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混凝土结构设计原理综合练习--选择题一、选择题1．下列关于钢筋混凝土结构的说法错误的是（钢筋混凝土结构自重大，有利于大跨度结构、高层建筑结构及抗震）。
2．我国混凝土结构设计规范规定：混凝土强度等级依据（D．立方体抗压强度标准值）确定。
3．混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质，定义（A．弹性应变与总应变的比值）为弹性系数。
4．混凝土的变形模量等于（弹性系数与弹性模量之乘积）。
5．我国混凝土结构设计规范规定：对无明显流幅的钢筋，在构件承载力设计时，取极限抗拉强度的（C．85%）作为条件屈服点。
6．结构的功能要求不包括（经济性）7．结构上的作用可分为直接作用和间接作用两种，下列不属于间接作用的是（B．风荷载）8．（A．荷载标准值）是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值，是现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）中对各类荷载规定的设计取值。
9．当结构或构件出现（B．I、III）时，我们认为其超过了承载能力极限状态。
I．结构转变为机动体系II．构件挠度超过允许的限值III．结构或构件丧失稳定IV．构件裂缝宽度超过了允许的最大裂缝宽度10．受弯构件抗裂度计算的依据是适筋梁正截面（A．第I阶段末）的截面受力状态。
11．钢筋混凝土梁的受拉区边缘达到（D．混凝土弯曲时的极限拉应变）时，受拉区开始出现裂缝。
12．有明显流幅的热轧钢筋，其屈服强度是以（D．屈服下限）为依据的。
13．受弯构件正截面极限状态承载力计算的依据是适筋梁正截面（C．第III阶段末）的截面受力状态。
14．在T形梁的截面设计计算中，满足下列条件（）则为第二类T形梁。
15．梁的破坏形式为受拉钢筋的屈服与受压区混凝土破坏同时发生，则这种梁称为（平衡配筋梁）。
16．单筋矩形梁正截面承载力计算基本公式的适用条件是：（A．I、III）I ．II．III ．IV ．17．双筋矩形截面梁正截面承载力计算基本公式的第二个适用条件的物理意义是（C．保证受压钢筋屈服）。
第一章混凝土结构用材料的性能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。
第二章混凝土结构的设计方法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“破坏一安全”极限状态。
4、正常使用极限状态的计算,是以弹性理论或塑性理论为基础,主要进行以下三个方面的验算：应力计算、裂缝宽度验算和变形验算.5、公路桥涵设计中所采用的荷载有如下几类：永久荷载、可变荷载和偶然荷载。
6、结构的安全性、适用性和耐久性通称为结构的可靠性.7、作用是指使结构产生内力、变形、应力和应变的所有原因，它分为直接作用和间接作用两种. 直接作用是指施加在结构上的集中力或分布力如汽车、人群、结构自重等，间接作用是指引起结构外加变形和约束变形的原因，如地震、基础不均匀沉降、混凝土收缩、温度变化等。
8、结构上的作用按其随时间的变异性和出现的可能性分为三类：永久作用（恒载）、可变作用和偶然作用.9、我国《公路桥规》根据桥梁在施工和使用过程中面临的不同情况,规定了结构设计的三种状况：持久状况、短暂状况和偶然状况。
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: 取材 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 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 2、混凝土的主要缺点：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 F 方体抗压强度（f cu,k ）：用150mm ： 150mrW 150mm 的立方体试件作为标准试件，在温度为（ 20± 3）C ，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） 轴心抗压强度（f c ）：由150m ： 150m ： 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。
7轴心抗拉强度（f t ）:相当于f cu,k 的1/8〜1/仃，f cu,k 越大，这个比值越低。
J 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。
1．试分析素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的差异。
答：素混凝土梁的承载力很低，变形发展不充分，属脆性破坏。
钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁有很大的提高，在钢筋混凝土梁中，混凝土的抗压能力和钢筋的抗拉能力都得到了充分利用，而且在梁破坏前，其裂缝充分发展，变形明显增大，有明显的破坏预兆，属延性破坏，结构的受力特性得到显著改善。
