山東理工大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理各章習(xí)題及答案

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1、第一章習(xí)題 一、填空題 1. 混凝土的( )強(qiáng)度高，( )強(qiáng)度低。 2．鋼筋按化學(xué)成份分( )和( )。 3．鋼筋混凝土是由( )和( )兩種力學(xué)性能不同的材料組成。 4. 鋼筋材料的性能是( )。 5. 衡量鋼筋拉伸時(shí)的塑性指標(biāo)是( )。 二、選擇題 1、表示（ ） A、鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； B、鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； C、鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 2、C30混凝土中的“30”表示（ ） A、混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； B、混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； C、混

2、凝土的軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 3、混凝土的強(qiáng)度等級(jí)以（ ）表示 A、混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； B、混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； C、混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 4、測(cè)定混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，采用的標(biāo)準(zhǔn)試件為（ ） A、； B、； C、 5、測(cè)定混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度時(shí),試件涂油和不涂油相比，( )的測(cè)定值大。 A、涂油； B、不涂油 ； C、一樣大 6、鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于( )。 A、C20； B、C25； C、C30 7、鋼筋混

3、凝土構(gòu)件中的最大的粘結(jié)力出現(xiàn)在( )。 A、離端頭較近處； B、靠近鋼筋尾部； C、鋼筋的中間的部位 8、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所采用的混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于( )。 A、C20； B、C30； C、C40 三、名詞解釋 1、混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度； 2、混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度； 3、混凝土的徐變； 4、混凝土的收縮； 5、條件屈服強(qiáng)度 四、簡(jiǎn)答題 1、公路橋涵工程中對(duì)鋼筋和混凝土有何特殊的要求？ 2、鋼筋和混凝土兩種力學(xué)性能不同的材料，能結(jié)合在一起有效地共同工

4、作的理由？ 3、鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力是怎樣產(chǎn)生的？ 第一章習(xí)題答案 一、填空題 1、抗壓；抗拉 2、普通碳素鋼；普通低合金鋼 3、鋼筋；混凝土 4、抗拉強(qiáng)度高 5、屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、冷彎 二、選擇題 1、B； 2、A； 3、A； 4、A； 5、B； 6、A； 7、A； 8、C 三、名詞解釋 1、以各邊長(zhǎng)為150mm的立方體試塊，在溫度為20℃±3℃、相對(duì)溫度為90%、齡期為28天的條件下，用標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法所測(cè)得的具有95%保證率的抗壓極限強(qiáng)度值。稱為混凝土的標(biāo)號(hào)。以表示，單位為MPa 。 2、棱柱體抗壓強(qiáng)度一般采用高寬

5、比為3～4的棱柱體試件，在溫度為20℃±3℃、相對(duì)溫度為90%、齡期為28天的條件下，用標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法所測(cè)得的具有95%保證率的抗壓極限強(qiáng)度值。以表示，單位為MPa 。 常用的棱柱體試件有； 100mm×100mm×300mm、150mm×150mm×450mm。 3、在長(zhǎng)期荷載作用下，變形隨著時(shí)間繼續(xù)增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變?；蛟趹?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、混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土的收縮。 5、對(duì)于無(wú)屈服臺(tái)階的鋼筋，殘余應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)的應(yīng)力，用σ0.2 表示，稱為條件屈服強(qiáng)度。 四、簡(jiǎn)答題 1、公路橋涵工程中對(duì)混凝土的要求

6、：鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件不應(yīng)低于C40，當(dāng)采用HRB400、KL400級(jí)鋼筋時(shí)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。對(duì)鋼筋的要求：（1）強(qiáng)度要保持適當(dāng)?shù)那龋唬?）要求鋼材在斷裂時(shí)有足夠的變形，以防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件的脆性破壞；（3）在一定的工藝條件下，要求鋼筋的焊口附近不產(chǎn)生裂紋和過(guò)大的變形，且具有良好的機(jī)械性能；（4）鋼筋與混凝土的握裹力。 2、（1）鋼筋和混凝土之間有著可靠的粘結(jié)力，能相互牢固地結(jié)成整體。在外荷載作用下，鋼筋與相鄰混凝土能夠協(xié)調(diào)變形，共同受力；（2）鋼筋與混凝土的溫度線膨脹系數(shù)相近（鋼筋為1.2×10-5℃-1，混凝土為(1.0～

7、1.5)×10-5℃-1）。因此，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，在鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)只產(chǎn)生較小的溫度應(yīng)力，因而不致破壞鋼筋和相鄰混凝土之間的粘結(jié)力；（3）鋼筋被混凝土所包裹，從而防止了鋼筋的銹蝕，保證了結(jié)構(gòu)的耐久性。 3、(1) 鋼筋與混凝土接觸面上的化學(xué)吸附作用；(2) 混凝土收縮，將鋼筋緊緊握裹而產(chǎn)生的摩擦力；(3) 鋼筋與混凝土之間機(jī)械咬合作用力；(4) 附加咬合作用。 第二章習(xí)題 一、填空題 1、作用分為( )、( )、( )。 2、極限狀態(tài)分( )和( )兩類(lèi)。 3、大橋、中橋、重要小橋,屬于結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為( )。

8、 4、正常使用極限狀態(tài)計(jì)算包括：( )、( )、( )。 5、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是指結(jié)構(gòu)對(duì)( )、( )、( )或任何其他破壞過(guò)程的抵抗能力。 二、選擇題 1、下面結(jié)構(gòu)上的作用,哪些是永久作用( ) A、車(chē)輛荷載； B、溫度作用； C、預(yù)加力 2、對(duì)于恒荷載，分項(xiàng)系數(shù)?。? ） A、1.1； B、1.2； C、1.3 3、下面哪些是直接作用( ) A、結(jié)構(gòu)自重； B、溫度變化； C、地震 4、汽車(chē)

9、荷載分項(xiàng)系數(shù)?。? ） A、1.2； B、1.3 C、1.4 5、下列哪種情況下橋梁設(shè)計(jì)僅作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)( ) A、偶然狀況； B、短暫狀況； C、持久狀況 三、名詞解釋 1、作用； 2、永久作用； 3、可變作用； 4、偶然作用； 5、極限狀態(tài) 四、簡(jiǎn)答題 1、什么是作用效應(yīng)？作用效應(yīng)組合的分類(lèi)有哪些？ 2、什么是承載能力極限狀態(tài)？哪些狀態(tài)認(rèn)為是超過(guò)了承載能力極限狀態(tài)？ 3、什么是正常使用極限狀態(tài)

10、？哪些狀態(tài)認(rèn)為是超過(guò)了正常使用極限狀態(tài)？ 第二章習(xí)題答案 一、填空題 1、永久作用；可變作用；偶然作用 2、承載能力極限狀態(tài)；正常使用極限狀態(tài) 3、二級(jí) 4、抗裂驗(yàn)算；裂縫寬度驗(yàn)算；撓度驗(yàn)算 5、氣候變化；化學(xué)侵蝕；物理作用 二、選擇題 1、C； 2、B； 3、A； 4、C； 5、A 三、名詞解釋 1、作用,一般指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力,如汽車(chē)、結(jié)構(gòu)自重等，或引起結(jié)構(gòu)外形或約束、變形的原因如地震、基礎(chǔ)不均勻沉降、溫度變化等。 2、在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，其大小、方向、作用點(diǎn)不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的作用。

