自考結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理復(fù)習(xí)、試題及答案匯總(存儲(chǔ)版)

　　

【正文】 設(shè)置預(yù)拱度 來(lái)加以消除。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算必須滿足荷載效應(yīng)小于等于截面承載能力，其中荷載效應(yīng)為所考慮荷載組合系的效應(yīng)值，且承載能力要考慮材料安全系數(shù)及工作條件系數(shù)?；炷辆植砍袎旱墓ぷ鳈C(jī)理主要有兩種： 套箍理論 和 剪切理論 ?！豆窐蛞?guī)》規(guī)定，梁的計(jì)算跨徑與梁的高度之比的受彎構(gòu)件稱為 深受彎構(gòu)件 。（二）簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)述深受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算一般都包括哪些內(nèi)容？答：一般包括正截面抗彎承載力計(jì)算、斜截面抗剪承載力計(jì)算和最大裂縫寬度的計(jì)算等三個(gè)方面的內(nèi)容。將配筋混凝土按預(yù)加應(yīng)力的大小可劃分為如下四級(jí)： 全預(yù)應(yīng)力 、 有限預(yù)應(yīng)力 、 部分預(yù)應(yīng)力 和 普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 。國(guó)內(nèi)常用的預(yù)應(yīng)力筋有： 冷拉熱軋鋼筋 、 熱處理鋼筋 、 高強(qiáng)度鋼絲 、 鋼絞線 、 冷拔低碳鋼絲 。第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、學(xué)習(xí)重點(diǎn)在預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，由于施工階段和使用階段構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)不同，因此，必須掌握預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件從張拉鋼筋到加載直至破壞截面的受力過(guò)程。 二、復(fù)習(xí)題 （一）填空題預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，從預(yù)加應(yīng)力到承受外荷載，直至最后破壞，可分為三個(gè)主要階段，即 施工階段 、 使用階段 和 破壞階段 ?！尽繌埨刂茟?yīng)力一般宜定在鋼筋的比例極限之下。簡(jiǎn)述預(yù)應(yīng)力混凝土梁的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟？答：①根據(jù)設(shè)計(jì)要求，參照已有設(shè)計(jì)的圖紙與資料，選定構(gòu)件的截面型式與相應(yīng)尺寸；或者直接對(duì)彎矩最大截面，根據(jù)截面抗彎要求初步估算構(gòu)件混凝土截面尺寸；②根據(jù)結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的荷載組合，計(jì)算控制截面最大的設(shè)計(jì)彎矩和剪力；③根據(jù)正截面抗彎要求和已初定的混凝土截面尺寸，估算預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，并進(jìn)行合理的布置；④計(jì)算主梁截面幾何特性；⑤進(jìn)行正截面與斜截面承載力計(jì)算；⑥確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力，估算各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失并計(jì)算各階段相應(yīng)的有效預(yù)應(yīng)力；⑦按短暫狀況和持久狀況進(jìn)行構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算；⑧進(jìn)行正截面和斜截面的抗裂驗(yàn)算；⑨主梁的變形計(jì)算；⑩錨端局部承壓計(jì)算與錨固區(qū)設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)述部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)內(nèi)容？