结构设计原理试卷A24答案

1、. 试卷适用班级 土木0515，土木0567（升） 班级 姓名 学号 山东交通学院期末考试 结构设计原理 课程试卷答案和评分标准 （ A ）卷 20072008 学年 第一学期 第 1 页 共 4 页一、 填空题（每空0.5分，共14分）1. 桥涵结构设计应遵循 技术先进 、 安全可靠 、 耐久适用 、 经济合理 的原则。2. 结构的 安全性 、 适用性 和 耐久性 总称为结构的可靠性。3. 钢筋混凝土梁内的钢筋有 纵筋 、 箍筋 、 架立钢筋 、 弯筋 和 纵向水平钢筋 共五种。4. 钢筋混凝土正截面破坏形态有 适筋梁破坏 、 超筋梁破坏 、 少筋梁破坏 三种。5. 最小配筋率是 适筋梁 和

2、 少筋梁 的界限配筋率。6. 钢筋混凝土受扭构件的破坏形态有 适筋梁破坏 、 少筋梁破坏 、 完全超筋梁破坏 和 部分超筋梁破坏 四种。 7. 钢筋混凝土构件的裂缝根据产生原因分为 作用效应引起的裂缝 、 由外加变形或约束引起的裂缝 和 钢筋锈蚀裂缝 三种。8. 局部承压区配置的间接钢筋可采用 钢筋网 和 螺旋钢筋 两种。9. 深受弯构件可分为 短梁 和 深梁 。二、名词解释（每小题3分，共15分）1. 双筋梁：在构件的受拉区配有受拉钢筋，受压区配置受压钢筋帮助混凝土承受压力的梁。 2. 抵抗弯矩图：沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图，即各个正截面具有的抗弯承载力。

3、3. 配筋率：构件中所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值。 4. 普通箍筋柱：配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件。 5.先张法：先张拉预应力钢筋然后浇筑构件混凝土的方法。三、简答题（每小题7分，共35分）1. 什么是极限状态？分为哪几类？主要表现有哪些？答：极限状态是：整体结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态为该功能的极限状态。 （3分）极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏-安全极限状态三类。（3分）承载能力极限状态表现为(1)刚体失去平衡；(2)材料强度破坏；(3)结构转变为机动体系；(4)结构或结构件丧失稳定。 （0

4、.5分）正常使用极限状态表现为(1) 影响正常使用或外观的变形；(2) 影响正常使用或耐久性能的局部损坏；(3) 影响正常使用的振动 ；(4) 影响正常使用的其他特定状态。 破坏-安全极限状态又称为条件极限状态，指允许发生局部的破坏，而其余部分仍具有适当的可靠度。 （0.5分）2.钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的基本假定有哪些？答：受弯构件正截面承载力计算的基本假定有（1） 构件变形符合平截面假定； （2分）（2） 不考虑混凝土的抗拉强度； （2分）（3） 材料应力应变物理关系混凝土的应力应变曲线,采用的是由一条二次抛物线及水平线组成的曲线；钢筋的应力应变曲线采用简化的理想弹塑性应力应变关

5、系； （2分）（4）混凝土压应力的分布图形取等效矩形应力图。 （1分）密封线 试卷适用班级 土木0515，土木0567（升） 班级 姓名 学号 山东交通学院期末考试 结构设计原理 课程试卷答案和评分标准 （ A ）卷 20072008学年 第一学期 第 2 页 共 4 页 3.简述普通钢筋混凝土单筋二类T形梁承载力复核的步骤，写出主要计算公式。答：1）复核是否为少筋梁求，说明不是少筋梁。 （1分）2）判定T形截面类型由，说明该梁为第二类 T 形截面梁。 （2分）3) 求中性轴位置由 得 且，说明该梁为二类T梁且不是超筋梁。 （2分）4) 求 （2分）4.保证钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力、斜

6、截面抗剪能力的构造措施要哪些？答：保证正截面抗弯能力的构造措施是承载能力图外离弯矩包络图。 （2分）保证钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪能力的构造措施是靠近支点的第一排弯起钢筋顶部的弯折点应位于支座中心截面处，以后各排（跨中方向）弯起钢筋的梁顶部弯折点应落在前一排（支点方向）弯起钢筋梁底部弯折点处或弯折点以内。弯起钢筋的弯终点外尚应留有一定的锚固长度。位于梁侧的底层钢筋不应弯起。 （5分） 5. 什么是预应力度？根据预应力度配筋混凝土结构如何划分类型？答：预应力度()为由预加应力大小确定的消压弯矩 M0与外荷载产生的弯矩 M 的比值，。 （3分）配筋混凝土结构据预应力度分类如下： 1.全预应力混凝

