四川大学结构设计原理习题集.docx

四川大学结构设计原理习题集1碳素结构钢中含碳量增加时，对钢材的强度、塑性、韧性和可焊性的影响是 。（A）强度增加，塑性、韧性降低，可焊性提高（B）强度增加，塑性、韧性、可焊性都好了（C）强度增加，塑性、韧性、可焊性降低了（D）强度、塑性、韧性、可焊性都降低了2钢材经冷作硬化处理后屈服点 ，塑性降低了。（A）降低（B）不变（C）提高（D）降为零3低碳钢标准试件在一次拉伸试验中，应力由零增加到比例极限，弹性模量很大，变形很小，则此阶段为 阶段。（A）弹性（B）弹塑性（C）塑性（D）强化4将两块钢板用普通螺栓搭接连接，螺栓杆的直径为20mm，已知两钢板的厚度分别为12mm和10mm，且fbc=400N/mm2，钢板在轴心力作用下，则一个螺栓的承压承载力应为 kN。（A）96（B）176（C）40（D）805牌号Q235-D表示此碳素结构钢的 。（A）屈服点是235MPa，质量最好（B）抗拉强度是235MPa，质量最好（C）屈服点是235MPa，质量最差（D）合金含量2.35%，镇静平炉钢6结构上所用钢材，主要是碳素结构钢的 和低合金结构钢。（A）高碳钢（B）低碳钢（C）硅锰结构钢（D）沸腾钢7在常温下使钢材产生塑性变形，从而提高 ，这个过程称为冷加工强化处理或冷作硬化。（A）屈服强度（B）抗拉强度（C）塑性韧性（D）冷弯性能8对于无明显流幅的钢筋，其强度标准值取值的依据是 。（A）0.9倍极限强度（B）0.2倍极限强度（C）极限抗拉强度（D）残余应变为0.2%时的应力9为减小混凝土徐变对结构的影响，以下措施何者正确？ 。（A）提早对结构施加荷载（B）采用高等级水泥，增加水泥用量（C）加大水灰比（D）提高混凝土的密实度和养护湿度10同一强度等级的混凝土，各种力学指标的关系为 。（A）fcufcft（B）fcufcft（C）fcuftfc（D）fcufcft11只配螺旋筋的混凝土柱体，其抗压强度高于fc是因为螺旋筋 。（A）参与受压（B）使混凝土密实（C）约束了混凝土的横向变形（D）使混凝土中不出现微裂缝12有关减少混凝土收缩裂缝的措施，下列何项所述正确？ 。（A）在浇注混凝土时增设钢丝网（B）在混凝土配比中增加水泥用量（C）采用高标号水泥（D）采用弹性模量小的骨料13评定混凝土强度采用的标准试件尺寸，应为 。（A）150mm150mm150mm（B）150mm300mm（C）100mm100mm100mm（D）200mm200mm200mm14除施工因素外，下列哪项是影响实心砖砌体抗压强度的最主要因素？ 。（A）块材的强度（B）砂浆的强度（C）块体的尺寸（D）砂浆的和易性和保水性15砖砌体的抗压强度较砖的抗压强度 。（A）高（B）低（C）相同（D）不可定16砌体的抗拉强度主要取决于 。（A）砌块抗拉强度（B）砂浆的抗拉强度（C）灰缝的厚度（D）砂浆中的水泥用量17当用水泥砂浆砌筑时，对各类砌体的强度设计值均要乘以调整系数a，这是由于水泥砂浆 的缘故。（A）强度设计值较高（B）密实性较好（C）耐久性较差（D）保水性、和易性较差18砌体弹性模量的取值为 。（A）原点初始弹性模量（B）=0.43fm时的割线模量（C）=0.43fm时的切线模量（D）=fm时的割线模量19用MU10混凝土小型空心砌块错孔砌筑的T型截面砌体，水泥砂浆采用M5，该砌体抗压强度设计值f为 MPa。（A）2.22（B）1.26（C）1.60（D）1.7020施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体，砌体强度 。（A）按砂浆强度为零确定（B）按零计算（C）按50%计算（D）按75%计算3.3.2 设计计算题1试计算Q235、Q275钢的抗剪强度fv。2工地上往往需要进行钢筋代换，其方式之一是等面积代换：钢筋级别不变，改变直径；方式之二是等强度代换；改变钢筋级别，钢筋直径可变、可不变。