长安大学初试Word文件下载.docx
《长安大学初试Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《长安大学初试Word文件下载.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实际工程中的应用有：
螺旋箍筋柱、钢管混凝土等。
1、筋混凝土简支受弯构件为例回答）（15分）
（1）钢进行结构设计时，处理结构构造问题应考虑哪些因素？
简述其理由（均以钢筋种类及骨架形式；
影响结构稳定性和施工的方便。
（2）纵向钢筋配筋率；
直接影响结构的抗弯能力。
（3）混凝土保护层厚度；
防止钢筋受腐蚀并保证钢筋与混凝土的粘结。
（4）钢筋净距；
钢筋布置过密造成经济上的浪费，过疏则造成承载力不够。
（5）箍筋设计；
固定纵筋，帮助混凝土抗剪，并与纵筋、架立筋组成骨架。
（6）弯起筋起弯点，截断点，各弯起钢筋的水平投影能相互有重叠部分。
1、钢筋混凝土受弯构件指的是哪两种构件？
它们在构造形式上（包括外形和配筋）有何不同，在桥梁工程中常用于哪些部位？
（10分）
钢筋混凝土受弯构件指的是梁和板两种构件。
在外形上，板结构一般采用整体式板、装配式实心板和装配式空心板；
梁结构则多采用矩形截面（高宽比一般可取2.0~2.5）和T型截面和箱型截面等，形式多样。
配筋方面板结构主要为受力钢筋（部分要求弯起）和分布钢筋；
梁结构配筋种类较多，主要有受拉钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋，另外二者在钢筋间距和保护层厚度要求不尽相同。
在工程中，板结构多用作跨径较小的桥面板，现浇或预制的人行道板和梁格系中的桥面板。
梁结构则多用于跨径较大的桥梁中，框架式结构承重构件、传力构件中。
2、简述钢筋混凝土适筋梁的工作阶段及相应于各阶段的正截面应力和应变的变化规律？
（10分）（97、2003年B）
第Ⅰ阶段（整体工作阶段）：
混凝土未开裂，全截面参与工作，结构刚度最大，应力与应变成正比。
第Ⅰ阶段末（开裂前）混凝土的受压区基本上仍是三角形分布。
受拉区的应力图形开始呈现曲线形。
第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段）：
受拉混凝土退出工作，结构刚度下降，拉应力由受拉区钢筋承担。
钢筋的拉应力随荷载的增加而增加，混凝土的压应力不再式三角形分布，而形成微曲的曲线形，中和轴位置向上升高。
第Ⅱ阶段末（钢筋屈服）：
钢筋达到屈服，不再增长。
第Ⅲ阶段（破坏阶段）：
钢筋应力不变，拉应变增加很快，裂缝尖端迅速上升，受压区高度减小。
混凝土压应力不断增大，呈较高的塑性特征。
第Ⅲ阶段末：
混凝土压应力达到极限，水平裂缝出现，梁截面破坏。
3、试绘出双筋矩形截面（钢筋混凝土）梁正截面强度计算图式，并写出其基本公式和应满足的条件？
本题可在教材上找到完全答案。
步骤：
画出计算图示，写出公式，写出三个条件。
4、普通箍筋柱与钢筋混凝土梁中都设有箍筋，两者的箍筋在设计上和作用上有何不同之处？
（10分）（2002年第四题）
普通箍筋柱中，箍筋的主要作用是防止纵向钢筋局部压屈。
箍筋直径一般不小于6mm，必须作成封闭式。
箍筋间距应小于纵向受力筋的15倍或构件截面的较小尺寸，并不大于400mm。
钢筋混凝土梁中，箍筋主要帮助混凝土抗剪。
形式上有双肢开口式和双肢、四肢闭口式。
箍筋直径一般不小于6mm或主筋直径的1/4。
箍筋的间距不大于梁高的3/4和500mm，对于薄壁受弯构件及高度小于300mm的不应超过200mm，梁高大于4m的不应大于梁高的1/10。
支承截面处，支座中心两侧各相当梁高1/2的长度范围内箍筋间距不大于100mm，直径不小于8mm。
5、你认为处理好结构构造问题和处理好结构计算问题哪个重要？
