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结构设计原理《结构设计原理》习题集第⼀部分：现⾏教材习题集第⼆部分：补充习题集第三部分：英⽂原⽂习题第⼀部分：现⾏教材习题集李章政熊峰第1章绪论1.1 思考题1-1 什么是建筑结构？1-2 按照材料的不同，建筑结构可分为哪⼏类？1-3 何谓构件？建筑结构主要有哪些构件？1-4 砌体结构和⽊结构均是古⽼的建筑结构，它们各⾃有何优点和缺点？1-5 什么是钢筋混凝⼟剪⼒墙？1-6 结构设计应遵循的原则是什么？1-7 本门课程有些什么特点？1-8 构造措施的含义是什么？结构设计是否可以不采取构造措施？1.2 选择题1-1 排架结构的杆件连接⽅式是屋⾯横梁与柱顶铰接，（）。
A．柱脚与基础底⾯固接B．柱脚与基础顶⾯固接C．柱脚与基础底⾯铰接D．柱脚与基础顶⾯铰接1-2 下列构件中不属于⽔平构件的是（）。
A．屋架B．框架梁C．框架柱D．⾬篷板1-3 我国现⾏结构设计规范采⽤的设计理论是（）极限状态设计法。
四川⼤学⼟⽊⼯程系A．容许应⼒B．半概率C．全概率D．近似概率1-4 建筑结构必须满⾜的基本要求是：平衡、稳定、承载⼒和（）。
A．适⽤B．经济C．优质D．美观1-5 容许应⼒法由（）建⽴，最早出现在材料⼒学中，这是⼈类⽤科学理论指导结构设计的开始。
A．圣维南B．胡克C．泊松D．纳维1-6 框架结构中，构件之间采取（）。
A．铰接连接B．半铰接连接C．刚性连接D．半刚性连接1-7 结构设计规范条⽂⽤词“必须”表该条要求（）。
A．应该遵守B．要严格遵守C．属于强制性D．可以选择1-8 结构设计规范中应该遵守的条⽂，表⽰在正常情况下均应如此，正⾯词⽤“应”，反⾯词⽤“不应”和（）A．不得B．不宜C．不可D．严禁第2章结构上的荷载及其取值2.1 思考题2-1 什么是永久荷载、可变荷载和偶然荷载？2-2 何谓荷载标准值？它与荷载代表值之间有何关系？2-3 结构的安全等级如何划分？2-4 雪荷载基本值如何确定？其准永久值系数依据什么确定？2-5 如何确定吊车横向⽔平荷载标准值？2-6 建筑结构的设计使⽤年限有什么规定？2.2 选择题2-1 建筑结构设计基准期是（）。
第一节预应力混凝十受弯构件的承载能力计算笫二节预应力混凝土受弯构件的正应力验算第三节预应力混凝土受弯构件混凝土的主压应力和主拉应力计算第四节使用阶段正截面抗裂验算第五节受弯构件挠度验算第一节预应力混凝土受弯构件的承载能力计算一、正截面强度计算二、斜截面强度计算一、止截面强度计算预应力混凝土(prestressed concrete)受弯构件的止截血强度，取决丁•梁的最后破坏状态。
其破坏状态与普通钢筋混凝上(reinforced concrete)受弯构件相似。
依据配筋率大小分为：适钢筋梁的塑性破坏、超钢筋梁的脆性破坏和少钢筋梁的脆性破坏。
预应力混凝土受弯构件的止截面强度设计应保证控制在适筋梁的范围Z内。
计算式吋采用的基木假定与普通钢筋混凝土受弯构件相同。
(一)矩形截而构件1、计算图式：如图2、公式：按F式计算整正截面强度:（二）T形截面翼缘（flange）位于受压区的T形截而受弯构件，根据受压区x的大小分为两类: 第一种类型T形截面（xsh'f）即：可以按矩形截面计算。
2、第二种类型T形截面（x>h'f）止截面抗弯承载能力应按下列公式让算：由受拉区预应力钢筋和非预应力钢筋合力点的力矩平衡条件可得：由水平方向的平衡条件得（三）公式适用条件混凝土受压区髙度应符合下列条件:为截闻受压区配仃纵向普通钢筋和预应力钢筋, 且预应力钢筋受压(I _____________ )为正时,受压区仅配纵向评通钢筋或配丼通钢筋和预应力筋, 且预应力钢筋受拉(I ---------------------- )为负时若＜2吋，截血所承受的计算弯矩，可由下列近似公式求得：1. 当受压区配有纵向普通混凝土和预应力钢筋，冃预应力钢筋截面受圧时，2. 当受压区配有纵向普通钢筋或配有普通钢筋和预应力钢筋，H预应力钢筋受拉吋,二、斜截面强度计算根据试验，沿斜截面破坏(如图)的原因有二:1、弯矩破坏：当梁内纵向钢筋配置不足，钢筋屈服后，斜裂缝分开两个部分将|书|绕具公共饺（受床区0点）而转动，此时斜裂缝扩张，受压区减少，最后混凝土产生法向裂纹而破坏。