某钢筋混凝土结构设计钢筋为12根直径20mm的HPB235级钢筋，假设工地上仅有直径为16mm的HPB235级钢筋，问需要几根方能满足要求？如果改用HRB335级钢筋，试选择代用钢筋直径和根数。3如果已知边长150mm立方体抗压强度的平均值fcu=35N/mm2，试估算下列混凝土强度的平均值：（1）棱柱体试件的抗压强度；（2）构件的抗拉强度。该混凝土的弹性模量取值大致是多少？4经抽测某工地砖的强度为10.5MPa，混合砂浆强度为4.8MPa，试计算其砌体的抗压强度平均值。5毛料石砌体之石材强度等级为MU60，砂浆强度等级为M5，试计算该砌体的抗压强度平均值、标准值和设计值。6对10.9级M16摩擦型高强度螺栓，其预拉力P=100kN，在受拉连接中，连接所承受的静载拉力N=1200kN，且连接板件具有足够的刚度，试计算连接所需的螺栓根数。7图示螺栓连接采用Q235钢，精制螺栓（B级）直径d=20mm，钢板也是Q235钢，求此连接能承受的Fmax。设计计算题7图8两块Q235钢板厚度和宽度相同：厚10mm，宽500mm。今用E43焊条手工焊接连接，使其承受轴向拉力1000kN，试设计焊缝。9验算图示桁架节点焊缝“A”是否满足要求，并确定焊缝“B”的长度。钢材为Q235，焊条E43型，手工焊，级检验质量标准。其中N1=150kN，N2=489.4kN，N3=230kN，N4=14.1kN，N5=250kN。设计计算题9图1梁的混凝土保护层厚度是指 。（A）箍筋外表面至梁表面的距离（B）主筋外表面至梁表面的距离（C）箍筋外表面至梁中心的距离（D）主筋截面形心至梁表面的距离2钢筋混凝土梁的受拉区边缘达到下述哪一种情况时，受拉区开始出现裂缝？ 。（A）混凝土实际的抗拉强度（B）混凝土的抗拉标准强度（C）混凝土的抗拉设计强度（D）混凝土弯曲时的极限拉应变3某矩形截面简支梁bh=200mm500mm，混凝土强度等级为C20，受拉区配置钢筋420，该梁沿正截面破坏时为 。（A）界限破坏（B）适筋破坏（C）少筋破坏（D）超筋破坏4验算T形截面梁的min时，梁宽为 。（A）梁腹宽b（B）梁翼缘宽bf（C）2倍梁腹宽（D）1.2倍梁翼缘宽5双筋梁中受压钢筋As的抗压设计强度fy得到充分利用的条件是 。（A）b（B）x2a（C）=b（D）xbh06条件相同的无腹筋梁，发生斜压、剪压、斜拉三种破坏形态时，梁的斜截面抗剪承载能力的大致关系是 。（A）斜压破坏的承载力剪压破坏的承载力斜拉破坏的承载力（B）剪压破坏的承载力斜压破坏的承载力斜拉破坏的承载力（C）剪压破坏的承载力斜压破坏的承载力斜拉破坏的承载力（D）剪压破坏的承载力斜压破坏的承载力=斜拉破坏的承载力7砌体结构受弯构件的受剪承载力计算公式为Vfvbz，其中z称为内力臂。当截面为矩形时，z取值为 。（A）h（B）h/3（C）2h（D）2h/38引起钢梁受压翼缘板局部失稳的原因是 。（A）弯曲压应力（B）剪应力（C）局部压应力（D）折算应力9钢材的疲劳是因为连续反复荷载作用的结果。某吊车梁应力循环中最大（拉）应力为252N/mm2，最小（压）应力为134N/mm2，则应力幅为 N/mm2。（A）386（B）-118（C）118（D）-3864.3.2 设计计算题1已知一钢筋混凝土简支梁，计算跨度l=5.2m，承受均布活荷载标准值15kN/m（不含梁自重），试确定梁的截面尺寸和配筋。（用C20混凝土，HRB335级钢筋）。设计计算题1图2已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁bh=200mm450mm，混凝土强度等级为C20，HPB235级钢筋，承受弯矩设计值M=51.3kN.m，试用基本公式求As。3已知矩形截面梁bh=200mm500mm，荷载产生的弯矩设计值为M=168.9kN.m，混凝土强度等级C25，HRB335级钢筋，求受拉钢筋面积As。4已知单向单跨简支板，计算跨度2.24m，板厚100mm，混凝土强度等级C15，HPB235级钢筋，板上承受均布活荷载qk=2kN/m及20mm厚水泥砂浆面层，求1m板宽的配筋量As。