.00.1154.10.1702.1=??+?+?= 2 l 处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 64.660.24.18.0464.102.1=??+?+?= 2.截面承载力计算 （1）确定Ｔ梁翼缘的有效宽度' f b 由图所示Ｔ形截面受压翼板厚度的尺寸，可得： 翼板平均厚度mm b f 1102 140 80' =+= 又mm mm L b f 6500195003 1 3' 1=?== 由横断面的尺寸可知：5个T 形梁的总长为5*1600=8000mm ，则每个T 形梁宽1580/ =f b ，缝宽（8000-1580*5）/5=20，则两相邻主梁的平均间距为1600mm ，即： mm b f 1600' 2= mm mm h b b b f h f 15001101202180122' ' 3=?+?+=++=
首页-我的作业列表-《结构设计原理》第一次作业答案 欢迎你，刘晓星（DI4131R6009 '你的得分：100.0 完成日期：2014年07月02日10点04分 一、单项选择题。本大题共25个小题，每小题2.0 分，共50.0分。在每小题给出的选项中，只有一 项是符合题目要求的。 若用S表示结构或构件截面上的荷载效应，用R表示结构或构件截面的抗力，结构或构件截面处于极限状态时，对应于（）式。 （B ） R> S R= S R v S R WS 对所有钢筋混凝土结构构件都应进行（）。 （D ） 抗裂度验算 裂缝宽度验算 变形验算 承载能力计算混凝土各项强度指标的基本代表值是（）。 （B ） 轴心抗压强度标准值立方体抗压强度标准值 轴心抗压强度平均值立方体抗压强度平均值 工程结构的可靠指标3与失效概率P f之间存在下列（）关系。 （D ） 3愈大，P f愈大 3与P f呈反比关系 3与P f呈正比关系 3与P f存在一一对应关系，3 愈大，P f愈小
(B ) a b c d 热轧钢筋冷拉后，()。 (A ) 可提高抗拉强度和抗压强度只能提高抗拉强度 可提高塑性，强度提高不多 只能提高抗压强度 无明显流幅钢筋的强度设计值是按()确定的。 (C ) 材料强度标准值x材料分布系数 材料强度标准值/材料分项系数 0.85 x材料强度标准值/材料分项系数 材料强度标准值/ (0.85 x材料分项系数) 钢筋混凝土梁的受拉区边缘混凝土达到下述哪一种情况时，开始出现裂缝？( ) (A ) 达到混凝土实际的轴心抗拉强度 达到混凝土轴心抗拉强度标准值 达到混凝土轴心抗拉强度设计值 达到混凝土弯曲受拉时的极限拉应变值 (D ) a b c d
结构设计原理-第一章-材料的力学性能-习题及答案
第一章材料的力学性能 一、填空题 1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常分别称它们为____________ 和。 2、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于残余应变为时的应力作为假定的屈服点，即。 3、碳素钢可分为、和。随着含碳量的增加，钢筋的强度、塑性。在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素，变成为。 4、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要是、、 、。 5、钢筋和混凝土是不同的材料，两者能够共同工作是因为 、、 6、光面钢筋的粘结力由、、三个部分组成。 7、钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度，钢筋的强度越、直径越、混凝土强度越，则钢筋的锚固长度就越长。 8、混凝土的极限压应变包括和两部分。 部分越大，表明变形能力越，越好。 9、混凝土的延性随强度等级的提高而。同一强度等级的混凝土，随着加荷速度的减小，延性有所，最大压应力值随加荷速度的减小而。 10、钢筋混凝土轴心受压构件，混凝土收缩，则混凝土的应力，钢筋的应力。 11、混凝土轴心受拉构件，混凝土徐变，则混凝土的应力，钢筋的应力。 12、混凝土轴心受拉构件，混凝土收缩，则混凝土的应力，钢筋的应力。 二、判断题 1、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。 2、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时，其换算系数是0.95。 3、混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。 4、线性徐变是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。 5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值依据是条件屈服强度。 6、强度与应力的概念完全一样。 7、含碳量越高的钢筋，屈服台阶越短、伸长率越小、塑性性能越差。 8、钢筋应力应变曲线下降段的应力是此阶段拉力除以实际颈缩的断面积。 9、有明显流幅钢筋的屈服强度是以屈服下限为依据的。 10、钢筋极限应变值与屈服点所对应的应变值之差反映了钢筋的延性。 11、钢筋的弹性模量与钢筋级别、品种无关。 12、钢筋的弹性模量指的是应力应变曲线上任何一点切线倾角的正切。 13、硬钢在应力达到假定屈服点时，塑性应变为0.002。
毕业设计（论文）
计(论文)题目：钢筋混凝土简支T型梁桥
