word版可編輯-結構設計原理習題集精心整理(更新版)

　　

【正文】 側混凝土可能先達到極限壓應變而破壞。 6）當時，計算：近似取x=則 (114)式中 ___軸向壓力作用點至鋼筋合力點之間的距離 (115)若求出的受拉鋼筋，需按配置受拉鋼筋。 （4）大偏心受壓構件的計算1）判別大、小偏心受壓；在公式e0＜h/30時， 取e0=h/30； (14) (15) (16)_____截面應變對截面曲率的影響系數，當＞1時，取=1； _____構件長細比對截面曲率的影響系數，當l0/h≤15時，取=1。 3）細長柱。 2）受壓破壞小偏心受壓破壞。其中矩形截面最為常見，截面高度h大于600mm的偏心受壓構件多采用工字型或箱型截面，圓截面主要用于柱式墩臺、樁基礎中。 《公路橋規》規定，純扭構件的箍筋配筋率應滿足： （520） 縱向受力鋼筋配筋率應滿足： （521） 式中符號意義與式（513）相同53 受彎、剪、扭共同作用的構件箍筋和縱筋最小配筋率在《公路橋規》中是如何規定的？答：縱筋受力鋼筋的配筋率不應小于受彎構件縱向受力鋼筋最小配筋率與受剪扭構件縱向受力鋼筋最小配筋率之和，如配置在截面彎曲受拉邊的縱向受力鋼筋，其截面面積不應小于按受彎構件受拉鋼筋最小配筋率計算出的面積與按受扭縱向鋼筋最小配筋計算并分配到彎曲受拉邊的面積之和。52 受扭構件設計時，怎樣避免出現少筋構件和完全超筋構件?什么情況下可不進行剪、扭承載力計算而僅按構造配置抗剪、扭鋼筋? 答：1）抗扭配筋的上限值。在剪跨比適中的連續梁中，當荷載增加到一定程度時，將首先在正，負彎矩較大的區段內出現垂直裂縫。不需要點：鋼筋的強度不被需要的點。 45 試解釋下列術語：剪跨比：剪跨比是一個無量綱常數，用m=M/Vho表示，此處M和V分別為剪壓區段的某個豎直截面的彎矩和剪力。斜拉破壞發生于剪跨比較大（m3）情況下；剪壓破壞發生于1=m=3的情況下；斜壓破壞發生于剪跨比較小（m1）的情況下。對連續梁各中間跨正彎矩區段，；邊跨正彎矩區段，；各中間支點負彎矩區段。因此，常將梁、板的配筋率設計在上述范圍之內。 式（416）即為受彎構件最大配筋率的計算公式。平截面假定是材料力學中的一個變形假設。未能充分利用混凝土的抗壓強度。隨著裂縫的開展，壓區混凝土塑性變形也不完全服從彈性勻質梁所具有的比例關系。第Ⅱ階段末：鋼筋拉應變達到屈服時的應變值，表示鋼筋應力達到其屈服強度，第Ⅱ階段結束。第Ⅰ階段：梁混凝土全截面工作，混凝土的壓應力和拉應力基本上都呈三角形分布。架立鋼筋和沿梁高的兩側面呈水平方向布置的水平縱向鋼筋，均為梁內構造鋼筋。梁內的鋼筋常常采用骨架形式，一般分為綁扎鋼筋骨架和焊接鋼筋骨架兩種形式。答：鋼筋混凝土板的鋼筋布置特點：單向板內主鋼筋沿板的跨度方向(短邊方向)布置在板的受拉區，鋼筋數量由計算決定。2)材料強度的設計值:材料強度的設計值是材料強度標準值除以材料性能分項系數后的值。3.“破壞——安全”極限狀態。結構的可靠性為結構的安全性，適用性和耐久性三者的總稱。此后應變比應力增加快，達到b點進入屈服階段，即應力不增加，應變卻繼續增加很多，應力應變曲線圖形接近水平線，稱為屈服臺階（或流幅）。⑤應力水平越高，徐變越大。 式中　—— 混凝土劈裂抗拉強度（MPa）；P—— 破壞荷載（N）；A—— 試件劈裂面面積（mm2）。答： 混凝土立方體抗壓強度是按規定的標準試件和標準試驗方法得到的混凝土強度基本代表值。鋼筋混凝土梁承受的荷載較大時，梁的受拉區會出現裂縫。混凝土軸心抗壓強度（棱柱體抗壓強度）：按照與立方體試件相同條件下制作和試驗方法所得的棱柱體試件的抗壓強度值，稱為混凝土軸心抗壓強度，用符號表示。