【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 答）(15分)答：（1）鋼筋種類及骨架形式；影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和施工的方便。（2）縱向鋼筋配筋率；直接影響結(jié)構(gòu)的抗彎能力。（3）混凝土保護(hù)層厚度；防止鋼筋受腐蝕并保證鋼筋與混凝土的粘結(jié)。（4）鋼筋凈距；鋼筋布置過(guò)密造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)，過(guò)疏則造成承載力不夠。（5）箍筋設(shè)計(jì)；固定縱筋，幫助混凝土抗剪，并與縱筋、架立筋組成骨架。（6）彎起筋起彎點(diǎn)，截?cái)帱c(diǎn)，各彎起鋼筋的水平投影能相互有重疊部分。 試述鋼筋混凝土和全預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支受彎構(gòu)件的主要設(shè)計(jì)步驟，并對(duì)各自的設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析(25分) （2002004B）(步驟可適當(dāng)簡(jiǎn)化，本答案只作參考)答：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件主要設(shè)計(jì)步驟：（1） 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，參照已有設(shè)計(jì)的圖紙和資料，選定構(gòu)件的截面型式與相應(yīng)尺寸。（2） 根據(jù)結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的荷載組合，計(jì)算控制截面最大的設(shè)計(jì)彎矩和剪力。（3） 對(duì)于控制截面進(jìn)行受拉鋼筋計(jì)算。（4） 腹筋設(shè)計(jì)，包括箍筋和彎起鋼筋及斜筋設(shè)計(jì)。（5） 斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。（6） 施工階段應(yīng)力驗(yàn)算。（7） 最大裂縫寬度驗(yàn)算。（8） 梁跨中撓度驗(yàn)算。全預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支受彎構(gòu)件的主要設(shè)計(jì)步驟：（1） 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，參照已有設(shè)計(jì)的圖紙和資料，選定構(gòu)件的截面型式與相應(yīng)尺寸。（2） 根據(jù)結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的荷載組合，計(jì)算控制截面最大的設(shè)計(jì)彎矩和剪力。（3） 根據(jù)正截面抗彎要求和已初定的混凝土截面尺寸，估算預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量并進(jìn)行合理布置（4） 計(jì)算主梁截面幾何特性（5） 計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力，估算各項(xiàng)合理?yè)p失并計(jì)算各階段相應(yīng)的有效預(yù)應(yīng)力（6） 進(jìn)行施工和使用階段的應(yīng)力驗(yàn)算（7） 進(jìn)行正截面、斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算（8） 進(jìn)行主梁的變形計(jì)算（9） 進(jìn)行錨端局部承受計(jì)算與錨固區(qū)設(shè)計(jì) 設(shè)有兩個(gè)受拉構(gòu)件，其配筋數(shù)量、配筋位置、材料強(qiáng)度、截面尺寸及工作條件等均相同，只是一個(gè)施加了預(yù)應(yīng)力，另一個(gè)沒(méi)有施加預(yù)應(yīng)力，試問(wèn)這兩個(gè)構(gòu)件的強(qiáng)度承載力是否相同？開(kāi)裂荷載是否相同？為什么？（1991992002年）(15分)答：兩個(gè)構(gòu)件的強(qiáng)度承載力是相同的。