第一篇：结构设计原理(第二版)复习整理
结构设计原理
总论
1、构造物的结构都是有若干基本构件连接而成的。这些构件的形式虽然多种多样。但按其主要力特点可分为受弯构件（梁和板）、受压构件、受拉构件和受扭构件何等典型的基本构件。
2、根据所使用的建筑材料种类、常用的结构一般可分为：（1）混凝土结构（2）钢结构（3）圬工结构（4）木结构
第一章
1,、钢筋与混凝土能共同工作的原因：（1）混凝土和钢筋之前有这良好的粘结力，使两者能可靠的结合成一个整体，在荷载作用下能够很好的共同变形，完成其结构功能。（2）钢筋和混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，钢筋为（1.2E-05）/℃，混凝土为（1.0E-05~~1.5E-05）/℃，因此，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。（3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证钢筋与混凝土的共同作用。
2、混凝土的强度：1）混凝土立方体抗压强度fcu;2)混凝土轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）fc：3）混凝土抗拉强度ft：4）复合应力状态下的混凝土强度。
3、混凝土受压时应力—应变曲线（P10)图
4、影响混凝土轴心受压应力应变曲线的主要因素：1）混凝土强度：2）应变速率：3）测试技术和实验条件。
5、影响混凝土徐变的主要因素：1）混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小：2）加荷时混凝土的龄期：3）混凝土的组成成分和配合比：4）养护及使用条件下的味道和湿度。
6、粘结机理分析（了解）光园钢筋与混凝土的粘结作用主要由三部分组成：1）混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力；2)钢筋与混凝土接触面上的摩擦力；3）钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合力。
7、影响钢筋和混凝土之间的粘结强度的因素很多主要为混凝土强度、浇筑位置、保护层厚度及钢筋净间距等。
第二章
1、结构的功能是由其使用要求决定的：1）结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等作用；2）结构在正常使用条件下具有良好的工作性能，例如，不发生影响正常使用的过大变形或局部损坏；3）结构在正常使用和正常维护的条件下，在规定的时间内，具有足够的耐久性；4）在偶然荷载（如地震、强风）作用下或偶然事件（如爆炸）发生时和发生后，结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌。
2、结构可靠度的定义：是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
3、三种设计状况：1）持久状况；2）短暂状况；3）偶然状况
4、结构重要性系数γo：安全等级一级=1.1；二级=1.0；三级=0.95、公路桥涵结构上的作用分类
按其随时间的变异性和出现的可能性分3类：1）永久作用2）可变作用3）偶然作用
6、作用效应组合：1）承载能力极限计算时作用效应组合2）正常使用极限状态计算时作用效应组合第三章
1、在荷载作用下，受弯构件的截面将承受弯矩M和剪力V的作用。因此设计受弯构件时满足条件：1）由于弯矩M作用，构件可能沿某个正截面（与梁的纵轴线或板的中面正交的面）发生破坏，故需要进行正截面承载力计算2）由于弯矩M和剪力V的共同作用，构件可能沿剪压区段内的某个斜截面发生破坏，故还需要进行斜截面承载力计算。
2、单向板内主钢筋沿板的跨度方向（短边方向）布置在板的受拉区，钢筋数量由计算决定。
3、在板内应设置垂直于板受力钢筋的分布钢筋。
4、梁内的钢筋有纵向受拉钢筋（主钢筋）、弯起钢筋或斜钢筋、箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋等。
5、受弯构件正截面工作的三个阶段：第一阶段，梁没有裂缝；第二阶段，梁带有裂缝工作
第三阶段，裂缝急剧开展，纵向受力钢筋应力维持在屈服强度不变。同时实验梁的F-w曲线上有三个特点，第一阶段末Ia，裂缝即将出现；第二阶段末Ⅱa，纵向受力钢筋屈服；第三阶段末Ⅲa，梁受压区混凝土被压碎，整个梁截面破坏。
