1、结构设计原理试卷 第 1 页（共 24 页） 结构设计原理试题 1 一、单项选择题 1配螺旋箍筋的钢筋混凝土柱，其其核心混凝土抗压强度高于单轴混凝土抗压强度是因为 【 C 】 A. 螺旋箍筋参与混凝土受压 B. 螺旋箍筋使混凝土密实 C. 螺旋箍筋横向约束了混凝土 D. 螺旋箍筋使纵向钢筋参与受压更强 2钢筋混凝土轴心受拉构件极限承载力 Nu 有哪项提供 【 B 】 A. 混凝土 B. 纵筋 C. 混凝土和纵筋 D. 混凝土、纵筋和箍筋 3混凝土在空气中结硬时其体积 【 B 】 A. 膨胀 B. 收缩 C. 不变 D. 先膨胀后收缩 4两根适筋梁，其受拉钢筋的配筋率不同，其余 条件相同，正截面
2、抗弯承载力 Mu【 A 】 A. 配筋率大的， Mu 大 B. 配筋率小的， Mu 大 C. 两者 Mu 相等 D. 两者 Mu 接近 5钢筋混凝土结构中要求钢筋有足够的保护层厚度是因为 【 D 】 A. 粘结力方面得考虑 B. 耐久性方面得考虑 C. 抗火方面得考虑 D. 以上 3 者 6其他条件相同时，钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度（指构件表面处）的关系是 【 A 】 A. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈大，裂缝宽度也愈大 B. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，裂缝宽度也愈小 C. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，但裂缝宽度愈大 D. 保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层愈厚，裂缝
3、宽度愈大 7钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加以及持续时间增加而 【 B 】 A. 逐渐增加 B. 逐渐减少 C. 保持不变 D. 先增加后减少 8减小预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的损失 s2的措施是 【 B 】 A. 加强端部锚固 B. 超张拉 C. 采用高强钢丝 D. 升温养护混凝土 9预应力混凝土在结构使用中 【 C 】 A. 不允许开裂 B. 根据粘结情况而定 C. 有时允许开裂，有时不允许开裂 D. 允许开裂 10 混凝土结构设计中钢筋强度按下列哪项取值 【 D 】 A. 比例极限 B. 强度极限 C. 弹性极限 D. 屈服强度或条件屈服强度 二、填空题 11. 所谓混凝土的线性
4、徐变是指徐变变形与 初应变 成正比。 12. 钢筋经冷拉时效后，其屈服强度提高，塑性 减小 ，弹性模量减小。 13. 在双筋矩形截面梁的基本公式应用中，应满足下列适用条件： b； x 2a，其结构设计原理试卷 第 2 页（共 24 页） 中，第条是为了防止梁破坏时受拉筋不屈服；第条是为了防止 压筋 达不到抗压设计强度。 14. 梁内纵向受力钢筋的弯起点应设在按正截面抗弯计算该钢筋强度全部发挥作用的截面以外 h0 2 处，以保证 斜截面抗弯 ；同时弯起钢筋与梁中心线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外，以保证正截面抗弯。 15. 其他条件相同时，配筋率愈大，平均裂缝间距愈小，平均裂缝宽度愈
5、小 。其他条件相同时，混凝土保护层愈厚，平均裂缝宽度愈大。 16. 当截面 内力大 且截面受限时，梁中可配受压钢筋。 17. 在一定范围内加大配箍率可提高梁的 斜截面 承载力。 18. 截面尺寸和材料品种确定后，在 min max 条件下，受弯构件正截面承载力随纵向受拉钢筋配筋率 的增加而增大。 19. 为避免少筋梁破坏，要求 min 。 20. 受扭构件的箍筋必须是 封闭式 的。 三、判断题 21. 混凝土中配置钢筋的唯一作用是提高构件的承载力。 【 】 22. 在一向受压另一向受拉应力状态下，混凝土抗压强度降低。 【 】 23. 混凝土结构设计中，宁可超配筋也不可少配筋。 【 】 24.
