长安大学结构设计原理历年考研真题.doc

1997年西安公路交通大学硕士学位研究生入学考试结构设计原理试题 1、 钢筋混凝土受弯构件指的是哪两种构件？它们在构造形式上（包括外形和配筋）有何不同，在桥梁工程中常用于哪些部位？(10分)2、 简述钢筋混凝土适筋梁的工作阶段及相应于各阶段的正截面应力和应变的变化规律。（10分）3、 试绘出双筋矩形截面（钢筋混凝土）梁正截面强度计算图式，并写出其基本公式和应满足的条件。(10分)4、 普通箍筋柱与钢筋混凝土梁中都设有箍筋，两者的箍筋在设计上和作用上有何不同之处？(10分)5、 你认为处理好结构构造问题和处理好结构计算问题哪个重要？为什么？(10分)6、 设计预应力混凝土结构时，为什么要进行预应力损失计算？预应力损失为何要分阶段组合？另请简要表达出先张法和后张法构件不同阶段各应考虑哪些损失？(10分)7、 何为预应力度？根据预应力度可把预应力混凝土结构分为哪几类？简述各类预应力混凝土结构的受力特点。(10分)8、 某后张法预应力混凝土简支梁的跨中截面，其形状尺寸和配筋如图1所示。已知非预应力钢筋的Rg380Mpa，预应力筋的Ry1280MPa，混凝土标号为40号，Ra23MPa，jy0.4，试问该截面承受计算弯矩Mj311680KN.M是否安全？(10分)9、 钢结构常用的连接方法有哪些？简述各连接方法的特点。(10分)10、 图2所示一混凝土立方体变长a20cm，紧密靠近刚性凹座的内壁，承受中心压力P40KN，当凹座内刚壁与混凝土立方体之间理想光滑无摩擦时，求刚凹壁上所受的压力及混凝土内的应力。（已知砼泊松系数1/6）。(10分)1998年西安公路交通大学硕士学位研究生入学考试结构设计原理试题 11、 在进行钢筋混凝土结构构件计算时，为什么除应满足截面强度要求外，还必须进行裂缝宽度的验算？(10分)12、 为什么在钢筋混凝土梁中采用高强钢筋时不必要的，而在预应力混凝土中则必须配置高强钢筋？（10分）13、 在圬工结构中，砂浆的物理力学性能指标主要有哪些，这些指标对砌体的质量（即强度）有何影响？(10分)14、 设有两个轴心受拉构件，其配筋数量，材料强度，截面尺寸等均相同，只是一个施加了预应力，另一个没有施加预应力，试问这两个构件的强度承载力是否相同？开裂荷载是否相同？为什么？(10分)15、 钢筋混凝土受弯构件（简支梁）的斜截面破坏形态有哪些？现行公桥规的斜截面抗剪强度计算公式以何种破坏形态为依据？其它破坏形态怎样防止？ (10分)16、 何谓钢材的疲劳强度？桥梁结构用钢应具备什么特性？为什么？(10分)17、 设计钢筋混凝土弯、扭、剪复合受力构件时，可采用什么方法进行配筋计算？钢筋如何布置（以矩形截面梁为例）？(10分)18、 如何划分钢筋混凝土大、小偏心受压构件？简述各自的破坏特征。(10分)19、 在实际工程中，混凝土局部承压问题一般存在于结构的哪些部位？如何改变或提高构件的局部承压性能？(10分)20、 有一段预应力筋如图所示，长L24.4m，沿半径R31.1m的曲线管道张拉，已知k0.003，0.35，若要保证B端预应力筋中心须具有拉应力yb892.25MPa，若只考虑摩擦损失而不计其它项预应力损失，试问在A端张拉时，应施加多大的锚下张拉应力k？(10分)2000年西安公路交通大学硕士学位研究生入学考试结构设计原理试题 21、 何谓结构构造？结构构造在结构设计中起什么作用？（10分）22、 钢筋混凝土适筋梁的最大、最小配筋率是根据什么原则确定的？在进行正截面强度计算时，控制最大、最小配筋率有何意义？（10分）23、 在双筋截面梁中配置受压钢筋的主要作用是什么？通常适用于何种情况？有何优缺点？（10分）24、 在进行钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯强度计算时，为何要验算抗剪强度的上限值和下限值？如不满足上下限要求，应如何处理？（10分）25、 试以公路桥梁结构为例，说明构件产生扭矩的原因，并指出由理想弹塑性材料构成的矩形截面受扭构件在弹性阶段和塑性阶段截面的剪应力是如何分布的。