精品資料（2021-2022年收藏）結(jié)構設計原理考試

1、結(jié) 構 設 計 原 理 課 程一、 填空題1、 在鋼筋混凝土的構件中鋼筋的作用是替混凝土受拉或協(xié)助混凝土受壓。2、 混凝土的變形可分為兩類：受力變形和體積變形。3、 鋼筋混凝土結(jié)構使用的鋼筋，不僅要強度高，而且要有良好的塑性和可焊性，同時還要求于混凝土有較好的粘結(jié)性能。4、 結(jié)構能夠滿足各項功能要求而良好的工作，稱為結(jié)構可靠，反之則稱為失效，結(jié)構工作狀態(tài)是處于可靠還是失效的標志用極限狀態(tài)來衡量。5、 國際上一般將結(jié)構的極限狀態(tài)分為三類：承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)、破壞-安全極限狀態(tài)。6、 公路橋涵設計中采用的荷載有如下幾類：永久荷載、偶然荷載、和可變荷載。7、 一般把箍筋和彎起(斜)鋼

2、筋統(tǒng)稱為梁的腹筋，把配有縱向受力鋼筋和腹筋的梁稱為有腹鋼筋。8、 鋼筋混凝土沿斜截面的主要破壞形態(tài)有斜壓破壞、斜拉破壞、和剪壓破壞等。9、 影響有腹鋼筋斜截面抗剪能力的主要因素有：剪跨比、混凝土強度、縱向受拉鋼筋配筋率和箍筋數(shù)量及強度。10、 對于斜拉和斜壓破壞，一般是采用截面限制條件和一定的構造限制予以解決。11、 對于已經(jīng)設計好的等高度鋼筋混凝土簡支梁進行全梁承載能力校核，就是進一步檢查梁延長度上的正截面抗彎承載力、斜截面抗剪承載力、斜截面抗彎承載力是否滿足要求。12、 鋼筋混凝土的構件抗扭性能的兩個重要衡量指標是：構件的開裂扭矩和構件的破壞扭矩。13、 在純扭作用下，構件的裂縫總是與構件

3、縱軸成45度方向發(fā)展。14、 矩形截面受扭構件的開裂扭矩，只能近似的采用塑性材料的應力圖形進行計算，同時通過試驗來加以校正。15、 根據(jù)扭矩和抗扭鋼度的大小在很大程度上取決于抗扭鋼筋的數(shù)量。16、 縱筋的數(shù)量、強度和箍筋的數(shù)量、強度的比例對抗扭強度有一定得的影響。17、 T形截面可看作是由簡單矩形截面所組成的復雜截面，每個矩形截面所受的扭矩，可根據(jù)各自的抗扭剛度按正比例進行分配。18、 由于箱形截面具有抗扭剛度大、能承受異號彎矩、底部平整美觀等優(yōu)點，因此在連續(xù)梁橋、曲線梁橋和城市高架橋中得以廣泛采用。19、 按照構件的長細比不同，軸心受壓構件可分為短柱和長柱兩種。20、 在長柱破壞前，橫向撓度

4、增加得很快，使長柱的破壞來的比較突然，導致失穩(wěn)破壞。21、 縱向彎曲系數(shù)主要與構件的長細比有關。22、 可用受壓區(qū)界限高度或受壓區(qū)高度界限系數(shù)來判別兩種不同偏心受壓破壞形態(tài)。23、 鋼筋混凝土偏心受壓構件按長細比可分為長柱，短柱和細長柱。24、 實際工作中最常遇到的是長柱，由于最終破壞是材料破壞，因此，在設計計算中須考慮構件側(cè)向撓度而引起的二階彎矩的影響。25、 試驗研究表明，鋼筋混凝土圓形截面偏心受力構件的破壞，最終表現(xiàn)為受壓區(qū)混凝土壓碎。26、 當縱向拉力作用線與構件截面形心軸線相重合時，此構件為軸心受拉構件。27、 當縱向拉力作用線偏離構件截面形心軸線時，或者構件上既作用有拉力，同時又作