为什么？
两者都很重要，结构构造可以影响到结构的稳定性、耐久性、施工的方便与否、钢筋的耐腐蚀及其与混凝土的粘结，同时好的结构构造也可带来计算的简便；
而结构计算则是验证结构构造的有效手段，保证结构体的安全性、耐久性。
因此二者同等重要，相辅相成。
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？
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）
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、何谓钢材的疲劳强度？
桥梁结构用钢应具备什么特性？
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①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。
②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作用的能力。
③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。
4、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）？
桥规采用叠加计算的截面设计简化方法，即……（具体可见课本）
5、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）
当ξ≤ξjg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。
1、何谓T型梁翼缘板的有效宽度（或计算宽度）？
钢筋混凝土和预应力混凝土T梁翼缘板有效宽度的确定方法是否相同？
影响T梁翼缘板有效宽度的因素有哪些？
答;
T型梁翼缘板的有效宽度（或计算宽度）：
由于剪力滞效应，翼缘上的压应力为非均匀分布，计算抗弯承载力时，以轴心抗压强度为标准，所等效出的均匀分布宽度。
两种构件的确定方法相同。
影响T梁翼缘板有效宽度的因素有：
截面与跨径（长度）的相对尺寸、翼板厚度、支承条件等。
2、钢筋混凝土轴心受压构件中纵筋和箍筋的作用是什么？
纵筋的作用：
①协助混凝土承受压力，可减小构件截面尺寸；
②承受可能存在的不大弯矩；
③防止构件的突然脆性破坏。
普通箍筋的作用：
防止纵向钢筋局部压屈，并与纵向钢筋形成钢筋骨架，便于施工。
螺旋箍筋的作用是使截面中心部分混凝土成为约束混凝土，从而提高构件的强度和延性。
3、简述钢筋混凝土结构、全预应力混凝土结构及钢结构的特点和相应的适用范围？
课本总论中可查到。
4、后张法预应力混凝土结构中一般发生哪些预应力损失，并分别说明减小这些预应力损失的措施？
类型
措施
预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失σs1
两端张拉，超张拉
锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失σs2
超张拉、选用变形小的锚具
混凝土弹性压缩引起的应力损失σs4
分阶段张拉－即每束钢筋不一次张拉到位，循环张拉，直至全部预应力束张拉到位。
钢筋松弛引起的应力损失σs5
超张拉
混凝土收缩和徐变引起的应力损失σs6
采用高标号水泥，减少水泥用量，降低水灰比，采用硬性混凝土；
采用级配较好的骨料，加强振捣，提高混凝土的密实性；
加强养护，以减小混凝土的收缩。
5、预应力混凝土梁内一般有哪些钢筋？
（2004年A）分别说明各种钢筋的作用？
（10分）（2003年A）
（1）预应力筋：
承受荷载，在梁端起弯起筋作用，布置原则：
a、重心线不超出束界范围；
b、钢束弯起的角度应与所承受的剪力变化规律相配合；
