簡答題結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí)資料知識點_第1頁
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文檔簡介

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí)資料第一篇 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)第一章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料的物理力學(xué)性能一、學(xué)習(xí)目的本章介紹了鋼筋混凝土的基本概念,分別從強度、變形等方面闡述了組成鋼筋混凝土材料的混凝土和鋼筋的特性,并對鋼筋及混凝土共同作用機理作了簡要說明。學(xué)習(xí)本章的目的是使讀者認識并熟悉鋼筋混凝土材料,了解它們的工作性能,能在工作中正確的使用它們。本課程的主要內(nèi)容取材于我國現(xiàn)行的公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTJ D60-2004)、公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D61-2005)、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)、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(JTJ 025-86)。

2、習(xí)慣上將上述設(shè)計規(guī)范統(tǒng)稱為公路橋規(guī)。二、學(xué)習(xí)重點 在本章的學(xué)習(xí)中應(yīng)注意以下幾個方面的問題:(1)混凝土的強度指標有哪些,以及獲得它們的方法;(2)混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線,彈性模量的取值方法;(3)混凝土收縮、徐變的概念及特性;(4)兩類鋼材的變形及強度特征;(5)錨固長度的意義;(6)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對混凝土及鋼筋的基本要求。三、復(fù)習(xí)題(一)填空題1、在鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋的作用是 替混凝土受拉 或 協(xié)助混凝土受壓 。2、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 。3、混凝土的變形可分為兩類: 受力變形 和 體積變形 。4、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用的鋼筋,不

3、僅要 強度高 ,而且要具有良好的 塑性 、 可焊性 ,同時還要求及混凝土有較好的 粘結(jié)性能 。5、影響鋼筋及混凝土之間粘結(jié)強度的因素很多,其中主要為 混凝土強度 、 澆筑位置 、 保護層厚度 及 鋼筋凈間距 。6、鋼筋和混凝土這兩種力學(xué)性能不同的材料能夠有效地結(jié)合在一起共同工作,其主要原因是: 鋼筋和混凝土之間具有良好的粘結(jié)力、 鋼筋和混凝土的溫度線膨脹系數(shù)接近 和 混凝土對鋼筋起保護作用 。7、混凝土的變形可分為混凝土的 受力變形 和混凝土的 體積變形 。其中混凝土的徐變屬于混凝土的 受力 變形,混凝土的收縮和膨脹屬于混凝土的 體積 變形。(二)判斷題1、素混凝土的承載能力是由混凝土的抗壓強

4、度控制的。【】2、混凝土強度愈高,應(yīng)力應(yīng)變曲線下降愈劇烈,延性就愈好?!尽?、線性徐變在加荷初期增長很快,一般在兩年左右趨以穩(wěn)定,三年左右徐變即告基本終止。【】4、水泥的用量愈多,水灰比較大,收縮就越小。【】5、鋼筋中含碳量愈高,鋼筋的強度愈高,但鋼筋的塑性和可焊性就愈差。【】(三)名詞解釋1、混凝土的立方體強度我國公路橋規(guī)規(guī)定以每邊邊長為150mm的立方體試件,在202的溫度和相對濕度在90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護28天,依照標準制作方法和試驗方法測得的抗壓極限強度值(以MPa計)作為混凝土的立方體抗壓強度,用符號2、混凝土的徐變在荷載的長期作用下,混凝土的變形將隨時間而增加,亦即在應(yīng)力不變的

5、情況下,混凝土的應(yīng)變隨時間繼續(xù)增長,這種現(xiàn)象被稱為混凝土的徐變。3、混凝土的收縮混凝土在空氣中結(jié)硬時體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土的收縮。(四)簡答題1、簡述混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線的三個階段?答:在上升段,當應(yīng)力小于0.3倍的棱柱體強度時,應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系接近直線變化,混凝土處于彈性工作階段。在應(yīng)力大于等于0.3倍的棱柱體強度后,隨著應(yīng)力增大,應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系愈來愈偏離直線,任一點的應(yīng)變可分為彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變兩部分。原有的混凝土內(nèi)部微裂縫發(fā)展,并在孔隙等薄弱處產(chǎn)生新的個別的微裂縫。當應(yīng)力達到0.8倍的棱柱體強度后,混凝土塑性變形顯著增大,內(nèi)部微裂縫不斷延伸擴展,并有幾條貫通,應(yīng)力應(yīng)變曲線斜率急劇減小。當應(yīng)力達

6、到棱柱體強度時,應(yīng)力應(yīng)變曲線的斜率已接近于水平,試件表面出現(xiàn)不連續(xù)的常見裂縫。在下降段,到達峰值應(yīng)力后,混凝土的強度并不完全消失,隨著應(yīng)力的減少,應(yīng)變?nèi)匀辉黾樱€下降坡度較陡,混凝土表面裂縫逐漸貫通。在收斂段,在反彎點之后,應(yīng)力下降的速度減慢,趨向于穩(wěn)定的殘余應(yīng)力。表面縱向裂縫把混凝土棱柱體分成若干個小柱,荷載由裂縫處的摩擦咬合力及小柱體的殘余強度所承受。2、簡述混凝土發(fā)生徐變的原因?答:在長期荷載作用下,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。第二章 結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計計算的原則一、學(xué)習(xí)目的本章主要介紹

7、了關(guān)于公路橋規(guī)的計算原則,即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)計算原則,這是公路橋涵設(shè)計的基本準則。計算理論發(fā)展階段:以彈性理論為基礎(chǔ)的容許應(yīng)力計算法考慮鋼筋混凝土塑性性能的破壞階段計算法半經(jīng)驗、半概率的“三系數(shù)”極限狀態(tài)設(shè)計法(荷載系數(shù)、材料系數(shù)、工作條件系數(shù))以結(jié)構(gòu)可靠性理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計法(又分為三個水準:水準半概率設(shè)計法,水準近似概率設(shè)計方法,水準全概率設(shè)計法)。公路橋規(guī)采用的是以結(jié)構(gòu)可靠性理論為基礎(chǔ)的近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法,其概率反映在荷載組合及材料取值等方面。學(xué)習(xí)本章的目的是為了使讀者了解設(shè)計規(guī)范的要求及原則。二、學(xué)習(xí)重點 本章的學(xué)習(xí)重點為設(shè)計方法的演變過程,從容許應(yīng)力法

8、到考慮塑性性能的破壞階段計算方法到極限狀態(tài)法;兩類極限狀態(tài)的基本含義;材料強度取值的方法,特別注意個類強度的區(qū)別及聯(lián)系;結(jié)合公路橋規(guī)了解荷載分類及荷載組合的形式。三、復(fù)習(xí)題 (一)填空題1、結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的,就是要使所設(shè)計的結(jié)構(gòu),在規(guī)定的時間內(nèi)能夠在具有足夠 可靠性 性的前提下,完成 全部功能 的要求。2、結(jié)構(gòu)能夠滿足各項功能要求而良好地工作,稱為結(jié)構(gòu) 可靠 ,反之則稱為 失效 ,結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)是處于可靠還是失效的標志用 極限狀態(tài) 來衡量。3、國際上一般將結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為三類: 承載能力極限狀態(tài) 、 正常使用極限狀態(tài) 和“破壞一安全”極限狀態(tài) 。4、正常使用極限狀態(tài)的計算,是以彈性理論或塑性理論

