结构设计原理考试.doc

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结构设计原理课程

一、填空题

1、在钢筋混凝土的构件中钢筋的作用是替混凝土受拉或协助混凝土受压。

2、混凝土的变形可分为两类：

受力变形和体积变形。

3、钢筋混凝土结构使用的钢筋，不仅要强度高，而且要有良好的塑性和可焊性，同时还要求于混凝土有较好的粘结性能。

4、结构能够满足各项功能要求而良好的工作，称为结构可靠，反之则称为失效，结构工作状态是处于可靠还是失效的标志用极限状态来衡量。

5、国际上一般将结构的极限状态分为三类：

承载能力极限状态、正常使用极限状态、破坏-安全极限状态。

6、公路桥涵设计中采用的荷载有如下几类：

永久荷载、偶然荷载、和可变荷载。

7、一般把箍筋和弯起（斜）钢筋统称为梁的腹筋，把配有纵向受力钢筋和腹筋的梁称为有腹钢筋。

8、钢筋混凝土沿斜截面的主要破坏形态有斜压破坏、斜拉破坏、和剪压破坏等。

9、影响有腹钢筋斜截面抗剪能力的主要因素有：

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。

10、对于斜拉和斜压破坏，一般是采用截面限制条件和一定的构造限制予以解决。

11、对于已经设计好的等高度钢筋混凝土简支梁进行全梁承载能力校核，就是进一步检查梁延长度上的正截面抗弯承载力、斜截面抗剪承载力、斜截面抗弯承载力是否满足要求。

12、钢筋混凝土的构件抗扭性能的两个重要衡量指标是：

构件的开裂扭矩和构件的破坏扭矩。

13、在纯扭作用下，构件的裂缝总是与构件纵轴成45度方向发展。

14、矩形截面受扭构件的开裂扭矩，只能近似的采用塑性材料的应力图形进行计算，同时通过试验来加以校正。

15、根据扭矩和抗扭钢度的大小在很大程度上取决于抗扭钢筋的数量。

16、纵筋的数量、强度和箍筋的数量、强度的比例对抗扭强度有一定得的影响。

17、T形截面可看作是由简单矩形截面所组成的复杂截面，每个矩形截面所受的扭矩，可根据各自的抗扭刚度按正比例进行分配。

18、由于箱形截面具有抗扭刚度大、能承受异号弯矩、底部平整美观等优点，因此在连续梁桥、曲线梁桥和城市高架桥中得以广泛采用。

19、按照构件的长细比不同，轴心受压构件可分为短柱和长柱两种。

20、在长柱破坏前，横向挠度增加得很快，使长柱的破坏来的比较突然，导致失稳破坏。

21、纵向弯曲系数主要与构件的长细比有关。

22、可用受压区界限高度或受压区高度界限系数来判别两种不同偏心受压破坏形态。

23、钢筋混凝土偏心受压构件按长细比可分为长柱，短柱和细长柱。

24、实际工作中最常遇到的是长柱，由于最终破坏是材料破坏，因此，在设计计算中须考虑构件侧向挠度而引起的二阶弯矩的影响。

25、试验研究表明，钢筋混凝土圆形截面偏心受力构件的破坏，最终表现为受压区混凝土压碎。

26、当纵向拉力作用线与构件截面形心轴线相重合时，此构件为轴心受拉构件。

27、当纵向拉力作用线偏离构件截面形心轴线时，或者构件上既作用有拉力，同时又作用有弯矩时，则为偏心受拉构件。

28、可对受拉构件施加一定的预应力，以改善受拉构件的抗裂性能。

29、在进行施工阶段验算时，因根据可能出现的施工荷载进行内力组合。

30、钢筋混凝土结构的裂缝，按其产生的原因可分为以下几类：

由荷载效应引起的裂缝、由外加变形或约束变形引起的裂缝和钢筋锈蚀裂缝。

31、裂缝宽度的计算三种计算理论法：

粘结滑移理论、无滑移理论、和综合理论。

32、将加筋混凝土按预应力的大小可划分为如下四级全预应力、有限预应力、部分预应力和普通钢筋混凝土结构。

33、摩擦损失，主要由于管道的弯曲和管道的位置偏差两部分影响所产生。

34、预应力混凝土受弯构件的挠度，是由偏心预加力引起的上挠度和外荷载所产生的下挠度两部分所组成的。

35、预应力混凝土梁的抵抗弯矩是由基本不变的预加力与随外弯矩变化而变化的内力偶臂的乘积所组成。

