结构设计原理2004B

1、.2004（B）年硕士研究生入学考试试题 试题名称：结构设计原理 一、 填空(每小题1分，共20分)1、 钢结构是按 容许应力法 法设计，即结构构件按标准荷载计算的应力不超过公路桥规规定的 容许应力 ；砖、石及混凝土是按 半概率极限状态 法设计。2、 钢筋混凝土在复合应力状态下，混凝土的强度有明显的变化。当其双向受压时，混凝土的强度比单向受压强度 要高 ；当一向受压，一向受拉时，混凝土的强度 均低于 单向受力（压或拉）的强度。3、 混凝土强度越高，延性越 差 。4、 混凝土在长期荷载作用下会产生徐变。其中徐变值随着初应力值的增大而 增大 ；随着加载龄期的越短而 越大 。养护时，温度越高，湿度越

2、大，徐变值 越小。5、 剪跨比m是影响受弯构件斜截面破坏形态和抗剪能力的主要因素。随着剪跨比m的加大，破坏形态按 斜压 、 剪压 和 斜拉 的顺序演变，而抗剪强度逐渐 减小 。6、 预应力混凝土构件的承载力Mp与受拉区钢筋是否施加预应力无关，但对受压区钢筋A´g施加预应力后构件的承载力将比受压钢筋A´g不施加预应力时 降低 ，使用阶段的抗裂性也有所 降低 。7、 后张法预应力混凝土构件的锚下承压验算包括 局部承压区的承载力 和 抗裂性 的验算。8、 为保证构件在最小外荷载和最不利外荷载作用下，其上、下缘混凝土不出现拉应力，预应力钢筋的重心线的偏心距ey应不超过束界范围，即

3、ey -Ks(在ey两侧填入合适的、号)9、 钢筋混凝土受弯构件，在受拉钢筋配筋率和钢筋应力大致相同的情况下，裂缝宽度随钢筋直径的增大而 增大 。二、 名词解释：(每小题4分，共20分)1、 界限破坏：受弯构件的纵向受拉钢筋屈服的同时，受压区混凝土达到其极限压应变，使构件破坏。这种破坏被称作界限破坏2、 预拱度 ：桥梁上部的轴线沿纵向向上拱起的尺寸为预拱度。3、 张拉控制应力s：预应力钢筋锚固前张拉千斤顶所显示的总拉力，除以预应力钢筋截面积，锚口有摩擦时，应扣除锚口摩擦力。4、 预应力度（97年7题、2003B、2003A）：扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂边缘产生的预加应力pc 与由作

4、用（或荷载）短期效应组合产生的构件抗裂边缘的法向拉应力st的比值，用公式表示：=。对预应力混凝土受弯构件的预应力度，也可按消压弯矩Mo与作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩Ms之比计算。用公式表达: = 5、 砌体:由不同形状和尺寸的砖、石及混凝土块材通过砂浆等胶结料按一定的砌筑规则砌筑而成的满足构件既定尺寸和形状的受力整体。三、 简答(每小题10分，共60分)1、 后张法预应力混凝土梁的预加应力阶段和使用阶段比较，荷载、预应力、截面几何特性和混凝土材料的强度各有什么不同？ 预加应力阶段使用阶段荷载最小最大预应力相对最大相对最小截面几何特性净截面几何特性换算截面几何特性混凝土材料强度未达到设计

5、强度已达到设计强度2、 为什么钢筋混凝土偏心受压长柱的偏心距增大系数的值为负值或大于3时应增大截面尺寸？ 答：当<0时，说明荷载效应值大于临界压力，构件要发生失稳破坏，>3时，荷载效应值接近临界压力，安全储备不足。要增大构件的稳定性，必须增大截面尺寸。3、 为什么螺旋箍筋柱的长细比lo/d>7(d为圆形截面直径)时，不考虑螺旋箍筋的作用？答：当lo/d>7时为长柱，构件破坏为失稳破坏，而螺旋箍筋不能提到起稳定性，只能提高其材料的抗压强度。4、 为什么预应力混凝土结构要求使用高标号的混凝土和高强钢材，而普通钢筋混凝土却不使用高标号的混凝土和高强钢材？（2005、1998、

6、2004B）答：预应力混凝土结构，使用高标号混凝土是因为混凝土处于高压状态，高标号混凝土的自重轻、收缩和徐变值小；使用高强度刚才是由于如果不采用高强度钢材，由于多方面的预应力孙树就不能建立起有效的预加力。普通钢筋混凝土构件中，使用普通钢筋是由于限制混凝土裂缝宽度使得钢筋的拉应变值较小，而使高强度刚才不能发挥作用；同样高标号混凝土不能发挥作用，因为混凝土标号提高时抗拉能力提高不大。5、 钢筋混凝土受弯构件纵向受拉钢筋的弯起位置的确定，应考虑哪三方面的问题？且说明如何保证该方面受力的安全性。答：钢筋混凝土受弯构件纵向受拉钢筋的弯起位置的确定，应考虑正截面抗弯强度、斜截面抗弯强度和斜截面抗剪强度三方

7、面的问题。其中正截面抗弯强度通过计算满足MjMu保证安全；斜截面抗弯强度通过构造保证其安全性，即弯起点距钢筋充分利用点的距离0.5ho；斜截面抗剪通过计算满足QjQu保证其受力的安全性。6、 钢筋混凝土适筋梁截面设计时，出现>jg，则应采取什么措施，使满足什么条件为目的？ 答：增大截面尺寸，或提高混凝土标号、或改用双筋截面，使jg，从而使该混凝土受弯构件成为适筋梁。四、 论述题（每小题15分，共30分）（2002、2004B）1、 论述钢筋混凝土受弯构件的设计和验算的内容、步骤、依据。a) 拟定截面尺寸，按承载能力极限状态进行纵向钢筋和腹筋的计算和强度校核，并复核截面尺寸、修正截面尺寸b

8、) 按构造要求对计算的钢筋进行布置c) 按正常使用极限状态法对混凝土受弯构件的变形、裂缝应力进行验算等等2、 试述预应力混凝土构件的设计和验算的内容、步骤、依据。答：五、 计算题(第1小题10分，第2、3小题各5分，共20分)已知：钢筋混凝土简支梁全长Lo19.5m,T梁截面尺寸如图所示。采用25号混凝土（Ra14.5MPa），级钢筋（Ra340 Mpa当d<28mm时：Rg320Mpa当d28mm时），箍筋采用级钢筋，8，抗拉设计强度为240Mpa，跨间等间距布置，间距为25cm。其中2N1,2N2,2N3,2N4见第5题（a）和（b）图是直径为32mm的级钢筋，2N5,2N6,2N7,2N8,2N9见第5题（a）和（b）图是直径为16mm的级钢筋。简支梁控制截面的计算内力为跨中截面：Mjm2100KNm，Qjm84KN及其相应弯距Mjm1509KNm1/4跨截面：Mj1/4=1500KNm支点截面：Mjo0KNm，Qjo440KN及其相应弯距Mjo0KNm要求：1、 进行A-A截面位置见图（b）正截面强度复核。（10分）2、 进行A-A截面位置见图（b）斜截面抗弯强度复核。（5分）3、（1） 进行B-B截面位置见图（b）斜截面抗弯