9、為基礎(chǔ),主要進行以下三個方面的驗算: 應(yīng)力計算 、 裂縫寬度驗算 和 變形驗算 。5、公路橋涵設(shè)計中所采用的荷載有如下幾類: 永久荷載 、 可變荷載 和 偶然荷載 。6、結(jié)構(gòu)的 安全性 、 適用性 和 耐久性 通稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。7、作用是指使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形、應(yīng)力和應(yīng)變的所有原因,它分為 直接 作用和 間接 作用兩種。 直接作用 是指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力如汽車、人群、結(jié)構(gòu)自重等, 間接作用 是指引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的原因,如地震、基礎(chǔ)不均勻沉降、混凝土收縮、溫度變化等。8、結(jié)構(gòu)上的作用按其隨時間的變異性和出現(xiàn)的可能性分為三類: 永久作用(恒載) 、可變作用 和 偶然作用 。9

10、、我國公路橋規(guī)根據(jù)橋梁在施工和使用過程中面臨的不同情況,規(guī)定了結(jié)構(gòu)設(shè)計的三種狀況: 持久 狀況、 短暫 狀況和 偶然 狀況。10、公路橋規(guī)根據(jù)混凝土立方體抗壓強度標準值進行了強度等級的劃分,稱為混凝土強度等級并冠以符號C來表示,規(guī)定公路橋梁受力構(gòu)件的混凝土強度等級有13級,即C20C80,中間以5MPa進級。C50以下為普通強度混凝土,C50及以上混凝土為高強度混凝土。公路橋規(guī)規(guī)定受力構(gòu)件的混凝土強度等級應(yīng)按下列規(guī)定采用:鋼筋混凝土構(gòu)件不應(yīng)低于C20 ,用HRB400、KL400級鋼筋配筋時,不應(yīng)低于 C25 ;預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件不應(yīng)低于 C40 。11、結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計時,針對不同設(shè)計目的所

11、采用的各種作用規(guī)定值即稱為作用代表值。作用代表值包括作用 標準值 、 準永久值 和 頻遇值 。(二)名詞解釋1、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。2、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)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)稱為該功能的極限狀態(tài)。第三章 受彎構(gòu)件正截面承載力計算一、學(xué)習(xí)重點 受彎構(gòu)件正截面承載力計算是全書的重點之一。首先必須掌握受彎構(gòu)件正截面三個工作階段各自的特點,以及不同配筋條件下的破壞形態(tài),弄清、的力學(xué)意義。單筋矩形、雙筋矩形、T形截面正截面承載力計算都應(yīng)以掌握計算圖式為重點,三者的基本計算公式、區(qū)別及聯(lián)系均表現(xiàn)

12、在計算圖式中。計算方法上應(yīng)以靈活運用基本公式為前提,同時注意基本公式的適用條件。構(gòu)造及計算同等重要,必須結(jié)合例題及習(xí)題掌握梁(板)構(gòu)造的一些基本內(nèi)容,如配筋原則、凈保護層、最小凈距等概念。二、復(fù)習(xí)題(一)填空題1、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件常用的截面型式有 矩形 、 T形 和 箱形 等。2、只在梁(板)的受拉區(qū)配置縱向受拉鋼筋,此種構(gòu)件稱為 單筋受彎構(gòu)件 ;如果同時在截面受壓區(qū)也配置受力鋼筋,則此種構(gòu)件稱為 雙筋受彎構(gòu)件 。3、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。4、梁內(nèi)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

13、筋骨架 兩種形式。5、鋼筋混凝土構(gòu)件破壞有兩種類型: 塑性破壞 和 脆性破壞 。6、受彎構(gòu)件正截面承載力計算的截面設(shè)計是根據(jù)截面上的 計算彎矩 ,選定 材料 、確定 截面尺寸 和 配筋 的計算。7、受壓鋼筋的存在可以提高截面的 延性 ,并可減少長期荷載作用下的 變形 。8、將空心板截面換算成等效的工字形截面的方法,是根據(jù) 面積 、 慣性矩 和 形心位置 不變的原則。9、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 。10、工字形、箱形截面以及空心板截面,在正截面承載力計算中均按 T形截面 來處理。(二)判斷題1、判斷一個截面在計算時是否屬于T形截面,不是看截面本身

14、形狀,而是要看其翼緣板是否參加抗壓作用?!尽?、當梁截面承受異號彎矩作用時,可以采用單筋截面?!尽?、少筋梁破壞是屬于塑性破壞?!尽?、水平縱向鋼筋其作用主要是在梁側(cè)面發(fā)生裂縫后,可以減少混凝土裂縫寬度?!尽?、當承受正彎矩時,分布鋼筋應(yīng)放置在受力鋼筋的上側(cè)?!尽浚ㄈ┟~解釋1、控制截面所謂控制截面,在等截面構(gòu)件中是指計算彎矩(荷載效應(yīng))最大的截面;在變截面構(gòu)件中則是指截面尺寸相對較小,而計算彎矩相對較大的截面。2、最大配筋率當配筋率增大到使鋼筋屈服彎矩約等于梁破壞時的彎矩時,受拉鋼筋屈服及壓區(qū)混凝土壓碎幾乎同時發(fā)生,這種破壞稱為平衡破壞或界限破壞,相應(yīng)的配筋率稱為最大配筋率。3、最小配筋率

15、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。備注:最小配筋率是少筋梁及適筋梁的界限。當梁的配筋率由逐漸減小,梁的工作特性也從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)逐漸向素混凝土結(jié)構(gòu)過渡,所以,可按采用最小配筋率的鋼筋混凝土梁在破壞時,正截面承載力等于同樣截面尺寸、同樣材料的素混凝土梁正截面開裂彎矩標準值的原則確定。(四)簡答題1、設(shè)計受彎構(gòu)件時,一般應(yīng)滿足哪兩方面的要求?答:由于彎矩的作用,構(gòu)件可能沿某個正截面(及梁的縱軸線或板的中面正交時的面)發(fā)生破壞,故需進行正截面承載力計算;由于彎矩和剪力的共同作用,構(gòu)件可能沿剪壓區(qū)段內(nèi)的某個斜截面發(fā)