答：部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：以確定所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋，非預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積及其布置為主要計(jì)算目標(biāo)的截面設(shè)計(jì)；對(duì)初步設(shè)計(jì)的梁進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算（截面復(fù)核）和正常使用極限狀態(tài)計(jì)算（截面驗(yàn)算）。施工時(shí)，應(yīng)精心選抬起塊材，對(duì)砂漿的物理力學(xué)性能（如強(qiáng)度、和易性和保水性等）要有一定的要求，砌筑應(yīng)按錯(cuò)縫進(jìn)行。砂漿的物理力學(xué)性能指標(biāo)是砂漿的 強(qiáng)度 、 和易性 和 保水性 。即按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。鋼桁架是主要承受橫向荷載的空腹式受彎構(gòu)件，其特點(diǎn)是跨越能力大，具有鋼材省、剛度大，制造、運(yùn)輸、拼裝方便，可根據(jù)荷載情況做成各種不同的外形等特點(diǎn)，要了解簡(jiǎn)易鋼桁架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及其設(shè)計(jì)特點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)中目前常用的連接方法有 焊接連接 、 鉚釘連接 、 普通螺栓連接 和 高強(qiáng)螺栓連接 ?！尽烤Y條與構(gòu)件的連接，應(yīng)盡量使中心線交匯于一點(diǎn)，以避免偏心。焊接應(yīng)力────鋼結(jié)構(gòu)在焊接過(guò)程中，由于構(gòu)件局部受到高溫作用，焊縫冷卻時(shí)收縮又不一致，從而在構(gòu)件內(nèi)部引起內(nèi)應(yīng)力和初變形，這種內(nèi)應(yīng)力稱為焊接應(yīng)力。普通螺栓連接裝拆方便，施工簡(jiǎn)單，主要用于結(jié)構(gòu)的安裝連接和臨時(shí)性結(jié)構(gòu)。本章對(duì)鋼─混凝土組合梁的計(jì)算原理、截面設(shè)計(jì)及其抗剪連接件的設(shè)計(jì)等進(jìn)行了較系統(tǒng)介紹，對(duì)抗剪連接件的構(gòu)造提出了要求，必須掌握。對(duì)于組合梁的截面驗(yàn)算，包括 應(yīng)力驗(yàn)算 、 變形驗(yàn)算 和 穩(wěn)定性驗(yàn)算 ，驗(yàn)算應(yīng)結(jié)合組合梁的施工方法進(jìn)行。它是鋼結(jié)構(gòu)專家和混凝土結(jié)構(gòu)專家密切協(xié)作而研制出來(lái)的具有良好工作性能的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。14. 梁內(nèi)縱向受力鋼筋的彎起點(diǎn)應(yīng)設(shè)在按正截面抗彎計(jì)算該鋼筋強(qiáng)度全部發(fā)揮作用的截面以外h0／2處，以保證 斜截面抗彎 ；同時(shí)彎起鋼筋與梁中心線的交點(diǎn)應(yīng)位于按計(jì)算不需要該鋼筋的截面以外，以保證正截面抗彎。三、判斷題21. 混凝土中配置鋼筋的唯一作用是提高構(gòu)件的承載力。 【 】29. 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件中必須配置受扭縱筋和箍筋。理由：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的結(jié)構(gòu)效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力都具有隨機(jī)性，因此采用可靠度設(shè)計(jì)方法更為合理。34. 簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)可靠度的概念及采用可靠度設(shè)計(jì)的理由。 【 √ 】27. 最大配箍率是通過(guò)限制構(gòu)件最大截面尺寸實(shí)現(xiàn)的。19. 為避免少筋梁破壞，要求 r≥rmin 。12. 鋼筋經(jīng)冷拉時(shí)效后，其屈服強(qiáng)度提高，塑性 減小 ，彈性模量減小?！豆窐蛞?guī)》（JTJ 02586）對(duì)鋼─混凝土組合梁，采用的是 彈性理論計(jì)算方法（即容許應(yīng)力法） 。 鋼─混凝土組合構(gòu)件從截面布置上可分為兩類： 一類是鋼材外露 、 另一類是鋼材埋置在混凝土內(nèi) 。將鋼梁與鋼筋混凝土板，以抗剪連接件可靠地連接起來(lái)，形成整體共同工作的受彎構(gòu)件，稱為鋼─混凝土組合梁。缺點(diǎn)是焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形，連接處的塑性和韌性較差?！