（钢筋混凝土重度按25kN/m3计，水泥砂浆面层重度按20kN/m3计）5钢筋混凝土梁bh=250mm450mm，C20混凝土，HPB235级钢筋，受拉区配318钢筋（As=763mm2），试求该梁能承受的弯矩设计值Mu。6一矩形梁bh=200mm400mm，取a=60mm，C20混凝土，HRB335级钢筋，受拉区配有620（As=1884mm2），外荷载作用下的弯矩设计值M=110kN.m，试验算该梁是否安全。7一钢筋混凝土矩形截面梁bh=200mm500mm，混凝土强度等级为C25，HRB335级钢筋，若梁承受的弯矩设计值M=200kN.m，试求As及As。8已知某梁截面bh=200mm500mm，C20混凝土，HRB335级钢筋，弯矩设计值M=210kN.m，试求As及As。（取a=60mm）9bh=200mm500mm矩形截面梁，混凝土强度等级为C25，HRB335级钢筋，弯矩设计值M=200kN.m，受压区已配置316（As=603mm2），试求受拉钢筋面积As。10某矩形梁bh=200mm500mm，混凝土强度等级为C20，HRB335级钢筋，弯矩设计值M=250kN.m，受压区已配置320（As=941mm2），取a=60mm，a=40mm，试求截面所需的受拉钢筋面积As。11钢筋混凝土梁bh=200mm400mm，h0=365mm，C15级混凝土，HPB235级钢筋，受拉钢筋325，受压钢筋216，弯矩设计值M=93.5kN.m，验算该截面是否安全。12矩形梁bh=200mm400mm，h0=365mm，C20级混凝土，HPB235级钢筋，受拉钢筋325（As=1473mm2），受压钢筋216（As=402mm2），弯矩设计值M=94kN.m，验算该梁截面是否安全。13T形截面梁，b=300mm，bf=600mm，h=700mm，hf=120mm，C25级混凝土，HRB335级钢筋，a=60mm，弯矩设计值M=520kN.m，试求受拉钢筋As。14T形截面梁，b=300mm，bf=600mm，h=800mm，hf=100mm，C20级混凝土，HRB335级钢筋，a=60mm，弯矩设计值M=691kN.m，试求受拉钢筋As。15某T形截面梁，b=200mm，bf=400mm，h=500mm，hf=100mm，C20级混凝土，HRB335级钢筋，弯矩设计值M=240kN.m，取a=60mm，求纵向受力钢筋As。16T形截面梁，b=200mm，bf=400mm，h=600mm，hf=100mm，C20级混凝土，a=35mm，受拉钢筋328（As=1847mm2），承受弯矩设计值M=252kN.m，试验算截面是否安全。17矩形截面简支梁bh=250mm550mm，净跨ln=6000mm，承受设计荷载（包括梁自重）g+q=50kN/m，混凝土强度等级为C25，箍筋采用HPB235。试确定箍筋数量。18矩形截面简支梁bh=250mm550mm，净跨ln=5400mm，承受设计荷载（包括梁自重）g+q=55kN/m，混凝土强度等级为C20。根据正截面强度计算已配置225+222的受拉纵筋，箍筋拟采用HPB235，试分别按下述两种腹筋配置方式对梁进行斜截面受剪承载力计算：（1）只配置箍筋；（2）按最小配箍率和构造要求沿梁长配置箍筋，试计算所需弯起钢筋。19某T形截面简支梁，b=250mm，bf=600mm，h=850mm，hf=200mm，a=60mm，计算截面承受剪力设计值V=296.8kN（其中集中荷载产生的剪力值占80%），剪跨比=3，C30混凝土，HPB235级钢筋，若设双肢8箍筋，求箍筋间距s。20矩形截面外伸梁，截面尺寸为bh=250mm700mm，取a=a=35mm，其余尺寸和设计荷载（已含梁自重）如图所示。C25混凝土，纵筋HRB335级，箍筋HPB235级。试设计此梁，并绘制梁的配筋详图和抵抗弯矩图。