16、生破壞,故還需進行斜截面承載力計算。2、簡述分布鋼筋的作用?答:分布鋼筋的作用是將板面上的荷載作用更均勻的傳布給受力鋼筋,同時在施工中可以固定受力鋼筋的位置,而且用它來分擔混凝土收縮和溫度變化引起的應(yīng)力。3、簡述受彎構(gòu)件正截面工作的三個階段?答:在第一階段梁沒有裂縫,在第二階段梁帶裂縫工作,在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。4、簡述鋼筋混凝土梁的受力特點?答:鋼筋混凝土梁的截面正應(yīng)力狀態(tài)隨著荷載的增大不僅有數(shù)量上的變化,而且有性質(zhì)上的改變,即應(yīng)力分布圖形的改變。不同的受力階段,中和軸的位置及內(nèi)力偶臂是不同的。因此,無論壓區(qū)混凝土的應(yīng)力或是縱向受拉鋼筋的應(yīng)力,不像彈性勻

17、質(zhì)材料梁那樣完全及彎矩成比例。梁的大部分工作階段中,受拉區(qū)混凝土已開裂。隨著裂縫的開展,壓區(qū)混凝土塑性變形的發(fā)展,以及粘結(jié)力的逐漸破壞,均使梁的剛度不斷降低。因此梁的撓度、轉(zhuǎn)角及彎矩的關(guān)系也不完全服從彈性勻質(zhì)梁所具有的比例關(guān)系。5、簡述適筋梁、超筋梁、少筋梁的破壞特征?答:適筋梁的破壞特征是:受拉區(qū)鋼筋首先達到屈服強度,其應(yīng)力保持不變而產(chǎn)生顯著的塑性伸長,直到受壓邊緣混凝土的應(yīng)變達到混凝土的極限壓應(yīng)變時,受壓區(qū)出現(xiàn)縱向水平裂縫,隨之壓碎而破壞。這種梁破壞前,梁的裂縫急劇開展,撓度較大,梁截面產(chǎn)生較大的塑性變形,因而有明顯的破壞預(yù)兆。超筋梁的破壞特征是;破壞時受壓區(qū)混凝土被壓壞,而拉區(qū)鋼筋應(yīng)力遠

18、未達到屈服強度。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點,拉區(qū)的裂縫開展不寬,延伸不高,破壞是突然的,沒有明顯的預(yù)兆。少筋梁的破壞特征是:梁拉區(qū)混凝土一開裂,受拉鋼筋達到屈服,并迅速經(jīng)歷整個流幅二進入強化階段,梁僅出現(xiàn)一條集中裂縫,不僅寬度較大,而且沿梁高延伸很高,此時受壓區(qū)混凝土還未壓壞,裂縫寬度已很寬,撓度過大,鋼筋甚至被拉斷。破壞很突然,少筋梁在橋梁工程中不允許采用。(五)計算題1、已知一鋼筋混凝土單筋矩形截面梁,截面尺寸bh=250mm500mm(h0=455mm),截面處彎矩組合設(shè)計值Md=115KNm,采用C20混凝土()和HRB335級鋼筋()。類環(huán)境條件,安全等級為二級()

19、,。計算所需要的受拉鋼筋的截面面積。解:本題為單筋矩形截面梁截面設(shè)計類型題,請按照以下三個步驟進行計算:第一步:計算截面抵抗矩系數(shù)第二步:計算混凝土受壓區(qū)相對高度其中:=0.2%于是,所需要的受拉鋼筋的截面面積=1054mm22、已知一鋼筋混凝土矩形截面梁,截面尺寸限定為bh=200mm400mm,采用C20混凝土()和HRB335級鋼筋(,),彎矩組合設(shè)計值Md=80KNm。類環(huán)境條件,安全等級為一級(),。試進行配筋計算。解:本題為雙筋矩形截面梁截面設(shè)計的第一種類型題,請按照以下步驟進行計算:說明:在不允許增加梁的截面尺寸和提高混凝土強度等級的情況下,如單筋梁出現(xiàn)超筋,則可采用按雙筋梁進行

20、設(shè)計。受壓鋼筋按一層布置,假設(shè);受拉鋼筋按二層布置,假設(shè),h0=400-65=335mm,彎矩計算值為。第一步:驗算是否需要采用雙筋截面。單筋矩形截面的最大正截面承載力為=9.220033520.56(1-0.50.56)=83.26KNm88 KNm故需要采用雙筋截面。第二步:首先計算單筋梁部分,讓單筋梁充分發(fā)揮作用(即令),求受壓鋼筋的面積 第三步:根據(jù)平衡條件,求受拉鋼筋的截面面積于是,受拉區(qū)所需要的受拉鋼筋總面積是1289mm2。 受壓區(qū)所需要的受壓鋼筋總面積是56.4mm2。3、已知一鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁,其截面尺寸為bh=200mm400mm,采用C30混凝土()和HRB335

21、級鋼筋(,),承受的彎矩組合設(shè)計值,受壓區(qū)已經(jīng)配置了2根直徑為16mm的受壓鋼筋。類環(huán)境條件,安全等級為二級(),。試求受拉鋼筋的面積。解:本題為雙筋矩形截面梁截面設(shè)計的第二種類型題,請按照以下步驟進行計算:受壓鋼筋按一層布置,;受拉鋼筋按二層布置,假設(shè),h0=400-65=335mm,彎矩計算值為。第一步:計算單筋矩形截面的最大正截面承載力為=13.820033520.56(1-0.50.56)=124.89KNm150 KNm故需要采用雙筋截面。第二步:首先計算“鋼筋”梁部分(又稱第二部分截面),求受拉鋼筋的截面面積第三步:計算單筋梁部分(實質(zhì)上為單筋矩形截面截面設(shè)計),求受拉鋼筋截面面積

22、于是,所需要的受拉鋼筋的總面積為4、已知翼緣位于受壓區(qū)的鋼筋混凝土單筋T形簡支梁,其截面尺寸bh=160mm1000mm,承受的跨中截面彎矩組合設(shè)計值,采用C25混凝土()和HRB335級鋼筋(,),類環(huán)境條件,安全等級為一級(),。求受拉鋼筋截面面積。解:本題為第二類T形截面截面設(shè)計類型題,請按照以下步驟進行計算。設(shè)T形截面受拉鋼筋為兩排,取,則。第一步:判別T形截面的類型。故屬于第二類T形截面。第二步:首先計算“翼緣”梁部分(也稱第二部分截面),求受拉鋼筋面積。第三步:計算單筋梁部分(實質(zhì)上為單筋矩形截面截面設(shè)計),求受拉鋼筋截面面積時,截面為 小偏心受壓 破壞。3、鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件