非線性徐變就是 時間和變形量成正比 比例為某一變量。混凝土徐變的主要原因是在荷載長期作用下，混凝土凝膠體中的水分逐漸壓出，水泥石逐漸發生粘性流動，微細空隙逐漸閉合，結晶體內部逐漸滑動，微細裂縫逐漸發生等各種因素的綜合結果。《公路橋規》規定使用的普通熱軋鋼筋有哪些強度級別跟強度等級代號如下表：品種強度等級直徑屈服強度外形強度級別光圓鋼筋ⅠR235(HPB235)820235帶肋鋼筋ⅡHRB335650335ⅢHRB400650400KL400(RRB400)8404001什么是鋼筋和混凝土之間粘結應力和粘結強度？為保證鋼筋和混凝土之間有足夠的粘結力要采取哪些措施？答：鋼筋混凝土結構中，鋼筋和混凝土之間具有足夠的粘結強度，能承受由于變形差（相對滑移）沿鋼筋與混凝土接觸面上產生的剪應力，通常稱這種剪應力為粘結應力。當結構的使用年限超過設計基準期時，表明它的失效概率可能會增大，不能保證其目標可靠指標，但不等于結構喪失所要求的功能甚至報廢。25 我國《公路橋規》規定結構設計哪三種情況？答：我國《公路橋規》規定結構設計的三種情況：持久情況、短暫情況和偶然情況。 可變作用的準永久值指在設計基準期間，可變作用超越的總時間約為設計基準期一半的作用值。《公路橋規》規定，行車道板內分布鋼筋直徑不小于8mm，其間距應不大于200mm，％。在同一根梁內主鋼筋宜用相同直徑的鋼筋，當選用兩種以上直徑的鋼筋時，為了便于施工識別，直徑間應相差2mm以上。33為什么鋼筋要有足夠的混凝土保護層厚度？鋼筋的最小混凝土保護層厚度的選擇應考慮哪些因素？答：1）設置保護層 是為了保護鋼筋不直接受到大氣的侵蝕和其它環境因素作用們也是為了保證鋼筋和混凝土有良好的粘結。第Ⅰ階段末：混凝土受壓區的應力基本上仍是三角形分布。第Ⅲ階段末：這時，截面受壓上邊緣的混凝土壓應變達到其極限壓應變值，壓應力圖呈明顯曲線形，并且最大壓應力已不在上邊緣而是在距上邊緣稍下處，這都是混凝土受壓時的應力—應變圖所決定的。換句話說當縱向配筋率適中時，縱向鋼筋的屈服先于受壓區混凝土被壓碎，梁是因鋼筋受拉屈服而逐漸破壞的，破壞過程較長，有一定的延性，稱之為適筋破壞 ，相應的梁稱為適筋梁。 (3)37同時，它為鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力計算提供了變形協調的集合關系，可加強計算方法的邏輯性和條理性，使計算公式具有更明確的物理意義。下面分別推導有明顯屈服點鋼筋和無明顯屈服點鋼筋配筋受彎構件相對界限受壓區高度ξb的計算公式。當ξξb時，受拉鋼筋不屈服，為超筋構件。ξb求出后，可以求出適筋受彎構件截面最大配筋率的計算公式。310 在什么情況下可采用鋼筋混凝土雙筋截面梁? 為什么雙筋截面梁一定要采用封閉式箍筋？ 截面受壓區的鋼筋設計強度是如何確定的？答：當截面承受的彎矩組合設計值Md較大，而截面尺寸收到使用條件限制或混凝土強度又不宜提高的情況下，又出現ξξ b 而承載力不足時，則可改用雙筋截面。當h(h)/b(h)1/3時，取（b+6h(h)+h’(f)）。答：破壞形態有：斜拉破壞，剪壓破壞，斜壓破壞。44 為什么把圖412稱為“腹筋初步設計計算圖”？答：考慮到梁支座處的支承反力較大以及縱向受拉鋼筋的錨固要求，《公路橋規》規定，在鋼筋混凝土梁的支點處，應至少有兩根并且不少于總數1/5的下層受拉主鋼筋通過。