设计计算题20图21有一砖砌围墙，用MU10粘土砖，M5混合砂浆砌筑。一个标准间距的截面如图所示，墙底截面弯矩设计值为13.9kN.m、剪力设计值为5.82kN。验算该围墙的承载力。设计计算题21图22砖砌弧拱，拱支座产生水平推力设计值V=32kN，支座上部传来墙体自重压力设计值为54kN（G=1.35），支座砌体截面为900mm240mm，采用MU10粘土砖、M5混合砂浆砌筑，试计算拱支座处砌体抗剪的承载力。23某简支钢梁跨度4.5m，梁上非动力均布可变荷载标准值为15kN/m、永久荷载标准值为10kN/m（未包括自重），选用Q235钢，普通热轧工字钢。试选择型钢型号。24焊接工字形等截面简支梁，跨度为9m，非动力均布荷载设计值g+q=110kN/m（含梁的自重），gk+qk=88KN/m，荷载作用于上翼缘，截面如图所示，材料为Q345钢，E50焊条，手工焊。试作下列验算：（1）强度（2）稳定性（3）挠度（容许值为跨度的1/4000，）（4）焊缝（采用二级对接焊缝）设计计算题24图1已知某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱，轴心压力设计值N=1000kN，楼层高H=6m，l0=1.25H，混凝土强度等级为C20，采用HRB335钢筋。柱截面尺寸为350mm350mm，求所需纵筋面积。2已知圆形截面现浇钢筋混凝土柱，直径不小于350mm，承受轴心压力设计值N=1900kN，计算长度l0=4m，混凝土强度等级为C25，柱中纵筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋。试设计柱截面。3某展览馆门厅内现浇圆形螺旋箍筋柱，承受轴向压力设计值N=1800kN，从基础顶面至二层楼面高度H=5.0m，l0=H，混凝土强度等级为C20，柱中纵向钢筋和箍筋分别采用HRB335和HPB235钢筋。求柱中配筋。4某大厅的钢筋混凝土圆形截面柱，直径d=400mm，承受轴向压力设计值N=2775kN。C30砼，柱内钢筋均采用HPB235钢筋，柱混凝土保护层厚度取30mm，已知l0/d=11.5，求所需钢筋用量。5一钢筋混凝土屋架的下弦杆，截面尺寸为bh=200140mm，下弦杆的端节间承受的最大拉力设计值N=245kN，混凝土强度等级为C20，纵筋采用HRB335钢筋，求受拉钢筋的数量。6已知轴向压力设计值N=230kN，弯矩设计值M=132kN.m，柱截面尺寸bh=250350mm，a=a=40mm，柱计算高度l0=4m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，求钢筋面积As和As。7已知其它数据同题6，并已知As=941mm2（320），求As。8矩形截面受压柱，柱截面尺寸bh=300400mm，a=a=40mm，轴向压力设计值N=300kN，弯矩设计值M=159kN.m，柱计算高度l0=4.2m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，求钢筋面积As和As。9已知条件同题8，并已知As=628mm2（220），求As。10某柱截面尺寸bh=300600mm，a=a=40mm，轴向压力设计值N=400kN，弯矩设计值M=140kN.m，柱计算高度l0=4.2m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，求钢筋面积As和As。11某柱截面尺寸bh=400600mm，a=a=40mm，轴向压力设计值N=2200kN，弯矩设计值M=330kN.m，柱计算设计l0=4m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，求钢筋面积As和As。