23、按長細比可分為 短柱 、 長柱 和 細長柱 。4、實際工程中最常遇到的是長柱,由于最終破壞是材料破壞,因此,在設(shè)計計算中需考慮由于構(gòu)件側(cè)向撓度而引起的 二階彎矩 的影響。5、試驗研究表明,鋼筋混凝土圓形截面偏心受壓構(gòu)件的破壞,最終表現(xiàn)為 受壓區(qū)混凝土壓碎 。(二)判斷題1、在鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件中,布置有縱向受力鋼筋和箍筋。對于圓形截面,縱向受力鋼筋常采用沿周邊均勻配筋的方式?!尽?、偏心受壓構(gòu)件在荷載作用下,構(gòu)件截面上只存在軸心壓力。【】3、大偏心受壓破壞又稱為受壓破壞?!尽?、小偏心受壓構(gòu)件破壞時,受壓鋼筋和受拉鋼筋同時屈服?!尽?、當縱向偏心壓力偏心距很小時,構(gòu)件截面將全部受壓,中性軸

24、會位于截面以外?!尽浚ㄈ┖喆痤}1、簡述小偏心受壓構(gòu)件的破壞特征?答:小偏心受壓構(gòu)件的破壞特征一般是首先受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變達到極限壓應(yīng)變,受壓區(qū)混凝土被壓碎;同一側(cè)的鋼筋壓應(yīng)力達到屈服強度,而另一側(cè)鋼筋,不論受拉還是受壓,其應(yīng)力均達不到屈服強度;破壞前,構(gòu)件橫向變形無明顯的急劇增長。其正截面承載力取決于受壓區(qū)混凝土強度和受壓鋼筋強度。2、簡述形成受拉破壞和受壓破壞的條件?答:形成受拉破壞的條件是偏心距較大且受拉鋼筋量不多的情況,這類構(gòu)件稱之為大偏心受壓構(gòu)件;形成受壓破壞的條件是偏心距較小,或偏心距較大而受拉鋼筋數(shù)量過多的情況,這類構(gòu)件稱之為小偏心受壓構(gòu)件。3、簡述偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力

25、計算采用了哪些基本假定?答:截面應(yīng)變分布符合平截面假定;不考慮混凝土的抗拉強度;受壓區(qū)混凝土的極限壓應(yīng)變?yōu)?.0033;混凝土的壓應(yīng)力圖形為矩形,應(yīng)力集度為軸心抗壓設(shè)計強度,矩形應(yīng)力圖的高度取等于按平截面確定的中和軸高度乘以系數(shù)0.9。4、簡述沿周邊均勻配筋的圓形截面偏心受壓構(gòu)件其正截面承載力計算采用了哪些基本假定?答:截面應(yīng)變分布符合平截面假定;構(gòu)件達到破壞時,受壓邊緣混凝土的極限壓應(yīng)變?yōu)?.0033;受壓區(qū)混凝土應(yīng)力分布采用等效矩形應(yīng)力圖,應(yīng)力集度為軸心抗壓設(shè)計強度;不考慮受拉區(qū)混凝土參加工作,拉力由鋼筋承受;鋼筋視為理想的彈塑性體。本章學(xué)習(xí)重點:對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件截面設(shè)計(1)

26、大、小偏心受壓構(gòu)件的判別若,為大偏心受壓構(gòu)件;若,為小偏心受壓構(gòu)件。(2)大偏心受壓構(gòu)件()的計算當 式中:當)的計算(四)計算題1、鋼筋混凝土矩形截面偏心受壓柱,截面尺寸bh=400mm500mm,構(gòu)件在彎矩作用方向和垂直于彎矩作用方向上的計算長度,類環(huán)境條件,軸向力計算值,彎矩計算值,采用C20混凝土(),縱向鋼筋采用HRB335級鋼筋(),。試求對稱配筋時所需縱向鋼筋的截面面積。解:本題為矩形截面對稱配筋大偏心受壓構(gòu)件截面設(shè)計類型題,必須掌握。5,需要考慮偏心距增大系數(shù)的影響。設(shè),。3.81,取1,取偏心距增大系數(shù)按照下式計算:首先,判斷偏心受壓構(gòu)件的類別。故可按大偏心受壓構(gòu)件進行設(shè)計。

27、其次,求所需縱向受拉鋼筋的面積。于是,所需縱向受拉鋼筋的面積為: =1513mm2圓形截面偏心受壓構(gòu)件的承載力計算基本公式如下:第八章 受拉構(gòu)件的承載力計算一、學(xué)習(xí)重點受拉構(gòu)件在工程中應(yīng)用并不太多,主要是由于鋼筋混凝土構(gòu)件抗裂性太差。受拉構(gòu)件計算仍以掌握計算圖式為重點。軸心受拉、小偏心受拉構(gòu)件計算簡單,可直接使用基本公式。大偏心受拉構(gòu)件計算可參照大偏心受壓構(gòu)件的計算方法,二者的區(qū)別主要在于力的作用方向不同。二、復(fù)習(xí)題(一)填空題1、當縱向拉力作用線及構(gòu)件截面形心軸線相重合時,此構(gòu)件稱為 軸心受拉構(gòu)件 。2、當縱向拉力作用線偏離構(gòu)件截面形心軸線時,或者構(gòu)件上既作用有拉力,同時又作用有彎矩時,則為

28、 偏心受拉構(gòu)件 。3、可對受拉構(gòu)件施加一定的 預(yù)應(yīng)力 ,以改善受拉構(gòu)件的抗裂性能。(二)計算題1、已知某鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件,截面尺寸bh=250mm450mm,類環(huán)境條件,結(jié)構(gòu)安全等級為二級,采用C25混凝土,縱筋采用HRB335級,箍筋采用R235級,已知,。求不對稱配筋時的鋼筋面積。第九章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計算一、學(xué)習(xí)重點 本章介紹了鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在施工階段的鋼筋、混凝土應(yīng)力計算,使用階段的撓度計算以及裂縫寬度的計算,這些內(nèi)容均為正常使用極限狀態(tài)的范疇。本章的重點和難點在:承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)在計算方面的差異;正常使用極限狀態(tài)驗算法的基本內(nèi)容及其運

29、用;影響裂縫寬度的主要因素;熟練應(yīng)用所學(xué)力學(xué)知識求解靜定、超靜定結(jié)構(gòu)的撓度。二、復(fù)習(xí)題(一)填空題1、對于所有的鋼筋混凝土構(gòu)件都要求進行強度計算,而對某些構(gòu)件,還要根據(jù)使用條件進行 正常使用階段 計算。2、對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,公路橋規(guī)規(guī)定必須進行使用階段的 變形 和 彎曲裂縫最大裂縫寬度 驗算。3、在進行施工階段驗算時,應(yīng)根據(jù) 可能出現(xiàn)的施工荷載 進行內(nèi)力組合。4、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫,按其產(chǎn)生的原因可分為以下幾類: 由荷載效應(yīng)引起的裂縫 、 由外加變形或約束變形引起的裂縫 和 鋼筋銹蝕裂縫 。5、裂縫寬度的三種計算理論法: 粘結(jié)滑移理論法 、 無滑移理論 和 綜合理論 。6、對于結(jié)構(gòu)重力

