第一章、钢筋混凝土结构的概念及材料的物理力学性能
1-1 钢筋的作用是什么？
（受拉区混凝土出现裂缝后）代替混凝土受拉，协助混凝土受压
1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。
混凝土立方体抗压强度：150mm的立方体、20℃±2℃、相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d、
混凝土轴心抗压强度:150mm×150mm×300mm的棱柱体，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28、
混凝土劈裂抗拉强度：150mm立方体
混凝土抗拉强度：100×100×500mm混凝土棱柱体
1-3 混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点？影响混凝土轴心受压应力—应变曲线有哪几个因素？
完整的混凝土轴心受拉曲线由上升段OC、下降段CD和收敛段DE
主要因素：混凝土强度、应变速率、测试技术和试验条件。
1-4 什么叫混凝土的徐变？徐变对结构的影响？影响徐变有哪些主要原因？
徐变：在荷载的长期作用下，混凝土的变形随时间而增加，即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长。
影响：（1）内力重分布
（2)变形增大
（3)预应力损失
原因：（1）混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小；
（2）加荷时混凝土的龄期；
（3）混凝土的组成成分和配合比；
（4）养护及使用条件下的温度与湿度。
1-5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形，两者有何不同之处？
答：徐变变形是在持久作用下混凝土结构随时间推移而增加的应变；收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象，是一种不受力情况下的自由变形。
1-7钢筋和混凝土能有效结合在一起工作的原因
1混凝土和钢筋之间有良好的粘结力，使二者能可靠地结合成一个整体
2混凝土和钢筋的温度线膨胀系数接近
3质量良好的混凝土，可以保护钢筋免遭锈蚀，保证钢筋和混凝土共同作用
1-8热轧钢筋塑性性能衡量指标：伸长率、冷弯性能
1-9钢筋粘结机理、影响粘结强度因素
粘结机理：光圆：摩擦力、咬合力；带肋：肋纹与混凝土机械咬合力
因素：混凝土强度、浇筑位置、保护层厚度、钢筋间净距
第二章、结构按极限状态法设计计算的方法
2-1 何谓结构的可靠性？
可靠性：指结构的安全性、适用性和耐久性。
2-2 结构的设计基准期和使用寿命有何区别？
答：通常设计基准期应该小于寿命期。
2-3 什么叫极限状态？我国《公路桥规》规定了哪两类结构的极限状态？超过承载能力极限状态的标志？超过正常使用极限状态的标志？
1极限状态：当整个结构或结构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，此特定状态成为该功能的极限状态。
2承载能力极限状态和正常使用极限状态。
3超过承载能力极限状态的标志：
1）整个结构或其一部分作为刚体失去平衡
2）结构构件或连接因超过材料强度而破坏,或因过度变形而不适于继续承载；
3）结构转变为机动体系
4）结构或结构构件丧失稳定
5）结构因局部破坏而发生连续倒塌
6）地基丧失承载力而破坏
7）结构或结构构件的疲劳破坏
4超过正常使用极限状态的标志：
(1) 影响正常使用或外观的变形
(2) 影响正常使用或耐久性能的局部损坏
(3) 影响正常使用的振动
(4) 影响正常使用的其他特定状态
2-4我国《公路桥规》规定了结构设计哪几种状况？
答：持久状况、短暂状况、偶然状况、地震状况
2-6什么叫材料强度的标准值和设计值？
①材料强度标准值：是由标准试件按标准试验方法经数理统计以概率分布的
0.05分位值确定强度值，即取值原则是在符合规定质量的材料强度实测值的总体中，材料的强度的标准值应具有不小于95%的保证率。
②材料强度设计值：是材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值。
第三章、受弯构件正截面承载力计算
3-1为什么钢筋要有足够的混凝土保护层厚度？钢筋的最小混凝土保护层厚度的选择应考虑哪些因素？
目的：保护钢筋不直接受到大气的侵蚀和其他环境因素的作用
保证钢筋和混凝土有良好的粘结。
影响因素：环境类别、构件形式、钢筋布置。
3-2规定各主钢筋横向净距和层与层之间的竖向净距的原因
1）为了保证钢筋与混凝土之间的握裹力，增强两者的粘结力
2）保证钢筋之间有一定间隙浇注混凝土
3）方便钢筋的布置
3-3什么叫钢筋混凝土少筋梁、适筋梁和超筋梁？各自有什么样的破坏形态？
3-4钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算有哪些基本假定
1）平截面假定
2）不考虑混凝土的抗拉强度
3）材料应力与物理关系
第四章、受弯构件斜截面承载力计算
4-1钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种？各在什么情况下发生？
4-2 影响钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯能力的主要因素有哪些？
1.剪跨比
2.混凝土抗压强度
3.纵向受拉钢筋配筋配筋率
4.箍筋的配筋率和强度
4-3 钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载力基本公式的适用范围是什么？公式的
上下限物理意义是什么？
适用范围：1）截面尺寸需满足()0,3d 01051.0bh f V k cu -?≤γ
2）按构造要求配置箍筋
()023d 01051.0bh f V td αγ-?≤ 物理意义：1）上限值：截面最小尺寸；
2）下限值：按构造要求配置钢筋
4-5 解释以下术语
答：剪跨比：剪跨比是一个无量纲常数，用
0m Vh M
=来表示，此处M 和V 分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，0h 为截面有效高度。
配筋率：v sv sv bS A =
ρ
剪压破坏：随着荷载的增大，梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝，其中一
条发展成临界斜裂缝。临界斜裂缝出现后，梁承受的荷载还能继续增加，而斜裂缝
伸展至荷载垫板下，直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力、剪应力及荷载引起的竖向
局部压应力的共同作用下被压酥而破坏。这种破坏为剪压破坏。