12已知偏心受压柱截面尺寸bh=200500mm，a=a=40mm，轴向压力设计值N=2000kN弯矩设计值M=200kN.m，l0/b8，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，求钢筋面积As和As。13已知轴向压力设计值N=3090kN，弯矩设计值M=154.5kN.m，柱截面尺寸bh=500600mm，a=a=40mm，柱计算高度，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB400钢筋，求钢筋面积As和As。14已知一钢筋混凝土柱，bh=300500mm，a=a=40mm，轴向压力设计值N=1700kN，弯矩设计值M=36.5kN.m，l0=4.2m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，求钢筋面积As和As。15已知一钢筋混凝土柱，bh=400500mm，a=a=40mm，已知受拉钢筋为420（As=1256mm2），受压钢筋为218（As=509mm2），设两个方向的计算长度l0=5m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，轴力在长边方向的偏心距e0=270mm，试求此柱所能承受的轴向压力设计值N和弯矩设计值M。16已知数据同题15，设e0=72mm，求柱能承受的轴向力N。17已知柱截面尺寸bh=300400mm，a=a=40mm，截面配筋为418（As=1018mm2），受压钢筋为216（As=402mm2），混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，轴向力设计值偏心距e0=200mm，柱计算高度l0=5m，求该柱所能承受的轴向力设计值。18某柱截面尺寸bh=200400mm，a=a=40mm，截面配筋为As=As=226mm2（212），混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，柱计算高度l0=4.8m，轴向力设计值在长边方向的偏心距e0=110mm，求该柱所能承受的轴向力设计值。19已知某柱承受轴向压力设计值N=600kN，弯矩设计值M=420kN.m，柱截面尺寸bh=400600mm，a=a=40mm，柱计算高度l0=4.5m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，采用对称配筋。求钢筋面积As和As。20已知某柱承受轴向压力设计值N=860kN，弯矩设计值M=172kN.m，柱截面尺寸bh=300500mm，a=a=40mm，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，l0/b8，采用对称配筋，求钢筋面积As和As。21已知条件同题6，试设计成对称配筋。22已知条件同题13，试设计成对称配筋。23已知钢筋混凝土I字形截面偏心受压构件，截面尺寸bh=100600mm，bf=bf=400mm，hf=hf=100mm，a=a=40mm，承受轴向压力设计值N=480kN，弯矩设计值M=360kN.m，C20混凝土，纵筋采用HRB335钢筋，构件的计算高度l0=5.8m。求对称配筋的钢筋数量。（已知：截面几何特征A=12104mm2，I=56108mm4）24某I字形截面柱，bh=1001000mm，bf=bf=500mm，hf=hf=120mm，a=a=40mm，l0=12m，荷载设计值N=1700kN，弯矩设计值M=700kN.m，C30混凝土，HRB335钢筋，=1.22，求对称配筋的钢筋面积。25已知双向偏心受压构件，截面尺寸bh=500700mm，a=a=40mm，混凝土强度等级为C20，HRB335钢筋，轴向力设计值N=3000kN，弯矩设计值Mx=300kN.m，My=200kN.m，构件的计算高度l0=5.2m。求对称配筋的钢筋用量。