11、 3、在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，其大小、方向、作用點(diǎn)隨時(shí)間變化。又分基本可變作用和其它可變作用。 4、在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大，且破壞性很強(qiáng)。 5、當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的某一部分一旦超過(guò)某一特定狀態(tài)，就不再滿足某一規(guī)定的功能要求時(shí)，則此特定狀態(tài)即稱為極限狀態(tài)。 四、簡(jiǎn)答題 1、 作用在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的內(nèi)力（彎矩、剪力、扭矩、壓力和拉力等）和變形（撓度、扭轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)角、彎曲、拉伸、壓縮、裂縫等）稱為作用效應(yīng)。由第一類(lèi)作用，即荷載引起的效應(yīng)，稱為荷載效應(yīng)。作用效應(yīng)組合的分類(lèi)有：1）、基本組合；2）、偶然組合；3）、作用短期效應(yīng)組合；4）、作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合。 2、承載能力極限狀態(tài) 結(jié)構(gòu)

12、或構(gòu)件達(dá)到最大承載力，或達(dá)到不適用于繼續(xù)承載的變形或變位。 有以下幾種情況是超過(guò)了承載能力極限狀態(tài)： 1） 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡； 2） 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或其連接，因超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞，或因過(guò)度的塑性變形而不能繼續(xù)承載； 3） 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系； 4） 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定。 3、正常使用的極限狀態(tài) 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定的限值。 有以下幾種情況是超過(guò)了正常使用極限狀態(tài)： 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(dòng)； 4） 影響正常使用的其他特定狀態(tài)。 第三章習(xí)題 一、填空題

13、 1、最小配筋率的限制，規(guī)定了（ ）和（ ）的界限。 2、T形和I形截面，翼緣有效寬度取用（ ）、（ ）、（ ）三者中較小值。 3、第一類(lèi)T形截面的受壓區(qū)高度（ ），受壓區(qū)混凝土為（ ）截面；第二類(lèi)T形截面的受壓區(qū)高度（ ），受壓區(qū)混凝土為（ ）截面。 4、最大配筋率的限制，規(guī)定了（ ）和（ ）的界限。 5、簡(jiǎn)支梁內(nèi)主鋼筋的排列原則為：（ ） 、（ ） 、（ ）。 二、選擇題 1、鋼筋混凝土梁中，主鋼筋的最小混凝土保護(hù)層厚度：Ⅰ類(lèi)環(huán)境條件為（ ） A、45；

14、 B、40； C、30 2、對(duì)于焊接鋼筋骨架，鋼筋的層數(shù)不宜多于（ ） A、5層； B、6層； C、4層 3、長(zhǎng)度與高度之比（）大于或等于5的受彎構(gòu)件，可按桿件考慮，通稱為( ) A、板； B、梁 4、通常發(fā)生在彎矩最大的截面，或者發(fā)生在抗彎能力較小的截面。這種截面的破壞稱為( ) A、正截面破壞； B、斜截面破壞 5、 從受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂到受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度為止。這一階段稱為( ) A、 階段Ⅰ——整體工作階段； B、階段Ⅱ——帶裂縫工作階段； C、

15、階段Ⅲ——破壞階段 三、名詞解釋 1、雙筋截面； 2、界限破壞； 3、截面相對(duì)界限受壓區(qū)高度； 四、簡(jiǎn)答題 1、鋼筋混凝土梁中，鋼筋的分類(lèi)及其各自的作用。 2、在雙筋截面中，為什么要求？ 3、什么是適筋梁的塑性破壞？ 4、受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算有哪些基本假定？ 5、鋼筋混凝土梁正截面有幾種破壞形式？各有何特點(diǎn)？ 6、什么是超筋梁-脆性破壞？ 7、什么是少筋梁-脆性破壞？ 五、計(jì)算題 1、已知：矩形截面尺寸b′h為250×500mm，承受的彎矩組合設(shè)計(jì)值Md＝136kN×m，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1；

16、擬采用C25混凝土，HRB335鋼筋。 求：所需鋼筋截面面積As 2、有一計(jì)算跨徑為2.15m的人行道板，承受的人群荷載為3.5kN/m2，板厚為80mm，下緣配置f8的R235鋼筋，間距為130mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20。試復(fù)核正截面抗彎承載能力，驗(yàn)算構(gòu)件是否安全。 圖： 人行道板配筋示意圖 3、已知：截面承受的彎矩組合設(shè)計(jì)值Md＝215kN×m(其中自重彎矩MGK按假定截面尺寸250′650計(jì)算)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)＝1.0。擬采用C25混凝土和HRB335鋼筋，fcd＝11.5MPa，ftd＝1.23MPa，fsd＝280MPa,ξb＝0.56。 求：梁的截面尺寸b′h

17、和鋼筋截面面積As 4、有一截面尺寸為250′600mm的矩形梁，所承受的最大彎矩組合設(shè)計(jì)值Md=400kN×m，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)＝1。擬采用C30混凝土、HRB400鋼筋，fcd=13.8MPa，fsd=330MPa， =330MPa，ξb＝0.53。試選擇截面配筋，并復(fù)核正截面承載能力。 5、T形截面梁截面尺寸如圖所示，所承受的彎矩組合設(shè)計(jì)值Md＝580kN×m，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)＝1.0。擬采用C30混凝土，HRB400鋼筋，fcd=13.8MPa，ftd=1.39MPa，fsd=330MPa，ξb＝0.53。試選擇鋼筋，并復(fù)核正截面承載能力。 圖： T形梁截面尺寸及配筋 6、

18、預(yù)制的鋼筋混凝土簡(jiǎn)支空心板，截面尺寸如圖(a)所示，截面寬度b=1000mm，截面高度h=450mm，截面承受的彎矩組合設(shè)計(jì)值Md＝560kN×m，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)＝0.9。擬采用C25混凝土，HRB335鋼筋，fcd=11.5MPa，ftd=1.23Mpa， fsd=280MPa，ξb＝0.56。試選擇鋼筋，并復(fù)核承載能力。 圖： 鋼筋混凝土空心板截面尺寸 第三章習(xí)題答案 一、填空題 1、少筋梁；適筋梁 2、計(jì)算跨徑的1/3；（）；相鄰兩梁的平均間距 3、x≤h￠f；矩形；x＞h￠f；T形 4、超筋梁；適筋梁 5、由下至上、下粗上細(xì)、對(duì)稱

19、布置 二、選擇題 1、C； 2、B； 3、B； 4、A； 5、B 三、名詞解釋 1、雙筋截面是指除受拉鋼筋外，在截面受壓區(qū)亦布置受壓鋼筋的截面。 2、對(duì)于鋼筋和混凝土強(qiáng)度都已確定了的梁來(lái)說(shuō)，總會(huì)有一個(gè)特定的配筋率，使得鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度(應(yīng)變達(dá)到屈服應(yīng)變)的同時(shí)，受壓區(qū)混凝土邊緣纖維的應(yīng)變也恰好達(dá)到混凝土的抗壓極限應(yīng)變值，通常將這種破壞稱為“界限破壞”。 3、發(fā)生界限破壞時(shí)，由矩形應(yīng)力圖形計(jì)算得出界限受壓區(qū)高度，的相對(duì)高度（）稱為截面相對(duì)界限受壓區(qū)高度，用表示，即。 四、簡(jiǎn)答題 1、主鋼筋：承受拉力（雙筋中也承受壓力）； 彎起鋼筋：承受斜截面剪力； 箍

