混凝土结构设计原理剖析

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1、中央广播电视大学开放教育土木工程专业混凝土结构设计原理课程考核说明一、关于课程考核的有关说明1启用时间 2010年春季启用。2. 考核对象本课程的考核对象为中央广播电视大学开放教育工学科土建类土木工程专业本科（专科起点）的学生。3. 考核方式本课程采用形成性考核和终结性考试相结合的考核方式，满分为100分，及格为60分，其中形成性考核成绩占考核总成绩的20，终结性考试成绩占考核总成绩的80。中央电大统一组织编写形成性考核册。形成性考核册由4次形成性考核作业组成。形成性考核册由辅导老师按完成的质量评分，每次形成性考核以百分计。学员形成性考核的完成情况由中央电大和省电大分阶段检查。终结性考试由中央

2、电大统一组织命题，统一组织考试。4. 命题依据形成性考核和终结性考试的命题依据是2007年5月审定通过并下发执行的中央广播电视大学开放教育土木工程专业本科（专科起点）混凝土结构设计原理课程教学大纲，以及课程的文字教材，即姚谦峰教授主编、中央广播电视大学出版社出版的混凝土结构设计原理。5. 考核目的和考核标准考核的目的是：1）考察学生对混凝土基本构件设计计算中所涉及的力学概念的理解；2）考察学生对混凝土基本构件设计理论和计算方法的掌握程度。考核按“了解”、“理解”和“掌握”三个层次提出学生应达到的考核标准。“了解”是最低层次的要求，凡是属于需要了解的知识点，要求学生能够陈述它们的概念。“理解”是

3、较高层次的要求，凡是属于需要理解的知识点，要求学生在能够描述它们的基础上，对相关问题进行分析和判断，并得出正确的结论。“掌握”是最高层次，凡是属于需要掌握的知识点，要求学生能运用所学的知识和方法科学地进行混凝土基本构件的力学分析和设计计算，得出正确的分析、设计和计算结果，解决混凝土基本构件设计的实际工程问题。6. 命题原则（1）命题范围在教学大纲所规定的内容和要求范围内命题，命题源于文字教材，不随意扩大和缩小考试范围。（2）试题的组成与覆盖面命题应注意知识的覆盖面，同时要突出重点。试题的题量和难易程度要适当，其难易度分为容易、中等和较难三个层次，它们的分值组成比例约为30:50:20。（3）试

4、题中各种能力层次的试题题量比例为：“了解”约占25，“理解”约占35，“掌握”约占40。7. 试题类型和结构（1）形成性考核：试题类型为选择题、判断题、简答题和计算题。（2）终结性考试：试题类型分为四类，选择题、判断题、简答题和应用计算题。四类题型分值的组成比例为30:20:30:20。8. 考试形式及答题时限终结性考试为闭卷笔试，时间为90分钟。9. 其它说明学员参加考试可带钢笔、铅笔、三角板或直尺、橡皮、计算器等。二、课程考核的具体内容和要求第1章 绪论【考核知识点】1 混凝土结构在国内外的发展及应用简况；2 钢筋和混凝土共同工作的原理；3 混凝土结构的概念及特点。【考核要求】1 了解混凝

5、土结构在国内外的发展及应用简况；2 理解钢筋和混凝土共同工作的原理；3 掌握混凝土结构的概念及特点。第2章 材料的物理和力学性能【考核知识点】1 单轴和复合受力状态下混凝土的强度变化和变形性能；2 钢筋的材料强度和变形特征，以及规范规定的钢筋级别和种类；3 混凝土结构对钢筋性能的要求；4 规范规定的混凝土材料的弹性模量和强度等级。【考核要求】1 了解单轴和复合受力状态下混凝土的强度变化和变形性能；2 掌握钢筋的材料强度和变形特征，以及规范规定的钢筋级别和种类；3 掌握混凝土结构对钢筋性能的要求；4 掌握规范规定的混凝土材料的弹性模量和强度等级。第3章 混凝土结构设计的基本原则【考核知识点】1

6、建筑结构设计的功能要求；2 规范关于钢筋和混凝土的强度标准值和设计值的规定；3 结构的极限状态和概率极限状态设计方法的基本概念；4 承载能力极限状态和正常使用极限状态的实用设计表达式；5 作用和作用效应、结构重要性系数、荷载及材料的分项系数、荷载组合等概念；6 荷载分类及其标准值和设计值的区别。【考核要求】1 了解建筑结构设计的功能要求；2 了解规范关于钢筋和混凝土的强度标准值和设计值的规定；3 理解结构的极限状态和概率极限状态设计方法的基本概念；4 理解承载能力极限状态和正常使用极限状态的实用设计表达式；5 理解作用和作用效应、结构重要性系数、荷载及材料的分项系数、荷载组合等概念；6 理解荷