6、对于受压构件，截面弯矩和轴力越大越不利。 【 】 25. 钢筋混凝土板一般配有纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋和分布钢筋。 【 】 26. 在适筋范围内的钢筋混凝土受弯构件中，提高混凝土强度等级对于提高正截面抗弯承载力的作用是不很明显的。 【 】 27. 最大配箍率是通过限 制构件最大截面尺寸实现的。 【 】 28. 钢筋混凝土梁中配置足量的纵向受力钢筋可以避免斜截面破坏。 【 】 29. 钢筋混凝土受扭构件中必须配置受扭纵筋和箍筋。 【 】 30. 轴心受拉构件中纵向钢筋的搭接，都必须加焊，不能采用非焊接的搭接接头。 30. 【 】 四、简答题 31. 预应力混凝土结构中的预应力损失主要有那些？
7、 主要有：锚具变形损失，摩擦损失，温差损失，钢筋应力松弛损失，混凝土徐变损失，挤压损失 32. 简述混凝土结构中裂缝的 种类（裂缝产生的原因）。 作用效应产生的裂缝；外加变形和约束变形产生的裂缝；钢筋锈蚀产生的裂缝。 33. 简述我国国内对配筋混凝土的分类方法。 分为：全预应力混凝土；部分预应力混凝土；非预应力混凝土。 34. 简述结构可靠度的概念及采用可靠度设计的理由。 结构可靠度：在规定时间内，在正常设计、施工、使用及维护条件下，结构完成预结构设计原理试卷 第 3 页（共 24 页） 定功能的概率。理由：结构设计中遇到的结构效应、结构抗力都具有随机性，因此采用可靠度设计方法更为合理。 五、
8、计算题 35. 矩形截面单筋梁截面尺寸 b h 200 500mm,混凝土 C25，纵向受拉钢筋 级，承受弯矩设计值 Md=130kNm，进行配筋计算。 解： 2000 bhfAMAfbxfcddssdcd 267.04602005.11 101301 262000 bhf MA cd d =0.32 0.56（可） （ 5 分） 1 2 0 94 6 032.02 0 02 8 05.110 sdcds f hbfA mm（ 5 分） %3.14 6 02 0 01 2 0 9 bhAs 0.2%（可） （ 5 分） 36. 普通箍筋轴压短柱（ 1），截面尺寸 350 350mm，混凝土 C
9、25，已配纵向钢筋 418（ 级），所受轴压力 Nd 1500kN，问构件是否安全。 解： =As/A=1018/(350 350)=0.83% 0.5%(可 ) （ 5 分） Nu=0.9(fcdA+fsdAs)=0.9 1 (11.5 350 350 280 1018)=1524.4kN Nd(安全 ) （ 10 分） 设计资料： 结构重要性系数： 0=1.0； 纵筋最小配筋率： min=0.2（受弯）； min =0.5（受压）； 纵筋合力至构件边缘距离： as=40mm C25 混凝土： fcd=11.5MPa； ftd=1.23MPa； 级钢筋： fsd=280 MPa； fsd=2
10、80 MPa； 相对界限受压区高度： b=0.56 结构设计原理试卷 第 4 页（共 24 页） 结构设计原理试题 2 一、单项选择题 1当压应力 0.5fc时，徐变大致与 成正比，各条徐变曲线的间距差不多是相等的，称为线性徐变。 【 B 】 A 时间 B 压应力 C 拉应力 D 弹性变形 2混凝土的抗压强度相比较，强度中等的是 【 B 】 A 三轴受压 B 单轴受压 C 一轴受压，一轴受拉 D 一轴受压，一轴受剪 3下例荷载中属于永久荷载的有 【 B 】 （ A）风力 （ B）水浮力 人群 汽车 4长细比小于等于 时的轴心受压构件称为短柱。 【 D 】 （ A） 5 （ B） 6 （ C）
