结构设计原理_课件

1 大学课程考试试卷

课程名称：《混凝土结构设计原理》； 试卷编号： B ； 考试时间：100分钟

题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分

应得分 20 20 20 40 100

实得分 评分：

评卷人

一、判断题（2分/小题×10小题=20分）

【】 1．钢筋混凝土受弯构件的变形验算中，最小刚度原则是指采用最小弯矩截面的刚度。

【】 2．不论结构构件的破坏类型属延性破坏还是脆性破坏，作为设计依据的可靠指标是相同的。

【】 3．在正截面承载力计算中，不计混凝土的抗拉强度，因此小偏心受拉构件的计算公式中不包括混凝土的强度指标。

【】 4．偏心距增大系数η的计算公式与截面形状无关，但与截面面积有关。

【】 5．简支梁下部纵筋伸入支座的长度和悬臂梁上部纵筋伸入支座的长度相同。

【】 6．轴心受压柱采用螺旋箍筋可使柱的抗压承载力提高，因此，在长细比l0/D不超过15的范围内均可采用螺旋箍筋提高柱的承载力。

【】 7．因为受扭构件也出现斜裂缝，受扭构件的破坏类型与斜截面剪切破坏的类型相似。

【】 8．为了考虑偏心受压构件中偏心距增大这一因素，计算中考虑附加偏心距ea的影响。

二、单项选择题（2分/小题×10小题）

1．钢筋混凝土受扭构件同时受到弯矩和剪力作用时，配筋时按下列方式考虑：

（a）不必考虑弯—剪相互作用，但必须考虑剪—扭和弯—扭相互作用；

（b）考虑弯—剪和剪—扭相互作用，不考虑弯—扭相互作用；

（c）只考虑剪—扭相互作用，不考虑弯—剪和弯—扭相互作用；

（d）考虑弯—扭相互作用，不考虑弯—剪和剪—扭相互作用。

2．钢筋混凝土简支梁承受的均布荷载，支座截面剪力设计值为60kN，已知梁截面尺寸为b×h0=200mm×465mm，C20级混凝土（fc=10N/mm2），下列配箍哪种最适合：

（a）2φ4@200，（b） 2φ6@250, （c）2φ8@350, （d）2φ8@250

第四章

受弯构件的正截面

受弯承载力

✓试验研究的主要结论

✓基本假定

✓矩形、T形截面承载力计算✓构件的构造

4.1受弯构件的一般构造

4.1.1受弯构件的一般构造

与构件的计算轴线相垂直的截面称为正截面。

结构和构件要满足承载能力极限状态和正常使用极

限状态的要求。梁、板正截面受弯承载力计算就是从满

足承载能力极限状态出发的，即要求满足M≤Mu(4—1)

式中的M是受弯构件正截面的弯矩设计值，它是由结构上

的作用所产生的内力设计值；Mu是受弯构件正截面受弯承

载力的设计值，它是由正截面上材料所产生的抗力。

（1）截面形状

梁、板常用矩形、T形、I字形、槽形、空心板和倒

L形梁等对称和不对称截面

(2) 梁、板的截面尺寸

1)矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～3.5；T形截面梁

的h/b一般取2.5～4.0(此处b为梁肋宽)。矩形截面的宽度

或T形截面的肋宽b一般取为100、120、150、(180)、200、

(220)、250和300mm，300mm以下的级差为50mm；括号

中的数值仅用于木模。

2)梁的高度采用h＝250、300、350、750、800、900、

1000mm等尺寸。800mm以下的级差为50mm，以上的为

l00mm。

3)现浇板的宽度一般较大，设计时可取单位宽度

(b=1000mm)进行计算。

（3）材料选择

1）混凝土强度等级，梁、板常用的混凝土强度等级是

C20、C30、C40。

2）钢筋强度等级及常用直径，梁中纵向受力钢筋宜

采用HRB400级或RRB400级(Ⅲ级)和HRB335级(Ⅱ级)，

常用直径为12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、

22mm和25mm。根数最好不少于3(或4)根。

3）梁的箍筋宜采用HPB235级(Ⅰ级)、HRB335(Ⅱ级)

和HRB400(Ⅲ级钢筋)级的钢筋，常用直径是6mm、

8mm和10mm。

4）板的分布钢筋，当按单向板设计时，除沿受力方向

布置受力钢筋外，还应在垂直受力方向布置分布钢筋。分布钢筋宜采用HPB235级(Ⅰ级)和HRB335级(Ⅱ级)级

上册混凝土结构设计原理第一章绪论以混凝土材料为主的结构均可称为混凝土结构。包括钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和素混凝土结构等。1.1 混凝土结构的一般概念1.1.1混凝土结构的定义与分类第一章绪论