36、无粘结预应力混凝土梁，一般分为纯无粘结性预应力混凝土梁和无粘结性部分预应力混凝土梁。

37、工程上依据石料的开采方法、形状、尺寸和表面粗糙程度不同，分为片石、块石、粗料石。

38、砂浆的物理力学指标是砂浆的强度、保水性、和易性。

39、偏心受压圬工构件承载能力必须考虑纵向力偏心距的影响。

40、抗剪连接件主要用来承受钢筋混凝土桥面板与钢梁接触面之间的纵向剪力，抵抗二者之间的相对滑移，除此之外，他还起抵抗钢筋混凝土板与钢梁之间的掀起作用。

二、判断题

1、素混凝土的承载能力是由混凝土的抗压强度控制的。

2、混凝土强度愈高，应力应变曲线下降愈剧烈，延性愈好。

3、线性徐变在加荷初期增长很快，一般在两年左右趋以稳定，三年左右徐变即告基本终止。

4、水泥的用量越多，水灰比较大，收缩就越小。

5、钢筋中含炭量越高，钢筋的强度越高，但钢筋的塑性和可焊性就愈差。

6、判断一个截面在计算中是不是T形截面，不是看截面本身形状，二是看其翼缘板是否能参加抗压作用。

7、水平纵向钢筋其作用主要是在梁侧面发生裂缝后，可以减小混凝土裂缝宽度。

8、当承受正弯矩时，分布钢筋应放在受力钢筋的上侧。

9、在裂缝出现前，箍筋中的应力就很大，斜裂缝出现后，与斜裂缝相交的箍筋中应力突然减小，起到抵抗梁剪切破坏的作用。

10、配置钢筋是提高梁抗剪承载力的有效措施。

11、梁的抗剪承载力随弯筋面积的加大而提高，两者成线性关系。

12、弯筋不易单独使用，而总是与箍筋联合使用。

13、试验表明，梁的抗剪能力随纵向钢筋配筋率的提高而减小。

14、连续梁的抗剪强度比相同广义剪跨比得简支梁抗剪强度要低。

15、当扭剪比较大时，出现剪型破坏。

16、对不同的配筋强度比，少筋和适筋，适筋和超筋的界限位置相同。

17、钢筋混凝土受扭构件在开裂前钢筋中的应力较小，钢筋对开裂扭矩的影响不大，可以忽略钢筋对扭矩的影响。

18、长柱的承载能力要大于相同截面、配筋、材料的短柱的承载能力。

19、在轴心受压构件配筋设计中，纵向受压钢筋的配筋率越打越好。

20、相同截面的螺旋箍筋柱比普通箍筋柱的承载能力高。

21、偏心受压构件在荷载作用下，构件截面上只存在轴心压力。

22、小偏心受压构件破坏时，受压钢筋和受拉钢筋同时屈服。

23、当纵向偏心压力偏心距很小时，构件截面将全部受压，中性轴会位于截面以外。

24、在使用阶段，钢筋混凝土受弯构件是不带裂缝工作的。

25、钢筋混凝土构件在荷载作用下产生的裂缝宽度，主要在设计计算和构造上加以控制。

26、设置预拱度的目地是为了线型美观。

27、预应力混凝土梁的破坏弯矩主要是与是否在受拉钢筋中施加预应力有关。

28、张拉控制应力一般易定在钢筋的比例极限之下。

29、对于一次张拉完成的后张拉法构件，混凝土弹性压缩也会引起应力损失。

30、构件预加应力能在一定程度上提高其抗剪强度。

31、先张拉法构件预应力钢筋的两端，一般不设置永久性锚具。

32、预应力简支梁由于存在上挠度，在制作时一定要设置上挠度。

33、由于节点刚性的影响，随着架杆件截面高度的增大，杆件中的次应力将减小。

34、缀条与构件的连接，因尽量使中心线交会于一点，以避免偏心。

35、螺栓连接或铆钉连接的构件在受拉时，钉孔不会削弱构件的截面积，但在钉孔周围会出现局部应力高峰。

36、从用钢量来说，跨径不超过40米时，钢架桥比较经济，当超出此范围时，已采用钢板梁为宜。

37、在一般情况下，焊接钢板梁必铆接钢板梁更为经济合理。

三、名词解释

1、混凝土的立方体强度：

我国《公路桥规》规定以每边边长为200mm的立方体试件，在20摄氏度加减3摄氏度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28天，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压极限强度值（以MPa计）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号R表示。

