结构设计原理(1)

1、.1998年长安大学硕士学位研究生入学考试结构设计原理试题 1、 在进行钢筋混凝土结构构件计算时，为什么除应满足截面强度要求外，还必须进行裂缝宽度的验算？(10分)答：截面强度计算只是验证材料是否满足受力要求，而裂缝宽度过多或过大会影响结构的外观，造成使用者不安。另外从结构本身看，某些裂缝的发生或发展，将影响结构的使用寿命。为了保证钢筋混凝土构件的耐久性，必须进行裂缝宽度的验算。2、 为什么在钢筋混凝土梁中采用高强度钢筋是不必要的，而在预应力混凝土中则必须配置高强度钢筋？（2005、1998、2004B）（10分）答：由于钢筋混凝土构件中混凝土的抗拉强度低，极限拉应变也很小，在允许裂缝宽度内高

2、强度钢筋无法在钢筋混凝土结构充分发挥其强度作用。而在预应力混凝土中，只有采用高强材料，才能充分发挥高强钢材的抗拉强度，有效的减少构件截面尺寸，减轻结构自重。3、 在圬工结构中，砂浆的物理力学性能指标主要有哪些，这些指标对砌体的质量（即强度）有何影响？（2003A）(10分)答：砂浆的物理力学性能指标主要有强度、和易性和保水性。砂浆强度直接影响砌体的抗压强度和块材与其之间的横向变形差异。砂浆的和易性和保水性则影响砂浆的强度及其作用的发挥。4、 设有两个轴心受拉构件，其配筋数量，材料强度，截面尺寸等均相同，只是一个施加了预应力，另一个没有施加预应力，试问这两个构件的强度承载力是否相同？开裂荷载是否

3、相同？为什么？（1998、1999、2002年）(10分)答：两个构件的强度承载力是相同的。在正常配筋的范围内，预应力混凝土梁的破坏弯矩主要与构件的组成材料受力性能有关，而与是否在受拉区钢筋中施加预应力的影响很小。 开裂荷载前者高于后者。具体来说，预应力混凝土梁的抗裂弯矩要比同截面同材料的普通钢筋混凝土梁的抗裂弯矩大一个消压弯矩。5、 钢筋混凝土受弯构件（简支梁）的斜截面破坏形态有哪些？现行公桥规的斜截面抗剪强度计算公式以何种破坏形态为依据？其它破坏形态怎样防止？ (10分)（2005年） 答：钢筋混凝土受弯构件的斜截面破坏有斜压破坏、斜拉破坏和剪压破坏三种形态现行桥规以剪压破坏为依据。控制措

4、施：合理控制剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度。6、 何谓钢材的疲劳强度？桥梁结构用钢应具备什么特性？为什么？(10分)答：导致钢材疲劳破坏的应力叫做疲劳强度。桥梁结构用钢应具备较高的强度，即较高的抗拉强度和屈服点。屈服点是衡量结构承载能力的指标，屈服点高可减轻结构自重，节约钢材和降低造价；抗拉强度是衡量钢材经过较大变形后的抗拉能力，它直接反映钢材内部组织的优劣，同时较大的值可以增加结构的安全保证。足够的变形能力，即较好的塑性和韧性。塑性好，结构在荷载作用下具有足够的应变能力，可减轻结构脆性破坏的倾向，同时可通过较大的塑性变形调整局部应力。韧性好，结构具有较好的抵抗重复荷载

5、作用的能力。良好的工艺性能即冷加工、热加工和可焊性。良好的工艺性能不但易于加工成各种形式的结构，而且不会因加工对结构的强度、韧性和塑性造成较大的不利影响。7、 设计钢筋混凝土弯、扭、剪复合受力构件时，可采用什么方法进行配筋计算？钢筋如何布置（以矩形截面梁为例）？(10分)答：桥规采用叠加计算的截面设计简化方法，即（具体可见课本）8、 如何划分钢筋混凝土大、小偏心受压构件？简述各自的破坏特征。(10分) （98、2003年B）答：当jg时，构件为大偏心，反之为小偏心构件。大偏心构件（短柱）受力后，截面靠近偏心压力N的一侧（钢筋为A´g）受压，另一侧（钢筋为Ag）受拉。随着荷载增大，拉区

6、混凝土先出现横向裂缝，裂缝的开展使拉区钢筋Ag的应力增长较快，首先达到屈服。中和轴受压边移动，受压区胡凝土压应变迅速增大，最后，受压区钢筋A´g屈服，混凝土达到极限压应变而压碎。大偏心受压破坏也称为受拉破坏。小偏心受压破坏的破坏特征一般是首先受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，受压区混凝土被压碎；同一侧的钢筋压应力达到屈服强度，而另一侧的钢筋，不论受拉还是受压，其应力均达不到屈服强度；破坏前，构件横向变形无明显的急剧增长。9、 在实际工程中，混凝土局部承压问题一般存在于结构的哪些部位？如何改变或提高构件的局部承压性能？(10分)答：一般存在与以下结构：桥梁墩（台）帽直接承受由支座垫板传来的集中荷载；拱或刚架的绞结支承点；后张法预应力混凝土构件端部锚固区等。为了提高构件的局部承压性能，可以采用提高局部承压的分布面积和在局部承压区段范围内配置间接钢筋的方式提高混凝土局部承压提高系数和hc。10、 有一段预应力筋如图所示，长L24.4m，沿半径R31.1m的曲线管道张拉，已知k0.003，0.35，若要保证B端预应力筋中心须具有拉应力yb8