精品資料（2021-2022年收藏）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理復(fù)習(xí)

1、第一篇 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)第一章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料的物理力學(xué)性能 （一）填空題1、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 。2、混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)有 混凝土的立方體強(qiáng)度 、 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度 和 混凝土抗拉強(qiáng)度 。3、混凝土的變形可分為兩類： 受力變形 和 體積變形 。4、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用的鋼筋，不僅要 強(qiáng)度高 ，而且要具有良好的 塑性 、 可焊性 ，同時(shí)還要求與混凝土有較好的 粘結(jié)性能 。5、影響鋼筋與混凝土之間粘結(jié)強(qiáng)度的因素很多，其中主要為 混凝土強(qiáng)度 、 澆筑位置 、 保護(hù)層厚度 及 鋼筋凈間距 。6、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)

2、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 。7、混凝土的變形可分為混凝土的 受力變形 和混凝土的 體積變形 。其中混凝土的徐變屬于混凝土的 受力 變形，混凝土的收縮和膨脹屬于混凝土的 體積 變形。（二）判斷題3、線性徐變?cè)诩雍沙跗谠鲩L(zhǎng)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?！尽?、鋼筋中含碳量愈高，鋼筋的強(qiáng)度愈高，但鋼筋的塑性和可焊性就愈差。【】（三）名詞解釋1、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202的溫度和相對(duì)濕度在90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28

3、天，依照標(biāo)準(zhǔn)制作方法和試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓極限強(qiáng)度值（以MPa計(jì)）作為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度，用符號(hào)表示。2、混凝土的徐變?cè)诤奢d的長(zhǎng)期作用下，混凝土的變形將隨時(shí)間而增加，亦即在應(yīng)力不變的情況下，混凝土的應(yīng)變隨時(shí)間繼續(xù)增長(zhǎng)，這種現(xiàn)象被稱為混凝土的徐變。3、混凝土的收縮混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土的收縮。（四）簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線的三個(gè)階段？答：在上升段，當(dāng)應(yīng)力小于0.3倍的棱柱體強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系接近直線變化，混凝土處于彈性工作階段。在應(yīng)力大于等于0.3倍的棱柱體強(qiáng)度后，隨著應(yīng)力增大，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系愈來(lái)愈偏離直線，任一點(diǎn)的應(yīng)變可分為彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變兩部分。原有的混凝土

4、內(nèi)部微裂縫發(fā)展，并在孔隙等薄弱處產(chǎn)生新的個(gè)別的微裂縫。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到0.8倍的棱柱體強(qiáng)度后，混凝土塑性變形顯著增大，內(nèi)部微裂縫不斷延伸擴(kuò)展，并有幾條貫通，應(yīng)力應(yīng)變曲線斜率急劇減小。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(jiàn)裂縫。在下降段，到達(dá)峰值應(yīng)力后，混凝土的強(qiáng)度并不完全消失，隨著應(yīng)力的減少，應(yīng)變?nèi)匀辉黾?，曲線下降坡度較陡，混凝土表面裂縫逐漸貫通。在收斂段，在反彎點(diǎn)之后，應(yīng)力下降的速度減慢，趨向于穩(wěn)定的殘余應(yīng)力。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。2、簡(jiǎn)述混凝土發(fā)生徐變的原因？答：在長(zhǎng)期荷載作用下，混凝

5、土凝膠體中的水份逐漸壓出，水泥石逐漸粘性流動(dòng)，微細(xì)空隙逐漸閉合，細(xì)晶體內(nèi)部逐漸滑動(dòng)，微細(xì)裂縫逐漸發(fā)生等各種因素的綜合結(jié)果。第二章 結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)計(jì)算的原則 （一）填空題1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的，就是要使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能夠在具有足夠 可靠性 性的前提下，完成 全部功能 的要求。2、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。3、國(guó)際上一般將結(jié)構(gòu)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) 和 “破壞一安全”極限狀態(tài) 。4、正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算，是以彈性理論或塑性理論為基礎(chǔ)，主