7、载分类及其标准值和设计值的区别。第4章 受弯构件正截面承载力计算【考核知识点】1 梁板结构的一般构造；2 等效矩形应力图、界限相对受压区高度、最大和最小配筋率的概念；3 受弯构件正截面的三个受力阶段及截面应力分布情况；4 受弯构件的三种破坏形态，以及配筋对破坏形态的影响；5 受弯构件正截面承载力计算的一般方法和基本假定；6 单筋、双筋矩形截面和T形截面受弯构件的配筋计算方法、适用条件和构造要求。【考核要求】1 了解梁板结构的一般构造；2 理解等效矩形应力图、界限相对受压区高度、最大和最小配筋率的概念；3 掌握受弯构件正截面的三个受力阶段及截面应力分布情况；4 掌握受弯构件的三种破坏形态，以及配

8、筋对破坏形态的影响；5 掌握受弯构件正截面承载力计算的一般方法和基本假定；6 掌握单筋、双筋矩形截面和T形截面受弯构件的配筋计算方法、适用条件和构造要求。第5章 受弯构件斜截面承载力计算【考核知识点】1 受弯构件斜截面破坏的主要形态和影响因素；2 无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态和破坏形态；3 无腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式；4 剪力传递机理、腹筋的作用及其对破坏形态的影响、截面限制条件及最小配筋率的意义；5 有腹筋梁斜截面受剪承载力的计算方法和公式及相应的配筋构造要求。【考核要求】1 了解受弯构件斜截面破坏的主要形态和影响因素；2 了解无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态和破坏形态；3 理解无腹筋

9、梁斜截面受剪承载力计算公式；4 理解剪力传递机理、腹筋的作用及其对破坏形态的影响、截面限制条件及最小配筋率的意义；5 掌握有腹筋梁斜截面受剪承载力的计算方法和公式及相应的配筋构造要求。第6章 受压构件的截面承载力【考核知识点】1 受压构件的构造要求及箍筋的套箍作用；2 偏心受压长柱的二阶弯矩影响；3 配有纵筋和箍筋的轴心受压柱的受力特点及其破坏特征；4 配有纵筋和箍筋的轴心受压柱和配有纵筋和螺旋筋的轴心受压柱的承载力计算方法和公式；5 偏心受压构件的不同破坏形态及其分类；6 矩形截面偏心受压构件正截面承载力的基本计算方法。【考核要求】1 了解受压构件的构造要求及箍筋的套箍作用；2 了解偏心受压

10、长柱的二阶弯矩影响；3 理解配有纵筋和箍筋的轴心受压柱的受力特点及其破坏特征；4 掌握配有纵筋和箍筋的轴心受压柱和配有纵筋和螺旋筋的轴心受压柱的承载力计算方法和公式；5 掌握偏心受压构件的不同破坏形态及其分类；6 掌握矩形截面偏心受压构件正截面承载力的基本计算方法。第7章 受拉构件承载力计算【考核知识点】1 轴心受拉和偏心受拉构件的受力特点及承载力计算原理。【考核要求】1 理解轴心受拉和偏心受拉构件的受力特点及承载力计算原理。第8章 受扭构件承载力的计算【考核知识点】1 平衡扭转和协调扭转的概念，了解纯扭构件在裂缝出现前后的不同受力特点和破坏形态；2 计算纯扭构件的变角度空间桁架模型的力学背景

11、和极限扭矩的概念；3 规范规定的纯扭构件的配筋计算方法和构造要求。【考核要求】1 了解平衡扭转和协调扭转的概念，了解纯扭构件在裂缝出现前后的不同受力特点和破坏形态；2 了解计算纯扭构件的变角度空间桁架模型的力学背景和极限扭矩的概念；3 理解规范规定的纯扭构件的配筋计算方法和构造要求。第9章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度验算【考核知识点】1 裂缝和变形极限状态限值规定；2 裂缝和变形控制的目的和要求；3 平均裂缝宽度计算公式和最大裂缝宽度验算方法；4 短期刚度和长期刚度的概念及计算公式的确立；5 平均裂缝间距、最大裂缝宽度及最小刚度原则的基本概念。【考核要求】1 了解裂缝和变形极限状态限值规定

