第一篇:結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(第二版)復(fù)習(xí)整理
結(jié)構(gòu)設(shè)計原理
總論
1、構(gòu)造物的結(jié)構(gòu)都是有若干基本構(gòu)件連接而成的。這些構(gòu)件的形式雖然多種多樣。但按其主要力特點可分為受彎構(gòu)件(梁和板)、受壓構(gòu)件、受拉構(gòu)件和受扭構(gòu)件何等典型的基本構(gòu)件。
2、根據(jù)所使用的建筑材料種類、常用的結(jié)構(gòu)一般可分為:(1)混凝土結(jié)構(gòu)(2)鋼結(jié)構(gòu)(3)圬工結(jié)構(gòu)(4)木結(jié)構(gòu)
第一章
1,、鋼筋與混凝土能共同工作的原因:(1)混凝土和鋼筋之前有這良好的粘結(jié)力,使兩者能可靠的結(jié)合成一個整體,在荷載作用下能夠很好的共同變形,完成其結(jié)構(gòu)功能。(2)鋼筋和混凝土的溫度線膨脹系數(shù)也較為接近,鋼筋為(1.2E-05)/℃,混凝土為(1.0E-05~~1.5E-05)/℃,因此,當溫度變化時,不致產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力而破壞兩者之間的粘結(jié)。(3)包圍在鋼筋外面的混凝土,起著保護鋼筋免遭銹蝕的作用,保證鋼筋與混凝土的共同作用。
2、混凝土的強度:1)混凝土立方體抗壓強度fcu;2)混凝土軸心抗壓強度(棱柱體抗壓強度)fc:3)混凝土抗拉強度ft:4)復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強度。
3、混凝土受壓時應(yīng)力—應(yīng)變曲線(P10)圖
4、影響混凝土軸心受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線的主要因素:1)混凝土強度:2)應(yīng)變速率:3)測試技術(shù)和實驗條件。
5、影響混凝土徐變的主要因素:1)混凝土在長期荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力大小:2)加荷時混凝土的齡期:3)混凝土的組成成分和配合比:4)養(yǎng)護及使用條件下的味道和濕度。
6、粘結(jié)機理分析(了解)光園鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用主要由三部分組成:1)混凝土中水泥膠體與鋼筋表面的化學(xué)膠著力;2)鋼筋與混凝土接觸面上的摩擦力;3)鋼筋表面粗糙不平產(chǎn)生的機械咬合力。
7、影響鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)強度的因素很多主要為混凝土強度、澆筑位置、保護層厚度及鋼筋凈間距等。
第二章
1、結(jié)構(gòu)的功能是由其使用要求決定的:1)結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用期間可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形、約束變形等作用;2)結(jié)構(gòu)在正常使用條件下具有良好的工作性能,例如,不發(fā)生影響正常使用的過大變形或局部損壞;3)結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護的條件下,在規(guī)定的時間內(nèi),具有足夠的耐久性;4)在偶然荷載(如地震、強風)作用下或偶然事件(如爆炸)發(fā)生時和發(fā)生后,結(jié)構(gòu)仍能保持整體穩(wěn)定性,不發(fā)生倒塌。
2、結(jié)構(gòu)可靠度的定義:是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。
3、三種設(shè)計狀況:1)持久狀況;2)短暫狀況;3)偶然狀況
4、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γo:安全等級一級=1.1;二級=1.0;三級=0.95、公路橋涵結(jié)構(gòu)上的作用分類
按其隨時間的變異性和出現(xiàn)的可能性分3類:1)永久作用2)可變作用3)偶然作用
6、作用效應(yīng)組合:1)承載能力極限計算時作用效應(yīng)組合2)正常使用極限狀態(tài)計算時作用效應(yīng)組合第三章
1、在荷載作用下,受彎構(gòu)件的截面將承受彎矩M和剪力V的作用。因此設(shè)計受彎構(gòu)件時滿足條件:1)由于彎矩M作用,構(gòu)件可能沿某個正截面(與梁的縱軸線或板的中面正交的面)發(fā)生破壞,故需要進行正截面承載力計算2)由于彎矩M和剪力V的共同作用,構(gòu)件可能沿剪壓區(qū)段內(nèi)的某個斜截面發(fā)生破壞,故還需要進行斜截面承載力計算。
2、單向板內(nèi)主鋼筋沿板的跨度方向(短邊方向)布置在板的受拉區(qū),鋼筋數(shù)量由計算決定。
3、在板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于板受力鋼筋的分布鋼筋。
4、梁內(nèi)的鋼筋有縱向受拉鋼筋(主鋼筋)、彎起鋼筋或斜鋼筋、箍筋、架立鋼筋和水平縱向鋼筋等。
5、受彎構(gòu)件正截面工作的三個階段:第一階段,梁沒有裂縫;第二階段,梁帶有裂縫工作
第三階段,裂縫急劇開展,縱向受力鋼筋應(yīng)力維持在屈服強度不變。同時實驗梁的F-w曲線上有三個特點,第一階段末Ia,裂縫即將出現(xiàn);第二階段末Ⅱa,縱向受力鋼筋屈服;第三階段末Ⅲa,梁受壓區(qū)混凝土被壓碎,整個梁截面破壞。
6、單筋矩形截面受彎構(gòu)件、T型截面受彎構(gòu)件、計算題2選一
第四章
1、無腹鋼筋簡支梁沿斜截面破壞的主要形態(tài):1)斜拉破壞2)剪壓破壞3)斜壓破壞
2、斜拉破壞這種破壞發(fā)生突然,破壞荷載等于或略高于主要斜裂縫出現(xiàn)時的荷載,破壞面較整齊,無混凝土壓碎現(xiàn)象。
3、在拱型椼架模型中,基本拱體I視為拱形椼架的上弦壓桿。