2．钢筋与混凝土共同工作的基础是什么？（钢筋和混凝土这两种物理和力学性能不同的材料，之所以能够有效地结合在一起而共同工作，其主要原因是什么？）答：钢筋和混凝土两种材料能够有效的结合在一起而共同工作，主要基于三个条件：钢筋与混凝土之间存在粘结力；两种材料的温度线膨胀系数很接近；混凝土对钢筋起保护作用。
这也是钢筋混凝土结构得以实现并获得广泛应用的根本原因。
3．混凝土结构有哪些优点和缺点？答：混凝土结构的主要优点在于：取材较方便、承载力高、耐久性佳、整体性强、耐火性优、可模性好、节约钢材、保养维护费用低。
混凝土结构存在的缺点主要表现在：自重大、抗裂性差、需用大量模板、施工受季节性影响。
4．什么叫做混凝土的强度？工程中常用的混凝土的强度指标有哪些？混凝土强度等级是按哪一种强度指标值确定的？答：混凝土的强度是其受力性能的基本指标，是指外力作用下，混凝土材料达到极限破坏状态时所承受的应力。
工程中常用的混凝土强度主要有立方体抗压强度、棱柱体轴心抗压强度、轴心抗拉强度等。
混凝土强度等级是按立方体抗压强度标准值确定的。
5．混凝土一般会产生哪两种变形？混凝土的变形模量有哪些表示方法？答：混凝土的变形一般有两种。
一种是受力变形，另一种是体积变形。
混凝土的变形模量有三种表示方法：混凝土的弹性模量、混凝土的割线模量、混凝土的切线模量。
6．与普通混凝土相比，高强混凝土的强度和变形性能有何特点？答：与普通混凝土相比，高强混凝土的弹性极限、与峰值应力对应的应变值、荷载长期作用下的强度以和与钢筋的粘结强度等均比较高。
混凝土结构设计课程设计――装配式钢筋混凝土简支T形梁桥主梁指导教师：肖金梅班级：14土木工程6班学生姓名：邝佛伟设计时间：2017年5月1号题目：装配式钢筋混凝土简支T形梁桥主梁设计一、设计资料122、桥面净空：净－7 + 2×0.5主要尺寸标准跨径L=20mb计算跨径L=20.50m梁长'L=20.96m3、材料规格混凝土C 40HRB400钢筋，直径12mm以下者采用R235级钢筋梁横断面图（图1）（单位：cm）Ⅰ类环境条件，安全等级为一级。
4、设计规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）5、桥梁横断面布置情况(见图1)图2、T粱尺寸图（单位：mm）二、设计荷载1、承载能力极限状态下，作用效应为： 跨中截面：m KN M d •=2100 KN V d 80=4/l 截面：m KN M d •=1600支点截面：0=d M KN V d 420=2、施工期间，简支梁吊点设在距梁端mm a 400=，梁自重在跨中截面引起的弯矩.5501m KN M G •=。
3、使用阶段，T 梁跨中截面汽车荷载标准值产生的弯矩为m KN M Q •=04.6101（未计入冲击系数），人群荷载产生的弯矩为m KN M Q •=30.602，永久作用产生的弯矩为m KN M Q •=7603。
三、设计内容1、截面尺寸拟定（参照已有的设计资料或见图2）；2、跨中截面正截面强度计算及复核（选择钢筋并复核截面强度）；3、斜截面强度计算及复核（剪力钢筋设计及截面复核）；4、裂缝及变形计算；5、绘制钢筋图，编制钢筋明细表、总表。
四、主要参考资料1、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004）人民交通出版社，20042、公路桥涵标准图《装配式钢筋混凝土T 形桥梁》 T 形梁截面尺寸（图2）（2000）3、贾艳敏主编《结构设计原理》， 人民交通出版社，20044、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D60-2004），人民交通出版社，2004取值分组情况：1-9号b=180mm H=1200mm 10-18号b=180mm H=1300mm19-27号b=180mm H=1400mm 28-36号b=200mm H=1200mm 37-45号b=200mm H=1300mm 46-55号b=200mm H=1400mm 解：1，截面尺寸拟定设腹板宽度：b=180mm ，T 形截面梁高：H=1400mm 由图2所示T 形截面受压翼板的厚度尺寸，得平均厚度故受压翼板的有效宽度mm b f 1600'=（图3钢筋布置图中，1580mm 为预制梁翼板宽度）2，跨中截面正截面强度计算及复核 （1）截面设计1）因保护层厚度，设a S =130mm则截面有效高度：h 0=1400-130=1270mm跨中截面弯矩计算值：m kN M M d ⋅=⨯==231021001.10γ 2)判定T 形截面类型故属于第一类T 形截面 3）求受压区高度mm h f 1202100140'=+=mmb b b b mm b mmL b f h f f f 1640120120220012216006833205003131''3'2'1=⨯+⨯+=++===⨯==m kN M M m kN h h h b f d fff cd ⋅==>⋅=-⨯⨯⨯=-231069.4274)21201270(12016004.18)2(0'0''γA h b f M A f cd 050.0049.021*******.0127016004.1810231002620'0=⨯--=--==⨯⨯⨯==ξ4）求受拉钢筋面积As将各已知值及x=68mm 代入S sd f cd A f x b f ='，得现选择钢筋为8Φ28+4Φ25，截面面积为As=6890mm 2。
