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[工学]长安大学攻读硕士研究生入学考试结构设计原理-2005
长安大学 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 (A)
一、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: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。增大截面尺寸最有效。
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?(98年)
答:受弯构件正截面破坏中有少筋梁破坏、超筋梁破坏和适筋梁破坏。工程设计中应采取措
施:配筋率,材料强度来控制截面混凝土受压区高度,保证构件为适筋梁破坏。斜截面破坏
中有斜压破坏、斜拉破坏和剪压破坏,工程设计中应合理控制剪跨比、混凝土强度、纵向受
拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度,保证构件为剪压破坏。
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: 大、小偏心受压构件的M~N关系不同,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。在轴心受压构件中布置纵向钢筋,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。布置普通箍
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。从它们的作用可以
看出,如果没有钢筋的作用,混凝土承压能力将降低,并且带来施工不便和结构耐久性的降
低。
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?(2005、1998、2004B)
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)
1、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
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