斜截面投影长度：是纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平
投影长度，其大小与有效高度和剪跨比有关。
充分利用点：所有钢筋的强度被充分利用的点
不需要点：不需要设置钢筋的点
弯矩包络图：沿梁长度各截面上弯矩组合设计值的分布图
抵抗弯矩图：又称材料图，是沿梁长度各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图，即表示各正截面所具有的抗弯承载力。
4-6 钢筋混凝土抗剪承载力复核时，如何选择复核截面？
1.距支座中心h/2处的截面
2.受拉区弯起钢筋弯起处的截面以及锚于受拉区的纵向受拉钢筋开始不受力处的截
3.箍筋数量或间距有改变处的截面
4.梁的肋板宽度改变处的截面
第六章、轴心受压构件正截面承载力计算
6-1配有纵向钢筋和普通钢筋的轴心受压短柱与长注的破坏形态有何不同？什么叫
作柱的稳定系数？影响稳定系数的主要因素有哪些？
3）稳定系数：钢筋混凝土轴心受压构件计算中，考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低的计算系数
4）主要影响因素：构件的长细比
6-2按照箍筋的功能和配置方式不同，钢筋混凝土轴心受压构件可分为普通箍筋柱、螺旋箍筋柱
6-3设置纵向钢筋、普通箍筋、螺旋箍筋的目的
纵向：1协助混凝土承受压力，减小构件尺寸
2承受可能存在的弯矩
3防止构件突然脆性破坏
普通箍筋：防止纵向钢筋局部压屈，与纵向钢筋形成钢筋骨架
螺旋箍筋：使截面中间部分混凝土成为横向可约束混凝土，提高构件承载力和延性
第七章、偏心受压构件正截面承载力计算
7-1试简述钢筋混凝土偏心受压构件的破坏形态和破坏类型。
破坏类型：1）短柱破坏-（材料破坏）
2）长柱破坏-（材料破坏）
3）细长柱破坏-（失稳破坏）
7-2由式（7-2）偏心距增大系数与哪些因素有关？
由公式可知，
偏心距增大系数与构件的计算长度，偏心距，截面的有效高度，截面高度，荷载偏心率对截面曲率的影响系数，构件长细比对截面曲率的影响系数。
7-3钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件的截面设计和截面复核中，如何判断是大偏心受压还是小偏心受压？
截面设计：当时，按小偏心受压构，时，按大偏心受压构件
截面复核：当时，为大偏心受压，时，为小偏心受压.
7-4写出矩形截面偏心受压构件非对称配筋的计算流程图和截面复核的计算流程图7-5偏心受压构件正截面承载力计算基本假定
1截面应变分布符合平截面假定
2不考虑混凝土抗拉强度
3受压区混凝土极限压应变0.003-0.0033
4混凝土压应力图形为矩形
7-6 与非对称布筋的矩形截面偏心受压构件相比，对称布筋设计时的大、小偏心受压的判别方法有何不同之处？
对称布筋时：根据，判断为大偏心受压；，判断为小偏心受压；
非对称布筋时：，小偏心受压构件；，大偏心受压构件；
第九章、钢筋混凝土受弯构件应力、裂缝和变形计算
9-1持久状况正常使用极限状态计算内容：混凝土最大裂缝宽度、挠度验算短暂状况的构件应力计算内容:桥涵施工阶段构件的混凝土和钢筋应力验算
9-2 什么是钢筋混凝土构件的换算截面？将钢筋混凝土开裂截面化为等效的换算截面基本前提是什么？
换算截面：将受压区的混凝土面积和受拉区的钢筋换算面积所组成的截面称为钢筋混凝土构件开裂截面的换算截面；
基本假定：（1）平截面假定，即认为梁的正截面在梁受力并发生弯曲变形以后，仍保持为明面；
（2）弹性体假定。混凝土受压区的应力分布图可近似看作直线分布；
（3）受拉区混凝土完全不能承受拉应力。拉应力完全由钢筋承受。
9-3 引起钢筋混凝土构件出现裂缝的主要因素有哪些？
（1）作用效应（如弯矩、剪力、扭矩及拉力等）
（2）外加变形或约束变形
（3）钢筋锈蚀
9-4 影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些？混凝土结构耐久性设计应考虑哪些问题？
主要因素：（内部）混凝土的强度、渗透性、保护层厚度、水泥品种、等级和用量、外加剂用量（外部）环境温度、湿度、二氧化碳含量
考虑：（1）耐久混凝土的选用；
（2）与结构耐久性有关的结构构造措施与裂缝控制措施；
（3）为使用过程中的必要检测、维修和部件更换设置通道和空间，并作出修复时施工荷载作用下的结构承载力核算；
(4)与结构耐久性有关的施工质量要求，特别是混凝土的养护（包括温度和湿度控制）方法与期限以及保护层厚度的质量要求与质量保证措施；在设计施工图上应标明不同钢筋（如主筋或箍筋）的混凝土保护层厚度及施工允差；
（5）结构使用阶段的定期维修与检测要求；
（6）对于可能遭受氯盐引起钢筋锈蚀的重要混凝土工程，宜根据具体环境条件和材料劣化模型，按《混凝土结构耐久性设计与施工指南》的要求进行结构使用年限验算。
第十二章、预应力混凝土结构的概念及其材料
12-1何谓预应力混凝土？为什么要对构件施加预应力？预应力混凝土的主要优点是什么？其基本原理是什么？
概念：所谓预应力混凝土，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土结构。
原理：由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝土梁在均布荷载作用时下边缘所产生的拉应力全部被抵消，因而可避免混凝土出现裂缝，混凝土梁可以全截面参加工
作。这就相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强钢材的目的。
12-2什么是预应力度？对预应力混凝土构件如何分类？
预应力度：预加应力大小确定的消压弯矩Mo与外荷载产生的弯矩Ms的比值。
分类：全预应力混凝土，部分预应力混凝土（包括A类和B类）和钢筋混凝土。
12-3预应力混凝土结构有什么优缺点？
优点：1提高构件的抗裂度和刚度。
2节省材料，减少自重。
3减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。
4预应力可作为结构构件连接的手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。
5提高结构的耐疲劳性能。
缺点：1施工工艺复杂
2预应力上拱度不易控制。
3成本较高。
12-4比较预加应力的两种方法：先张法、后张法
12-5预应力混凝土构件对锚具有何要求？按传力锚固的受力原理，锚具如何分类？要求：1受力安全可靠；
2预应力损失小；
3构造简单、紧凑，制作方便，用钢量少；
4张拉锚固方便迅速，设备简单。
分类：依靠摩阻力锚固的锚具、依靠承压锚固的锚具、依靠黏结力锚固的锚具
12-7公路桥梁中常用的制孔器有哪些？
抽拔橡胶管与螺旋金属波纹管。
12-8预应力混凝土结构对所使用的混凝土有何要求？
1抗压强度高
2钢材强度越高，混凝土强度级别也相应要求提高。
3收缩徐变小