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 者签名：日期： 导教师签名：日期： 使用授权说明 人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 者签名：日期：年月日 师签名：日期：年月日
×q l b2=×42×242=3024KN·M 2 一、设计目的与要求 (1)掌握钢筋混凝土简支梁正截面和斜截面承载力的计算方法 (2)并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法 (3)了解并熟悉现梁的有关构造要求 (4)掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式和制图规定,进一步提高制图的基本技能 二、设计题目 装配式钢筋混凝土简支梁设计 三、设计资料 T型截面梁的尺寸如图所示,梁体采用C25混凝土,主筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用R235级钢筋。简支梁计算跨径L0=24M和均布荷载设计值=40KN/M。 跨中截面：M dm=1 8 1 8 V d m =0 L/4截面：M dl=3 32 ×q l b=3 32 ×48×202=1800KN·M 支点截面：M d0=0 V d =1 2 q l b=504KN 四、设计内容 (1)确定纵向受拉钢筋数量及腹筋设计。 (2)全梁承载能力图校核。 (3)绘制梁截面配筋图。 (4)计算书：要求计算准确,步骤完整,内容清晰。 五、准备基本数据 由查表得： C25混凝土抗压强度设计值f cd=11.5MPa,轴心抗拉强度设计值f td=1.23MPa。 混凝土弹性模量E c=2.80×104MPa。 HRB400级钢筋抗拉强度设计值f Sd=330MPa,抗压强度设计值f＇Sd=330MPa。 R235级钢筋抗拉强度设计值f Sd=195MPa,抗压强度设计值f＇Sd=195MPa。 六、跨中正截面钢筋设计
1、 确定 T 型截面梁受压翼板的有效宽度 b f f b /f 1 = L 0= ×24000=8000 f f f f f f f f f f h f f 且 X> h f =110mm 由公式 f cd b x+ f cd ( b f -b) h f =f Sd A s 得 / 由图所示的 T 型截面梁受压翼板的宽度尺寸为其等效的平均厚度 h / = 140 80 2 =110mm 1 1 3 3 b / 2 =1580mm(相临两主梁轴线间距离) b / 3 =b +2b h +12 h / =200+12×110=1520mm 受压翼板的有效高度为： b / =M in ( b / 1 , b / 2 , b / 3 )=1520mm ，绘制 T 型梁的计算截面如图所示 2、 钢筋数量计算 查附表得受压高度界限系数 ξb =0.56 （1） 确定截面有效高度 设 a s =120mm ，则 h 0=h -a s =1300-120=1180mm （2）判断截面类型 f cd b / h / （h 0- h / 2 ）=11.5×1520×110×（1180- 110 2 ）=2163.15 KN <3024KN ·M 属于第Ⅱ类 T 型梁截面 （3） 确定受压区高度 X 由公式 r 0M d = f cd b x （h 0- x 2 / ）+ f cd ( b / -b) h / （h 0- f ）得 2 1.0×3024×106=11.5×200X ×（1180- x 2 ）+11.5×（1520-200） ×110×（1180- 110 2 ） 即：X 2-2360X+9960652.174=0 解得 X=550.45 mm <ξb h 0=0.56×1180=660.8 mm / （4） 求受拉钢筋面积 A s / /
《结构优化设计》 大作业报告 实验名称: 拓扑优化计算与分析 1、引言 大型的复杂结构诸如飞机、汽车中的复杂部件及桥梁等大型工程的设计问题，依靠传统的经验和模拟实验的优化设计方法已难以胜任，拓扑优化方法成为解决该问题的关键手段。近年来拓扑优化的研究的热点集中在其工程应用上，如: 用拓扑优化方法进行微型柔性机构的设计，车门设计，飞机加强框设计，机翼前缘肋设计，卫星结构设计等。在其具体的操作实现上有两种方法，一是采用计算机语言编程计算，该方法的优点是能最大限度的控制优化过程，改善优化过程中出现的诸如棋盘格现象等数值不稳定现象，得到较理想的优化结果，其缺点是计算规模过于庞大，计算效率太低;二是借助于商用有限元软件平台。本文基于matlab软件编程研究了不同边界条件平面薄板结构的在各种受力情况下拓扑优化，给出了几种典型结构的算例，并探讨了在实际优化中优化效果随各参数的变化，有助于初学者初涉拓扑优化的读者对拓扑优化有个基础的认识。
2、拓扑优化研究现状 结构拓扑优化是近20年来从结构优化研究中派生出来的新分支，它在计算结构力学中已经被认为是最富挑战性的一类研究工作。目前有关结构拓扑优化的工程应用研究还很不成熟，在国外处在发展的初期，尤其在国内尚属于起步阶段。1904 年Michell在桁架理论中首次提出了拓扑优化的概念。自1964 年Dorn等人提出基结构法，将数值方法引入拓扑优化领域，拓扑优化研究开始活跃。20 世纪80 年代初，程耿东和N. Olhoff在弹性板的最优厚度分布研究中首次将最优拓扑问题转化为尺寸优化问题，他们开创性的工作引起了众多学者的研究兴趣。1988年Bendsoe和Kikuchi发表的基于均匀化理论的结构拓扑优化设计，开创了连续体结构拓扑优化设计研究的新局面。1993年Xie.Y.M和Steven.G.P 提出了渐进结构优化法。1999年Bendsoe和Sigmund证实了变密度法物理意义的存在性。