自考結構設計原理復習、試題及答案匯總-資料下載頁

　　

【正文】 荷載的結構物。焊接應力────鋼結構在焊接過程中，由于構件局部受到高溫作用，焊縫冷卻時收縮又不一致，從而在構件內部引起內應力和初變形，這種內應力稱為焊接應力。鋼板梁────鋼板梁是由鋼板、角鋼等通過焊接或鉚接而組成的工字形截面梁，適用于跨徑較大或彎矩較大的場合，是一種應用很廣的受彎構件。總體失穩────當荷載增加到某一數值，梁不能再繼續保持其原來的穩定平衡狀態，在這種情況下，即使受到非常小的干擾力，也會使梁發生顯著的側向彎曲和扭轉，而且當這種干擾力消失之后，它也不能再恢復原來的位置和形狀，通常將這種彎扭屈曲現象稱為梁的總體失穩。（四）簡答題鋼結構和其它材料的結構相比，有哪些特點？答：鋼材輕而強度高；鋼材的塑性和韌性好；鋼材材質均勻；鋼材具有可焊性；鋼結構制造簡便、施工方便、工業化程度高；鋼材耐腐蝕性差；鋼結構的耐熱性好，但是防火性差。簡述鋼結構各種連接方法的特點？答：焊接是目前鋼結構中最主要的連接方法。它具有不削弱構件截面，剛性好，構造簡單，施工便捷，并可采用自動化操作等優點。缺點是焊接時會產生殘余應力和變形，連接處的塑性和韌性較差。鉚釘連接因費料費工，使用很不方便，但因鉚釘連接的塑性和韌性比焊接好，工作可靠，對經常承受動力荷載的結構仍被廣泛采用。普通螺栓連接裝拆方便，施工簡單，主要用于結構的安裝連接和臨時性結構。高強螺栓連接具有強度高、工作可靠、安裝簡便迅速等優點，是用于永久性結構的一種優良連接方法。栓焊連接，兼有高強螺栓連接與焊接優點，也常用于橋梁建筑中。高強螺栓相對于鉚接結構而言其主要優點是什么？答：主要優點有：安裝迅速，有利于戰備；連接緊密，不易松動；受力性能好，耐疲勞強度高；便于施工，便于養護；每個高強螺栓能傳遞的力比同直徑的鉚釘約大30%，傳遞同樣大小的內力所需高強螺栓數目少于鉚釘，其拼接板和節點板尺寸也相應減小，節省了鋼材。簡述節點設計的原則？答：在設計節點構造時，應盡可能使同一節點的各桿截面的重心軸交于一點，以避免由于偏心的影響而增加桿件的次應力；為了使桿件端頭的連接螺栓受力均勻，應當使螺栓群的重心布置在桿件截面的重心軸上；為了使節點構造剛勁些，同時還為使節點板的用料較少，應將各桿件端頭布置得盡量靠攏；桿件及節點板工地連接的螺栓孔眼，都是用機器樣板鉆制成的，這些螺栓孔位置應盡量與工廠已有的機器樣板的栓孔位置相符，以利加工和安裝；節點外形應力求設計得緊湊、簡單，不宜有凹角，以免受力不良；，以免桿件端部被拉裂；為了便于使同類型的桿件可以互換，除使這些桿件的實際長度一致外，還應使桿件端部的工地螺栓孔布置也一致。 第五篇 鋼─混凝土組合構件一、學習重點本篇包括：第二十三章 鋼─混凝土組合梁，第二十四章 鋼管混凝土構件。將鋼梁與鋼筋混凝土板，以抗剪連接件可靠地連接起來，形成整體共同工作的受彎構件，稱為鋼─混凝土組合梁。抗剪連接件是鋼筋混凝土板與鋼梁共同作用的基礎，是兩者能否共同工作的關鍵。本章對鋼─混凝土組合梁的計算原理、截面設計及其抗剪連接件的設計等進行了較系統介紹，對抗剪連接件的構造提出了要求，必須掌握。鋼管混凝土就是將混凝土填入薄壁鋼管內，形成一個整體共同受力的結構。其工作原理是借助鋼管對核心混凝土的套箍強化作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態，從而使其具有更高的抗壓強度和變形能力。同時，又借助于內填混凝土增強了鋼管壁的局部穩定性。本章就鋼管混凝土的工作原理、構件的計算方法及其構造要求等作了系統介紹，要求掌握。 二、復習題 （一）填空題 鋼─混凝土組合構件具有 承載能力高 、 剛度大 、 延性良好 的結構性能，而且還具有良好的 技術經濟效益 。 鋼─混凝土組合構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 。