4、實驗研究表明,影響有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素有剪跨比、混凝土強度、縱向受拉鋼筋配筋率和箍筋數(shù)量級強度。
5、受彎構(gòu)件的斜截面抗剪承載力P82 簡答題
第六章
1、軸心受壓構(gòu)件的承載力主要有混凝土提供,設(shè)置縱向鋼筋的目的是為了1)協(xié)助混凝土承受壓力,可減小構(gòu)件截面尺寸;2)承受可能存在的不大的彎矩3)防止構(gòu)件的突然脆性破壞。
2、受力特點與破壞特性P134 簡答題
3、偏心受壓構(gòu)件正截面受力特點和破壞形態(tài):1)受拉破壞---大偏心受壓破壞2)受壓破壞---小偏心受壓破壞
4、偏心受壓構(gòu)件的M-N相關(guān)曲線P142;1)偏心受壓構(gòu)件的截面應(yīng)變分布圖2)偏心受壓構(gòu)件的M-N曲線圖3)構(gòu)件長細比的影響
5、計算題 非對稱矩形 大小偏心
第二篇:06287-結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(二)(復(fù)習(xí)重點)
《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》
(二)知識點整理
1、鋼筋與混凝土之所以能共同工作,主要是由于:兩者間有良好的粘結(jié)力、相近的溫度線膨脹系數(shù)和混凝土對鋼筋的保護作用。P52、我國國家標準中規(guī)定的混凝土立方體抗壓強度試驗條件是:邊長為150mm立方體試件、在20°C±2°C的溫度、相對濕度在95%以上的潮濕空氣中、養(yǎng)護28天、按標準制作方法和試驗方法測得。P63、在實際工程中,邊長為200mm和邊長為100mm的混凝土立方體試件,應(yīng)分別乘以換算系數(shù)1.05和0.95,以考慮試件和試驗機之間的接觸摩阻力的影響。試件的養(yǎng)護環(huán)境、加載速率、試件尺寸和試件與加載板之間是否有潤滑劑都將會影響試件的測試結(jié)果。P64、混凝土的強度指標有混凝土的立方體強度,混凝土軸心抗壓強度和混凝土抗拉強度。P6-75、復(fù)雜應(yīng)力作用下混凝土強度的變化特點:當雙向受壓時,一向的混凝土強度隨著另一向壓應(yīng)力的增加而增加,當雙向受拉時,雙向受拉的混凝土抗拉強度均接近于單向抗拉強度,當一向受拉、一向受壓時,混凝土的強度均低于單向(受拉或受壓時)的強度。P8-96、徐變:在應(yīng)力不變的情況下,混凝土的應(yīng)變隨時間繼續(xù)增長的現(xiàn)象。
影響因素有:長期荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力大小、加載時混凝土的齡期、混凝土的組成成分和配合比、養(yǎng)護及使用條件下的溫度與濕度。
發(fā)生徐變的原因在于長期荷載作用下,混凝土凝膠體中的水份逐漸壓出,水泥石逐漸粘性流動,微細空隙逐漸閉合,細晶體內(nèi)部逐漸滑動,微細裂縫逐漸發(fā)生等各種因素的綜合結(jié)果。P12-137、收縮:在混凝土凝結(jié)和硬化的物理化學(xué)過程中體積隨時間而減小的現(xiàn)象。引起的原因:初期是水泥石在水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化;后期主要是混凝土內(nèi)自由水分蒸化引起干縮。P148、光面鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力由:化學(xué)膠著力、摩擦力和機械咬合力組成。P199、結(jié)構(gòu)的可靠度:結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。P2510、極限狀態(tài)是指當整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)而不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求時,則此特定狀態(tài)稱這該功能的極限狀態(tài)。P2511、承載能力極限狀態(tài):是指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載力或不適于極限承載的變形或變位的狀態(tài)。四個表現(xiàn)特征:
(1)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡,如滑動、傾覆等;
(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接處因超過材料強度而破壞(包括疲勞破壞),或因過度的塑性變形而不能繼續(xù)承載;
(3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機動體系;
(4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定,如柱的壓屈失穩(wěn)等。P2612、正常使用極限狀態(tài):是指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項限值的狀態(tài)。四個表現(xiàn)特征:
(1)影響正常使用或外觀的變形;
(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞;
(3)影響正常使用的振動;
(4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。P2613、正常使用極限狀態(tài)的計算,是以彈性理論或塑性理論為基礎(chǔ),主要進行應(yīng)力計算,變形驗算、裂縫寬度驗算等三個方面的驗算。P3414、掌握各種荷載的準確定義、荷載的代表值、標準值與設(shè)計值之間的關(guān)系和荷載組合情況。P38-3915、板中分布鋼筋的作用是:將板面上的荷載作用更均勻地傳布給受力鋼筋,同時在施工中可以固定受力鋼筋位置,而且用它來分擔混凝土收縮和溫度變化引起的應(yīng)力。P4316、鋼筋混凝土梁的受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)主要有少筋破壞、適筋破壞和超筋破壞,其中只要適筋破壞為延性破壞,其余為脆性破壞。P48-4917、當配筋率減少,混凝土的開裂彎矩等于拉區(qū)鋼筋屈服時的彎矩時,裂縫一旦出現(xiàn),應(yīng)力立即達到屈服強度,這時的配筋率稱為最小配筋率。P49