11、7 （ D） 8 5偏心受压构件中弯矩和轴力对构件的作用效应存在叠加和制约，在小偏心受压情况下，随轴向压力的增大，截面能承受的弯矩 【 C 】 （ A）提高 （ B）不变 （ C）降低 6下例属于钢筋混凝土受弯构件斜截面破坏形态的是 【 C 】 （ A）塑性破坏 （ B）适筋破坏 （ C）剪压破坏 （ D）超筋破坏 7 公路桥规规定处于类和类环境下的钢筋混凝土构件，容许裂缝宽度不应超过 mm，处于类和类环境下的钢筋混凝土构件，容许裂缝宽度不应超过 mm。 【 A 】 （ A） 0.2 0.15 （ B） 0.2 0.2 （ C） 0.15 0.2 （ D） 0.3 0.3 8预应力钢筋布置时其
12、束界的确定是依据以下原则确定的：在预加应力阶段保证梁的上缘混凝土不出现 确定束界上限值，在荷载短期效应组合计算弯矩值作用下保证构件混凝土下缘不出现 确定束界下限值。 【 D 】 （ A）拉应力 压应力 （ B）压应力 压应力 （ C）压应力 拉应力 （ D）拉应力 拉应力 9热轧钢筋经冷拉后其抗拉强度 抗压强度 ，热轧钢筋经冷拔后其抗压强度 抗拉强度 。 【 C 】 （ A）提高 提高 提高 提高 （ B）提高 提高 不变 提高 （ C）提高 不变 提高 提高 （ D） 提高 提高 提高 不变 10预应力钢筋强度有一定要求，不能作为预应力筋的是 【 D 】 （ A）高强度钢丝 （ B）钢绞线
13、（ C）精轧螺纹钢筋 （ D） HRB335 钢筋 二、填空题 11 光圆 钢筋与混凝土之间的粘结力包含了水泥胶体对钢筋 胶结力 、钢筋与混凝土之间的 摩察力 和 握裹力 。 12根据抗扭配筋率得钢筋混凝土矩形截 面纯扭构件破坏形态有 少筋破坏 、 部分超筋破坏 、 超筋破坏 、 适筋破坏 。 结构设计原理试卷 第 5 页（共 24 页） 13施加预应力的方法有 先张法 和 后张法 。 14张拉预应力筋时，张拉设备的测力仪表所指示的总张拉力除以预应力筋截面面积得出的拉应力称为 张拉控制应力 。 15双筋矩形截面梁中，为了充分发挥受压钢筋的作用并确保其达到屈服强度必须满足 2sxa 。 16影响
14、有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素有 剪跨比 、 纵向受拉钢筋配 筋率 、混凝土强度 、和箍筋强度及数量。 17混凝土的立方体抗压强度所规定的标准试件是以 150mm 边长的试块进行的，在实际工程中也有采用边长为 200mm 的混凝土立方体试件，则所测得的立方体强度应乘以 1.05 的换算系数。 三、判断题 18混凝土立方体抗压强度受到多种因素影响，试件的尺寸越小，其抗压强度越小。【 】 19钢筋混凝土受弯构件正截面计算中受压高度界限系数 b 只与钢筋等级有关。【 】 20抗扭的箍筋必须做成闭口形式，且具有足够的锚固长度。 【 】 21预应力混凝土梁的极限承载力比同截面同种材料的普通钢筋混凝土极
15、限承载力大。【 】 22混凝土骨料弹性模量越大，其收缩值就越小。 【 】 23混凝土受三向应力作用时，强度和延性相应降低。 【 】 24钢筋混凝土受弯构件正截面的工作可分为整体工作阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段三个阶段。 【 】 25大偏心受压破坏始于远离作用力一侧钢筋屈服。 【 】 26钢筋混凝土受弯构件在长期荷载作用下，随着裂缝的发展，刚度变化不大。【 】 27 公路桥规规定结构构件的承载能力极限状态设计原则是：荷载效应不利组合的设计值，必须小于等于结构抗力效应的设计值。 【 】 四、简答题 28试绘出有明显屈服点钢筋的应力 应变 曲线并简述其特点 ?（ 5 分） 答： ECB（ 1 分