6、单筋矩形截面受弯构件、T型截面受弯构件、计算题2选一
第四章
1、无腹钢筋简支梁沿斜截面破坏的主要形态：1）斜拉破坏2）剪压破坏3）斜压破坏
2、斜拉破坏这种破坏发生突然，破坏荷载等于或略高于主要斜裂缝出现时的荷载，破坏面较整齐，无混凝土压碎现象。
3、在拱型椼架模型中，基本拱体I视为拱形椼架的上弦压杆。
4、实验研究表明，影响有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素有剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量级强度。
5、受弯构件的斜截面抗剪承载力P82 简答题
第六章
1、轴心受压构件的承载力主要有混凝土提供，设置纵向钢筋的目的是为了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的弯矩3）防止构件的突然脆性破坏。
2、受力特点与破坏特性P134 简答题
3、偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态：1）受拉破坏---大偏心受压破坏2）受压破坏---小偏心受压破坏
4、偏心受压构件的M-N相关曲线P142；1）偏心受压构件的截面应变分布图2）偏心受压构件的M-N曲线图3）构件长细比的影响
5、计算题 非对称矩形 大小偏心
第二篇：06287-结构设计原理(二)(复习重点)
《结构设计原理》
（二）知识点整理
1、钢筋与混凝土之所以能共同工作，主要是由于：两者间有良好的粘结力、相近的温度线膨胀系数和混凝土对钢筋的保护作用。P52、我国国家标准中规定的混凝土立方体抗压强度试验条件是：边长为150mm立方体试件、在20°C±2°C的温度、相对湿度在95%以上的潮湿空气中、养护28天、按标准制作方法和试验方法测得。P63、在实际工程中，边长为200mm和边长为100mm的混凝土立方体试件，应分别乘以换算系数1.05和0.95，以考虑试件和试验机之间的接触摩阻力的影响。试件的养护环境、加载速率、试件尺寸和试件与加载板之间是否有润滑剂都将会影响试件的测试结果。P64、混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度，混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度。P6-75、复杂应力作用下混凝土强度的变化特点：当双向受压时，一向的混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加，当双向受拉时，双向受拉的混凝土抗拉强度均接近于单向抗拉强度，当一向受拉、一向受压时，混凝土的强度均低于单向（受拉或受压时）的强度。P8-96、徐变：在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长的现象。
影响因素有：长期荷载作用下产生的应力大小、加载时混凝土的龄期、混凝土的组成成分和配合比、养护及使用条件下的温度与湿度。
发生徐变的原因在于长期荷载作用下，混凝土凝胶体中的水份逐渐压出，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。P12-137、收缩：在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间而减小的现象。引起的原因：初期是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化；后期主要是混凝土内自由水分蒸化引起干缩。P148、光面钢筋与混凝土之间的粘结力由：化学胶着力、摩擦力和机械咬合力组成。P199、结构的可靠度：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。结构的安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性。P2510、极限状态是指当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称这该功能的极限状态。P2511、承载能力极限状态：是指结构或结构构件达到最大承载力或不适于极限承载的变形或变位的状态。四个表现特征：
（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡，如滑动、倾覆等；