（10分）26、 设某钢筋混凝土偏心受压构件，截面尺寸为bh，采用对称配筋，即Ag=Ag ，ag=ag ，如记Np=N j/ Rabh0，Mp=M j/ Rabh02，Mj=Nje，试证明当为大偏心受压试验时，MpNp的相关曲线为二次抛物线。（10分）27、 预应力混凝土简支梁中的预应力钢束趋向支点时为何逐步上弯？钢筋弯起时应考虑那些要求？（10分）28、 简述预应力混凝土结构正常使用极限状态和承载能力极限状态的计算内容和方法。（10分）29、 什么称为束界（索界）？束界与截面核心有何区别？简述预应力钢束的布置原则。（10分）30、 试述钢结构的主要连接方式，相应的特点及计算方法。（10分）2001年硕士研究生入学考试试题考试科目：结构设计原理 第 1 页 共1页一、钢筋混凝土结构对其组成材料（混凝土和钢筋）的性能有哪些要求？为什么？(10分)二、 何谓钢筋混凝土梁的“界限破坏”，为什么要引入混凝土相对界限受压区高度系数jg？（10分）三、 钢筋混凝土梁内一般有哪几种钢筋？分别说明各种钢筋的作用。(10分)四、 为什么预应力混凝土梁需要进行正常使用阶段应力验算？而钢筋混凝土梁却不需要进行使用阶段应力验算？(10分)五、 某预应力筋的线型为圆曲线，圆曲线长度为L，半径为R，采用一端固定，一端张拉，假定已知管道摩阻系数，偏差系数k，预应力筋截面积为Ay，弹性模量为Ey，试确定仅考虑摩阻影响时张拉控制应力Nk与预应力筋张拉伸长量L之间的关系(10分)六、 钢筋混凝土轴心受压普通箍筋柱和螺旋箍筋柱在承载能力计算方面有何不同？考虑纵向弯曲影响时，轴心受压与偏心受压计算中的和有何区别？(10分)七、 简述我国常用锚具的种类、工作原理、适用场合及相应的优缺点(10分)八、 钢筋混凝土深梁与普通混凝土梁在破坏形态、配筋构造和内力计算等方面有何差异？(10分)九、 试述影响砌体抗压强度的主要因素及其原因。(10分)十、何谓钢结构的受力性连接和缀连性连接？常用的钢结构连接方法有哪些？(10分)2002年硕士研究生入学考试试题考试科目：结构设计原理 第 1 页 共1页1、 进行结构设计时，处理结构构造问题应考虑哪些因素？简述其理由（均以钢筋混凝土简支受弯构件为例回答）(15分)2、 试述钢筋混凝土和全预应力混凝土简支受弯构件的主要设计步骤，并对各自的设计特点进行对比分析。(25分)3、 设有两个受拉构件，其配筋数量、配筋位置、材料强度、截面尺寸及工作条件等均相同，只是一个施加了预应力，另一个没有施加预应力，试问这两个构件的强度承载力是否相同？开裂荷载是否相同？为什么？(15分)4、 普通箍筋柱与钢筋混凝土梁中都设置有箍筋，两者的箍筋在设计和作用方面有何不同之处？(10分)5、 钢结构常用的连接方式有哪些？简述各连接方式的构造和受力特点。(15分)6、 试以预应力度为基础，对配筋混凝土结构进行分类，并简述各类配筋混凝土结构的受力特点。(10分)7、 名词解释(10分) 反拱度 预拱度 徐变 徐舒 预应力损失2003年硕士研究生入学考试试题考试科目：结构设计原理（A） 共4页 第1页八、 名词解释（每题2分，共20分）1、剪跨比 :是一个无量纲常熟，用mM/Qho表示，M,Q分别为受剪区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，ho为截面有效高度。2、有效预应力：在施工阶段由于各因素影响，使预加力筋中的预拉应力将产生部分损失，通常把扣除应力损失后的预应力筋中实际存在的预应力成为有效预应力。3、时效：钢筋张拉后停留一段时间再张拉，刚才强度提高，塑性下降的现象。 4、预应力度：由预加应力确定的消压弯矩与外荷载产生弯矩的比值。5、无粘结预应力：配置主筋为无粘结预应力筋的后张法预应力混凝土梁6、配箍率：nk/bSk，n为箍筋肢数，k为每一肢的面积，b为截面宽度，Sk为箍筋间距。即沿箍筋断面切开，箍筋面积与整个断面的面积的比值。7、界限破坏：钢筋混凝土梁的受拉区钢筋达到屈服应变而开始屈服时，受压区混凝土边缘也同时达到其极限压应变而破坏，此时成为界限破坏。 