16、） 结构设计原理试卷 第 6 页（共 24 页） 弹性阶段 OA： 0.3cf 时， 接近直线变化，混凝土弹性工作。（ 1 分） 弹塑性阶段 AB： 0.3 0.8ccff 出现塑性变形， 为曲线变化。内部微裂缝发展。（ 1分 0 裂缝扩展阶段 BC：裂缝发展，试件表面出现不连续可见裂缝：构件中开始破坏，此时应力达到 cf ，应变达到 0c （峰值应变） (1 分 ) 破坏阶段 CD：缓慢卸载，应变继续增长，直至压碎。此时应变达极限压应变 cu (1 分 ) 29预应力损失有哪几种 ?（ 6 分） 答： 预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失 (1 分 ) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力
17、损失 2l (1 分 ) 钢筋与台座之间的温差引 起的应力损失 3l (1 分 ) 混凝土弹性压缩引起的应力损失 4l (1 分 ) 钢筋松弛引起的应力损失 5l (1 分 ) 混凝土收缩和徐变引起的应力损失 6l (1 分 ) 30轴心受压构件中纵筋的作用是什么 ?箍筋的作用是什么 ? （ 6 分） 答： 纵筋： （ 3 分） 1）协助混凝土抗压； 2）承受可能存在 的弯矩； 3）防止突然脆性破坏。 箍筋： （ 3 分） 1）缩短自由长度，防止纵筋压屈； 2）为纵筋定位，并形成钢筋骨架； 3）螺旋箍筋使中间混凝土成为约束混凝土，提高构件延性承载力。 31 钢筋和混凝土两种物理力学性能不一致的
18、材料能够相互结合共同工作的主要原因是什么？（ 6 分） 答： 1)二者有可靠的粘结力 (2 分 ) 2)二者的温度线膨胀系数较为接近 (2 分 ) 3)混凝土包裹钢筋，使钢筋免遭锈蚀 (2 分 ) 五、计算题 32矩形截面梁 b h=250mm 500mm,截面处弯矩组合设计值 Md=190KN.m,采用 C25 混凝土和 HRB335 级钢筋。类环境条件，安全等级为二级。试进行配筋计算。（ 15 分） 结构设计原理试卷 第 7 页（共 24 页） （ r0=1.0 fcd=11.5Mpa ftd=1.23Mpa fsd=280Mpa b=0.56 ） 解：按一层钢筋布筋，假设 as=40mm
19、,则有效高度 h0=500-40=460mm.。 (1 分 ) （ 1） 求受压高度 基本公式为 20 0 0 0() 2d u c d c dxr M M f b x h f b h A （ 2 分） 代入数值可得 61 . 0 1 9 0 1 0 1 1 . 5 2 5 0 ( 4 6 0 )2xx 解得 01 7 9 . 4 ( 0 . 5 6 4 6 0 2 5 7 . 6 )bx m m h m m （ 4 分） (2)求所需钢筋数量 基本公式为 cd sd sf bx f A （ 2 分） 代入数值可得 21 1 . 5 2 5 0 1 7 9 . 4 1 8 4 2 . 0 52