（2）结构构件或连接处因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不能继续承载；
（3）结构转变成机动体系；
（4）结构或结构构件丧失稳定，如柱的压屈失稳等。P2612、正常使用极限状态：是指结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项限值的状态。四个表现特征：
（1）影响正常使用或外观的变形；
（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏；
（3）影响正常使用的振动；
（4）影响正常使用的其它特定状态。P2613、正常使用极限状态的计算，是以弹性理论或塑性理论为基础，主要进行应力计算，变形验算、裂缝宽度验算等三个方面的验算。P3414、掌握各种荷载的准确定义、荷载的代表值、标准值与设计值之间的关系和荷载组合情况。P38-3915、板中分布钢筋的作用是：将板面上的荷载作用更均匀地传布给受力钢筋，同时在施工中可以固定受力钢筋位置，而且用它来分担混凝土收缩和温度变化引起的应力。P4316、钢筋混凝土梁的受弯构件的破坏形态主要有少筋破坏、适筋破坏和超筋破坏，其中只要适筋破坏为延性破坏，其余为脆性破坏。P48-4917、当配筋率减少，混凝土的开裂弯矩等于拉区钢筋屈服时的弯矩时，裂缝一旦出现，应力立即达到屈服强度，这时的配筋率称为最小配筋率。P49
'
18、在进行双筋矩形正截面承载力计算时，需进行x2as，xbh0的验算。P6319、T 形截面按受压区高度的不同可分为两类：第一类 T 形截面和第二类 T 形截面。计算时，翼缘宽度的确定应综合考虑以下因素：简支梁的计算跨度、相邻梁的平均间距、受压翼缘的厚度和受压翼缘的实际宽度。P6720、对于无腹筋梁，斜裂缝出现前，剪力由梁全截面抵抗．但斜裂缝出现后，剪力仅由剪压面抵抗，后者的面积远小于前者。所以斜裂缝出现后，剪压区的剪应力显著增大；同时，剪压区的压应力也要增大．这是斜裂缝出现后应力重分布的一个表现。
斜裂缝出现前，截面纵筋拉应力由截面处的弯矩所决定，其值较小。在斜裂缝出现后，截面处的纵筋拉应力则由剪压面处弯矩决定。后者远大于前者，故纵筋拉应力显著增大，这是应力重分布的另一个表现。P7721、钢筋混凝土梁的受剪构件的破坏形态主要有斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏，均为脆性破坏。P78-7922、在斜裂缝出现后，腹筋的作用表现在：（1）把开裂拱体向上拉住，使沿纵向钢筋的撕裂裂缝不发生，从而使纵筋的销栓作用得以发挥，这样，开裂拱体就能更多地传递主压应力。（2）腹筋将开裂拱体传递过来的主压应力，传到基本拱体上断面尺寸较大还有潜力的部位上去，这就减轻了基本拱体上拱顶所承压的应力，从而提高了梁的抗剪承载力。（3）腹筋能有效地减小斜裂缝开展宽度，从而提高了斜截面上的骨料咬合力．P7923、剪跨比：是一个无量纲常数，用 m＝M/(Qh0)来表示，此处M和Q分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，h0为截面有效高度。P8024、在混凝土的抗剪强度计算中，考虑了梁中剪压区混凝土、箍筋、弯起钢筋和剪跨比等的作用效应。P86-8725、对于己经设计好的等高度钢筋混凝土简支梁进行全梁承载能力校核，就是进一步检查梁沿长度上的截面的正截面抗弯承载力，斜截面抗剪承载力和斜截面抗弯承载力是否满足要求。P9026、对钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪承载力复核时，应对下列部位进行复核：锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面、箍筋数量或间距有改变处的截面、梁的肋板宽度改变处的截面和距支座中心h/2处。P90-9127、钢筋混凝土构件抗扭性能的两个重要衡量指标是：构件的开裂扭矩和构件的破坏扭矩。P109。受扭构件的破坏形态有少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏和部分超筋破坏，除适筋破坏为延性破坏外，其余均为脆性破坏。P111-112。实际工程中通常都采用由箍筋和纵向钢筋组成的空间骨架来承担扭矩，并尽可能地在保证必要的保护层厚度下，沿截面周边布置
钢筋，以增强抗扭能力。