30、引起的變形是長期性的變形,一般采用 設(shè)置預(yù)拱度 來加以消除。7、影響裂縫寬度的主要因素有: 鋼筋應(yīng)力 、 鋼筋直徑 、 配筋率 、 保護層厚度 、鋼筋外形 、 荷載作用性質(zhì) 和 構(gòu)件受力性質(zhì) 等。(二)判斷題1、在使用階段,鋼筋混凝土受彎構(gòu)件是不帶裂縫工作的?!尽?、對于鋼筋混凝土構(gòu)件在荷載作用下產(chǎn)生的裂縫寬度,主要是在設(shè)計計算和構(gòu)造上加以控制?!尽?、設(shè)置預(yù)拱度的目的是為了線型美觀?!尽浚ㄈ┖喆痤}1、簡述鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在使用階段計算的特點?答:鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)是取構(gòu)件破壞階段,而使用階段一般是指梁帶裂縫工作階段。在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計中,其強度計算決定了構(gòu)件設(shè)計

31、尺寸、材料、配筋量及鋼筋布置,以保證截面承載能力要大于荷載效應(yīng);計算方法分截面設(shè)計和截面復(fù)核兩種方法。使用階段計算是按照構(gòu)件使用條件對已設(shè)計的構(gòu)件進行計算,以保證在使用情況下的應(yīng)力、裂縫和變形小于正常使用極限狀態(tài)的限值,這種計算稱為“驗算”。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的強度計算必須滿足荷載效應(yīng)小于等于截面承載能力,其中荷載效應(yīng)為所考慮荷載組合系的效應(yīng)值,且承載能力要考慮材料安全系數(shù)及工作條件系數(shù)。2、簡述設(shè)置預(yù)拱度的目的及如何設(shè)置預(yù)拱度?答:設(shè)置預(yù)拱度的目的是為了消除結(jié)構(gòu)重力這個長期荷載引起的變形,另外,希望構(gòu)件在平時無靜活載作用時保持一定的拱度。公路橋規(guī)規(guī)定:當由作用(或荷載)短期效應(yīng)組合并考慮作用

32、(或荷載)長期效應(yīng)影響產(chǎn)生的長期撓度不超過(為計算跨徑)時,可不設(shè)預(yù)拱度;當不符合上述規(guī)定時則應(yīng)設(shè)預(yù)拱度。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件預(yù)拱度值按結(jié)構(gòu)自重和可變荷載頻遇值計算的長期撓度值之和采用。第十章 局部承壓一、學(xué)習(xí)重點 局部承壓的概念,局部承壓的特點,局部承壓的破壞形態(tài)和破壞機理,局部承壓的計算方法。二、復(fù)習(xí)題(一)填空題1、局部承壓是指在構(gòu)件的表面上僅有部分面積承受壓力的受力狀態(tài)。局部承壓試件的抗壓強度 遠高于 同樣承壓面積的棱柱體抗壓強度(全截面受壓)。2、混凝土局部承壓的破壞形態(tài)主要有三種: 先開裂后破壞 、 一開裂即破壞 、 局部混凝土下陷 。3、混凝土局部承壓的工作機理主要有兩種: 套箍理

33、論 和 剪切理論 。4、為了提高混凝土局部承壓強度,可以在混凝土局部承壓區(qū)內(nèi)配置 間接鋼筋 ,局部承壓區(qū)內(nèi)配置間接鋼筋可采用 方格鋼筋網(wǎng) 或 螺旋式鋼筋 兩種。5、公路橋規(guī)規(guī)定,混凝土局部承壓必須進行 局部承壓區(qū)承載力計算 和 局部承壓區(qū)抗裂性計算 。(二)簡答題1、簡述混凝土構(gòu)件局部承壓的特點?答:構(gòu)件表面受壓面積小于構(gòu)件截面積;局部承壓面積部分的混凝土抗壓強度比全截面受壓時混凝土抗壓強度高;在局部承壓區(qū)的中部有橫向拉應(yīng)力,這種橫向拉應(yīng)力可使混凝土產(chǎn)生裂縫。2、局部承壓區(qū)段混凝土內(nèi)設(shè)置間接鋼筋的作用是什么?常用的間接鋼筋有哪幾種配筋形式?答:間接鋼筋的作用是:提高局部承壓區(qū)的抗裂性和極限承載

34、能力。間接鋼筋常用的配筋形式有兩種:方格鋼筋網(wǎng)和螺旋式鋼筋。第十一章 深受彎構(gòu)件一、學(xué)習(xí)重點深受彎構(gòu)件的概念,深梁的破壞形態(tài),短梁的破壞形態(tài),了解深受彎構(gòu)件的計算方法。二、復(fù)習(xí)題(一)填空題1、鋼筋混凝土深受彎構(gòu)件是指跨度及其截面高度之比較小的梁。公路橋規(guī)規(guī)定,梁的計算跨徑及梁的高度之比的受彎構(gòu)件稱為 深受彎構(gòu)件 。深受彎構(gòu)件又可分為短梁和深梁:的簡支梁和的連續(xù)梁定義為 深梁 ;的簡支梁和2.55時,按 鋼筋混凝土一般受彎構(gòu)件 進行承載力計算;當蓋梁的跨高比為:簡支梁2;連續(xù)梁2.5時,鋼筋混凝土蓋梁應(yīng)作為 深受彎構(gòu)件(短梁)進行承載力計算。(二)簡答題1、簡述深受彎構(gòu)件的設(shè)計計算一般都包括哪

35、些內(nèi)容?答:一般包括正截面抗彎承載力計算、斜截面抗剪承載力計算和最大裂縫寬度的計算等三個方面的內(nèi)容。第二篇 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)第十二章 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料一、學(xué)習(xí)重點預(yù)應(yīng)力混凝土能夠有效、合理地利用高強度材料,減小截面尺寸,減輕了結(jié)構(gòu)自重,從而可大大提高結(jié)構(gòu)的抗裂性、剛度、耐久性,從本質(zhì)上改善了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),使混凝土結(jié)構(gòu)得到廣泛的應(yīng)用。施加預(yù)應(yīng)力的方法主要有先張法和后張法。施工工藝不同,建立預(yù)應(yīng)力的方法也就不同。先張法主要是靠粘結(jié)力傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,預(yù)壓應(yīng)力的大小主要取決于鋼筋的張拉應(yīng)力。要能有效地建立預(yù)應(yīng)力,則必須采用高強度鋼材和較高等級的混凝土。二、

