建筑结构设计原理习题集

《结构设计原理》习题集

第一部分：现行教材习题集 第二部分：补充习题集 第三部分：英文原文习题

第一部分：现行教材习题集

李章政 熊 峰

第1章 绪 论

1.1 思考题

1-1 什么是建筑结构？

1-2 按照材料的不同，建筑结构可分为哪几类？ 1-3 何谓构件？建筑结构主要有哪些构件？

1-4 砌体结构和木结构均是古老的建筑结构，它们各自有何优点和缺点？ 1-5 什么是钢筋混凝土剪力墙？ 1-6 结构设计应遵循的原则是什么？ 1-7 本门课程有些什么特点？

1-8 构造措施的含义是什么？结构设计是否可以不采取构造措施？

1.2 选择题

1-1 排架结构的杆件连接方式是屋面横梁与柱顶铰接，（ ）。

A．柱脚与基础底面固接 B．柱脚与基础顶面固接 C．柱脚与基础底面铰接 D．柱脚与基础顶面铰接

1-2 下列构件中不属于水平构件的是（ ）。

A．屋架 B．框架梁 C．框架柱 D．雨篷板

1-3 我国现行结构设计规范采用的设计理论是（ ）极限状态设计法。

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A．容许应力 B．半概率 C．全概率 D．近似概率

1-4 建筑结构必须满足的基本要求是：平衡、稳定、承载力和（ ）。 A．适用 B．经济 C．优质 D．美观

1-5 容许应力法由（ ）建立，最早出现在材料力学中，这是人类用科学理论指导结构设计的开始。

A．圣维南 B．胡克 C．泊松 D．纳维 1-6 框架结构中，构件之间采取（ ）。

A．铰接连接 B．半铰接连接 C．刚性连接 D．半刚性连接 1-7 结构设计规范条文用词“必须”表该条要求（ ）。

A．应该遵守 B．要严格遵守 C．属于强制性 D．可以选择

1-8 结构设计规范中应该遵守的条文，表示在正常情况下均应如此，正面词用“应”，反面词用“不应”和（ ）

A．不得 B．不宜 C．不可 D．严禁

第2章 结构上的荷载及其取值

2.1 思考题

2-1 什么是永久荷载、可变荷载和偶然荷载？

2-2 何谓荷载标准值？它与荷载代表值之间有何关系？ 2-3 结构的安全等级如何划分？

2-4 雪荷载基本值如何确定？其准永久值系数依据什么确定？ 2-5 如何确定吊车横向水平荷载标准值？ 2-6 建筑结构的设计使用年限有什么规定？

2.2 选择题

2-1 建筑结构设计基准期是（ ）。

A．30年 B．50年 C．70年 D．100年

2-2 桥梁结构设计基准期是（ ）。

A．30年 B．50年 C．70年 D．100年

2-3 下列何项房屋结构的设计使用年限为100年？（ ）。

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A．革命纪念馆 B．大型商场 C．高层住宅楼 D．教学楼

2-4 结构上的作用分为如下两类时，其中前者也称为荷载的是（ ）。 A．永久作用和可变作用 B．可变作用和永久作用 C．间接作用和直接作用 D．直接作用和间接作用

2-5 下列荷载中，不属于可变荷载范畴的是（ ）。

A．屋面活荷载 B．风荷载 C．吊车荷载 D．爆炸力

2-6 下列荷载中，属于静力荷载的是（ ）。

A．撞击力 B．吊车荷载 C．雪荷载 D．风荷载

2-7 对于土压力I、风荷载II、检修荷载III、结构自重IV，属于可变荷载的是（ ）。 A．I、II B．III、IV C．I、IV D．II、III

2-8 基本风压是以当地比较空旷平坦地面上离地10m高处统计所得的若干年一遇的10min平均最大风速为标准确定的。该时间是（ ）。

A．5年 B．25年 C．50年 D．70年

2-9 普通住宅房屋，楼面活荷载标准值为（ ）kN/m2。 A．1.5 B．2.0 C．2.5 D．3.0

2-10 商场楼面活荷载的组合值系数?c应为（ ）。 A．0.5 B．0.6 C．0.7 D．0.8

2.3 计算题

2-1 现浇钢筋混凝土楼面的做法是：20mm厚水泥砂浆面层，80mm厚钢筋混凝土现浇板，20mm厚石灰砂浆抹底。试计算楼板自重标准值（kN/m2）。

2-2 砖混结构房屋外墙由普通砖砌成，墙厚370mm，外墙面贴瓷砖，内墙面用石灰粗砂浆粉刷，试计算每平方米墙面的墙体自重标准值。

2-3 钢筋混凝土楼盖中，梁的间距为2.7m，楼面活荷载标准值2.0 kN/m2，试求梁承担的活荷载标准值qk。

第3章 建筑结构设计方法

3.1 思考题

3-1 结构在规定的使用年限内应满足哪些功能要求？ 3-2 随机变量的平均值、标准差有何统计上的意义？

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3-3 结构的功能函数如何表达？实际工程中结构功能可能会出现哪些情况？ 3-4 正态分布的随机变量，以?f (1-1.645?f)为基准，实际取值不低于该基准值的概率（也即保证率）为多少？

3-5 荷载效应和作用效应有什么区别？

3-6 安全等级为二级的建筑结构构件，延性破坏的目标可靠指标应为多少？ 3-7 结构的可靠概率和失效概率之间有什么关系？

3-8 承载能力极限状态和正常使用极限状态的含义是什么？

3-9 永久荷载分项系数在什么情况下取1.35？在什么情况下取0.9？

3.2 选择题

3-1 教学楼中教室的钢筋混凝土梁、板、柱的环境类别为（ ）。 A．一类 B．二类 C．三类 D．四类

3-2 钢筋强度的实际保证率是（ ）。

A．95% B．97.7% C．98% D．99.7%

3-3 设计使用年限为50年的房屋结构，其重要性系数?0不应（ ）。 A．大于1.1 B．小于1.1 C．大于1.0 D．小于1.0

3-4 下列情况下，构件超过承载能力极限状态的是（ ）。 A．在荷载作用下产生较大的变形而影响使用 B．构件在动力荷载作用下产生较大的振动 C．构件受拉区混凝土出现裂缝

D．构件因过度变形而不适于继续承载

3-5 下列情况中，构件超过正常使用极限状态的是（ ）。 A．构件因过度变形而不适于继续承载 B．构件丧失稳定

C．构件在荷载作用下产生较大的变形而影响使用 D．构件因超过材料强度而破坏

3-6 建筑结构设计中，混凝土、砌体的材料强度保证率为（ ）。 A．90% B．95% C．97% D．99%

3-7 随机变量X的任意一个取值落入区间[?-3?，?+3?]的概率是（ ）。 A．63.3% B．94.5% C．97.9% D．99.7%

3-8 计算基本组合的荷载效应时，由可变荷载效应控制的组合中，永久荷载分项系数?G取1.2的情况是（ ）。

A．任何情况下 B．其效应对结构不利时 C．其效应对结构有利时 D．验算抗倾覆和滑移时

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3-9 荷载效应的基本组合是指（ ）。

A．永久荷载效应与可变荷载效应、偶然荷载效应的组合 B．永久荷载效应与可变荷载效应组合 C．仅考虑永久荷载效应的组合

D．永久荷载效应与偶然荷载效应组合

3-10 工业房屋楼面活荷载为4.5kN/m2，则其分项系数?Q应为（ ）。 A．1.2 B．1.3 C．1.4 D．1.0

3.3 计算题

3-1 某住宅房屋的楼面梁跨中截面，由永久荷载标准值引起的弯矩Mgk =43.5 kN.m，由楼面活荷载标准值引起的弯矩Mqk =25.7 kN.m。试求基本组合下的弯矩设计值。

3-2 钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸为250mm?500mm，计算跨度3.6m，梁上作用有永久荷载标准值15.6kN/m（不含梁自重），可变荷载标准值qk=9.8kN/m，试计算按承载能力极限状态设计时的跨中弯矩设计值和支座中心剪力设计值。

第4章 混凝土结构材料的性能

4.1 思考题

4-1 混凝土立方体抗压强度能不能代表实际构件中混凝土的强度？既然用立方体抗压强度fcu作为混凝土的强度等级，为什么还要有轴心抗压强度fc ?

4-2 混凝土的基本强度指标有哪些？各用什么符号表示，它们之间有什么关系? 4-3 混凝土应力等于fc时的应变?0和极限压应变?cu有什么区别？它们各在什么受力情况下考虑，其应变值大致为多少？

4-4 混凝土的受压变形模量有几种表达方式？混凝土的受压弹性模量如何测定、如何根据立方抗压强度标准值进行计算？

4-5 什么叫约束混凝土？处于三向受压的混凝土，其变形特点如何？

4-6 混凝土的收缩和徐变有什么不同？是由什么原因引起的？变形特点是什么？ 4-7 混凝土的收缩和徐变对钢筋混凝土结构各有什么影响？减少收缩和徐变的措施有哪些？

4-8 如何选择混凝土的强度等级？

4-9 我国混凝土结构中使用的钢筋有几种？热轧钢筋的强度分哪几个等级，分别用什么符号表示？

4-10 混凝土结构对钢筋性能的主要要求有哪些？ 4-11 预应力钢筋的抗压强度设计值如何确定？ 4-12 何谓伸长率？何谓屈强比？

4-13 为什么钢筋和混凝土能够共同工作？它们之间的黏结力是由哪几部分组成的？

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提高钢筋和混凝土之间的黏结力可采取哪些措施？

4-14 为什么钢筋绑扎搭接时应有一定的搭接长度？

4-15 黏结力沿钢筋长度方向的分布图形如何？钢筋埋入混凝土中的长度无限增大时，黏结力图形的长度是否也随之无限增大？为什么？

4-16 为使钢筋在混凝土中有可靠的锚固，可采取哪些措施？

4.2 选择题

4-1 混凝土立方抗压强度标准值是由混凝土立方体试块测得的具有一定保证率的统计值。该保证率为（ ）。

A．95% B．97% C．90% D．85%

4-2 为减小混凝土徐变对结构的影响，以下措施何者正确？（ ）。

A．提早对结构施加荷载 B．提高混凝土的密实度和养护湿度 C．采用强度等级高的水泥 D．加大水灰比

4-3 评定混凝土强度采用的标准试件尺寸，应为（ ）。

A．150 mm ?150 mm ?150 mm B．?150 mm?300 mm C．100 mm ?100 mm ?100 mm D．200 mm ?200 mm ?200 mm

4-4 同一强度等级的混凝土，各种力学指标的关系为（ ）。 A．fcu? fc ?ft B．fcu? fc ? ft C．fcu? fc ? ft D．fcu? ft ? fc

4-5 配有螺旋筋的混凝土柱体，其抗压强度高于fc是因为螺旋筋（ ）。 A．参与受压 B．使混凝土密实

C．使混凝土中不出现微裂缝 D．约束了混凝土的横向变形

4-6 混凝土的水灰比增大、水泥用量增多，则混凝土的徐变及收缩值将（ ）。 A．基本不变 B．难以确定 C．增大 D．减小

4-7 混凝土的材料分项系数?c的取值为（ ）。 A．1.10 B．1.20 C．1.30 D．1.40

4-8 在下列钢筋中，具有明显屈服点的钢筋是（ ）。 A．热轧钢筋 B．碳素钢丝 C．钢绞线 D．热处理钢筋

4-9 对于无明显流幅的钢筋，其强度标准值取值的依据是（ ）。 A．0.9倍极限强度 B．0.2倍极限强度 C．残余应变为0.2%时的应力 D．极限抗拉强度

4-10 钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（ ）。 A．C20 B．C15 C．C25 D．C30

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4-11 当采用钢丝、钢绞线、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于（ ）。

A．C20 B．C30 C．C35 D．C40

4-12 当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于（ ）。 A．C20 B．C25 C．C15 D．C30

4-13 HRB400钢筋的材料分项系数?s的取值为（ ）。 A．1.10 B．1.20 C．1.30 D．1.40

4-14 预应力钢筋的材料分项系数?s的取值为（ ）。 A．1.10 B．1.20 C．1.30 D．1.40

4-15 受力钢筋不得采用绑扎搭接接头的构件是（ ）。 A．受弯构件 B．轴心受压构件

C．偏心受压构件 D．轴心受拉及小偏心受拉构件

4.3 计算题

4-1 试计算C30和C55混凝土的轴心抗压强度标准值、设计值，轴心抗拉强度标准值、设计值，以及弹性模量。

4-2 公称直径为22mm的HRB400级钢筋在C30混凝土中的锚固长度la应为多少？ 4-3 工地上往往需要进行钢筋代换。代换的基本原则是代换前后强度相等，即承担的极限拉力相等。有两种方式：其一是等面积代换，要求钢筋级别不变，改变直径和根数，使钢筋面积在代换前后相等；其二是等强度代换，要求改变钢筋级别，钢筋直径可变、可不变，在保证承担极限拉力相等条件下计算代换钢筋的根数。试分别推导出代换计算公式，并用于下面的计算：某钢筋混凝土结构设计钢筋为6根直径18mm的HRB335级钢筋，假设工地上仅有直径为20mm的HPB235级钢筋，问需要几根方能满足要求？如果钢筋级别不变，工地上只有直径16mm的钢筋，试选择代用钢筋根数。

第5章 混凝土受弯构件

5.1 思考题

5-1 钢筋混凝土矩形截面梁的高宽比一般为多少？现浇板的最小厚度取多少？ 5-2 什么叫配筋率？适筋梁，超筋梁和少筋梁的破坏特征有什么不同？

5-3 适筋梁从开始加载到破坏，经历了哪几个阶段，各阶段截面上应力应变分布、裂缝开展、中和轴位置、梁跨中挠度等变化的规律如何？

5-4 在什么情况下梁需要设置腰筋（纵向构造钢筋）？如何设置？

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5-5 矩形截面应力图中的高度x的含义是什么？它是否是截面实际的受压区高度？ 5-6 什么叫“界限”破坏？“界限”破坏时?cu及?s各等于多少？何谓相对界限受压区高度?b？它在受弯承载力计算中起什么作用？

5-7 适筋梁的适用条件是什么？其限制目的何在？

5-8 梁、板中应配置哪几种钢筋，各种钢筋起何作用？在构造上有什么要求？ 5-9 混凝土保护层起什么作用？梁内纵向受拉钢筋的根数、直径及间距有何规定，与梁宽b之间的关系如何?