5、用有彎矩時，則為偏心受拉構件。28、 可對受拉構件施加一定的預應力，以改善受拉構件的抗裂性能。29、 在進行施工階段驗算時，因根據(jù)可能出現(xiàn)的施工荷載進行內(nèi)力組合。30、 鋼筋混凝土結(jié)構的裂縫，按其產(chǎn)生的原因可分為以下幾類：由荷載效應引起的裂縫、由外加變形或約束變形引起的裂縫和鋼筋銹蝕裂縫。31、 裂縫寬度的計算三種計算理論法：粘結(jié)滑移理論、無滑移理論、和綜合理論。32、 將加筋混凝土按預應力的大小可劃分為如下四級全預應力、有限預應力、部分預應力和普通鋼筋混凝土結(jié)構。33、 摩擦損失，主要由于管道的彎曲和管道的位置偏差兩部分影響所產(chǎn)生。34、 預應力混凝土受彎構件的撓度，是由偏心預加力引起的上撓

6、度和外荷載所產(chǎn)生的下?lián)隙葍刹糠炙M成的。35、 預應力混凝土梁的抵抗彎矩是由基本不變的預加力與隨外彎矩變化而變化的內(nèi)力偶臂的乘積所組成。36、 無粘結(jié)預應力混凝土梁，一般分為純無粘結(jié)性預應力混凝土梁和無粘結(jié)性部分預應力混凝土梁。37、 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。 38、 砂漿的物理力學指標是砂漿的強度、保水性、和易性。39、 偏心受壓圬工構件承載能力必須考慮縱向力偏心距的影響。40、 抗剪連接件主要用來承受鋼筋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，他還起抵抗鋼筋混凝土板與鋼梁之間的掀起作用。二、 判斷題1

7、、 素混凝土的承載能力是由混凝土的抗壓強度控制的。2、 混凝土強度愈高，應力應變曲線下降愈劇烈，延性愈好。3、 線性徐變在加荷初期增長很快，一般在兩年左右趨以穩(wěn)定，三年左右徐變即告基本終止。4、 水泥的用量越多，水灰比較大，收縮就越小。5、 鋼筋中含炭量越高，鋼筋的強度越高，但鋼筋的塑性和可焊性就愈差。6、 判斷一個截面在計算中是不是T形截面，不是看截面本身形狀， 二是看其翼緣板是否能參加抗壓作用。7、 水平縱向鋼筋其作用主要是在梁側(cè)面發(fā)生裂縫后，可以減小混凝土裂縫寬度。8、 當承受正彎矩時，分布鋼筋應放在受力鋼筋的上側(cè)。9、 在裂縫出現(xiàn)前，箍筋中的應力就很大，斜裂縫出現(xiàn)后，與斜裂縫相交的箍筋

8、中應力突然減小，起到抵抗梁剪切破壞的作用。10、 配置鋼筋是提高梁抗剪承載力的有效措施。11、 梁的抗剪承載力隨彎筋面積的加大而提高，兩者成線性關系。12、 彎筋不易單獨使用，而總是與箍筋聯(lián)合使用。13、 試驗表明，梁的抗剪能力隨縱向鋼筋配筋率的提高而減小。14、 連續(xù)梁的抗剪強度比相同廣義剪跨比得簡支梁抗剪強度要低。15、 當扭剪比較大時，出現(xiàn)剪型破壞。16、 對不同的配筋強度比，少筋和適筋，適筋和超筋的界限位置相同。17、 鋼筋混凝土受扭構件在開裂前鋼筋中的應力較小，鋼筋對開裂扭矩的影響不大，可以忽略鋼筋對扭矩的影響。18、 長柱的承載能力要大于相同截面、配筋、材料的短柱的承載能力。19、

9、 在軸心受壓構件配筋設計中， 縱向受壓鋼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載能力高。21、 偏心受壓構件在荷載作用下， 構件截面上只存在軸心壓力。22、 小偏心受壓構件破壞時，受壓鋼筋和受拉鋼筋同時屈服。23、 當縱向偏心壓力偏心距很小時，構件截面將全部受壓，中性軸會位于截面以外。24、 在使用階段，鋼筋混凝土受彎構件是不帶裂縫工作的。25、 鋼筋混凝土構件在荷載作用下產(chǎn)生的裂縫寬度，主要在設計計算和構造上加以控制。26、 設置預拱度的目地是為了線型美觀。27、 預應力混凝土梁的破壞彎矩主要是與是否在受拉鋼筋中施加預應力有關。28、 張拉控制應力一般易定在鋼筋的比

