結構設計原理試卷A24答案

1、. 試卷適用班級 土木0515，土木0567（升） 班級 姓名 學號 山東交通學院期末考試 結構設計原理 課程試卷答案和評分標準 （ A ）卷 20072008 學年 第一學期 第 1 頁 共 4 頁一、 填空題（每空0.5分，共14分）1. 橋涵結構設計應遵循 技術先進 、 安全可靠 、 耐久適用 、 經(jīng)濟合理 的原則。2. 結構的 安全性 、 適用性 和 耐久性 總稱為結構的可靠性。3. 鋼筋混凝土梁內的鋼筋有 縱筋 、 箍筋 、 架立鋼筋 、 彎筋 和 縱向水平鋼筋 共五種。4. 鋼筋混凝土正截面破壞形態(tài)有 適筋梁破壞 、 超筋梁破壞 、 少筋梁破壞 三種。5. 最小配筋率是 適筋梁 和

2、 少筋梁 的界限配筋率。6. 鋼筋混凝土受扭構件的破壞形態(tài)有 適筋梁破壞 、 少筋梁破壞 、 完全超筋梁破壞 和 部分超筋梁破壞 四種。 7. 鋼筋混凝土構件的裂縫根據(jù)產(chǎn)生原因分為 作用效應引起的裂縫 、 由外加變形或約束引起的裂縫 和 鋼筋銹蝕裂縫 三種。8. 局部承壓區(qū)配置的間接鋼筋可采用 鋼筋網(wǎng) 和 螺旋鋼筋 兩種。9. 深受彎構件可分為 短梁 和 深梁 。二、名詞解釋（每小題3分，共15分）1. 雙筋梁：在構件的受拉區(qū)配有受拉鋼筋，受壓區(qū)配置受壓鋼筋幫助混凝土承受壓力的梁。 2. 抵抗彎矩圖：沿梁長各個正截面按實際配置的總受拉鋼筋面積能產(chǎn)生的抵抗彎矩圖，即各個正截面具有的抗彎承載力。

3、3. 配筋率：構件中所配置的鋼筋截面面積與規(guī)定的混凝土截面面積的比值。 4. 普通箍筋柱：配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構件。 5.先張法：先張拉預應力鋼筋然后澆筑構件混凝土的方法。三、簡答題（每小題7分，共35分）1. 什么是極限狀態(tài)？分為哪幾類？主要表現(xiàn)有哪些？答：極限狀態(tài)是：整體結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求時,此特定狀態(tài)為該功能的極限狀態(tài)。 （3分）極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)和破壞-安全極限狀態(tài)三類。（3分）承載能力極限狀態(tài)表現(xiàn)為(1)剛體失去平衡；(2)材料強度破壞；(3)結構轉變?yōu)闄C動體系；(4)結構或結構件喪失穩(wěn)定。 （0

4、.5分）正常使用極限狀態(tài)表現(xiàn)為(1) 影響正常使用或外觀的變形；(2) 影響正常使用或耐久性能的局部損壞；(3) 影響正常使用的振動 ；(4) 影響正常使用的其他特定狀態(tài)。 破壞-安全極限狀態(tài)又稱為條件極限狀態(tài)，指允許發(fā)生局部的破壞，而其余部分仍具有適當?shù)目煽慷取?（0.5分）2.鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力計算的基本假定有哪些？答：受彎構件正截面承載力計算的基本假定有（1） 構件變形符合平截面假定； （2分）（2） 不考慮混凝土的抗拉強度； （2分）（3） 材料應力應變物理關系混凝土的應力應變曲線,采用的是由一條二次拋物線及水平線組成的曲線；鋼筋的應力應變曲線采用簡化的理想彈塑性應力應變關

5、系； （2分）（4）混凝土壓應力的分布圖形取等效矩形應力圖。 （1分）密封線 試卷適用班級 土木0515，土木0567（升） 班級 姓名 學號 山東交通學院期末考試 結構設計原理 課程試卷答案和評分標準 （ A ）卷 20072008學年 第一學期 第 2 頁 共 4 頁 3.簡述普通鋼筋混凝土單筋二類T形梁承載力復核的步驟，寫出主要計算公式。答：1）復核是否為少筋梁求，說明不是少筋梁。 （1分）2）判定T形截面類型由，說明該梁為第二類 T 形截面梁。 （2分）3) 求中性軸位置由 得 且，說明該梁為二類T梁且不是超筋梁。 （2分）4) 求 （2分）4.保證鋼筋混凝土受彎構件正截面抗彎能力、斜

6、截面抗剪能力的構造措施要哪些？答：保證正截面抗彎能力的構造措施是承載能力圖外離彎矩包絡圖。 （2分）保證鋼筋混凝土受彎構件斜截面抗剪能力的構造措施是靠近支點的第一排彎起鋼筋頂部的彎折點應位于支座中心截面處，以后各排（跨中方向）彎起鋼筋的梁頂部彎折點應落在前一排（支點方向）彎起鋼筋梁底部彎折點處或彎折點以內。彎起鋼筋的彎終點外尚應留有一定的錨固長度。位于梁側的底層鋼筋不應彎起。 （5分） 5. 什么是預應力度？根據(jù)預應力度配筋混凝土結構如何劃分類型？答：預應力度()為由預加應力大小確定的消壓彎矩 M0與外荷載產(chǎn)生的彎矩 M 的比值，。 （3分）配筋混凝土結構據(jù)預應力度分類如下： 1.全預應力混凝

