①对少筋按素混凝土梁Rf＝MYx/I=6Mh/bh3，得出Mf＝Rfbh2/6
②适筋，RgAg＝Rabx，Mp＝RgAg（ho－x/2）/γs= Rabx（ho－x/2）/γs ③超筋，取ξ＝ξjg，x＝ξjg ho，则Mp＝RabXjg（ho－x/2）/γc
四、 在钢筋混凝土双筋截面梁中配置受压钢筋的主要作用是什么？该配筋方式在桥梁工程中适用于哪些情况？有何优缺点？（20分）
答：双筋截面梁中受压钢筋的主要作用：协助混凝土受压，改变截面的塑性变形能力。
适用于:a、Mj较大而截面尺寸受使用条件或混凝土限制，按单筋计算出现超筋。b、承受异号弯矩（连续梁内支点处截面）。c、由于构造方面原因，支点处往往有很大剪力，防止混凝土碎。d、装配式构件为减轻自重。
优缺点：提高截面延性，并减小长期荷载下变形，但一般情况下采用受压筋承受部分压力不经济。
五、 钢筋混凝土及预应力混凝土简支粱中一般配置有哪些钢筋？请分别说明这些钢筋的作用和布置原则。（30分）
答：钢筋混凝土梁：（1）纵向受拉钢筋。主要受力筋，代替混凝土受拉。（2）箍筋。帮助混凝土抗剪，抑制裂缝开展和延伸，固定纵向钢筋，并和纵向钢筋以及架立筋等组成骨架。（3）架立筋。和主筋、箍筋等组成钢筋骨架便于施工。（4）弯起筋或斜筋。抗剪。（5）水平纵向钢筋。梁高h>1m时设置，主要作用是在梁侧面发生裂缝后减少混凝土裂缝宽度。
预应力混凝土梁：（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。 六、 试推导预应力摩阻损失σs1的计算公式。（10分） 答：<结构设计原理>P234或参照重点笔记中03试题答案。 七、 简述桥梁用高强螺栓连接的工作机理和计算方法。（15分）
答：摩擦型高强螺栓靠摩擦力传力，在整个使用期间外剪力不超过内摩擦，剪切变形小，连接的构件能弹性地整体工作，抗疲劳能力强。
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次要构件按最大内力法；主要构件按等强度法。 八、
试述影响砌体抗压强度的主要因素及其原因。（15分）
答：影响砌体主要抗压强度的重要因素是：（1）块材的强度、尺寸和形状。块材是砌体的主要组成材料，因此对砌体的强度起重要作用。（2）砂浆的强度、和易性和保水性。砂浆强度直接影响砌体的抗压强度和块材与其之间的横向变形差异。砂浆的和易性和保水性则影响砂浆的强度，及其作用的发挥。（3）砌筑质量。灰缝的质量，砂浆铺砌的质量都直接影响整体的受力而影响砌体的抗压强度。
长安大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试题
考试科目：结构设计原理 共一页 第一页 四、 名词解释（每题3分，共30分）
1、徐变 2、极限状态 3、尺寸效应 4、预应力损失 5、局部承压 6、有效预应力 7、消压弯矩 8、预应力度λ 9、开裂弯矩 10、粘结应力 五、
填空（每空2分，共30分）
1、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏形态与 的含量、 和混凝的 有关。
2、钢结构是由若干构件组成的，各构件按某种方式加以连接，按照受力的不同，连接可分为 和 两种。
3、由于结构构件中块材与砂浆实际强度值的不同，砌体在受剪、受拉、及弯曲受拉时，其破坏可分为 、 两种情况。 4、无腹筋简支梁斜截面破坏形态有 、 、 三种。
5、影响钢筋混凝土构件钢筋锈蚀的主要因素 、 、 、 等等。
6、应力循环特征值ρ是多次重复作用的荷载所引起的最小应力和最大应力的比值。 和与ρ值大小有关。
六、 叙述题（共90分）
1、为什么钢筋混凝土梁不需进行正常使用阶段的应力验算，而预应力混凝土梁却需要？（20分）
2、钢筋混凝土偏心受压构件有几种破坏形态？试说明其破坏机理及如何判定大、小偏心受压构件的界限？（10分）
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3、简述复合应力状态下的混凝土强度特性？并说明其在结构设计中的应用？（15分）
4、钢筋混凝土受弯构件从加载到破坏正截面的受力和变形全过程共分了几个阶段？并说明各阶段梁正截面上的应力分布规律？（15分）
5、试述钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件对钢筋和混凝土材料性能的要求？（10分）
6、试述钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件配筋种类及其作用？（20分）