10、例極限之下。29、 對于一次張拉完成的后張拉法構件，混凝土彈性壓縮也會引起應力損失。30、 構件預加應力能在一定程度上提高其抗剪強度。31、 先張拉法構件預應力鋼筋的兩端，一般不設置永久性錨具。32、 預應力簡支梁由于存在上撓度，在制作時一定要設置上撓度。33、 由于節(jié)點剛性的影響，隨著 架桿件截面高度的增大，桿件中的次應力將減小。34、 綴條與構件的連接，因盡量使中心線交會于一點，以避免偏心。35、 螺栓連接或鉚釘連接的構件在受拉時， 釘孔不會削弱構件的截面積，但在釘孔周圍會出現(xiàn)局部應力高峰。36、 從用鋼量來說，跨徑不超過40米時， 鋼 架橋比較經(jīng)濟， 當超出此范圍時，已采用鋼板梁為宜。3

11、7、 在一般情況下，焊接鋼板梁必鉚接鋼板梁更為經(jīng)濟合理。三、 名詞解釋1、 混凝土的立方體強度：我國公路橋規(guī)規(guī)定以每邊邊長為200mm的立方體試件，在20攝氏度加減3攝氏度和相對濕度在90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護28天，依照標準制作方法和試驗方法測得的抗壓極限強度值（以MPa計）作為混凝土的立方體抗壓強度，用符號R表示。2、 徐變：在荷載的長期作用下，混凝土的變形將隨時間而增加，亦即在應力不變的情況下,混凝土的應變隨時間繼續(xù)增長，這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。3、 結(jié)構的可靠性：結(jié)構在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率。4、 極限狀態(tài)：當整個結(jié)構或結(jié)構的一部分超過某一特定狀態(tài)而不能滿足

12、設計規(guī)定的某一功能要求時， 則此特定狀態(tài)稱這該功能的極限狀態(tài)。5、 最大配筋率：當配筋率增大到使鋼筋屈服彎矩約等于梁破壞時的彎矩時，受拉鋼筋屈服于壓區(qū)混凝土壓碎幾乎同時發(fā)生，這種破壞稱為平衡破壞或極限破壞， 相應的配筋率稱為最大配筋率。6、 最小配筋率：當配筋率減少，混凝土的開裂彎矩等于拉區(qū)鋼筋屈服時的彎矩時，裂縫一旦出現(xiàn)， 應力立即達到屈服強度，這是的配筋率稱為最小配筋率。7、 剪跨比：剪跨比是一個無量綱常數(shù)，用m= 來表示，此處M和Q分別為剪跨區(qū)段中某個豎直截面的彎矩和剪力，h0為截面有效高度。8、 縱向彎曲系數(shù)：對于鋼筋混凝土軸心受壓構件， 把長柱失穩(wěn)破壞時的臨界壓力與短柱壓壞時的軸心壓

13、力的比值稱為縱向彎曲系數(shù)。9、 預應力混凝土：所謂預應力混凝土，就是事先人為的在混凝土或鋼筋混凝土中引入內(nèi)部應力，且其數(shù)值和分布恰好能將使用荷載產(chǎn)生的應力抵消到一個合適程度的混凝土。10、 預應力度：公路橋規(guī)將預應力度定義為由預加應力大小確定的消壓彎矩與外荷載產(chǎn)生的彎矩的比值。11、 預應力損失：設計預應力混凝土構件時，需要實現(xiàn)根據(jù)承受外荷載的情況，估定其預加應力的大小，但是，由于施工因素、材料性能和環(huán)境條件等的影響，鋼筋中的預拉應力將逐漸減少，這種減少的應力就成為預應力損失。12、 張拉控制應力：張拉控制應力是指預應力鋼筋錨固前張拉鋼筋的千斤頂所顯示的總拉力，除以預應力鋼筋截面積，所求得的鋼

14、筋應力值。 13、 無粘結(jié)預應力鋼筋：是指由單根或多根高強鋼絲、鋼絞線或粗鋼筋，延其全長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，張拉時可延縱向發(fā)相對滑動的預應力鋼筋。14、 雙預應力混凝土梁：同時采用張拉預應力鋼筋和預壓應力鋼筋而在梁截面上建立預應力的預應力混凝土梁。15、 鋼管混凝土：就是將混凝土填入薄壁圓形鋼管內(nèi)，由鋼管對核心混凝土實行套箍強化的一種約束混凝土。 四、簡答題1、 現(xiàn)行公路橋規(guī)規(guī)定了六種荷載效應組合，簡述其中常見的六種？答：組合一：基本可變荷載（平板掛車或履帶車除外）的一種或幾種與永久荷載的一種或幾種組合。組合二：基本可變荷載（平板掛車或履帶車除外）的一