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18、在進行雙筋矩形正截面承載力計算時,需進行x?2as,x??bh0的驗算。P6319、T 形截面按受壓區(qū)高度的不同可分為兩類:第一類 T 形截面和第二類 T 形截面。計算時,翼緣寬度的確定應(yīng)綜合考慮以下因素:簡支梁的計算跨度、相鄰梁的平均間距、受壓翼緣的厚度和受壓翼緣的實際寬度。P6720、對于無腹筋梁,斜裂縫出現(xiàn)前,剪力由梁全截面抵抗.但斜裂縫出現(xiàn)后,剪力僅由剪壓面抵抗,后者的面積遠小于前者。所以斜裂縫出現(xiàn)后,剪壓區(qū)的剪應(yīng)力顯著增大;同時,剪壓區(qū)的壓應(yīng)力也要增大.這是斜裂縫出現(xiàn)后應(yīng)力重分布的一個表現(xiàn)。
斜裂縫出現(xiàn)前,截面縱筋拉應(yīng)力由截面處的彎矩所決定,其值較小。在斜裂縫出現(xiàn)后,截面處的縱筋拉應(yīng)力則由剪壓面處彎矩決定。后者遠大于前者,故縱筋拉應(yīng)力顯著增大,這是應(yīng)力重分布的另一個表現(xiàn)。P7721、鋼筋混凝土梁的受剪構(gòu)件的破壞形態(tài)主要有斜拉破壞、剪壓破壞和斜壓破壞,均為脆性破壞。P78-7922、在斜裂縫出現(xiàn)后,腹筋的作用表現(xiàn)在:(1)把開裂拱體向上拉住,使沿縱向鋼筋的撕裂裂縫不發(fā)生,從而使縱筋的銷栓作用得以發(fā)揮,這樣,開裂拱體就能更多地傳遞主壓應(yīng)力。(2)腹筋將開裂拱體傳遞過來的主壓應(yīng)力,傳到基本拱體上斷面尺寸較大還有潛力的部位上去,這就減輕了基本拱體上拱頂所承壓的應(yīng)力,從而提高了梁的抗剪承載力。(3)腹筋能有效地減小斜裂縫開展寬度,從而提高了斜截面上的骨料咬合力.P7923、剪跨比:是一個無量綱常數(shù),用 m=M/(Qh0)來表示,此處M和Q分別為剪彎區(qū)段中某個豎直截面的彎矩和剪力,h0為截面有效高度。P8024、在混凝土的抗剪強度計算中,考慮了梁中剪壓區(qū)混凝土、箍筋、彎起鋼筋和剪跨比等的作用效應(yīng)。P86-8725、對于己經(jīng)設(shè)計好的等高度鋼筋混凝土簡支梁進行全梁承載能力校核,就是進一步檢查梁沿長度上的截面的正截面抗彎承載力,斜截面抗剪承載力和斜截面抗彎承載力是否滿足要求。P9026、對鋼筋混凝土簡支梁斜截面抗剪承載力復(fù)核時,應(yīng)對下列部位進行復(fù)核:錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開始不受力處的截面、箍筋數(shù)量或間距有改變處的截面、梁的肋板寬度改變處的截面和距支座中心h/2處。P90-9127、鋼筋混凝土構(gòu)件抗扭性能的兩個重要衡量指標是:構(gòu)件的開裂扭矩和構(gòu)件的破壞扭矩。P109。受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)有少筋破壞、適筋破壞、超筋破壞和部分超筋破壞,除適筋破壞為延性破壞外,其余均為脆性破壞。P111-112。實際工程中通常都采用由箍筋和縱向鋼筋組成的空間骨架來承擔扭矩,并盡可能地在保證必要的保護層厚度下,沿截面周邊布置
鋼筋,以增強抗扭能力。
28、我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的彎、剪、扭構(gòu)件的配筋計算方法是:在彎矩、剪力和扭矩共同作用下,鋼筋混凝土構(gòu)件的受力狀態(tài)十分復(fù)雜,目前多采用簡化計算方法。我國 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 》 規(guī)定當構(gòu)件承受的扭矩小于開裂扭矩的 1/4 時,可以忽略扭矩的影響,按彎、剪共同作用構(gòu)件計算;當構(gòu)件承受的剪力小于無腹筋時構(gòu)件抗剪強度的 l/2時,可忽略剪力的影響,按彎、扭共同作用構(gòu)件計算。對于彎、剪、扭共同作用下的構(gòu)件配筋計算,采取先按彎矩、剪力和扭矩各自單獨作用下進行配筋量計算,然后按縱筋和箍筋進行疊加進行截面設(shè)計的方法。P11929、鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的承載力主要由混凝土負擔,設(shè)置縱向鋼筋的目的是協(xié)助棍凝土承受壓力,減少構(gòu)件截面尺寸,承受可能存在的不大的彎矩,防止構(gòu)件的突然脆性破壞。P12730、鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)是指長柱失穩(wěn)破壞時的臨界壓力與短柱壓壞時的軸心壓力的比值。P12931、鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分為兩種:普通箍筋柱和螺旋箍筋柱。在鋼筋混凝土圓柱抗壓承載力計算時,不考慮螺旋箍筋力學(xué)性能的情況有:構(gòu)件長細比大于
12、計算所需的間接鋼筋換算面積小于受壓鋼筋面積的25%、考慮螺旋箍筋時構(gòu)件承載力小于不考慮螺旋箍筋情況時構(gòu)件承載力。P135-13632、偏心壓力的作用點離構(gòu)件截面形心的距離稱為偏心距。P138。鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件按長細比可分為短柱,長柱和細長柱。