5-10 什么情况下可采用双筋截面？受压钢筋起什么作用，为什么说在一般情况下采用受压钢筋是不经济的?

5-11 双筋矩形截面受弯构件，当受压区混凝土压碎时，受压钢筋的抗压强度设计值如何确定？

5-12 双筋矩形截面受弯构件不满足适用条件x?2a?s 时，应按什么公式计算正截面受弯承载力？并解释理由。

5-13 设计双筋梁时，当As和A?s均未知时，则有三个未知数As，A?s，和x，这个问题应如何解决？若A?s已知时，如何求As？

5-14 为什么需要确定T形截面梁的翼缘计算宽度？如何确定? 5-15 如何对T形截面梁进行分类？

5-16 T形截面梁正截面受弯承载力计算公式与单筋及双筋矩形截面梁的正截面受弯承载力计算公式有何异同？

5-17 钢筋混凝土梁在荷载作用下，为什么会出现斜裂缝？

5-18 有腹筋梁沿斜裂缝破坏的主要形态有哪几种？它们的破坏特征是怎样的？满足什么条件才能避免这些破坏发生？

5-19 影响有腹筋梁斜截面承载力的主要因素有哪些？剪跨比的定义是什么？ 5-20 配箍率?sv的表达式是怎样的？它与斜截面受剪承载力有何关系？ 5-21 斜截面受剪承载力计算时，应考虑哪些截面位置？

5-22 斜截面受剪承载力计算时，为什么要对梁的最小截面尺寸加以限制？ 5-23 在一般情况下，限制箍筋最大间距的目的是什么？满足最大间距时，是不是一定就能满足最小配箍率?sv, min的规定？如果有矛盾，该怎样处理？

5-24 设计板时为何一般不进行斜截面承载力计算，不配置箍筋？ 5-25 何谓材料的抵抗弯矩图，它与设计弯矩图应有怎样的关系？

5-26 为什么会发生斜截面受弯破坏？应采取哪些措施来保证不发生这些破坏？ 5-27 纵向受拉钢筋一般不宜在受拉区截断，如必需截断时，应从不需要点外延伸一段长度，试解释其理由。

5-28 对钢筋混凝土受弯构件，为什么要控制裂缝宽度？

5-29 钢筋混凝土梁截面抗弯刚度有何特点？什么是最小刚度原则？

5.2 选择题

5-1 梁的混凝土保护层厚度是指（ ）。

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A．箍筋中心至梁表面的距离 B．钢筋外表面至梁表面的距离 C．箍筋外表面至梁中心的距离 D．钢筋截面形心至梁表面的距离

5-2 某矩形截面简支梁b?h=200 mm ? 500 mm，混凝土强度等级为C20，受拉区配置钢筋420，该梁沿正截面破坏时为 。

A．界限破坏 B．适筋破坏 C．少筋破坏 D．超筋破坏 5-3 验算T形截面梁的?min时，梁宽为 。

A．梁腹宽b B．梁翼缘宽b?f C．2倍梁腹宽 D．1.2倍梁翼缘宽

5-4 双筋梁中受压钢筋A?s的抗压强度设计值f ?y得到充分利用的条件是 。 A．???b B．x?2a ?s C．?=?b D．x<2a ?s

5-5 条件相同的有腹筋梁，发生斜压、剪压、斜拉三种破坏形态时，梁的斜截面受剪承载力的大致关系是 。

A．斜压破坏的承载力?剪压破坏的承载力?斜拉破坏的承载力

B．剪压破坏的承载力?斜压破坏的承载力?斜拉破坏的承载力 C．剪压破坏的承载力?斜压破坏的承载力?斜拉破坏的承载力 D．剪压破坏的承载力?斜压破坏的承载力=斜拉破坏的承载力

5-6 混凝土梁的下部纵向钢筋净间距要满足的要求是（d为纵向受力钢筋的直径）（ ）。

A．?d且?20mm B．?1.5d且?30mm C．?d且?30mm D．?d且?25mm 5-7 适筋梁的破坏是（ ）。

A．延性破坏 B．脆性破坏

C．有时延性、有时脆性破坏 D．破坏时导致斜截面受弯破坏 5-8 下列关于梁内箍筋作用的叙述中，其中不对的是（ ）。 A．增强构件抗弯能力 B．增强构件抗剪能力 C．稳定钢筋骨架 D．增强构件抗扭能力

5-9 在室内正常环境下，当混凝土强度等级为C20时，梁内纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度是（ ）。

A．15mm B．20mm C．25mm D．30mm 5-10 超筋梁的正截面承载力取决于（ ）。

A．混凝土的抗压强度 B．混凝土的抗拉强度 C．钢筋的强度及配筋率 D．箍筋的强度及配箍率 5-11 少超筋梁的正截面承载力取决于（ ）。

A．混凝土的抗压强度 B．混凝土的抗拉强度 C．钢筋的抗拉强度及配筋率 D．钢筋的抗压强度及配筋率

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5-12 在下列减小混凝土构件裂缝宽度的措施中，不正确的是（ ）。 A．增加钢筋用量 B．增大截面尺寸 C．采用直径粗的钢筋 D．采用直径较细的钢筋 5-13 在减小构件挠度的措施中，其中错误的是（ ）。 A．提高混凝土强度等级 B．增大构件跨度 C．增大截面高度 D．增加钢筋用量 5-14 提高受弯构件截面抗弯刚度最有效的措施是（ ）。 A．增大截面高度 B．增大截面配筋率 C．提高钢筋级别 D．提高混凝土强度等级 5-15 在计算受弯构件的挠度时，取用同号弯矩区段内的（ ）。 A．最大刚度 B．平均刚度

C．弯矩最大截面处的刚度 D．弯矩最小截面处的刚度

5.3 计算题

（注：计算题中构件的使用环境均为一类环境。）

5-1 已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁b?h =200mm?450mm，混凝土强度等级为C20，HPB235级钢筋，承受弯矩设计值M=51.3 kN.m，试求As。

5-2 已知矩形截面梁b?h =200mm?500mm，荷载产生的弯矩设计值为M=168.9 kN.m，混凝土强度等级C25，HRB335级钢筋，试选配受拉钢筋。

5-3 已知一钢筋混凝土简支梁，截面尺寸b?h =250 mm?450 mm，计算跨度l0 = 5.2 m，承受均布活荷载标准值12kN/m，永久荷载标准值3.2kN/m，安全等级为二级，试确定梁的纵向受力钢筋。（采用C25混凝土，HRB335级钢筋）。

5-4 已知单跨简支板，板厚100 mm，板宽900mm，混凝土强度等级C15，HPB235级钢筋，跨中截面弯矩设计值为3.28kN.m，试配受力钢筋。

5-5 钢筋混凝土梁b?h =200 mm?450 mm，C20混凝土，受拉区配318纵向受力钢筋，试求该梁能承受的最大弯矩设计值。

5-6 一矩形梁b?h =250mm?400mm，C25混凝土，受拉区配有420的纵向受力钢筋，外荷载作用下的弯矩设计值M=100 kN.m，试验算该梁是否安全。

5-7 T形截面梁，b=300mm，b? f =600mm，h=700mm，h? f =120mm，C25混凝土，HRB335级钢筋，已知弯矩设计值M=520kN.m，取as=60mm，试求受拉钢筋As。

5-8 T形截面梁，b=300mm，b? f =600mm，h=800mm，h? f =100mm，C30混凝土，HRB335级钢筋，弯矩设计值M=691kN.m，取as=65mm，试求受拉钢筋As。

5-9 某T形截面梁，b=200mm，b? f =400mm，h=400mm，h? f =100mm，C25混凝土，HRB335级钢筋，弯矩设计值M=240kN.m，取as=60mm，求纵向受力钢筋As。

5-10 T形截面梁，b=200mm，b? f =400mm，h=600mm，h? f =100 mm，C20级混凝土，受拉钢筋3

22，承受弯矩设计值M=232 kN.m，试验算截面是否安全。

5-11 一钢筋混凝土矩形截面梁b?h=250mm?500mm，混凝土强度等级为C25，HRB335级钢筋，若梁承受的弯矩设计值M=280kN.m，试按双筋梁进行截面配筋。

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5-12 已知某梁截面b?h =200mm?500mm，C20混凝土，HRB335级钢筋，弯矩设计值M=210kN.m，试按双筋梁进行截面配筋。

5-13 某矩形梁b?h =200mm?500mm，混凝土强度等级为C25，HRB335级钢筋，弯矩设计值M=290kN.m，受压区已配置220受力纵筋，取as =60mm，试求截面所需的受拉钢筋面积As。

5-14 钢筋混凝土梁b?h =200mm?400mm，C20混凝土，HPB235级钢筋，已配受拉钢筋320，受压钢筋216，弯矩设计值M=93.5kN.m，验算该截面是否安全。

5-15 矩形截面简支梁b?h =250mm?550mm，净跨ln=6000 mm，承受荷载设计值（包括梁自重）g + q = 50kN/m，混凝土强度等级为C25，箍筋采用HPB235。试确定箍筋数量。

5-16 矩形截面简支梁b?h =250mm?550mm，净跨ln=5400mm，承受荷载设计值（包括梁自重）g + q = 55kN/m，混凝土强度等级为C20。根据梁正截面受弯承载力计算，已配置2

25 + 2

22的受拉纵筋，箍筋拟采用HPB235，试分别按下述两种腹筋配置方式对

梁进行斜截面受剪承载力计算：（1）只配置箍筋；（2）按构造要求沿梁长配置箍筋，试计算所需弯起钢筋。

5-17 某T形截面简支梁，b=250mm，b? f =600mm，h=850mm，h? f =200mm，as=60mm，计算截面承受剪力设计值V = 296.8 kN（其中集中荷载产生的剪力值占80%），剪跨比?=3.2，C30混凝土，HPB235级钢筋作为箍筋，若采用双肢8箍筋，确定箍筋间距s。

5-18 矩形截面外伸梁，截面尺寸为b?h =250 mm?700 mm，取as=60 mm，其余尺寸和荷载设计值如图1所示。C25混凝土，纵筋HRB335级，箍筋HPB235级。试设计此梁，并绘制梁的配筋详图和抵抗弯矩图。

5-19 某试验楼的简支楼盖大梁，截面250 mm?=500 mm，计算跨度l 0 =6000 mm。承受均布荷载作用，其中永久荷载（包括自重）标准值gk=4.8 kN/m，楼面活荷载标准值qk=18 kN/m。采用C20混凝土，已配置2 置4

22 + 2

20纵向受力钢筋。试验算梁的裂缝宽度。

5-20 已知教学楼楼盖中一矩形截面简支梁，b=200 mm，h=500 mm，C25混凝土，配16受力钢筋，计算跨度l 0 =5600 mm。承受均布荷载，其中永久荷载（包括自重）标

准值gk=12 kN/m，楼面活荷载标准值qk=8 kN/m，楼面活荷载准永久值系数?q=0.5。试验算梁的挠度。

图1 计算题5-18图

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第6章 混凝土受压构件

6.1 思考题

6-1 受压构件的纵筋有哪些构造要求?

6-2 受压构件的箍筋起什么作用？有何构造要求?