2、徐变：

在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间而增加，亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长，这种现象称为混凝土的徐变。

3、结构的可靠性：

结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。

4、极限状态：

当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称这该功能的极限状态。

5、最大配筋率：

当配筋率增大到使钢筋屈服弯矩约等于梁破坏时的弯矩时，受拉钢筋屈服于压区混凝土压碎几乎同时发生，这种破坏称为平衡破坏或极限破坏，相应的配筋率称为最大配筋率。

6、最小配筋率：

当配筋率减少，混凝土的开裂弯矩等于拉区钢筋屈服时的弯矩时，裂缝一旦出现，应力立即达到屈服强度，这是的配筋率称为最小配筋率。

7、剪跨比：

剪跨比是一个无量纲常数，用m=来表示，此处M和Q分别为剪跨区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，h0为截面有效高度。

8、纵向弯曲系数：

对于钢筋混凝土轴心受压构件，把长柱失稳破坏时的临界压力与短柱压坏时的轴心压力的比值称为纵向弯曲系数。

9、预应力混凝土：

所谓预应力混凝土，就是事先人为的在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的混凝土。

10、预应力度：

《公路桥规》将预应力度定义为由预加应力大小确定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值。

11、预应力损失：

设计预应力混凝土构件时，需要实现根据承受外荷载的情况，估定其预加应力的大小，但是，由于施工因素、材料性能和环境条件等的影响，钢筋中的预拉应力将逐渐减少，这种减少的应力就成为预应力损失。

12、张拉控制应力：

张拉控制应力是指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力，除以预应力钢筋截面积，所求得的钢筋应力值。

13、无粘结预应力钢筋：

是指由单根或多根高强钢丝、钢绞线或粗钢筋，延其全长涂有专用防腐油脂涂料层和外包层，使之与周围混凝土不建立粘结力，张拉时可延纵向发相对滑动的预应力钢筋。

14、双预应力混凝土梁：

同时采用张拉预应力钢筋和预压应力钢筋而在梁截面上建立预应力的预应力混凝土梁。

15、钢管混凝土：

就是将混凝土填入薄壁圆形钢管内，由钢管对核心混凝土实行套箍强化的一种约束混凝土。

四、简答题

1、现行《公路桥规》规定了六种荷载效应组合，简述其中常见的六种？

答：

组合一：

基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种与永久荷载的一种或几种组合。

组合二：

基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种与永久荷载的一种或几种与其它可变荷载的一种或几种组合。

组合三：

平板挂车或履带车与结构重力、预应力、土的重力及土侧压力中的一种或几种相组合。

2、简述受弯构件正截面工作的三个阶段？

在第一阶段梁没有裂缝，在第二阶段梁带裂缝工作，在第三阶段裂缝急剧开展，纵向受力钢筋应力维持在屈服强度不变。

3、简述钢筋混凝土梁的受力特点？

答：

钢筋混凝土梁的截面正应力状态随着荷载的增大不仅有数量上的变化，而且有性质上的改变，即应力分布图形的改变。

不同的受力阶段，中和轴的位置及内力偶臂是不同的。

因此，无论压区混凝土的应力或是纵向受拉钢筋的应力，不像弹性匀质材料梁那样完全与弯矩成正比例。

梁的大部分工作阶段中，受拉区混凝土已开裂。

随着裂缝地开展，压区混凝土塑性变形的发展，以及粘结力的逐渐破坏，均使梁的挠度、转角与弯矩的关系也不完全服从弹性匀质梁所具有的比从例关系。

4、简述适筋梁、超筋梁、少筋梁的破坏特征？

答：

适筋梁的破坏特征是：

受拉区钢筋首先达到屈服强度，其应力保持不变而产生显著的伸长，直到受压边缘混凝土的应变达到混凝土的极限应变时，受压区出现纵向水平裂缝，随之压碎而破坏。

这种梁破坏前，梁的裂缝急剧开展，挠度较大，梁截面产生较大的塑性变形，因而有明显的破坏预兆。

超筋梁的破坏特征是：

破坏时我混凝土被压坏，而拉区钢筋应力延未达到屈服强度，破