(山东交通学院)结构设计原理习题集

1 结构设计原理习题集 第1章 钢筋混凝土材料的物理力学性能 1-1 混凝土的单轴向强度有哪些？各有什么作用？ 1-2 复合应力状态下混凝土的强度有哪些特点？ 1-3 混凝土和钢筋的应力—应变曲线各有什么特征？ 1-4 什么是徐变？徐变对结构有什么影响？影响徐变的因素有哪些？ 1-5 钢筋是如何分类的？钢筋混凝土结构对钢筋有何要求？ 1-6 钢筋与混凝土之间的粘结力是如何形成的？如何提高钢筋与混凝土之间的粘结力？

第2章 钢筋混凝土结构设计基本原理

2-1 什么是极限状态？分为哪几类？有何表现？ 2-2 作用（或荷载）分为哪几类？什么是永久作用（或荷载）、可变作用（或荷载）、偶然作用（或荷载）？ 2-3作用（或荷载）组合的意义是什么？ 2-4作用（或荷载）的设计代表值有哪些？含义是什么？ 2-5 承载能力极限状态的设计原则是什么?基本表达形式如何？ 2-6 正常使用极限状态的验算包括哪些内容？ 2-7 材料的标准强度、设计强度的意义是什么？ 2-8 如何提高结构的耐久性？

第3章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 3-1 钢筋混凝土受弯构件在桥梁工程中主要用于哪些构件？其截面形式和尺寸有什么要求？ 3-2 试述钢筋混凝土板内钢筋的种类、作用及构造要求？ 3-3 试述钢筋混凝土梁内钢筋的种类、作用及构造要求？哪些为构造钢筋？哪些为受力钢筋？ 3-4 钢筋混凝土受弯构件的正截面工作分为哪三个阶段？有何特征？ 3-5 钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形态有哪些？有何特征？ 3-6 受弯构件正截面承载能力极限状态计算的基本假定有哪些？

3-7 什么是混凝土受压高度界限系数b？其值大小如何确定？各种钢筋的b取值如何 ？ 3-8 如何将混凝土受压区实际的曲线应力分布图简化成等效矩形应力分布图？ 2

3-9 单筋矩形截面梁的破坏弯矩与哪些因素有关？ 3-10 什么是双筋梁？有何特点？在什么情况下使用双筋截面梁？ 3-11 如何保证受压区的钢筋应力达到其抗压设计强度？ 3-12 分析T形截面梁的优缺点？两类T梁的判别式是根据什么条件得到的？如何使用？

3-13 已知单筋矩形截面梁, mmhb450200，承受计算弯矩mKNMd100,结构重要性系数为1.0，采用C25混凝土，HRB335钢筋，求受拉钢筋的截面面积，并绘出配筋图。 3-14 已知单筋矩形截面梁, mmhb450200， 采用C20 混凝土，R235钢筋，

梁内配有520纵向受拉钢筋，计算该截面所能承受的最大弯矩。 3-15 有一钢筋混凝土板，板厚h=30cm，每米板宽承受的跨中恒载弯矩mKNMG1.37，活荷载弯矩mKNMQ6.95,结构重要性系数为1.0，采用C25 混凝土，HRB400钢筋,试计算受拉钢筋的截面面积。 3-16 已知单筋矩形截面梁,承受mKNMd300，结构重要性系数为1.0，采用C20混凝土，R235钢筋,试求截面尺寸和受拉钢筋的截面面积。 3-17已知单筋矩形截面梁,计算L=5.37m，截面尺寸mmhb450200,钢