15、種或幾種與永久荷載的一種或幾種與其它可變荷載的一種或幾種組合。組合三：平板掛車或履帶車與結(jié)構重力、預應力、土的重力及土側(cè)壓力中的一種或幾種相組合。2、 簡述受彎構件正截面工作的三個階段？在第一階段梁沒有裂縫，在第二階段梁帶裂縫工作，在第三階段裂縫急劇開展，縱向受力鋼筋應力維持在屈服強度不變。3、 簡述鋼筋混凝土梁的受力特點？ 答：鋼筋混凝土梁的截面正應力狀態(tài)隨著荷載的增大不僅有數(shù)量上的變化，而且有性質(zhì)上的改變， 即應力分布圖形的改變。 不同的受力階段，中和軸的位置及內(nèi)力偶臂是不同的。 因此，無論壓區(qū)混凝土的應力或是縱向受拉鋼筋的應力，不像彈性勻質(zhì)材料梁那樣完全與彎矩成正比例。梁的大部分工作階段

16、中，受拉區(qū)混凝土已開裂。 隨著裂縫地開展，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，均使梁的撓度、轉(zhuǎn)角與彎矩的關系也不完全服從彈性勻質(zhì)梁所具有的比從例關系。4、 簡述適筋梁、超筋梁、少筋梁的破壞特征？答：適筋梁的破壞特征是：受拉區(qū)鋼筋首先達到屈服強度，其應力保持不變而產(chǎn)生顯著的伸長，直到受壓邊緣混凝土的應變達到混凝土的極限應變時，受壓區(qū)出現(xiàn)縱向水平裂縫，隨之壓碎而破壞。這種梁破壞前，梁的裂縫急劇開展，撓度較大，梁截面產(chǎn)生較大的塑性變形，因而有明顯的破壞預兆。超筋梁的破壞特征是：破壞時我混凝土被壓壞，而拉區(qū)鋼筋應力延未達到屈服強度，破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點，拉區(qū)的裂縫開

17、展不寬，延伸不高，破壞時突然的，沒有明顯預兆。少筋梁的破壞特征是：梁拉區(qū)混凝土一開裂，受拉鋼筋到達屈服，并迅速經(jīng)歷整個流幅而進入強化階段，梁僅出現(xiàn)一條集中裂縫，不僅寬度較大，而且延梁高延伸很高，此時受壓區(qū)混凝土還未壓壞，裂縫寬度已很寬，撓度過大，鋼筋甚至被拉斷。破壞很突然，少筋梁在橋梁施工中不允許采用。5、 在斜裂縫出現(xiàn)以后，腹筋的作用表現(xiàn)在那幾方面？答：a、把開裂拱體向上拉住，使延縱向鋼筋的撕裂裂縫不發(fā)生，從而使鋼筋的銷拴作用得以發(fā)揮，這樣開裂拱體就能更多的傳遞主壓應力：b腹筋將開裂拱體傳遞過來的主壓應力，傳到基本拱體上斷面尺寸較大還有潛力的部分上去，這就減輕了基本拱體上拱頂所承壓的應力，從

18、而提高了梁的抗剪承載力：c、腹筋能有效的減小斜裂縫開展寬度，從而提高了斜截面上的骨料咬合力。6、 簡述小偏心受壓構件的破壞特征？答：小偏心受壓構件的破壞特征一般是首先受壓區(qū)邊緣混凝土的壓變達到極限壓應變，受壓區(qū)混凝土被壓碎;同一側(cè)的鋼筋壓應力達到屈服強度， 而另一側(cè)的鋼筋 ，不論受拉還是受壓，其應力均達不到屈服強度；破壞前，構件橫向變形無明顯的急劇增長。其正截面承載力取決于受壓區(qū)混凝土強度和受壓鋼筋強度。7、 簡述偏心受壓構件正截面強度計算采用了哪些基本假定？答：a、截面應變分布符合平截面假定；b、不考慮混凝土的抗拉強度；c、受壓區(qū)混凝土的極限壓應變?yōu)?.0003;d.混凝土的壓應變力圖形為矩

19、形,應力集度為軸心抗壓設計強度,矩形應力圖的高度取等于按平截面確定的中和軸高度乘以系數(shù)0.9。8.簡述沿周邊均勻配筋的圓形截面偏心受壓構件其正截面強度計算采用了哪些基本假定?a.截面應變分布符合平截面假定：b.構件達到破壞時，受壓邊緣處混凝土的極限壓應力變?yōu)?.0033；c.受壓區(qū)混凝土應力分布采用等效矩形應力圖，應力集度為軸心抗壓設計強度；d. 不考慮受壓區(qū)混凝土參加工作，拉力由鋼筋承受；e.鋼筋視為理想的彈塑性體。9.簡述鋼筋混凝土受彎構件在使用階段計算的特點？答：鋼筋混凝土受彎構件的承載能力極限狀態(tài)是取構件破壞階段，而使用階段一般是指梁帶裂縫工作階段。 在鋼筋混凝土受彎構件的設計中，其強