33、拱的整體“強度-穩(wěn)定”驗算是將拱換算為直桿,按直桿承載力計算公式驗算拱的承載力。這種換算方法是近似的模擬直桿方法,在驗算時考慮偏心距和長細比的雙重影響。P17834、將受壓區(qū)的混凝土面積和受拉區(qū)的鋼筋換算面積所組成的截面稱為鋼筋混凝土構(gòu)件開裂截面的換算截面。P18635、裂縫寬度的三種計算理論法:粘結(jié)滑移理論、無滑移理論和綜合理論。P190-19236、梁的裂縫寬度計算有直接關(guān)系的因素包括:混凝土強度、保護層厚度、受拉鋼筋應(yīng)力、鋼筋直徑、受拉鋼筋配筋率、鋼筋外形和構(gòu)件受力性能等因素的影響。P192-19337、鋼筋混凝土梁設(shè)置預(yù)拱度的目的是為了消除結(jié)構(gòu)自重這個長期荷載引起的變形,另外,希望構(gòu)件在平時無活載作用時保持一定的拱度。當結(jié)構(gòu)自重和汽車荷載(不計沖擊力)產(chǎn)生的最大豎向撓度,不超過計算跨徑的 1/1600 時,可不設(shè)預(yù)拱度,超過就要設(shè)預(yù)拱度。預(yù)拱度的設(shè)置值為按結(jié)構(gòu)自重和 1/2 可變荷載頻遇值計算的長期撓度值之和采用。P196-19738、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點:提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度;可以節(jié)省材料,減少自重,可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力;結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠;預(yù)應(yīng)力可做為結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的手段,促進了橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。
缺點:工藝較復(fù)雜,對施工質(zhì)量要求甚高,因而需要配備一支技術(shù)較熟練的專業(yè)隊伍;需要有一定的專門設(shè)備;預(yù)應(yīng)力反拱度不易控制;預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開工費用較大,對于跨徑小、構(gòu)件數(shù)量少的工程,成本較高。P225-22639、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工,后張法是靠工作錨具來傳遞和保持預(yù)加應(yīng)力的;先張法則是靠粘結(jié)力來傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。P227。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的撓度,是由偏心預(yù)加力引起的上撓度和外荷載所產(chǎn)生的下?lián)隙葍刹糠炙M成。
40、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力的主要目的主要有將混凝土變成彈性材料、實現(xiàn)荷載平衡、使高強度鋼筋與混凝土能共同工作。P240-24241、在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工階段的設(shè)計計算應(yīng)滿足以下要求:(1)控制受彎構(gòu)件上、下緣混凝土的最大拉應(yīng)力和壓應(yīng)力,以及梁腹的主應(yīng)力,都不應(yīng)超出 《公路橋規(guī)》 的規(guī)定值;(2)控制預(yù)應(yīng)力筋的最大張拉應(yīng)力:(3)保證錨具下混凝土局部承壓的容許承載能力,應(yīng)大于實際承受的壓力,并有足夠的安全度,以保證梁體不出現(xiàn)水平縱向裂縫。P24542、掌握預(yù)應(yīng)力施工中的各種預(yù)應(yīng)力損失的種類,并分別屬于先張發(fā)還是后張發(fā)。P254-26443、預(yù)應(yīng)力鋼束的布置原則:(1)鋼束的布置,應(yīng)使其重心線不超出束界范圍。大部分鋼束在靠近支點時,均須逐步彎起;(2)鋼束彎起的角度,應(yīng)與所承受的剪力變化規(guī)律相配合;(3)鋼束的布置應(yīng)符合構(gòu)造要求,這對保證構(gòu)件的耐久性和滿足設(shè)計、施工的具體要求都是必不可少的。P28344、部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點有:(1)節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨具,與全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)比較,可以減小預(yù)壓力,因此,預(yù)應(yīng)力鋼筋用量可以大大減少;(2)改善結(jié)構(gòu)性能,由于預(yù)加力的減少,使構(gòu)件的彈性和徐變變形所引起的反拱度減小,錨下混凝土的局部應(yīng)力降低,構(gòu)件未裂前剛度較大,而開裂后剛度降低,但卸荷后,剛度部分恢復(fù),裂縫閉合能力強,故綜合使用性能優(yōu)于普通鋼筋混凝土,部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,由于配置了非預(yù)應(yīng)力鋼筋,提高了結(jié)構(gòu)的延性和反復(fù)荷載作用下結(jié)構(gòu)的能量耗散能力,這對結(jié)構(gòu)的抗震極為有利。P31545、砌體結(jié)構(gòu)的主要特點有:自重大、施工機械化程度低、強度低、抗震性能差等方面。P339-34046、工程上依據(jù)石料的開采方法、形狀、尺寸和表面粗糙程度不同,分為片石,塊石和料石。砂漿按其膠結(jié)料的不同可分為水泥砂漿、混合砂漿和石灰砂漿。砂漿的物理力學(xué)性能指標是砂漿的強度、和易性和保水性。P341-34247、砌體的抗壓強度的影響因素有:塊材的強度、砌筑質(zhì)量、砂漿的力學(xué)性能、塊材形狀和尺寸、砌縫厚度等。P344-345。試驗研究結(jié)果表明,砌體局部承壓大致有三種破壞形態(tài):因縱向裂縫發(fā)展而引起的破壞,劈裂破壞、支座墊板直接接觸的砌體局部破壞。