20、80sA m m （ 2 分） （ 3）验算 最小配筋率计算： 1 .2 34 5 ( ) 4 5 ( ) 0 .2 0280tdsdff 而配筋率应不小于 0.2%， 取 min 0.2 （ 2 分） 实际 配筋率m in0 1 8 4 2 .0 5 1 .6 ( 0 .2 )2 5 0 4 6 0sAbh （ 2 分） 33钢筋混凝土偏心受压构件，截面尺寸为 b h=400mm 500mm,构件的计算长度 l0=4m。计算轴向力 Nd=400KN，计算弯矩 Md=240KN.m。构件采用 C20级混凝土， HRB335 级钢筋，采用对称配筋，取 50ssa a mm ，试确定纵向钢筋的数量
21、。(r0=1.0,fcd=9.2Mpa,fsd=fsd=280Mpa, b=0.56, min=0.02%) （ 12 分） 200011 ( )1 4 0 0 / le h h 1 0 00 .2 2 .7 / 1 .0eh 02 1 .1 5 0 .0 1 1 .0lh 解：由 N=400Kn， M=240kN，可以得到偏心距为 结构设计原理试卷 第 8 页（共 24 页） 60 32 4 0 1 0 6004 0 0 1 0Me m mN （ 1 分） 在弯距作用方向，构件长细比 l0/h=400/500=8 5。设 as=a s=50mm， h0=h-as=450mm。 (1 分 )
22、1 6000 .2 2 .7 3 .8 0 1 .0450 取 1.0 2 4001 .1 5 0 .0 1 1 .0 7 1 .0500 取 2 1.0 (1 分 ) 21 4 0 0 01 ( ) 1 . 0 3 4600 5001400 450 （ 1 分） 0 1 .0 3 4 6 0 0 6 2 0e m m （ 1 分） （ 1）判别大、小偏心受压： 304 0 0 1 0 0 .2 4 2 ( 0 .5 6 )9 .2 4 0 0 4 5 0 bcdNf b h 故可按大偏心受压构件设计。 （ 2 分） （ 2）求纵向钢筋面积 由 00 .2 4 2 , 4 5 0h m m ，
23、得到受压区高度 0xh =0.242 450=109mm 2a s=100mm。而 0 5006 2 0 5 0 8 2 022sshe e a m m （ 1 分） 基本公式为 2 0 0 0( ) ( 1 0 . 5 ) ( )2 s u c d s d s shN e a M f b h f A h a 3 2 4 0 0 1 0 8 2 0 9 . 2 4 0 0 4 5 0 0 . 2 4 2 ( 1 0 . 5 0 . 2 4 2 ) 2 8 0 ( 4 5 0 50)usMA 解得所需纵向钢筋面积为： 21513ssA A mm （ 3 分） （ 3） 2 201 5 1 3 0
24、 . 0 0 2 ( 0 . 0 0 2 4 0 0 4 5 0 3 6 0 )ssA A m m b h m m （ 1 分） 结构设计原理试卷 第 9 页（共 24 页） 结构设计原理试题 3 一、单项选择题 1下例钢筋不属于有明显流幅的钢筋的是 【 C 】 A R235钢筋 B HRB335钢筋 C冷拔热轧钢筋 D冷拉热轧钢筋 2对于没有明显流幅的钢筋，结构设计时常取作为其条件屈服强度。 【 B 】 A屈服上限 B 0.2 C 屈服下限 D 极限强度 3钢 筋混凝土全梁承载能力校核一般采用图解法，要使全梁的正截面抗弯承载能力得到保证必须使图全部覆盖图，且两者差距越小说明设计越经济。 【