12-9混凝土的收缩徐变对预应力混凝土构件有何影响？如何配制收缩和徐变小的混凝土？
影响：混凝土的收缩和徐变，使预应力混凝土构件缩短，因而将引起预应力钢筋中的预拉应力的下降，通常称此为预应力损失。预应力钢筋的预应力损失，也相应地使混凝土中的预压应力减小。混凝土的收缩和徐变值越大，则预应力损失值就越大，对预应力混凝土结构就越不利。
措施：1控制水灰比
2选用高强度等级水泥
3选用优质活性掺和料
4加强混凝土振捣与养生
12-10什么是混凝土的线性徐变？什么是混凝土的非线性徐变？影响徐变的主要因素有哪些？
因素：荷载应力、持荷时间、混凝土的品质与加载龄期，以及构件尺寸和工作的环境等。
12-11预应力混凝土结构对所使用的预应力钢筋有何要求？公路桥梁中常用的预应力钢筋有哪些？
要求：1强度高
2有较好的塑性
3要具有良好的与混凝土粘结性能。
4应力松弛损失要低。
预应力钢筋种类：钢绞线，高强度钢丝、预应力螺纹钢筋。
12-12理解预应力混凝土结构的三种概念是什么？他们在分析和设计中有何作用？
第十三章、预应力混凝土受弯构件设计与计算
13-1预应力混凝土受弯构件在施工阶段和使用阶段的受力有何特点？
施工阶段:预加应力承受的作用主要是偏心预压力，安装运输阶段认为预加力和梁的一期荷载但由于引起预应力损失的因素相继增加，使预加力要比预加应力阶段小。
使用阶段:构件承受偏心预加力和梁的一期恒载还有二期恒载。
13-2预应力混凝土梁的优越性是什么？决定预应力混凝土梁破坏弯矩的主要因素是什么？
优越性：承载力高，可以实现大跨，轻巧，建筑美观。
主要因素：外部作用力
13-3何谓预应力损失？何谓张拉控制应力？张拉控制应力的高低对构件有何影响？
预应力损失：预应力钢筋的预应力随着张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象。
张拉控制预应力:指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。
影响：张拉控制应力可以提高构件的抗裂性、减少钢筋用量。过高使用钢筋在张拉或施工过程中被拉断、应力松弛损失增大、构件出现纵向裂缝也降低了构件的延性，过低降低构件的承载力。
13-4《公路桥规》中考虑的预应力损失主要有哪些？引起各项预应力损失的主要原因是什么？如何减小各项预应力损失？
13-5何谓预应力钢筋的松弛？钢筋松弛有何特点？
钢筋松弛：钢筋在持久不变的应力作用下，也会产生随持续加荷时间延长而增加的徐变变形。特点：（1）钢筋初拉应力越高其应力松弛愈甚.
（2）钢筋松弛量的大小与钢筋品质有关。
（3）钢筋松弛与时间有关。
（4）采用超张拉，可使钢筋应力松弛减少。
（5）钢筋松弛与温度变化有关。
《混凝土结构设计》课程设计 整体式单向板肋梁楼盖 适用专业：土木工程专业（本科） 使用班级：2014级土木4、5班 设计时间：2016年12月 设计任务书
建筑工程教研室 《混凝土结构设计》课程设计 整体式单向板肋梁楼盖设计任务书 一、设计任务： 设计某三层轻工厂房车间的楼盖，拟采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。要求进行第二层楼面梁格布置，确定梁、板、柱截面尺寸，计算梁板配筋，并绘制结构施工图。 二、设计目的 《混凝土结构》课程设计是教育计划中一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。 1.了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容，为毕业设计以及今后从事实际设计、管理工作奠定初步基础。 2.复习巩固加深所学的基本构件中受弯构件和钢筋混凝土梁板结构等章节的理论知识。 3.掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法，诸如： (1)进一步理解单向板肋梁楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简图； (2)掌握弹性理论和塑性理论的设计方法； (3)掌握内力包络图和抵抗弯矩图的绘制方法； (4)了解构造设计的重要性，掌握现浇梁板的有关构造要求； (5)掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定； (6)学习书写结构计算书； (7)学习运用规范。 三、设计资料 1、结构平面及柱网布置如图所示(楼梯间在此平面外)，按不同用途的车间工业楼面活荷载标准值见表1,车间内无侵蚀性介质，柱网尺寸见表二。每位学生按学号顺序根据表3选取一组数据进行设计。 活荷载标准值 表1
表3 度序号 ^组 活载序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ① 1 2 P 3 4 5 31 43 56 ② 6 7 r 8 9 10 32 44 55 ③ 11 12 13 14 15 33 45 54 ④ 16 17 18 19 20 34 46 53 ⑤ 21 22 23 24 25 35 47 52 ⑥ 26 27 28 29 30 36 48 51 ⑦ 37 38 39 40 41 42 49 50 2、楼面构造 楼面面层为水磨石（底层20mm 厚水泥砂浆，10mm 面层），自重 为 0.65kN/m 2 ;顶棚为15mm 厚混合砂浆抹灰；梁用15mm 厚混合砂浆 抹灰。 3、材料 ① 混凝土：自定。 ② 钢 筋：自定。 四、设计内容及要求 1 ．结构布置 柱网尺寸给定，要求了解确定的原则。 梁格布置，要求确定主、次梁 布置方向及次梁间距。 2．按塑性理论方法设计楼板和次梁，按弹性理论方法设计主梁。 3．提交结构计算书一份。要求：步骤清楚、计算正确、书写工整。 4．绘制结构施工图。内容包括 （ 1 ）结构平面布置； （ 2）板、次梁配筋图； 序号 L x L y ① 6600 5400 ② 6600 6600 ③ 6900 5700 ④ 6900 6000 ⑤ 6900 6300 ⑥ 6900 6600 ⑦ 7200 6000 ⑧ 7200 6300 柱网跨度尺寸 分组编号 表2 结构平面及柱网布置图