6、要進(jìn)行以下三個(gè)方面的驗(yàn)算： 應(yīng)力計(jì)算 、 裂縫寬度驗(yàn)算 和 變形驗(yàn)算 。5、公路橋涵設(shè)計(jì)中所采用的荷載有如下幾類： 永久荷載 、 可變荷載 和 偶然荷載 。6、結(jié)構(gòu)的 安全性 、 適用性 和 耐久性 通稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。7、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。 直接作用 是指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力如汽車、人群、結(jié)構(gòu)自重等， 間接作用 是指引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的原因，如地震、基礎(chǔ)不均勻沉降、混凝土收縮、溫度變化等。8、結(jié)構(gòu)上的作用按其隨時(shí)間的變異性和出現(xiàn)的可能性分為三類： 永久作用（恒載） 、可變作用 和 偶然作用 。9、我國(guó)公路

7、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。10、公路橋規(guī)根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行了強(qiáng)度等級(jí)的劃分，稱為混凝土強(qiáng)度等級(jí)并冠以符號(hào)C來(lái)表示，規(guī)定公路橋梁受力構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)有13級(jí)，即C20C80，中間以5MPa進(jìn)級(jí)。C50以下為普通強(qiáng)度混凝土，C50及以上混凝土為高強(qiáng)度混凝土。公路橋規(guī)規(guī)定受力構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按下列規(guī)定采用：鋼筋混凝土構(gòu)件不應(yīng)低于C20 ，用HRB400、KL400級(jí)鋼筋配筋時(shí)，不應(yīng)低于 C25 ；預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件不應(yīng)低于 C40 。11、結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)不同設(shè)計(jì)目的所采用的各種

8、作用規(guī)定值即稱為作用代表值。作用代表值包括作用 標(biāo)準(zhǔn)值 、 準(zhǔn)永久值 和 頻遇值 。（二）名詞解釋1、結(jié)構(gòu)的可靠度結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。2、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)而不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí)，則此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。第三章 受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 （一）填空題1、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。2、只在梁（板）的受拉區(qū)配置縱向受拉鋼筋，此種構(gòu)件稱為 單筋受彎構(gòu)件 ；如果同時(shí)在截面受壓區(qū)也配置受力鋼筋，則此種構(gòu)件稱為 雙筋受彎構(gòu)件 。3、梁內(nèi)的鋼筋有 縱向受拉鋼筋（主鋼筋） 、

9、彎起鋼筋 或 斜鋼筋 、 箍筋 、 架立鋼筋 和 水平縱向鋼筋 等。4、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。5、鋼筋混凝土構(gòu)件破壞有兩種類型： 塑性破壞 和 脆性破壞 。6、受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的截面設(shè)計(jì)是根據(jù)截面上的 計(jì)算彎矩 ，選定 材料 、確定 截面尺寸 和 配筋 的計(jì)算。7、受壓鋼筋的存在可以提高截面的 延性 ，并可減少長(zhǎng)期荷載作用下的 變形 。8、將空心板截面換算成等效的工字形截面的方法，是根據(jù) 面積 、 慣性矩 和 形心位置 不變的原則。9、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 。10、工字形、箱

10、形截面以及空心板截面，在正截面承載力計(jì)算中均按 T形截面 來(lái)處理。（二）判斷題1、判斷一個(gè)截面在計(jì)算時(shí)是否屬于T形截面，不是看截面本身形狀，而是要看其翼緣板是否參加抗壓作用?！尽?、水平縱向鋼筋其作用主要是在梁側(cè)面發(fā)生裂縫后，可以減少混凝土裂縫寬度?！尽浚ㄈ┟~解釋1、控制截面所謂控制截面，在等截面構(gòu)件中是指計(jì)算彎矩（荷載效應(yīng)）最大的截面；在變截面構(gòu)件中則是指截面尺寸相對(duì)較小，而計(jì)算彎矩相對(duì)較大的截面。2、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。3、最小配筋率當(dāng)配筋率減

11、少，混凝土的開(kāi)裂彎矩等于拉區(qū)鋼筋屈服時(shí)的彎矩時(shí)，裂縫一旦出現(xiàn)，應(yīng)力立即達(dá)到屈服強(qiáng)度，這時(shí)的配筋率稱為最小配筋率。備注：最小配筋率是少筋梁與適筋梁的界限。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(kāi)裂彎矩標(biāo)準(zhǔn)值的原則確定。（四）簡(jiǎn)答題1、設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件時(shí)，一般應(yīng)滿足哪兩方面的要求？答：由于彎矩的作用，構(gòu)件可能沿某個(gè)正截面（與梁的縱軸線或板的中面正交時(shí)的面）發(fā)生破壞，故需進(jìn)行正截面承載力計(jì)算；由于彎矩和剪力的共同作用，構(gòu)件可能沿剪壓區(qū)段內(nèi)的某個(gè)斜截面發(fā)生破壞，故