36、復(fù)習(xí)題(一)填空題1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用中存在如下兩個問題: 需要帶裂縫工作 和 無法充分利用高強材料的強度 。2、將配筋混凝土按預(yù)加應(yīng)力的大小可劃分為如下四級: 全預(yù)應(yīng)力 、 有限預(yù)應(yīng)力 、 部分預(yù)應(yīng)力 和 普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 。3、預(yù)加應(yīng)力的主要方法有 先張法 和 后張法 。4、后張法主要是靠 工作錨具 來傳遞和保持預(yù)加應(yīng)力的;先張法則主要是靠 粘結(jié)力 來傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。5、錨具的型式繁多,按其傳力錨固的受力原理,可分為: 依靠摩阻力錨固的錨具 、 依靠承壓錨固的錨具 和 依靠粘結(jié)力錨固的錨具 。6、夾片錨具體系主要作為錨固 鋼絞線筋束 之用。7、國內(nèi)橋梁構(gòu)件預(yù)留孔道所用的制孔器主

37、要有兩種: 抽拔橡膠管 和 螺旋金屬波紋管 。8、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土,不僅要求高強度,而且還要求能 快硬 、 早強 ,以便能及早施加預(yù)應(yīng)力,加快施工進度,提高設(shè)備、模板等利用率。9、影響混凝土徐變值大小的主要因素有 荷載集度 、 持荷時間 、 混凝土的品質(zhì) 及 加載齡期 以及 構(gòu)件尺寸 和 工作環(huán)境 等。10、國內(nèi)常用的預(yù)應(yīng)力筋有: 冷拉熱軋鋼筋 、 熱處理鋼筋 、 高強度鋼絲 、 鋼絞線 、 冷拔低碳鋼絲 。(二)名詞解釋1、預(yù)應(yīng)力混凝土所謂預(yù)應(yīng)力混凝土,就是事先人為地在混凝土或鋼筋混凝土中引入內(nèi)部應(yīng)力,且其數(shù)值和分布恰好能將使用荷載產(chǎn)生的應(yīng)力抵消到一個合適程度的配筋混凝土。2、預(yù)應(yīng)力

38、度公路橋規(guī)將預(yù)應(yīng)力度定義為由預(yù)加應(yīng)力大小確定的消壓彎矩及外荷載產(chǎn)生的彎矩的比值。3、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)由配置預(yù)應(yīng)力鋼筋再通過張拉或其他方法建立預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu),就稱為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。(三)簡答題1、簡述預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點?答:優(yōu)點:提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度;可以節(jié)省材料,減小自重;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)新體系及施工方法的發(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

39、。2、為了獲得強度高和收縮、徐變小的混凝土,應(yīng)采取哪些措施?答:為了獲得強度高和收縮、徐變小的混凝土,應(yīng)盡可能地采用高標號水泥,減少水泥用量,降低水灰比,選用優(yōu)質(zhì)堅硬的骨料,并注意采取以下措施:嚴格控制水灰比;注意選用高標號水泥;注意選用優(yōu)質(zhì)活性摻合料;加強振搗及養(yǎng)護。3、在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中,對預(yù)應(yīng)力鋼筋有什么樣的要求?答:首先強度要高,預(yù)應(yīng)力鋼筋必須采用高強度鋼材,這已從預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)本身的發(fā)展歷史作了積好的說明;還要有較好的塑性和焊接性能,高強度鋼材,其塑性性能一般較低,為了保證結(jié)構(gòu)物在破壞之前有較大的變形能力,必須保證預(yù)應(yīng)力鋼筋有足夠的塑性性能,而良好的焊接性能則是保證鋼筋加工質(zhì)量的

40、重要條件;要具有良好的粘結(jié)性能;另外應(yīng)力松弛損失要低。第十三章 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計及計算一、學(xué)習(xí)重點在預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計時,由于施工階段和使用階段構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)不同,因此,必須掌握預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件從張拉鋼筋到加載直至破壞截面的受力過程。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中,引起預(yù)應(yīng)力損失的因素較多,不同的預(yù)應(yīng)力損失發(fā)生和完成的時間不同,因此,在設(shè)計中應(yīng)根據(jù)實際情況,正確地考慮預(yù)應(yīng)力損失的組合及計算,同時應(yīng)注意在設(shè)計施工中盡可能減少預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件及普通鋼筋混凝土一樣,也是按承載能力和正常使用極限狀態(tài)法設(shè)計。為此,應(yīng)掌握構(gòu)件正截面、斜截面承載力計算以及施工、使用階段的應(yīng)力等驗算。

41、構(gòu)件在施工和使用階段材料處于彈性工作階段,應(yīng)力計算按材料力學(xué)公式進行,但應(yīng)注意采用相應(yīng)的截面幾何特性。 先張法構(gòu)件,預(yù)應(yīng)力是通過鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力傳遞的,其傳遞要有一定的長度即應(yīng)力傳遞長度。而錨固長度則是使鋼筋充分發(fā)揮強度所需的鋼筋最短埋入長度。后張法構(gòu)件,由于錨下混凝土要承受巨大的壓力,因此,必須進行局部承壓驗算。二、復(fù)習(xí)題(一)填空題1、預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,從預(yù)加應(yīng)力到承受外荷載,直至最后破壞,可分為三個主要階段,即 施工階段 、 使用階段 和 破壞階段 。2、摩擦損失,主要由于 管道的彎曲 和 管道的位置偏差 兩部分影響所產(chǎn)生。3、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)力計算的內(nèi)容包括 混凝土正應(yīng)力

42、 、 剪應(yīng)力及主應(yīng)力 以及 鋼筋的應(yīng)力 。4、驗算主應(yīng)力目的是 在于防止產(chǎn)生自受彎構(gòu)件腹板中部開始的斜裂縫 。5、主拉應(yīng)力的驗算實際上是 斜截面抗裂性 的驗算。6、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?兩部分所組成。7、預(yù)應(yīng)力混凝土梁的抵抗彎矩是由基本不變的 預(yù)加力 及隨外彎矩變化而變化的 內(nèi)力偶臂 的乘積所組成。(二)判斷題1、預(yù)應(yīng)力混凝土梁的破壞彎矩主要及是否在受拉鋼筋中施加預(yù)拉應(yīng)力有關(guān)。【】2、張拉控制應(yīng)力一般宜定在鋼筋的比例極限之下?!尽?、對應(yīng)一次張拉完成的后張法構(gòu)件,混凝土彈性壓縮也會引起應(yīng)力損失?!尽?、構(gòu)件預(yù)加應(yīng)力能在一定程度上提高

43、其抗剪強度?!尽?、先張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋的兩端,一般不設(shè)置永久性錨具。【】6、預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁由于存在上撓度,在制作時一定要設(shè)置上撓度。【】(三)名詞解釋1、預(yù)應(yīng)力損失設(shè)計預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件時,需要事先根據(jù)承受外荷載的情況,估定其預(yù)加應(yīng)力的大小,但是,由于施工因素、材料性能和環(huán)境條件等的影響,鋼筋中的預(yù)拉應(yīng)力將要逐漸減少,這種減少的應(yīng)力就稱為預(yù)應(yīng)力損失。2、張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固前張拉鋼筋的千斤頂所顯示的總拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積,所求得的鋼筋應(yīng)力值。(四)簡答題1、簡述在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工階段的設(shè)計計算要求?答: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