尽夸摬牡睦鋸澬阅苁呛饬夸摬脑诔叵聫澢庸ぎa(chǎn)生塑性變形時(shí)對(duì)出現(xiàn)裂紋的抵抗能力的一項(xiàng)指標(biāo)，同時(shí)，鋼材的冷彎性能也是反映鋼材在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下塑性變形能力和質(zhì)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 （二）判斷題主桁架是桁架梁橋的主要承重結(jié)構(gòu)，它是由上、下弦桿和腹桿組成。鋼材選用的原則應(yīng)該是既能 使結(jié)構(gòu)安全可靠地滿足要求、盡最大可能節(jié)約鋼材 ，又要 降低造價(jià) 。第四篇 鋼結(jié)構(gòu)一、學(xué)習(xí)重點(diǎn)本篇內(nèi)容包括第十八章 鋼結(jié)構(gòu)基本概念，第十九章 鋼結(jié)構(gòu)的材料，第二十章 鋼結(jié)構(gòu)的連接，第二十一章 鋼桁架構(gòu)件，第二十二章 鋼板梁。缺點(diǎn)有：因砌體的強(qiáng)度較低，故構(gòu)件截面尺寸大，造成自重很大；砌筑工作相當(dāng)繁重，操作主要依靠手工方式，機(jī)械化程度低，施工周期長(zhǎng)；砌體是靠砂漿的粘合作用將塊材形成整體的，砂漿和塊材之間的粘結(jié)力相對(duì)較弱，抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度很低，抗震性能也差。工程上依據(jù)石料的開采方法、形狀、尺寸和表面粗糙程度不同，分為 片石 、 塊石 、 粗料石 。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋────是指由單根或多根高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線或粗鋼筋，沿其全長(zhǎng)涂有專用防腐油脂涂料層和外包層，使之與周圍混凝土不建立粘結(jié)力，張拉時(shí)可沿縱向發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋。缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反拱過(guò)大，在恒載小、活荷載大、預(yù)加力大、且在持續(xù)荷載長(zhǎng)期作用下，使梁的反拱不斷增長(zhǎng)，影響行車順適；當(dāng)預(yù)加力過(guò)大時(shí)，錨下混凝土橫向拉應(yīng)變超出了極限拉應(yīng)變，易出現(xiàn)沿預(yù)應(yīng)力鋼筋縱向不能恢復(fù)的水平裂縫。張拉控制應(yīng)力────張拉控制應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固前張拉鋼筋的千斤頂所顯示的總拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積，所求得的鋼筋應(yīng)力值。預(yù)應(yīng)力混凝土梁的抵抗彎矩是由基本不變的 預(yù)加力 與隨外彎矩變化而變化的 內(nèi)力偶臂 的乘積所組成。而錨固長(zhǎng)度則是使鋼筋充分發(fā)揮強(qiáng)度所需的鋼筋最短埋入長(zhǎng)度。為了獲得強(qiáng)度高和收縮、徐變小的混凝土，應(yīng)采取哪些措施？答：為了獲得強(qiáng)度高和收縮、徐變小的混凝土，應(yīng)盡可能地采用高標(biāo)號(hào)水泥，減少水泥用量，降低水灰比，選用優(yōu)質(zhì)堅(jiān)硬的骨料，并注意采取以下措施：嚴(yán)格控制水灰比；注意選用高標(biāo)號(hào)水泥；注意選用優(yōu)質(zhì)活性摻合料；加強(qiáng)振搗與養(yǎng)護(hù)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土，不僅要求高強(qiáng)度，而且還要求能 快硬 、 早強(qiáng) ，以便能及早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工進(jìn)度，提高設(shè)備、模板等利用率。要能有效地建立預(yù)應(yīng)力，則必須采用高強(qiáng)度鋼材和較高等級(jí)的混凝土。短梁的破壞特征基本上介于深梁和普通梁之間。第十一章 深受彎構(gòu)件一、學(xué)習(xí)重點(diǎn) 深受彎構(gòu)件的概念，深梁的破壞形態(tài)，短梁的破壞形態(tài)，了解深受彎構(gòu)件的計(jì)算方法。局部承壓試件的抗壓強(qiáng)度 遠(yuǎn)高于 同樣承壓面積的棱柱體抗壓強(qiáng)度（全截面受壓）。