28、我国《混凝土结构设计规范》规定的弯、剪、扭构件的配筋计算方法是：在弯矩、剪力和扭矩共同作用下，钢筋混凝土构件的受力状态十分复杂，目前多采用简化计算方法。我国 《 混凝土结构设计规范 》 规定当构件承受的扭矩小于开裂扭矩的 1/4 时，可以忽略扭矩的影响，按弯、剪共同作用构件计算；当构件承受的剪力小于无腹筋时构件抗剪强度的 l/2时，可忽略剪力的影响，按弯、扭共同作用构件计算。对于弯、剪、扭共同作用下的构件配筋计算，采取先按弯矩、剪力和扭矩各自单独作用下进行配筋量计算，然后按纵筋和箍筋进行叠加进行截面设计的方法。P11929、钢筋混凝土轴心受压构件的承载力主要由混凝土负担，设置纵向钢筋的目的是协助棍凝土承受压力，减少构件截面尺寸，承受可能存在的不大的弯矩，防止构件的突然脆性破坏。P12730、钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数是指长柱失稳破坏时的临界压力与短柱压坏时的轴心压力的比值。P12931、钢筋混凝土轴心受压构件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分为两种：普通箍筋柱和螺旋箍筋柱。在钢筋混凝土圆柱抗压承载力计算时，不考虑螺旋箍筋力学性能的情况有：构件长细比大于
12、计算所需的间接钢筋换算面积小于受压钢筋面积的25%、考虑螺旋箍筋时构件承载力小于不考虑螺旋箍筋情况时构件承载力。P135-13632、偏心压力的作用点离构件截面形心的距离称为偏心距。P138。钢筋混凝土偏心受压构件按长细比可分为短柱，长柱和细长柱。
33、拱的整体“强度-稳定”验算是将拱换算为直杆，按直杆承载力计算公式验算拱的承载力。这种换算方法是近似的模拟直杆方法，在验算时考虑偏心距和长细比的双重影响。P17834、将受压区的混凝土面积和受拉区的钢筋换算面积所组成的截面称为钢筋混凝土构件开裂截面的换算截面。P18635、裂缝宽度的三种计算理论法：粘结滑移理论、无滑移理论和综合理论。P190-19236、梁的裂缝宽度计算有直接关系的因素包括：混凝土强度、保护层厚度、受拉钢筋应力、钢筋直径、受拉钢筋配筋率、钢筋外形和构件受力性能等因素的影响。P192-19337、钢筋混凝土梁设置预拱度的目的是为了消除结构自重这个长期荷载引起的变形，另外，希望构件在平时无活载作用时保持一定的拱度。当结构自重和汽车荷载（不计冲击力）产生的最大竖向挠度，不超过计算跨径的 1/1600 时，可不设预拱度，超过就要设预拱度。预拱度的设置值为按结构自重和 1/2 可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。P196-19738、预应力混凝土结构的优点：提高了构件的抗裂度和刚度；可以节省材料，减少自重，可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力；结构质量安全可靠；预应力可做为结构构件连接的手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。
缺点：工艺较复杂，对施工质量要求甚高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍；需要有一定的专门设备；预应力反拱度不易控制；预应力混凝土结构的开工费用较大，对于跨径小、构件数量少的工程，成本较高。P225-22639、预应力混凝土结构施工，后张法是靠工作锚具来传递和保持预加应力的；先张法则是靠粘结力来传递并保持预加应力的。P227。预应力混凝土受弯构件的挠度，是由偏心预加力引起的上挠度和外荷载所产生的下挠度两部分所组成。
40、钢筋混凝土结构施加预应力的主要目的主要有将混凝土变成弹性材料、实现荷载平衡、使高强度钢筋与混凝土能共同工作。P240-24241、在预应力混凝土构件施工阶段的设计计算应满足以下要求：（1）控制受弯构件上、下缘混凝土的最大拉应力和压应力，以及梁腹的主应力，都不应超出 《公路桥规》 的规定值；（2）控制预应力筋的最大张拉应力：（3）保证锚具下混凝土局部承压的容许承载能力，应大于实际承受的压力，并有足够的安全度，以保证梁体不出现水平纵向裂缝。P24542、掌握预应力施工中的各种预应力损失的种类，并分别属于先张发还是后张发。P254-26443、预应力钢束的布置原则：（1）钢束的布置，应使其重心线不超出束界范围。大部分钢束在靠近支点时，均须逐步弯起；（2）钢束弯起的角度，应与所承受的剪力变化规律相配合；（3）钢束的布置应符合构造要求，这对保证构件的耐久性和满足设计、施工的具体要求都是必不可少的。