48、在 《公路橋規(guī)》 中,圬工結(jié)構(gòu)的計算,系采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法。圬工結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法是屬于半概率理論設(shè)計法。P34949、鋼結(jié)構(gòu)是用鋼板和型鋼作基本構(gòu)件,采用焊接、鉚接或螺栓連接等方法,按照一定的構(gòu)造要求連接起來,承受規(guī)定荷載的結(jié)構(gòu)物。P36650、鋼材的主要化學(xué)成分是鐵、碳、硅、錳、釩、硫、磷、氧、氮等,其中,硫和氧使鋼材發(fā)生熱脆,磷和氮使鋼材發(fā)生冷脆。P374-37551、影響鋼材疲勞強度的主要因素有:應(yīng)力集中的程度、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、應(yīng)力循環(huán)特征值等。P377-37852、鋼結(jié)構(gòu)中目前常用的連接方法有焊接、鉚釘連接、普通螺栓連接和高強螺栓連接。P38453、焊縫按構(gòu)造可分為對接焊縫和角焊縫兩種形式。焊縫質(zhì)量等級可分為三級,對需要進行疲勞計算的構(gòu)件,當其橫向?qū)雍缚p受拉時應(yīng)采用一級焊縫,對承受靜力荷載作用的一般構(gòu)件,可采用三級焊縫,要求與母材等強的受拉焊縫,應(yīng)采用二級或不低于二級的焊縫。P386-38754、角焊縫的焊腳尺寸,它是在角焊縫橫截面中畫出最大等腰三角形的等腰邊長度。角焊縫的有效厚度,指在角焊縫橫截面中所畫出最大等腰三角形的等腰高度。P38955、焊腳尺寸確定的主要因素有:連接部位較薄鋼板厚度、焊縫的強度要求和連接部位較厚鋼板厚度。P39056、與側(cè)面角焊縫相比,正面角焊縫具有強度高、剛度大、塑性差等特點。P39157、焊接應(yīng)力是指鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中,由于構(gòu)件局部受到高溫作用,焊縫冷卻時收縮又不一致,從而在構(gòu)件內(nèi)部引起內(nèi)應(yīng)力和初變形的這種內(nèi)應(yīng)力。P39758、螺栓的排列布置時,應(yīng)重點考慮螺栓排列的最小間距要求、構(gòu)件本身尺寸、螺栓的最大間距要求和螺栓孔的邊距的影響。P400-40159、受剪螺栓連接可能出現(xiàn)的破壞形態(tài)有:螺栓剪斷破壞、孔壁擠壓破壞、鋼板拉斷破壞、端部鋼板剪切破壞和螺栓本身受彎破壞。P40360、摩擦形高強度螺栓連接節(jié)點是通過緊固螺帽在螺栓內(nèi)產(chǎn)生盡量大的預(yù)拉力以使被連接構(gòu)件壓緊,故在構(gòu)件接觸面產(chǎn)生很大的摩擦力來抗剪。而承壓型高強度螺栓連接節(jié)點則通過螺桿和孔壁承壓來承載。P410-41161、為了保證實腹式軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定,通常采用限制其板件寬(高)厚比的辦法來實現(xiàn)。確定板件寬(高)厚比限值所采用的原則是使構(gòu)件整體屈曲前其板件不發(fā)生局部屈曲,即局部屈曲臨界應(yīng)力不低于整體屈曲臨界應(yīng)力(常稱作等穩(wěn)定性準則)。P42862、在進行實腹式鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件時,應(yīng)進行如下內(nèi)容計算:強度驗算、平面內(nèi)穩(wěn)定性驗算、平面外穩(wěn)定性驗算、局部穩(wěn)定性驗算和剛度驗算。P442-44363、鋼板梁是由鋼板、角鋼等通過焊接或鉚接而組成的工字形截面梁,適用于跨徑較大或彎矩較大的場合,是一種應(yīng)用很廣的受彎構(gòu)件。P45364、當荷載增加到某一數(shù)值,梁不能再繼續(xù)保持其原來的穩(wěn)定平衡狀態(tài),在這種情況之下,即使受到非常小的干擾力,也會使梁發(fā)生顯著的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn),而且當這種干擾力消失之后,它也不能再恢復(fù)原來的位置和形狀,通常將這種彎扭屈曲現(xiàn)象稱為梁的整體失穩(wěn)。P45665、提高鋼板梁整體穩(wěn)定性有效的措施有:在梁的跨中增設(shè)受壓翼緣的側(cè)向支承點,以縮短其自由長度,或者增加受壓翼緣的寬度以提高其側(cè)向抗彎剛度,或者采用箱形截面、設(shè)置橫隔、橫聯(lián)等以增加其抗扭剛度。P45766、鋼板梁的局部失穩(wěn)可能出現(xiàn)以下情況:梁的翼緣在均勻壓力作用下發(fā)生局部失穩(wěn);靠近梁支座的腹板主要承受剪力,可能在剪應(yīng)力作用下發(fā)生局部剪切失穩(wěn);跨中的腹板可能在彎曲應(yīng)力作用下發(fā)生局部彎曲失穩(wěn);腹板還可能在局部豎向壓應(yīng)力作用下失穩(wěn)。P45967、抗剪鍵是保證鋼-混凝土組合梁整體工作的關(guān)鍵。機械結(jié)合的抗剪連接件常用的有以下三種:鋼筋連接件,型鋼連接件和栓釘。P47768、鋼管混凝土構(gòu)件常見的受力模式有三種:僅施加到核心混凝土上、鋼管與混凝土共同受力、鋼管先于核心混凝土承受預(yù)壓應(yīng)力。P48669、實腹式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件受壓時整體失穩(wěn)的破壞形態(tài)主要有:彎扭屈曲、彎曲屈曲、扭轉(zhuǎn)屈曲。
70、影響鋼管混凝土框架柱極限承載能力的主要因素有:長細比、偏心率、柱端的約束條件、沿柱身的彎矩梯度。P49081、結(jié)構(gòu)計算:應(yīng)重點掌握單筋矩形正截面承載力計算、受彎構(gòu)件斜截面抗剪計算、軸心受壓構(gòu)件承載力計算、大偏心受壓構(gòu)件對稱配筋計算、鋼結(jié)構(gòu)焊縫連接節(jié)點計算和螺栓連接節(jié)點計算的基本步驟和相關(guān)計算公式。
第三篇:結(jié)構(gòu)設(shè)計原理小結(jié)
ec--混凝土彈性模量;
efc--混凝土疲勞變形模量;
es--鋼筋彈性模量;
c20--表示立方體強度標準值為20n/mm2的混凝土強度等級;
f'cu--邊長為150mm的施工階段混凝土立方體抗壓強度;
fcu,k--邊長為150mm的混凝土立方體抗壓強度標準值;
fck,fc--混凝土軸心抗壓強度標準值,設(shè)計值;
ftk,ft--混凝土軸心抗拉強度標準值,設(shè)計值;