6-3 轴心受压构件和偏心受压构件是如何区分短柱和长柱的？ 6-4 偏心受压构件正截面有哪两种破坏形态？破坏特征是什么？ 6-5 为什么要考虑附加偏心距ea？如何取值？

6-6 长细比对偏心受压构件承载能力有直接影响，在设计计算中是如何体现这一影响的？

6-7 对称配筋时，如何判别偏心受压的类型？如何进行矩形截面柱的配筋计算？ 6-8 没有集中荷载直接作用的框架柱，如何确定其剪跨比?？ 6-9 怎样计算偏心受压构件斜截面承载力？ 6-10 什么情况下要验算柱的裂缝宽度？

6.2 选择题

6-1 钢筋混凝土受压短柱的承载能力取决于（ ）。

A．混凝土的强度 B．箍筋强度和间距 C．纵向钢筋 D．混凝土强度和纵向钢筋

6-2 配有间接钢筋的轴心受压柱，核心混凝土的抗压强度高于轴心抗压强度fc是因为间接钢筋（ ）。

A．参与受压 B．使混凝土密实

C．约束了混凝土侧向变形 D．使混凝土中不出现微裂缝

6-3 其他条件相同时，以下说法正确的是（ ）。 A．短柱的承载力高于长柱的承载力 B．短柱的承载力低于长柱的承载力 C．短柱的承载力等于长柱的承载力 D．短柱的延性高于长柱的延性

6-4 对称配筋小偏心受压柱，在达到承载能力极限状态时，受力纵筋的应力状态是（ ）。

A．As和A?s均屈服 B．A?s屈服而As不一定屈服 C．As屈服而A?s不屈服 D．A?s屈服而As不屈服

6-5 钢筋混凝土偏心受压构件，其大、小偏心受压的根本区别是（ ）。 A．截面破坏时受拉钢筋是否屈服 B．偏心距的大小

C．截面破坏时受压钢筋是否屈服

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

D．受压一侧混凝土是否达到极限压应变

6-6 小偏心受压柱的破坏特征之一是在破坏时（ ）。

A．截面裂通 B．截面虽不裂通但整个截面受拉 C．存在混凝土受压区 D．两侧钢筋均受压屈服

6-7 大偏心受压柱的破坏特征之一是在破坏时（ ）。 A．离纵向力较近一侧的受力钢筋首先受拉屈服 B．离纵向力较近一侧的受力钢筋首先受压屈服 C．离纵向力较远一侧的受力钢筋首先受拉屈服 D．离纵向力较远一侧的受力钢筋首先受压屈服

6-8 矩形截面受压柱，b=400mm，h=500mm，则附加偏心距ea=（ ）。 A．12.3mm B．20mm C．16.7mm D．30mm

6-9 偏心受压构件一侧纵向受力钢筋的最小配筋率为0.2%，对工字形对称配筋截面，其截面尺寸为b=150mm，h=800mm，b?f= bf =500mm，h?f= hf =120mm，h0 =755mm，则其一侧的最小配筋截面面积是（ ）mm2。

A．240 B．227 C．408 D．368

6-10 受压构件的长细比应当控制，不应过大。其目的是（ ）。 A．防止正截面受压破坏 B．防止斜截面受剪破坏

C．防止受拉区混凝土产生水平裂缝

D．保证构件稳定性并避免承载能力降低过多

6-11 偏心受压柱正截面承载能力计算时，除应计算弯矩作用平面的承载能力以外，尚应按轴心受压验算（ ）的承载能力。

A．垂直于弯矩作用平面 B．柱顶截面 C．柱底截面 D．柱中部截面

6-12 偏心受压构件承载力计算时，偏心距增大系数?=1.0的情况是（ ）。 A．l0/h?8 B．l0/h?5 C．l0/b?18 D．l0/b?15

6-13 框架结构中框架柱净高4.2m，截面有效高度460mm，则斜截面承载能力计算时的剪跨比应取（ ）。

A．?=1.0 B．9.13 C．?=3.0 D．4.57

6-14 当柱的剪力设计值V>0.25fcbh0时，应采取措施使其满足V?0.25fcbh0。下列措施中正确的是（ ）。

A．增大箍筋直径 B．减小箍筋间距 C．提高箍筋的抗拉强度值 D．加大截面尺寸

6-15 钢筋混凝土受压柱，需要进行裂缝宽度验算的情况是（ ）。

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A．轴心受压柱 B．小偏心受压柱

C．大偏心受压柱 D．大偏心受压柱，且e0/h0>0.55

6.3 计算题

6-1 某钢筋混凝土正方形截面轴心受压柱，截面边长350mm。计算长度l0=6m，承受轴心压力设计值N=1800kN，采用C30混凝土，纵筋用HRB335级钢筋、箍筋为HPB235级钢筋。试配置纵向受压钢筋和箍筋。

6-2 某大厦门厅现浇钢筋混凝土底层柱，采用直径d=600mm的圆形截面，计算长度l0=6.3m，轴心力设计值N=4300kN。C30混凝土，已配纵筋820（A?s =2513mm2），沿周边均匀布置。螺旋箍筋采用HPB235级钢筋，试确定该柱的螺旋箍筋。

6-3 已知矩形截面柱的截面尺寸b=400mm、h=500mm，计算长度l0=4.2m，承受轴向压力设计值N=2500kN，弯矩设计值M=550kN.m。采用C35混凝土，HRB400级钢筋，试按对称配筋方式确定纵向受力钢筋。

6-4 已知柱截面尺寸b?h=400mm?600mm，计算长度l0=3.6m，内力设计值N=1200kN， M=600kN.m。采用C30混凝土，HRB335级钢筋，试按对称配筋方式确定纵向受力钢筋。

6-5 已知柱截面尺寸b=400mm、h=600mm，计算长度l0=3.0m，承受轴向压力设计值N=3500kN，弯矩设计值M=105kN.m。采用C30混凝土，HRB400级钢筋，试按对称配筋方式确定纵向受力钢筋。

6-6 已知矩形截面偏心受压柱，b=400mm、h=600mm，计算长度l0=8.2m，承受轴向压力设计值N=800kN，e0=400mm。采用C30混凝土，对称配筋，每侧实配钢筋425（As= A?s =1964mm2），试验算受压承载能力是否满足要求。

6-7 已知矩形截面柱尺寸b?h=400mm?600mm，计算长度l0=6.6m，内力设计值N=750kN， M=330kN.m。采用C25混凝土，HRB335级钢筋，按非对称方式配筋，试确定纵向受力钢筋As和A?s。

6-8 已知柱截面尺寸b?h=300mm?600mm，计算长度l0=4.8m，内力设计值N=1060kN， M=300kN.m。混凝土为C25，纵向钢筋为HRB335级。已配受压钢筋为422（A?s =1520mm2），试确定钢筋As。

6-9 某偏心受压框架结构框架柱，截面尺寸b?h=400mm?600mm，柱净高Hn=3.2m，内力设计值V=280kN，相应的 N=750kN。混凝土强度等级为C30，箍筋用HPB235钢筋，取as=a?s=40mm，试确定柱的箍筋。

6-10 某钢筋混凝土偏心受压柱，b=300mm、h=400mm，计算长度l0=4.0m。已知Nk=240kN，Mk=124.8kN.m，对称配筋420（As= A?s =1256mm2）。一类环境，C25混凝土，保护层厚度c=30mm，试验算裂缝宽度。

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第7章 混凝土受拉构件

7.1 思考题

7-1 轴心受拉构件有哪些配筋构造要求？

7-2 钢筋混凝土轴心受拉构件在开裂前、开裂后及破坏时的受力特点如何？ 7-3 大、小偏心受拉构件是怎样区分的？其正截面受拉承载力当如何计算？ 7-4 试比较矩形截面双筋梁、非对称配筋大偏心受压构件和大偏心受拉构件三者正截面承载力计算的异同。

7-5 说明为什么对称配筋矩形截面偏心受拉构件，（1）在小偏心受拉情况下，As不可能达到fy；（2）在大偏心受拉情况下，A?s不可能达到f?y，也不可能出现x>?bh0的情况。

7-6 轴向拉力对受拉构件的受剪承载力有何影响？ 7-7 钢筋混凝土受拉构件的裂缝宽度如何验算？

7.2 选择题

7-1 钢筋混凝土轴心受拉构件的承载力取决于（ ）。 A．混凝土强度 B．箍筋强度

C．纵向钢筋的强度和面积 D．纵筋、箍筋和混凝土强度

7-2 偏心受拉构件设计计算时所用偏心距为（ ）。 A．e0 B．ea C．ei= e0 + ea D．? ei

7-3 小偏心受拉构件，截面（ ）。

A．存在受压区 B．中和轴在截面内 C．拉应变小于压应变 D．中和轴在截面外

7-4 钢筋混凝土偏心受拉构件，其大小偏心受拉的界限是以（ ）而确定的。 A．偏心距的大小 B．受拉钢筋是否屈服

C．受压区高度x D．拉力N作用于As、A?s的位置不同

7-5 轴向拉力N对构件的受剪承载力有不利影响，规范取降低值为（ ），并不得超过1.75ftbh0/(?+1)。

A．0.3N B．0.2N C．0.1N D．0.07N

7-6 正常使用阶段，钢筋混凝土受拉构件（ ）。 A．是带裂缝工作的，但应限制裂缝宽度 B．是不带裂缝工作的

C．是带裂缝工作的，裂缝宽度与荷载成正比 D．各截面处钢筋和混凝土共同工作

7-7 钢筋混凝土矩形截面轴心受拉构件裂缝宽度验算时，计算?te所用有效受拉混凝土

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截面面积为Ate =（ ）。

A．0.5bh B．0.8bh C．bh D．1.2bh

7.3 计算题

7-1 某钢筋混凝土轴心受拉构件，截面尺寸b?h=250mm?250mm，恒载轴力标准值Ngk=150kN，活载轴力标准值Nqk=60kN。C25混凝土，HRB335级钢筋，混凝土保护层厚度取c=25mm，试按承载能力条件和裂缝宽度要求确定纵向受力钢筋（取裂缝宽度限值wlim=0.2mm）。

7-2 矩形截面偏心受拉构件，b?h=250mm?400mm，内力设计值N=500kN，M=50kN.m。设as=a?s=35mm，C25混凝土，HRB335级钢筋，试按承载能力条件确定纵向受力钢筋As和A?s。

7-3 钢筋混凝土矩形截面偏心受拉构件，安全等级为二级。已知截面尺寸b?h=400mm?500mm，采用C30混凝土，HRB335级钢筋，混凝土保护层厚度取c=25mm，裂缝宽度限值为wlim=0.3mm。恒载内力标准值Ngk=450kN，Mgk=120kN.m；活载内力标准值Nqk=186kN，Mqk=55kN.m。试按承载能力条件确定纵向受力钢筋并验算裂缝宽度。

第8章 混凝土受扭构件

8.1 思考题

8-1 什么是平衡扭转和约束扭转？

8-2 试简述钢筋混凝土纯扭构件的受力特点，开裂扭矩如何计算？ 8-3 在剪扭构件中为何要引入系数?t？其取值有什么限制条件？ 8-4 弯扭构件可能有哪些破坏形态？如何进行弯扭构件的承载力计算？ 8-5 受扭构件的配筋有哪些构造要求？

8-6 矩形截面弯剪扭构件截面设计时如何确定纵向钢筋和箍筋用量？ 8-7 简要说明T形截面纯扭构件的配筋计算方法。

8.2 选择题

8-1 在受扭构件中配置适当的抗扭纵筋和箍筋，可大大提高（ ）。 A．开裂扭矩 B．开裂扭矩和抗扭承载力 C．抗扭承载力 D．截面受扭塑性抵抗矩

8-2 抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比?，应满足条件：（ ），以保证破坏时纵筋和箍筋的应力都能达到屈服强度。

A．1???2 B．0.6???1.7 C．2???3 D．1.6???2.7

8-3 受扭构件的抗扭钢筋是（ ）。

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

A．箍筋 B．纵向钢筋

C．封闭式箍筋和纵向钢筋 D．开口式箍筋和纵向钢筋

8-4 受扭钢筋承受（ ）。

A．拉应力 B．剪应力 C．压应力 D．压应力和剪应力

8-5 当受扭构件同时存在剪力作用时，（ ）。

A．剪力越大，受扭承载力越大 B．剪力越大，受扭承载力越小 C．二者关系不确定 D．二者互不影响

8-6 I形截面受扭构件各分块矩形依据（ ）分摊扭矩。 A．面积大小 B．截面长边边长 C．截面周长 D．截面受扭塑性抵抗矩

8-7 下列抗扭纵筋的布置中，不正确的做法是（ ）。 A．截面四角必须有纵向受扭钢筋 B．沿截面周边均匀对称布置

C．全部抗扭纵筋应和受弯纵筋合并布置

D．抗扭纵筋间距不应大于200mm和构件截面宽度b

8.3 计算题

8-1 钢筋混凝土矩形截面纯扭构件，b=250mm，h=450mm，C30混凝土，纵筋为HRB335级钢筋，箍筋为HPB235级钢筋，承受扭矩设计值T=18kN.m。试配置钢筋。

8-2 承受均布荷载作用的矩形截面剪扭构件，截面尺寸b?h=200mm?400mm，纵筋为HRB335级钢筋，箍筋为HPB235级钢筋，C25混凝土，截面内力设计值V=80kN，T=10kN.m。试配置纵向钢筋和箍筋。

8-3 承受均布荷载作用的矩形截面弯剪扭构件，截面尺寸b?h=300mm?550mm，承受内力设计值M=120kN.m，V=125kN，T=11kN.m。采用C25混凝土，纵向受力钢筋为HRB335级钢筋，箍筋为HPB235级钢筋。试配置受力钢筋。

第9章 预应力混凝土构件

9.1 思考题

9-1 钢筋混凝土构件有哪些缺点？其根本原因何在？ 9-2 施加预应力的方法有哪些？各有何特点？ 9-3 锚具的作用是什么？如何分类？

9-4 试简述预应力损失的种类、发生机理、减小损失的措施。 9-5 为什么张拉控制应力?con希望取得大一些，但又不能取得过大？

9-6 构件换算截面面积A0和净截面面积An各有何物理意义？各在什么场合下应用？ 9-7 预应力混凝土构件对材料有何要求？

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9-8 何谓消压轴力和开裂轴力？

9-9 施加预应力后能否提高构件的承载能力？为什么？ 9-10 预应力混凝土构件设计应进行哪些计算和验算？

9.2 选择题

9-1 预应力钢筋的张拉控制应力?con是指（ ）。 A．扣除第一批预应力损失后的钢筋应力 B．扣除全部预应力损失后的钢筋应力

C．张拉预应力钢筋时，张拉机具所指示的总张拉力除以预应力钢筋截面面积得

到的数值

D．固定预应力钢筋后的钢筋应力

9-2 预应力混凝土中以下结论何项是正确的？（ ） A．对构件施加预应力主要目的是提高承载力

B．采用预应力混凝土结构，可提高刚度、减小变形和对裂缝加以控制 C．所谓预应力混凝土的基本概念，就是在外荷载作用前，在梁的受压区施加一

对大小相等、方向相反的偏心预压力N

D．所采用的预应力钢筋必须是光面钢筋

9-3 先张法预应力构件的预应力损失?l的计算值（ ）。

A．不应大于80N/mm2 B．不应小于80N/mm2 C．不应大于100N/mm2 D．不应小于100N/mm2

9-4 先张法预应力混凝土一般要求混凝土强度达到（ ），才允许放松预应力钢筋。 A．设计强度的60%以上时 B．设计强度的70%以上时 C．设计强度的75%以上时 D．设计强度的80%以上时