1.混凝土结构：以混凝土为主要材料制作的结构。包括： 素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。 钢筋混凝土结构优点：就地取材，节约钢材，耐久、耐火，可模性好，整体性好，刚度大，变形小。缺点：自重大，抗裂性差，性质较脆。 2.钢筋塑性性能：伸长率，冷弯性能。伸长率越 大，塑性越好。 3.规定以边长为150mm的立方体在（20+-3）度的温度 和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，依照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度（以N/mm2计）作为混凝土的强度等级。 4.收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。 膨胀：混凝土在水中或处于饱和和湿度情况下结硬时体积增大的现象。 水泥用量越多、水灰比越大，收缩越大。骨料的级配好、弹性模量大，收缩小。构件的体积与表面积比值大，收缩小。 5.钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20。采 用400MPa以上钢筋，不应低于C25。预应力混凝土结构，不宜低于C40，不应低于C30。承受重复荷载的，不应低于C30。 6.粘结力的影响因素：化学胶结力(钢筋与混凝土接触面 上的化学吸附作用力)，摩擦力（混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力），机械咬合力（钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力），钢筋端部的锚固力（一般是用在钢筋端部弯钩、弯折，在锚固区焊短钢筋、短角钢等方法来提供锚固力）。 7.结构的作用是指施加在结构上的集中力或分布力，以 及引起结构外加变形或约束变形的各种因素。按时间的变异分：永久作用，可变作用，偶然作用。8.结构抗力R是指整个结构或结构构件承受作用效应 （即内力和变形）的能力，如构件的承承载能力、刚度等。 9.设计使用年限：是指设计规定的结构或结构构件不需 进行大修即可按齐预定目的使用的时期，即结构在规定的条件下所达到呃使用年限。 10.轴心受拉（压）构件：纵向拉（压）力作用线与构件 截面形心线重合的构件。 轴心受力构件中配有纵向钢筋和箍筋，纵向钢筋的作用是承受轴向拉力或压力，箍筋的主要作用是固定纵向钢筋，使其在构件制作的过程中不发生变形和错位。 11.受弯构件的破坏特征：少筋破坏（当构件的配筋率低 于某一定值时，构件不但承载能力很低，而且只要其一开裂，裂缝便急速开展，裂缝截面处的拉力全部由钢筋承受，钢筋由于突然增大的应力而屈服，构件立即发生破坏），适筋破坏（当构件的配筋率不是太低也不是太高时，构件的破坏首先是由于受拉区纵向受力钢筋屈服，然后受压区混凝土呗压碎，钢筋和混凝土的强度都得到充分利用），超筋破坏（当构件的配筋率超过某一特定的值时，构件的破坏特征又发生质的变化构件的破坏是由于受压区的混凝土呗压碎而引起，受拉区纵向受力钢筋不屈服）。 12.基本假定：截面应变保持平面。不考虑混凝土的抗拉 强度。混凝土的受压的应力应变关系曲线按下列规定 取用。 13.双筋矩形截面适用情况：1.结构或构件承受某种交变 的作用，使截面上的弯矩改变方向。2.截面承受的弯矩设计值大于单筋截面所能承受的最大弯矩设计值，而截面尺寸的材料品种等由于某些原因又不能改变。 3.结构或构件的截面由于某种原因，在截面的受压区 预先已经布置了一定数量的受力钢筋。 14.T形截面受弯构件按受压区的高度不同分：第一类T 形截面，中和轴在翼缘内。第二类T形截面，中和轴在梁肋内。 15.剪切破坏的形态：斜拉破坏（整个破坏过程急速而突 然，破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载相当接近，破坏前梁的变形很少，并且往往只有一条斜裂缝。破坏具有明显的脆性），剪压破坏（这种破坏有一定的预兆，破坏荷载较出现斜裂缝时的荷载过高。但与适筋梁的正截面破坏相比，减压破坏仍属于脆性破坏），斜压破坏（破坏荷载很高，但变形很小，亦属于脆性破坏）。 16.平衡扭转：若结构的扭矩是由荷载产生的，其扭矩课 根据平衡条件求得，与构件的抗扭刚度无关。 协调扭矩：另一类是超静定结构中由于变形的协调使截面产生的扭转。 17.偏心受压构件分为：单向偏心受压构件，双向偏心受 压构件。 当ξ<=ξb，受拉钢筋先屈服，然后混凝土压碎，肯定为受拉破坏—大偏心受压破坏，反之为小偏心受压破坏。 18.结构的可靠性：安全性（结构构件能承受在正常施工 和正常使用时可能出现的各种作用，以及在偶然事件发生时及大盛后，仍能保持必需的整体稳定性），适用性（在正常使用时，结构构件具有良好的工作性能，不出现过大的变形和过宽的裂缝），耐久性（在正常的维护下，结构构件具有足够的耐久性能，不发生锈蚀和风化现象）。 19.裂缝的控制等级分为三级：：正常使用阶段严格要求 不出现裂缝的构件。正常使用阶段一般要求不出现裂缝的构件。正常使用阶段允许出现裂缝的构件。 混凝土结构设计基本原理复习重点 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作： （1）钢筋与混凝土间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，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，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。（3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土
《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
. 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=?+?+=++=
《混凝土结构设计原理》期末复习题 一、选择题 1.普通钢筋，即钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋，宜采用HRB400级和HRB335，也可采用HPB235级钢筋和RRB400级钢筋，以（ ）钢筋作为主导钢筋。 A.HPB235级 B. HRB335级 C. HRB400级 D. RRB400级 答案：C 2.由混凝土的应力应变曲线可见，随着混凝土强度的提高，（ ），因此延性越差。 A.上升段和峰值应变的变化不显著，下降段的坡度越缓 B. 上升段和峰值应变的变化显著，下降段的坡度越缓 C. 上升段和峰值应变的变化显著，下降段的坡度越陡 D. 上升段和峰值应变的变化不显著，下降段的坡度越陡 答案：D 3.所谓（ ）是结构在规定的使用期限内，能够承受正常施工，正常使用时可能出现的各种荷载、变形等的作用。 A.安全性 B.适用性 C.耐久性 D.可靠性 答案：A 4.正常使用极限状态设计主要是验算构件的变形和抗裂度或裂缝宽度，（ ）。 A.荷载采用其标准值，不需乘分项系数，不考虑结构重要性系数 B. 荷载采用其设计值，需乘分项系数，不考虑结构重要性系数 C. 荷载采用其标准值，不需乘分项系数，考虑结构重要性系数 D. 荷载采用其设计值，需乘分项系数，考虑结构重要性系数 答案：A 5.钢筋混凝土梁的截面尺寸和材料品种确定后，（ ）。 I.梁裂缝出现前瞬间受拉钢筋应力与配筋率无关 II.梁开裂后的受拉钢筋应力与配筋率无关 III.配筋率越大，正截面抗弯强度也越大 IV. 当满足条件max min ρρρ≤≤时、配筋率越大，正截面抗弯强度也越大 A.I 、II B.II 、III C. III 、IV D. III 、IV 答案：D 6.受弯构件的截面尺寸及材料一定时，受压区相对高度ξ与配筋率ρ的关系是（ ）。 A. ξ大、ρ小 B. ξ大、ρ大 C. ξ小、ρ大 D. ξ小、ρ小