2002 年罗鹰等提出三角网格进化法，该方法在优化过程中实现了退化和进化的统一，提高了优化效率。目前常使用的拓扑优化设计方法可以分为两大类：退化法和进化法。结构拓扑优化设计研究，已被广泛应用于建筑、航天航空、机械、海洋工程、生物医学及船舶制造等领域。 3、拓扑优化建模（SIMP） 结构拓扑优化目前的主要研究对象是连续体结构。优化的基本方法是将设计区域划分为有限单元，依据一定的算法删除部分区域，形成带孔的连续体，实现连续体的拓扑优化。连续体结构拓扑优化方法目前比较成熟的是均匀化方法、变密度方法和渐进结构优化方法。 变密度法以连续变量的密度函数形式显式地表达单元相对密度与材料弹性模量之间的对应关系，这种方法基于各向同性材料，不需要引入微结构和附加的均匀化过程，它以每个单元的相对密度作为设计变量，人为假定相对密度和材料弹性模量之间的某种对应关系，程序实现简单，计算效率高。变密度法中常用的插值模型主要有:固体各向同性惩罚微结构模型(solidisotropic microstructures with penalization，简称SIMP)和材料属性的合理近似模型(rational approximation ofmaterial properties，简称RAMP)。而本文所用即为SIMP插值模型。
CHENG 混凝土结构设计原理 第一章钢筋混凝土的力学性能 1、钢和硬钢的应力—应变曲线有什么不同，其抗拉设计值fy各取曲线上何处的应力值作为依据？ 答：软钢即有明显屈服点的钢筋，其应力—应变曲线上有明显的屈服点，应取屈服强度作为钢筋抗拉设计值fy的依据。 硬钢即没有明显屈服点的钢筋，其应力—应变曲线上无明显的屈服点，应取残余应变为0.2%时所对应的应力σ0.2作为钢筋抗拉设计值fy的依据。 2、钢筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪几种？各种方法对强度有何影响？ 答：冷加工的目的是提高钢筋的强度，减少钢筋用量。 冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧、冷轧扭加工等。 这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高， 4、试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？ 答：钢筋混凝土结构中钢筋应具备：（1）有适当的强度；（2）与混凝土黏结良好；（3）可焊性好；（4）有足够的塑性。 5、我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？用什么符号表示？ 答：我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有4种：热轧钢筋、钢铰丝、消除预应力钢丝、热处理钢筋。 我国的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400三个等级，即I、II、III 三个等级，符号分别为 ( R ) 。 6、除凝土立方体抗压强度外，为什么还有轴心抗压强度？ 答：立方体抗压强度采用立方体受压试件，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。所以除立方体抗压强度外，还有轴心抗压强度。 7、混凝土的抗拉强度是如何测试的？ 答：混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。由于轴心拉伸试验和弯折试验与实际情况存在较大偏差，目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定。 8、什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量？弹性模量与割线模量有什么关系？ 答：混凝土棱柱体受压时，过应力—应变曲线原点O作一切线，其斜率称为混凝土的弹性模量，以E C表示。 连接O点与曲线上任一点应力为σC 处割线的斜率称为混凝土的割线模量或变形摸量，以E C‘表示。 在混凝土的应力—应变曲线上某一应力σC 处作一切线，其应力增量与应变增量的比值称为相应于应力为σC 时混凝土的切线模量C E'' 。 弹性模量与割线模量关系： ε ν ε '== ela C c C c E E E （随应力的增加，弹性系数ν值减小）。 9、什么叫混凝土徐变？线形徐变和非线形徐变？混凝土的收缩和徐变有什么本质区别？ 答：混凝土在长期荷载作用下，应力不变，变形也会随时间增长，这种现象称为混凝土的徐变。 当持续应力σC ≤0.5f C 时，徐变大小与持续应力大小呈线性关系，这种徐变称为线性徐变。当持续应力σC >0.5f C 时，徐变与持续应力不再呈线性关系，这种徐变称为非线性徐变。 混凝土的收缩是一种非受力变形，它与徐变的本质区别是收缩时混凝土不受力，而徐变是受力变形。 10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝？ 答：可以通过限制水灰比和水泥浆用量，加强捣振和养护，配置适量的构造钢筋和设置变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。对于细长构件和薄壁构件，要尤其注意其收缩。 第二章混凝土结构基本计算原则 1．什么是结构可靠性？什么是结构可靠度? 答：结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维修），完成预定功能的能力，称为结构可靠性。 结构在规定时间内与规定条件下完成预定功能的概率，称为结构可靠度。 2．结构构件的极限状态是指什么？ 答：整个结构或构件超过某一特定状态时（如达极限承载能力、失稳、变形过大、裂缝过宽等）就不能满足设计规定的某一功能要求，这种特定状态就称为该功能的极限状态。 按功能要求，结构极限状态可分为：承载能力极限状态和正常使用极限状态。 3．承载能力极限状态与正常使用极限状态要求有何不同? 答：（1）承载能力极限状态标志结构已达到最大承载能力或达到不能继续承载的变形。若超过这一极限状态后，结构或构件就不能满足预定的安全功能要求。承载能力极限状态时每一个结构或构件必须进行设计和计算，必要时还应作倾覆和滑移验算。
