山东理工大学 结构设计原理各章习题及答案

第一章习题

一、填空题

1. 混凝土的( )强度高，( )强度低。 2．钢筋按化学成份分( )和( )。

3．钢筋混凝土是由( )和( )两种力学性能不同的材料组成。 4. 钢筋材料的性能是( )。

5. 衡量钢筋拉伸时的塑性指标是( )。 二、选择题 1、

fsd表示（ ）

A、钢筋抗压强度设计值； B、钢筋抗拉强度设计值； C、钢筋抗拉强度标准值

2、C30混凝土中的“30”表示（ ）

A、混凝土的立方体抗压强度标准值

fcu,k?30MPa；

B、混凝土的轴心抗压强度标准值 C、混凝土的轴心抗拉强度标准值

fck?30MPa； ftk?30MPa

3、混凝土的强度等级以（ ）表示

A、混凝土的立方体抗压强度标准值

fcu,k；

B、混凝土的轴心抗压强度标准值

fck； ftk

C、混凝土的轴心抗拉强度标准值

4、测定混凝土的立方体抗压强度标准值

fcu,k，采用的标准试件为（ ）

A、150mm?150mm?150mm； B、450mm?150mm?150mm； C、450mm?450mm?450mm

5、测定混凝土的轴心抗压强度时,试件涂油和不涂油相比，( )的测定值大。

A、涂油； B、不涂油 ； C、一样大 6、钢筋混凝土构件的混凝土的强度等级不应低于( )。

A、C20； B、C25； C、C30 7、钢筋混凝土构件中的最大的粘结力出现在( )。

A、离端头较近处； B、靠近钢筋尾部； C、钢筋的中间的部位 8、预应力混凝土构件所采用的混凝土的强度等级不应低于( )。

A、C20； B、C30； C、C40

三、名词解释

1、混凝土的立方体抗压强度； 2、混凝土的轴心抗压强度；

3、混凝土的徐变； 4、混凝土的收缩； 5、条件屈服强度 四、简答题

1、公路桥涵工程中对钢筋和混凝土有何特殊的要求？

2、钢筋和混凝土两种力学性能不同的材料，能结合在一起有效地共同工作的理由？ 3、钢筋和混凝土之间的粘结力是怎样产生的？

第一章习题答案

一、填空题 1、抗压；抗拉

2、普通碳素钢；普通低合金钢 3、钢筋；混凝土 4、抗拉强度高

5、屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯 二、选择题

1、B； 2、A； 3、A； 4、A； 5、B； 6、A； 7、A； 8、C 三、名词解释

1、以各边长为150mm的立方体试块，在温度为20℃±3℃、相对温度为90%、龄期为28天的条件下，用标准的试验方法所测得的具有95%保证率的抗压极限强度值。称为混凝土的标号。以

fcu,k表示，单位为MPa 。

2、棱柱体抗压强度一般采用高宽比为3～4的棱柱体试件，在温度为20℃±3℃、相对温度为90%、龄期为28天的条件下，用标准

的试验方法所测得的具有95%保证率的抗压极限强度值。以

fck表示，单位为MPa 。

常用的棱柱体试件有； 100mm×100mm×300mm、150mm×150mm×450mm。

3、在长期荷载作用下，变形随着时间继续增长的现象称为混凝土的徐变。或在应力不变的情况下，应变随时间继续增长的现象。 4、混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩。

5、对于无屈服台阶的钢筋，残余应变为0.2%时的应力，用σ四、简答题

1、公路桥涵工程中对混凝土的要求：钢筋混凝土构件的混凝土的强度等级不应低于C20，预应力混凝土构件不应低于C40，当采用

HRB400、KL400级钢筋时，混凝土的强度等级不应低于C25。对钢筋的要求：（1）强度要保持适当的屈服比；（2）要求钢材在断裂时有足够的变形，以防止结构构件的脆性破坏；（3）在一定的工艺条件下，要求钢筋的焊口附近不产生裂纹和过大的变形，且具有良好的机械性能；（4）钢筋与混凝土的握裹力。