P28344、部分预应力混凝土结构的优点有：（1）节省预应力钢筋与锚具，与全预应力混凝土结构比较，可以减小预压力，因此，预应力钢筋用量可以大大减少；（2）改善结构性能，由于预加力的减少，使构件的弹性和徐变变形所引起的反拱度减小，锚下混凝土的局部应力降低，构件未裂前刚度较大，而开裂后刚度降低，但卸荷后，刚度部分恢复，裂缝闭合能力强，故综合使用性能优于普通钢筋混凝土，部分预应力混凝土构件，由于配置了非预应力钢筋，提高了结构的延性和反复荷载作用下结构的能量耗散能力，这对结构的抗震极为有利。P31545、砌体结构的主要特点有：自重大、施工机械化程度低、强度低、抗震性能差等方面。P339-34046、工程上依据石料的开采方法、形状、尺寸和表面粗糙程度不同，分为片石，块石和料石。砂浆按其胶结料的不同可分为水泥砂浆、混合砂浆和石灰砂浆。砂浆的物理力学性能指标是砂浆的强度、和易性和保水性。P341-34247、砌体的抗压强度的影响因素有：块材的强度、砌筑质量、砂浆的力学性能、块材形状和尺寸、砌缝厚度等。P344-345。试验研究结果表明，砌体局部承压大致有三种破坏形态：因纵向裂缝发展而引起的破坏，劈裂破坏、支座垫板直接接触的砌体局部破坏。
48、在 《公路桥规》 中，圬工结构的计算，系采用以概率理论为基础的极限状态设计方法。圬工结构的设计方法是属于半概率理论设计法。P34949、钢结构是用钢板和型钢作基本构件，采用焊接、铆接或螺栓连接等方法，按照一定的构造要求连接起来，承受规定荷载的结构物。P36650、钢材的主要化学成分是铁、碳、硅、锰、钒、硫、磷、氧、氮等，其中，硫和氧使钢材发生热脆，磷和氮使钢材发生冷脆。P374-37551、影响钢材疲劳强度的主要因素有：应力集中的程度、应力循环次数、应力循环特征值等。P377-37852、钢结构中目前常用的连接方法有焊接、铆钉连接、普通螺栓连接和高强螺栓连接。P38453、焊缝按构造可分为对接焊缝和角焊缝两种形式。焊缝质量等级可分为三级，对需要进行疲劳计算的构件，当其横向对接焊缝受拉时应采用一级焊缝，对承受静力荷载作用的一般构件，可采用三级焊缝，要求与母材等强的受拉焊缝，应采用二级或不低于二级的焊缝。P386-38754、角焊缝的焊脚尺寸，它是在角焊缝横截面中画出最大等腰三角形的等腰边长度。角焊缝的有效厚度，指在角焊缝横截面中所画出最大等腰三角形的等腰高度。P38955、焊脚尺寸确定的主要因素有：连接部位较薄钢板厚度、焊缝的强度要求和连接部位较厚钢板厚度。P39056、与侧面角焊缝相比，正面角焊缝具有强度高、刚度大、塑性差等特点。P39157、焊接应力是指钢结构在焊接过程中，由于构件局部受到高温作用，焊缝冷却时收缩又不一致，从而在构件内部引起内应力和初变形的这种内应力。P39758、螺栓的排列布置时，应重点考虑螺栓排列的最小间距要求、构件本身尺寸、螺栓的最大间距要求和螺栓孔的边距的影响。P400-40159、受剪螺栓连接可能出现的破坏形态有：螺栓剪断破坏、孔壁挤压破坏、钢板拉断破坏、端部钢板剪切破坏和螺栓本身受弯破坏。P40360、摩擦形高强度螺栓连接节点是通过紧固螺帽在螺栓内产生尽量大的预拉力以使被连接构件压紧，故在构件接触面产生很大的摩擦力来抗剪。而承压型高强度螺栓连接节点则通过螺杆和孔壁承压来承载。P410-41161、为了保证实腹式轴心受压构件的局部稳定，通常采用限制其板件宽（高）厚比的办法来实现。确定板件宽（高）厚比限值所采用的原则是使构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲，即局部屈曲临界应力不低于整体屈曲临界应力（常称作等稳定性准则）。P42862、在进行实腹式钢结构受弯构件时，应进行如下内容计算：强度验算、平面内稳定性验算、平面外稳定性验算、局部稳定性验算和刚度验算。P442-44363、钢板梁是由钢板、角钢等通过焊接或铆接而组成的工字形截面梁，适用于跨径较大或弯矩较大的场合，是一种应用很广的受弯构件。P45364、当荷载增加到某一数值，梁不能再继续保持其原来的稳定平衡状态，在这种情况之下，即使受到非常小的干扰力，也会使梁发生显著的侧向弯曲和扭转，而且当这种干扰力消失之后，它也不能再恢复原来的位置和形状，通常将这种弯扭屈曲现象称为梁的整体失稳。P45665、提高钢板梁整体稳定性有效的措施有：在梁的跨中增设受压翼缘的侧向支承点，以缩短其自由长度，或者增加受压翼缘的宽度以提高其侧向抗弯刚度，或者采用箱形截面、设置横隔、横联等以增加其抗扭刚度。P45766、钢板梁的局部失稳可能出现以下情况：梁的翼缘在均匀压力作用下发生局部失稳；靠近梁支座的腹板主要承受剪力，可能在剪应力作用下发生局部剪切失稳；跨中的腹板可能在弯曲应力作用下发生局部弯曲失稳；腹板还可能在局部竖向压应力作用下失稳。P45967、抗剪键是保证钢-混凝土组合梁整体工作的关键。机械结合的抗剪连接件常用的有以下三种：钢筋连接件，型钢连接件和栓钉。P47768、钢管混凝土构件常见的受力模式有三种：仅施加到核心混凝土上、钢管与混凝土共同受力、钢管先于核心混凝土承受预压应力。P48669、实腹式钢结构构件受压时整体失稳的破坏形态主要有：弯扭屈曲、弯曲屈曲、扭转屈曲。