12、還需進(jìn)行斜截面承載力計(jì)算。2、簡(jiǎn)述分布鋼筋的作用？答：分布鋼筋的作用是將板面上的荷載作用更均勻的傳布給受力鋼筋，同時(shí)在施工中可以固定受力鋼筋的位置，而且用它來(lái)分擔(dān)混凝土收縮和溫度變化引起的應(yīng)力。3、簡(jiǎn)述受彎構(gòu)件正截面工作的三個(gè)階段？答：在第一階段梁沒(méi)有裂縫，在第二階段梁帶裂縫工作，在第三階段裂縫急劇開(kāi)展，縱向受力鋼筋應(yīng)力維持在屈服強(qiáng)度不變。4、簡(jiǎn)述鋼筋混凝土梁的受力特點(diǎn)？答：鋼筋混凝土梁的截面正應(yīng)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(yīng)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(wú)論壓區(qū)混凝土的應(yīng)力或是縱向受拉鋼筋的應(yīng)力，不像彈性勻質(zhì)材料梁那

13、樣完全與彎矩成比例。梁的大部分工作階段中，受拉區(qū)混凝土已開(kāi)裂。隨著裂縫的開(kāi)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。因此梁的撓度、轉(zhuǎn)角與彎矩的關(guān)系也不完全服從彈性勻質(zhì)梁所具有的比例關(guān)系。5、簡(jiǎn)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(dá)到屈服強(qiáng)度，其應(yīng)力保持不變而產(chǎn)生顯著的塑性伸長(zhǎng)，直到受壓邊緣混凝土的應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限壓應(yīng)變時(shí)，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(kāi)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(yù)兆。超筋梁的破壞特征是；破壞時(shí)受壓區(qū)混凝土被壓壞，而拉區(qū)鋼筋應(yīng)力遠(yuǎn)未達(dá)到屈服

14、強(qiáng)度。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒(méi)有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，拉區(qū)的裂縫開(kāi)展不寬，延伸不高，破壞是突然的，沒(méi)有明顯的預(yù)兆。少筋梁的破壞特征是：梁拉區(qū)混凝土一開(kāi)裂，受拉鋼筋達(dá)到屈服，并迅速經(jīng)歷整個(gè)流幅二進(jìn)入強(qiáng)化階段，梁僅出現(xiàn)一條集中裂縫，不僅寬度較大，而且沿梁高延伸很高，此時(shí)受壓區(qū)混凝土還未壓壞，裂縫寬度已很寬，撓度過(guò)大，鋼筋甚至被拉斷。破壞很突然，少筋梁在橋梁工程中不允許采用。（五）計(jì)算題1、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=115KNm，采用C20混凝土（）和HRB335級(jí)鋼筋（）。類環(huán)境條件，安全等級(jí)為二級(jí)（），。計(jì)算所

15、需要的受拉鋼筋的截面面積。解：本題為單筋矩形截面梁截面設(shè)計(jì)類型題，請(qǐng)按照以下三個(gè)步驟進(jìn)行計(jì)算：第一步：計(jì)算截面抵抗矩系數(shù)第二步：計(jì)算混凝土受壓區(qū)相對(duì)高度其中：=0.2%于是，所需要的受拉鋼筋的截面面積=1054mm22、已知一鋼筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸限定為bh=200mm400mm，采用C20混凝土（）和HRB335級(jí)鋼筋（，），彎矩組合設(shè)計(jì)值Md=80KNm。類環(huán)境條件，安全等級(jí)為一級(jí)（），。試進(jìn)行配筋計(jì)算。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)。受壓

16、鋼筋按一層布置，假設(shè)；受拉鋼筋按二層布置，假設(shè)，h0=400-65=335mm，彎矩計(jì)算值為。第一步：驗(yàn)算是否需要采用雙筋截面。單筋矩形截面的最大正截面承載力為=9.220033520.56(1-0.50.56)=83.26KNm88 KNm故需要采用雙筋截面。第二步：首先計(jì)算單筋梁部分，讓單筋梁充分發(fā)揮作用（即令），求受壓鋼筋的面積 第三步：根據(jù)平衡條件，求受拉鋼筋的截面面積于是，受拉區(qū)所需要的受拉鋼筋總面積是1289mm2。 受壓區(qū)所需要的受壓鋼筋總面積是56.4mm2。3、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（，