7、土结构, 1 。 （1分）2.部分预应力混凝土结构l>>0，部分预应力混凝土构件分为以下两类：A类在作用（或荷载）短期效应下，控制截面受拉边缘允许出现拉应力，但应控制拉应力不得超过某个允许值。B类在作用（或荷载）短期效应下，允许出现裂缝，但对最大裂缝宽度加以限制。 （2分）3.钢筋混凝土结构不预加应力的混凝土结构,即=0 。 （1分）四、计算题（每小题12分，共36分）1.装配式钢筋混凝土简支T梁，梁肋宽度b=200mm，梁高h=1500mm，翼缘板的计算宽度为=1380mm，=140mm，计算跨径，拟采用C30混凝土，主筋HRB400（），箍筋R235（），梁内跨中截面配主筋10

8、25（） ，受拉主钢筋形心到截面下缘的距离as=100mm， 主筋最小配筋率min=0.15%，b=0.53，设225（, as=45mm）通入支座，箍筋最小配筋率min=0.18%，剪力设计值为跨中截面，支点截面，结构重要性系数为1.0。试设计箍筋。 密封线 密封线 试卷适用班级 土木0515，土木0567（升） 班级 姓名 学号 山东交通学院期末考试 结构设计原理 课程试卷答案和评分标准 （ A）卷 20072008学年 第一学期 第3 页 共 4 页解:1) 求混凝土抗剪强度上限值（复核梁的截面尺寸）因为/ =982/4909=20%，所以225主钢筋通入支座满足构造要求。=h- =15

9、00-45=1455mm 因为 <,所以说明该梁的截面尺寸满足要求。 （3分）2) 求混凝土抗剪强度下限值（确定配箍区域）=h- =1500-100=1400mm因为，而，所以在近跨中区域可按构造要求配置箍筋，而支座区域需按计算配置箍筋。 （3分）3) 确定计算剪力并进行分配距支座中心h/2=1500/2=750mm处的由剪力图中的比例关系得： 即 解得： 由混凝土和箍筋承担的剪力为：；由弯起钢筋承担的剪力为：。 （3分）4. 箍筋设计由 式中：；纵筋配筋率；。 代入上式计算得： 满足最小配箍率要求。所以 （3分）2、钢筋混凝土矩形偏心受压构件，截面尺寸为b×h=300mm&#

10、215;500mm，计算长度。承受轴向力组合设计值Nd=800kN，弯矩组合设计值Md=200kN.m。拟采用C30混凝土，纵向钢筋为HRB335， 结构重要性系数，=280MPa， =13.8Mpa， Es=2.0×105Mpa,设。试按非对称配筋设计钢筋。解：(l)大、小偏心受压的初步判别，故构件在弯矩作用平面内的侧向挠度对纵向力偏心距系数。 ， 由e0=1250=250mm>0.3h0=0.3450=135mm，故可先按大偏心受压构件进行设计。 （3分）(2)取=b，即x=bh0 =0.56450=252 mm （1分）(3)计算所需的纵向钢筋面积由 得 解得：=196m

11、m20.2%bh=0.2%×300×500=300 mm2满足最小配筋率要求。 （4分） （4）计算所需的纵向受拉钢筋面积由 得 解=869mm20.2%bh=0.2%×300×500=300 mm2满足最小配筋率要求。 （4分）密封线 试卷适用班级 土木0515，土木0567（升） 班级 姓名 学号 山东交通学院期末考试 结构设计原理 课程试卷答案和评分标准 （A）卷 20072008 学年 第一学期 第 4 页 共 4 页 3.已知后张预应力混凝土T梁，表1为跨中截面弯矩(KNm)计算结果，表2为跨中截面几何性质，表3为跨中截面预应力损失计算结果，设预应力钢筋抗拉强度标准值，弹性模量 ， ，张拉控制应力1395MPa，采用C50混凝土，弹性模量 ，公路桥规规定，部分预应力混凝土A类构件正截面抗裂性应满足要求, 试验算该构件正截面抗裂性。表1 跨中截面弯矩(KNm)计算结果主梁自重后加恒载车辆荷载（计冲击）人群荷载 22007002000200注：车辆荷载冲击系数。表2 跨中截面几何性质截面面积A构件下边缘至截面中性轴的距离构件上边缘至截面中性轴的距离预应力钢筋重心至截面中性轴的距离惯性矩I(×106mm2) (mm)(mm)(mm)(×1