70、影响钢管混凝土框架柱极限承载能力的主要因素有：长细比、偏心率、柱端的约束条件、沿柱身的弯矩梯度。P49081、结构计算：应重点掌握单筋矩形正截面承载力计算、受弯构件斜截面抗剪计算、轴心受压构件承载力计算、大偏心受压构件对称配筋计算、钢结构焊缝连接节点计算和螺栓连接节点计算的基本步骤和相关计算公式。
第三篇：结构设计原理小结
ec--混凝土弹性模量；
efc--混凝土疲劳变形模量；
es--钢筋弹性模量；
c20--表示立方体强度标准值为20n/mm2的混凝土强度等级；
f'cu--边长为150mm的施工阶段混凝土立方体抗压强度；
fcu,k--边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值；
fck,fc--混凝土轴心抗压强度标准值，设计值；
ftk,ft--混凝土轴心抗拉强度标准值，设计值；
f'ck,f'tk--施工阶段的混凝土轴心抗压，轴心抗压拉强度标准值；
fyk,fptk--普通钢筋，预应力钢筋强度标准值；
fy,f'y--普通钢筋的抗拉，抗压强度设计值；
fpy,f'py--预应力钢筋的抗拉，抗压强度设计值。
第2.2.2条 作用，作用效应及承载力
n--轴向力设计值；
nk,nq--按荷载效应的标准组合，准永久组合计算的轴向力值；
np--后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力；
np0--混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力；
nu0--构件的载面轴心受压或轴心受拉承载力设计值；
nux,nuy--轴向力作用于x轴，y轴的偏心受压或偏心受拉承载力设计值；
m--弯矩设计值；
mk,mq--按荷载效应的标准组合，准永久组合计算的弯矩值；
mu--构件的正截面受弯承载力设计值；
mcr--受弯构件的正截面开裂弯矩值；
t--扭矩设计值；
v--剪力设计值；
vcs--构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值；
fl--局部荷载设计值或集中反力设计值；
σck,σcq--荷载效应的标准组合，准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力；
σpc--由预加力产生的混凝土法向应力；
σtp,σcp--混凝土中的主拉应力，主压应力；
σfc,max,σfc,min--疲劳验算时受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最大应力，最小应力；
σs,σp--正载面承载力计算中纵向普通钢筋，预应力钢筋的应力；
σsk--按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋应力或等效应力；
σcon--预应力钢筋张拉控制应力；
σp0--预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋应力；
σpe--预应力钢筋的有效预应力；
σl,σ'l--受拉区，受压区预应力钢筋在相应阶段的预应力损失值；
τ--混凝土的剪应力；
ωmax--按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度。
第2.2.3条 几何参数
a,a'--纵向受拉钢筋合力点，纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离；
as,a's--纵向非预应力受拉钢筋合力点，纵向非预应力受压钢筋合力点至截面近边的距离；
ap,a'p--受拉区纵向预应力钢筋合力点，受压区纵向预应力钢筋合力点至截面近边的距离；
b--矩形截面宽度，t形，i形截面的腹板宽度；
bf,b'f--t形或i形截面受拉区，受压区的翼缘宽度；