1.1 混凝土结构一般概念和特点1.1.2 钢筋与混凝土共同工作的条件：钢筋和混凝土两种材料的物理力学性能很不相同，他们可以结合在一起共同工作，是因为：⑴钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；⑵钢筋与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。第一章绪论

1.1 混凝土结构一般概念和特点1.1.3混凝土结构的优缺点：优点⑴材料利用合理：钢筋和混凝土的材料强度可以得到充分发挥，结构承载力与刚度比例合适，基本无局部稳定问题，单位应力价格低，对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。⑵可模性好：混凝土可根据需要浇筑成各种性质和尺寸，适用于各种形状复杂的结构，如空间薄壳、箱形结构等。⑶耐久性和耐火性较好，维护费用低：钢筋有混凝土的保护层，不易产生锈蚀，而混凝土的强度随时间而增长；混凝土是不良热导体，30mm厚混凝土保护层可耐火2小时，使钢筋不致因升温过快而丧失强度。第一章绪论

1.1 混凝土结构一般概念和特点⑷现浇混凝土结构的整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性，适用于抗震、抗爆结构；同时防振性和防辐射性能较好，适用于防护结构。⑸刚度大、阻尼大，有利于结构的变形控制。⑹易于就地取材：混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年来，已有利用工业废料来制造人工骨料，或作为水泥的外加成分，改善混凝土的性能。第一章绪论

1.1 混凝土结构一般概念和特点缺点：⑴自重大：不适用于大跨、高层结构。第一章绪论

1.1 混凝土结构一般概念和特点⑵抗裂性差：普通RC结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，环境较差(露天、沿海、化学侵蚀)时会影响耐久性；也限制了普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。⑶承载力有限：在重载结构和高层建筑底部结构，构件尺寸太大，减小使用空间。⑷施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），工期长，施工受季节、天气的影响较大。⑸混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。1.2混凝土结构的发展与应用概况1824年英国人阿斯普丁(J.Aspdin)发明硅酸盐水泥。1849年法国人朗波(mbot)制造了第一只钢筋混凝土小船。1872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并不长，但发展非常迅速，是目前土木工程结构中应用最为广泛结构，而且高性能混凝土和新型混凝土结构形式还在不断发展。第一章绪论

结构设计原理_课件

第一部分：引言

在当今快速发展的社会中，结构设计作为工程领域的重要分支，扮演着至关重要的角色。无论是高楼大厦、桥梁还是各种机械设备，它们都离不开结构设计的支持。本课件将为您深入解析结构设计原理，帮助您更好地理解和应用这一领域的技术。

第二部分：结构设计的基本概念

结构设计是指在满足功能和美观要求的前提下，通过合理的选择和组合材料、形状和尺寸，使结构具备足够的强度、稳定性和耐久性。结构设计的目标是在保证安全可靠的基础上，实现经济效益的最大化。

第三部分：结构设计的基本原则

1. 功能性原则：结构设计必须满足使用功能的要求，确保结构能够承受预期的荷载和作用。

2. 安全性原则：结构设计必须确保结构的安全性，防止结构发生破坏或失效。

3. 经济性原则：结构设计应考虑经济性，尽量降低成本，提高经济效益。

4. 可行性原则：结构设计应考虑施工的可行性，确保结构能够顺利建造。

第四部分：结构设计的基本方法

2. 计算法：运用数学和力学原理，通过计算和分析进行结构设计。

3. 模型法：利用计算机辅助设计软件，建立结构模型，进行模拟和优化设计。 4. 实验法：通过实验和测试，验证结构设计的合理性和可行性。

第五部分：结构设计的关键要素

1. 材料选择：根据结构的功能和性能要求，选择合适的材料，如钢材、混凝土、木材等。

2. 形状设计：合理设计结构的形状和尺寸，使其具备足够的承载能力和稳定性。

3. 连接设计：考虑结构的连接方式，确保连接部位的安全性和可靠性。

4. 荷载分析：对结构进行荷载分析，确定结构所需的承载能力和稳定性要求。

第六部分：结构设计的应用领域

结构设计广泛应用于建筑、桥梁、机械、航空航天、船舶等领域。无论是高层建筑、大型桥梁还是精密机械设备，都离不开结构设计的支持。

第七部分：结构设计的未来发展趋势

通过本课件的学习，您将能够更好地理解和应用结构设计原理，为未来的工程实践提供有力的支持。