9-5 后张法预应力混凝土构件，混凝土获得预压应力的途径是（ ）。 A．依靠钢筋与混凝土的黏结力 B．依靠锚具挤压混凝土

C．依靠台座 D．依靠非预应力钢筋阻止混凝土的压缩

9-6 预应力损失?l3发生在（ ）。 A．先张法构件自然养护时 B．后张法构件自然养护时

C．先张法构件加热养护且和台座间有温差时 D．后张法构件加热养护时

9-7 下列关于预应力混凝土的叙述中，其中不正确的是（ ）。 A．先张法依靠钢筋与混凝土之间的黏结力传递预应力 B．后张法依靠锚固施加预应力

C．先张法适合于预制厂生产制作中、小构件 D．无黏结预应力混凝土采用先张法

9-8 对预应力混凝土轴心受拉构件，裂缝控制等级为一级的要求是（ ）。

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A．

NN?ftk B．k??pcII

A0A0NqNk C．??pcII D．?ftk

AnA09.3 计算题

9-1 预应力钢筋混凝土屋架下弦拉杆，截面尺寸240mm?200mm，构件长24m。采用先张法在50m台座上张拉（超张拉工艺），张拉控制应力为0.75fptk。混凝土强度等级为C40，达到75%强度时放张，蒸汽养护时构件与台座间温差?t=20?C。预应力钢筋为10应力钢筋为412，均为对称布置。要求计算：

（1）各项预应力损失； （2）消压轴力及开裂轴力。

9-2 屋架下弦拉杆，设计数据同习题9-1。设结构重要性系数?0=1.1，荷载标准值产生的轴力Ngk=300kN、Nqk=120kN，可变荷载组合值系数?c=0.7、准永久值系数?q=0.4。要求进行下列计算：

（1）使用阶段的承载力计算； （2）使用阶段抗裂验算； （3）施工阶段截面应力验算。

8、非预

第10章 砌体的力学性能

10.1 思考题

10-1 为什么砌体抗压强度远低于块体的抗压强度？

10-2 砂浆在砌体中起什么作用？

10-3 影响砌体抗压强度的主要因素有哪些？

10-4 砖砌体轴心受压时分哪几个受力阶段？它们的特征如何？ 10-5 在砖墙砌筑施工时，为什么对水平灰缝的厚度和砂浆饱满程度的要求较垂直灰缝严格？

10-6 砌体在弯曲受拉时有哪几种破坏形态？

10-7 为什么工程上不允许将轴心受拉构件设计成沿水平灰缝截面受拉？

10-8 在何种情况下可按砂浆强度为零来确定砌体强度？此时砌体强度为零吗？ 10-9 寒冷地区潮湿环境下的砖墙如何选择砖和砂浆的强度等级？

10.2 选择题

10-1 烧结普通砖的强度等级是以砖的（ ）作为划分依据的。

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A．抗拉强度 B．抗压强度

C．抗折强度 D．抗压强度与抗折强度

10-2 确定砂浆强度等级的立方体标准试块的边长尺寸是（ ）。 A．50mm B．70.7mm C．100mm D．150mm

10-3 进行抗压试验的石材立方体边长为150mm，若以此确定强度等级，则其换算系数为（ ）。

A．1.43 B．1.28 C．1.14 D．1.0

10-4 砌体的抗压强度主要取决于（ ）。

A．块材的强度 B．砂浆的强度

C．块材的尺寸 D．砂浆的流动性和保水性

10-5 当用水泥砂浆砌筑时，对各类砌体的强度设计值均应乘以调整系数?a，这是由于水泥砂浆（ ）的缘故。

A．强度设计值较高 B．密实性较好

C．耐久性较差 D．保水性、流动性较差

10-6 砌体弹性模量取值为（ ）。

A．原点切线模量 B．?=0.43fm时的割线模量 C．?=0.43fm时的切线模量 D．?=fm时的割线模量

10-7 验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体的承载能力时，砌体强度（ ）。 A．按砂浆强度为零确定 B．按零计算 C．按60%计算 D．按75%计算

10-8 砖砌体的强度与砖和砂浆强度的关系，何种为正确？（ ）。 （1）砖的抗压强度恒大于砖砌体的抗压强度； （2）砂浆的抗压强度恒小于砖砌体的抗压强度；

（3）烧结普通砖的轴心抗拉强度仅取决于砂浆的强度等级； （4）烧结普通砖的抗剪强度仅取决于砂浆的强度等级。 A．（1）（2） B．（1）（3） C．（1）（4） D．（3）（4）

10-9 由MU25烧结砖和M5混合砂浆砌筑的砖砌体，其抗压强度标准值为（ ）。 A．4.15MPa B．3.79MPa C．3.39MPa D．3.30MPa

10-10 砌体的材料分项系数取值为（ ）。

A．1.10 B．1.20 C．1.40 D．1.60

10.3 计算题

10-1 经抽样检测某工地砖砌体所用材料的强度等级为：烧结砖10.5MPa、混合砂浆4.8MPa，试计算该砌体抗压强度平均值、标准值和设计值，并确定弹性模量。

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10-2 毛料石砌体的石材强度等级为MU60，混合砂浆强度等级为M5，试确定砌体的抗压强度平均值、标准值、设计值。

第11章 无筋砌体构件承载力

11.1 思考题

11-1 砌体受压时，随着偏心距的变化，截面应力状态如何变化？

11-2 构件的稳定系数?0、偏心影响系数?与哪些因素有关？它们之间有何联系？ 11-3 偏心距e如何确定？在受压承载力计算时有何限制？ 11-4 砌体在局部压力作用下承载力为什么会提高？

11-5 什么是梁端有效支承长度a0？如何确定？梁端压力作用点位于什么位置？

11-6 验算梁端支承面的砌体局部受压承载力时，为什么要对其上部轴向力设计值N0

乘以折减系数?？?与什么因素有关？

11-7 当梁端支承面砌体局部受压承载力不足时，可采取哪些措施来解决此问题？

11.2 选择题

11-1 下列措施中，不能提高砌体受压构件承载力的是（ ）。

A．提高块体和砂浆强度等级 B．提高构件的高厚比? C．减小构件轴向力偏心距e D．加大构件截面尺寸 11-2 强度调整系数?a（ ）。 A．大于1.0 B．等于1.0

C．当无筋砌体构件截面面积A小于0.3m2时，?a =0.7 + A D．当无筋砌体构件截面面积A大于0.3m2时，?a =0.7 + A 11-3 无筋砌体受压构件承载力计算公式的适用条件是（ ）。 A．e?0.7y B．e>0.7y C．e?0.6y D．e>0.6y

11-4 当梁截面高度为hc，支承长度为a时，梁直接支承在砌体上的有效支承长度a0为（ ）。

A．a0>a B．a0=hc C．a0?10hch D．a0?10c 且 a0?a ff11-5 在进行无筋砌体受压构件的承载力计算时，下列关于轴向力的偏心距的叙述中，

何者正确？（ ）

A．应由荷载标准值产生构件截面的内力计算求得； B．应由荷载设计值产生构件截面的内力计算求得； C．大小不受限制；

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D．不宜超过0.8y。

11-6 关于砌体局部受压的说法何种正确？（ ）。

A．局部抗压强度的提高是因为局部砌体处于三向受力状态；

B．局部抗压强度的提高是因为非局部受压面积提供的侧压力和力的扩散的综合

影响；

C．对未灌实的空心砌块砌体，局部抗压强度提高系数??1.25； D．对空心砖砌体，局部抗压强度提高系数??1.0 11-7 某楼面钢筋混凝土梁支承于砖墙上，梁宽为200mm，墙厚240mm，墙宽1000mm，梁端有效支承长度为240mm。砌体局部受压面积上由上部荷载设计值产生的轴向力为10kN，如图2所示。在进行梁端支承处砌体的局部受压承载力计算时，该项荷载的取值应为（ ）。 A．10kN B．0 C．15kN D．5kN

图2 选择题11-7图

11-8 以下几种情况，哪一种可以不进行局部受压承载力验算？（ ）。 A．支承柱或墙的基础面 B．支承屋架或梁的砌体墙 C．支承梁或屋架的砌体柱 D．窗间墙下面的砌体墙 11-9 梁端支承处砌体局部受压承载力应考虑的因素有（ ）。 A．上部荷载的影响；

B．梁端压力设计值产生的支承压力和压应力图形的完整系数； C．局部承压面积； D．A、B及C

11-10 受剪承载力计算公式的适用条件是轴压比?0/f（ ）。 A．>0.8 B．?0.8 C．>0.6 D．?0.6

11.3 计算题

11-1 有一承受轴心压力的砖柱，截面尺寸490mm?490mm，采用烧结普通砖MU10、混合砂浆M5砌筑，荷载设计值在柱顶产生的轴心压力为200kN，柱的计算高度H0=H=3.9m，试验算该柱的承载力（验算柱底截面）。

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

11-2 某住宅外廊砖柱，截面尺寸为370mm?490mm，采用MU10烧结普通砖、M2.5混合砂浆砌筑，承受轴向压力设计值N=120kN，偏心距e=60mm（沿长边方向偏心），柱在长边和短边方向的计算高度相等，H0=3.6m。试验算该柱的承载力。 11-3 验算某教学楼的窗间墙，截面如图3所示。轴向力设计值N=400kN，弯矩设计值M=32.0kN.m，荷载偏向翼缘一侧。计算高度

H0=4.8m，采用MU10的烧结普通砖和

图3 计算题11-3图

M5混合砂浆砌筑。

11-4 钢筋混凝土柱，截面尺寸为200mm?240mm，支承在砖墙上，墙厚240mm，图4所示。墙体采用MU15烧结普通砖和M5的混合砂浆砌筑。柱传给墙的轴向力设计值N=100kN，试进行砌体局部受压承载力验算。

11-5 已知一窗间墙，截面尺寸为1000mm?240mm，采用MU10的烧结普通砖和M5的混合砂浆

砌筑。墙上支承钢筋混凝土梁，梁

图4 计算题11-4图

端支承长度240mm，梁的截面尺

寸为200mm?500mm，梁端荷载设计值产生的支承压力为50kN，上部荷载设计值在窗间墙上产生的轴向力设计值为125kN。试验算梁端支承处砌体的局部受压承载力。

11-6 有一砖砌围墙，用MU10的烧结普通砖和M5混合砂浆砌筑。一个标准间距的截面如图5所示，墙底截面弯矩设计值为13.9kN.m，剪力设计值为5.82kN。验算该围墙的承载力。

11-7 有一圆形砖砌水池，壁厚370mm，采用MU15烧结普通砖和M7.5水泥砂浆砌筑，池壁承受的最大环向拉力设计值按45kN/m计算，

图5 计算题11-6图 试验算池壁的承载力

（沿高度取1m计算）。

11-8 砖砌弧拱，由MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌筑而成。拱支座产生水平推力设计值V=32kN（1.2组合），支座上部传来恒载压力标准值为50kN，支座砌体截面为900mm?240mm，试计算拱座处砌体的抗剪承载力。

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第12章 配筋砌体构件承载力

12.1 思考题

12-1 为什么在砖砌体的水平灰缝中设置钢筋网可以提高构件的受压承载力？ 12-2 简述网状配筋砖砌体受压构件的破坏特征。 12-3 网状配筋砖砌体的适用范围和构造要求是什么？ 12-4 组合砖砌体构件有哪些形式？

12-5 配筋砌块砌体剪力墙房屋的最大层数和抗震设防烈度之间的关系如何？ 12-6 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙中对构造柱有什么要求？

12-7 对HPB235级钢筋而言，比较界限相对受压区高度?b的取值在混凝土结构、组合砖砌体和配筋砌块砌体中的差异。

12-8 配筋砌块砌体构件材料的最低强度等级是多少？

12.2 选择题

12-1 网状配筋砖砌体的体积配筋率的最大值为（ ）。 A．0.1% B．0.2% C．0.6% D．1.0%

12-2 当轴向压力偏心距e>0.6y时，宜采用（ ）。

A．网状配筋砖砌体构件 B．组合砖砌体构件 C．无筋砌体构件 D．配筋砌块砌体构件

12-3 在网状配筋砖砌体中，下述哪种规定正确？（ ）

A．网状配筋砖砌体所用砂浆强度等级不应低于M5，砖的强度等级?MU10； B．钢筋的直径不应大于10mm；

C．钢筋网的间距，不应大于五皮砖，并不应大于400mm； D．砌体灰缝厚度应保证钢筋上下各有10mm的砂浆层。

12-4 当网状配筋砖砌体受压构件和无筋砌体受压构件的截面尺寸、高度、材料强度等级及偏心距e均相同时，其承载力影响系数?n（网状配筋砌体）和?（无筋砌体）之间的大小关系为（ ）。

A．?n > ? B．?n < ?

C．?n = ? D．当??3时，?n3时，?n>?

