【正文】 的砌筑規(guī)則砌筑而成的滿足構(gòu)件既定尺寸和形狀的受力整體。八、 簡答(每小題10分，共60分) 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的預(yù)加應(yīng)力階段和使用階段比較，荷載、預(yù)應(yīng)力、截面幾何特性和混凝土材料的強度各有什么不同？ 預(yù)加應(yīng)力階段使用階段荷載最小最大預(yù)應(yīng)力相對最大相對最小截面幾何特性凈截面幾何特性換算截面幾何特性混凝土材料強度未達(dá)到設(shè)計強度已達(dá)到設(shè)計強度 為什么鋼筋混凝土偏心受壓長柱的偏心距增大系數(shù)η的值為負(fù)值或大于3時應(yīng)增大截面尺寸？ 答：當(dāng)η0時，說明荷載效應(yīng)值大于臨界壓力，構(gòu)件要發(fā)生失穩(wěn)破壞，η3時，荷載效應(yīng)值接近臨界壓力，安全儲備不足。要增大構(gòu)件的穩(wěn)定性，必須增大截面尺寸。 為什么螺旋箍筋柱的長細(xì)比λ＝lo/d7(d為圓形截面直徑)時，不考慮螺旋箍筋的作用？答：當(dāng)λ＝lo/d7時為長柱，構(gòu)件破壞為失穩(wěn)破壞，而螺旋箍筋不能提到起穩(wěn)定性，只能提高其材料的抗壓強度。 為什么預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)要求使用高標(biāo)號的混凝土和高強鋼材，而普通鋼筋混凝土卻不使用高標(biāo)號的混凝土和高強鋼材？（2001992004B）答：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，使用高標(biāo)號混凝土是因為混凝土處于高壓狀態(tài)，高標(biāo)號混凝土的自重輕、收縮和徐變值??；使用高強度剛才是由于如果不采用高強度鋼材，由于多方面的預(yù)應(yīng)力孫樹就不能建立起有效的預(yù)加力。普通鋼筋混凝土構(gòu)件中，使用普通鋼筋是由于限制混凝土裂縫寬度使得鋼筋的拉應(yīng)變值較小，而使高強度剛才不能發(fā)揮作用；同樣高標(biāo)號混凝土不能發(fā)揮作用，因為混凝土標(biāo)號提高時抗拉能力提高不大。 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件縱向受拉鋼筋的彎起位置的確定，應(yīng)考慮哪三方面的問題？且說明如何保證該方面受力的安全性。答：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件縱向受拉鋼筋的彎起位置的確定，應(yīng)考慮正截面抗彎強度、斜截面抗彎強度和斜截面抗剪強度三方面的問題。其中正截面抗彎強度通過計算滿足Mj≤Mu保證安全；斜截面抗彎強度通過構(gòu)造保證其安全性，即彎起點距鋼筋充分利用點的距離≥；斜截面抗剪通過計算滿足Qj≤Qu保證其受力的安全性。 鋼筋混凝土適筋梁截面設(shè)計時，出現(xiàn)ξξjg，則應(yīng)采取什么措施，使ξ滿足什么條件為目的？ 答：增大截面尺寸，或提高混凝土標(biāo)號、或改用雙筋截面，使ξ≤ξjg，從而使該混凝土受彎構(gòu)件成為適筋梁。九、 論述題（每小題15分，共30分）（2002004B） 論述鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計和驗算的內(nèi)容、步驟、依據(jù)。a) 擬定截面尺寸，按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行縱向鋼筋和腹筋的計算和強度校核，并復(fù)核截面尺寸、修正截面尺寸b) 按構(gòu)造要求對計算的鋼筋進(jìn)行布置c) 按正常使用極限狀態(tài)法對混凝土受彎構(gòu)件的變形、裂縫應(yīng)力進(jìn)行驗算等等 試述預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計和驗算的內(nèi)容、步驟、依據(jù)。答：十、 計算題(第1小題10分，第3小題各5分，共20分)已知：鋼筋混凝土簡支梁全長Lo＝,T梁截面尺寸如圖所示。采用25號混凝土（Ra＝），Ⅱ級鋼筋（Ra＝340 Mpa當(dāng)d28mm時：Rg＝320Mpa當(dāng)d≥28mm時），箍筋采用Ⅰ級鋼筋，Ф8，抗拉設(shè)計強度為240Mpa，跨間等間距布置，間距為25cm。其中2N1,2N2,2N3,2N4『見第5題（a）和（b）圖』是直徑為32mm的Ⅱ級鋼筋，2N5,2N6,2N7,2N8,2N9『見第5題（a）和（b）圖』是直徑為16mm的Ⅱ級鋼筋。簡支梁控制截面的計算內(nèi)力為跨中截面：Mjm＝2100KNm，Qjm＝84KN及其相應(yīng)彎距Mjm＝1509KNm1/4跨截面：Mj1/4=1500KNm支點截面：Mjo＝0KNm，Qjo＝440KN及其相應(yīng)彎距Mjo＝0KNm要求： 進(jìn)行AA截面『位置見圖（b）』正截面強度復(fù)核。