8、剪压破坏：梁在剪弯区段内出现斜裂缝，随着荷载的增大，陆续出现几条斜裂缝，其中一条发展成为临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后，梁还能继续增加荷载，斜裂缝伸展至荷载垫板下，直到斜裂缝顶端在混凝土正应力、剪应力及荷载 引起的竖向局部压应力共同作用下被压碎破坏，破坏处出现很多平行的斜向短裂缝和混凝土碎渣。 9、消压弯矩：消除构件控制截面受拉区边缘混凝土的预压应力，使其恰好为零的弯矩。 10、徐变：在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间增长的现象。九、 钢筋混凝土受弯构件及预应力混凝土受弯构件对其组成材料的物理力学性能有何要求？简述其原因。（15分）答：钢筋混凝土受弯构件：对钢筋的要求：强度高，有良好的塑性和可焊性，以适应变形，避免突然破坏，保证焊接接头性能，不产生裂纹及过大变形。良好的粘结性，为了与混凝土共同工作。对混凝土的要求：早期强度高，混凝土低收缩，低徐变，和易性好，强度适中。早期强度高为了提高施工进度，低收缩避免混凝土产生拉应力而开裂。和易性好便于施工，与钢筋共同作用。徐变会使构件变性增加，引起应力重分布。预应力混凝土受弯构件：对钢筋的要求：（1）强度高，弥补各种因素所造成的预应力损失，有效建立预应力。（2）良好的塑性和焊接性能，以保证破坏前由较大变形能力，焊接则保证钢筋加工质量。（3）由良好的粘结性能。（4）应力松弛要低，以较少预应力损失。预应力钢筋的发展趋势：高强度，粗直径，低松弛和耐腐蚀。对混凝土的要求：强度高，为了充分发挥早高强钢材的抗拉强度，有效减少构件截面尺寸，减轻自重。快硬，早强，以便能及早施加预应力，加快施工进度 ，提高模板设备利用率。均质性好，保证混凝土的浇筑质量。低收缩，低徐变，以减少预应力损失。十、 有四根截面尺寸相同但配筋不同的钢筋混凝土单筋简支梁：十一、 min；十二、 minmax试回答以下问题：1、这四根梁各自将出现出什么样的破坏形态？为少筋为适筋为界限为超筋2、破坏时钢筋分别处于什么范围？钢筋达到了强度甚至极限强度屈服屈服未屈服3、破坏时所能承受的最大弯矩如何计算？（以矩形截面梁为例，用计算式表达）（25分）对少筋按素混凝土梁RfMYx/I=6Mh/bh，得出MfRfbh/6适筋，RgAgRabx，MpRgAg（hox/2）/s= Rabx（hox/2）/s超筋，取jg，xjg ho，则MpRabXjg（hox/2）/c四、 在钢筋混凝土双筋截面梁中配置受压钢筋的主要作用是什么？该配筋方式在桥梁工程中适用于哪些情况？有何优缺点？（20分）答：双筋截面梁中受压钢筋的主要作用：协助混凝土受压，改变截面的塑性变形能力。适用于:a、Mj较大而截面尺寸受使用条件或混凝土限制，按单筋计算出现超筋。b、承受异号弯矩（连续梁内支点处截面）。c、由于构造方面原因，支点处往往有很大剪力，防止混凝土碎。d、装配式构件为减轻自重。优缺点：提高截面延性，并减小长期荷载下变形，但一般情况下采用受压筋承受部分压力不经济。五、 钢筋混凝土及预应力混凝土简支粱中一般配置有哪些钢筋？请分别说明这些钢筋的作用和布置原则。（30分）答：钢筋混凝土梁：（1）纵向受拉钢筋。主要受力筋，代替混凝土受拉。（2）箍筋。帮助混凝土抗剪，抑制裂缝开展和延伸，固定纵向钢筋，并和纵向钢筋以及架立筋等组成骨架。（3）架立筋。和主筋、箍筋等组成钢筋骨架便于施工。（4）弯起筋或斜筋。抗剪。（5）水平纵向钢筋。梁高h1m时设置，主要作用是在梁侧面发生裂缝后减少混凝土裂缝宽度。预应力混凝土梁：（1）预应力筋：承受荷载，在梁端起弯起筋作用，布置原则：a、重心线不超出束界范围；b、钢束弯起的角度应与所承受的剪力变化规律相配合；c、应符合构造要求。（2）箍筋：承受剪力。（3）水平纵向辅助钢筋：为了缩小腹板裂缝。（4）局部加强钢筋：设在局部受力较大部位，承受局部受力。（5）架立筋与定位钢筋：用于固定预留孔道制孔器位置的钢筋。