《混凝土结构设计原理》第六章 受压构件正截面承载力计算 课堂笔记 ◆ 主要内容受压构件的构造要求轴心受压构件承载力的计算偏心受压构件正截面的两种破坏形态及其判别偏心受压构件的N u -M u 关系曲线偏心受压构件正截面受压承载力的计算偏心受压构件斜截面受剪承载力的计算◆ 学习要求1.深入理解轴心受压短柱在受力过程中，截面应力重分布的概念以及螺旋箍筋柱间接配筋的概念。
2.深入理解偏心受压构件正截面的两种破坏形式并熟练掌握其判别方法。
3.深入理解偏心受压构件的Nu-Mu 关系曲线。
4.熟练掌握对称配筋和不对称配筋矩形截面偏心受压构件受压承载力的计算方法。
5.掌握受压构件的主要构造要求和规定。
◆ 重点难点偏心受压构件正截面的破坏形态及其判别；偏心受压构件正截面承载力的计算理论；对称配筋和不对称配筋矩形截面偏心受压构件受压承载力的计算方法；偏心受压构件的Nu-Mu 关系曲线；偏心受压构件斜截面抗剪承载力的计算。
6.1受压构件的一般构造要求结构中常用的柱子是典型的受压构件。
6.1.1材料强度混凝土：受压构件的承载力主要取决于混凝土强度，一般应采用强度等级较高的混凝土，目前我国一般结构中柱的混凝土强度等级常用C30-C40，在高层建筑中，C50-C60级混凝土也经常使用。
6.1.2截面形状和尺寸柱常见截面形式有圆形、环形和方形和矩形。
单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。
圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。
柱的截面尺寸不宜过小,一般应控制在l 0/b ≤30及l 0/h ≤25。
当柱截面的边长在800mm 以下时，一般以50mm 为模数，边长在800mm 以上时，以100mm 为模数。
6.1.3纵向钢筋构造纵向钢筋配筋率过小时，纵筋对柱的承载力影响很小，接近于素混凝土柱，纵筋不能起到防止混凝土受压脆性破坏的缓冲作用。
同时考虑到实际结构中存在偶然附加弯矩的作用(垂直于弯矩作用平面)，以及收缩和温度变化产生的拉应力，规定了受压钢筋的最小配筋率。
1、轴心受压构件在实际工程中几乎没有。
如果荷载偏心距很小，所产生的弯矩与其轴力相比甚小，可略去不计时，则视为轴心受压构件。
其计算方法简单，但应重视它的构造要求，并注意细长比对失稳的重要影响。
螺旋箍盘柱施工较复杂，只有当柱子受力很大时，才考虑采用它。
2、矩形、I形偏心受压构件必须确定是大偏心还是小偏心，因为两者在计算上有本质的差别。
3、偏心受压构件可以看成是轴心压力N和弯矩M=N·e0 的共同作用。
由于M的作用将使构件产生挠曲变形f又和轴心压力N组成附加弯矩，从而使其计算复杂化。
附加弯矩的大小与N、e0和f 有关，而f又与截面尺寸、配筋多少、混凝土强度等级、钢筋种类等因素有关。
4、学习时要注意大小偏心二种情况的计算公式、分界条件、适用条件等。
5、大偏心受压构件的受力和变形特点，与受弯构件双筋梁相类似；小偏受压构件的受力和变形特点与轴心受压构件相类似。
学习时可与受弯构件和轴心受压构件结合起来学习，以加深理解。
6、圆形截面偏心受压构件不分大小偏心，重点掌握实用计算法。
第一节轴心受压构件的强度计算一、普通箍筋柱二、螺旋箍筋柱以承受轴向压力为主的构件称为受压构件。
凡荷载的合力通过截面形心的受压构件称之为轴心受压构件(compression members with axial load at zero eccentricity)。
若纵向荷载的合力作用线偏离构件形心的构件称之为偏心受压构件。
受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦产生破坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。
按箍筋作用的不同，钢筋混凝土轴心受压构件可分为两种基本类型：一种为配有纵向钢筋及普通箍筋的构件，称为普通箍筋柱(tied columns),如图；另一种为配有纵向钢筋及螺旋箍筋或焊环形箍筋的螺旋箍筋柱(spirally reinforced columns)，如图。