7、土結構, 1 。 （1分）2.部分預應力混凝土結構l>>0，部分預應力混凝土構件分為以下兩類：A類在作用（或荷載）短期效應下，控制截面受拉邊緣允許出現(xiàn)拉應力，但應控制拉應力不得超過某個允許值。B類在作用（或荷載）短期效應下，允許出現(xiàn)裂縫，但對最大裂縫寬度加以限制。 （2分）3.鋼筋混凝土結構不預加應力的混凝土結構,即=0 。 （1分）四、計算題（每小題12分，共36分）1.裝配式鋼筋混凝土簡支T梁，梁肋寬度b=200mm，梁高h=1500mm，翼緣板的計算寬度為=1380mm，=140mm，計算跨徑，擬采用C30混凝土，主筋HRB400（），箍筋R235（），梁內跨中截面配主筋10

8、25（） ，受拉主鋼筋形心到截面下緣的距離as=100mm， 主筋最小配筋率min=0.15%，b=0.53，設225（, as=45mm）通入支座，箍筋最小配筋率min=0.18%，剪力設計值為跨中截面，支點截面，結構重要性系數(shù)為1.0。試設計箍筋。 密封線 密封線 試卷適用班級 土木0515，土木0567（升） 班級 姓名 學號 山東交通學院期末考試 結構設計原理 課程試卷答案和評分標準 （ A）卷 20072008學年 第一學期 第3 頁 共 4 頁解:1) 求混凝土抗剪強度上限值（復核梁的截面尺寸）因為/ =982/4909=20%，所以225主鋼筋通入支座滿足構造要求。=h- =15

9、00-45=1455mm 因為 <,所以說明該梁的截面尺寸滿足要求。 （3分）2) 求混凝土抗剪強度下限值（確定配箍區(qū)域）=h- =1500-100=1400mm因為，而，所以在近跨中區(qū)域可按構造要求配置箍筋，而支座區(qū)域需按計算配置箍筋。 （3分）3) 確定計算剪力并進行分配距支座中心h/2=1500/2=750mm處的由剪力圖中的比例關系得： 即 解得： 由混凝土和箍筋承擔的剪力為：；由彎起鋼筋承擔的剪力為：。 （3分）4. 箍筋設計由 式中：；縱筋配筋率；。 代入上式計算得： 滿足最小配箍率要求。所以 （3分）2、鋼筋混凝土矩形偏心受壓構件，截面尺寸為b×h=300mm&#

10、215;500mm，計算長度。承受軸向力組合設計值Nd=800kN，彎矩組合設計值Md=200kN.m。擬采用C30混凝土，縱向鋼筋為HRB335， 結構重要性系數(shù)，=280MPa， =13.8Mpa， Es=2.0×105Mpa,設。試按非對稱配筋設計鋼筋。解：(l)大、小偏心受壓的初步判別，故構件在彎矩作用平面內的側向撓度對縱向力偏心距系數(shù)。 ， 由e0=1250=250mm>0.3h0=0.3450=135mm，故可先按大偏心受壓構件進行設計。 （3分）(2)取=b，即x=bh0 =0.56450=252 mm （1分）(3)計算所需的縱向鋼筋面積由 得 解得：=196m

11、m20.2%bh=0.2%×300×500=300 mm2滿足最小配筋率要求。 （4分） （4）計算所需的縱向受拉鋼筋面積由 得 解=869mm20.2%bh=0.2%×300×500=300 mm2滿足最小配筋率要求。 （4分）密封線 試卷適用班級 土木0515，土木0567（升） 班級 姓名 學號 山東交通學院期末考試 結構設計原理 課程試卷答案和評分標準 （A）卷 20072008 學年 第一學期 第 4 頁 共 4 頁 3.已知后張預應力混凝土T梁，表1為跨中截面彎矩(KNm)計算結果，表2為跨中截面幾何性質，表3為跨中截面預應力損失計算結果，設預應力鋼筋抗拉強度標準值，彈性模量 ， ，張拉控制應力1395MPa，采用C50混凝土，彈性模量 ，公路橋規(guī)規(guī)定，部分預應力混凝土A類構件正截面抗裂性應滿足要求, 試驗算該構件正截面抗裂性。表1 跨中截面彎矩(KNm)計算結果主梁自重后加恒載車輛荷載（計沖擊）人群荷載 22007002000200注：車輛荷載沖擊系數(shù)。表2 跨中截面幾何性質截面面積A構件下邊緣至截面中性軸的距離構件上邊緣至截面中性軸的距離預應力鋼筋重心至截面中性軸的距離慣性矩I(×106mm2) (mm)(mm)(mm)(×1