組合梁的溫度應力主要來自 鋼梁和混凝土溫度的差異 。對于組合梁的截面驗算，包括 應力驗算 、 變形驗算 和 穩定性驗算 ，驗算應結合組合梁的施工方法進行。抗剪連接件主要用來承受混凝土橋面板與鋼梁接觸面之間的 縱向剪力 ，抵抗二者之間的 相對滑移 ，除此之外，它還可以防止鋼筋混凝土板與鋼梁之間由于剛度不同而產生的 掀起效應 。機械結合的抗剪連接件常用的有以下三種： 彎起鋼筋連接件 、 型鋼連接件 、 栓釘 ，其中栓釘和型鋼連接件屬于剛性連接件，彎起鋼筋連接件屬于柔性連接。鋼管混凝土構件是由 薄壁鋼管 和 填入其內的混凝土 組成。影響鋼管混凝土框架柱極限承載能力的主要因素有： 長細比 、 偏心率 、 柱端的約束條件 、 沿柱身的彎矩梯度 。鋼─混凝土組合梁的計算方法，可分為彈性理論計算方法以及考慮截面塑性變形發展的塑性計算方法。《公路橋規》（JTJ 02586）對鋼─混凝土組合梁，采用的是 彈性理論計算方法（即容許應力法） 。 （二）名詞解釋 鋼─混凝土組合構件────是采用鋼材和混凝土（包括鋼筋混凝土）組合，并通過可靠措施使之形成整體受力的構件。它是鋼結構專家和混凝土結構專家密切協作而研制出來的具有良好工作性能的結構構件。 鋼管混凝土────鋼管混凝土就是將混凝土填入薄壁圓形鋼管內，由鋼管對核心混凝土實行套箍強化的一種約束混凝土。 （三）簡答題與鋼板梁相比，鋼─混凝土組合梁有哪些特點？答：充分發揮了鋼材和混凝土材料的各自材料特性；節約鋼材，由于鋼筋混凝土板參與鋼板梁共同工作，提高了梁的承載能力，減少了鋼板梁上翼板的截面，節省了鋼材，增大了梁的剛度，由于鋼筋混凝土板有效參加工作，組合梁的計算截面較鋼板梁大，增加了梁的剛度，減少了主梁撓度（組合梁的受壓翼板為較寬大的鋼筋混凝土板，增強了梁的側向剛度，防止了在使用荷載作用下扭曲失穩傾向）；組合梁可利用已安裝好的鋼梁支模板，現澆混凝土板；組合梁橋在活荷載作用下比鋼梁橋的噪音小，在城市中采用組合梁橋更合適。簡述鋼管混凝土的基本原理？答：鋼管混凝土的基本原理是借助鋼管對混凝土的套箍（約束）強化作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態，從而使核心混凝土具有更高的抗壓強度和變形能力，同時，又借助于內填混凝土增強鋼管壁的局部穩定性。簡述鋼管混凝土在施工工藝方面的獨特優點？ 答：鋼管本身就是耐側壓的模板，因而，澆灌混凝土可省去支、拆模板的工作和材料；鋼管兼有縱向鋼筋和橫向箍筋的作用，制作鋼管遠比制作鋼筋骨架省工省料；鋼管本身又是勁性承重骨架，可以先安裝空鋼管再填灌混凝土，可以簡化支架、節省材料、縮短工期。《結構設計原理》試題1一、單項選擇題1．配螺旋箍筋的鋼筋混凝土柱，其其核心混凝土抗壓強度高于單軸混凝土抗壓強度是因為 【 C 】A. 螺旋箍筋參與混凝土受壓 B. 螺旋箍筋使混凝土密實C. 螺旋箍筋橫向約束了混凝土 D. 螺旋箍筋使縱向鋼筋參與受壓更強 2．鋼筋混凝土軸心受拉構件極限承載力Nu有哪項提供 【 B 】A. 混凝土 B. 縱筋C. 混凝土和縱筋 D. 混凝土、縱筋和箍筋 3．混凝土在空氣中結硬時其體積 【 B 】A. 膨脹 B. 收縮 C. 不變 D. 先膨脹后收縮 4．兩根適筋梁，其受拉鋼筋的配筋率不同，其余條件相同，正截面抗彎承載力Mu【 A 】A. 配筋率大的，Mu大 B. 配筋率小的，Mu大C. 兩者Mu相等 D. 兩者Mu接近 5．鋼筋混凝土結構中要求鋼筋有足夠的保護層厚度是因為 【 D 】A. 粘結力方面得考慮 B. 耐久性方面得考慮C. 抗火方面得考慮 D. 以上3者 6．其他條件相同時，鋼筋的保護層厚度與平均裂縫間距、裂縫寬度（指構件表面處）的關系是 【 A 】A. 保護層愈厚，平均裂縫間距愈大，裂縫寬度也愈大B. 