2004年硕士研究生入学考试试题 标准答案
试题名称：结构设计原理（A卷） 第 1 页 共 5 页
一、填空（共20分，除第7题为每空2分外，其余为每空1分） 1.在截面尺寸一定的情况下，钢筋混凝土少筋梁的承载力取决于 砼抗拉强度 ；适筋梁的承载力取决于 受拉钢筋强度及面积 ；超筋梁的承载力取决于 砼抗压强度 。
2.钢筋混凝土大偏心受压构件，增加轴压力将使其抗弯能力 提高 ；而小偏心受压构件，增加轴向力将使其抗弯能力 减小 。
3.砌体的抗拉、抗弯与抗剪强度 远小于 砌体的抗压强度，这是因为砌体的抗压强度主要取决于 块材 的强度，而砌体的抗拉、抗弯与抗剪强度取决于 砌缝 的强度。
4.钢筋经过机械冷加工产生塑性变形后，其屈服强度和极限强度均有所 提高 ，而塑性性能和弹性模量则有所 下降 。
5.预应力混凝土梁中，钢筋的种类有： 纵向预应力钢筋、箍筋、架立钢筋、 纵向水平钢筋、局部加强钢筋、（定位钢筋） 。 6.对预应力混凝土梁，若x>ξ于抗拉强度 。
7.某预制构件，截面为矩形，截面尺寸为200×240mm，配有4φ25的Ⅱ级钢筋（中心对称配筋），浇筑两个月后测得长度方向收缩应变为0.15×10?3，则此时的钢筋应力为 30MPa(压)，混凝土应力为1.23MPa(拉)。
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则梁在受弯破坏时，受拉预应力钢筋的应力 jyh0，
小
b（Eg?2?105MPa,Eh?3?104MPa,RL?2.10MPa）
试题名称：结构设计原理（A卷） 第 2 页 共 5 页
二、名词解释（共20分,每词4分）
束 界——根据施工、使用阶段构件上、下缘不出现拉应力的原则，确定出的
预应力钢筋合力中心的界限。
反拱度——由预加力产生的与使用荷载挠度方向相反的挠度。
深 梁——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。
翼缘的计算宽度——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。
无粘结部分预应力混凝土——在受拉区同时配置无粘结预应力钢筋和普通热轧
钢筋的预应力混凝土，其承载力较有粘结混凝土构件为低， 普通热轧钢筋可有效改善其裂缝和变形特征。
三、简答题（共60分,每小题10分）
1.在抗剪设计时，如何对三种形式的剪切破坏进行设防？
答：???kmin防止发生斜拉破坏，使其转化为剪压破坏。 Qj?0.051Rbh0防止发生斜拉破坏，使其转化为剪压破坏。 剪压破坏可通过抗剪设计，使其具有足够的承载力。
2.在什么情况下需在受弯构件的受压区配置预应力钢筋？在受弯构件受压区配置预应力钢筋会带来什么不利影响？
答：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。 3.徐变和收缩对预应力砼受弯构件有什么不利影响？
答：①预应力损失；②徐变使构件变形逐渐加大；
试题名称：结构设计原理（A卷） 第 3 页 共 5页
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③收缩有时会引起构件开裂。
4.全预应力砼梁正截面从开始加载至最终破坏，可分为哪几个工作阶段？各阶段的受力特点是什么？
答：预应力阶段：预加力最大，使用荷载最小。
运输、安装阶段：预加力最小，使用荷载较小（需考虑动力系数）。 正常使用阶段：预加力最小，使用荷载较大。
破坏阶段：截面已进入塑性阶段，力筋达到极限抗拉强度，受压砼被压
碎。
前三个阶段常属弹性状态。
5.对于后张法预应力混凝土梁，采用超张拉工艺，可减少哪些种类的预应力损失？
答：①摩阻损失；②锚具变形；③松弛损失。 6.普通箍筋柱与螺旋箍筋柱的受力特性有什么本质不同？
答：普通箍筋柱砼处于单向受压状态，箍筋起定位纵筋、防止其层曲。
螺旋箍筋柱砼处于三向受压状态（螺旋箍筋约束砼侧向膨胀）
四、综合论述题（共30分,每小题15分）
1.一采用后张法预制的受弯构件，孔道压浆前发现永存预应力很小。 (1) 试分析其产生的原因；
答：实际预应力损失有可能过大；张拉控制应力有可能未达到设计要求；
预应力钢筋可能存在质量问题；锚具锚固可能失效。 (2) 这对该构件的后期使用会产生什么影响？
试题名称：结构设计原理（A卷） 第 4 页 共 5页
答：运输、安装及正常使用阶段受拉区砼会开裂，且使用阶段砼裂缝宽度可能很大，结构耐久性大大下降；抗剪承载力会有所下降，结构挠度远大于设计值；抗弯承载力不变。
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