混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好) 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作： （1）钢筋与混凝土间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，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，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。 （3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土 立方体抗压强度（f cu,k）：用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（20±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。（f cu,k为确定混凝土强度等级的依据） 1.强度轴心抗压强度（f c）：由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。（f ck=0.67 f cu,k） 轴心抗拉强度（f t）：相当于f cu,k的1/8～1/17, f cu,k越大，这个比值越低。 复合应力下的强度：三向受压时，可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。 双向受力时，（双向受压：一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加；双向受拉：混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样； 一向受拉一向受压：混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低，混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低） 受力变形：（弹性模量：通过曲线上的原点O引切线，此切线的斜率即为弹性模量。反映材料抵2.变形抗弹性变形的能力） 体积变形（温度和干湿变化引起的）：收缩和徐变等。 混凝土单轴向受压应力-应变曲线数学模型 1、美国E.Hognestad建议的模型 2、德国Rusch建议的模型 混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量 弹性模量 变形模量 切线模量 3、（1）徐变：混凝土的应力不变，应变随时间而增长的现象。 混凝土产生徐变的原因： 1、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质 2、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果 线性徐变：当应力较小时，徐变变形与应力成正比；非线性徐变：当混凝土应力较大时，徐变变形与应力不成正比，徐变比应力增长更快。影响因素：应力越大，徐变越大；初始加载时混凝土的龄期愈小，徐变愈大；混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大，徐变大；骨料愈坚硬、弹性模量高，徐变小；温度愈高、湿度愈低，徐变愈大；尺寸大小，尺寸大的构件，徐变减小。养护和使用条件 对结构的影响：受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多；长细比较大的偏心受压构件，侧向挠度增大，承载力下降；由于徐变产生预应力损失。（不利）截面应力重分布或结构内力重分布，使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。（有利） （2）收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象，在水中体积膨胀。 影响因素：1、水泥的品种：水泥强度等级越高，则混凝土的收缩量越大； 2、水泥的用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越大，收缩也越大； 3、骨料的性质：骨料的弹性模量大，则收缩小； 4、养护条件：在结硬过程中，周围的温、湿度越大，收缩越小； 5、混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小； 6、使用环境：使用环境的温度、湿度大时，收缩小； 7、构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。 对结构的影响：会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝，会导致预应力混凝土的预应力损失等。 措施：加强养护，减少水灰比，减少水泥用量，采用弹性模量大的骨料，加强振捣等。 混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。（200万次及其以上） 二、钢筋 光圆钢筋：HPB235 表面形状 带肋钢筋：HRB335、HRB400、RRB400 有明显屈服点的钢筋：四个阶段（弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段），屈服强度力学性能是主要的强度指标。 （软钢）
《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
结构设计原理课程设计 设计题目：预应力混凝土等截面简支 空心板设计（先张法） 班级：6班 姓名：于祥敏 学号：44090629 指导老师：张弘强
目录 一、设计资料 (2) 二、主梁截面形式及尺寸 (2) 三、主梁内力计算 (3) 四、荷载组合 (3) 五、空心板换算成等效工字梁 (3) 六、全截面几何特性 (4) 七、钢筋面积的估算及布置 (5) 八、主梁截面几何特性 (7) 九、持久状况截面承载力极限状态计算 (9) 十、应力损失估算 (10) 十一、钢筋有效应力验算 (13) 十二、应力验算 (13) 十三、抗裂性验算 (19) 十四、变形计算 (21)