12-5 配筋砖砌体中，下列何项叙述为正确？（ ）

A．当砖砌体受压构件承载力不符合要求时，应优先采用网状配筋砌体； B．当砖砌体受压构件承载力不符合要求时，应优先采用组合砌体

C．网状配筋砖砌体中，连弯钢筋网的间距sn取同一方向网片的间距； D．网状配筋砖砌体灰缝厚度应保证钢筋以下至少有10mm厚的砂浆层。

12-6 在砖砌体和钢筋砂浆面层构成的组合砖砌体中，砂浆的轴心抗压强度设计值可取为同强度等级混凝土的轴心抗压强度设计值的（ ）。

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

A．30% B．50% C．70% D．90%

12-7 组合砖砌体中，下列何项叙述不正确？（ ） （1）砂浆的轴心抗压强度设计值可取砂浆的强度等级；

（2）砂浆的轴心抗压强度设计值可取同等级混凝土的轴心抗压强度设计值； （3）为了提高构件的受压承载力，采用强度较高的钢筋是有效的；

（4）某组合砖柱纵向受压钢筋为325，其箍筋的直径不宜<4mm，并不宜>6mm。 A．（1）（3）（4） B．（1）（2）（3） C．（1）（2）（4） D．（1）（2）（3）（4）

12-8 关于组合砖砌体的说法何种正确？（ ）

（1）当轴向力偏心距超过截面核心范围时，宜采用组合砖砌体； （2）组合砖砌体的砂浆面层的厚度越厚越好； （3）组合砖砌体的砂浆面层应采用水泥砂浆；

（4）组合砖砌体的受力钢筋均须锚固于底部、顶部的钢筋混凝土垫块内。 A．（1）（3）（4） B．（1）（2）（3） C．（2）（3）（4） D．（1）（2）（4）

12-9 组合砖砌体的形式之一是砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙。构造柱间距（ ）。

A．不宜小于4m B．不宜大于4m C．不宜小于8m D．不宜大于8m

12.3 计算题

12-1 有一吊车柱截面尺寸为370mm?620mm，计算高度H0=4.2m，承受轴向压力设计值N=250kN，弯矩设计值M=20kN.m（沿长边方向作用）。柱采用MU15烧结普通砖和M7.5混合砂浆砌筑。试验算砖柱的承载力，若该柱承载力不满足，请配置钢筋网。

12-2 如图6所示组合砖砌体柱截面为490mm?490mm，计算高度H0=4.9m，承受轴心压力设计值N=550kN。面层混凝土C20，烧结普通砖MU10，混合砂浆M7.5，混凝土内配有6

16的钢筋。试验算该柱的受压承载力。

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12-3 某单层单跨无吊车厂房，其中490mm?620mm组合砖柱如图7所示。柱的计算高度H0=9.9m，采用C20混凝土，MU15烧结普通砖，M7.5混合砂浆，HPB235级钢筋。承受轴向压力设计值N=500kN，弯矩设计值M=180kN.m（沿长边方向作用）。采用对称配筋，取as=a?s=35mm，试配置纵向受力钢筋。

图6 计算题12-2图

图7 计算题12-3图

第13章 建筑钢材的性能

13.1 思考题

13-1 用于建筑钢结构的常用国产钢材有哪几种，牌号如何？

13-2 试绘出有明显屈服的钢材的拉伸曲线（应力-应变曲线），说明各阶段的特点，指出比例极限、屈服点和抗拉强度的含义。

13-3 温度对钢材强度有何影响？

13-4 说明钢材的冲击韧性的定义、工程意义。

13-5 钢材质量等级分A、B、C、D、E级的依据是什么？ 13-6 为什么说冷弯性能是衡量钢材力学性能的一项综合指标？ 13-7 何谓伸长率？伸长率过小，对结构构件有什么不利之处？ 13-8 何谓屈强比，其值相对较大对工程结构有利还是有害？

13-9 钢材强度取值与尺寸有关，Q345钢何时fy=345N/mm2？在其他情况下fy是大于还是小于345N/mm2？

13-10 热轧型钢的型号如何表示？

13-11 钢材的抗剪强度值取抗拉强度值的58%，其依据何在？

13-12 材料强度具有95%保证率的含义是什么？钢材的强度是否具有这一保证率？

13.2 选择题

13-1 碳素结构钢中碳含量增加时，对钢材的强度、塑性、韧性和可焊性的影响是

26

《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

（ ）。

A．强度增加，塑性、韧性降低，可焊性提高 B．强度增加，塑性、韧性、可焊性都提高 C．强度增加，塑性、韧性、可焊性降低了 D．强度、塑性、韧性、可焊性都降低了

13-2 钢材经过冷作硬化或应变硬化处理后，屈服点（ ），塑性降低了。 A．降低 B．不变 C．提高 D．降为零

13-3 Q235钢制作的标准试件在一次拉伸试验中，应力由零增加到比例极限，弹性模量很大，变形很小，则此阶段为（ ）。

A．弹性阶段 B．弹塑性阶段 C．塑性阶段 D．强化阶段

13-4 对于民用建筑中承受静力荷载的钢屋架，下列关于选用钢材牌号和对钢材的叙述中，不正确的是（ ）。

A．可选用Q235钢 B．可选用Q345钢

C．钢材须具有抗拉强度、伸长率、屈服强度的合格保证 D．钢材须具有常温冲击韧性的合格保证 13-5 牌号Q235-D表示此碳素结构钢的（ ）。

A．屈服点是235MPa，质量最好 B．抗拉强度是235MPa，质量最好 C．屈服点是235MPa，质量最差 D．合金含量为2.35%，镇静平炉钢 13-6 建筑结构上所用钢材，主要是碳素结构钢中的（ ）和低合金高强度结构钢。 A．高碳钢 B．低碳钢 C．硅锰结构钢 D．沸腾钢 13-7 下列关于常用建筑钢材的叙述中，不正确的是（ ）。

A．建筑常用钢材一般分为碳素结构钢、低合金高强度结构钢两大类 B．碳素结构钢随钢号（或牌号）的增大，强度提高，伸长率降低 C．碳素结构钢随钢号（或牌号）的增大，强度提高，伸长率增加

D．碳素结构钢按脱氧程度分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢四种 13-8 在常温下使钢材产生塑性变形，从而提高（ ），这个过程称为冷加工强化处理或冷作硬化。

A．屈服强度 B．塑性能力 C．冲击韧性 D．冷弯性能 13-9 工字钢I32中，数字32表示（ ）。

A．工字钢截面高度为32cm B．工字钢截面宽度为32cm C．工字钢截面高度为32mm D．工字钢截面宽度为32mm 13-10 以下关于钢材规格的描述中，不正确的是（ ）。 A．?500?8表示外径为500mm、壁厚为8mm的圆钢管。

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B． C．

40?5表示等边角钢，肢宽40mm、肢厚5mm。

63?40?6表示不等边角钢，长肢宽63mm、短肢宽40mm、肢厚6mm。

D．I36a、I36b、I36c均代表截面高度为360mm的工字钢，其中a、b、c为腹板

厚度类型，腹板a类比b类厚、b类比c类厚。

13-11 钢材的厚度愈大，则（ ）。

(A）抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度设计值越大 (B) 抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度设计值越小

(C）抗拉、抗压、抗弯强度设计值愈大，抗剪强度设计值愈小 (D) 抗拉、抗压强度设计值愈大，抗弯、抗剪强度设计值愈小

13.3 计算题

13-1 一块由Q235钢经热轧而成的钢板，已知板厚为12mm，试按公式求该钢板材料的抗拉、抗剪强度设计值。

13-2 热轧工字钢梁I45b，如材料为Q345钢，问其抗弯强度设计值、抗剪强度设计值各应是多少？

第14章 钢结构连接

14.1 思考题

14-1 钢结构的焊缝有哪两种形式？各适用于哪些连接部位？

14-2 手工电弧焊所采用的焊条型号应如何选择？角焊缝的焊脚尺寸是否越大越好？ 14-3 手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊的原理是什么？各有何特点？ 14-4 杆件与节点板的连接焊缝有哪几种形式？ 14-5 引弧板、引出板的作用是什么？

14-6 受剪普通螺栓连接的传力机理是什么？高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接的传力机理又是什么？

14-7 受剪螺栓连接的破坏形式有哪些？

14-8 如何增大高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数?？

14-9 高强度螺栓的预拉力P起什么作用？施工中如何保证达到规定的控制预拉力？预拉力的大小与承载力有什么关系？

14.2 选择题

14-1 斜向对接焊缝中，焊缝与作用力的夹角? 满足条件（ ）时，斜向焊缝的强度不低于母材强度，可不进行焊缝强度验算。

?1.5 B．sin??1.0 C．tan??1.5 D．tan??1.0

A．sin?14-2 对接焊缝的计算长度lw，当未采用引弧板、引出板施焊时，取实际长度减去（ ）。

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

A．t B．2t C．10mm D．20mm

14-3 焊脚尺寸和焊缝计算长度相同的正面角焊缝承载力（ ）侧面角焊缝承载力。 A．大于 B．小于 C．等于 D．小于或等于 14-4 手工电弧焊，E50型焊条应与下列哪种构件钢材相匹配？（ ） A．Q235 B．Q345 C．Q390 D．Q420 14-5 与焊缝质量等级有关的焊缝强度设计值是（ ）。 A．抗拉强度 B．抗压强度 C．抗剪强度 D．承压强度

14-6 将两块钢板用普通螺栓搭接连接，螺栓的直径为20mm，已知钢板厚度分别为12mm和10mm，且fcb=400N/mm2，钢板在轴心力作用下，则一个螺栓的承压承载力为（ ）。

A．96kN B．176kN C．40kN D．80kN 14-7 抗剪连接中，单个普通螺栓的承载力设计值取决于（ ）。 A．Nbv?nv?d24fbv

B．Nbt??de24ftb

C．Ncbb中的较小值 ?d?t?fcb D．Ncb、Nv14-8 5.6级M20的普通螺栓受拉连接时，一个螺栓的抗拉承载力是（ ）kN。 A．51.4 B．66.0 C．122.4 D．157.1

14-9 摩擦型高强度螺栓同时承受剪力Nv和拉力Nt作用时，应按下列何项公式进行验算？（ ）。

A．Nvb?0.9nf?(P?1.25Nt)?Nv B．Nt?1.25P

22?Nt??Nv?NtNv?????1 C．b?b?1 D．?b?b???NtNv?Nt??Nv?14.3 计算题

14-1 两块Q235钢板厚度和宽度相同：厚10 mm，宽500mm。今用E43型焊条手工焊接连接，使其承受轴向拉力设计值980 kN。（1）试设计对接焊缝（二级质量标准）；（2）加双盖板对接连接的角焊缝，采用两侧面焊或三面围焊。

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图8 计算题14-2图

14-2 验算图8所示的由三块钢板焊接组成的工字形截面钢梁的对接焊缝强度。已知工字形截面尺寸为：b=100 mm，t=12 mm，h0=200 mm，tw=8 mm。截面上作用的轴心拉力设计值N=250 kN，弯矩设计值M=50 kN.m，剪力设计值V=200 kN。钢材为Q345，采用手工焊，焊条为E50型，施焊时采用引弧板，三级质量检验标准。

14-3 图9所示牛腿，承受静力荷载设计值P=215 kN，牛腿由两块各厚12 mm的钢板组成，其余尺寸如图所示。工字形柱翼缘板厚16 mm，钢材为Q235，手工焊，E43型焊条。试确定三面围焊的焊脚尺寸，并验算焊缝强度。

14-4 截面340mm?12mm的钢板构件的拼接采用双盖板的普通螺栓连接，盖板厚度8mm，钢材Q235，螺栓为C级，M20，构件承受轴心拉力设计值N=600 kN。试设计该拼接接头的普通螺栓连接。

图9 计算题14-3图

14-5 对10.9级M16摩擦型高强度螺栓，其预拉力P=100 kN，在受拉连接中，连接所承受的静载拉力设计值N=1200 kN，且连接板件具有足够的刚度，试计算连接所需的螺栓数目。

14-6 图10所示螺栓连接盖板采用Q235钢，精制螺栓（8.8级）直径d=20 mm，钢板也是Q235钢，求此连接能承受的Fmax。

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

1220F40606060604040601060606040FF40606060604012F 图10 计算题14-6图 14-7 图11所示为一屋架下弦支座节点用粗制螺栓连接于钢柱上。钢柱翼缘设有支托以承受剪力，螺栓采用M20，钢材为Q235钢，栓距为70mm；剪力设计值V=100kN，距离柱翼缘表面200mm；轴向力设计值N=150kN。试验算螺栓强度。若改用精制螺栓（5.6级），是否可以不用支托？

图11 计算题14-7图

第15章 钢结构构件计算

15.1 思考题

15-1 钢结构轴心受拉构件和轴心受压构件各自的计算内容有哪些？ 15-2 如何保证实腹式轴心受压构件的整体稳定？ 15-3 钢梁的种类和截面形式有哪些？

15-4 在钢梁的强度计算中，为什么引入塑性发展系数？ 15-5 承受均匀分布荷载作用的型钢梁，强度计算包括哪些内容？

15-6 在组合工字形截面梁腹板计算高度边缘处，折算应力计算的依据是什么？ 15-7 如何保证钢梁的整体稳定和局部稳定？ 15-8 钢结构偏心受力构件的截面形式有哪些？

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15-9 拉弯构件和压弯构件的刚度计算参数是什么，刚度条件如何验算？

15.2 选择题

15-1 实腹式轴心受拉构件应计算的全部内容为（ ）。

A．强度 B．强度及整体稳定性 C．强度、局部稳定和整体稳定 D．强度及刚度 15-2 实腹式轴心受压构件的整体稳定性计算公式是（ ）。 A．

N?A?f B．NA?f

C．

N?A?f D．?NA?f nn15-3 一般建筑结构的桁架受拉杆件，在承受静力荷载时的容许长细比是（ A．250 B．300 C．350 D．400 15-4 桁架中压杆的容许长细比是（ ）

A．100 B．150 C．200 D．250 15-5 引起钢梁受压翼缘板局部失稳的原因是（ ）。 A．弯曲压应力 B．剪应力 C．局部压应力 D．折算应力 15-6 关于钢梁的设计计算，下列何项是正确的？（ ）

A．抗弯强度按弹性计算 B．抗剪强度按弹性计算 C．不需要计算整体稳定 D．不需要计算局部稳定 15-7 拟定焊接组合梁截面尺寸时，其最小梁高hmin是根据（ ）确定的。 A．弯曲压应力 B．剪应力 C．局部压应力 D．刚度条件 15-8 实腹式受弯构件应计算的全部内容为（ ）。 A．强度和刚度 B．强度及整体稳定性 C．刚度和局部稳定性