20、筋：承受斜截面剪力，同時(shí)固定主筋、聯(lián)接受壓混凝土共同工作； 架立鋼筋：形成骨架； 縱向水平筋(h>1m) :防止收縮及溫度裂縫。 2、為保證不是超筋梁應(yīng)滿足：；為保證受壓鋼筋達(dá)到抗壓強(qiáng)度：。 3、適筋梁塑性破壞—配筋適當(dāng)?shù)牧?適筋梁)的破壞情況，其主要特點(diǎn)是受拉鋼筋的應(yīng)力首先達(dá)到屈服強(qiáng)度，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力隨之增大而達(dá)到抗壓強(qiáng)度極限值，梁即告破壞。這種梁在完全破壞之前，鋼筋要經(jīng)歷較大的塑性伸長(zhǎng)，隨之引起裂縫急劇開(kāi)展和撓度的急劇增加，它將給人以明顯的破壞征兆，破壞過(guò)程比較緩慢，通常稱這種破壞為塑性破壞。 4、（1）構(gòu)件變形符合平面假設(shè)，即混凝土和鋼筋的應(yīng)變沿截面高度符合線性分布；（2）截

21、面受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形采用等效矩形,其壓力強(qiáng)度取混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，截面受拉混凝土的抗拉強(qiáng)度不予考慮； （3）不考慮受拉區(qū)混凝土的作用，拉力全部由鋼筋承擔(dān)；（4）鋼筋應(yīng)力等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但不大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?.01。極限狀態(tài)時(shí),受拉鋼筋應(yīng)力取其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，受壓區(qū)取其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 5、鋼筋混凝土梁的試驗(yàn)表明，一根配筋適當(dāng)?shù)匿摻罨炷亮?，從加荷直至破壞，其正截面工作狀態(tài)，大致可分為三個(gè)工作階段： 階段Ⅰ——整體工作階段，當(dāng)荷載較小時(shí)，撓度隨荷載的增加而不斷增長(zhǎng)，梁處于彈性工作階段。 階段Ⅱ——帶裂縫工作階段，當(dāng)荷載繼續(xù)增加時(shí)，受拉區(qū)

22、混凝土出現(xiàn)裂縫，并向上不斷發(fā)展，混凝土受壓區(qū)的塑性變形加大，其應(yīng)力圖略呈曲線形。此時(shí)，受拉區(qū)混凝土作用甚小，可以不考慮其參加工作，全部拉力由鋼筋承受，但其應(yīng)力尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度。 階段Ⅲ——破壞階段，當(dāng)荷載繼續(xù)增加時(shí)，鋼筋的應(yīng)力增長(zhǎng)較快，并達(dá)到屈服強(qiáng)度。其后由于鋼筋的塑性變形，使裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，中性軸上升，混凝土受壓區(qū)面積減少，混凝土的應(yīng)力隨之達(dá)到抗壓強(qiáng)度極限值，上緣混凝土壓碎，導(dǎo)致全梁破壞。 6、如果梁內(nèi)配筋過(guò)多，其破壞特點(diǎn)是受拉鋼筋應(yīng)力尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度之前，受壓區(qū)混凝土邊緣纖維的應(yīng)力已達(dá)到抗壓強(qiáng)度極限值(即壓應(yīng)變達(dá)到混凝土抗壓應(yīng)變極限值)，由于混凝土局部壓碎而導(dǎo)致梁的破壞。這種梁破壞前變

23、形(撓 度)不大，裂縫開(kāi)展也不明顯，是在沒(méi)有明顯破壞征兆的情況下突然發(fā)生的脆性破壞。 7、對(duì)于配筋過(guò)少的梁，其破壞特點(diǎn)是受拉區(qū)混凝土一旦出現(xiàn)裂縫，受拉鋼筋的應(yīng)力立即達(dá)到屈服強(qiáng)度，并迅速經(jīng)歷整個(gè)流幅，進(jìn)入強(qiáng)化工作階段，這時(shí)裂縫迅速向上延伸，開(kāi)展寬度很大，即使受壓區(qū)混凝土尚未壓碎，由于裂縫寬度過(guò)大，已標(biāo)志著梁的“破壞”。 五、計(jì)算題 1、解：根據(jù)擬采用的材料規(guī)格查得：fcd=11.5MPa，ftd=1.25MPa，fsd=280MPa， ξb＝0.56。梁的有效高度h0＝500 - 40＝460mm (按布置一排鋼筋估算)。 首先由公式(3-4)求解受壓區(qū)高度x 展開(kāi)為

24、x2－920x + 94608.7＝0 解得 x＝117.96mm＜ξbh0＝0.56′460＝257.6mm。將所得x值，代入公式(3-3)，求得所需鋼筋截面面積 選取420提供的鋼筋截面面積As＝1256mm2，鋼筋按一排布置，所需截面最小寬度bmin=2′30+4′20+3′30＝230mm＜b=250mm，梁的實(shí)際有效高度h0＝500－ (30 + 20 / 2) ＝ 460mm，實(shí)際配筋率ρ=As / bh0＝1256 / 250′460＝0.0109＞ρmin＝0.45。 2、解：取板寬b=1000mm的板條做為計(jì)算單元，板的容重取25kN/m3，自重荷載集度g=25′1

25、03′0.08＝2000N/m。由自重荷載和人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的跨中截面的彎矩為： 考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)后的彎矩組合設(shè)計(jì)值為 Md＝1.2MGK + 1.4MQK＝1.2′1155.6+1.4′2022.3＝4218.02 N×m 取結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)＝0.9，則得 = 0.9 ′ 4218.02＝3796.2 N×m 按給定的材料規(guī)格查得：fcd= 9.2Mpa， ftd=1.06MPa，fsd=195MPa，ξb＝0.62；受拉鋼筋為f8，間距S＝130mm，每米寬度范圍內(nèi)提供的鋼筋截面面積As＝387mm2，板寬b=1000mm，板的有效高度h0＝80 - (20 – 8 /

26、 2)＝56mm。 截面的配筋率ρ=As / bh0 =387/1000′56 = 0.0069＞ρmin= 0.45×＝0.00245，滿足最小配筋率要求。 由公式(3-3)求受壓區(qū)高度 將所得x值代入公式(3-4)，求得截面所能承受的彎矩組合設(shè)計(jì)值為 =3915.3 N×m＞＝3796.2N×m 計(jì)算結(jié)果表明，該構(gòu)件正截面承載力是足夠的。 3、 解：對(duì)于截面尺寸未知的情況，必須預(yù)先假設(shè)兩個(gè)未知數(shù)，假設(shè)梁寬b=250mm，配筋率ρ＝0.01(或直接選取一個(gè)值) 將x=ξh0，As＝ρbh0，代入公式(3-3)則得： 將所得ξ值代入公式(3-4)，求得梁的有效高度

27、 梁的高度h = h0 + as＝591.4 + 42＝633.4mm，為便于施工取h＝650mm，b=250mm，高寬比h/b=650/250=2.6。 梁的實(shí)際有效高度為h0 = h - as = 650 - 42=608mm(式中as按布置一排鋼筋估算)。 由公式(3-4)重新計(jì)算x(或ξ)。 Md = fcd b x (h0 – x / 2) 215′106＝11.5′250 x (608 – x / 2) 展開(kāi)整理為 x2 - 1216x + 149565.2＝0 解得 x=138.85mm＜ξbh0＝0.56′608＝

28、340.5mm 將x值代入公式(3-3)求得 最后，選取325，供給鋼筋截面面積As＝1473mm2，25鋼筋，所需截面最小寬度bmin＝2′30+3′25+2′30＝195mm＜b=250mm。梁的實(shí)際有效高度h0=h - as＝650－(30+25/2)＝607.5mm。實(shí)際配筋率ρ＝As/bh0＝1473/250′607.5=0.0097，在經(jīng)濟(jì)配筋范圍之內(nèi)。 4、解：假設(shè)as＝70mm，a￠s＝40mm，則h0＝600-70＝530mm。 首先，求xb=ξbh0=0.53′530＝280.9mm時(shí)，截面所能承載的最大彎矩組合設(shè)計(jì)值Mdb，判斷截面類(lèi)型： 故應(yīng)按雙筋截面