预应力混凝土等截面简支空心板设计 一、设计资料 1、标跨m 16，计算跨径m 2.15 2、设计荷载：汽车按公路Ｉ级，人群按2/0.3m KN ，10=γ 3、环境：Ｉ类，相对湿度%75 4、材料： 预应力钢筋：采用ASTM a A 97416-标准的低松弛钢绞线（71?标准型），抗拉强度标准值MPa f pk 1860=，抗拉强度设计值MPa f pd 1260=，公称直径mm 24.15，公称面积2140mm ，弹性模量MPa Ep 51095.1?= 非预应力钢筋：400HRB 级钢筋，抗拉强度标准值MPa f sk 400=，抗拉强度设计值 MPa f sd 330=，弹性模量MPa Es 5100.2?= 箍筋：335H R B 级钢筋，抗拉强度标准值MPa f sk 335=，抗拉强度设计值 MPa f sd 280=，弹性模量MPa Es 5100.2?= 混凝土：主梁采用50C 混凝土，MPa Ec 41045.3?=，抗压强度标准值MPa f ck 4.32=，抗压强度设计值MPa f cd 4.22=，抗拉强度标准值MPa f tk 65.2=，抗拉强度设计值 MPa f td 83.1= 5、设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》要求，按Ａ类预应力混凝土构件设计此梁 6、施工方法：先张法 二、主梁截面形式及尺寸（mm ） 主梁截面图（单位mm ）
（2015.12.02）结构设计原理期末复习与答疑（文本） 王卓：各位同学、老师好，欢迎参加本次网上教学活动。 本次活动针对期末考试进行辅导和答疑。本学期开始道路桥梁工程施工与管理专科专业结构设计原理课程实施新的考核办法。 关于课程新考核办法的有关说明 1．考核对象 国家开放大学开放教育道路桥梁工程施工与管理专业的学生。 2．考核方式 本课程采用形成性考核与终结性考试（期末考试）相结合的方式进行，形成性考核成绩和终结性考试（期末考试）成绩各占课程综合成绩的50%，形成性考核和终结性考试成绩均须达到60分及以上（及格），方可获得本课程相应学分。 形成性考核成绩包括形成性作业成绩和学习过程表现成绩两部分，形成性作业成绩占课程综合成绩的20%，学习过程表现成绩占课程综合成绩的30%。学习过程表现成绩评定由分部（省校）负责设计组织。 国家开放大学统一组织编写形成性考核册。形成性考核册由4次作业组成，由辅导教师按作业完成的质量评分，每次作业以百分计，分别占形成性考核成绩的10%，共占40%；学习过程表现成绩占形成性考核成绩的60%。学员形成性考核册的完成情况由国家开放大学和分部（省校）分阶段检查。 终结性考试（期末考试）由国家开放大学统一命题。 3．命题依据 本考核说明是考试命题的基本依据。 4．考核要求 本课程着重考核学生对结构设计原理的基本概念、基本理论和基本计算技能的掌握情况。本考核说明内容规定了考核知识点和考核要求，考试按了解、理解和掌握三个层次提出学生应达到的考核标准。 “了解”是最低层次的要求，凡是属于需要了解的知识点，要求对概念有基本了解。 “理解”是较高层次的要求，熟悉结构设计原理的基本理论和计算原则，能对相关问题进行分析判断并得到正确结论。 “掌握”是高层次的要求，凡需要掌握的知识点，要求学员能运用所学的知识、方法选择合理的设计方案和计算方法，得出正确的设计和计算结果。 5．命题原则 （1）命题范围：在本课程教学大纲、《结构设计原理》教材和考核说明所规定的内容和要求范围内命题，不得任意扩大和缩小考题范围。 （2）试题的组成与覆盖面：命题应基本覆盖教材内容，同时要突出重点。试题的题量和难易程度要适当，其难易度分为容易、中等和较难三个层次，它们的组成比例约为30：50：20。 （3）试题中各种能力层次的试题题量比例为：了解≤10%，理解20～30%，掌握60～
结构设计原理小结 ec--混凝土弹性模量； efc--混凝土疲劳变形模量； es--钢筋弹性模量； c20--表示立方体强度标准值为20n/mm2的混凝土强度等级； fcu--边长为150mm的施工阶段混凝土立方体抗压强度； fcu,k--边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值； fck,fc--混凝土轴心抗压强度标准值，设计值； ftk,ft--混凝土轴心抗拉强度标准值，设计值； fck,ftk--施工阶段的混凝土轴心抗压，轴心抗压拉强度标准值； fyk,fptk--普通钢筋，预应力钢筋强度标准值； fy,fy--普通钢筋的抗拉，抗压强度设计值； fpy,fpy--预应力钢筋的抗拉，抗压强度设计值。 第2.2.2条作用，作用效应及承载力 n--轴向力设计值； nk,nq--按荷载效应的标准组合，准永久组合计算的轴向力值； np--后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力； np0--混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力；
nu0--构件的载面轴心受压或轴心受拉承载力设计值； nux,nuy--轴向力作用于x轴，y轴的偏心受压或偏心受拉承载力设计值； m--弯矩设计值； mk,mq--按荷载效应的标准组合，准永久组合计算的弯矩值； mu--构件的正截面受弯承载力设计值； mcr--受弯构件的正截面开裂弯矩值； t--扭矩设计值； v--剪力设计值； vcs--构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值； fl--局部荷载设计值或集中反力设计值； σck,σcq--荷载效应的标准组合，准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力； σpc--由预加力产生的混凝土法向应力； σtp,σcp--混凝土中的主拉应力，主压应力； σfc,max,σfc,min--疲劳验算时受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最大应力，最小应力； σs,σp--正载面承载力计算中纵向普通钢筋，预应力钢筋的应力； σsk--按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋应力或等效应力；
学号：0121206120102 课程设计 课程：混凝土结构设计原理 学院：土建学院 班级：土木 zy1202 姓名： 学号： 0121206120102 指导老师： 2015年1月18日
目录 一、设计资料 (1) 二、设计荷载 (1) 三、主梁毛截面几何特性计算 (1) 四、预应力钢束面积的估算及钢束布置 (4) 五、主梁截面几何特性计算 (7) 六、截面强度计算 (9) 七、钢束预应力损失估算 (11) 八、预加应力阶段的正截面应力验算 (15) 九、使用阶段的正应力验算 (18) 十、使用阶段的主应力验算 (21) 十一、锚固区局部承压验算 (23) 十二、主梁变形（挠度）计算 (24)