d--钢筋直径或圆形截面的直径；
c--混凝土保护层厚度；
e,e'--轴向力作用点至纵向受拉钢筋合力点，纵向受压钢筋合力点的距离；
e0--轴向力对截面重心的偏心距；
ea--附加偏心距；
ei--初始偏心距；
h--截面高度；
h0--截面有效高度；
hf,h'f--t形或i形截面受拉区，受压区的翼缘高度；
i--截面的回转半径；
rc--曲率半径；
la--纵向受拉钢筋的锚固长度；
l0--梁板的计算跨度或柱的计算长度；
s--沿构件轴线方向上横向钢筋的间距，螺旋筋的间距或箍筋的间距；
x--混凝土受压区高度；
第四篇：结构设计原理-2007答案
试题名称：404结构设计原理（A）
2007年硕士研究生入学考试试题
试题名称：404结构设计原理（A）
一、名词解释（每小题6分, 共54分）
1.混凝土在荷载长期作用下产生随时间而增长的变形称为徐变，当应力≤0.5R0a时，为线性徐变
2.结构的安全性，适用性，耐久性这三者总称为可靠性
3.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为换算截面
4.超过这种极限状态而导致的破坏，是指允许结构物发生局部损坏，而对已发生就不破坏结构的其余部分，应该具有适当的可靠度，能继续承受降低了的设计荷载。
5.构件的受力表面上仅有部分面积承受压力时，称为局部承压。
6.砌体是由不同形状和尺寸的砖、石及混凝土块材通过砂浆等胶结料按一定的砌筑规则砌筑而成的满足构件既定尺寸和形状的受力整体。
7.当配筋率超过一定值，受压区混凝土压碎，受拉钢筋未屈服的梁。
8.按正常使用极限状态设计时受弯构件预应力度λ是由预加力大小确定的消压弯矩M0与外荷载弯矩M的比值
9.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
10、钢筋与混凝土由于受变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力。
二、简答题（每小题10分, 共40分）
1、答：内部因素：混凝土强度，渗透性，混凝土强度标号，水泥品种，等级，用量，外加剂用量。外部因素：温度，CO2含量，考虑问题：冻融破坏，碱集料，侵蚀性介质腐蚀（SO+，H+，海水，盐类结晶型腐蚀），机械磨损，混凝土炭化，钢筋锈蚀等。
2、答：应考虑的因素：大气侵蚀因素，其他环境因素作用，及保证钢筋和混凝土有良好的粘结性。
3、答：不能再增加荷载，因为裂缝截面出的受拉钢筋已经屈服，因此其拉力保持为常值；裂缝截面出受拉区大部分混凝土已经推出工作，受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满，有上升端曲线，也有下江段曲线；由于裂缝开展使得截面内力臂略有增加，故截面弯矩也
略有增加；弯矩—曲率关系为接近与水平直线的曲线，截面承载能力没有明显变化。
4、答：受拉区施加预应力对受力性能的影响：减小构件竖向剪应力和主拉应力，提高结构的刚度，减小重复荷载的应力幅值。
受压区施加预应力对受力性能的影响：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。
5、答:钢材破坏的两种形式：塑性破坏和脆性破坏。
对结构安全的影响：塑性破坏由于变形过大，超过了钢材可能的应变能力而产生，由于有较大的塑性变形发生且变形持续时间较长，容易即使发现而采取措施给予补救，对结构安全影响小；脆性破坏是突然发生的没有明显的预兆，因而无法及时察觉和采取补救措施，一旦发生则可能导致整个结构发生破坏，与塑性破坏相比较，其后果严重，危险性较大。
6、全预应力混凝土简支受弯构件的主要设计步骤：
（1）根据设计要求，参照已有设计的图纸和资料，选定构件的截面型式与相应尺
寸。
（2）根据结构可能出现的荷载组合，计算控制截面最大的设计弯矩和剪力。
（3）根据正截面抗弯要求和已初定的混凝土截面尺寸，估算预应力钢筋的数量并
进行合理布置
试题名称：404结构设计原理（A）
（4）计算主梁截面几何特性
（5）计算预应力筋的张拉控制应力，估算各项合理损失并计算各阶段相应的有效
预应力
（6）进行施工和使用阶段的应力验算
（7）进行正截面、斜截面强度验算
（8）进行主梁的变形计算
（9）进行锚端局部承受计算与锚固区设计
7、。
8、。
三、叙述题
3、答：钢筋混凝土受弯构件纵向受拉钢筋的弯起位置的确定，应考虑正截面抗弯强度、斜截面抗弯强度和斜截面抗剪强度三方面的问题。其中正截面抗弯强度通过计算满足MjMu保证安全；斜截面抗弯强度通过构造保证其安全性，即弯起点距钢筋充分利用点的距离0.5h0；斜截面抗剪通过计算满足QjQu保证其受力的安全性。