（10分） 進(jìn)行AA截面『位置見圖（b）』斜截面抗彎強度復(fù)核。（5分）（3） 進(jìn)行BB截面『位置見圖（b）』斜截面抗彎強度復(fù)核。（4） 進(jìn)行截面尺寸檢查，即上限值『Qj≤(KN)』 上面的（1）和（2）任選一題 （本小題5分）附注：Qj≤(KN) Qj≤Qu＝＋∑Awsina (KN) ＝，＝%,b′i=152cm,γc=γs=長安大學(xué)2005年碩士研究生入學(xué)考試試題 試題代碼： 404 試題名稱：結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 （A） 一、 名詞解釋 （每小題4分，共24分） 換算截面：將鋼筋和受壓區(qū)混凝土兩種材料組成的實際截面換算成一種抗壓性能相同的假想材料組成的勻質(zhì)截面。 結(jié)構(gòu)抗力：結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力。 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，使其恰好為零時的彎矩 束界：根據(jù)不使上下緣混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的原則，按照最小外荷載和最不利荷載可以分別確定Ny在各個截面上偏心距的極限值，由此可繪出兩條ey的限值線EE2，而由EE2兩條曲線所圍成的布置鋼束時的鋼束重心界限。 剪跨比：是一個無量綱常數(shù)，用m=M/Qh0表示，M和Q分別為剪跨區(qū)段中某個豎直截面的彎矩和剪力，h0為截面有效高度。 縱向彎曲系數(shù)：對于鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件，長柱失穩(wěn)破壞時的臨界壓力Pc與短柱破壞時的軸心壓力Nu的比值。二、簡答 （每小題8分，共64分） 當(dāng)受彎構(gòu)件正截面承載力不足時，可采用哪幾種措施來提高截面的受彎承載力，其中哪個措施最為有效？ 答：①、增大截面尺寸；②、采用雙筋截面；③、增大混凝土標(biāo)號。增大截面尺寸最有效。 受彎構(gòu)件的破壞有哪幾種可能？工程設(shè)計中應(yīng)如何防止發(fā)生這些破壞？（98年）答：受彎構(gòu)件正截面破壞中有少筋梁破壞、超筋梁破壞和適筋梁破壞。工程設(shè)計中應(yīng)采取措施：配筋率，材料強度來控制截面混凝土受壓區(qū)高度，保證構(gòu)件為適筋梁破壞。斜截面破壞中有斜壓破壞、斜拉破壞和剪壓破壞，工程設(shè)計中應(yīng)合理控制剪跨比、混凝土強度、縱向受拉鋼筋配筋率和箍筋數(shù)量及強度，保證構(gòu)件為剪壓破壞。 減小偏心受壓構(gòu)件的彎矩，能否提高其抗壓能力？減小偏心受壓構(gòu)件的軸力，能否提高其抗彎能力？答： 大、小偏心受壓構(gòu)件的M~N關(guān)系不同，前者適用于小偏心受壓構(gòu)件；后者適用于大偏心受壓構(gòu)件。 混凝土的抗壓性能好，可以不在軸心受壓構(gòu)件中配置一定數(shù)量的鋼筋，你認(rèn)為這樣行嗎？答： 不行。在軸心受壓構(gòu)件中布置縱向鋼筋，一方面可以協(xié)助混凝土受壓以減少構(gòu)件截面尺寸，另一方面可以承受可能存在的不大的彎矩，防止構(gòu)件的突然脆性破壞。布置普通箍筋的主要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，螺旋箍筋的作用是使截面核心混凝土成為約束混凝土，從而提高構(gòu)件的強度和延性。從它們的作用可以看出，如果沒有鋼筋的作用，混凝土承壓能力將降低，并且?guī)硎┕げ槐愫徒Y(jié)構(gòu)耐久性的降低。 在受彎構(gòu)件中，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在受力變形上有什么區(qū)別？答：①、相同彎矩作用下無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量總是低于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量；②、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋沿全長應(yīng)力相等；③、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在梁破壞時極限應(yīng)力不超過條件屈服強度。 為什么在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中不能有效利用高強材料，而在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中必須采用高強材料？