c、应符合构造要求。
（2）箍筋：
承受剪力。
（3）水平纵向辅助钢筋：
为了缩小腹板裂缝。
（4）局部加强钢筋：
设在局部受力较大部位，承受局部受力。
（5）架立筋与定位钢筋：
用于固定预留孔道制孔器位置的钢筋。
6、简述简支梁中普通钢筋和预应力钢束的布置原则？
（10分）
（1）预应力钢束布置原则：
满足抗剪要求，符合构造规定。
符合构造要求即可，达到防裂目的。
按照受力计算设置。
满足施工需要即可。
7、部分预应力混凝土结构有哪些特点？
部分预应力混凝土结构，0<
λ<
1，其受力特点为：
沿预应力筋方向正截面出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝。
结构优点：
①节省预应力钢筋与锚具；
②改善结构性能：
减小了反拱度、锚下局部应力，裂缝闭合能力强，提高了构件的延性和能量耗散能力，有利构件抗震。
1、钢筋混凝土适筋梁的最大、最小配筋率是根据什么原则确定的？
在进行正截面强度计算时，控制最大、最小配筋率有何意义？
当受压区高度系数等于混凝土高度界限系数时，配筋率为最大配筋率；
当混凝土梁在破坏时正截面承载力等于同样截面尺寸、同样材料的素混凝土梁正截面开裂弯矩的标准值时，此时的配筋率为最小配筋率。
控制最大、最小配筋率可防止构件出现超筋梁或少筋梁破坏。
2、何谓结构构造？
结构构造在结构设计中起什么作用？
结构构造泛指结构的截面、配筋种类、配筋分布、保护层厚度等。
结构设计前，需要进行截面设计，良好的构造可以影响为后续计算带来极大的方便性，减少计算的反复性，另外也能为施工设计带来方便。
3、在双筋截面梁中配置受压钢筋的主要作用是什么？
通常适用于何种情况？
有何优缺点？
（10分）（2000、2003年A）
双筋截面梁中受压钢筋的主要作用：
协助混凝土受压，改变截面的塑性变形能力。
适用于:
a、Mj较大而截面尺寸受使用条件或混凝土限制，按单筋计算出现超筋。
b、承受异号弯矩（连续梁内支点处截面）。
c、由于构造方面原因，支点处往往有很大剪力，防止混凝土碎。
d、装配式构件为减轻自重。
优缺点：
提高截面延性，并减小长期荷载下变形，但一般情况下采用受压筋承受部分压力不经济。
4、在进行钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯强度计算时，为何要验算抗剪强度的上限值和下限值？
如不满足上下限要求，应如何处理？
桥规中所采用的公式是半经验办理论的公式，它是根据剪压破坏形态发生时得受力特征和试验资料所制定的，它仅在一定的条件下才适用，因而必须限定公式的使用范围，即公式的上、下限值。
如果超出上限制，着应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级；
如果低于下限值，则应继续计算是否低于上限值。
5、试以公路桥梁结构为例，说明构件产生扭矩的原因，并指出由理想弹塑性材料构成的矩形截面受扭构件在弹性阶段和塑性阶段截面的剪应力是如何分布的。
由于弯桥、斜梁（板）的构造原因，使构件中产生偏离中心或支撑中心线的作用力，进而产生扭矩。
可画出图形说明，见课本。
一、钢筋混凝土结构对其组成材料（混凝土和钢筋）的性能有哪些要求？
（10分）（2001年、2003年A、2003年B）
钢筋混凝土对混凝土的要求：
早期强度高，混凝土低收缩，低徐变，和易性好，强度适中。
早期强度高为了提高施工进度，低收缩避免混凝土产生拉应力而开裂。
和易性好便于施工，与钢筋共同作用。
徐变会使构件变性增加，引起应力重分布。
对钢筋的要求：
强度高，有良好的塑性和可焊性，以适应变形，避免突然破坏，保证焊接接头性能，不产生裂纹及过大变形。
良好的粘结性，为了与混凝土共同工作。
二、何谓钢筋混凝土梁的“界限破坏”，为什么要引入混凝土相对界限受压区高度系数ξjg？