29、設(shè)計(jì)。 從充分利用混凝土抗壓強(qiáng)度出發(fā)，取x=ξbh0＝0.53′530＝280.9mm，將其分別代入公式(3-27)和(3-33)得： 受壓鋼筋選2φ12，供給的mm2，mm。 受拉鋼筋選8φ22，供給的mm2，布置成二排，所需截面最小寬度，，。 按實(shí)際配筋情況復(fù)核截面承載能力。 此時(shí)，應(yīng)由公式（3-26）計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度 該截面所能承受的彎矩設(shè)計(jì)值由公式（3-27）求得 計(jì)算結(jié)果表明，截面承載力是足夠的。 5、解：按受拉鋼筋布置成二排估算as＝70mm，梁的有效高度h0＝700-70＝630mm。梁的翼緣計(jì)算寬度b￠f =b+12h￠f=300+12′

30、120=1740mm＞600mm，故取b￠f＝600mm。 首先由公式(3-46)判斷截面類(lèi)型，當(dāng)x=h￠f時(shí)，截面所能承受的彎矩設(shè)計(jì)值為 故應(yīng)按x＞h￠f的T形截面計(jì)算。 這時(shí)，應(yīng)由公式(3-43)(令A(yù)￠s=0)求得混凝土受壓區(qū)高度x 展開(kāi)整理后得 x2－1260x + 143393.23＝ 0 解得 x=126.5mm ＞ h￠f=120mm ＜ξbh0＝0.53×630＝333.9mm 將所得x代入公式(3-44)得： 選擇10f20，供給的鋼筋截面面積As＝3142mm2，10根鋼筋布置成兩排，每排5根，所需截面最小寬度bmin=2′30+5′20+

31、4′30=280mm＜b=300mm，受拉鋼筋合力作用點(diǎn)至梁下邊緣的距離as＝30+20+30/2=65mm，梁的實(shí)際有效高度h0＝700-65=635mm。 對(duì)上述已設(shè)計(jì)好截面進(jìn)行承能力復(fù)核時(shí)，應(yīng)按梁的實(shí)際配筋情況，由公式(3-44)計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x 該截面所能承受的彎矩設(shè)計(jì)值為 計(jì)算結(jié)果表明，該截面的抗彎承載能力是足夠的，結(jié)構(gòu)是安全的。 6、 解：為計(jì)算方便，先將空心板截面換算為抗彎等效的I形截面(參照?qǐng)D，且y1= y2 = 450 / 2＝225mm)，按下式求得等效I形截面尺寸〔圖(b)〕 上翼緣厚度 下翼緣厚度 腹板厚度 空心板采用單根鋼筋

32、配筋，假設(shè)as＝40mm，板的有效高度h0＝450-40=410mm。 由公式(3-46)判別截面類(lèi)型，當(dāng)x=h￠f時(shí)，截面所能承受的彎矩設(shè)計(jì)值為 故應(yīng)按x＞h￠f的T形截面計(jì)算。 這時(shí)，應(yīng)由公式(3-43)(令A(yù)￠s=0)求得混凝土受壓區(qū)高度x 整理后得 x2－820x + 110053＝0 解得 x=169.1mm ＞h￠f=95mm ＜ξbh0＝0.56′410＝229.6mm 將所得x代入公式(3-44)得： 選擇14f22，供給的鋼筋截面面積As＝5321.4mm2。板的混凝土保護(hù)層厚度取30mm， 則板的實(shí)際有效高度h0＝450－(25+22

33、/2)=409mm。鋼筋布置一排所需截面最小寬度bmin=2′25+14′22+13′30=748mm＜1000mm。 按圖3.6-9所示的實(shí)際配筋情況，復(fù)核截面抗彎承載能力。這時(shí)，應(yīng)由公式(3-44)，計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x 將所得x值代入公式(3-43)，求得該截面所能承受的彎矩設(shè)計(jì)值為 計(jì)算結(jié)果表明，該截面的抗彎承載能力是足夠的。 圖： 鋼筋混凝土寬心板的配筋 第四章 習(xí)題 一、填空題 1、梁式結(jié)構(gòu)受拉主鋼筋應(yīng)有不少于（ ）根并不少于（ ）的受拉主鋼筋通過(guò)支點(diǎn)。 2、用作抗剪配筋設(shè)計(jì)的最大剪力組合設(shè)計(jì)值，（ ）由混凝土和箍筋共同承擔(dān)，（

34、 ）由彎起鋼筋承擔(dān)。 3、支座中心向跨徑方向長(zhǎng)度在一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距應(yīng)不小于（ ）。 4、《公橋規(guī)》規(guī)定，矩形、Ｔ形和I字形截面的受彎構(gòu)件，若符合( )要求時(shí)，則不需要進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算，而僅按構(gòu)造要求配置箍筋。 5、 集中荷載作用時(shí)集中力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離a（一般稱為剪跨）與梁的有效高度之比，稱為( )。 二、選擇題 1、為了使梁沿斜截面不發(fā)生破壞，除了在構(gòu)造上使梁具有合理的截面尺寸外，通常在梁內(nèi)設(shè)置（ ）。 A、 縱向受力鋼筋；B、架立鋼筋；C、箍筋和彎起鋼筋 2、發(fā)生在無(wú)腹筋梁或腹筋配得很少的有腹筋梁中，一般出現(xiàn)在剪跨比m＞３的

35、情況。易出現(xiàn)( )。 A、斜拉破壞；B、剪壓破壞；C、斜壓破壞 3、當(dāng)腹筋配置適當(dāng)時(shí)或無(wú)腹筋梁剪跨比大致在１＜m＜３的情況下，易出現(xiàn)( )。 A、斜拉破壞；B、剪壓破壞；C、斜壓破壞 4、當(dāng)剪跨比較?。╩≤１）或者腹筋配置過(guò)多，腹板很薄時(shí)，易出現(xiàn)( )。 A、斜拉破壞；B、剪壓破壞；C、斜壓破壞 5、配有箍筋和彎起鋼筋的簡(jiǎn)支梁，當(dāng)發(fā)生剪壓破壞時(shí)，斜截面所承受的總剪力由( )承擔(dān)。 A、受壓區(qū)混凝土、箍筋和彎起鋼筋三者共同承擔(dān)； B、 縱向受力主鋼筋；C、箍筋 6、 影響斜截面抗剪承載力的主要因素,其中最重要的是( )的影響。 A、剪

36、跨比；B、混凝土強(qiáng)度等級(jí)；C、箍筋 7、 梁的抗剪承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度等級(jí)及梁的截面尺寸，且這種破壞屬于突發(fā)性的脆性破壞。為了防止此類(lèi)破壞，《公橋規(guī)》規(guī)定了截面尺寸的限制條件，( )。 A、上限值；B、下限值 8、梁承載力校核的目的是防止發(fā)生（ ）。 A、正截面強(qiáng)度破壞； B、正截面和斜截面強(qiáng)度破壞； C、不會(huì)出現(xiàn)斜截面強(qiáng)度破壞 9、在梁的受拉區(qū)中，鋼筋混凝土梁當(dāng)設(shè)置彎起鋼筋時(shí)，其彎起角度宜取( )。 A、45度； B、30度；C、60度 10、受拉區(qū)彎起鋼筋的彎起點(diǎn)應(yīng)設(shè)在根據(jù)正截面抗彎承載力計(jì)算充分利用該根鋼筋的強(qiáng)度的截面（稱為充分利用點(diǎn)）

