长安大学结构设计原理历年真题

长安大学结构设计原理2013年考研真题一、简答1.在确定钢筋的最小混凝土保护层厚度、钢筋之间的最小净距时需要考虑哪些因素？2.为什么说混凝土的拉压受力状态是最危险的情况？3.影响混凝土结构耐久性的内部、外部因素引起的混凝土结构损伤或破坏主要有哪些？4.梁中受力纵向钢筋弯起时应考虑哪些问题？5.小偏心受压非对称配筋截面设计时，当sA、sA均未知时，为什么可以先确定sA的数量？如何确定？6.为何在预应力混凝土构件中往往配置部分非预应力钢筋？在持久状况的应力及抗裂计算中，为什么要考虑非预应力钢筋的影响？7.为什么要对预应力构件的端部锚固区进行加强？构件端部局部加强的构造措施有哪些？8.高强螺栓按传力特征分为哪两种连接？怎样理解其传力机理？二、问答1.怎样正确理解“对梁截面的受拉区施加预应力可以提高抗裂度而不能提高正截面承载力”？2.进行双筋矩形截面受弯构件的截面设计时，取b0xh会使纵向钢筋的总用量为最小吗？试分析说明。3.当长期荷载突然卸去之后，发现钢筋混凝土轴心受压构件垂直于轴线方向的贯通裂缝，试分析其产生的原因。可以采取何种措施予以防止？4.预应力混凝土受弯构件的预应力钢筋数量如何确定？5.在钢筋混凝土受弯、受压、受扭构件中都配有纵向钢筋和箍筋，说明它们各自在不同构件中的作用及其主要构造要求。三、计算1.某现浇钢筋混凝土轴心受压柱，截面尺寸为500×500mm，柱高4ml，顶、底端均为不移动铰接。承受的轴向压力组合设计值d3650kNN。拟采用C30级混凝土，HRB335级钢筋，混凝土抗压强度设计值cdf＝13.8MPa，钢筋抗压强度设计值sdf＝280MPa。Ⅰ类环境条件，安全等级为二级。全部纵向钢筋最小配筋率'min=0.5%。试确定纵向钢筋数量。（34分）2.高速公路上某后张法预应力混凝土装配式简支T梁桥，梁长29.96m，计算跨径L=28.46m。混凝土采用C50，弹性模量cE=3.45×104MPa，抗压强度标准值ckf＝32.4MPa，抗拉强度标准值tkf＝2.65MPa，抗压强度设计值cdf＝22.4MPa；预应力筋采用钢绞线，弹性模量51.9510MPapE，抗拉强度标准值1860MPapkf，抗拉强度设计值1260MPapdf，预应力钢筋张拉控制应力1395conMPa；非预应力钢筋采用HRB335级钢筋，抗拉强度设计值280MPasdf。预制中梁自重标准值121.5kNm／g，二期恒载（现浇湿接缝、桥面铺装及护栏）标准值211.2kNm／g，L/4截面汽车荷载弯矩标准值11250.50QMkNm(已计入冲击系数0.12)。分项系数G1.2，Q11.4。L/4截面钢筋布置见图1，其中预应力钢筋采用3束7s15.2钢绞线（每束截面面积为2973mm）；普通钢筋采用518（21272mmsA）。预制中梁L/4截面几何特性见表1。该截面各项预应力损失值分别为155.04lMPa，243.36lMPa，425.45lMPa，533.56lMPa，668.65lMPa。相对界限受压区高度0.4b，结构安全等级为一级。试对中梁L/4截面进行：（1）预加应力阶段正应力验算；（混凝土压应力限值为ck0.7f,混凝土拉应力限值为tk1.15f。预加应力时混凝土已达到设计强度。）（2）持久状况正截面抗弯承载力验算。预制中梁L/4截面几何特性表1项目符号净截面换算截面截面面积(mm2)A802970.5821169.4截面重心至上边缘距离(mm)uy584.2603.4截面重心至预应力钢筋重心距离(mm)pe1215.81196.6截面惯性矩(mm4)I288.124×109302.947×1091997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Rg＝380Mpa，预应力筋的Ry＝1280MPa，混凝土标号为40号，Ra＝23MPa，ξjy＝0.4，试问该截面承受计算弯矩Mj＝311680KN.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a＝20cm，紧密靠近刚性凹座的内壁，承受中心压力P＝40KN，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μ＝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L＝24.4m，沿半径R＝31.1m的曲线管道张拉，已知k＝0.003，μ＝0.35，若要保证B端预应力筋中心须具有拉应力σyb＝892.25MPa，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σk？(10分)1999年长安大学硕士学位研究生入学考试结构设计原理试题21、何谓T型梁翼缘板的有效宽度（或计算宽度）？