混凝土结构课程设计一、设计题目钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖二、基本资料某多层厂房，采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，其二层楼面结构布置如下图所示，板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内370mm，楼面面层为水磨石，自重为0.65kn/m2,板底及梁侧用15mm厚石灰砂浆粉刷。
楼面活荷载标准值取q k=3.0+0.1n(n：学号)。
柱网尺寸为l1×l2, l1= l2=6+0.3m,其中m取值为：当学号n=1～10时，m=3；当学号n=11～20时，m=2；当学号n=21～30时，m=1；当学号n=31～40时，m=0。
混凝土强度等级为C20或C25，主次梁纵向受力钢筋采用HRB335或HRB400其余钢筋均采用HPB235。
三、基本任务及成果要求（一）撰写混凝土楼盖设计计算说明书1.设计资料2.板的设计（按可塑性内力重颁布理论进行设计）3.次梁的设计（按可塑性内力重颁布理论进行设计）4.主梁的设计（按弹性理论进行设计，要求满足承载力及裂缝宽度条件）5.设计总结（对设计的合理性方面及存在的不足进行总结）（二）绘制楼面结构施工图（2#图纸2张）1.楼面结构平面布置图（1：100）图中需标注墙、柱定位轴线编号，梁、柱定位尺寸及构件编号（建议代号：板—Bn，次梁—CLn，主梁—ZLn）。
2.板的配筋图（可直接绘在结构平面布置图上）图中需标明板厚、钢筋直径、间距及其长度定位尺寸。
3.次梁模板及配筋图（1：50，1：20）图中需标注次梁截面尺寸，箍筋形式、直径及间距，纵向钢筋直径、根数、编号及纵向长度定位尺寸。
4.主当模板及配筋图（1：30，1：20）包括主梁的弯矩包络图及材料抵抗弯矩图。
图中需标注主梁截面尺寸、箍筋形式、直径及间距，纵向钢筋直径、根数、编号及纵向长度定位尺寸，其中纵筋的纵向长度定位应依据材料抵抗弯矩图进行。
5.结构施工图说明主要说明构件的确混凝土强度等级、钢筋代号与级别的对应（如Φ代表HPB235等）、保护层厚度，尺寸单位以及楼面荷载值等。
混凝土结构设计原理复习资料(大纲重点)混凝土结构设计原理复资料第1章绪论钢筋与混凝土的共同工作原理钢筋与混凝土之间有着良好的粘结力，使它们能够结合成一个整体，在荷载作用下能够共同变形，完成其结构功能。
此外，钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，不会产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。
同时，包围在钢筋外面的混凝土还能保护钢筋免遭锈蚀，从而保证了钢筋与混凝土的共同作用。
混凝土的优缺点混凝土作为建筑结构材料具有以下优点：材料利用合理、可模性好、耐久性和耐火性较好、现浇混凝土结构的整体性好、刚度大、阻尼大、易于就地取材。
但混凝土也有缺点，主要表现在自重大、抗裂性差、承载力有限、施工复杂、施工周期较长、修复、加固、补强较困难等方面。
建筑结构的功能和荷载分类建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面。
荷载按时间的变异可分为永久作用、可变作用、偶然作用。
结构的极限状态包括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。
荷载的标准值应小于荷载设计值，而材料强度的标准值应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混凝土的强度混凝土的立方体抗压强度（fcu,k是用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（2±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。
（fcu,k是确定混凝土强度等级的依据）。
混凝土的强度还包括强度轴心抗压强度（fc和轴心抗拉强度（ft其中，强度轴心抗压强度由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。
（f ck0.67 fcu,k轴心抗拉强度相当于fcu,k的1/8～1/17，fcu,k越大，这个比值越低。
混凝土在复合应力下的强度表现为三向受压时，可以提高轴心抗压强度和轴心受压变形能力。
混凝土结构高层设计中需控制的六个比值
在混凝土结构高层设计中开始阶段，初步确定结构布置是成了此阶段的重点，如何判断结构布置的合理及结构体系的经济性能也就成了关键所在;本文就混凝土结构高层设计中需控制的六个比值做了简明的阐述：
关键词：刚重比位移比刚度比剪重比轴压比周期比一．概述
所需控制的六个参数是：刚重比位移比刚度比剪重比轴压比周期比。
分析的主次思路如下：在建筑初步布置确定后，首先进行的是结构的抗侧构件的初步布置，所以首先控制抗侧构件的平面布置合理性，位移比、周期比及刚度比是控制构件平面布置的三个主要参数，在平面布置满足要求后，竖向刚度比成了第二步的重点，其后进行的轴压比、剪压比的控制是保证结构的延性和抗震安全性；这三步是相互关联的，要得到更合理的结构布置，就需要对这三步按顺序地不断测试，在现在的计算机辅助设计中是可行的并且是高效的。