在這種破壞形態中，先出現垂直裂縫和幾條微細的斜裂縫，當荷載增大到一定程度時，其中一條形成臨界斜裂縫，這條臨界斜裂縫雖向斜上方延伸，但仍保留一定的剪壓區混凝土截面而不裂通，直到斜裂縫頂端壓區的混凝土在剪應力和壓應力共同作用下被壓碎而破壞。46 鋼筋混凝土抗剪承載力復核時，如何選擇復核截面？答：《公路橋規》規定，在進行鋼筋混凝土簡支梁斜截面抗剪承載力復合時，其復合位置應按照下列規定選取：（1）距支座中心h/2（梁高一半）處的截面；（2）受拉區彎起鋼筋彎起處的截面，以及錨于受拉區的縱向鋼筋開始不受力處的截面；（3）鋼筋數量或間距有改變處的截面；（4）梁的肋板寬度改變處的截面。第5章 受扭構件承載力計算51 鋼筋混凝土純扭構件有哪幾種破壞形式？鋼筋配置量是如何影響純扭構件的破壞形式？答：破壞形式：1）少筋破壞；2）多筋破壞；3）超筋破壞；4）部分超筋破壞。因此，《公路橋規》規定鋼筋混凝土矩形截面純扭構件的截面尺寸應符合式（518）要求： （） (518)式中 ——扭矩組合設計值（）。2）穩定系數φ就是長柱失穩破壞時的臨界承載力PL與短柱壓壞時的軸心力PS的比值，表示長柱承載力降低的程度。72簡述鋼筋混凝土偏心受壓構件的破壞形態和破壞類型。在相對偏心距e0/h較大，且受拉鋼筋配置得不太多時，會發生這中破壞形態。實際偏心距是隨荷載的增大而非線性增加，構件控制截面最終仍然是由于截面中材料達到其強度極限而破壞，屬材料破壞。答：不對稱配筋矩形截面偏心受壓構件正截面計算和截面復核。基本公式中有三個未知數，即As、故無唯一解。對于l0/h≤8的矩形截面短柱，可不考慮縱向彎曲的影響，取=1；當＞，可按大偏心受壓構件設計；當時，可按小偏心受壓構件設計。則 (119) ，此時為偏于安全，計算時，取。此外，偏心受壓構件中還存在著一定的剪力，可由箍筋負擔。當構件驗算不滿足要求時，必須按照承載能力極限狀態要求對已設計好的構件進行修正、調整，直至滿足兩種極限狀態的設計要求。內部因素主要有混凝土的強度、滲透性、保護層厚度、水泥品種、等級和用量、外加劑用量等；外部條件則有環境溫度、濕度、CO2含量等。大量試驗證明，這樣的配筋措施能使局部承壓的抗裂性和極限承載能力有顯著提高。 《公路橋規》預應力混凝土構件分為全預應力混凝土和部分預應力混凝土。（5）預應力可作為結構構件連接的手段，促進了橋梁結構新體系與施工方法的發展。先張法施工工序簡單，預應力鋼筋靠粘結力自錨，臨時固定所用的錨具（一般稱為工具式錨具或夾具）可用重復使用，因此大批量生產先張法構件比較經濟，質量也比較穩定。在澆筑混凝土之前，將波紋管按預應力鋼筋設計位置，綁扎于與箍筋焊接的鋼筋托架上，再澆筑混凝土，結硬后即可形成穿束的孔道。~。 12101211預應力混凝土結構對所使用的預應力鋼筋有何要求？公路梁中常用的預應力鋼筋有哪些？答：預應力混凝土結構對鋼筋的要求：1）強度要高。鋼絞線是由3或7根高強鋼絲扭結而成并經消除內應力后的盤卷狀鋼絲束。第13章 預應力混凝土受彎構件的設計與計算131 預應力混凝土受彎構件在施工階段和使用階段的受力有何特點？答：1）施工階段。2）使用階段。5）預應力可作為結構構建連接的手段，促進了橋梁結構新體系與施工方法的發展。摩擦損失主要管道的彎曲和管道位置偏差引起的。當停止升溫養護時，混凝土已與鋼筋粘結在一起，鋼筋和混凝土將同時隨溫度變化而共同伸縮，因養護升溫所降低的應力已不可恢復，于是形成溫差應力損失。 6）混凝土收縮和徐變引起的應力損失。5）彎起角度的確定：從減小曲線預應力鋼筋預拉時摩擦阻應力損失出發，彎起角度θP不宜大于200。按膠結料不同分為：無塑性摻料的水泥砂漿、有塑性摻料的水泥砂漿、石灰砂漿。16816916101611