在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)中，其強(qiáng)度計(jì)算決定了構(gòu)件設(shè)計(jì)尺寸、材料、配筋量及鋼筋布置，以保證截面承載能力要大于荷載效應(yīng)；計(jì)算方法分截面設(shè)計(jì)和截面復(fù)核兩種方法。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，按其產(chǎn)生的原因可分為以下幾類： 由荷載效應(yīng)引起的裂縫 、 由外加變形或約束變形引起的裂縫 和 鋼筋銹蝕裂縫 。可對(duì)受拉構(gòu)件施加一定的 預(yù)應(yīng)力 ，以改善受拉構(gòu)件的抗裂性能。故可按大偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)述沿周邊均勻配筋的圓形截面偏心受壓構(gòu)件其正截面承載力計(jì)算采用了哪些基本假定？答：①截面應(yīng)變分布符合平截面假定；②構(gòu)件達(dá)到破壞時(shí)，；③受壓區(qū)混凝土應(yīng)力分布采用等效矩形應(yīng)力圖，應(yīng)力集度為軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度；④不考慮受拉區(qū)混凝土參加工作，拉力由鋼筋承受；⑤鋼筋視為理想的彈塑性體?！尽獭科氖軌簶?gòu)件在荷載作用下，構(gòu)件截面上只存在軸心壓力。對(duì)圓形截面偏心受壓構(gòu)件，應(yīng)掌握其計(jì)算的基本假定，了解計(jì)算原理及計(jì)算圖式，能運(yùn)用試算法進(jìn)行截面設(shè)計(jì)與截面復(fù)核?！尽吭谳S心受壓構(gòu)件配筋設(shè)計(jì)中，縱向受壓鋼筋的配筋率越大越好。本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)在螺旋箍筋柱方面，特別要注意《公路橋規(guī)》對(duì)螺旋箍筋柱計(jì)算的有關(guān)規(guī)定。這種破壞的特征與受彎構(gòu)件超筋梁相類似，屬于脆性破壞的范疇。……………………………………………………【】對(duì)不同的配筋強(qiáng)度比，少筋和適筋，適筋和超筋的界限位置相同。極限扭矩和抗扭剛度的大小在很大程度上取決于 抗扭鋼筋 的數(shù)量。第五章 受扭構(gòu)件承載力計(jì)算一、學(xué)習(xí)重點(diǎn) 本章簡(jiǎn)要介紹了鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的破壞特征和《公路橋規(guī)》關(guān)于受扭構(gòu)件的承載力計(jì)算公式及其適用條件。簡(jiǎn)述無(wú)腹筋簡(jiǎn)支梁沿斜截面破壞的三種主要形態(tài)？答：斜拉破壞：在荷載作用下，梁的剪跨段產(chǎn)生由梁底豎直裂縫沿主壓應(yīng)力軌跡線向上延伸發(fā)展而成斜裂縫。抵抗彎矩圖────抵抗彎矩圖又稱材料圖，就是沿梁長(zhǎng)各個(gè)正截面按實(shí)際配置的總受拉鋼筋面積能產(chǎn)生的抵抗彎矩圖，即表示個(gè)正截面所具有的抗彎承載力。（二）判斷題在斜裂縫出現(xiàn)前，箍筋中的應(yīng)力就很大，斜裂縫出現(xiàn)后，與斜裂縫相交的箍筋中的應(yīng)力突然減小，起到抵抗梁剪切破壞的作用。第二步：首先計(jì)算“翼緣”梁部分（也稱第二部分截面），求受拉鋼筋面積。m150 KNm故需要采用雙筋截面。m。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，拉區(qū)的裂縫開展不寬，延伸不高，破壞是突然的，沒有明顯的預(yù)兆。不同的受力階段，中和軸的位置及內(nèi)力偶臂是不同的。最大配筋率────當(dāng)配筋率增大到使鋼筋屈服彎矩約等于梁破壞時(shí)的彎矩時(shí)，受拉鋼筋屈服與壓區(qū)混凝土壓碎幾乎同時(shí)發(fā)生，這種破壞稱為平衡破壞或界限破壞，相應(yīng)的配筋率稱為最大配筋率。T形截面按受壓區(qū)高度的不同可分為兩類： 第一類T形截面 和 第二類T形截面 。 二、復(fù)習(xí)題 （一）填空題鋼筋混凝土受彎構(gòu)件常用的截面型式有 矩形 、 T形 和 箱形 等。作用代表值包括作用 標(biāo)準(zhǔn)值 、 準(zhǔn)永久值 和 頻遇值 。作用是指使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形、應(yīng)力和應(yīng)變的所有原因，它分為 直接 作用和 間接 作用兩種。學(xué)習(xí)本章的目的是為了使讀者了解設(shè)計(jì)規(guī)范的要求及原則。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到棱柱體強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)力應(yīng)變曲線的斜率已接近于水平，試件表面出現(xiàn)不連續(xù)的常見裂縫?！