D．强度、刚度、整体稳定和局部稳定 15-9 适合于做楼面梁的型钢是（ ）。

A．等边角钢 B．不等边角钢 C．工字钢 D．槽钢

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。 ） 《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

15.3 计算题

15-1 有一水平两端铰接的由Q345钢制作而成的轴心受拉构件，长9m，截面为由双角钢290?8组成的肢件向下的T形截面，无孔眼削弱。问该构件能否承受轴心拉力设计值870kN？

15-2 屋架下弦杆件截面如图12所示，计算所能承受的最大拉力N，并验算长细比是否符合要求。下弦截面为2110?10的双角钢，有两个安装螺栓，螺栓孔径为21.6mm，钢材为Q235钢，计算长度6.0m。

15-3 轴心受压构件的截面（焰切边缘）形式如图13（a）、（b）所示，面积相等，钢材为Q235钢。构件长度

为10m，两端铰接，轴心压力设计值N=3200kN，验算（a）、（b）两种截面柱的强度、刚度和稳定性。

图12 计算题15-2图

图13 计算题15-3图

15-4 普通热轧工字钢楼盖简支梁跨度4.5m，与铺板焊接连接，承受永久荷载标准值8kN/m（不含梁自重），可变荷载标准值15kN/m（可变荷载分项系数?Q=1.3），钢材为Q235-B，结构安全等级为二级，试选择工字钢型号。

15-5 某一焊接工字形等截面简支梁，跨度为15m，侧向水平支承的间距为5m，截面尺寸如图14所示，材料为Q345钢。荷载作用于上翼缘，均布恒载标准值12.0kN/m，均布活载标准值26.5kN/m（可变荷载分项系数?Q=1.3）。试验算梁的强度、刚度、整体稳定性和局部稳定性（板件宽厚比、高厚比）。

15-6 图15所示简支梁，其截面为单轴对称工字形，材料为Q345钢。荷载作用在梁的上翼缘，其中跨中央的集中荷载设计值为390kN，沿全梁的均布荷载设计值170kN/m。该梁跨中无侧向支承，试验算强度和整体稳定性。

图14 计算题15-5图

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图15 计算题15-6图

15-7 如图16所示的拉弯构件，截面为20a号热轧工字钢，承受轴心拉力设计值N=540kN，两端铰接，在跨中1/3处作用有集中荷载F，钢材为Q235。试求该构件能承受的最大横向荷载F。

图16 计算题15-7图

15-8 有一高度为4.0m的压弯构件，两端铰接，材料采用Q235钢，截面选择HZ450,承受的内力设计值为N=500kN，Mx=80kN.m。试验算该构件的强度、刚度和稳定性。

15-9 某天窗架中有一根杆件采用不等边角钢长肢相拼截面（设肢间距10mm），如图17所示。两端铰接，长度为3.5m，轴心压力设计值N=165kN，横向均布荷载设计值q=10kN/m。材料为Q235钢，试选择角钢型号。

图17 计算题15-9图

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

第二部分：补充习题集

傅昶彬 李碧雄 李章政 贾正甫

1. 绪论

1.1 思考题

1．什么叫工程结构？何为结构设计原理？

2．古代、近代、现代土木工程有哪些重要区别？ 3．结构工程的发展与哪些因素直接相关？

4．试述框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构的特点。 5．桥梁结构有哪些可选类型？其通常适宜的跨度为多少？ 6．一般将哪些结构称为特种结构？

7．钢结构、混凝土结构、砌体结构各有哪些优缺点？ 8．组成结构的“基本元素”有哪些？ 9．何为刚域？它与刚节点有何不同？

10．永久作用，可变作用和偶然作用各有什么特征？

11．何为荷载代表值、荷载标准值、可变荷载准永久值、可变荷载频遇值及可变荷载组合值？

12．为什么把荷载标准值作为荷载基本代表值看待？

2. 结构设计方法

2.1 思考题

1．建筑结构应满足哪些功能要求？结构的设计使用年限如何确定？结构超过其设计使用年限是否意味着不能再使用？为什么？

2．结构可靠性的含义是什么？它包括哪些方面的功能要求？建筑结构安全等级是按什么原则划分的？

3．“作用”和“荷载”有什么区别？结构上的作用按时间的变异、按空间的变异、以及按结构的反应各分为哪几类？

4．影响结构可靠性的因素有哪些？结构构件的抗力与哪些因素有关？为什么说构件的抗力是一个随机变量？

5．什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？或者说结构

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超过极限状态会产生什么后果？

6．什么是结构的可靠度和可靠指标？《统一标准》对可靠指标是如何定义的？

7．什么是失效概率？可靠指标和失效概率有何定性关系？为什么说我国“规范”采用的极限状态设计法是近似概率的极限状态设计法？分析其主要特点。

8．结构构件设计时采用的可靠指标值与结构构件的破坏类型是否有关？

9．深入理解承载能力极限状态实用设计表达式，能说明式中各符号的物理意义。结构可靠性的要求在式中是如何体现的？

10．荷载的代表值有哪些？其基本代表值是什么？ 11．什么是荷载标准值？什么是活荷载的频遇值和准永久值？什么是荷载的组合值？对正常使用极限状态验算，为什么要区分荷载的标准组合和准永久组合？如何考虑荷载的标准组合和荷载的准永久组合？对于承载能力极限状态，如何确定其荷载效应组合？永久荷载和可变荷载的分项系数一般情况下如何取值？

12．各种材料强度的标准值根据什么原则确定？材料性能分项系数和强度设计值是如何确定的？

13．混凝土结构的耐久性设计是如何考虑的？

3. 结构材料

3.1 思考题

1．试绘出有明显流幅的钢材（钢筋）的拉伸图，说明各阶段的特点，指出比例极限、屈服极限和强度极限（极限强度）的含义。

2．软钢和硬钢的拉伸图有何不同，抗拉强度设计值fy各对应于图中何处的应力值？ 3．钢材的冲击韧性如何定义？

4．钢材质量等级分A、B、C、D、E级的依据是什么？

5．为什么说冷弯性能是衡量钢材力学性能的一项综合指标？ 6．钢材抗剪强度取抗拉强度的58%，依据何在？ 7．何谓伸长率？何谓屈强比？

8．钢材强度取值与尺寸有关，Q345钢何时fy=345N/mm2？在其他情况下fy是小于还是大于345N/mm2？

9．角焊缝在弯矩、轴力、剪力、扭矩作用下的焊接强度是按哪种形式计算的？与对接焊缝有何区别？

10．高强度螺栓的预拉力起什么作用？预拉力的大小与承载能力有什么关系？高强度螺栓与普通螺栓计算有什么不同？摩擦型高强度螺栓与承压型高强度螺栓有何区别？

11．在交变受力过程中，钢材的疲劳计算是用最大应力、最小应力、平均应力、还是用应力幅？为什么不采用材料力学中的“疲劳极限”这一概念？

12．钢筋进行冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪几种？每种加工方法对强度有何影响？

13．何谓冷拉时效？

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

14．我国钢筋混凝土结构中使用的钢筋有几种？热轧钢筋的强度分哪几个等级，分别用什么符号表示？

15．混凝土立方体抗压强度能不能代表实际构件中混凝土的强度？既然用立方体抗压强度fcu作为混凝土的强度等级，为什么还要有轴心抗压强度fc？

16．混凝土的基本强度指标有哪些？各用什么符号表示，它们之间有什么关系？ 17．混凝土在短期一次加载轴心压力作用下的应力应变曲线，和热轧钢筋一次加载受接时的应力应变曲线相比有什么不同？并指出前者曲线的某些特点。

18．混凝土应力等于fc时的应变ε0和极限压应变εcu有什么区别？它们各在什么受力情况下考虑，其应变值大致为多少？

19．为什么混凝土棱柱体试件在短期轴压作用下的应力应变曲线中有一个“下降段”。为什么会出现应变不断增加，而应力不断降低的现象？

20．什么叫约束混凝土？处于三向受压的混凝土，其变形特点如何？ 21．混凝土的受压变形模量有几种表达方式？我国现行规范是怎样确定混凝土的受压弹性模量的？

22．混凝土在重复荷载作用下，其应力应变曲线有何特征，在实用上有何意义？ 23．混凝土的收缩和徐变有什么不同？是由什么原因引起的？变形特点是什么？ 24．混凝土的收缩和徐变对钢筋混凝土结构各有什么影响？减少收缩和徐变的措施有哪些？

25．为什么钢筋和混凝土能够共同工作？它们之间的粘结力是由哪几部分组成的？提高钢筋和混凝土之间的粘结力可采取哪些措施？

26．粘结力沿钢筋长度方向的分布图形如何？钢筋埋入混凝土中的长度无限增大时，粘结力图形的长度是否也随之无限增大？为什么？

27．为使钢筋在混凝土中有可靠的锚固，可采取哪些措施？

28．砖砌体的抗压强度为什么低于它所用砖所能达到的抗压强度？ 29．影响砌体抗压强度的因素有哪些？

30．从影响砌体抗压强度的因素分析，如何提高砖墙的施工质量？ 31．在何种情况下可按砂浆强度为零来确定砌体强度？

32．为什么工程上不允许采用沿水平通缝截面轴心受拉的构件？ 33．砌体在弯曲受拉时有哪几种破坏形态？ 34．垂直压应力对砌体抗剪强度有何影响？

3.2 选择题

1．碳素结构钢中含碳量增加时，对钢材的强度、塑性、韧性和可焊性的影响是 。

（A）强度增加，塑性、韧性降低，可焊性提高 （B）强度增加，塑性、韧性、可焊性都好了 （C）强度增加，塑性、韧性、可焊性降低了 （D）强度、塑性、韧性、可焊性都降低了

2．钢材经冷作硬化处理后屈服点 ，塑性降低了。

（A）降低 （B）不变

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（C）提高 （D）降为零

3．低碳钢标准试件在一次拉伸试验中，应力由零增加到比例极限，弹性模量很大，变形很小，则此阶段为 阶段。

（A）弹性 （B）弹塑性 （C）塑性 （D）强化

4．将两块钢板用普通螺栓搭接连接，螺栓杆的直径为20mm，已知两钢板的厚度分别

为12mm和10mm，且fbc=400N/mm2，钢板在轴心力作用下，则一个螺栓的承压承载力应为 kN。

（A）96 （B）176 （C）40 （D）80

5．牌号Q235-D表示此碳素结构钢的 。

（A）屈服点是235MPa，质量最好 （B）抗拉强度是235MPa，质量最好 （C）屈服点是235MPa，质量最差 （D）合金含量2.35%，镇静平炉钢 6．结构上所用钢材，主要是碳素结构钢的 和低合金结构钢。

（A）高碳钢 （B）低碳钢 （C）硅锰结构钢 （D）沸腾钢

7．在常温下使钢材产生塑性变形，从而提高 ，这个过程称为冷加工强化处理或冷作硬化。

（A）屈服强度 （B）抗拉强度 （C）塑性韧性 （D）冷弯性能

8．对于无明显流幅的钢筋，其强度标准值取值的依据是 。

（A）0.9倍极限强度 （B）0.2倍极限强度 （C）极限抗拉强度 （D）残余应变为0.2%时的应力 9．为减小混凝土徐变对结构的影响，以下措施何者正确？ 。

（A）提早对结构施加荷载 （B）采用高等级水泥，增加水泥用量 （C）加大水灰比 （D）提高混凝土的密实度和养护湿度 10．同一强度等级的混凝土，各种力学指标的关系为 。

（A）fcu＜fc＜ft （B）fcu＞fc＞ft （C）fcu＞ft＞fc （D）fcu≥fc≥ft

11．只配螺旋筋的混凝土柱体，其抗压强度高于fc是因为螺旋筋 。

（A）参与受压 （B）使混凝土密实 （C）约束了混凝土的横向变形 （D）使混凝土中不出现微裂缝 12．有关减少混凝土收缩裂缝的措施，下列何项所述正确？ 。

（A）在浇注混凝土时增设钢丝网 （B）在混凝土配比中增加水泥用量 （C）采用高标号水泥 （D）采用弹性模量小的骨料 13．评定混凝土强度采用的标准试件尺寸，应为 。

（A）150mm×150mm×150mm （B）φ150mm×300mm （C）100mm×100mm×100mm （D）200mm×200mm×200mm

14．除施工因素外，下列哪项是影响实心砖砌体抗压强度的最主要因素？ 。

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

（A）块材的强度 （B）砂浆的强度 （C）块体的尺寸 （D）砂浆的和易性和保水性 15．砖砌体的抗压强度较砖的抗压强度 。

（A）高 （B）低 （C）相同 （D）不可定 16．砌体的抗拉强度主要取决于 。

（A）砌块抗拉强度 （B）砂浆的抗拉强度 （C）灰缝的厚度 （D）砂浆中的水泥用量

17．当用水泥砂浆砌筑时，对各类砌体的强度设计值均要乘以调整系数γa，这是由于水泥砂浆 的缘故。

（A）强度设计值较高 （B）密实性较好 （C）耐久性较差 （D）保水性、和易性较差 18．砌体弹性模量的取值为 。

（A）原点初始弹性模量 （B）σ=0.43fm时的割线模量 （C）σ=0.43fm时的切线模量 （D）σ=fm时的割线模量

19．用MU10混凝土小型空心砌块错孔砌筑的T型截面砌体，水泥砂浆采用M5，该砌体抗压强度设计值f为 MPa。

（A）2.22 （B）1.26 （C）1.60 （D）1.70

20．施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体，砌体强度 。

（A）按砂浆强度为零确定 （B）按零计算 （C）按50%计算 （D）按75%计算

3.3 设计计算题

1．试计算Q235、Q275钢的抗剪强度fv。

2．工地上往往需要进行钢筋代换，其方式之一是等面积代换：钢筋级别不变，改变直径；方式之二是等强度代换；改变钢筋级别，钢筋直径可变、可不变。某钢筋混凝土结构设计钢筋为12根直径20mm的HPB235级钢筋，假设工地上仅有直径为16mm的HPB235级钢筋，问需要几根方能满足要求？如果改用HRB335级钢筋，试选择代用钢筋直径和根数。