六、 试推导预应力摩阻损失s1的计算公式。（10分）答：P234或参照重点笔记中03试题答案。七、 简述桥梁用高强螺栓连接的工作机理和计算方法。（15分）答：摩擦型高强螺栓靠摩擦力传力，在整个使用期间外剪力不超过内摩擦，剪切变形小，连接的构件能弹性地整体工作，抗疲劳能力强。次要构件按最大内力法；主要构件按等强度法。八、 试述影响砌体抗压强度的主要因素及其原因。（15分）答：影响砌体主要抗压强度的重要因素是：（1）块材的强度、尺寸和形状。块材是砌体的主要组成材料，因此对砌体的强度起重要作用。（2）砂浆的强度、和易性和保水性。砂浆强度直接影响砌体的抗压强度和块材与其之间的横向变形差异。砂浆的和易性和保水性则影响砂浆的强度，及其作用的发挥。（3）砌筑质量。灰缝的质量，砂浆铺砌的质量都直接影响整体的受力而影响砌体的抗压强度。2003年硕士研究生入学考试试题考试科目：结构设计原理 共一页 第一页一、 名词解释（每题3分，共30分）1、徐变 2、极限状态 3、尺寸效应 4、预应力损失 5、局部承压6、有效预应力 7、消压弯矩 8、预应力度 9、开裂弯矩 10、粘结应力二、 填空（每空2分，共30分）1、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏形态与 的含量、 和混凝的 有关。2、钢结构是由若干构件组成的，各构件按某种方式加以连接，按照受力的不同，连接可分为 和 两种。3、由于结构构件中块材与砂浆实际强度值的不同，砌体在受剪、受拉、及弯曲受拉时，其破坏可分为 、 两种情况。4、无腹筋简支梁斜截面破坏形态有 、 、 三种。5、影响钢筋混凝土构件钢筋锈蚀的主要因素 、 、 、 等等。6、应力循环特征值是多次重复作用的荷载所引起的最小应力和最大应力的比值。 和与值大小有关。三、 叙述题（共90分）1、 为什么钢筋混凝土梁不需进行正常使用阶段的应力验算，而预应力混凝土梁却需要？（20分）2、 钢筋混凝土偏心受压构件有几种破坏形态？试说明其破坏机理及如何判定大、小偏心受压构件的界限？（10分）3、 简述复合应力状态下的混凝土强度特性？并说明其在结构设计中的应用？（15分）4、 钢筋混凝土受弯构件从加载到破坏正截面的受力和变形全过程共分了几个阶段？并说明各阶段梁正截面上的应力分布规律？（15分）5、 试述钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件对钢筋和混凝土材料性能的要求？（10分）6、 试述钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件配筋种类及其作用？（20分） 答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。2004年硕士研究生入学考试试题 标准答案试题名称：结构设计原理（A卷） 第 1 页 共 5 页 一、填空（共20分，除第7题为每空2分外，其余为每空1分）1.在截面尺寸一定的情况下，钢筋混凝土少筋梁的承载力取决于 砼抗拉强度 ；适筋梁的承载力取决于 受拉钢筋强度及面积 ；超筋梁的承载力取决于 砼抗压强度 。2.钢筋混凝土大偏心受压构件，增加轴压力将使其抗弯能力 提高 ；而小偏心受压构件，增加轴向力将使其抗弯能力 减小 。3.砌体的抗拉、抗弯与抗剪强度 远小于 砌体的抗压强度，这是因为砌体的抗压强度主要取决于 块材 的强度，而砌体的抗拉、抗弯与抗剪强度取决于 砌缝 的强度。4.钢筋经过机械冷加工产生塑性变形后，其屈服强度和极限强度均有所 提高 ，而塑性性能和弹性模量则有所 下降 。5.预应力混凝土梁中，钢筋的种类有： 纵向预应力钢筋、箍筋、架立钢筋、 纵向水平钢筋、局部加强钢筋、（定位钢筋） 。6.对预应力混凝土梁，若xjyh0，则梁在受弯破坏时，受拉预应力钢筋的应力 小于抗拉强度 。7.某预制构件，截面为矩形，截面尺寸为200240mm，配有425的级钢筋（中心对称配筋），浇筑两个月后测得长度方向收缩应变为0.15，则此时的钢筋应力为 30MPa(压)，混凝土应力为1.23MPa(拉)。