筋混凝土重力密度253KNm/，桥上通过可变荷载（汽车、人群）q=12KN/m, 结构重要性系数为0.9，采用C20号混凝土，HRB335钢筋,试求受拉钢筋的截面面积并复核其强度。 3-18 已知钢筋混凝土简支梁桥，计算跨径L=6m，承受永久荷载（不计梁自重）

gKNm1638./,均布可变荷载（汽车）q=7.5KN/m，结构重要性系数为1.0，试按照以下不同条件分别计算受拉钢筋的面积并进行讨论。

3-19 已知一双筋矩形截面梁，截面尺寸mmhb450200，承受计算弯矩mKNMd288，采用C25号混凝土，HRB335钢筋，求：

序 号 截面尺寸 )(mmhb 混凝土强度等级 钢筋种类 （1） 200×500 C20 R235 （2） 200×500 C40 R235 （3） 200×500 C20 HRB400 （4） 200×550 C20 R235 （5） 250×500 C20 R235 3 （1）钢筋截面面积sA及'sA ； （2）若在截面受压区配置162）（2 402mmAs，求sA 。 3-20 已知双筋矩形截面梁，mmhb500200，采用C25号混凝土，HRB400级钢筋，受拉区配206钢筋，受压区配183钢筋，承受计算弯矩mKNMd2950,试复核该梁的强度。 3-21 已知装配式简支T形截面梁，截面尺寸 mmbf1680'，mmb180，

mmhf130', mmh1300，采用C25混凝土，HRB335钢筋，计算弯矩mKNMd2040，结构重要性系数为1.0，采用焊接钢筋骨架，试求受拉钢筋的面积并选择钢筋，画出配筋图。 3-22 已知T形截面梁，截面尺寸mmbf1580'，mmb180， mmhf150',

mmh1600，采用C25混凝土，HRB335钢筋，计算弯矩mKNMd2940，结构重要性系数为1.0，采用焊接钢筋骨架，试求受拉钢筋的面积并选择钢筋，画出配筋图。 3-23 已知T形截面梁，截面尺寸为mmbf2000'，mmb250， mmhf130',

mmh750，采用C20混凝土，R235钢筋，配置受拉钢筋622，采用C20混凝土，试求 （1）截面所能承受的最大弯矩maxdM

（2）若mmb400， mmhf200'，截面所能承受的最大弯矩maxdM； （3）分析以上结果。 3-24 已知装配式简支梁，计算跨径21.6m，相邻主梁间距1.6m，截面尺寸

mmbf1680'，mmb180， mmhf130', mmh1500，采用C25混凝土，HRB400

钢筋，承受弯矩：永久荷载mKNMG9.982,基本可变荷载（汽车+人群）mKNMQ2.776,结构重要性系数为1.0，采用焊接钢筋骨架，试求受拉钢筋的面积并选择钢筋，画出配筋图。

第4章 受弯构件斜截面强度计算 4-1 为什么进行受弯构件斜截面强度计算？ 4-2 影响斜截面抗剪强度的主要因素有哪些？ 4-3 什么是腹筋？什么是剪跨比？ 4

4-4 受弯构件斜截面破坏的形态有哪些？有何破坏特征？发生的条件是什么？如何预防？并画出典型的裂缝形式？ 4-5 规定斜截面抗剪强度的上限值、下限值的实质是什么？ 4-6 规定梁内最小配箍率有什么意义？ 4-7 斜截面抗剪强度验算的截面位置是如何确定的？ 4-8 全梁承载能力校核的目的是什么？方法是什么？ 4-9 什么是计算弯矩图、承载能力图？ 4-10 保证受弯构件正截面抗弯强度、斜截面抗剪强度、斜截面抗弯强度的构造措施是什么？ 4-11 如何确定纵向钢筋的弯起位置？实际弯起点、理论弯起点及充分利用点的关系是什么？ 4-12 已知装配式钢筋混凝土简支T形梁，计算跨径19.5m，梁高h=1300mm，肋宽ｂ