f'ck,f'tk--施工階段的混凝土軸心抗壓,軸心抗壓拉強度標準值;
fyk,fptk--普通鋼筋,預(yù)應(yīng)力鋼筋強度標準值;
fy,f'y--普通鋼筋的抗拉,抗壓強度設(shè)計值;
fpy,f'py--預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉,抗壓強度設(shè)計值。
第2.2.2條 作用,作用效應(yīng)及承載力
n--軸向力設(shè)計值;
nk,nq--按荷載效應(yīng)的標準組合,準永久組合計算的軸向力值;
np--后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力;
np0--混凝土法向預(yù)應(yīng)力等于零時預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力;
nu0--構(gòu)件的載面軸心受壓或軸心受拉承載力設(shè)計值;
nux,nuy--軸向力作用于x軸,y軸的偏心受壓或偏心受拉承載力設(shè)計值;
m--彎矩設(shè)計值;
mk,mq--按荷載效應(yīng)的標準組合,準永久組合計算的彎矩值;
mu--構(gòu)件的正截面受彎承載力設(shè)計值;
mcr--受彎構(gòu)件的正截面開裂彎矩值;
t--扭矩設(shè)計值;
v--剪力設(shè)計值;
vcs--構(gòu)件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承載力設(shè)計值;
fl--局部荷載設(shè)計值或集中反力設(shè)計值;
σck,σcq--荷載效應(yīng)的標準組合,準永久組合下抗裂驗算邊緣的混凝土法向應(yīng)力;
σpc--由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力;
σtp,σcp--混凝土中的主拉應(yīng)力,主壓應(yīng)力;
σfc,max,σfc,min--疲勞驗算時受拉區(qū)或受壓區(qū)邊緣纖維混凝土的最大應(yīng)力,最小應(yīng)力;
σs,σp--正載面承載力計算中縱向普通鋼筋,預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力;
σsk--按荷載效應(yīng)的標準組合計算的縱向受拉鋼筋應(yīng)力或等效應(yīng)力;
σcon--預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力;
σp0--預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處混凝土法向應(yīng)力等于零時的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力;
σpe--預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力;
σl,σ'l--受拉區(qū),受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋在相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失值;
τ--混凝土的剪應(yīng)力;
ωmax--按荷載效應(yīng)的標準組合并考慮長期作用影響計算的最大裂縫寬度。
第2.2.3條 幾何參數(shù)
a,a'--縱向受拉鋼筋合力點,縱向受壓鋼筋合力點至截面近邊的距離;
as,a's--縱向非預(yù)應(yīng)力受拉鋼筋合力點,縱向非預(yù)應(yīng)力受壓鋼筋合力點至截面近邊的距離;
ap,a'p--受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點,受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點至截面近邊的距離;
b--矩形截面寬度,t形,i形截面的腹板寬度;
bf,b'f--t形或i形截面受拉區(qū),受壓區(qū)的翼緣寬度;
d--鋼筋直徑或圓形截面的直徑;
c--混凝土保護層厚度;
e,e'--軸向力作用點至縱向受拉鋼筋合力點,縱向受壓鋼筋合力點的距離;
e0--軸向力對截面重心的偏心距;
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形截面受拉區(qū),受壓區(qū)的翼緣高度;
i--截面的回轉(zhuǎn)半徑;
rc--曲率半徑;
la--縱向受拉鋼筋的錨固長度;
l0--梁板的計算跨度或柱的計算長度;
s--沿構(gòu)件軸線方向上橫向鋼筋的間距,螺旋筋的間距或箍筋的間距;
x--混凝土受壓區(qū)高度;
第四篇:結(jié)構(gòu)設(shè)計原理-2007答案
試題名稱:404結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(A)
2007年碩士研究生入學(xué)考試試題
試題名稱:404結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(A)
一、名詞解釋(每小題6分, 共54分)
1.混凝土在荷載長期作用下產(chǎn)生隨時間而增長的變形稱為徐變,當應(yīng)力≤0.5R0a時,為線性徐變
2.結(jié)構(gòu)的安全性,適用性,耐久性這三者總稱為可靠性
3.將鋼筋和受壓區(qū)混凝土兩種材料組成的實際截面換算成一種抗壓性能相同的假想材料組成的勻質(zhì)截面為換算截面
4.超過這種極限狀態(tài)而導(dǎo)致的破壞,是指允許結(jié)構(gòu)物發(fā)生局部損壞,而對已發(fā)生就不破壞結(jié)構(gòu)的其余部分,應(yīng)該具有適當?shù)目煽慷龋芾^續(xù)承受降低了的設(shè)計荷載。
5.構(gòu)件的受力表面上僅有部分面積承受壓力時,稱為局部承壓。
6.砌體是由不同形狀和尺寸的磚、石及混凝土塊材通過砂漿等膠結(jié)料按一定的砌筑規(guī)則砌筑而成的滿足構(gòu)件既定尺寸和形狀的受力整體。
7.當配筋率超過一定值,受壓區(qū)混凝土壓碎,受拉鋼筋未屈服的梁。