37、以外( )處。 A、不小于／２； B、 小于／２； C、小于／4 三、簡(jiǎn)答題 1、簡(jiǎn)述鋼筋混凝土梁的斜截面破壞形式及發(fā)生原因? 2、受彎構(gòu)件沿斜截面破壞的形態(tài)有幾種？各在什么情況下發(fā)生？應(yīng)分別如何防止？ 3、何謂剪跨比？為什么其大小會(huì)引起沿斜截面破壞形態(tài)的改變？ 4、影響梁斜截面承載力的主要因素是什么？ 5、斜截面抗剪承載力計(jì)算公式的適用范圍是什么？其意義何在？ 6、何謂梁的材料抵抗彎距圖？ 7、梁的斜截面受彎承載力是怎樣保證的? 8、全梁承載力校核的目的是什么？ 第四章習(xí)題答案 一、填空題 1、2；20% 2、60%；40% 3、100mm

38、4、下限值 5、剪跨比 二、選擇題 1、C； 2、A； 3、B； 4、C； 5、A； 6、A； 7、A；8、B； 9、A；10、A 三、簡(jiǎn)答題 1、因?yàn)榛炷恋目箟簭?qiáng)度較高，所以一般受彎構(gòu)件當(dāng)其截面尺寸不是太小時(shí)，將不會(huì)由于主壓應(yīng)力而引起梁的破壞。由于混凝土材料的抗拉強(qiáng)度很低，當(dāng)主拉應(yīng)力達(dá)到其抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)垂直于主拉應(yīng)力方向的斜向裂縫，并導(dǎo)致沿斜截面發(fā)生破壞。因此，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件除應(yīng)進(jìn)行正截面承載力計(jì)算外，尚需對(duì)彎矩和剪力同時(shí)作用的區(qū)段進(jìn)行斜截面承載力計(jì)算。 2、斜拉破壞,圖４-１ c b a 斜拉破壞發(fā)生在無(wú)腹筋梁或腹筋配得很少的有腹筋梁中，一般出現(xiàn)在

39、剪跨比m＞３的情況。屬于脆性破壞。由于這種破壞的危險(xiǎn)性較大，在設(shè)計(jì)中應(yīng)避免斜拉破壞。 剪壓破壞,當(dāng)腹筋配置適當(dāng)時(shí)或無(wú)腹筋梁剪跨比大致在１＜m＜３的情況下，屬于塑性破壞，是設(shè)計(jì)中普遍要求的情況 斜壓破壞,當(dāng)剪跨比較?。╩≤１）或者腹筋配置過(guò)多，腹板很薄時(shí)，破壞時(shí)腹筋的應(yīng)力尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度。破壞性質(zhì)類(lèi)似于正截面的超筋梁破壞，在設(shè)計(jì)中應(yīng)設(shè)法避免。 （1）避免發(fā)生斜拉破壞，設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)有腹筋梁，必須控制箍筋的用量不能太少，即箍筋的配筋率必須不小于規(guī)定的最小配筋率； （2）為避免發(fā)生斜壓破壞，設(shè)計(jì)時(shí)，必須限制箍筋的用量不能太多，也就是必須對(duì)構(gòu)件的截面尺寸加以驗(yàn)算，控制截面尺寸不能過(guò)小。 3、 所

40、謂剪跨比，是指梁承受集中荷載作用時(shí)集中力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離a（一般稱為剪跨）與梁的有效高度之比，即 剪跨比的數(shù)值，實(shí)際上反映了該截面的彎矩和剪力的數(shù)值比例關(guān)系。試驗(yàn)研究表明，剪跨比越大，抗剪能力越小，當(dāng)剪跨比＞３以后，抗剪能力基本上不再變化。 4、目前比較普遍的觀點(diǎn)是，影響斜截面抗剪承載力的主要因素有剪跨比、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、箍筋及縱向鋼筋的配筋率等。其中最重要的是剪跨比的影響。 5、（一）上限值——截面最小尺寸 為了防止此類(lèi)屬于突發(fā)性的脆性破壞破壞，《公橋規(guī)》規(guī)定了截面尺寸的限制條件， （二）下限值與最小配箍率 當(dāng)混凝土梁內(nèi)配置一定數(shù)量的箍筋，而且箍筋的間距又不太大時(shí)，就可以避免

41、發(fā)生斜拉破壞。 《公橋規(guī)》規(guī)定，矩形、Ｔ形和I字形截面的受彎構(gòu)件，若符合下限值要求時(shí)，則不需要進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算，而僅按構(gòu)造要求配置箍筋。 6、所謂正截面受彎承載力圖，是指按實(shí)際配置的縱向受拉鋼筋所繪出的反映梁上沿跨徑各正截面所能承受的彎矩圖。它反映了沿梁長(zhǎng)正截面上材料的抗力，故簡(jiǎn)稱材料圖。 7、在實(shí)際設(shè)計(jì)中，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件多不進(jìn)行斜截面抗彎承載力計(jì)算。設(shè)計(jì)配置縱向鋼筋時(shí)，正截面抗彎承載力已得到保證，在斜截面范圍內(nèi)若無(wú)縱向鋼筋彎起，與斜截面相交的鋼筋所能承受的彎矩與正截面相同，因而無(wú)需進(jìn)行斜截面抗彎承載力計(jì)算。在斜截面范圍內(nèi)若有部分縱向鋼筋彎起，與斜截面相交的縱向鋼筋少于斜

42、截面受壓端正截面的縱向鋼筋，但若采取一定的構(gòu)造要求，亦可不必進(jìn)行斜截面抗彎承載力計(jì)算?！稑蛞?guī)JTG D62》關(guān)于受拉區(qū)彎起鋼筋起彎點(diǎn)，應(yīng)設(shè)在按正截面抗彎承載力計(jì)算充分利用該鋼筋強(qiáng)度的截面（稱為充分利用點(diǎn)）以外不小于h0/2處的規(guī)定?？梢宰C明滿足上述構(gòu)造要求，由于部分鋼筋彎起，使與斜截面相交的縱向鋼筋減少，由此而損失的斜截面抗彎承載力，完全可以由彎起鋼筋提供的抗彎承載能力來(lái)補(bǔ)充，故可不必再進(jìn)行斜截面抗彎承載力計(jì)算。 8、全梁承載力校核的目的是，在所設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件沿長(zhǎng)度任一截面造、運(yùn)輸、安裝時(shí)的安全工作，對(duì)短暫狀況下構(gòu)件的截面應(yīng)力，也要控制在規(guī)范規(guī)定的限制范圍都要保證在最不利荷載作用下

43、，構(gòu)件不會(huì)出現(xiàn)正截面和斜截面強(qiáng)度破壞。 第五章 習(xí)題 簡(jiǎn)答題 1、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在施工階段的應(yīng)力計(jì)算中為什么要引用換算截面的幾何特性？ 2、什么是換算截面？在進(jìn)行截面換算時(shí)有哪些基本假定？ 第五章 習(xí)題答案 簡(jiǎn)答題 1、鋼筋混凝土是由兩種材料力學(xué)性能不同的組成的。與材料力學(xué)中勻質(zhì)截面不同，需將兩種材料組成的截面換算成一種拉壓性能相同的假想材料組成的勻質(zhì)截面（換算截面），從而能采用力學(xué)公式進(jìn)行截面計(jì)算。 2、兩種材料組合的組合截面就變成單一材料（混凝土）的截面，稱之為換算截面。 (1).平截面假定。即梁在彎曲變形時(shí)，各橫截面仍保持平面。 (2).彈性體假定。鋼筋混

