結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理A卷參考答案

1、山東建筑大學(xué)試卷 共 3 頁 第 1 頁班級 姓名 學(xué)號 裝訂線 2007至 2008 學(xué)年第 1 學(xué)期 課程名稱 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（本科）試卷A參考答案專業(yè)： 交通工程 ； 考試形式：閉卷 考試時(shí)間 120 分鐘題號一二三四總分分?jǐn)?shù)25164019一、填空題（每空2.5分，總計(jì)25分）1、2040MPa2、作用標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值 和 頻遇值 3、.作用效應(yīng)組合、作用效應(yīng)最不利組合 4、荷載；正常；運(yùn)輸，吊裝，拆模等非荷載因素；非正常5、支座h/2；砼；箍筋；60；彎起鋼筋；406、臨界力、軸心力7、工作錨具、粘結(jié)力8、凈截面、換算截面9、徐變變形（又稱蠕變）、松弛或應(yīng)力松弛10、正截面抗裂驗(yàn)算、斜

2、截面抗裂驗(yàn)算、正常使用二選擇題（每題2分，總計(jì)16分）1B 2B 3 B 4C 5 6 B7.A 8C三、簡答題（本大題共8小題，每題5分，總計(jì)40分）1、結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算的原則是什么？ 公路橋規(guī)規(guī)定橋梁構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算以塑性理論為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)的原則是作用效應(yīng)最不利組合（基本組合）的設(shè)計(jì)值，必須小于或等于結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計(jì)值，其基本表達(dá)式為：S R R=R（fd ，ad） 2分 公路橋涵的持久狀態(tài)設(shè)計(jì)按正常使用狀態(tài)的要求進(jìn)行計(jì)算，采用作用（或荷載）的短期效應(yīng)組合、長期效應(yīng)組合或短期效應(yīng)組合并考慮長期效應(yīng)組合的影響，對構(gòu)件的抗裂、裂縫寬度和撓度進(jìn)行驗(yàn)算，并使各

3、項(xiàng)計(jì)算值不超過公路橋規(guī)規(guī)定的各相應(yīng)限值。同時(shí)，公路橋規(guī)還規(guī)定橋梁構(gòu)件按短暫狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)計(jì)算其在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段，由自重、施工荷載引起的應(yīng)力，并不應(yīng)超過規(guī)定的限值；按持久狀況設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，應(yīng)計(jì)算其使用階段的應(yīng)力，并不得超過限值。3分2、什么叫做T形梁受壓翼板的有效寬度？ T形截面梁承受荷載作用產(chǎn)生彎曲變形時(shí)，在翼板寬度方向上縱向壓應(yīng)力的分布是不均勻的。離梁肋愈遠(yuǎn)，壓應(yīng)力愈小，其分布規(guī)律主要取決于截面與跨徑（長度）的相對尺寸、翼板厚度、支承條件等。2分。在設(shè)計(jì)計(jì)算中，為了便于計(jì)算，根據(jù)等效受力原則，把與梁肋共同工作的翼板寬度限制在一定的范圍內(nèi)，稱為受壓翼板的有效寬度。在寬度

4、范圍內(nèi)的翼板可以認(rèn)為是全部參予工作，并假定其壓應(yīng)力是均勻分布的，而在這范圍以外部分，則不考慮它參予受力。3分3、什么是鋼筋和混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力和粘結(jié)強(qiáng)度？ 筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋和混凝土這兩種材料之所以能共同工作的基本前提是具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度，能承受由于變形差（相對滑移）沿鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力，通常把這種剪應(yīng)力稱為粘結(jié)應(yīng)力。2分在實(shí)際工程中，通常以拔出試驗(yàn)中粘結(jié)失效（鋼筋被拔出，或者混凝土被襞裂）時(shí)的最大平均粘結(jié)應(yīng)力，作為鋼筋和混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。平均粘結(jié)應(yīng)力計(jì)算式為 3分4、混凝土的徐變和收縮變形都是隨時(shí)間而增長的變形，兩者有何不同之處？徐變?yōu)榛炷猎陂L期荷載作用下的變形性能在荷載的

5、長期作用下，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，這種現(xiàn)象被稱為混凝土的徐變。2分混凝土徐變的主要原因是在荷載長期作用下，混凝土凝膠體中的水分逐漸壓出，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?；炷猎诳諝庵薪Y(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為收縮?；炷猎诓皇芰η闆r下的這種自由變形，在受到外部或內(nèi)部（鋼筋）約束時(shí)，將產(chǎn)生混凝土拉應(yīng)力，甚至使混凝土開裂。2分混凝土的收縮是一種隨時(shí)間而增長的變形（圖1-18）。結(jié)硬初期收縮變形發(fā)展很快，兩周可完成全部收縮的25%，一個(gè)月約可完成50%，三個(gè)月后增長緩慢，一般兩年后