（）答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。试题名称：结构设计原理（A卷） 第 2 页 共 5 页二、名词解释（共20分,每词4分）束 界根据施工、使用阶段构件上、下缘不出现拉应力的原则，确定出的预应力钢筋合力中心的界限。反拱度由预加力产生的与使用荷载挠度方向相反的挠度。深 梁梁高与跨径相差不大的梁；计算时除了考虑弯曲变形外，还须考虑剪切变形的影响。翼缘的计算宽度由于剪力滞效应，翼缘上的压应力为非均匀分布，计算抗弯承载力时，以轴心抗压强度为标准，所等效出的均匀分布宽度。无粘结部分预应力混凝土在受拉区同时配置无粘结预应力钢筋和普通热轧钢筋的预应力混凝土，其承载力较有粘结混凝土构件为低，普通热轧钢筋可有效改善其裂缝和变形特征。三、简答题（共60分,每小题10分）1.在抗剪设计时，如何对三种形式的剪切破坏进行设防？答：防止发生斜拉破坏，使其转化为剪压破坏。 防止发生斜拉破坏，使其转化为剪压破坏。 剪压破坏可通过抗剪设计，使其具有足够的承载力。2.在什么情况下需在受弯构件的受压区配置预应力钢筋？在受弯构件受压区配置预应力钢筋会带来什么不利影响？答：对跨度较大的构件，为满足运输、安装过程中的受力要求，有时需在使用阶段的受压区设置预应力钢筋。不利影响：抗裂性和承载能力均下降。3.徐变和收缩对预应力砼受弯构件有什么不利影响？答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。试题名称：结构设计原理（A卷） 第 3 页 共 5页答：预应力损失；徐变使构件变形逐渐加大；收缩有时会引起构件开裂。4.全预应力砼梁正截面从开始加载至最终破坏，可分为哪几个工作阶段？各阶段的受力特点是什么？答：预应力阶段：预加力最大，使用荷载最小。 运输、安装阶段：预加力最小，使用荷载较小（需考虑动力系数）。 正常使用阶段：预加力最小，使用荷载较大。破坏阶段：截面已进入塑性阶段，力筋达到极限抗拉强度，受压砼被压碎。前三个阶段常属弹性状态。5.对于后张法预应力混凝土梁，采用超张拉工艺，可减少哪些种类的预应力损失？答：摩阻损失；锚具变形；松弛损失。6.普通箍筋柱与螺旋箍筋柱的受力特性有什么本质不同？答：普通箍筋柱砼处于单向受压状态，箍筋起定位纵筋、防止其层曲。螺旋箍筋柱砼处于三向受压状态（螺旋箍筋约束砼侧向膨胀）四、综合论述题（共30分,每小题15分）1.一采用后张法预制的受弯构件，孔道压浆前发现永存预应力很小。(1) 试分析其产生的原因；答：实际预应力损失有可能过大；张拉控制应力有可能未达到设计要求；预应力钢筋可能存在质量问题；锚具锚固可能失效。(2) 这对该构件的后期使用会产生什么影响？答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。试题名称：结构设计原理（A卷） 第 4 页 共 5页答：运输、安装及正常使用阶段受拉区砼会开裂，且使用阶段砼裂缝宽度可能很大，结构耐久性大大下降；抗剪承载力会有所下降，结构挠度远大于设计值；抗弯承载力不变。(3) 可采取什么措施处理？答：松锚、拉出预应力钢筋，重新穿束、张拉、锚固。2.增加加筋砼受弯构件刚度的方法有哪些？答：选择抗弯能力较大的截面型式，如T形截面、I字形截面、箱形截面；对钢筋砼受弯构件，可增加受拉区钢筋面积； 提高砼等级； 最有效的方法是选用预应力混凝土材料。五、计算题（共20分）一组合T形截面梁，梁间距为160cm,计算跨径为1950cm。预制梁为矩形截面，截面尺寸为30120cm,混凝土等级为C30，纵向受拉钢筋面积为64.34cm2,a=10.0cm；现浇翼缘板厚为15cm。一片T梁承受的恒载跨中弯矩为980kNM,汽车荷载作用下跨中弯矩为780kNM。现发现预制梁与现浇翼缘板之间发生了剪切完全失效。 （(1) 试进行正截面抗弯承载力验算；(2) 若11.20,试进行挠度验算。