44、凝土受彎構(gòu)件在第Ⅱ工作階段時(shí)，混凝土受壓區(qū)的應(yīng)力圖形是曲線，但此時(shí)曲線并不豐滿，與直線形相差不大，可以近似地看作為直線分布，即受壓區(qū)的應(yīng)力與平均應(yīng)變成正比。 (3).受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫后，受拉區(qū)的混凝土不參加工作，拉應(yīng)力全部由鋼筋承擔(dān)。 (4).同一強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，其拉、壓彈性模量視為同一常值， 第六章 習(xí)題 一、填空題 1、鋼筋混凝土構(gòu)件計(jì)算的特征裂縫寬度的限值： Ⅰ類(lèi)和Ⅱ類(lèi)環(huán)境（ ），Ⅲ類(lèi)和Ⅳ類(lèi)環(huán)境（ ）。 2、《橋規(guī)JTG D62》規(guī)定，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在使用荷載作用下的長(zhǎng)期撓度值（按短期荷載效應(yīng)組合計(jì)算，乘以撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)），在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后不應(yīng)超

45、過(guò)以下規(guī)定的限值： 梁式橋主梁的最大撓度處 ：（ ）； 梁式橋主梁的懸臂端：（ ） 此處，L為（ ），L1為（ ）。 二、選擇題 1、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，《公橋規(guī)》規(guī)定必須進(jìn)行使用階段的（ ）。 A、變形和彎曲裂縫最大裂縫寬度驗(yàn)算； B、變形驗(yàn)算； C、彎曲裂縫最大裂縫寬度驗(yàn)算 2、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的承載力計(jì)算必須滿足：（ ） A、作用效應(yīng) 截面承載能力； B、作用效應(yīng) 截面承載能力 3、使用階段計(jì)算中涉及到的內(nèi)力( ) A、荷載組合原則簡(jiǎn)單疊加，不帶任何荷載系數(shù)； B、荷載組合原則簡(jiǎn)單疊加，

46、乘以相應(yīng)荷載系數(shù)； 4、是由于荷載（如恒載、活載等）所引起的裂縫,稱為（ ） A、正常裂縫； B、非正常裂縫 三、簡(jiǎn)答題 1、裂縫的分類(lèi)，影響裂縫寬度的因素。 2、在鋼筋混凝土構(gòu)件中的裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)有哪些不利的影響？ 3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫特性、裂縫間距和寬度具有哪些特點(diǎn)？ 4、結(jié)構(gòu)的變形驗(yàn)算的目的是什么？鋼筋混凝土橋梁在進(jìn)行變形驗(yàn)算時(shí)有哪些要求？ 5、對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件預(yù)拱度的設(shè)置有哪些要求和規(guī)定？ 第六章 習(xí)題答案 一、填空題 1、0.20mm；0.15mm。 2、L/600； L1/300； 受彎構(gòu)件的計(jì)算跨徑； 懸臂長(zhǎng)度。 二、選擇題

47、 1、A； 2、A； 3、A； 4、A 三、簡(jiǎn)答題 1、裂縫的分類(lèi)： （1）、由荷載效應(yīng)引起的裂縫，正常裂縫； 　 （2）、外加變形或約束變形引起的裂縫；如沉降、混凝土的收縮及溫差等； （3）、鋼筋銹蝕引起的裂縫。 影響裂縫寬度的因素： （1）、鋼筋表面形狀的影響 （2）、荷載作用性質(zhì)的影響 （3）、構(gòu)件形式的影響 （4）、縱向受拉鋼筋直徑的影響 （5）、縱向受拉鋼筋含筋率的影響 （6）、受拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力的影響 2、當(dāng)裂縫寬度不大時(shí)，并不影響結(jié)構(gòu)的正常使用。但當(dāng)裂縫寬度較大時(shí)，一則混凝土中的鋼筋會(huì)從裂縫處開(kāi)始銹蝕，二則結(jié)構(gòu)剛度減小、變形增

48、加，這樣結(jié)構(gòu)的耐久性和正常使用就受到影響，同時(shí)給人們帶來(lái)不安全感。因此，對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫寬度必須要加以限制。 3、（1）當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度，一般出現(xiàn)裂縫。因此，構(gòu)件第一條裂縫一般出現(xiàn)在內(nèi)力最大（或主拉應(yīng)力最大）的截面或構(gòu)件最薄弱的截面。最大裂縫寬度一般亦在該截面。(2)裂縫寬度與裂縫間距密切相關(guān)。裂縫間距大，裂縫寬度亦大；裂縫間距小，裂縫寬度亦小。而裂縫間距與鋼筋表面特征有關(guān)，采用螺紋鋼筋，裂縫密而窄；采用光面鋼筋，裂縫疏而寬。在鋼筋面積相同的情況下，鋼筋直徑細(xì)、根數(shù)多，則裂縫密而窄，反之裂縫疏而寬。這是因?yàn)椴捎寐菁y鋼筋和細(xì)直徑鋼筋可以增加握裹力。 （3）裂縫間距和寬度隨受拉

49、區(qū)混凝土有效面積增大而增大，隨混凝土保護(hù)層厚度增大而增大?！豆珮蛞?guī)》中規(guī)定，在構(gòu)造上要求保護(hù)層厚度不小于30 mm，亦不大于50 mm。（4）裂縫寬度隨受拉鋼筋用量增大而減小。這是因?yàn)閮?nèi)力一定時(shí)，鋼筋用量大，鋼筋應(yīng)力則小，因此裂縫寬度隨之減小。 （5）裂縫寬度與荷載作用時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。在荷載長(zhǎng)期作用下，由于受壓區(qū)混凝土的徐變和受拉區(qū)裂縫間混凝土逐步退出工作，因此裂縫寬度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而擴(kuò)大。由上可知，裂縫寬度只能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用近似計(jì)算方法進(jìn)行驗(yàn)算。 4、橋梁上部結(jié)構(gòu)在荷載作用下將產(chǎn)生撓曲變形，使橋面成凹形或凸形，多孔橋梁甚至呈波浪形。因此設(shè)計(jì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件時(shí)，應(yīng)使其具有足夠的剛度，以避

50、免產(chǎn)生過(guò)大的變形而影響結(jié)構(gòu)的正常使用。 5、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件預(yù)拱度可按下列規(guī)定設(shè)置： （1）荷載短期效應(yīng)組合并考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)影響產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度不超過(guò)（為計(jì)算跨徑）時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度； （2） 符合上述規(guī)定則應(yīng)設(shè)預(yù)拱度，預(yù)拱度值按結(jié)構(gòu)自重和可變荷載頻遇值計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值之和采用。預(yù)拱度的設(shè)置應(yīng)按最大的預(yù)拱值沿順橋向做成平順的曲線。 汽車(chē)荷載頻遇值為汽車(chē)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的0.7倍，人群荷載頻遇值等于其標(biāo)準(zhǔn)值； 第七章 習(xí)題 一、填空題 1、按照構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比不同，軸心受壓構(gòu)件可分為（ ）和（ ）兩種。 2、縱向受力鋼筋沿圓周均勻布置，其截面面積應(yīng)不小于螺旋形或焊接環(huán)形箍筋圈內(nèi)

51、混凝土核芯截面面積的（ ），構(gòu)件核芯混凝土截面面積應(yīng)不小于整個(gè)截面面積的（ ）。 3、《橋規(guī)》規(guī)定，螺旋箍筋的間距應(yīng)不大于核芯混凝土直徑的（ ），亦不大于（ ），也不宜小于（ ），以利于混凝土澆筑。 4、為了更好地發(fā)揮螺旋箍筋的作用，《橋規(guī)》規(guī)定，螺旋箍筋換算截面面積As0應(yīng)不小于縱向受力鋼筋截面面積的（ ）。 二、選擇題 1、配有縱向鋼筋及螺旋箍筋或焊環(huán)形箍筋的箍筋柱,稱為( ) A、螺旋箍筋柱； B、普通箍筋柱 2、螺旋箍筋柱截面形式一般多做成( ) A、圓形或多邊形； B、矩形或方形。 3、當(dāng)構(gòu)件承受的縱向拉