一、普通箍筋柱（一）构造要点1、截面形式：正方形、矩形、工字形、圆形；2、截面尺寸：根据正压力、柱身弯距来确定，截面最小边长不宜小于250mm；3、纵筋：（1）纵向受力钢筋的直径不应小于12mm，其净距不应小于50mm，也不应大于350mm，根数不少于４根。
《混凝土结构设计原理》第1章绪论思考题a)钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型.在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点,用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力,钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加,受压区混凝土被压碎，梁才破坏.由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作.b)钢筋混凝土结构的优点有：1)经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好;3）耐久性和耐火性好，维护费用低;4）整体性好,且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5)刚度大，阻尼大;6）就地取材。
缺点有:1)自重大；2)抗裂性差;3)承载力有限；4）施工复杂；5)加固困难。
c)本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计"两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计,属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念,熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题d)①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件,在（20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的.②混凝土的轴心抗压强度标准值f ck是根据以150mm×150mm×300mm的棱柱体为标准试件,在与立方体标准试件相同的养护条件下,按照棱柱体试件试验测得的具有95％保证率的抗压强度确定的。
混凝土结构设计原理第3章钢筋混凝土轴心受压构件钢筋混凝土轴心受压构件是混凝土结构中常见的一种构件形式，主要用于承受垂直于构件轴线方向的压力。
钢筋混凝土轴心受压构件的设计原理分为两部分：构件的轴心受压行为和构件的承载能力计算。
构件的轴心受压行为主要包括构件的受压区域、受压区域的应力分布和受压区域的破坏机制。
钢筋混凝土轴心受压构件的典型截面形态为矩形或圆形，受压区域的形态可能是均匀分布的，也可能是不均匀分布的。
构件的轴心受压行为需要满足构件内力平衡条件和满足构件受压后的变形和破坏要求。
构件的承载能力计算是根据轴心受压构件的截面尺寸、材料强度和受力状态等因素，通过确定构件的抗压能力来判断构件是否满足设计要求。
钢筋混凝土轴心受压构件的承载能力主要由混凝土和钢筋的受压能力共同决定，混凝土的受压承载能力取决于混凝土的抗压强度和受压区域的形态，钢筋的受压承载能力取决于钢筋的抗压强度和受压区域的钢筋配筋率。
在设计钢筋混凝土轴心受压构件时，需要确定合适的截面尺寸和配筋率，并满足以下设计原则：1.受压区域的尺寸要满足受力要求和受变形要求。
受压区域的尺寸过小可能导致构件的承载能力不足，受压区域的尺寸过大可能造成材料的浪费。
2.配筋率要满足受力要求和受变形要求。
钢筋的配筋率过小可能导致构件的抗压能力不足，钢筋的配筋率过大可能造成材料的浪费。
3.构件的抗压能力要大于受力要求。
构件的抗压能力应该满足构件在设计使用寿命内的受力要求，包括弯曲强度、剪切强度和承载力等。
4.考虑构件的极限状态和使用状态。
在设计过程中，需要考虑构件的极限状态和使用状态，确保构件在使用过程中的安全可靠性。