贵州道真高速公路桥梁上部构件设计 一、设计资料 1、初始条件：贵州道真高速公路桥梁基本上都采用标准跨径，上部构造采用装配式后张法预应力混凝土空心板，20 m 空心板、1.25m 板宽，计算跨径19.5m ，预制长度19.96m 。参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》按Ａ类预应力混凝土构件设计此梁。 2、材料：（1）混凝土：C40混凝土，MPa Ec 41025.3?=，抗压强度标准值 MPa f ck 8.26=，抗压强度设计值MPa f cd 4.18=，抗拉强度标准值MPa f tk 40.2=，抗拉强度设计值MPa f td 65.1=。 （2）非预应力钢筋：普通钢筋主筋采用HRB335级钢筋，抗拉设计强度 a sd MP f 280=；箍筋采用R235级钢筋，抗拉设计强度a sd MP f 195=。 （3）预应力钢筋公称直径为15.24mm ，公称面积为140mm2，抗拉标准强度 a pk MP f 1860=，MPa f pd 1260=，弹性模量Ep ＝1.95×105Mpa ，低松弛级。 二、设计荷载 设计荷载为公路-I 级，结构重要性系数0γ取1.0。荷载组合设计值如下： kN Q 76=跨中m kN M .399=汽m kN M .710=恒m kN M .1395=跨中kN Q j 3720=00=j M m kN M .10254/1= 三、主梁毛截面几何特性计算
《结构设计原理》模拟试题一 一.填空题（每空1分，共计20分） 1. 可靠度指结构在规定的时间，在规定的条件下，完成预定功能的（）。其中“规定的条件”是指（）、正常施工、正常使用。 2. 永久荷载的分项系数是这样取的：当其效应对结构不利时，由可变荷载控制的效应组合取1.2，由永久荷载控制的效应组合取（）；对结构有利时，一般取（）。 3. 热轧钢筋的强度标准值系根据（）确定，预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋的强度标准值系根据（）确定。 4. 砼徐变是指在压应力不变的情况下，（）随时间增长的现象，它使受弯构件挠度和柱的附加偏心距（）。 5. 适筋梁中规定ρ≤ρmax的工程意义是（）；ρ≥ρmin的工程意义是（）。 6．影响砌体抗压强度的主要因素有块体和（）强度、块体尺寸、砂浆特性以及砌筑质量等，当采用水泥砂浆时，其抗压强度设计值应乘以调整系数（）。 7．在受弯构件的正截面承载力计算时，可采用等效矩形压应力图形代替实际的曲线应力图形。两个图形等效的原则是（）和（）。 8．现行钢结构规所示轴心受压构件的l-j曲线是考虑初始缺陷按（）理论进行计算而确定的，并根据板厚和截面形式共分为（）条曲线。 9. 钢筋砼受力构件的平均裂缝间距随砼保护层厚度增大而（），随纵筋配筋率增大而（）。 10. 先法轴心受拉构件完成第一批损失时，混凝土的预压应力为（），完成第二批损失时，混凝土的预压应力为（）。 二.单选题（每题2分，共计32分） 1．按使用功能划分的土木工程结构指以下何项？ A. 承重结构、框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构； B. 钢结构、混凝土结构、砌体结构、组合结构、木结构； C. 建筑结构、桥梁结构、岩土工程结构、水利工程结构；
第一章钢筋混凝土结构的力学性能 1、基本构件变形分类：受拉构件、受压构件、受弯构件、受扭构件 2、遵行适用、安全、经济、美观的原则设计 3、混凝土结构包括：素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构 4、钢筋和混凝土在一起工作由于：1）两者之间有可靠的粘结力，能牢固的结成整体，在外荷载作用下能协调变形2）两者的温度线膨胀系数相近、温度变化时产生很下的温度应力3）钢筋被混凝土覆盖防止锈蚀 5、钢筋混凝土结合优点：1）合理利用两者的受力特点，形成具有较高承载力的结构构件2）使用寿命长，耐久性好，不需要经常维护维修，耐火性好3）施工方法适应性强4）现浇钢筋混凝土结构的整体性好，抗震性较好5）大多数可以就地取材，节省运费，降低建筑成本（砂、石） 6、钢筋混凝土结构缺点：1）自重大2）抗裂性差3）浇筑混凝土时需要模板支撑4）户外施工受季节条件限制 7、钢筋按生产工艺和加工条件分为：热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋 8、热轧钢筋分为：光圆钢筋、变形钢筋（螺纹钢筋、人字形钢筋、月牙纹钢筋） 9、直径小于6mm为钢丝 10、拉伸试验中没有明显流幅的钢筋其残余应变为0.2%时的应力δ0.2作为协定的屈服点(条件屈服强度),取残余应变的0.1%处应力作为弹性极限强度 11、钢筋的强度指标：屈服强度、极限强度 12、钢筋的塑性指标：伸长率、截面收缩率、冷弯性能 13、 14、粘结力：能承担由于变形差沿其接触面上产生的剪应力 15、粘结力的作用：钢筋端部的锚固、裂缝间应力的传递 16、粘结力的组成：钢筋与砼接触面上的化学吸附作用、砼收缩将钢筋紧紧握裹儿产生的摩擦力、钢筋与混凝土之间机械咬合作用力、附加咬合作用 17、影响粘结力的主要因素：钢筋表面形状、砼强度等级、浇筑砼时钢筋的位置、保护层厚度和钢筋间距、横向钢筋及侧向压力等 第二章钢筋混凝土结构的基本计算原则 1、结构的作用：引起结构内力和变形的一切原因统称为结构的作用 2、结构的作用分为两类：直接作用和间接作用 3、作用在结构上产生的内力和变形称为作用效应 4、结构的作用按时间的变异性和出现的可能性分为三类：永久作用（作用值在设计基准期内不随时间变化，或其变化值平均值相比可以忽略不计）、可变作用（作用值在设计基准期内随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略）、偶然作用（在设计基准期出现的概率很小，一旦出现，其持续时间很短，但其量值很大） 5、作用代表值：结构或结构构件设计时，为了便于作用的统计和表达，简化设计共识，通常以一些确定的值来表达这些不确定的作用量，这些确定的值即称为作用的代表值 6、作用的标准值：其量值应取结构设计规定期限内可能出现的最不利值，一般按照在设计基准期内最大概率分布FQT（x）的某一分位值确定 7、作用的准永久值：（对可变作用而言）依据作用出现的累计时间而定，{公桥规}规定，可变作用准永久值为可变作用标准值乘以准永久系数ψ2得到 8、作用的频遇值：根据在足够长观测期内作用任意点时点概率分布的分位值而定 9、作用设计值：作用标准值乘以作用分项系数 10、抗力：是结构构件抵抗作用效应的能力，即承载能力和抗变形能力 11、引起抗力不定性的因素：材料性能的不定性、几何参数的不定性、计算模式的不定性 12、结构的可靠性：安全性、适用性、耐久性 13、结构可靠度：结构在规定时间内，规定条件下完成预定功能的概率 14、结构设计目的：要使所设计的结构，在规定的时间内能够在具有足够可靠性的前提下，完成全部功能的要求 15、极限状态：当整个结构或结构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 16、承载能力极限状态：对应于桥涵及其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态 17、正常使用极限状态：对应于桥涵及其构件达到正常使用或耐久性的某项限定值的状态 18、作用效应组合：是结构上几种作用分别产生的效应的随机叠加 第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