在正常配筋的范圍內(nèi)，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的破壞彎矩主要與構(gòu)件的組成材料受力性能有關(guān)，而與是否在受拉區(qū)鋼筋中施加預(yù)應(yīng)力的影響很小。 開(kāi)裂荷載前者高于后者。具體來(lái)說(shuō)，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的抗裂彎矩要比同截面同材料的普通鋼筋混凝土梁的抗裂彎矩大一個(gè)消壓彎矩。 普通箍筋柱與鋼筋混凝土梁中都設(shè)置有箍筋，兩者的箍筋在設(shè)計(jì)和作用方面有何不同之處？(10分)（1992002）答：普通箍筋柱中，箍筋的主要作用是防止縱向鋼筋局部壓屈。箍筋直徑一般不小于6mm，必須作成封閉式。箍筋間距應(yīng)小于縱向受力筋的15倍或構(gòu)件截面的較小尺寸，并不大于400mm。 鋼筋混凝土梁中，箍筋主要幫助混凝土抗剪。形式上有雙肢開(kāi)口式和雙肢、四肢閉口式。箍筋直徑一般不小于6mm或主筋直徑的1/4。箍筋的間距不大于梁高的3/4和500mm，對(duì)于薄壁受彎構(gòu)件及高度小于300mm的不應(yīng)超過(guò)200mm，梁高大于4m的不應(yīng)大于梁高的1/10。支承截面處，支座中心兩側(cè)各相當(dāng)梁高1/2的長(zhǎng)度范圍內(nèi)箍筋間距不大于100mm，直徑不小于8mm。 鋼結(jié)構(gòu)常用的連接方式有哪些？簡(jiǎn)述各連接方式的構(gòu)造和受力特點(diǎn)（1992000、2002002）(15分)答：焊接連接、鉚釘連接、普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接 焊接連接有三種形式，具體為對(duì)接、搭接和角接。對(duì)接的受力特點(diǎn)是傳力均勻，沒(méi)有顯著的應(yīng)力集中，對(duì)承受動(dòng)力荷載有利。搭接和角接的受力特點(diǎn)是焊縫處應(yīng)力集中現(xiàn)象較為嚴(yán)重，在反復(fù)荷載下易疲勞。鉚釘連接主要連接形式為對(duì)接、搭接和角接。對(duì)接受力情況對(duì)稱，內(nèi)力傳遞不會(huì)產(chǎn)生偏心，不會(huì)發(fā)生撓曲和轉(zhuǎn)動(dòng)，承載能力較高。搭接受力會(huì)產(chǎn)生撓曲和轉(zhuǎn)動(dòng)，承載力較低。角接受力平均，但承載力小。普通螺栓連接分為剪力螺栓連接和拉力螺栓連接。前者依靠螺桿的承壓和抗剪傳遞垂直于螺桿的外力；后者依靠螺桿受拉傳遞平行于螺桿的外力。高強(qiáng)螺栓連接分為摩擦型高強(qiáng)螺栓和承壓型高強(qiáng)螺栓，前者只靠被連接構(gòu)件接觸面之間摩擦力傳力，后者除靠摩擦力外，還依靠桿身的承壓和抗剪傳力。 試以預(yù)應(yīng)力度為基礎(chǔ)，對(duì)配筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，并簡(jiǎn)述各類配筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)（92002）(10分)答：按預(yù)應(yīng)力度加筋混凝土結(jié)構(gòu)可分為：（1）全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，λ≥1，其受力特點(diǎn)為：沿預(yù)應(yīng)力筋方向的正截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力，不出現(xiàn)裂縫，全截面受壓。（2）部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，0λ1 ，其受力特點(diǎn)為：沿預(yù)應(yīng)力筋方向正截面出現(xiàn)拉應(yīng)力或出現(xiàn)不超過(guò)規(guī)定寬度的裂縫。（3）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，λ=0，其受力特點(diǎn)為：受拉區(qū)混凝土很快達(dá)到其極限拉應(yīng)變，出現(xiàn)裂縫，拉力主要由鋼筋承受，只至鋼筋屈服，受壓區(qū)混凝土最終壓碎破壞。 名詞解釋(10分)（1） 反拱度：偏心預(yù)加力引起的上撓度。