17、），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。類環(huán)境條件，安全等級(jí)為二級(jí)（），。試求受拉鋼筋的面積。解：本題為雙筋矩形截面梁截面設(shè)計(jì)的第二種類型題，請(qǐng)按照以下步驟進(jìn)行計(jì)算：受壓鋼筋按一層布置，；受拉鋼筋按二層布置，假設(shè)，h0=400-65=335mm，彎矩計(jì)算值為。第一步：計(jì)算單筋矩形截面的最大正截面承載力為=13.820033520.56(1-0.50.56)=124.89KNm150 KNm故需要采用雙筋截面。第二步：首先計(jì)算“鋼筋”梁部分（又稱第二部分截面），求受拉鋼筋的截面面積第三步：計(jì)算單筋梁部分（實(shí)質(zhì)上為單筋矩形截面截面設(shè)計(jì)），求受拉鋼筋截面面積于是，所需

18、要的受拉鋼筋的總面積為4、已知翼緣位于受壓區(qū)的鋼筋混凝土單筋T形簡(jiǎn)支梁，其截面尺寸bh=160mm1000mm，承受的跨中截面彎矩組合設(shè)計(jì)值，采用C25混凝土（）和HRB335級(jí)鋼筋（，），類環(huán)境條件，安全等級(jí)為一級(jí)（），。求受拉鋼筋截面面積。解：本題為第二類T形截面截面設(shè)計(jì)類型題，請(qǐng)按照以下步驟進(jìn)行計(jì)算。設(shè)T形截面受拉鋼筋為兩排，取，則。第一步：判別T形截面的類型。 故屬于第二類T形截面。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。第三步：計(jì)算單筋梁部分（實(shí)質(zhì)上為單筋矩形截面截面設(shè)計(jì)），求受拉鋼筋截面面積 時(shí)，截面為 小偏心受壓 破壞。3、鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件按長(zhǎng)細(xì)

19、比可分為 短柱 、 長(zhǎng)柱 和 細(xì)長(zhǎng)柱 。4、實(shí)際工程中最常遇到的是長(zhǎng)柱，由于最終破壞是材料破壞，因此，在設(shè)計(jì)計(jì)算中需考慮由于構(gòu)件側(cè)向撓度而引起的 二階彎矩 的影響。5、試驗(yàn)研究表明，鋼筋混凝土圓形截面偏心受壓構(gòu)件的破壞，最終表現(xiàn)為 受壓區(qū)混凝土壓碎 。（二）判斷題1、在鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件中，布置有縱向受力鋼筋和箍筋。對(duì)于圓形截面，縱向受力鋼筋常采用沿周邊均勻配筋的方式。【】5、當(dāng)縱向偏心壓力偏心距很小時(shí)，構(gòu)件截面將全部受壓，中性軸會(huì)位于截面以外?！尽?（三）簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述小偏心受壓構(gòu)件的破壞特征？答：小偏心受壓構(gòu)件的破壞特征一般是首先受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，受壓區(qū)混凝土被壓碎

20、；同一側(cè)的鋼筋壓應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，而另一側(cè)鋼筋，不論受拉還是受壓，其應(yīng)力均達(dá)不到屈服強(qiáng)度；破壞前，構(gòu)件橫向變形無(wú)明顯的急劇增長(zhǎng)。其正截面承載力取決于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度和受壓鋼筋強(qiáng)度。2、簡(jiǎn)述形成受拉破壞和受壓破壞的條件？答：形成受拉破壞的條件是偏心距較大且受拉鋼筋量不多的情況，這類構(gòu)件稱之為大偏心受壓構(gòu)件；形成受壓破壞的條件是偏心距較小，或偏心距較大而受拉鋼筋數(shù)量過(guò)多的情況，這類構(gòu)件稱之為小偏心受壓構(gòu)件。3、簡(jiǎn)述偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算采用了哪些基本假定？答：截面應(yīng)變分布符合平截面假定；不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；受壓區(qū)混凝土的極限壓應(yīng)變?yōu)?.0033；混凝土的壓應(yīng)力圖形為矩形，應(yīng)力集度為軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，矩形應(yīng)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。4、簡(jiǎn)述沿周邊均勻配筋的圓形截面偏心受壓構(gòu)