3．如果已知边长150mm立方体抗压强度的平均值fcu=35N/mm2，试估算下列混凝土强度的平均值：（1）棱柱体试件的抗压强度；（2）构件的抗拉强度。该混凝土的弹性模量取值大致是多少？

4．经抽测某工地砖的强度为10.5MPa，混合砂浆强度为4.8MPa，试计算其砌体的抗压强度平均值。

5．毛料石砌体之石材强度等级为MU60，砂浆强度等级为M5，试计算该砌体的抗压强度平均值、标准值和设计值。

6．对10.9级M16摩擦型高强度螺栓，其预拉力P=100kN，在受拉连接中，连接所承受的静载拉力N=1200kN，且连接板件具有足够的刚度，试计算连接所需的螺栓根数。

7．图示螺栓连接采用Q235钢，精制螺栓（B级）直径d=20mm，钢板也是Q235钢，

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求此连接能承受的Fmax。

设计计算题7图

8．两块Q235钢板厚度和宽度相同：厚10mm，宽500mm。今用E43焊条手工焊接连接，使其承受静力作用轴向拉力设计值1000kN，试分别按三级质量等级无引弧板的正对接焊、斜对接焊和角焊设计焊缝。

9．验算图示桁架节点焊缝“A”是否满足要求，并确定焊缝“B”的长度。钢材为Q235，焊条E43型，手工焊，Ⅱ级检验质量标准。其中N1=150kN，N2=489.4kN，N3=230kN，N4=14.1kN，N5=250kN。

设计计算题9图

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

第四章 受弯构件

4.1 思考题

1．什么叫配筋率？适筋梁，超筋梁和少筋梁的破坏特征有什么不同？

2．适筋梁从开始加载到破坏，经历了哪几个阶段，各阶段截面上应力应变分布，裂缝展开，中和轴位置，梁跨中挠度等变化的规律如何？每个阶段是哪种极限状态设计的依据？

3．矩形截面应力图中的高度x的含义是什么？它是否是截面实际的受压区高度？ 4．什么叫“界限”破坏？“界限”破坏时εcu及εs各等于多少？何谓相对界限受压区高度ξb？它在受弯承载力计算中起什么作用？

5．适筋梁的适用条件是什么？其限制目的何在？

6．在适筋梁承载力计算公式M=αsbh20α1fc或M=fyAsγsh0中，αs、γs的物理意义是什么？它与什么因素有关？

7．当钢筋混凝土受弯构件正截面承载力不足时，可采取哪几种措施来提高截面的抗弯承载力，其中哪个措施最为有效？

8．梁、板中应配置哪几种钢筋，各种钢筋起何作用？在构造上有什么要求？

9．混凝土保护层起什么作用？梁内纵向受拉钢筋的根数、直径及间距有何规定，与梁宽b之间的关系如何？

10．什么情况下可采用双筋截面？受压钢筋起什么作用，为什么说在一般情况下采用受压钢筋是不经济的？

11．双筋矩形截面受弯构件，当受压区混凝土压碎时，受压钢筋的抗压强度设计值如何确定？

12．双筋矩形截面受弯构件不满足适用条件x≥2a′时，应按什么公式计算正截面受弯承载力？并解释理由。

13．设计双筋梁时，当As和A′s均未知时，则有三个未知数As，A′s和x，这个问题应如何解决？若A′s已知时，如何求As？

14．为什么需要确定T形截面梁的翼缘计算宽度？如何确定？ 15．两类T形梁如何鉴别？ 16．T形梁受弯承载力计算公式与单筋及双筋矩形截面梁的受弯承载力计算公式有何异同？

17．钢筋混凝土梁在荷载作用下，为什么会出现斜裂缝？

18．无腹筋梁和有腹筋梁沿斜裂缝破坏的主要形态有哪几种？它们的破坏特征是怎样的？满足什么条件才能避免这些破坏发生？

19．影响有腹筋梁斜截面承载力的主要因素有哪些？剪跨比的定义是什么？ 20．配箍率ρsv的表达式是怎样的？它与斜截面受剪承载力有何关系？

21．有腹筋简支梁在斜裂缝出现后，其传力过程怎样？可以比拟成一个什么结构？ 22．斜截面受剪承载力计算时，应考虑哪些截面位置？ 23．斜截面受剪承载力计算时，为什么要对梁的最小截面尺寸加以限制？所有梁都一样

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吗？

24．均匀分布荷载作用下的钢筋混凝土简支梁，沿梁长配置直径相同的等间距箍筋，单从受力角度来考虑，是否合理？如果综合地从受力、施工，构造等要求来考虑，则又怎样？如果按计算不需要配置箍筋和弯起钢筋，此时梁中是否还要配置腹筋？

25．在一般情况下，限制箍筋及弯起钢筋的最大间距的目的是什么？满足最大间距时，是不是必须满足最小配箍率ρsvmin的规定？如果有矛盾，该怎样处理？

26．设计板时为何一般不进行斜截面承载力计算，不配置箍筋？ 27．何谓抵抗弯矩图，它与设计弯矩图应有怎样的关系？

28．为什么会发生斜截面受弯破坏？应采取哪些措施来保证不发生这些破坏？

29．纵向受拉钢筋一般不宜在受拉区截断，如必需截断时，应从理论切断点外延伸一段长度，试解释其理由。

30．在抵抗弯矩图中何谓钢筋充分利用点，不需要点和理论切断点？它们与斜截面受弯承载力有什么关系？为什么弯起钢筋的弯起点要距充分利用点≥h0/2？

31．何谓“鸭筋”及“浮筋”？浮筋为什么不能作为受剪钢筋？

32．如何计算砌体受弯构件的受剪承载力和砌体受剪构件的受剪承载力？ 33．钢梁的种类和截面形式有哪些？

34．钢梁的强度计算包括哪些内容？整体稳定如何考虑？

35．在组合梁腹板计算高度边缘处，折算应力计算的依据是什么？ 36．钢结构薄壁受弯构件，提高局部稳定性的措施有哪些？

4.2 选择题

1．梁的混凝土保护层厚度是指 。

（A）箍筋外表面至梁表面的距离 （B）主筋外表面至梁表面的距离 （C）箍筋外表面至梁中心的距离 （D）主筋截面形心至梁表面的距离 2．钢筋混凝土梁的受拉区边缘达到下述哪一种情况时，受拉区开始出现裂缝？ 。

（A）混凝土实际的抗拉强度 （B）混凝土的抗拉标准强度 （C）混凝土的抗拉设计强度 （D）混凝土弯曲时的极限拉应变 3．某矩形截面简支梁b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C20，受拉区配置钢筋4φ20，该梁沿正截面破坏时为 。

（A）界限破坏 （B）适筋破坏 （C）少筋破坏 （D）超筋破坏 4．验算T形截面梁的ρmin时，梁宽为 。

（A）梁腹宽b （B）梁翼缘宽bf （C）2倍梁腹宽 （D）1.2倍梁翼缘宽

5．双筋梁中受压钢筋A′s的抗压设计强度f′y得到充分利用的条件是 。

（A）ξ≤ξb （B）x≥2a′ （C）ξ=ξb （D）x≤ξbh0

6．条件相同的无腹筋梁，发生斜压、剪压、斜拉三种破坏形态时，梁的斜截面抗剪承载能力的大致关系是 。

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

（A）斜压破坏的承载力＞剪压破坏的承载力＞斜拉破坏的承载力 （B）剪压破坏的承载力＞斜压破坏的承载力＞斜拉破坏的承载力 （C）剪压破坏的承载力＞斜压破坏的承载力＜斜拉破坏的承载力 （D）剪压破坏的承载力＞斜压破坏的承载力=斜拉破坏的承载力

7．砌体结构受弯构件的受剪承载力计算公式为V≤fvbz，其中z称为内力臂。当截面为矩形时，z取值为 。

（A）h （B）h/3 （C）2h （D）2h/3 8．引起钢梁受压翼缘板局部失稳的原因是 。

（A）弯曲压应力 （B）剪应力 （C）局部压应力 （D）折算应力

9．钢材的疲劳是因为连续反复荷载作用的结果。某吊车梁应力循环中最大（拉）应力为252N/mm2，最小（压）应力为134N/mm2，则应力幅为 N/mm2。

（A）386 （B）-118 （C）118 （D）-386

4.3 设计计算题

1．已知一钢筋混凝土简支梁，计算跨度l=5.2m，承受均布活荷载标准值15kN/m（不

含梁自重），试确定梁的截面尺寸和纵向配筋。（用C20混凝土，HRB335级钢筋）。

设计计算题1图

2．已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁b×h=200mm×450mm，混凝土强度等级为C20，HPB235级钢筋，承受弯矩设计值M=51.3kN.m，试用基本公式求As。

3．已知矩形截面梁b×h=200mm×500mm，荷载产生的弯矩设计值为M=168.9kN.m，混凝土强度等级C25，HRB335级钢筋，求受拉钢筋面积As。

4．已知单向单跨简支板，计算跨度2.24m，板厚100mm，混凝土强度等级C15，HPB235级钢筋，板上承受均布活荷载qk=2kN/m及20mm厚水泥砂浆面层，求1m板宽的配筋量As。（钢筋混凝土重度按25kN/m3计，水泥砂浆面层重度按20kN/m3计）

5．钢筋混凝土梁b×h=250mm×450mm，C20混凝土，HPB235级钢筋，受拉区配3φ18钢筋（As=763mm2），试求该梁能承受的弯矩设计值Mu。

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6．一矩形梁b×h=200mm×400mm，取a=60mm，C20混凝土，HRB335级钢筋，受拉区配有6φ20（As=1884mm2），外荷载作用下的弯矩设计值M=110kN.m，试验算该梁是否安全。

7．一钢筋混凝土矩形截面梁b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25，HRB335级钢筋，若梁承受的弯矩设计值M=200kN.m，试求As及A′s。

8．已知某梁截面b×h=200mm×500mm，C20混凝土，HRB335级钢筋，弯矩设计值M=210kN.m，试求As及A′s。（取a=60mm）

9．b×h=200mm×500mm矩形截面梁，混凝土强度等级为C25，HRB335级钢筋，弯矩设计值M=200kN.m，受压区已配置3φ16（A′s=603mm2），试求受拉钢筋面积As。

10．某矩形梁b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C20，HRB335级钢筋，弯矩设计值M=250kN.m，受压区已配置3φ20（A′s=941mm2），取a=60mm，a′=40mm，试求截面所需的受拉钢筋面积As。

11．钢筋混凝土梁b×h=200mm×400mm，h0=360mm，C15级混凝土，HPB235级钢筋，受拉钢筋3φ25，受压钢筋2φ16，弯矩设计值M=93.5kN.m，验算该截面是否安全。

12．矩形梁b×h=200mm×400mm，h0=360mm，C20级混凝土，HPB235级钢筋，受拉钢筋3φ25（As=1473mm2），受压钢筋2φ16（A′s=402mm2），弯矩设计值M=94kN.m，验算该梁截面是否安全。

13．T形截面梁，b=300mm，b′f=600mm，h=700mm，h′f=120mm，C25级混凝土，HRB335级钢筋，a=60mm，弯矩设计值M=520kN.m，试求受拉钢筋As。

14．T形截面梁，b=300mm，b′f=600mm，h=800mm，h′f=100mm，C20级混凝土，HRB335级钢筋，a=60mm，弯矩设计值M=691kN.m，试求受拉钢筋As。

15．某T形截面梁，b=200mm，b′f=400mm，h=500mm，h′f=100mm，C20级混凝土，HRB335级钢筋，弯矩设计值M=240kN.m，取a=60mm，求纵向受力钢筋As。

16．T形截面梁，b=200mm，b′f=400mm，h=600mm，h′f=100mm，C20级混凝土，受拉钢筋3φ28（As=1847mm2），a=44mm，承受弯矩设计值M=252kN.m，试验算截面是否安全。

17．矩形截面简支梁b×h=250mm×550mm，净跨ln=6000mm，承受设计荷载（包括梁自重）g+q=50kN/m，混凝土强度等级为C25，箍筋采用HPB235。试确定箍筋数量。

18．矩形截面简支梁b×h=250mm×550mm，净跨ln=5400mm，承受设计荷载（包括梁自重）g+q=55kN/m，混凝土强度等级为C20。根据正截面强度计算已配置2φ25+2φ22的受拉纵筋，箍筋拟采用HPB235，试分别按下述两种腹筋配置方式对梁进行斜截面受剪承载力计算：（1）只配置箍筋；（2）按最小配箍率和构造要求沿梁长配置箍筋，试计算所需弯起钢筋。

19．某T形截面简支梁，b=250mm，b′f=600mm，h=850mm，h′f=200mm，a=60mm，计算截面承受剪力设计值V=296.8kN（其中集中荷载产生的剪力值占80%），剪跨比λ=3，C30混凝土，HPB235级钢筋，若设双肢φ8箍筋，求箍筋间距s。

20．矩形截面外伸梁，截面尺寸为b×h=250mm×700mm，取a=a′=35mm，其余尺寸和设计荷载（已含梁自重）如图所示。C25混凝土，纵筋HRB335级，箍筋HPB235级。试设计此梁，并绘制梁的配筋详图和抵抗弯矩图。

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设计计算题20图

21．有一砖砌围墙，用MU10粘土砖，M5混合砂浆砌筑。一个标准间距的截面如图所示，墙底截面弯矩设计值为13.9kN.m、剪力设计值为5.82kN。验算该围墙的承载力。