尽獭浚ㄈ┟~解釋混凝土的立方體強(qiáng)度────我國(guó)《公路橋規(guī)》規(guī)定以每邊邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在20℃177。鋼筋和混凝土這兩種力學(xué)性能不同的材料能夠有效地結(jié)合在一起共同工作，其主要原因是： 鋼筋和混凝土之間具有良好的粘結(jié)力 、 鋼筋和混凝土的溫度線膨脹系數(shù)接近 和 混凝土對(duì)鋼筋起保護(hù)作用 。本課程的主要內(nèi)容取材于我國(guó)現(xiàn)行的《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ D602004）、《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D612005）、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D622004）、《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 02586）。 三、復(fù)習(xí)題 （一）填空題在鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋的作用是 替混凝土受拉 或 協(xié)助混凝土受壓 。（二）判斷題素混凝土的承載能力是由混凝土的抗壓強(qiáng)度控制的?；炷恋氖湛s────混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土的收縮。表面縱向裂縫把混凝土棱柱體分成若干個(gè)小柱，荷載由裂縫處的摩擦咬合力及小柱體的殘余強(qiáng)度所承受。結(jié)構(gòu)能夠滿足各項(xiàng)功能要求而良好地工作，稱為結(jié)構(gòu) 可靠 ，反之則稱為 失效 ，結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)是處于可靠還是失效的標(biāo)志用 極限狀態(tài) 來(lái)衡量。我國(guó)《公路橋規(guī)》根據(jù)橋梁在施工和使用過(guò)程中面臨的不同情況，規(guī)定了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三種狀況： 持久 狀況、 短暫 狀況和 偶然 狀況。第三章 受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算一、學(xué)習(xí)重點(diǎn) 受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算是全書的重點(diǎn)之一。梁內(nèi)的鋼筋常常采用骨架形式，一般分為 綁扎鋼筋骨架 和 焊接鋼筋骨架 兩種形式。……………………………………………………………………………【√】當(dāng)梁截面承受異號(hào)彎矩作用時(shí)，可以采用單筋截面。當(dāng)梁的配筋率由逐漸減小，梁的工作特性也從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)逐漸向素混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)渡，所以，可按采用最小配筋率的鋼筋混凝土梁在破壞時(shí)，正截面承載力等于同樣截面尺寸、同樣材料的素混凝土梁正截面開裂彎矩標(biāo)準(zhǔn)值的原則確定。隨著裂縫的開展，壓區(qū)混凝土塑性變形的發(fā)展，以及粘結(jié)力的逐漸破壞，均使梁的剛度不斷降低。（五）計(jì)算題已知一鋼筋混凝土單筋矩形截面梁，截面尺寸bh=250mm500mm（h0=455mm），截面處彎矩組合設(shè)計(jì)值Md=115KN解：本題為雙筋矩形截面梁截面設(shè)計(jì)的第一種類型題，請(qǐng)按照以下步驟進(jìn)行計(jì)算：說(shuō)明：在不允許增加梁的截面尺寸和提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)的情況下，如單筋梁出現(xiàn)超筋，則可采用按雙筋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。已知一鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁，其截面尺寸為bh=200mm400mm，采用C30混凝土（）和HRB335級(jí)鋼筋（，），承受的彎矩組合設(shè)計(jì)值，受壓區(qū)已經(jīng)配置了2根直徑為16mm的受壓鋼筋。求受拉鋼筋截面面積。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件沿斜截面的主要破壞形態(tài)有