4、答：复合应力状态下的混凝土强度有二向应力状态、三向应力状态、法向应力和剪应力复合后的强度。（5分）
在二向应力状态中双向受拉两应力相互影响不大，双向受压混凝土强度要比单向受强度提高27%，拉压复合时混凝土的强度将会降低。法向应力和剪应力复合状态下，由于剪应力的存在，混凝土的抗压强度将低于单轴向抗压强度。三向应受压状态下，混凝土的抗压强度将大为提高，比单向受强度提高6~7倍。（5分）
在设计中采用受压柱中配置箍筋和钢管混凝土柱以及抗剪钢筋与预应力筋等满足这些特性。（5分）
5、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。
6、答： 因为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。
要求对配筋率不易过大，因为随着荷载持续时间的增长，混凝土压应力增大，钢筋压应力增大，一开始变化快，以后逐步趋于稳定，其中，混凝土的压应力变化幅度较小，钢筋应力变化幅度大，在发生混凝土徐变时，混凝土与钢筋之间仍有粘结力，两者的变形不能协调，造成实际上混凝土受拉而钢筋受压，若纵向钢筋配筋率过大，可能使混凝土的拉应力达到其抗拉强度后而拉裂，会出现若干与轴线垂直的贯通裂缝，故在设计中全部受压钢筋配筋率不易超过3—5%，若很小时纵筋对构件承载力影响很小，接近素混凝土，徐变使混凝土的应力降低很多，纵筋将起不到防止脆性破坏的缓冲作用，同时为了承受可能存在的较小弯矩，以及混凝土收缩，温变引起的拉应力规定不小于0.2%。
第五篇：802-《结构设计原理》
适用专业代码：081406、085213
适用专业名称：桥梁与隧道工程
课程编号：802课程名称：结构设计原理
一、考试的总体要求
考察学生对结构设计原理的基础知识及概念的掌握程度：包括钢筋混凝土、预应力混凝土、圬工、钢结构及组合结构构件的受力特性及设计计算方法，对实际工程结构构件独立进行设计验算，运用基本原理和实验研究解决工程实际问题的能力等。
二、考试内容及比例
1、钢筋混凝土结构。要求掌握钢筋混凝土结构的基本概念和受力构件的强度、刚度计算原理，熟悉极限状态法设计的基本概念和现行公路混凝土桥涵设计规范，了解深梁的破坏形态及计算。试题比例约为25%。
2、预应力混凝土结构。要求掌握预应力混凝土结构的基本概念和受弯构件的设计与计算原理，熟悉部分预应力混凝土受弯构件受力特点及设计计算方法，了解其它预应力混凝土结构。试题比例约为25%。
3、圬工结构。要求掌握砖、石及混凝土结构的基本概念，熟悉受压构件的强度计算，了解其它受力构的强度计算。试题比例约为5%。
4、钢结构。熟悉钢结构中材料与结构的基本特性、失效类型及控制措施，要求掌握钢结构连接和基本构件的受力特性与设计计算方法，以及现行公路钢结构桥梁设计规范的相关规定。试题比例约为30%。
5、钢-混凝土组合结构。要求掌握钢-混凝土组合结构基本概念、受力特性，熟悉钢-混凝土组合结构的计算原理，了解钢-混凝土组合结构的构造设计规定。试题比例约为15%。
三、试卷类型及比例
1、选择题10%
2、简答题30%
3、论述题30%
4、计算题30%
四、考试形式及时间
考试形式为闭卷笔试，考试时间为3小时左右。
五、主要教材及参考书目
1、《结构设计原理》（第二版）人民交通出版社，叶见曙等主编，2005.5.2、中华人民共和国行业标准.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)，人民交通出版社,2004.3、中华人民共和国行业标准.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)，人民交通出版社,1986.4、中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004).北京: 人民交通出版社,2004.5、中华人民共和国行业标准.公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005).北京: 人民交通出版社,2005.6、沈祖炎 等.钢结构基本原理.北京：中国建筑工业出版社, 2008.7、聂建国 等.钢-混凝土组合结构.北京：中国建筑工业出版社, 2005.
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