二．六个要点的详解
1：位移比主要是控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
见抗规3.4.2及高规[1]4.3.5,在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层的1.5倍；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规范第10
章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.4倍。
2、周期比主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，结构扭转为主的第一自振周期Tt与结构平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不大应于0.9，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规范第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
首先要明确什么是扭转为主及平动为主的第一自振周期；主振型：对于某个特定的地震作用引起的结构反应而言，一般每个参与振型都有着一定的贡献，贡献最大的就是主振型，贡献指标的确定一般有两个，一是基底剪力的贡献大小，而是应变能的贡献大小。
一般而言，基底剪力的贡献大小比较直观，容易被我们接受。
主振型所对应的周期就是第一自振周期；其次结构周期比大于规范的时候，结构在平扭耦合的作用下会出现严重的动力放大效应，结构相对扭转的效应会被大大放大其中详解可参考论文【2】。
位移比和周期比的核心就是抗侧构件的平面位置布置，原则是：最少的抗侧构件达到最有效的抗扭效果；抗侧构件在平面布置时的做提供的抗扭力最大，所以位移比不满足时，平面周边的抗侧构件是重点考虑对象。
3、刚重比：主要为控制结构的稳定性以免结构产生滑移及倾覆，要求见高规【1】5.4.4，研究表明，高层建筑混凝土结构仅在竖向重力作用下产生整体失稳的可能性是很小。
高层建筑结构的稳定设计主要是控制风荷载或水平地震作用下，重力荷载产生的二
阶效应（P---△）不致过大，以致引起结构失稳倒塌。
结构的刚度和重力荷载之比（刚重比）是影响的主要参数。
如结构是刚重比满足高规[1]5.4.4-1或5.4.4-2的规定。
则重力P---△效应控制在10%之内，结构的稳定具有适宜安全储备。
若机构的刚重比进一步减小，则P---△效应呈非线性关系几何增长，直至引起结构的整体失稳。
在水平力作用下，高层建筑结构应满足本条的规定，不应再放松要求，若不满足本条规定，应调整并增大结构的侧向刚度。
4、刚度比：主要为控制结构的竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2。
对转换层上下的抗侧构件的竖向刚度宜满足高规【1】4.4.2的相关规定并应满足4.4.3的规定，当不满足4.4.2时，应采取5.1.14的有效抗震措施；对转换层上下的侧向刚度应满足高规【1】附录E的相关规定。
其计算方法详文献[3].
5轴压比柱考虑地震作用组合的轴向力设计值与柱全截面面积和混凝土轴向抗压强度设计值乘积的比值。
控制钢筋混凝土竖向构件轴压比对于抗震结构来说是极其重要的，轴压比的高低直接体现结构延性的优劣，轴压比小的延性好，反之延性较差。
由于地震作用的反复性和突发性，因此地震作用效应组合下的竖向构件的轴压比必须满足轴压比限值的要求，以保证结构有足够的延性；在风荷载效应组合下的竖向构件的轴压比则略可放松；此外，实际高层建筑结构的工作状态十分复杂，尽管在结构计算软
件技术不断发展，计算精度不断提高，但所计算的结构内力和实际结构内力不可避免的有一定的差距，竖向构件的轴压比限值的控制有利于弥补此差距带来的结构隐患，有利于保证结构安全工作。
6、剪重比：主要为控制各层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5及高规【1】3.1.13。
对于6度或不抗震没有要求，规范规定最小剪重比主要是对于长周期结构，规范所采用的振型分解反应谱法无法做出正确的计算，出于结构安全考虑，规定最小剪重比。
抗风计算不存在剪重比，风载不同于地震作用，它是直接作用在建筑物的而且可准确测定；剪重比、剪压比是一个概念，是指水平作用与竖向作用的比值。
在78规范的时候人们用重力乘以系数来反映地震作用，因为在当时安全度设计的概念里，只是用这样一种方法来反映地震实质上是惯性力这样一个客观道理。
我国78规范把这个系数称之为结构系数，最小值的确定实际上可以根据反应谱曲线上计算的最小值来确定，当然，超出了反应谱估计的自振周期的部分可以专门论证，但是，一般工程超出了反应谱规定的最小值是不应该的，以上海Ⅳ类场地计算最小的剪压比是（7度）1.64%左右，如果在6度Ⅱ类场地，最小剪压比应该是0.6%（2001规范），按89规范应该是0.5%，如果计算的值不满足最小值规定，计算肯定存在明显的错误，如输入有误、设置有误、模型不合理、甚至于结构不合理，希望慎重，当然，6度区只要按抗震构造即可，无需计算验算。
三、总结和建议
通过有主次的控制这六个参数，是高层结构布置更加合理，高效，达到更好的效果。