26已知双向偏心受压柱截面尺寸bh=400600mm，轴向力设计值N=356kN，考虑增大系数后的荷载计算偏心距xeix=550mm，yeiy=280mm，C20混凝土，HRB335钢筋，对称配筋，求钢筋用量。27已知某构件承受轴向拉力设计值N=600kN，弯矩设计值M=540kN.m，C30混凝土，HRB335钢筋，柱截面尺寸为bh=300450mm，a=a=45mm，求所需纵筋面积。28某钢筋混凝土框架柱，bh=300400mm，C30混凝土，纵筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋，柱净高H=3m，柱端作用弯矩设计值M=116kN.m，轴力设计值N=712kN，剪力设计值V=170kN，求箍筋的数量。5.3.2 砌体结构轴向受力构件1某柱，采用砖MU10、混合砂浆M5砌筑。柱截面尺寸为490mm620mm，计算高度为5.4m。试验算在图5-1示三种偏心距和轴向力作用下该柱的承载力。图5-12计算某高度为1.5m高的砖柱，截面尺寸为500mm620mm，当轴向力N的偏心距如图5-2所示时，试判别它们受压承载力的大小顺序。图5-23某砖柱，计算高度为4.2m，在柱顶面由荷载设计值产生的压力为250kN，并作用于截面重心，已知砖为MU10。试设计该柱截面。提示：对于砌体结构设计，通常先选定块体和砂浆强度等级，初估截面尺寸，再校核承载力。如承载力过大或过小，可改变截面尺寸或另选块体和砂浆强度等级，直到达到满意的结果为止。4某带壁柱砖墙，采用砖MU10、混合砂浆M5砌筑。柱计算高度为3.6m。试计算当轴向力作用于该墙截面重心（O点）、A点及B点时的承载力（如图5-3所示）。图5-35某矩形截面砖柱，截面尺寸为490mm620mm，用砖MU10、混合砂浆M5砌筑。柱的计算高度为5.8m，作用于柱上的轴向力设计值为110kN。按荷载设计值计算的偏心距eb=90mm，eh=120mm（如图5-4所示）。试验算该柱的承载力。图5-46某窗间墙，截面尺寸为1200mm240mm，采用砖MU10、混合砂浆M5砌筑。墙上支承截面尺寸为250mm600mm的钢筋混凝土梁，梁端荷载设计值产生的支承压力为200kN，上部荷载设计值产生的轴向力为70kN。验算梁端支承处砌体的局部受压承载力（如图5-5所示）。提示：如局部受压承载力不满足要求，则考虑设置混凝土刚性垫块，直到满足为止。图5-5 习题67某砖柱高4m，上下端为不动铰支承，采用MU10砖和M7.5混合砂浆，截面尺寸限定为500mm500mm，承受荷载设计值产生的轴心压力为500kN。试设计该柱。提示：如采用无筋砌体承载力不满足要求，则考虑按网状配筋砌体进行设计。8某砂浆面层的组合砖柱，承受轴心压力为460kN，计算高度6m，截面尺寸及配筋如图5-6所示。由砖MU10、砂浆M10砌筑，面层砂浆为M10。试验算该柱的承载力。图5-6 习题89某混凝土面层的组合砖柱，计算高度5m，截面尺寸如图5-7所示。承受轴向力N=910.5kN和沿截面长边方向作用的弯矩M=36.8kN.m。砌体采用砖MU10、砂浆M10，面层采用混凝土C20，已知As=As=615mm2（HPB235级钢筋，414）。试验算该柱的承载力。图5-7 习题910某混凝土面层的组合砖柱，计算高度6.7m，截面尺寸如图5-8所示。承受轴向压力N=300kN和沿截面长边方向作用的弯矩M=140kN.m。砌体采用砖MU10、砂浆M10，面层采用混凝土C20。按对称配筋计算柱截面配筋。图5-8 习题1011采用MU10砖、M5混合砂浆砌筑的如图5-9所示环形截面砌体，厚240mm，砌体截面内径D=5m。求环形截面允许承受的均布内压力q（假定应力沿墙厚均匀分布）。图5-9 习题115.3.3 钢结构轴向受力构件1有一实腹式轴心受压柱，高（l）为7m，两端铰接，在绕y轴方向跨中设有一个侧向支撑点。轴心压力的设计值N=3600kN，钢材为Q23