设计计算题21图

22．砖砌弧拱，拱支座产生水平推力设计值V=32kN，支座上部传来墙体自重压力设计值为54kN（γG=1.35），支座砌体截面为900mm×240mm，采用MU10粘土砖、M5混合砂浆砌筑，试计算拱支座处砌体抗剪的承载力。

23．某简支钢梁跨度4.5m，梁上非动力均布可变荷载标准值为15kN/m、永久荷载标准值为10kN/m（未包括自重），选用Q235钢，普通热轧工字钢。试选择型钢型号。

24．焊接工字形等截面简支梁，跨度为9m，非动力均布荷载设计值g+q=110kN/m（含梁的自重），gk+qk=88KN/m，荷载作用于上翼缘，截面如图所示，材料为Q345钢，E50焊条，手工焊。试作下列验算：

（1）强度 （2）稳定性

5qkl4（3）挠度（容许值为跨度的1/400，fmax?）

384EI（4）焊缝（采用二级对接焊缝）

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设计计算题24图

5. 轴向受力构件的承载力计算

5.1 思考题

5.1.1 钢筋混凝土受压构件

1．在实际工程中，哪些构件可按轴心受压构件或轴心受拉构件计算？哪些应按偏心受力构件进行计算？

2．混凝土的抗压性能较好，为什么在轴心受压柱中还要配置一定数量的钢筋？

3．轴心受压普通箍筋短柱和长柱的破坏形态有何不同？构件的长细比对其破坏形态有何影响？轴心受压长柱的稳定系数φ如何确定？

4．轴心受压普通箍筋柱与螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算有何不同？

5．如何计算轴心受压构件和偏心受压构件的长细比？受压构件的计算长度如何确定？为何不直接采用其实际长度？

6．试分析轴心受压柱在长期受力过程 ，纵向受压钢筋和混凝土的应力由于混凝土徐变

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

而导致变化规律，即截面上钢筋和混凝土间应力重分布的现象。

7．受压柱采用高强度钢筋是否合适？为什么？

8．按螺旋配箍柱计算时，规范规定了哪些限制条件？为什么？

9．偏心受压构件的破坏形态有哪些？根据其破坏特点偏心受压构件如何分类？大小偏受压构件的根本区别是什么？

10．偏心受压长柱正截面受压破坏与短柱的破坏有何不同？什么是偏心受压长柱的二阶弯矩？

11．偏心距增大系数η的含义是什么，其计算公式如何建立？与轴心受压构件的稳定系数φ有何不同？

12．附加偏心距的物理意义是什么？如何取值？ 13．如何计算矩形截面大偏心受压构件正截面的受压承载力？不满足适用条件时该如何进行？

14．如何计算矩形截面小偏心受压构件斜截面的受压承载力？ 15．偏心受压构件按对称配筋或不对称配筋分别如何进行设计？大小偏心受压的判别式分别是什么？

16．在外力M、N作用下，采用对称配筋，计算结果As=A′s＜0，试从公式中分析出现负值的物理意义，此时应如何配筋？

17．试分析偏心受压截面承载力Mu―Nu关系曲线，对于大小偏心受压构件，随着截面所受弯矩的增加，其抗压承载力分别发生怎样的变化？

18．如何设计I形截面大小偏心受压构件？

19．在钢筋混凝土柱中，规范对纵向受力钢筋的直径、根数、面积、间距以及搭接长度有何规定？为什么？为什么要规定纵向受力钢筋的最小配筋率？对于轴心受压构件为何还要规定其最大配筋率？

20．如何进行偏心受压构件的斜截面抗剪承载力计算？与受弯构件抗剪承载力计算有何异同？

21．钢筋混凝土柱中设置箍筋的目的是什么？对箍筋的直径、间距有何规定？在什么情况下应设置附加箍筋？为什么不能采用内折角箍筋？

22．大小偏心受拉构件截面上的应力状态有何不同？如何划分大小偏心受拉构件？ 23．怎样建立大小偏心受拉构件的计算公式？大偏心受拉构件的计算公式与大偏心受压构件的计算公式有何异同之处？

24．综合钢筋混凝土受弯构件，哪些构件的计算公式须满足适用条件2a′≤x≤xb？

5.1.2 砌体受压构件

1．砌体轴心受压破坏过程和偏心受压破坏过程分别是怎样的？ 2．何谓砌体的偏心影响系数？

3．何谓受压构件的承载力影响系数？如何确定？

4．确定影响系数φ时，如何确定轴向力的偏心距和构件的高厚比？如何确定受压构件的计算高度？

5．砌体规范为何规定按荷载设计值计算的轴向力的偏心距不应超过0.6y？当偏心距超

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过上述限值时，应采用何种措施和方法？

6．如何计算无筋砌体双向偏心受压构件的承载力？

7．对于矩形截面的偏心受压构件，当轴向力所在偏心方向的边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压构件计算外，对于较小边长方向还应按什么受力状态验算其强度？

8．砌体局部抗压强度提高的原因是什么？如何确定影响砌体局部抗压强度的计算面积A0？对于不同的局部受压情况，按??1?0.35A0?1计算得到的砌体局压强度提高系数分Al别应满足哪些要求？

9．如何确定梁端有效支承长度a0？

10．梁端支承处砌体的局部受压承载力计算公式中为何要考虑上部荷载折减系数？ 11．梁端荷载传至下部砌体的偏心距一般如何取值？ 12．梁端下设预制刚性垫块和现浇刚性垫块的砌体局部受压承载力计算有何不同？上述两种情况的梁端有效支承长度与不设垫块时有何区别？

13．如何验算柔性垫梁下砌体的局部受压承载力？ 14．什么情况下采用网状配筋砌体？网状配筋砌体提高砌体受压承载力的基本原理是什么？规范规定哪些情况下不宜采用网状配筋砌体？

15．网状配筋砌体内的钢筋应满足哪些规定？对砂浆有何要求？

16．哪些情况可采用组合砖砌体构件？怎样计算组合砖砌体构件的承载力？ 17．组合砖砌体构件应满足哪些构造规定？ 18．如何计算砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的受压承载力？组合砖墙的材料和构造应满足哪些规定？

5.2.3 钢结构受压构件

1．实际工程中的轴心受力构件通常有哪些？压弯和拉弯构件呢？ 2．钢结构轴心受拉构件应满足哪些设计要求？轴心受压构件呢？

3．对于单面连接的单角钢轴心受力构件，按轴心受力计算强度时，钢材的设计强度值为何应乘以折减系数0.85？

4．摩擦型高强螺栓连接的构件应怎样验算其截面强度？ 5．如何保证轴心受力构件的刚度？

6．如何理解轴心受压构件的截面分类？怎样验算实腹式轴心受压构件的整体稳定？ 7．验算实腹式轴心受压构件的整体稳定时，如何确定构件的长细比？

8．何谓实腹式轴心受压构件的局部失稳？怎样防止受压构件中板件的局部失稳先于构件的整体屈曲？板件的宽厚比不满足要求时可采取哪些构造措施？

9．如何验算格构式轴心受压构件的整体稳定？分肢的稳定计算如何进行？ 10．怎样设计格构式构件的缀板和缀条？

11．钢结构压弯构件应满足哪些设计要求？拉弯构件呢？ 12．结构设计时可根据构件所受荷载的性质，截面形状和受力特点分别采用何种截面应力状态作为强度计算的极限状态？

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《 结 构 设 计 原 理 》 习 题 集

13．实腹式压弯构件的整体稳定计算包括哪些内容？分别如何进行？ 14．如何保证实腹式压弯构件的局部稳定性？

15．格构式的计算内容包括哪些？怎样验算格构式压弯构件的整体稳定？

5.2 习题

5.2.1 钢筋混凝土轴向受力构件

1．已知某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱，轴心压力设计值N=1000kN，楼层高H=6m，l0=1.25H，混凝土强度等级为C20，采用HRB335钢筋。柱截面尺寸为350mm×350mm，求所需纵筋面积。

2．已知圆形截面现浇钢筋混凝土柱，直径不小于350mm，承受轴心压力设计值N=1900kN，计算长度l0=4m，混凝土强度等级为C25，柱中纵筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋。试设计柱截面。

3．某展览馆门厅内现浇圆形螺旋箍筋柱，承受轴向压力设计值N=3600kN，从基础顶面至二层楼面高度H=5.0m，l0=H，混凝土强度等级为C20，柱中纵向钢筋和箍筋分别采用HRB335和HPB235钢筋。求柱中配筋。

4．某大厅的钢筋混凝土圆形截面柱，直径d=400mm，承受轴向压力设计值N=2775kN。C30砼，柱内钢筋均采用HPB235钢筋，柱混凝土保护层厚度取30mm，已知l0/d=11.5，求所需钢筋用量。

5．一钢筋混凝土屋架的下弦杆，截面尺寸为b×h=200×140mm，下弦杆的端节间承受的最大拉力设计值N=245kN，混凝土强度等级为C20，纵筋采用HRB335钢筋，求受拉钢筋的数量。

6．已知轴向压力设计值N=230kN，弯矩设计值M=132kN.m，柱截面尺寸b×h=250×350mm，a=a′=40mm，柱计算高度l0=4m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，求钢筋面积As和A′s。

7．已知其它数据同题6，并已知A′s=941mm2（3φ20），求As。 8．矩形截面受压柱，柱截面尺寸b×h=300×400mm，a=a′=40mm，轴向压力设计值N=300kN，弯矩设计值M=159kN.m，柱计算高度l0=4.2m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，求钢筋面积As和A′s。

9．已知条件同题8，并已知A′s=628mm2（2φ20），求As。 10．某柱截面尺寸b×h=300×600mm，a=a′=40mm，轴向压力设计值N=400kN，弯矩设计值M=140kN.m，柱计算高度l0=4.2m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，求钢筋面积As和A′s。

11．某柱截面尺寸b×h=400×600mm，a=a′=40mm，轴向压力设计值N=2200kN，弯矩设计值M=330kN.m，柱计算设计l0=4m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，求钢筋面积As和A′s。

12．已知偏心受压柱截面尺寸b×h=200×500mm，a=a′=40mm，轴向压力设计值N=2000kN弯矩设计值M=200kN.m，l0/b＜8，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，求钢筋面积As和A′s。

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13．已知轴向压力设计值N=3090kN，弯矩设计值M=154.5kN.m，柱截面尺寸b×h=500×600mm，a=a′=40mm，柱计算高度l0=4.2m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB400钢筋，求钢筋面积As和A′s。

14．已知一钢筋混凝土柱，b×h=300×500mm，a=a′=40mm，轴向压力设计值N=1700kN，弯矩设计值M=36.5kN.m，l0=4.2m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，求钢筋面积As和A′s。

15．已知一钢筋混凝土柱，b×h=400×500mm，a=a′=40mm，已知受拉钢筋为4φ20（As=1256mm2），受压钢筋为2φ18（A′s=509mm2），设两个方向的计算长度l0=5m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，轴力在长边方向的偏心距e0=270mm，试求此柱所能承受的轴向压力设计值N和弯矩设计值M。

16．已知数据同题15，设e0=72mm，求柱能承受的轴向力N。 17．已知柱截面尺寸b×h=300×400mm，a=a′=40mm，截面配筋为4φ18（As=1018mm2），受压钢筋为2φ16（A′s=402mm2），混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，轴向力设计值偏心距e0=200mm，柱计算高度l0=5m，求该柱所能承受的轴向力设计值。

18．某柱截面尺寸b×h=200×400mm，a=a′=40mm，截面配筋为As=A′s=226mm2（2φ12），混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，柱计算高度l0=4.8m，轴向力设计值在长边方向的偏心距e0=110mm，求该柱所能承受的轴向力设计值。

19．已知某柱承受轴向压力设计值N=600kN，弯矩设计值M=420kN.m，柱截面尺寸b×h=400×600mm，a=a′=40mm，柱计算高度l0=4.5m，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，采用对称配筋。求钢筋面积As和A′s。

20．已知某柱承受轴向压力设计值N=860kN，弯矩设计值M=172kN.m，柱截面尺寸b×h=300×500mm，a=a′=40mm，混凝土强度等级为C20，柱中纵筋采用HRB335钢筋，l0/b＜8，采用对称配筋，求钢筋面积As和A′s。

21．已知条件同题6，试设计成对称配筋。 22．已知条件同题13，试设计成对称配筋。

23．已知钢筋混凝土I字形截面偏心受压构件，截面尺寸b×h=100×600mm，bf=b′f

=400mm，hf=h′f=100mm，a=a′=40mm，承受轴向压力设计值N=480kN，弯矩设计值M=360kN.m，C20混凝土，纵筋采用HRB335钢筋，构件的计算高度l0=5.8m。求对称配筋的钢筋数量。（已知：截面几何特征A=12×104mm2，I=66.7×108mm4）

24．某I字形截面柱，b×h=100×1000mm，bf=b′f=500mm，hf=h′f=120mm，a=a′=40mm，l0=12m，荷载设计值N=1700kN，弯矩设计值M=700kN.m，C30混凝土，HRB335钢筋，η=1.22，求对称配筋的钢筋面积。

25．已知双向偏心受压构件，截面尺寸b×h=500×700mm，a=a′=40mm，混凝土强度等级为C20，HRB335钢筋，轴向力设计值N=3000kN，弯矩设计值Mx=300kN.m，My=200kN.m，构件的计算高度l0=5.2m。求对称配筋的钢筋用量。

26．已知双向偏心受压柱截面尺寸b×h=400×600mm，轴向力设计值N=356kN，考虑增大系数后的荷载计算偏心距ηxeix=550mm，ηyeiy=280mm，C20混凝土，HRB335钢筋，对称配筋，求钢筋用量。

27．已知某构件承受轴向拉力设计值N=600kN，弯矩设计值M=540kN.m，C30混凝土，

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