钢筋混凝土梁的受拉区钢筋达到屈服应变而开始屈服时，受压区混凝土边缘也同时达到其极限压应变而破坏，此时成为界限破坏。
引入ξjg，可以更好的为适筋截面和超筋截面划清界限，当截面实际受压高度Xc>
ξjgho时，为超筋截面，当Xc<
ξjgho时，为适筋截面。
三、钢筋混凝土梁内一般有哪几种钢筋？
分别说明各种钢筋的作用（10分）（99、2001、2003A、2003B）
（1）纵向受拉钢筋。
主要受力筋，代替混凝土受拉。
（2）箍筋。
帮助混凝土抗剪，抑制裂缝开展和延伸，固定纵向钢筋，并和纵向钢筋以及架立筋等组成骨架。
（3）架立筋。
和主筋、箍筋等组成钢筋骨架便于施工。
（4）弯起筋或斜筋。
抗剪。
（5）水平纵向钢筋。
梁高h>
1m时设置，主要作用是在梁侧面发生裂缝后减少混凝土裂缝宽度。
四、为什么预应力混凝土梁需要进行正常使用阶段应力验算？
而钢筋混凝土梁却不需要进行使用阶段应力验算？
（10分）（2001年、2003B）
预应力混凝土梁在各个受力阶段有其不同受力特点，正常使用阶段预应力损失全部完成，有效预应力最小，既为永存预应力，显然，永存预应力要小于施工阶段的有效预应力值。
为保证结构安全可靠，需进行应力验算。
而钢筋混凝土梁的不利受力阶段在施工阶段，特别是梁的安装、运输过程中的，梁的支承条件、受力图式会发生变化，故只需进行施工阶段的应力验算。
五、钢筋混凝土轴心受压普通箍筋柱和螺旋箍筋柱在承载能力计算方面有何不同？
考虑纵向弯曲影响时，轴心受压与偏心受压计算中的ψ和η有何区别？
前者计算式为：
Nu=ψγb（RaA/γc+Rg'
Ag'
/γs）；
后者为：
Nu=γb（RaAhe/γc+2RgAjg/γs+Rg'
/γs）。
可见钢筋混凝土轴心受压普通箍筋柱计算承载力时需考虑纵向弯曲系数，后者不用。
而螺旋箍筋柱中螺旋箍筋需换算成体积相等的纵向钢筋面积来进行承载力计算。
轴心受压计算中的ψ为长柱失稳破坏时的临界压力Pc与短柱压坏时的轴心压力Nu的比值，称为纵向弯曲系数。
主要受柱长细比的影响，对矩形截面为λ=Lo/b。
λ≤8时为短柱，可不考虑纵向弯曲系数，ψ≈1。
而偏心受压计算中的η=（eo+f）/eo，考虑的是构件由于侧向挠度而引起的二阶弯矩的影响，称为偏心受压构件考虑纵向挠曲影响的轴向力偏心距增大系数。
也受柱长细比的影响，对矩形截面为λ=Lo/h≤8，对圆形截面为λ=Lo/d≤7时构件为短柱，η=1。
其他情况下，η=1/（1-γcNjLo²
/10αeEhIhγb），其中αe为考虑偏心距对η值的影响系数，即αe=0.1/（0.3+eo/h）+0.143，eo/h≥1时，取αe=0.22。
六、简述我国常用锚具的种类、工作原理、适用场合及相应的优缺点（10分）
（1）锥形锚。
依靠摩阻力锚固的锚具。
主要用于钢丝束的锚固。
优点是锚固面积小，便于在梁体上分散布置，缺点是锚固时钢丝的回缩量大，应力损失较其他锚具大，不能重复张拉和接长。
（2）墩头锚。
依靠钢丝的镦粗头承压进行锚固。
主要用于直线式钢丝束的锚固，也可锚固直径14mm以下的直线式钢筋束。
优点是锚固可靠，不滑丝，应力损失小。
缺点是筋束张拉吨位大，钢丝数多，施工麻烦。
（3）钢筋螺纹锚具。
依靠钢筋螺纹承压进行锚固。
主要用于预应力筋束为高强粗钢筋时。
优点是锚固可靠，施工方便，预应力损失小，能重复张拉。
（4）夹片锚具。
主要用于锚固钢绞线筋束。
其中钢绞线夹片锚和扁型夹片锚具主要是靠摩阻力进行锚固，一端张拉时固定端采用的压花锚具主要靠粘结力锚固，挤压锚具主要靠摩阻力。
1、试述钢筋混凝土和全预应力混凝土简支受弯构件的主要设计步骤，并对各自的设计特点进行对比分析（25分）（2002、2004B）（步骤可适当简化，本答案只作参考）
钢筋混凝土受弯构件主要设计步骤：
（1）根据设计要求，参照已有设计的图纸和资料，选定构件的截面型式与相应尺寸。