2、（1）钢筋和混凝土之间有着可靠的粘结力，能相互牢固地结成整体。在外荷载作用下，钢筋与相邻混凝土能够协调变形，共同受力；（2）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数相近（钢筋为1.2×10℃，混凝土为(1.0～1.5)×10℃）。因此，当温度发生变化时，在钢筋混凝土构件内只产生较小的温度应力，因而不致破坏钢筋和相邻混凝土之间的粘结力；（3）钢筋被混凝土所包裹，从而防止了钢筋的锈蚀，保证了结构的耐久性。

3、(1) 钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用；(2) 混凝土收缩，将钢筋紧紧握裹而产生的摩擦力；(3) 钢筋与混凝土之间机械

咬合作用力；(4) 附加咬合作用。

第二章习题

一、填空题

1、作用分为( )、( )、( )。 2、极限状态分( )和( )两类。

3、大桥、中桥、重要小桥,属于结构安全等级为( )。 4、正常使用极限状态计算包括：( )、( )、( )。

5、混凝土结构的耐久性是指结构对( )、( )、( )或任何其他破坏过程的抵抗能力。 二、选择题

1、下面结构上的作用,哪些是永久作用( ) A、车辆荷载； B、温度作用； C、预加力

-5

-1

-5

-1

0.2

表示，称为条件屈服强度。

2、对于恒荷载，分项系数取（ ） A、1.1； B、1.2； C、1.3 3、下面哪些是直接作用( )

A、结构自重； B、温度变化； C、地震 4、汽车荷载分项系数取（ ）

A、1.2； B、1.3 C、1.4

5、下列哪种情况下桥梁设计仅作承载能力极限状态设计( ) A、偶然状况； B、短暂状况； C、持久状况 三、名词解释

1、作用； 2、永久作用； 3、可变作用； 4、偶然作用； 5、极限状态 四、简答题

1、什么是作用效应？作用效应组合的分类有哪些？

2、什么是承载能力极限状态？哪些状态认为是超过了承载能力极限状态？ 3、什么是正常使用极限状态？哪些状态认为是超过了正常使用极限状态？

第二章习题答案

一、填空题

1、永久作用；可变作用；偶然作用 2、承载能力极限状态；正常使用极限状态 3、二级

4、抗裂验算；裂缝宽度验算；挠度验算

5、气候变化；化学侵蚀；物理作用 二、选择题

1、C； 2、B； 3、A； 4、C； 5、A 三、名词解释

1、作用,一般指施加在结构上的集中力或分布力,如汽车、结构自重等，或引起结构外形或约束、变形的原因如地震、基础不均匀沉

降、温度变化等。

2、在设计使用期内，其大小、方向、作用点不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。 3、在设计使用期内，其大小、方向、作用点随时间变化。又分基本可变作用和其它可变作用。 4、在设计使用期内不一定出现，但一旦出现，其值很大，且破坏性很强。

5、当整个结构或结构的某一部分一旦超过某一特定状态，就不再满足某一规定的功能要求时，则此特定状态即称为极限状态。 四、简答题

1、 作用在结构上产生的内力（弯矩、剪力、扭矩、压力和拉力等）和变形（挠度、扭转、转角、弯曲、拉伸、压缩、裂缝等）

称为作用效应。由第一类作用，即荷载引起的效应，称为荷载效应。作用效应组合的分类有：1）、基本组合；2）、偶然组合；3）、作用短期效应组合；4）、作用长期效应组合。 2、承载能力极限状态

结构或构件达到最大承载力，或达到不适用于继续承载的变形或变位。 有以下几种情况是超过了承载能力极限状态： 1） 结构或结构的一部分作为刚体失去平衡；

2） 结构构件或其连接，因超过材料强度而破坏，或因过度的塑性变形而不能继续承载； 3） 结构转变为机动体系； 4） 结构或结构构件丧失稳定。 3、正常使用的极限状态