12、；2 了解裂缝和变形控制的目的和要求；3 了解平均裂缝宽度计算公式和最大裂缝宽度验算方法；4 理解短期刚度和长期刚度的概念及计算公式的确立；5理解平均裂缝间距、最大裂缝宽度及最小刚度原则的基本概念。第10章 预应力混凝土构件的计算【考核知识点】1 预应力混凝土构件的构造要求；2 预应力混凝土、预应力钢筋张拉方法、张拉控制应力和预应力损失的概念；3 预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力分析和计算；4 预应力混凝土受弯构件的承载力计算、抗裂度验算、变形验算和施工阶段验算。【考核要求】1 了解预应力混凝土构件的构造要求；2 理解预应力混凝土、预应力钢筋张拉方法、张拉控制应力和预应力损失的概念；3 理

13、解预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力分析和计算；4 理解预应力混凝土受弯构件的承载力计算、抗裂度验算、变形验算和施工阶段验算。第11章 公路桥梁混凝土构件设计方法【考核知识点】1 基于概率及可靠度理论的公路桥梁结构极限状态设计方法；2 受弯构件正截面承载力和斜截面承载力的计算方法；3 受压构件正截面承载力的计算方法；4 公路桥梁规范中关于裂缝宽度和挠度的验算方法。【考核要求】1 了解基于概率及可靠度理论的公路桥梁结构极限状态设计方法；2 了解受弯构件正截面承载力和斜截面承载力的计算方法；3 了解受压构件正截面承载力的计算方法；4 了解公路桥梁规范中关于裂缝宽度和挠度的验算方法。三、期末终结性

14、考试的试题类型及规范解答举例下列试题作为范例，仅说明主要的考题类型和试题的难易程度，不构成一套试卷。考试范围请参见前述的有关说明和内容要求。（一）单项选择题（每小题2分，共30分，在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题目中的括号内）1下列关于钢筋混凝土结构的说法正确的是（ D ）。A钢筋混凝土结构自重大，有利于大跨度结构、高层建筑结构及抗震B钢筋混凝土结构虽然抗裂性能较差，但在正常使用时通常是不允许带裂缝工作的C钢筋混凝土结构隔热、隔声性能较好D钢筋混凝土结构施工比较复杂，建造耗工较多，进行补强修复也比较困难2双筋矩形截面梁正截面承载力计算基本公式的第

15、二个适用条件的物理意义是（ C ）。A防止出现超筋破坏 B防止出现少筋破坏C保证受压钢筋屈服 D保证受拉钢筋屈服3条件相同的钢筋混凝土轴拉构件和预应力混凝土轴拉构件相比较，（ B ）。A后者的承载力低于前者 B后者的抗裂度比前者好C前者与后者的抗裂度相同 D前者与后者的承载力和抗裂度均相同（二）判断题（每小题2分，共20分，将判断结果填入括弧，以表示正确，以表示错误）1通常所说的混凝土结构是指素混凝土结构，而不是指钢筋混凝土结构。（ ）2只存在结构承载能力的极限状态，结构的正常使用不存在极限状态。（ ）3对于预应力混凝土构件，先张法构件中的预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的，后张法构件

16、是靠锚具来传递和保持预加应力的。（ ）（三）简答题（每小题6分，共30分）1在荷载、温度、收缩等外界因素作用下，钢筋和混凝土这两种材料结合在一起能够共同工作，其主要原因在于？答：1）因为二者具有相近的温度线膨胀系数；2）因为混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间能够产生的较强的粘结能力。2在受弯构件正截面承载力计算中，的含义及其在计算中的作用各是什么？答：是超筋梁和适筋梁的界限，表示当发生界限破坏即受拉区钢筋屈服与受压区砼外边缘达到极限压应变同时发生时，受压区高度与梁截面的有效高度之比。其作用是，在计算中，用来判定梁是否为超筋梁。（四）计算题（每小题10分，共20分）1钢筋混凝土梁截面尺寸，混凝土C30，钢筋采用HRB335级，环境类别为一类。梁承担的弯矩设计值。受拉钢筋较多，需布置两排，取。求：所需的纵向受力钢筋，的值。已知：，。解：（1）首先计算受压钢筋的为使总用钢量最小，取混凝土受压区高度（2）然后计算受拉钢筋的2某钢筋混凝土矩形截面简支梁受均布荷载作用，截面尺寸为。混凝土强度等级C25，箍筋为HRB335型钢筋（），配箍筋（双肢箍）。试求出该梁斜截面所能承受的均布荷载设计值q。已知：，解：（1）计算简支梁所能承担的剪力（2）计算该梁斜截面所能承受的均布荷载设计值q由，则