（2001992004B）答：前者是由于鋼筋混凝土構(gòu)件中混凝土的抗拉強度低，極限拉應(yīng)變也很小，在允許裂縫寬度內(nèi)高強度鋼筋無法在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮其強度作用。后者是由于只有采用高強材料，才能充分發(fā)揮高強鋼材的抗拉強度，有效的減少構(gòu)件截面尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重。 砌體抗壓強度為什么低于所用塊材的抗壓強度？答：砌體是由單塊塊材用砂漿粘結(jié)砌成，砌縫厚度和密實性容易不均勻，塊材與砂漿的交互作用致使其受力復(fù)雜，抗壓強度不能充分發(fā)揮，所以砌體抗壓強度低于塊材的抗壓強度。 高強螺栓如何傳遞內(nèi)力？其連接有哪幾種類型？答：高強螺栓主要是靠被連接構(gòu)件接觸面之間的摩擦力來傳遞內(nèi)力。其連接分為：摩擦型高強螺栓和承壓型高強螺栓。三、問答 （每小題10分，共50分） 混凝土收縮、徐變有什么區(qū)別和聯(lián)系？試分析說明它們對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。答：（1）、混凝土在空氣中結(jié)硬時體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土的收縮；應(yīng)力不變的情況下，混凝土的應(yīng)變隨時間繼續(xù)增長的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。前者屬于體積變形，后者屬于受力變形。（2）、引起混凝土的收縮的主要原因在硬化初期主要是水泥石在水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化，硬化后期主要是混凝土內(nèi)自由水分的蒸發(fā)而引起的干縮。主要影響因素為：混凝土的組成和配比、構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)條件以及構(gòu)件的體表比?；炷恋男熳儎t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，微細(xì)空隙逐漸閉合，細(xì)晶體內(nèi)部逐漸滑動，微細(xì)裂縫逐漸發(fā)生等各種因素的綜合結(jié)果。主要影響因素為：加載大小、加載齡期、混凝土組成和配比、養(yǎng)護(hù)及使用條件。他們兩者都可能造成混凝土的開裂，應(yīng)予以控制和避免。 什么是鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)高度界限系數(shù)？如何確定？預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)高度界限系數(shù)與之有何不同？答：當(dāng)鋼筋混凝土梁的受拉區(qū)鋼筋達(dá)到屈服應(yīng)變而開始屈服時，受壓區(qū)混凝土邊緣也同時達(dá)到其極限壓應(yīng)變而破壞，此時成為界限破壞。此時的受壓區(qū)高度x與截面有效高度ho的比值即為受壓區(qū)高度界限系數(shù)。按照等效矩形應(yīng)力分布圖形，可得Ξjg=（1+Rg/）。而預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)高度界限系數(shù)Ξjy=β/[1+（Ryσyo）/]，其中β為受壓區(qū)高度x與中性軸高度之比值，σyo為受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處混凝土預(yù)壓應(yīng)力為零時的預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力。 試分析說明受彎、受壓、受扭構(gòu)件中箍筋的作用及其形式。答：受彎構(gòu)件中，箍筋主要幫助混凝土抗剪，抑制裂縫開展和延伸，固定縱向鋼筋并與其組成骨架。形式主要有：雙肢開口式、雙肢封閉式、四肢封閉式。受壓構(gòu)件中，有普通箍筋和螺旋箍筋，普通箍筋的主要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，螺旋箍筋的作用是使截面核心混凝土成為約束混凝土，從而提高構(gòu)件的強度和延性。 受扭構(gòu)件中，箍筋的作用是直接抵抗主拉應(yīng)力，限制裂縫的開展，其形式必須采取封閉式。 有人說“部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件與鋼筋混凝土受彎構(gòu)件一樣在使用階段允許開裂，因此體現(xiàn)不出什么優(yōu)點，反而增加一些施工工序”。