25、A 】 A抵抗弯矩图 弯矩包络图 B弯矩包络图 抵抗弯矩图 C弯矩包络图 弯矩包络图 D抵抗弯矩图 抵抗弯矩图 4 公路桥规中对 T 形截面梁受压翼板有效宽度取值的规定中，下例不正确的是： 【 A 】 A简支梁计算跨径的 1/4 B相邻两梁的平均间距 C 2 12hfb b h D对连续梁各中间跨正弯矩区段取该跨计算跨径的 0.2 倍 5矩形截面抗扭纵筋布置首先是考虑角隅处，然后考虑 【 A 】 A截面长边中点 B截面短边中点 C截面下边 D除前述的其余地方 6下列哪项不是提高梁刚度的主要措施是 【 C 】 A加大截面宽度 B加大受拉钢筋配筋率 C加大保护层厚度 D加大截面有效高度 7一根已设
26、计好的预应力混凝土轴心受拉构件，现将张拉控制应力提高 10（仍未超过张拉控制应力的上限值），下面哪个结论正确 【 A 】 A构件承载力不变，但抗裂度提高 B承载力和抗裂度都有提高 C承载力有提高，抗裂度不变 D承载力降低，抗裂度不变 8受弯构件正截面承 载力根据下列哪项提出 【 B 】 A少筋梁 B适筋梁 C超筋梁 D综合三种破坏形态 9冷拉钢筋的目的是 【 B 】 A提高抗压强度 B提高抗拉强度 C增加塑性 D提高抗拉强度和增加塑性 10钢筋混凝土矩形截面简支梁，原设计受拉钢筋用 410（ 级），现根据等强代换原则（ fsd1As1=fsd2As2）改为 314（ 级），原设 计均满足承载力
27、、挠度、裂缝要求，那么钢筋代换后 【 B 】 A仅需验算承载力，而不需验算挠度、裂缝宽度 B仅需验算裂缝宽度，而不需验算挠度、承载力 C仅需验算挠度，不必验算裂缝宽度、承载力 D三者都不必验算 二、填空题 结构设计原理试卷 第 10 页（共 24 页） 11适筋梁的特点是破坏始于 受拉钢筋屈服 ，钢筋经塑性伸长后，受压区边缘混凝土的压应变达到极限压应变。 12目前桥梁结构常用的锚具有锥形锚、 镦头锚 夹片锚和钢筋螺纹锚具。 13 根据国内工程习惯，我国对以钢材为配筋的配筋混凝土结构，采用按其 预应力度 分成全预应力混凝土、 部分预应力混凝土 和钢筋混凝土的分类方法。 14混凝土的变形可分为两类
28、，一类是荷载作用下的 受力变形 ，另一类与受力无关称为体积变形。 15国际上一般将结构的极限状态分为承载能力极限状态、 正常使用极限状态 和破坏 安全极限状态。 16梁内的钢筋有弯起钢筋或斜钢筋、 纵向受 拉钢筋（主钢筋） 、架立刚筋、水平纵向钢筋和 箍筋 。 17当偏心拉力作用点在截面钢筋 As 合力点与 A s 合力点 之间 时，属于小偏心受拉，偏心拉力作用点在截面钢筋 As 合力点与 A s 合力点 以外 时，属于大偏心受拉。 三、判断题 18当 M 与 N 的实际组合落在 MN 相关曲线以内时，表明构件即将丧失承载力。【 】 19扭矩在构件中引起的主拉应力迹线与构件轴线成 45。 角，
29、因此理论上讲在纯扭构件中配置抗扭钢筋的最理想方案是沿 45 。 方向布置螺旋形箍筋。 19【 】 20锥形锚锚固钢丝时需用墩头机将钢丝墩粗，不会出现滑丝问题。 【 】 21混凝土受压高度界限系数 b 只与混凝土有关。 【 】 22小偏心受压破坏始于远离作用力一侧钢筋屈服。 【 】 23预应力混凝土梁的抗裂弯矩 fM 比同截面同种材料的普通钢筋混凝土抗裂弯矩一样大。【 】 24混凝土受三向应力时，强度和延性相应提高。 【 】 25混凝土在长期荷载作用下产生的应力越大，混凝土的徐变越小。 【 】 26双筋矩形截面梁中，为了充分发挥受压钢筋的作用并确保其达到屈服强度必须满足2sxa 。 【 】 27水泥用量越大，混凝土收缩越小。 【 】 四、简答题 28减小裂缝宽度的措施有哪些 ？ 裂缝宽度的影响因素有哪些 ? （ 5 分） 答： 减小裂缝宽度的措施：（ 2 分） 1）选择较细直径的钢筋及变形钢筋；