目录 摘要 (2) 前言 (5) 第一章桥型方案比选 (6) 1.1 概述 (6) 1.2 主要技术指标 (6) 1.3 桥型方案比较 (6) 第二章设计资料和结构尺寸 (9) 2.1 设计资料 (9) 1.中华人民国交通部部标准：《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003 ) (10) 7. 玲森：《桥梁工程》，人民交通，1985 (10) 9. 公路桥涵设计手册：《基本资料》，人民交通，1991 (10) 2.2 结构尺寸 (10) 2.3、毛截面几何特性 (11) 第三章力计算 (12) 3.1 恒载作用力计算 (12) 3.2 活载作用力计算 (13) 第四章预应力钢筋设计 (22) 4.1 预应力钢筋数量的确定及布置 (22) 4.2 换算截面几何特性计算 (23) 4.3 预应力损失计算 (24) 第五章截面强度与应力计算 (28) 5.1、按极限状态承载能力的计算 (28) 5.2、正常使用极限状态计算 (29) 5.3、持久状况应力验算 (35) 5.4、短暂状态应力验算 (38) 第六章墩柱桩设计资料 (40) 8). 玲森：《桥梁工程》，人民交通，1985 (41) 10) 公路桥涵设计手册：《桥梁附属构造与支座》，人民交通，1991 (41) 12). 公路桥涵设计手册：《基本资料》，人民交通，1991 (41) 第七章盖梁计算 7.1 荷载计算 (41) 7.2 力计算 (51) 7.3 截面配筋设计及承载力校核 (54) 第八章桥墩墩柱计算 (58) 8.1 荷载计算 (58) 8.2 截面配筋计算及应力验算 (60) 第九章钻孔灌注桩计算 (63) 9.1 荷载计算 (63) 9.2 桩长计算 (65) 9.3 桩的力计算( m 法) (66) 9.4 桩身截面配筋与强度验算 (69) 9.5 墩顶纵向水平位移验算 (71) 第十章埋置式桥台计算 (73)
《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程 姓名 学号： 指导老师：
目录 设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计 1.1初选铺板截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 1.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计 3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.2初选次梁截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.3内力计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 3.4截面设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 4.主梁设计 4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 4.2初选主梁截面尺寸 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 5.主梁内力计算 5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5.2截面设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 6.主梁稳定计算 6.1内力设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 11 6.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算 7.1支撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.2连接螺栓计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.3加劲肋与主梁角焊缝 - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - 15 7.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 7.5次梁腹板的净截面验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 8.钢柱设计 8.1截面尺寸初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9.柱脚设计 9.1底板面积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 10.楼梯设计 10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22