=180mm，跨中截面配HRB335主筋为164328,C30混凝土，焊接钢筋骨架，剪力组合

设计值为：,802,KNVldKNVd28.4670,,结构重要性系数为1.0，试设计抗剪钢筋。 4-13已知装配式钢筋混凝土简支T形梁，计算跨径21.6m，截面尺寸mmbf1680'，mmb180，'fh=130mm,h=1500mm，跨中截面配HRB335主筋为204328，采用C25混凝土，焊接钢筋骨架，承受剪力如下表所示（支点和跨中之间按直线变化），单位ＫＮ，结构重要性系数为1.0，试设计抗剪钢筋。 项目 L/2截面 支点截面 恒载 0 161.4 活载（汽车和人群） 52.8 153.2 4-14 已知装配式钢筋混凝土矩形板桥，mmhb280990，采用C25混凝土，

R235级钢筋，主筋为918钢筋，采用双箍四肢的8箍筋，间距180mm，不设斜筋，求距支座h/2处所能承受的最大计算剪力。 4-15 已知一等高度矩形截面梁mmhb600200，采用C20混凝土，R235级钢

筋，%,6.0,40,6792mmammAss支点处计算剪力KNVd1100,,距离支点

h/2处的计算剪力KNVd100',采用8的双肢箍筋，结构重要性系数为0.9，求该处斜截面仅配置箍筋时的箍筋间距. 4-16 已知装配式钢筋混凝土简支T形梁，计算跨径21.6m，相邻两梁中心距1.6m，

截面尺寸mmbf1580'，mmb180，'fh=120mm,h=1500mm,纵向受力钢筋为HRB335钢筋，箍筋为R235钢筋，采用C25混凝土，焊接钢筋骨架，结构重要性系数为1.1，承受的荷载如下表： 项目 L/2 L/4 支点处 剪 力 KN 恒载 0 74.8 130.75 活载 46.62 85.9 141.5 弯 矩 恒载 626.5 549.1 0 5

ＫＮ·ｍ 活载 573.5 450.9 0 求：（1）受拉钢筋的面积，选择钢筋，画出配筋图； （2）复核该梁的正截面强度； （3）设计抗剪的钢筋； （4）验算距支点h/2处斜截面的抗剪强度； （5）进行全梁承载能力的校核。

第5章 钢筋混凝土受扭及弯扭构件承载力计算

5.1有一矩形截面受扭构件，截面尺寸b×h=250mm×600mm，承受的扭矩组合设计值Td=22kN.m，结构重要性系数0=1。拟采用C25混凝土(cdf=11.5MPa，tdf=1.23MPa)，箍筋采用R235钢筋(Vsdf,=195MPa)，纵筋采用HRB335钢筋(tsdf,=280MPa)。试进行配筋设计，并复核承载能力。 5.2有一矩形截面钢筋混凝土弯扭构件，截面尺寸mmhb550250，承受的最大弯矩组合设计值mKNMd110，剪力组合设计值KNVd100，扭矩组合设计值

mKNTd10，结构重要性系数为1.0。采用C25混凝土， MPafcd5.11，MPaftd23.1；R235钢筋，MPafsd195。试进行配筋设计。 第6章 轴心受压构件的强度计算

6-1 试述轴心受压构件的破坏形态？ 6-2 影响轴心受压构件强度的主要因素有哪些？ 6-3 在轴心受压构件中配置纵向钢筋的作用是什么？为什么控制纵向钢筋的最小配筋率？

6-4 什么是普通箍筋柱？什么是螺旋箍筋柱？分析二者中各自箍筋的作用？ 6-5 如何确定轴心受压构件的计算长度？轴心受压短柱和长柱有何区别？影响纵向弯曲系数的主要因素有哪些？

6-6 有一现浇的轴心受压构件，柱高6m，底端固接，顶端铰接。承受轴向力组合设计值Nd=1000kN，结构重要性系数10，拟采用C30混凝土，cdf=13.8Mpa。纵向钢筋为HRB400，'sdf=330MPa。，分别按以下情况设计该柱的截面尺寸和所需的纵向钢筋的截面面