二、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。 ...................... [X] 2、混凝土强度愈高，应力应变曲线下降愈剧烈，延性就愈好。...................... [X] 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。......................................................................... [V] 4、水泥的用量愈多，水灰比较大，收缩就越小。................................... [X] 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。............. 【V] （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勺立方体试件，在20C± 2C的温度和相对湿度在90%^上的潮湿空气中养护28天，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压极限强度值（以MPa计）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号f cu表示。 2、混凝土的徐变 ----- 在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间而增加，亦即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长，这种现象被称为混凝土的徐变。 3、混凝土的收缩 ----- 混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩。 （四）简答题 2、简述混凝土发生徐变的原因？ 答：在长期荷载作用下，混凝土凝胶体中的水份逐渐压出，水泥石逐渐粘性流动，微细 空隙逐渐闭合，细晶体内部逐渐滑动，微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合结果。 第二章结构按极限状态法设计计算的原则 三、复习题 （一）填空题 1、结构设计的目的，就是要使所设计的结构，在规定的时间内能够在具有足够可靠性性 的前提下，完成全部功能的要求。 2、结构能够满足各项功能要求而良好地工作，称为结构可靠，反之则称为失效，结 构工作状态是处于可靠还是失效的标志用极限状态来衡量。 3、国际上一般将结构的极限状态分为三类：承载能力极限状态、正常使用极限状态和“破坏
（2010.06.04）结构设计原理期末复习答疑（文本） 中央电大工学院王卓 2010年06月08日 王卓：各位同学、老师好，欢迎参加本次网上教学活动。本次活动针对期末考试进行辅导和答疑。 考核方式 本课程采用形成性考核与终结性考试相结合的考核方式，满分100分，及格60分。终结性考试成绩占考核总成绩的80％；形成性考核占考核总成绩的20％。终结性考试为笔试，时间为90分钟。学员参加考试应带钢笔、铅笔、三角板或直尺、橡皮和计算器。 命题依据 命题依据是本课程的借用教材，即中央广播电视大学出版社出版的、由常春伟主编的《结构设计原理》。 出题范围包括以下几章： 第1章绪论 第2章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第3章钢筋混凝土受弯构件正截面的承载力计算 第4章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力的计算 第6章钢筋混凝土轴向受力构件承载力 第7章钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形 第8章预应力混凝土结构的基本原理 第10章砌体与混凝土结构 试题类型和结构 期末考试试题类型为选择题30分、判断题15分、简答题40分、计算题15分。题目数量分别是15、15、5、1。 第1章绪论 考核要求：
1．掌握各种材料结构的特点及其应用。 2．了解结构各种计算方法。 3．了解极限状态、可靠度的概念。 复习要点： 1．钢结构在荷载作用下截面应力的计算值最能反映实际受力情况，因而结构工作的可靠性高。由于钢材的强度高，所以承受同样荷载，构件所需的截面积很小，故与其它结构相比，钢结构自重较轻。钢构件可以在工厂制作，在工地拼装连接，因而施工效率高。钢结构的主要缺点是耐高温差、易腐蚀。钢结构应用范围很广，例如，在大跨径的钢桥、高层建筑、人行天桥、钢屋架等永久建筑中使用。此外，还用于钢支架、钢模板、钢围堰等临时结构中。 2．结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形的状态称为承载能力极限状态。当结构或构件出现下列状态之一时，认为超过了承载能力极限状态： （1）作为刚体失去平衡，如倾覆、滑移等； （2）因被超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏）或因过度塑性变形而不适于继续承载； （3）变为机动体系； （4）丧失稳定，如压屈等。 3．结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值时的状态称为正常使用极限状态。当结构或构件出现下列状态之一时，则认为超过了正常使用极限状态： （1）影响正常使用或外观的变形； （2）影响正常使用或耐久性的局部损坏（包括裂缝）； （3）影响正常使用的振动； （4）影响正常使用的其他特定状态。 4．结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性。可靠性用可靠度来度量。结构的可靠度就是结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 第2章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 考核要求： 1．掌握混凝土及钢筋的材料力学性能。 2．理解钢筋与混凝土的共同工作的概念。