（2）預(yù)拱度：為了削除結(jié)構(gòu)重力這個(gè)長(zhǎng)期荷載引起的變形，而設(shè)置的大小相當(dāng)于結(jié)構(gòu)重力和半個(gè)靜活載引起的豎向撓度。（3）徐變：應(yīng)力不變的情況下，應(yīng)變隨時(shí)間繼續(xù)增長(zhǎng)的現(xiàn)象。（4）徐舒：筋束在一定拉應(yīng)力值下，將其長(zhǎng)度固定不變，則筋束中的應(yīng)力隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低的現(xiàn)象。（5）預(yù)應(yīng)力損失：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(yù)拉應(yīng)力將要逐漸減少，這種減少的應(yīng)力既為預(yù)應(yīng)力損失。長(zhǎng)安大學(xué)2003（A）年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 共4頁(yè) 第1頁(yè)一、 名詞解釋（每題2分，共20分）剪跨比 :是一個(gè)無(wú)量綱常熟，用m＝M/Qho表示，M,Q分別為受剪區(qū)段中某個(gè)豎直截面的彎矩和剪力，ho為截面有效高度。有效預(yù)應(yīng)力：在施工階段由于各因素影響，使預(yù)加力筋中的預(yù)拉應(yīng)力將產(chǎn)生部分損失，通常把扣除應(yīng)力損失后的預(yù)應(yīng)力筋中實(shí)際存在的預(yù)應(yīng)力成為有效預(yù)應(yīng)力。時(shí)效：鋼筋張拉后停留一段時(shí)間再?gòu)埨摬膹?qiáng)度提高，塑性下降的現(xiàn)象。 預(yù)應(yīng)力度（92003A、2003B、2004B）：由預(yù)加應(yīng)力確定的消壓彎矩與外荷載產(chǎn)生彎矩的比值。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力：配置主筋為無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁。配箍率：nαk/bSk，n為箍筋肢數(shù)，αk為每一肢的面積，b為截面寬度，Sk為箍筋間距。即沿箍筋斷面切開(kāi)，箍筋面積與整個(gè)斷面的面積的比值。界限破壞：鋼筋混凝土梁的受拉區(qū)鋼筋達(dá)到屈服應(yīng)變而開(kāi)始屈服時(shí)，受壓區(qū)混凝土邊緣也同時(shí)達(dá)到其極限壓應(yīng)變而破壞，此時(shí)成為界限破壞。 剪壓破壞：梁在剪彎區(qū)段內(nèi)出現(xiàn)斜裂縫，隨著荷載的增大，陸續(xù)出現(xiàn)幾條斜裂縫，其中一條發(fā)展成為臨界斜裂縫，臨界斜裂縫出現(xiàn)后，梁還能繼續(xù)增加荷載，斜裂縫伸展至荷載墊板下，直到斜裂縫頂端在混凝土正應(yīng)力、剪應(yīng)力及荷載 引起的豎向局部壓應(yīng)力共同作用下被壓碎破壞，破壞處出現(xiàn)很多平行的斜向短裂縫和混凝土碎渣。 消壓彎矩：消除構(gòu)件控制截面受拉區(qū)邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，使其恰好為零的彎矩。 徐變：在應(yīng)力不變的情況下，混凝土的應(yīng)變隨時(shí)間增長(zhǎng)的現(xiàn)象。二、 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件及預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件對(duì)其組成材料的物理力學(xué)性能有何要求？簡(jiǎn)述其原因。（15分）答：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件：（2001年、2003年A、2003年B）對(duì)鋼筋的要求：強(qiáng)度高，有良好的塑性和可焊性，以適應(yīng)變形，避免突然破壞，保證焊接接頭性能，不產(chǎn)生裂紋及過(guò)大變形。良好的粘結(jié)性，為了與混凝土共同工作。對(duì)混凝土的要求：早期強(qiáng)度高，混凝土低收縮，低徐變，和易性好，強(qiáng)度適中。