结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定的限值。 有以下几种情况是超过了正常使用极限状态：

1） 影响正常使用或外观的变形； 2） 影响正常使用或耐久性能的局部损坏； 3） 影响正常使用的振动； 4） 影响正常使用的其他特定状态。

第三章习题

一、填空题

1、最小配筋率的限制，规定了（ ）和（ ）的界限。

2、T形和I形截面，翼缘有效宽度b?、（ ）、（ ）三者中较小值。 f取用（ ）

3、第一类T形截面的受压区高度（ ），受压区混凝土为（ ）截面；第二类T形截面的受压区高度（ ），受压区混凝

土为（ ）截面。

4、最大配筋率的限制，规定了（ ）和（ ）的界限。

5、简支梁内主钢筋的排列原则为：（ ） 、（ ） 、（ ）。 二、选择题

1、钢筋混凝土梁中，主钢筋的最小混凝土保护层厚度：Ⅰ类环境条件为（ ） A、45mm； B30mm

2、对于焊接钢筋骨架，钢筋的层数不宜多于（ ）

A、5层； B、6层； C、4层

3、长度与高度之比（l0/h）大于或等于5的受弯构件，可按杆件考虑，通称为( )

A、板； B、梁

4、通常发生在弯矩最大的截面，或者发生在抗弯能力较小的截面。这种截面的破坏称为( )

A、正截面破坏； B、斜截面破坏

5、 从受拉区混凝土开裂到受拉钢筋应力达到屈服强度为止。这一阶段称为( )

A、 阶段Ⅰ——整体工作阶段； B、阶段Ⅱ——带裂缝工作阶段； C、阶段Ⅲ——破坏阶段

三、名词解释

1、双筋截面； 2、界限破坏； 3、截面相对界限受压区高度?b； 四、简答题

1、钢筋混凝土梁中，钢筋的分类及其各自的作用。 2、在双筋截面中，为什么要求2a?s?x??bh0？

3、什么是适筋梁的塑性破坏？

4、受弯构件正截面承载力计算有哪些基本假定？ 5、钢筋混凝土梁正截面有几种破坏形式？各有何特点？ 6、什么是超筋梁-脆性破坏？ 7、什么是少筋梁-脆性破坏？

、40mm；、

C五、计算题

1、已知：矩形截面尺寸b?h为250×500mm，承受的弯矩组合设计值Md＝136kN?m，结构重要性系数?0=1；拟采用C25混凝土，HRB335

钢筋。

求：所需钢筋截面面积As

2、有一计算跨径为2.15m的人行道板，承受的人群荷载为3.5kN/m，板厚为80mm，下缘配置?8的R235钢筋，间距为130mm，混凝土强度等级为C20。试复核正截面抗弯承载能力，验算构件是否安全。 q=3.5kN/m2 L=2.15mS=250mmφ6φ8S=130mm80mm 图： 人行道板配筋示意图 3、已知：截面承受的弯矩组合设计值Md＝215kN?m(其中自重弯矩MGK按假定截面尺寸250?650计算)，结构重要性系数?0＝1.0。拟采用C25混凝土和HRB335钢筋，fcd＝11.5MPa，ftd＝1.23MPa，fsd＝280MPa,ξb＝0.56。 求：梁的截面尺寸b?h和钢筋截面面积As 4、有一截面尺寸为250?600mm的矩形梁，所承受的最大弯矩组合设计值Md=400kN?m，结构重要性系数?0＝1。拟采用C30混凝土、HRB400

'钢筋，fcd=13.8MPa，fsd=330MPa，fsd =330MPa，ξb＝0.53。试选择截面配筋，并复核正截面承载能力。

5、T形截面梁截面尺寸如图所示，所承受的弯矩组合设计值Md＝580kN?m，结构重要性系数?0＝1.0。拟采用C30混凝土，HRB400钢

筋，fcd=13.8MPa，ftd=1.39MPa，fsd=330MPa，ξb＝0.53。试选择钢筋，并复核正截面承载能力。 60070010φ20300633120 图： T形梁截面尺寸及配筋 6、预制的钢筋混凝土简支空心板，截面尺寸如图(a)所示，截面宽度b=1000mm，截面高度h=450mm，截面承受的弯矩组合设计值Md＝560kN?m，结构重要性系数?0＝0.9。拟采用C25混凝土，HRB335钢筋，fcd=11.5MPa，ftd=1.23Mpa， fsd=280MPa，ξb＝0.56。试选择钢筋，并复核承载能力。 (a) 75(b) 272b'=1000f225225300450751003002001000300100b=456bf=10002729526045095

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