44、腹的主應(yīng)力,都不應(yīng)超出公路橋規(guī)的規(guī)定值;控制預(yù)應(yīng)力筋的最大張拉應(yīng)力;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。2、簡述預(yù)應(yīng)力混凝土梁的設(shè)計計算步驟?答:根據(jù)設(shè)計要求,參照已有設(shè)計的圖紙及資料,選定構(gòu)件的截面型式及相應(yīng)尺寸;或者直接對彎矩最大截面,根據(jù)截面抗彎要求初步估算構(gòu)件混凝土截面尺寸;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;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,并進行合理的布置;計算主梁截面幾何特性;進行正截面及斜截面承載力計算;確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力,估算各項預(yù)應(yīng)力

45、損失并計算各階段相應(yīng)的有效預(yù)應(yīng)力;按短暫狀況和持久狀況進行構(gòu)件的應(yīng)力驗算;進行正截面和斜截面的抗裂驗算;主梁的變形計算;錨端局部承壓計算及錨固區(qū)設(shè)計。3、簡述預(yù)應(yīng)力鋼束的布置原則?答: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;鋼束彎起的角度,應(yīng)及所承受的剪力變化規(guī)律相配合;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。第十四章 部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件一、學(xué)習(xí)重點 本章主要介紹了部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的受力特性以及它的發(fā)展和特點;部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的計算,部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計以及構(gòu)造要求。學(xué)習(xí)本章主要了

46、解部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的區(qū)別以及它的設(shè)計計算方法。二、復(fù)習(xí)題(一)簡答題1、簡述全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點?答:全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是:剛度大,抗疲勞,防滲漏。缺點是:結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反拱過大,在恒載小、活荷載大、預(yù)加力大、且在持續(xù)荷載長期作用下,使梁的反拱不斷增長,影響行車順適;當預(yù)加力過大時,錨下混凝土橫向拉應(yīng)變超出了極限拉應(yīng)變,易出現(xiàn)沿預(yù)應(yīng)力鋼筋縱向不能恢復(fù)的水平裂縫。2、簡述部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點?答:節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼筋及錨具,及全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)比較,可以減少預(yù)壓力,因此,預(yù)應(yīng)力鋼筋用量可以大大減少;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

47、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。3、簡述部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計內(nèi)容?答:部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計內(nèi)容包括:以確定所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋,非預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積及其布置為主要計算目標的截面設(shè)計;對初步設(shè)計的梁進行承載能力極限狀態(tài)計算(截面復(fù)核)和正常使用極限狀態(tài)計算(截面驗算)。第十五章 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件簡介一、學(xué)習(xí)重點 本章所涉及的面較廣。對無粘結(jié)

48、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),主要介紹了其基本概念、受力性能及計算及構(gòu)造要點。本章重點包括:各類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的基本概念。二、復(fù)習(xí)題(一)填空題1、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁,一般分為 純無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁 和 無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁 。(二)名詞解釋1、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁是指配置的主筋為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁。2、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋是指由單根或多根高強鋼絲、鋼絞線或粗鋼筋,沿其全長涂有專用防腐油脂涂料層和外包層,使之及周圍混凝土不建立粘結(jié)力,張拉時可沿縱向發(fā)生相對滑動的預(yù)應(yīng)力鋼筋。第三篇 圬工結(jié)構(gòu)第十六章 圬工結(jié)構(gòu)的基本概念及材料一、學(xué)習(xí)重點圬工砌體結(jié)構(gòu)通常是將一定數(shù)量的塊材通過砂漿按一

49、定的砌筑規(guī)則砌筑而成。施工時,應(yīng)精心選抬起塊材,對砂漿的物理力學(xué)性能(如強度、和易性和保水性等)要有一定的要求,砌筑應(yīng)按錯縫進行。受壓砌體中,由于塊材處于受彎、受剪及受拉等復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),因此,砌體的抗壓強度遠小于塊材的抗壓強度。 砌體在受彎、受拉、受剪時,在多數(shù)情況下,破壞一般發(fā)生于砂漿及塊材的連接面上,此時,砌體的抗拉、抗彎、抗剪強度將取決于砌縫中砂漿及塊材的粘結(jié)強度。但有時亦發(fā)生沿齒縫截面的砌縫和塊材本身發(fā)生,這時,砌體的抗拉、抗剪、抗彎強度則主要由塊材強度決定。二、復(fù)習(xí)題(一)填空題1、圬工材料的共同特點是: 抗壓強度大 、 抗拉、抗剪性能較差 。2、磚主要有 普通粘土磚 、 灰砂磚 、

50、 硅酸鹽磚 幾類。3、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 、 粗料石 。4、砂漿按其膠結(jié)料的不同可分為 水泥砂漿 、 混合砂漿 、 石灰砂漿 。5、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 。6、根據(jù)所用塊材的不同,常用砌體分以下幾類: 片石砌體 、 塊石砌體 、 粗料石砌體 、 混凝土預(yù)制塊砌體 、 標準磚砌體 。7、影響砌體抗壓強度的主要因素有: 塊材的強度 、 塊材的形狀和尺寸的影響 、 砂漿的物理力學(xué)性能 、 砌縫厚度 和 砌筑質(zhì)量的影響 。(二)名詞解釋1、砂漿的和易性指砂漿在自身及外力作用下的流動性程度,實際上反映了砂漿

51、的可塑性。2、砂漿的保水性指砂漿在運輸和砌筑過程中保持其均勻程度的能力,它直接影響砌體的砌筑質(zhì)量。(三)簡答題1、簡述磚、石及混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點?答:優(yōu)點有:原材料分布廣,易于就地取材,價格低廉;耐久性、耐腐蝕、耐污染等性能較好,材料性能比較穩(wěn)定,維修養(yǎng)護工作量?。患颁摻罨炷两Y(jié)構(gòu)相比,可節(jié)約水泥、鋼材和木材;施工不需要特殊的設(shè)備,施工簡單,并可以連續(xù)施工;具有較強的抗沖擊性能和超載性能。缺點有:因砌體的強度較低,故構(gòu)件截面尺寸大,造成自重很大;砌筑工作相當繁重,操作主要依靠手工方式,機械化程度低,施工周期長;砌體是靠砂漿的粘合作用將塊材形成整體的,砂漿和塊材之間的粘結(jié)力相對較弱,抗拉、抗彎、