早期強(qiáng)度高為了提高施工進(jìn)度，低收縮避免混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力而開(kāi)裂。和易性好便于施工，與鋼筋共同作用。徐變會(huì)使構(gòu)件變性增加，引起應(yīng)力重分布。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件：對(duì)鋼筋的要求：（1）強(qiáng)度高，彌補(bǔ)各種因素所造成的預(yù)應(yīng)力損失，有效建立預(yù)應(yīng)力。（2）良好的塑性和焊接性能，以保證破壞前由較大變形能力，焊接則保證鋼筋加工質(zhì)量。（3）由良好的粘結(jié)性能。（4）應(yīng)力松弛要低，以較少預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力鋼筋的發(fā)展趨勢(shì)：高強(qiáng)度，粗直徑，低松弛和耐腐蝕。對(duì)混凝土的要求：強(qiáng)度高，為了充分發(fā)揮早高強(qiáng)鋼材的抗拉強(qiáng)度，有效減少構(gòu)件截面尺寸，減輕自重?？煊?，早強(qiáng)，以便能及早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工進(jìn)度 ，提高模板設(shè)備利用率。均質(zhì)性好，保證混凝土的澆筑質(zhì)量。低收縮，低徐變，以減少預(yù)應(yīng)力損失。三、 有四根截面尺寸相同但配筋不同的鋼筋混凝土單筋簡(jiǎn)支梁：①μμmin；②μminμμmax；③μ＝μmax；④μμmax試回答以下問(wèn)題：這四根梁各自將出現(xiàn)出什么樣的破壞形態(tài)？①為少筋②為適筋③為界限④為超筋破壞時(shí)鋼筋分別處于什么范圍？①鋼筋達(dá)到了強(qiáng)度甚至極限強(qiáng)度②屈服③屈服④未屈服破壞時(shí)所能承受的最大彎矩如何計(jì)算？（以矩形截面梁為例，用計(jì)算式表達(dá)）（25分）①對(duì)少筋按素混凝土梁Rf＝MYx/I=6Mh/bh179。，得出Mf＝Rfbh178。/6②適筋，RgAg＝Rabx，Mp＝RgAg（ho－x/2）/γs= Rabx（ho－x/2）/γs③超筋，取ξ＝ξjg，x＝ξjg ho，則Mp＝RabXjg（ho－x/2）/γc四、 在鋼筋混凝土雙筋截面梁中配置受壓鋼筋的主要作用是什么？該配筋方式在橋梁工程中適用于哪些情況？有何優(yōu)缺點(diǎn)？（20分）（2000、2003年A）答：雙筋截面梁中受壓鋼筋的主要作用：協(xié)助混凝土受壓，改變截面的塑性變形能力。適用于:a、Mj較大而截面尺寸受使用條件或混凝土限制，按單筋計(jì)算出現(xiàn)超筋。b、承受異號(hào)彎矩（連續(xù)梁內(nèi)支點(diǎn)處截面）。c、由于構(gòu)造方面原因，支點(diǎn)處往往有很大剪力，防止混凝土碎。d、裝配式構(gòu)件為減輕自重。優(yōu)缺點(diǎn)：提高截面延性，并減小長(zhǎng)期荷載下變形，但一般情況下采用受壓筋承受部分壓力不經(jīng)濟(jì)。五、 鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支粱中一般配置有哪些鋼筋？請(qǐng)分別說(shuō)明這些鋼筋的作用和布置原則。（30分）（92002003A、2003B）答：鋼筋混凝土梁：（1）縱向受拉鋼筋。主要受力筋，代替混凝土受拉。（2）箍筋。幫助混凝土抗剪，抑制裂縫開(kāi)展和延伸，固定縱向鋼筋，并和縱向鋼筋以及架立筋等組成骨架。（3）架立筋。和主筋、箍筋等組成鋼筋骨架便于施工。（4）彎起筋或斜筋?？辜?。（5）水平縱向鋼筋。梁高h(yuǎn)1m時(shí)設(shè)置，主要作用是在梁側(cè)面發(fā)生裂縫后減少混凝土裂縫寬度。預(yù)應(yīng)力混凝土梁：（1）預(yù)應(yīng)力筋：承受荷載，在梁端起彎起筋作用，布置原則：a、重心線不超出束界范圍；b、鋼束彎起的角度應(yīng)與所承受的剪力變化規(guī)律相配合；c、應(yīng)符合構(gòu)造要求。（2）箍筋：承受剪力。（3）水平縱向輔助鋼筋：為了縮小腹板裂縫。（4）局部加強(qiáng)鋼筋：設(shè)在局部受力較大部位，承受局部受力。（5）架立筋與定位鋼筋：用于固定預(yù)留孔道制孔器位置的鋼筋。六、 試推導(dǎo)預(yù)應(yīng)力摩阻損失σs1的計(jì)算公式。（10分）答：見(jiàn)課本。