解（1）Mj=1.2980+1.4780=2268 kNM h0=h-a=120-10=110cm由 答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。试题名称：结构设计原理（A卷） 第 5页 共 5 页得 则 故抗弯承载力不足（2）中性轴高度： 不满足要求。2004年硕士研究生入学考试试题试题名称：结构设计原理 （B卷） 第 1 页 共 4 页十五、 填空（每小题1分，共20分）1、钢结构是按 法设计，即结构构件按标准荷载计算的应力不超过公路桥规规定的 ；砖、石及混凝土结构是按 法设计。2、钢筋混凝土构件在复合应力状态下，混凝土的强度有明显的变化。当其双向受压时，混凝土的强度比单向受压强度 ；当一向受压，一向受拉时，混凝土的强度 单向受力（压或拉）的强度。 3、混凝土强度越高，延性越 。4、混凝土在长期荷载作用下会产生徐变。其中徐变值随着初应力值的增大而 ；随着加载龄期的越短而 。养护时，温度越高，湿度越大，徐变值 。5、 剪跨比是影响受弯构件斜截面破坏形态和抗剪能力的主要因素。随着剪跨比的加大，破坏形态按 、 和 的顺序演变，而抗剪强度逐渐 。6、预应力混凝土构件的承载力与受拉区钢筋是否施加预应力无关，但对受压区钢筋施加预应力后构件的承载力将比受压区钢筋不施加预应力时 ，使用阶段的抗裂性也有所 。7、 后张法预应力混凝土构件的锚下承压验算包括 和 的验算。 8、为保证构件在最小外荷载和最不利外荷载作用下，其上、下缘混凝土不出答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。试题名称：结构设计原理 （B卷） 第 2 页 共 4 页现拉应力，预应力钢筋重心线的偏心距应不超出束界范围，即（在两侧填入合适的、号）9、钢筋混凝土受弯构件，在受拉钢筋配筋率和钢筋应力大致相同的情况下，裂缝宽度随钢筋直径的增大而 。十六、 名词解释 （每小题4分，共20分）1、界限破坏 2、预拱度 3、张拉控制应力 4、预应力度 5、砌体十七、 简答题 （每小题10分，共60分）1、 后张法预应力混凝土梁的预加应力阶段和使用阶段比较，荷载、预应力、截面几何特性和混凝土材料的强度各有什么不同？2、 为什么钢筋混凝土偏心受压长柱的偏心距增大系数的值为负值或大于3时应增大截面尺寸？3、为什么螺旋箍筋柱的长细比（为圆形截面直径）时，不考虑螺旋箍筋的作用？4、为什么预应力混凝土结构要求使用高标号的混凝土和高强钢材，而普通钢筋混凝土结构却不使用高标号的混凝土和高强钢材？5、钢筋混凝土受弯构件纵向受拉钢筋的弯起位置的确定，应考虑那三方面的问题？且说明如何保证该方面受力的安全性。6、钢筋混凝土适筋梁截面设计时，出现，则应采取什么措施，使满足什么条件为目的？答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。试题名称：结构设计原理 （B卷） 第 3 页 共 4 页十八、 论述题 （每小题15分，共30分）1、试述钢筋混凝土受弯构件的设计和验算的内容、步骤、依据。2、试述预应力混凝土构件的设计和验算的内容、步骤、依据。十九、 计算题 （第1小题10分，第2、3小题各5分，共20分）已知：钢筋混凝土简支梁全长，计跨跨径， T梁截面尺寸如右图所示。采用25号混凝土（），II级钢筋（当时；当时），箍筋采用I级钢筋，抗拉设计强度，跨间等间距布置，间距为25cm。其中2N1,2N2,2N3,2N4【见第5题（a）和（b）图】是直径为32mm的II级钢筋，2N5,2N6,2N7,2N8,2N9【见第5题（a）和（b）图】是直径为16mm的II级钢筋。简支梁控制截面的计算内力为跨中截面：，及其相应弯矩跨截面：， 支点截面：，及其相应弯矩答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。试题名称：结构设计原理 （B卷） 第 4 页 共 4 页要求：1、进行A-A截面【位置见图（b）】正截面强度复核。 （10分）2、进行A-A截面【位置见图（b）】斜截面抗弯强度复核。 （5分） 3、（1）进行B-B截面【位置见图（b）】斜截面抗剪强度复核。 （2）进行截面尺寸检查,即上限值【（kN）】上面的（1）和（2）任选一题 （本小题5分）第5题 (b) 附注： （kN） （kN） , 答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。2005年硕士研究生入学考试试题试题代码： 404 试题名称：结构设计原理 第 1 页 共2页四、 名词解释 （每小题4分，共24分）1、 换算截面：将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种抗压性能相同的假想材料组成的匀质截面。2、 结构抗力：结构构件承受内力和变形的能力。3、 消压弯矩：由外荷载（恒载或活载）引起、恰好使受拉边缘混凝土应力为零的弯矩。（消除构件控制截面受拉区边缘混凝土的预压应力，使其恰好为零时的弯矩）4、 束界：根据不使上下缘混凝土出现拉应力的原则，按照最小外荷载和最不利荷载可以分别确定Ny在各个截面上偏心距的极限值，由此可绘出两条ey的限值线E1、E2，而由E1、E2两条曲线所围成的布置钢束时的钢束重心界限。5、 剪跨比：是一个无量纲常数，用m=M/Qh0表示，M和Q分别为剪跨区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，h0为截面有效高度。6、 纵向弯曲系数：对于钢筋混凝土轴心受压构件，长柱失稳破坏时的临界压力Pc与短柱破坏时的轴心压力Nu的比值。二、简答 （每小题8分，共64分）1、 当受弯构件正截面承载力不足时，可采用哪几种措施来提高截面的受弯承载力，其中哪个措施最为有效？ 答：1、增大截面尺寸；2、采用双筋截面；3、增大混凝土标号。1最有效。2、 受弯构件的破坏有哪几种可能？工程设计中应如何防止发生这些破坏？答：正截面破坏中有少筋梁破坏、超筋梁破坏和适筋梁破坏，前两者为脆性破坏，后者为塑性破坏，措施：合理选择截面尺寸，材料并控制其截面配筋率；斜截面破坏中有斜压破坏、斜拉破坏和剪压破坏，措施：合理控制剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度。3、 减小偏心受压构件的弯矩，能否提高其抗压能力？减小偏心受压构件的轴力，能否提高其抗弯能力？答： 前者适用于小偏心受压构件；后者适用于大偏心受压构件。4、 混凝土的抗压性能好，可以不在轴心受压构件中配置一定数量的钢筋，你认为这样行吗？答： 不行，轴心受压构件的承载力虽然主要由混凝土负担，但设置纵向钢筋一方面可以协助混凝土受压以减少构件截面尺寸，另一方面可以承受可能存在的不大的弯矩，防止构件的突然脆性破坏。5、 在受弯构件中，无粘结预应力筋与有粘结预应力筋在受力变形上有什么区别？答：1、相同弯矩作用下无粘结预应力筋的应力增量总是低于有粘结预应力筋的应力增量；2、无粘结预应力筋沿全长应力相等；3、无粘结预应力筋在梁破坏时极限应力不超过条件屈服强度。6、 为什么在钢筋混凝土结构中不能有效利用高强材料，而在预应力混凝土结构中必须采用高强材料？答：前者是由于钢筋混凝土构件中混凝土的抗拉强度低，极限拉应变也很小，在允许裂缝宽度内高强度钢筋无法在钢筋混凝土结构充分发挥其强度作用。后者是由于只有采用高强材料，才能充分发挥高强钢材的抗拉强度，有效的减少构件截面尺寸，减轻结构自重。7、 砌体抗压强度为什么低于所用块材的抗压强度？答：砌体是由单块块材用砂浆粘结砌成，砌缝厚度和密实性容易不均匀，块材与砂浆的交互作用致使其受力复杂，抗压强度不能充分发挥，所以砌体抗压强度低于块材的抗压强度。8、 高强螺栓如何传递内力？其连接有哪几种类型？答：高强螺栓主要是靠被连接构件接触面之间的摩擦力来传递内力。其连接分为：摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓。三、问答 （每小题10分，共50分）十、 混凝土收缩、徐变有什么区别和联系？试分析说明它们对混凝土结构产生的影响。答：（1）、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；应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长的现象称为混凝土的徐变。前者属于体积变形，后者属于受力变形。（2）、引起混凝土的收缩的主要原因在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，硬化后期主要是混凝土内自由水分的蒸发而引起的干缩。主要影响因素为：混凝土的组成和配比、构件的养护条件以及构件的体表比。混凝土的徐变则是在荷载长期作用下，混凝土凝胶体中的水分逐渐压出，水泥石逐渐粘性流动，微细空隙逐渐闭合，细晶体内部逐渐滑动，微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合结果。主要影响因素为：加载大小、加载龄期、混凝土组成和配比、养护及使用条件。他们两者都可能造成混凝土的开裂，应予以控制和避免。8、 什么是钢筋混凝土受弯构件受压区高度界限系数？如何确定？预应力混凝土受弯构件受压区高度界限系数与之有何不同？答：当钢筋混凝土梁的受拉区钢筋达到屈服应变而开始屈服时，受压区混凝土边缘也同时达到其极限压应变而破坏，此时成为界限破坏。此时的受压区高度x与截面有效高度ho的比值即为受压区高度界限系数。按照等效矩形应力分布图形，可得jg=0.9/（1+Rg/0.003Eg）。而预应力混凝土受弯构件受压区高度界限系数jy=/1+（Ry-yo）/0.003Ey，其中为受压区高度x与中性轴高度之比值，yo为受拉区纵向预应力钢筋重心处混凝土预压应力为零时的预应力钢筋的应力。9、 试分析说明受弯、受压、受扭构件中箍筋的作用及其形式。答：受弯构件中，箍筋主要帮助混凝土抗剪，抑制裂缝开展和延伸，固定纵向钢筋并与其组成骨架。形式主要有：双肢开口式、双肢封闭式、四肢封闭式。受压构件中，有普通箍筋和螺旋箍筋，普通箍筋的主要作用是防止纵向钢筋局部压屈，并与纵向钢筋形成钢筋骨架便于施工，螺旋箍筋的作用是使截面核心混凝土成为约束混凝土，从而提高构件的强度和延性。 受扭构件中，箍筋的作用是直接抵抗主拉应力，限制裂缝的开展，其形式必须采取封闭式。10、 有人说“部分预应力混凝土受弯构件与钢筋混凝土受弯构件一样在使用阶 段允许开裂，因此体现不出什么优点，反而增加一些施工工序”。你认为这种看法是否正确？ 答：错误。部分预应力混凝土虽然在使用阶段允许开裂，但其开裂弯矩较普通钢筋混凝土受弯构件大一个消压弯矩，所以能推迟裂缝的产生，另外，开裂后的预应力混凝土结构卸荷后刚度能部分恢复，裂缝闭合能力优于普通钢筋混凝土。5、 混凝土抗压强度与横向约束有什么关系？在实际工程应用有哪些？答：横向约束使得受压混凝土的核心混凝土处于三向受压状态，使其抗压强度高于棱柱体抗压强度Ra。实际工程中的应用有：螺旋箍筋柱、钢管混凝土等。四、计算 （12分）钢筋混凝土工字型截面偏心受压构件，截面尽寸bh=1060cm，=10cm，；承受轴向力设计值Nj=450kN,弯矩设计值Mj=350kNm；采用20号混凝土（Ra=11MPa）, 级钢筋（Rg=340MPa）构件计算长度l0=5.8m。（jg=0.55）求 非对称配筋及对称配筋时钢筋的用量。答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。2006年硕士研究生入学考试试题试题名称：404 结构设计原理 （A） 第 1 页 共 2页一、简答题（每小题6分, 共54分）1、在钢筋混凝土受弯构件（单筋矩形截面）正截面承载力设计时，若，应采取什么措施？2、钢筋混凝土受弯构件常会发生哪几种形式的破坏？设计中如何设防或满足承载力要求？3、什么是深梁？在计算连续深梁的内力时，应考虑哪些变形的影响？4、钢筋混凝土板按受力类型可分为哪几种？其受力特征和钢筋布置有何不同？