52、力作用線與構(gòu)件截面重心軸線相重合時(shí)，此構(gòu)件稱為（ ） A、軸心受拉構(gòu)件； B、偏心受拉構(gòu)件 4、鋼筋混凝土受拉構(gòu)件需配置縱向鋼筋和箍筋,箍筋直徑應(yīng)不小于( ) A、6mm； B、8mm； C、12mm 三、簡(jiǎn)答題 1、軸心受壓構(gòu)件的承載力主要由混凝土承擔(dān)，布置縱向鋼筋的目的是什么？ 2、螺旋箍筋柱應(yīng)滿足的條件有哪些？ 3、鋼筋混凝土受壓構(gòu)件配置箍筋有何作用？對(duì)其直徑、間距和附加箍筋有何要求？ 4、鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件在進(jìn)行正截面承載能力計(jì)算時(shí)有哪些基本假定？ 5、螺旋箍筋柱為何又稱間接配筋？ 6、軸心受壓構(gòu)件按其配筋形式不同，可分為哪

53、兩種基本形式？ 四、計(jì)算題 1、有一現(xiàn)澆的鋼筋混凝土軸心受壓柱，柱高5m，底端固定，頂端鉸接。承受的軸力組合設(shè)計(jì)值Nd=620kN，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1.0。擬采用C20混凝土，fcd=9.2MPa，R235鋼筋，f'sd=195MPa。試設(shè)計(jì)柱的截面尺寸及配筋。 2、有一現(xiàn)澆的圓形截面柱，直徑d=500mm，柱高L=5m，兩端按鉸結(jié)計(jì)算。承受的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd=4074kN，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1.0。擬采用C30混凝土，fcd=13.8MPa；縱向鋼筋采用HRB335鋼筋，f'sd=280MPa；箍筋采用R235鋼筋，fsd=195MPa。試選擇鋼筋。 第七章 習(xí)題答案

54、 一、填空題 1、短柱；長(zhǎng)柱 2、0.5%；2/3 3、1/5；80mm；40mm 4、25% 二、選擇題 1、A； 2、A； 3、A； 4、B 三、簡(jiǎn)答題 1、縱向鋼筋為對(duì)稱布置，軸心受壓構(gòu)件的承載力主要由混凝土承擔(dān)，布置縱向鋼筋的目的是為了：（a）柱中的縱向鋼筋用來(lái)協(xié)助混凝土承擔(dān)壓力，以減小截面尺寸；（b）用以增強(qiáng)對(duì)意外彎矩的抵抗能力；（c）防止構(gòu)件的突然破壞。 2、螺旋箍筋柱截面形式一般多做成圓形或多邊形，僅在特殊情況下才采用矩形或方形。（1）螺旋箍筋柱的縱向受力鋼筋為了能抵抗偶然出現(xiàn)的彎矩，其配筋率應(yīng)不小于箍筋圈內(nèi)核心混凝土截面面積的0.5%，構(gòu)

55、件的核心截面面積應(yīng)不小于構(gòu)件整個(gè)截面面積的2/3。但配筋率也不宜大于3%，一般為核心面積的0.8%～1.2%之間。（2）縱向受力鋼筋的直徑要求同普通箍筋柱，但為了構(gòu)成圓形截面，縱筋至少要采用6根，實(shí)用根數(shù)經(jīng)常為6～8根，并沿圓周作等距離布置。 箍筋太細(xì)有可能引起混凝土承壓時(shí)的局部損壞，箍筋太粗則又會(huì)增加鋼筋彎制的困難，螺旋筋的常用直徑為不應(yīng)小于縱向鋼筋直徑的，且不小于8 mm。螺旋箍筋或環(huán)形箍筋的螺距Ｓ（或間距）應(yīng)不大于混凝土核心直徑的1/5；且不大于80mm。為了保證混凝土的澆筑質(zhì)量，其間距也不宜小于40mm。 3、縱向受力鋼筋必須采用箍筋加以固定，設(shè)置時(shí)應(yīng)考慮防止縱筋在任何方向壓曲；箍

56、筋的間距Ｓ和直徑必須滿足下列規(guī)定： ≤15（縱向受鋼筋直徑），或≤ｂ，或≤400 mm，≥。 當(dāng)被箍筋固定的縱向受力鋼筋的配筋率＞３％時(shí)，箍筋間距應(yīng)不大于主筋直徑的10倍，且不大于200mm。 4、根據(jù)鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件破壞特征，在進(jìn)行正截面承載能力計(jì)算時(shí)假定： （1） 混凝土退出工作，軸心拉力全部由鋼筋承擔(dān)； （2） 破壞時(shí)鋼筋應(yīng)力都達(dá)到鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 5、配置有縱向鋼筋和密集的螺旋形或焊接環(huán)形箍筋的柱子承受軸向壓力時(shí)，包圍著混凝土核芯的螺旋形箍筋（或焊接環(huán)形箍筋），猶如環(huán)筒一樣，阻止核芯混凝土的橫向變形，使混凝土處于三向受力狀態(tài)，因而大大提高了核芯部分混凝土的抗壓強(qiáng)度。

57、由此可見(jiàn)，螺旋箍筋的作用是間接地提高了核芯混凝土的抗壓強(qiáng)度，從而增加了柱的承載能力。所以，常將這種螺旋箍筋柱又稱為間接配筋柱。 6、（1）配有縱向鋼筋及普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件，稱為普通箍筋柱； （2）配有縱向鋼筋和密集的螺旋箍筋或焊接環(huán)形箍筋的構(gòu)件，稱為螺旋箍筋柱。 四、計(jì)算題 1、解：設(shè)ρ=0.01，暫取=1，由公式（7-4）求得柱的截面面積 mm2 選取正方形截面，mm，取b=250mm。因截面尺寸小于300mm，混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)取fcd=0.8×9.2=7.36MPa。 柱的計(jì)算長(zhǎng)度L0=0.7L=0.7×5000=3500mm，L0/b=3500/250

58、=14，查表7-1得，=0.92。 所需鋼筋截面面積由公式（7-2）求得： 選8f16，供給的鋼筋截面面積A's=1608mm2，實(shí)際的配筋率r = 1608/250′250 = 0.0257 < rmax = 0.05。鋼筋布置見(jiàn)圖，箍筋選f8，間距S=200mm < 15d=15×16=240mm。 柱的配筋 應(yīng)該指出，在上述配筋中，為滿足構(gòu)造要求和簡(jiǎn)化施工，選取了8f16，供給的鋼筋截面面積較需要值大10%。柱的實(shí)際承載能力為 Ndu=0.9×(fcd A+f'sdA's) =0.9×0.92(7.36×2502+195×1608) =640.5×103N

59、=640.5kN>=620kN 單就滿足所需鋼筋截面面積來(lái)說(shuō)，上述配筋亦可選取4f16+4f14，供給的鋼筋截面積為A's=804+616=1420mm2，與需要值基本相等。但是f16和f14兩種鋼筋直徑相差太小，在工地上不易分辨，很容易搞錯(cuò)，從施工角度看，這一配筋方案是不可取的。 2、解：首先按普通箍筋柱設(shè)計(jì)。柱的計(jì)算長(zhǎng)度L0=L=5000mm, L0/d=5000/500= 10，由表7-1查得=0.96。由公式（7-3）求得所需鋼筋截面面積： 配筋率，此配筋率偏大，并因L0/d=10<12，可以采用配置螺旋箍筋提高柱的承載能力，改為按螺旋箍筋柱設(shè)計(jì)。 假