保護層愈厚，平均裂縫間距愈小，裂縫寬度也愈小C. 保護層愈厚，平均裂縫間距愈小，但裂縫寬度愈大D. 保護層厚度對平均裂縫間距沒有影響，但保護層愈厚，裂縫寬度愈大 7．鋼筋混凝土梁截面抗彎剛度隨荷載的增加以及持續時間增加而 【 B 】 A. 逐漸增加 B. 逐漸減少 C. 保持不變 D. 先增加后減少 8．減小預應力鋼筋與孔壁之間的摩擦引起的損失σs2的措施是 【 B 】 A. 加強端部錨固 B. 超張拉 C. 采用高強鋼絲 D. 升溫養護混凝土 9．預應力混凝土在結構使用中 【 C 】A. 不允許開裂 B. 根據粘結情況而定C. 有時允許開裂，有時不允許開裂 D. 允許開裂 10． 混凝土結構設計中鋼筋強度按下列哪項取值 【 D 】A. 比例極限 B. 強度極限C. 彈性極限 D. 屈服強度或條件屈服強度 二、填空題11. 所謂混凝土的線性徐變是指徐變變形與 初應變 成正比。12. 鋼筋經冷拉時效后，其屈服強度提高，塑性 減小 ，彈性模量減小。13. 在雙筋矩形截面梁的基本公式應用中，應滿足下列適用條件：①ξ≤ξb；②x≥2a’，其中，第①條是為了防止梁破壞時受拉筋不屈服；第②條是為了防止 壓筋 達不到抗壓設計強度。14. 梁內縱向受力鋼筋的彎起點應設在按正截面抗彎計算該鋼筋強度全部發揮作用的截面以外h0／2處，以保證 斜截面抗彎 ；同時彎起鋼筋與梁中心線的交點應位于按計算不需要該鋼筋的截面以外，以保證正截面抗彎。15. 其他條件相同時，配筋率愈大，平均裂縫間距愈小，平均裂縫寬度愈 小 。其他條件相同時，混凝土保護層愈厚，平均裂縫寬度愈大。16. 當截面 內力大 且截面受限時，梁中可配受壓鋼筋。17. 在一定范圍內加大配箍率可提高梁的 斜截面 承載力。18. 截面尺寸和材料品種確定后，在 rmin≤r≤rmax 條件下，受彎構件正截面承載力隨縱向受拉鋼筋配筋率r的增加而增大。19. 為避免少筋梁破壞，要求 r≥rmin 。20. 受扭構件的箍筋必須是 封閉式 的。三、判斷題21. 混凝土中配置鋼筋的唯一作用是提高構件的承載力。 【 】22. 在一向受壓另一向受拉應力狀態下，混凝土抗壓強度降低。 【 √ 】23. 混凝土結構設計中，寧可超配筋也不可少配筋。 【 】24. 對于受壓構件，截面彎矩和軸力越大越不利。 【 】25. 鋼筋混凝土板一般配有縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋和分布鋼筋。 【 】26. 在適筋范圍內的鋼筋混凝土受彎構件中，提高混凝土強度等級對于提高正截面抗彎承載力的作用是不很明顯的。 【 √ 】27. 最大配箍率是通過限制構件最大截面尺寸實現的。 【 】28. 鋼筋混凝土梁中配置足量的縱向受力鋼筋可以避免斜截面破壞。 【 】29. 鋼筋混凝土受扭構件中必須配置受扭縱筋和箍筋。 【 √ 】30. 軸心受拉構件中縱向鋼筋的搭接，都必須加焊，不能采用非焊接的搭接接頭。30. 【 】四、簡答題31. 預應力混凝土結構中的預應力損失主要有那些？ ——主要有：錨具變形損失，摩擦損失，溫差損失，鋼筋應力松弛損失，混凝土徐變損失，擠壓損失32. 簡述混凝土結構中裂縫的種類（裂縫產生的原因）。——作用效應產生的裂縫；外加變形和約束變形產生的裂縫；鋼筋銹蝕產生的裂縫。33. 簡述我國國內對配筋混凝土的分類方法。——分為：全預應力混凝土；部分預應力混凝土；非預應力混凝土。34. 簡述結構可靠度的概念及采用可靠度設計的理由。——結構可靠度：在規定時間內，在正常設計、施工、使用及維護條件下，結構完成預定功能的概率。理由：結構設計中遇到的結構效應、結構抗力都具有隨機性，因此采用可靠度設計方法更為合理。五、計算題35. 矩形截面單筋梁截面尺寸bh＝200500mm,混凝土C25，縱向受拉鋼筋Ⅱ級，承受彎矩設計值Md=130kNm，進行配筋計算。 解