20、度計算決定了構件設計尺寸、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；計算方法分截面設計和截面復核兩種方法。使用階段計算是按照構件使用條件對已設計的構件進行計算，以保證在使用情況下得應力、裂縫和變形小于正常使用極限狀態(tài)的限值，這種計算稱為“驗算”。 鋼筋混凝土受彎構件的強度設計必須滿足荷載效應小于等于截面承載能力，其中荷載效應為所考慮荷載組合系的效應值，且承載能力要考慮材料安全系數(shù)及工作條件系數(shù)。10、簡述設置預拱度的目的，及如何設置預拱度？答：設置預拱度是為了消除結(jié)構自重這個長期荷載引起的變形，另外，希望構件在平時無靜活載作用時保持一定的拱度。當結(jié)構自重和汽車荷載（不計沖擊力）

21、產(chǎn)生的最大豎向撓度，不超過計算跨徑1/1600時，可不設預拱度，超過就要設預拱度。預拱度的設置應為相當于半個靜活載所引起的撓度。11、簡述預應力混凝土結(jié)構的優(yōu)缺點？ 答：優(yōu)點：提高了構件的抗裂度和剛度；可以節(jié)省材料，減少自重；可以減少混凝土的豎向剪力和主拉應力；結(jié)構質(zhì)量安全可靠；預應力可做為結(jié)構連接的手段，促進了橋梁結(jié)構新體系與施工方法的發(fā)展。 缺點：工藝較復雜，對施工質(zhì)量要求甚高，因而需要配備一支較熟練的專業(yè)隊伍；需要有一定的專業(yè)設備；預應力反拱度不易控制；預應力混凝土結(jié)構的開工費用較大，對于跨徑小，構件數(shù)量少的工程，成本較高。 12、在預應力混凝土構件中，對預應力鋼筋有什么樣的要求？答：首

22、先：強度要高，預應力鋼筋必須采用高強度鋼材，這已從預應力混凝土結(jié)構本身的發(fā)展歷史作了極好地說明；還有較好的塑性和焊接性能，高強度鋼材，其塑性性能一般較低，為了保證結(jié)構物在破壞之前有較大的變形能力，必須保證預應力鋼筋有足夠的塑性性能，而良好的焊接性能則是保證鋼筋加工質(zhì)量的重要條件；要具有良好的粘結(jié)性能；另處應力損失要低。13、簡述預應力梁的的設計計算步驟 ？ 答：a.根據(jù)設計要求，參照已有設計的圖紙與資料，選定構件的截面型式與相應尺寸；或者直接對彎矩最大截面，根據(jù)截面抗彎要求估算構件混凝土截面尺寸；b.根據(jù)截面可能出現(xiàn)的荷載組合，計算控制截面最大設計彎矩和剪力；c.根據(jù)正截面抗彎要求和已初定的混

23、凝土截面尺寸，估算預應力鋼筋的數(shù)量，并進行合理的布置；d.計算主梁截面幾何特性；e.確定預應力鋼筋的張拉控制應力，估算各項預應力損失并計算各階段相應的有效預應力；f.進行施工和使用階段的應力驗算；g.進行正截面與斜截面的強度驗算；h.主梁的變形計算；i.錨端局部承壓計算與錨固區(qū)設計。14、簡述全預應力混凝土結(jié)構的優(yōu)缺點？答：全預應力混凝土結(jié)構的優(yōu)點是：剛度大，抗疲勞，防滲漏。缺點是：結(jié)構構件的反拱過大，在橫載小、活載荷大、預加力大、且在持續(xù)荷載長期作用下，使梁的反拱不斷增長，影響行車順適；當預應力過大時，錨下混凝土橫向拉應變超出了極限拉應變，易出現(xiàn)沿預應力鋼筋縱向不能恢復的水平裂縫。15、簡述部分預應力混凝土結(jié)構的優(yōu)點。答：a.節(jié)省預應力鋼筋羽錨具，與全預應力混凝土結(jié)構比較，可以減小壓力，因此，預應力鋼筋用量可以大大減少；b.改善結(jié)構性能，由