8.按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力度λ是由預(yù)加力大小確定的消壓彎矩M0與外荷載彎矩M的比值
9.梁高與跨徑相差不大的梁;計算時除了考慮彎曲變形外,還須考慮剪切變形的影響
10、鋼筋與混凝土由于受變形差(相對滑移)沿鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力。
二、簡答題(每小題10分, 共40分)
1、答:內(nèi)部因素:混凝土強度,滲透性,混凝土強度標號,水泥品種,等級,用量,外加劑用量。外部因素:溫度,CO2含量,考慮問題:凍融破壞,堿集料,侵蝕性介質(zhì)腐蝕(SO+,H+,海水,鹽類結(jié)晶型腐蝕),機械磨損,混凝土炭化,鋼筋銹蝕等。
2、答:應(yīng)考慮的因素:大氣侵蝕因素,其他環(huán)境因素作用,及保證鋼筋和混凝土有良好的粘結(jié)性。
3、答:不能再增加荷載,因為裂縫截面出的受拉鋼筋已經(jīng)屈服,因此其拉力保持為常值;裂縫截面出受拉區(qū)大部分混凝土已經(jīng)推出工作,受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力曲線圖形比較豐滿,有上升端曲線,也有下江段曲線;由于裂縫開展使得截面內(nèi)力臂略有增加,故截面彎矩也
略有增加;彎矩—曲率關(guān)系為接近與水平直線的曲線,截面承載能力沒有明顯變化。
4、答:受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)力對受力性能的影響:減小構(gòu)件豎向剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力,提高結(jié)構(gòu)的剛度,減小重復(fù)荷載的應(yīng)力幅值。
受壓區(qū)施加預(yù)應(yīng)力對受力性能的影響:對跨度較大的構(gòu)件,為滿足運輸、安裝過程中的受力要求,有時需在使用階段的受壓區(qū)設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋。不利影響:抗裂性和承載能力均下降。
5、答:鋼材破壞的兩種形式:塑性破壞和脆性破壞。
對結(jié)構(gòu)安全的影響:塑性破壞由于變形過大,超過了鋼材可能的應(yīng)變能力而產(chǎn)生,由于有較大的塑性變形發(fā)生且變形持續(xù)時間較長,容易即使發(fā)現(xiàn)而采取措施給予補救,對結(jié)構(gòu)安全影響?。淮嘈云茐氖峭蝗话l(fā)生的沒有明顯的預(yù)兆,因而無法及時察覺和采取補救措施,一旦發(fā)生則可能導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,與塑性破壞相比較,其后果嚴重,危險性較大。
6、全預(yù)應(yīng)力混凝土簡支受彎構(gòu)件的主要設(shè)計步驟:
(1)根據(jù)設(shè)計要求,參照已有設(shè)計的圖紙和資料,選定構(gòu)件的截面型式與相應(yīng)尺
寸。
(2)根據(jù)結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的荷載組合,計算控制截面最大的設(shè)計彎矩和剪力。
(3)根據(jù)正截面抗彎要求和已初定的混凝土截面尺寸,估算預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量并
進行合理布置
試題名稱:404結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(A)
(4)計算主梁截面幾何特性
(5)計算預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力,估算各項合理損失并計算各階段相應(yīng)的有效
預(yù)應(yīng)力
(6)進行施工和使用階段的應(yīng)力驗算
(7)進行正截面、斜截面強度驗算
(8)進行主梁的變形計算
(9)進行錨端局部承受計算與錨固區(qū)設(shè)計
7、。
8、。
三、敘述題
3、答:鋼筋混凝土受彎構(gòu)件縱向受拉鋼筋的彎起位置的確定,應(yīng)考慮正截面抗彎強度、斜截面抗彎強度和斜截面抗剪強度三方面的問題。其中正截面抗彎強度通過計算滿足Mj?Mu保證安全;斜截面抗彎強度通過構(gòu)造保證其安全性,即彎起點距鋼筋充分利用點的距離?0.5h0;斜截面抗剪通過計算滿足Qj?Qu保證其受力的安全性。
4、答:復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強度有二向應(yīng)力狀態(tài)、三向應(yīng)力狀態(tài)、法向應(yīng)力和剪應(yīng)力復(fù)合后的強度。(5分)
在二向應(yīng)力狀態(tài)中雙向受拉兩應(yīng)力相互影響不大,雙向受壓混凝土強度要比單向受強度提高27%,拉壓復(fù)合時混凝土的強度將會降低。法向應(yīng)力和剪應(yīng)力復(fù)合狀態(tài)下,由于剪應(yīng)力的存在,混凝土的抗壓強度將低于單軸向抗壓強度。三向應(yīng)受壓狀態(tài)下,混凝土的抗壓強度將大為提高,比單向受強度提高6~7倍。(5分)
在設(shè)計中采用受壓柱中配置箍筋和鋼管混凝土柱以及抗剪鋼筋與預(yù)應(yīng)力筋等滿足這些特性。(5分)
5、答:受彎構(gòu)件中,箍筋主要幫助混凝土抗剪,抑制裂縫開展和延伸,固定縱向鋼筋并與其組成骨架。形式主要有:雙肢開口式、雙肢封閉式、四肢封閉式。
受壓構(gòu)件中,有普通箍筋和螺旋箍筋,普通箍筋的主要作用是防止縱向鋼筋局部壓屈,并與縱向鋼筋形成鋼筋骨架便于施工,螺旋箍筋的作用是使截面核心混凝土成為約束混凝土,從而提高構(gòu)件的強度和延性。
受扭構(gòu)件中,箍筋的作用是直接抵抗主拉應(yīng)力,限制裂縫的開展,其形式必須采取封閉式。
6、答: 因為軸心受壓構(gòu)件的承載力雖然主要由混凝土負擔,但設(shè)置縱向鋼筋一方面可以協(xié)助混凝土受壓以減少構(gòu)件截面尺寸,另一方面可以承受可能存在的不大的彎矩,防止構(gòu)件的突然脆性破壞。