60、設(shè)按混凝土全截面計(jì)算的縱向鋼筋配筋率，則得縱向鋼筋截面面積=0.025×3.14×5002/4=4908mm2，選擇13φ22，供給鋼筋截面面積A's=4941mm2。混凝土的保護(hù)層取25mm，則得柱的核芯直徑設(shè)表面面積， dcor=d－2×25=500－2×25=450mm 然后，按公式求得所需螺旋箍筋的換算截面面積 式中：fsd為螺旋箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，螺旋箍筋采用R235鋼筋，fsd=195MPa；對(duì)C30混凝土取k=2，代入上式后得： Aso=2434.6mm2>0.25A's=0.25×4941=1235mm2，滿足構(gòu)造要求。 螺旋筋選取

61、φ10，單肢螺旋筋的截面面積A?so1=78.5mm2。螺旋筋的間距可由公式（7-6）求得： mm 取=45mm，滿足不小于40mm，并不大于80mm的構(gòu)造要求。 最后，按實(shí)際配筋情況 ，重新計(jì)算柱的實(shí)際承載能力 第八章 習(xí)題 一、選擇題 1、當(dāng)荷載的合力作用線偏離構(gòu)件形心的構(gòu)件稱之為（ ） A、偏心受壓構(gòu)件； B、軸心受壓構(gòu)件 2、構(gòu)件的破壞是由于受壓區(qū)混凝土達(dá)到其抗壓強(qiáng)度而壓碎，其破壞性質(zhì)屬于脆性破壞，這類(lèi)構(gòu)件稱為( ) A、小偏心受壓構(gòu)件； B、大偏心受壓構(gòu)件；C、軸心受壓構(gòu)件 3、受拉鋼筋應(yīng)力先達(dá)到屈服強(qiáng)度,最后使

62、受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到彎曲抗壓強(qiáng)度而破壞, 這類(lèi)構(gòu)件稱為( ) A、小偏心受壓構(gòu)件； B、大偏心受壓構(gòu)件；C、軸心受壓構(gòu)件 二、簡(jiǎn)答題 1、 偏心受拉構(gòu)件可分為幾種？ 2、大偏心受壓和小偏心受壓的破壞特征有何區(qū)別？截面應(yīng)力狀態(tài)有何不同？ 3、偏心受壓構(gòu)正截面承載力計(jì)算的基本假設(shè)。 三、計(jì)算題 1、截面柱，x=250x400mm,柱的計(jì)算長(zhǎng)度＝3.5m;承受軸向壓力設(shè)計(jì)值N＝350KN,彎矩設(shè)計(jì)值M＝200 kN-m,擬采用C40級(jí)混凝土（＝1.0，＝19.1N／mm2）,HRB400級(jí)鋼筋（＝＝360 N／mm2）；＝＝40mm,式計(jì)算所需的鋼筋，．（大偏心） 第八章

63、習(xí)題答案 一、選擇題 1、A； 2、A； 3、B 二、簡(jiǎn)答題 1、小偏心受拉構(gòu)件和大偏心受拉構(gòu)件。 2、構(gòu)件的破壞是由于受壓區(qū)混凝土達(dá)到其抗壓強(qiáng)度而壓碎，受拉邊或壓應(yīng)力較小邊的鋼筋應(yīng)力一般達(dá)不到鋼筋的屈服強(qiáng)度，是一個(gè)不定值，隨配筋率和偏心距而變。其承載力主要取決于受壓混凝土和受壓鋼筋，故稱受壓破壞。這種破壞是一種無(wú)明顯預(yù)兆的破壞，其破壞性質(zhì)屬于脆性破壞，這類(lèi)構(gòu)件稱為小偏心受壓構(gòu)件。 受拉鋼筋應(yīng)力先達(dá)到屈服強(qiáng)度，這時(shí)中性軸上升，受壓區(qū)面積減小，壓應(yīng)力增加，最后使受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到彎曲抗壓強(qiáng)度而破壞。此時(shí)受壓區(qū)的鋼筋一般也能達(dá)到屈服強(qiáng)度。這種構(gòu)件的破壞性質(zhì)類(lèi)似于受彎構(gòu)件

64、的適筋梁，具有較大的塑性，破壞前有明顯的預(yù)兆，彎曲變形顯著，裂縫開(kāi)展甚寬，這種破壞性質(zhì)稱塑性破壞，這類(lèi)構(gòu)件稱大偏心受壓構(gòu)件。因?yàn)檫@種偏心受壓破壞是由于受拉鋼筋應(yīng)力首先達(dá)到屈服，而導(dǎo)致的受壓區(qū)混凝土壓壞，其承載力主要取決于受拉鋼筋，故稱為受拉破壞。 3、在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，引入下列基本假設(shè)做為鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基礎(chǔ)： （1）、構(gòu)件截面變形符合平截面假設(shè)； （2）、在極限狀態(tài)下，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd，并取矩形應(yīng)力圖計(jì)算，矩形應(yīng)力圖的高度取x=βxo（式中xo為應(yīng)變圖應(yīng)變零點(diǎn)至受壓較大邊截面邊緣的距離；β為矩形應(yīng)力圖高度系數(shù)），受壓較大邊鋼筋的應(yīng)

65、力取鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f′sd； （3）、不考慮受拉區(qū)混凝土參加工作，拉力全部由鋼筋承擔(dān)； （4）、受拉邊（或受壓較小邊）鋼筋的應(yīng)力，原則上根據(jù)其應(yīng)變確定： 當(dāng)x≤ξbh0時(shí)，構(gòu)件屬大偏心受壓，取=fsd； 當(dāng)x>ξbh0時(shí)，構(gòu)件屬小偏心受壓，鋼筋應(yīng)力按下式計(jì)算： 三、計(jì)算題 1、解:（１）計(jì)算ei及 　　　　　　　　 　　　　　　　　 按公式（8-4） ，取 　　　　　　 ，取 按公式（8-4） 　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　?。剑?03 （２） 按大偏心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)

66、． （３）計(jì)算 　　　　　 取 代入式(8-13) （４）計(jì)算 按式（8-5） 第九章 習(xí)題 一、填空題 1、《橋規(guī)JTG D62》根據(jù)預(yù)應(yīng)力大小的程度（嚴(yán)格定義為預(yù)應(yīng)力度），將預(yù)應(yīng)力混凝土劃分為（ ）和（ ）兩大類(lèi)。 2、部分預(yù)應(yīng)力混凝土分為（ ）和（ ）兩種情況。 3、對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力。從施工工藝上有（ ）和（ ）之分。 4、目前預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中所用的錨、夾具種類(lèi)很多，但從原理上分只有三種：即（ ）、（ ）、（ ）。 二、選擇題 1、在使用荷載作用下，沿預(yù)應(yīng)力筋方向的正截面始終不出現(xiàn)拉應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土，稱為( ) A、全預(yù)應(yīng)力混凝土； B、部分預(yù)應(yīng)力混凝土 2、預(yù)應(yīng)力度的變化范圍是從≥１變化到=0,當(dāng)1＞＞0時(shí)的構(gòu)件,稱為( ) A、全預(yù)應(yīng)力混凝土；、部分預(yù)應(yīng)力混凝土；C、鋼筋混凝土 3、構(gòu)件在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下控制截面受拉邊