6、趨于穩(wěn)定，最終收縮值約為（26）×10-4。均具有早期增長快，后期增長緩慢，直至穩(wěn)定的特點(diǎn).1分裝訂線山東建筑大學(xué)試卷 共 3 頁 第 2 頁5、軸心受壓構(gòu)件為何要配置縱向鋼筋和箍筋？軸心受壓構(gòu)件的承載能力主要由混凝土提供，設(shè)置縱向鋼筋的目的是為了：（1）協(xié)助混凝土承受壓力，可減少構(gòu)件截面尺寸；（2）承受可能存在的不大的彎矩；（3）防止構(gòu)件的突然脆性破壞。3分。普通箍筋作用是，防止縱向鋼筋局部壓屈，并與縱向鋼筋形成鋼筋骨架，便于施工。2分.6、什么是束界？預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置原則是什么？何謂束界根據(jù)全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件截面上、下緣混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力的原則，可以按照在最小外荷載（即構(gòu)件一期恒

7、載G1）作用下，和最不利荷載（即一期恒載G1、二期恒載G2和可變荷載）作用下的兩種情況，分別確定在各個(gè)截面上偏心距的極限。由此可以繪出如圖13-17所示的兩條的限值線和。只要作用點(diǎn)（也即近似為預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面重心）的位置，落在由及所圍成的區(qū)域內(nèi)，就能保證構(gòu)件在最小外荷載和最不利荷載作用下，其上、下緣混凝土均不會出現(xiàn)拉應(yīng)力。因此，把由和兩條曲線所圍成的布置預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)的鋼筋重心界限，稱為束界（或索界）。2分預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置原則是什么？（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置，應(yīng)使其重心線不超出束界范圍。因此，大部分預(yù)應(yīng)力鋼筋在靠近支點(diǎn)時(shí)，均須逐步彎起。只有這樣，才能保證構(gòu)件無論是在施工階段，還是在使用階段，其任意

8、截面上、下緣混凝土的法向應(yīng)力都不致超過規(guī)定的限制值。同時(shí)，構(gòu)件端部逐步彎起的預(yù)應(yīng)力鋼筋將產(chǎn)生預(yù)剪力，這對抵消支點(diǎn)附近較大的外荷載剪力也是非常有利的；而且從構(gòu)造上來說，預(yù)應(yīng)力鋼筋的彎起，可使錨固點(diǎn)分散，有利于錨具的布置。錨具的分散，使梁端部承受的集中力也相應(yīng)地分散，這對改善錨固區(qū)的局部承壓也是在利的。（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起的角度，應(yīng)與所承受的剪力變化規(guī)律相配合。根據(jù)受力要求，預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起后所產(chǎn)生的預(yù)剪力應(yīng)能抵消永久與可變作用所引起的剪力的一部分。抵消后所剩余的外剪力，通常稱為減余剪力，將其繪制成圖，則稱為減余剪力圖，它是配置抗剪鋼筋的依據(jù)。（3）預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置應(yīng)符合構(gòu)造要求。許多構(gòu)造規(guī)定，一般

9、雖未經(jīng)詳細(xì)計(jì)算，但卻是根據(jù)長期設(shè)計(jì)、施工和使用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而確定的。這對保證構(gòu)件的耐久性和滿足設(shè)計(jì)、施工的具體要求，都是必不可少的。3分7、公路橋規(guī)中，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件如何設(shè)置預(yù)拱度？預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁，一般可不設(shè)置預(yù)拱度。1分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的長期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長期撓度時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度；2分當(dāng)預(yù)加應(yīng)力的長期反拱值小于按荷載短期組合計(jì)算的長期撓度時(shí)應(yīng)設(shè)預(yù)拱度，預(yù)拱度值按該項(xiàng)荷載的撓度值與預(yù)加應(yīng)力長期反拱值之差采用。1分對自重相對于活載較小的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，應(yīng)考慮預(yù)加力作用使梁的上拱值過大可能造成的不利影響，必要時(shí)采取倒拱度，或設(shè)計(jì)和施工上的措施，避免橋面隆起甚至開裂破壞1分8、普通箍筋柱和螺旋箍筋柱在構(gòu)造上有什么不同？不同，普通箍筋柱與螺旋箍筋柱，箍筋的配筋方式不同3分，螺旋箍筋柱的箍筋要求是螺旋箍筋或焊接環(huán)形箍筋。2分山東建筑大學(xué)試卷 共 3 頁 第3 頁裝訂線四、計(jì)算題（本大題共2小題，總計(jì)19分）1、第一題解：13.8MPa，290MPa,0.56。）計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度：=250mm 2分=900-60=840 mm 2分，滿足要求。 2分）計(jì)算截面所能承受的最大彎矩值并做比較：=1