钢筋混凝土和预应力混凝土T梁翼缘板有效宽度的确定方法是否相同？影响T梁翼缘板有效宽度的因素有哪些？(10分)答;T型梁翼缘板的有效宽度（或计算宽度）：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。两种构件的确定方法相同。影响T梁翼缘板有效宽度的因素有：截面与跨径(长度)的相对尺寸、翼板厚度、支承条件等。22、钢筋混凝土轴心受压构件中纵筋和箍筋的作用是什么？（10分）答：纵筋的作用：①协助混凝土承受压力，可减小构件截面尺寸；②承受可能存在的不大弯矩；③防止构件的突然脆性破坏。普通箍筋的作用：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中心部分混凝土成为约束混凝土，从而提高构件的强度和延性。23、简述钢筋混凝土结构、全预应力混凝土结构及钢结构的特点和相应的适用范围？(10分)答：课本总论中可查到。24、预应力混凝土梁内一般有哪些钢筋？（2004年A）分别说明各种钢筋的作用？(10分)（2003年A）答：（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。25、设有两片正常钢筋混凝土简支梁，其跨径、配筋数量、配筋位置、材料强度、截面尺寸和工作条件均相同，只是一片梁的下缘主筋施加预应力，而另一片梁没有施加预应力，试问这两片梁的正截面强度是否相同？开裂荷载是否相同？为什么？(10分)（1998、1999、2002年）答：两个构件的强度承载力是相同的。在正常配筋的范围内，预应力混凝土梁的破坏弯矩主要与构件的组成材料受力性能有关，而与是否在受拉区钢筋中施加预应力的影响很小。开裂荷载前者高于后者。具体来说，预应力混凝土梁的抗裂弯矩要比同截面同材料的普通钢筋混凝土梁的抗裂弯矩大一个消压弯矩。26、后张法预应力混凝土结构中一般发生哪些预应力损失，并分别说明减小这些预应力损失的措施？(10分)答：类型措施预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失σs1两端张拉，超张拉锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失σs2超张拉、选用变形小的锚具混凝土弹性压缩引起的应力损失σs4分阶段张拉－即每束钢筋不一次张拉到位，循环张拉，直至全部预应力束张拉到位。钢筋松弛引起的应力损失σs5超张拉混凝土收缩和徐变引起的应力损失σs6采用高标号水泥，减少水泥用量，降低水灰比，采用硬性混凝土；采用级配较好的骨料，加强振捣，提高混凝土的密实性；加强养护，以减小混凝土的收缩。27、简述简支梁中普通钢筋和预应力钢束的布置原则？(10分)答：（1）预应力钢束布置原则：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：满足抗剪要求，符合构造规定。（3）水平纵向辅助钢筋：符合构造要求即可，达到防裂目的。（4）局部加强钢筋：按照受力计算设置。（5）架立筋与定位钢筋：满足施工需要即可。28、部分预应力混凝土结构有哪些特点？(10分)答：部分预应力混凝土结构，0λ1，其受力特点为：沿预应力筋方向正截面出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝。结构优点：①节省预应力钢筋与锚具；②改善结构性能：减小了反拱度、锚下局部应力，裂缝闭合能力强，提高了构件的延性和能量耗散能力，有利构件抗震。29、简述高强螺栓连接的工作机理和计算方法？(10分)（1999、2003A）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，一种是只靠摩擦力传力的摩擦型螺栓，一种是除摩擦力还依靠杆身的承压和抗剪传力的承压型螺栓。次要构件按最大内力法；主要构件按等强度法。30、已知某T型截面梁，截面尺寸为b=400mm,h=800mm,bi=800mm,hi=120,采用25号混凝土和Ⅱ级钢筋，Ra=14.5MPa,Rg=340MPa,承受计算弯距Mj=625KN·M,试求纵向钢筋截面面积，并进行横截面布置。提示：设ag＝60mm，采用Ⅱ级钢筋Φ25，单根面积为490.9mm2?(10分)答：略。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答案1、何谓结构构造？结构构造在结构设计中起什么作用？（10分）2、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）答：最小配筋率是少筋梁与适筋梁的界限，可按照下列原则确定：配有最小配筋率的钢筋混凝土梁在破坏时正截面承载力等于同样截面尺寸、同样材料的素混凝土梁正截面开裂弯矩的标准值。同时，应考虑到温度变化、混凝土收缩应力的影响以及