（2）根据结构可能出现的荷载组合，计算控制截面最大的设计弯矩和剪力。
（3）对于控制截面进行受拉钢筋计算。
（4）腹筋设计，包括箍筋和弯起钢筋及斜筋设计。
（5）斜截面抗剪强度验算。
（6）施工阶段应力验算。
（7）最大裂缝宽度验算。
（8）梁跨中挠度验算。
全预应力混凝土简支受弯构件的主要设计步骤：
（3）根据正截面抗弯要求和已初定的混凝土截面尺寸，估算预应力钢筋的数量并进行合理布置
（4）计算主梁截面几何特性
（5）计算预应力筋的张拉控制应力，估算各项合理损失并计算各阶段相应的有效预应力
（6）进行施工和使用阶段的应力验算
（7）进行正截面、斜截面强度验算
（8）进行主梁的变形计算
（9）进行锚端局部承受计算与锚固区设计
七、钢筋混凝土深梁与普通混凝土梁在破坏形态、配筋构造和内力计算等方面有何差异？
（1）破坏形态上。
钢筋混凝土深梁主要是弯曲破坏、剪压破坏、局部承压破坏和锚固破坏。
普通钢筋混凝土梁正截面上主要是少筋、超筋梁破坏和适筋梁破坏，斜截面上主要是斜拉破坏、斜压破坏和剪压破坏。
（2）配筋构造上。
对于钢筋混凝土深梁，纵向受拉钢筋宜均匀布置在深梁下边缘以上0.2h的高度范围内，下部纵向钢筋应全部伸入支座且应可靠地锚固，不得在跨间弯起或截断。
对于荷载作用在顶部的深梁，在端支座处应设置附加水平钢筋和附加竖向钢筋，其范围为0.3hx0.5h。
普通混凝土梁则主要是纵筋，箍筋，架立筋等，纵筋按计算要求确定，箍筋一般满足规范构造要求既可。
（3）内力计算方面。
简支梁与普通钢筋混凝土简支梁类似，以支座反力推算截面上的弯矩和剪力。
连续梁的内力计算，跨高比较小，作用在深梁上的荷载主要通过压缩刚度和剪切刚度直接传到支座上，因此弯矩和剪力与一般连续梁不同，其跨中正弯矩比一般连续梁大，而支座负弯矩偏小，且随跨高比和跨度的不同而变化，计算应考虑剪切变形的影响，按弹性力学方法计算。
2、普通箍筋柱与钢筋混凝土梁中都设置有箍筋，两者的箍筋在设计和作用方面有何不同之处？
（10分）（1997、2002）
3、钢结构常用的连接方式有哪些？
简述各连接方式的构造和受力特点（1997、2000、2001、2002）（15分）
焊接连接、铆钉连接、普通螺栓连接和高强度螺栓连接
焊接连接有三种形式，具体为对接、搭接和角接。
对接的受力特点是传力均匀，没有显著的应力集中，对承受动力荷载有利。
搭接和角接的受力特点是焊缝处应力集中现象较为严重，在反复荷载下易疲劳。
铆钉连接主要连接形式为对接、搭接和角接。
对接受力情况对称，内力传递不会产生偏心，不会发生挠曲和转动，承载能力较高。
搭接受力会产生挠曲和转动，承载力较低。
角接受力平均，但承载力小。
普通螺栓连接分为剪力螺栓连接和拉力螺栓连接。
前者依靠螺杆的承压和抗剪传递垂直于螺杆的外力；
后者依靠螺杆受拉传递平行于螺杆的外力。
高强螺栓连接分为摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓，前者只靠被连接构件接触面之间摩擦力传力，后者除靠摩擦力外，还依靠杆身的承压和抗剪传力。
4、试以预应力度为基础，对配筋混凝土结构进行分类，并简述各类配筋混凝土结构的受力特点（97、2002）（10分）
按预应力度加筋混凝土结构可分为：
（1）全预应力混凝土结构，λ≥1，其受力特点为：
沿预应力筋方向的正截面不出现拉应力，不出现裂缝，全截面受压。
（2）部分预应力混凝土结构，0<
（3）钢筋混凝土结构，λ=0，其受力特点为：
受拉区混凝土很快达到其极限拉应变，出现裂缝，拉力主要由钢筋承受，只至钢筋屈服，受压区混凝土最终压碎破坏。
一、钢筋混凝土受弯构件及预应力混凝土受弯构件对其组成材料的物理力学性能有何要求？
简述其原因。
（15分）
钢筋混凝土受弯构件：
（2001年、2003年A、2003年B）
对混凝土的要求：
徐变会使构件变
升级会员 