要求對配筋率不易過大,因為隨著荷載持續(xù)時間的增長,混凝土壓應(yīng)力增大,鋼筋壓應(yīng)力增大,一開始變化快,以后逐步趨于穩(wěn)定,其中,混凝土的壓應(yīng)力變化幅度較小,鋼筋應(yīng)力變化幅度大,在發(fā)生混凝土徐變時,混凝土與鋼筋之間仍有粘結(jié)力,兩者的變形不能協(xié)調(diào),造成實際上混凝土受拉而鋼筋受壓,若縱向鋼筋配筋率過大,可能使混凝土的拉應(yīng)力達到其抗拉強度后而拉裂,會出現(xiàn)若干與軸線垂直的貫通裂縫,故在設(shè)計中全部受壓鋼筋配筋率不易超過3—5%,若很小時縱筋對構(gòu)件承載力影響很小,接近素混凝土,徐變使混凝土的應(yīng)力降低很多,縱筋將起不到防止脆性破壞的緩沖作用,同時為了承受可能存在的較小彎矩,以及混凝土收縮,溫變引起的拉應(yīng)力規(guī)定不小于0.2%。
第五篇:802-《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》
適用專業(yè)代碼:081406、085213
適用專業(yè)名稱:橋梁與隧道工程
課程編號:802課程名稱:結(jié)構(gòu)設(shè)計原理
一、考試的總體要求
考察學(xué)生對結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的基礎(chǔ)知識及概念的掌握程度:包括鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、圬工、鋼結(jié)構(gòu)及組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特性及設(shè)計計算方法,對實際工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件獨立進行設(shè)計驗算,運用基本原理和實驗研究解決工程實際問題的能力等。
二、考試內(nèi)容及比例
1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。要求掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念和受力構(gòu)件的強度、剛度計算原理,熟悉極限狀態(tài)法設(shè)計的基本概念和現(xiàn)行公路混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范,了解深梁的破壞形態(tài)及計算。試題比例約為25%。
2、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。要求掌握預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念和受彎構(gòu)件的設(shè)計與計算原理,熟悉部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件受力特點及設(shè)計計算方法,了解其它預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。試題比例約為25%。
3、圬工結(jié)構(gòu)。要求掌握磚、石及混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念,熟悉受壓構(gòu)件的強度計算,了解其它受力構(gòu)的強度計算。試題比例約為5%。
4、鋼結(jié)構(gòu)。熟悉鋼結(jié)構(gòu)中材料與結(jié)構(gòu)的基本特性、失效類型及控制措施,要求掌握鋼結(jié)構(gòu)連接和基本構(gòu)件的受力特性與設(shè)計計算方法,以及現(xiàn)行公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。試題比例約為30%。
5、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。要求掌握鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)基本概念、受力特性,熟悉鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的計算原理,了解鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計規(guī)定。試題比例約為15%。
三、試卷類型及比例
1、選擇題10%
2、簡答題30%
3、論述題30%
4、計算題30%
四、考試形式及時間
考試形式為閉卷筆試,考試時間為3小時左右。
五、主要教材及參考書目
1、《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》(第二版)人民交通出版社,葉見曙等主編,2005.5.2、中華人民共和國行業(yè)標準.《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG D62-2004),人民交通出版社,2004.3、中華人民共和國行業(yè)標準.《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(JTJ 025-86),人民交通出版社,1986.4、中華人民共和國行業(yè)標準.公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004).北京: 人民交通出版社,2004.5、中華人民共和國行業(yè)標準.公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D61-2005).北京: 人民交通出版社,2005.6、沈祖炎 等.鋼結(jié)構(gòu)基本原理.北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2008.7、聶建國 等.鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu).北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2005.