七、 簡(jiǎn)述橋梁用高強(qiáng)螺栓連接的工作機(jī)理和計(jì)算方法。（15分）（1992003A）答：高強(qiáng)螺栓主要是靠被連接構(gòu)件接觸面之間的摩擦力來(lái)傳遞內(nèi)力，一種是只靠摩擦力傳力的摩擦型螺栓，一種是除摩擦力還依靠桿身的承壓和抗剪傳力的承壓型螺栓。次要構(gòu)件按最大內(nèi)力法；主要構(gòu)件按等強(qiáng)度法。八、 試述影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素及其原因。（1998年、2001年、2003年A）（15分）答：影響砌體主要抗壓強(qiáng)度的重要因素是：（1）塊材的強(qiáng)度、尺寸和形狀。塊材是砌體的主要組成材料，因此對(duì)砌體的強(qiáng)度起重要作用。（2）砂漿的強(qiáng)度、和易性和保水性。砂漿強(qiáng)度直接影響砌體的抗壓強(qiáng)度和塊材與其之間的橫向變形差異。砂漿的和易性和保水性則影響砂漿的強(qiáng)度，及其作用的發(fā)揮。（3）砌筑質(zhì)量?；铱p的質(zhì)量，砂漿鋪砌的質(zhì)量都直接影響整體的受力而影響砌體的抗壓強(qiáng)度。長(zhǎng)安大學(xué)2003（B）年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 四、 名詞解釋（每題3分，共30分） 徐變：在應(yīng)力不變的情況下，混凝土的應(yīng)變隨時(shí)間增長(zhǎng)的現(xiàn)象。 極限狀態(tài)：當(dāng)結(jié)構(gòu)或其組成部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能時(shí)，此特定狀態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)。 尺寸效應(yīng)： 預(yù)應(yīng)力損失：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(yù)拉應(yīng)力將要逐漸減少，這種減少的應(yīng)力既為預(yù)應(yīng)力損失。 局部承壓：構(gòu)件受力表面，僅有部分面積來(lái)承受壓力的受力狀態(tài)。 有效預(yù)應(yīng)力：在施工階段由于各因素影響，使預(yù)加力筋中的預(yù)拉應(yīng)力將產(chǎn)生部分損失，通常把扣除應(yīng)力損失后的預(yù)應(yīng)力筋中實(shí)際存在的預(yù)應(yīng)力成為有效預(yù)應(yīng)力。 消壓彎矩：消除構(gòu)件控制截面受拉區(qū)邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，使其恰好為零的彎矩。 預(yù)應(yīng)力度λ（97年7題、2004B、2003A））：由預(yù)加應(yīng)力確定的消壓彎矩與外荷載產(chǎn)生彎矩的比值。 開(kāi)裂彎矩：構(gòu)件受拉區(qū)混凝土達(dá)到抗拉極限強(qiáng)度的應(yīng)力狀態(tài)，此時(shí)荷載產(chǎn)生的彎矩稱為開(kāi)裂彎矩。 粘結(jié)應(yīng)力：鋼筋與混凝土接觸面上由于變形差引起的剪應(yīng)力稱為粘結(jié)應(yīng)力。五、 填空（每空2分，共30分）鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞形態(tài)與 鋼筋 的含量、 鋼筋 和混凝的 強(qiáng)度 有關(guān)。鋼結(jié)構(gòu)是由若干構(gòu)件組成的，各構(gòu)件按某種方式加以連接，按照受力的不同，連接可分為受力性連接和綴連性連接兩種。由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件中塊材與砂漿實(shí)際強(qiáng)度值的不同，砌體在受剪、受拉、及彎曲受拉時(shí)，其破壞可分為 沿通縫破壞 、 沿切向破壞 兩種情況。無(wú)腹筋簡(jiǎn)支梁斜截面破壞形態(tài)有 斜壓 、 剪壓 、 斜拉 三種。影響鋼筋混凝土構(gòu)件鋼筋銹蝕的主要因素 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 、 材料選用 、 施工質(zhì)量 、 外部環(huán)境 等等。6