你認(rèn)為這種看法是否正確？ 答：錯誤。部分預(yù)應(yīng)力混凝土雖然在使用階段允許開裂，但其開裂彎矩較普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件大一個消壓彎矩，所以能推遲裂縫的產(chǎn)生，另外，開裂后的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)卸荷后剛度能部分恢復(fù)，裂縫閉合能力優(yōu)于普通鋼筋混凝土。 混凝土抗壓強度與橫向約束有什么關(guān)系？在實際工程應(yīng)用有哪些？答：橫向約束使得受壓混凝土的核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，使其抗壓強度高于棱柱體抗壓強度Ra。實際工程中的應(yīng)用有：螺旋箍筋柱、鋼管混凝土等。四、計算 （12分）鋼筋混凝土工字型截面偏心受壓構(gòu)件，截面盡寸bh=1060cm，==10cm，；承受軸向力設(shè)計值Nj=450kN,彎矩設(shè)計值Mj=350kNm；采用20號混凝土（Ra=11MPa）, Ⅱ級鋼筋（Rg=340MPa）構(gòu)件計算長度l0=。（ξjg=）求 非對稱配筋及對稱配筋時鋼筋的用量。2006年碩士研究生入學(xué)考試試題試題名稱：404 結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 （A） 一、簡答題（每小題6分, 共54分） 在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件（單筋矩形截面）正截面承載力設(shè)計時，若，應(yīng)采取什么措施？（2004B、2006年）答：增大截面尺寸，或提高混凝土標(biāo)號、或改用雙筋截面，從而使該混凝土受彎構(gòu)件成為適筋梁。 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件常會發(fā)生哪幾種形式的破壞？設(shè)計中如何設(shè)防或滿足承載力要求？（2005年、2006年）答：正截面破壞中有少筋梁破壞、超筋梁破壞和適筋梁破壞，前兩者為脆性破壞，后者為塑性破壞，措施：合理選擇截面尺寸，材料并控制其截面配筋率；斜截面破壞中有斜壓破壞、斜拉破壞和剪壓破壞，措施：合理控制剪跨比、混凝土強度、縱向受拉鋼筋配筋率和箍筋數(shù)量及強度。什么是深梁？在計算連續(xù)深梁的內(nèi)力時，應(yīng)考慮哪些變形的影響？答：梁的計算跨徑L與梁高度h之比L/h≤2的簡支梁和L/h≤。應(yīng)考慮剪切變形的影響。 鋼筋混凝土板按受力類型可分為哪幾種？其受力特征和鋼筋布置有何不同？答：可分為雙向板和單向板。單向板可以按照單向受力計算，而雙向板則需按照雙向受力計算，因此單向板步筋時只需考慮一個方向，雙向板則應(yīng)在兩個方向設(shè)置受力鋼筋。 什么是張拉控制應(yīng)力？為什么張拉控制應(yīng)力取值不能過高也不能過低？答：預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固前張拉千斤頂所顯示的總拉力，除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積，錨口有摩擦?xí)r，應(yīng)扣除錨口摩擦力。張拉控制應(yīng)力過低，材料得不到有效利用，過高，則可能在施工中被拉斷；另外其應(yīng)力松弛也將增大；此外冷拉Ⅳ級鋼筋時有發(fā)生脆斷的可能，尤其增加了先張法工藝下事故的出現(xiàn)率。 簡支受彎構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋在趨向支點時，彎起的作用是什么？若不彎起，應(yīng)采用什么相應(yīng)措施？答：增加截面抗剪能力。布置斜鋼筋、箍筋、增大截面尺寸或混凝土材料強度。 影響鋼筋混凝土受彎構(gòu)件裂縫寬度的主要因素有哪些？大致規(guī)律如何？答：影響鋼筋混凝土受彎構(gòu)件裂縫寬度的主要因素有：鋼筋表面形狀、荷載作用性質(zhì)、構(gòu)件形式、縱向受拉鋼筋的直徑、受拉鋼筋應(yīng)力，這些系數(shù)的增加將使裂縫計算值變大，另外含筋率和鋼筋彈性模量也影響計算結(jié)果，只是作用相反。 普通螺栓連接與高強螺栓連接受力模式有何異同?各需進(jìn)行哪些方面計算？答：普通螺栓是靠螺桿的承壓和抗剪、受拉來傳力，高強螺栓則主要是靠被連接構(gòu)件接觸面之間的摩擦力來傳遞內(nèi)力。普通螺栓需計算螺桿的抗剪能力、承壓能力、抗拉能力、板材強度驗算。高強螺栓主要進(jìn)行單個螺栓的承載能力計算、螺栓數(shù)量的計算?；炷猎谌蚴軌簳r的抗壓強度和變形能力與單向受壓時有何不同？簡述其工程應(yīng)用。答：混凝土在三