52、抗剪強度很低,抗震性能也差。第十七章 圬工結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計算一、學(xué)習(xí)重點圬工結(jié)構(gòu)的計算是采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法,以可靠指標度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度,采用分項系數(shù)的設(shè)計表達式進行計算。即按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行設(shè)計計算。正常使用極限狀態(tài)的要求一般可由構(gòu)造措施予以保證。進行偏心受壓構(gòu)件設(shè)計計算時,除了進行正截面強度計算外,為了控制裂縫的出現(xiàn)和開展,還應(yīng)對荷載的偏心距有所限制。二、復(fù)習(xí)題(一)填空題1、在公路橋規(guī)中,磚、石及混凝土結(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。2、磚、石及混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法是屬于 半概率極限狀態(tài) 設(shè)計法。3、偏心受壓圬工構(gòu)件

53、承載能力必須考慮縱向力 偏心距 的影響。第四篇 鋼結(jié)構(gòu)一、學(xué)習(xí)重點本篇內(nèi)容包括第十八章 鋼結(jié)構(gòu)基本概念,第十九章 鋼結(jié)構(gòu)的材料,第二十章 鋼結(jié)構(gòu)的連接,第二十一章 鋼桁架構(gòu)件,第二十二章 鋼板梁。本篇的學(xué)習(xí)重點在于鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材的主要機械性能以及影響其性能的主要因素,鋼材的疲勞特性,鋼材的種類及其選用;鋼結(jié)構(gòu)所采用的焊縫連接、普通螺栓、鉚釘連接和高強螺栓連接的構(gòu)造及計算方法;鋼結(jié)構(gòu)軸心受力構(gòu)件的構(gòu)造形式及其計算方法。鋼桁架是主要承受橫向荷載的空腹式受彎構(gòu)件,其特點是跨越能力大,具有鋼材省、剛度大,制造、運輸、拼裝方便,可根據(jù)荷載情況做成各種不同的外形等特點,要了解簡易鋼桁架的節(jié)點構(gòu)造及其設(shè)計特

54、點。鋼板梁通常可作為中小跨徑橋梁的主梁、鋼桁架橋中的縱梁和橫梁以及工廠的吊車梁等,要了解鋼板梁的構(gòu)造、設(shè)計及其計算,為學(xué)習(xí)鋼橋設(shè)計奠定基礎(chǔ)。二、復(fù)習(xí)題(一)填空題1、鋼材的破壞形式有兩種: 塑性破壞 、 脆性破壞 。2、鋼材的主要性能包括: 受拉、受壓及受剪時的性能 、 冷彎性能 、 韌性 、 可焊性 。3、影響鋼材性能的主要因素有: 化學(xué)成分的影響 、 鋼材缺陷的影響 、 鋼材的硬化 、 溫度的影響 、 應(yīng)力集中和鋼材疲勞 。4、用于鋼結(jié)構(gòu)的鋼材通常為 普通碳素鋼 和 低合金鋼 。5、鋼材選用的原則應(yīng)該是既能 使結(jié)構(gòu)安全可靠地滿足要求、盡最大可能節(jié)約鋼材 ,又要 降低造價 。6、按照工作性質(zhì)

55、的不同,鋼結(jié)構(gòu)的連接可分為兩種: 受力性連接 和 綴連性連接 。7、鋼結(jié)構(gòu)中目前常用的連接方法有 焊接連接 、 鉚釘連接 、 普通螺栓連接和 高強螺栓連接。8、高強螺栓主要是靠被連接構(gòu)件接觸面之間的 摩擦力 來傳遞內(nèi)力。9、高強螺栓連接有兩種類型: 摩擦型高強螺栓和 承壓型高強螺栓。10、高強螺栓的施擰方法有: 扭矩法 、 轉(zhuǎn)角法 、 張拉法 和 扭角法 。11、螺栓的排列應(yīng)簡單緊湊、構(gòu)造合理、安裝方便,通??刹捎?并列 和 錯列 兩種方式,并列較簡單,錯列較緊湊。12、鋼板梁的強度計算包括 抗彎強度(彎曲應(yīng)力) 和 抗剪強度(剪應(yīng)力) 計算,必要時還要進行 局部應(yīng)力 和 折算應(yīng)力 計算。(二

56、)判斷題1、主桁架是桁架梁橋的主要承重結(jié)構(gòu),它是由上、下弦桿和腹桿組成?!尽?、由于節(jié)點剛性的影響,隨著桁架桿件截面高度的增大,桿件中的次應(yīng)力將減少?!尽?、綴條及構(gòu)件的連接,應(yīng)盡量使中心線交匯于一點,以避免偏心?!尽?、螺栓連接或鉚釘連接的構(gòu)件在受拉時,鉚孔不會削弱構(gòu)件的截面積,但在鉚孔周圍會出現(xiàn)局部應(yīng)力高峰?!尽?、從用鋼量來說,跨徑不超過40m時,鋼桁架橋比較經(jīng)濟,當超出此范圍時,以采用鋼板梁為宜?!尽?、在一般情況下,焊接鋼板梁比鉚接鋼板梁更為經(jīng)濟合理。【】7、板梁支承處和外力集中處,局部壓力較大,如無加勁肋,腹板容易出現(xiàn)壓皺現(xiàn)象,因此需要設(shè)置加勁肋和腹板來共同傳遞反力?!尽?、焊接應(yīng)

57、力不會降低構(gòu)件的剛度,使變形增大?!尽?、鋼材的冷彎性能是衡量鋼材在常溫下彎曲加工產(chǎn)生塑性變形時對出現(xiàn)裂紋的抵抗能力的一項指標,同時,鋼材的冷彎性能也是反映鋼材在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下塑性變形能力和質(zhì)量的一項指標?!尽浚ㄈ┟~解釋1、鋼結(jié)構(gòu)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。2、焊接應(yīng)力鋼結(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,這種內(nèi)應(yīng)力稱為焊接應(yīng)力。3、鋼板梁鋼板梁是由鋼板、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

58、廣的受彎構(gòu)件。4、總體失穩(wěn)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)象稱為梁的總體失穩(wěn)。(四)簡答題1、鋼結(jié)構(gòu)和其它材料的結(jié)構(gòu)相比,有哪些特點?答:鋼材輕而強度高;鋼材的塑性和韌性好;鋼材材質(zhì)均勻;鋼材具有可焊性;鋼結(jié)構(gòu)制造簡便、施工方便、工業(yè)化程度高;鋼材耐腐蝕性差;鋼結(jié)構(gòu)的耐熱性好,但是防火性差。2、簡述鋼結(jié)構(gòu)各種連接方法的特點?答:焊接是目前鋼結(jié)構(gòu)中最主要的連接方法。它具有不削弱構(gòu)件截面,剛性好,構(gòu)造簡單,施工便捷,并可采用自動化操作等優(yōu)點。缺點是焊接時會產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形,連接處的塑性和韌性較差。鉚釘連接因費料費工,使用很不方便,但因鉚釘連接的塑性和韌性比焊接好,工作可靠,對經(jīng)常承受動力荷載的結(jié)構(gòu)仍被廣泛采用。普通螺栓連接裝拆方便,施工簡單,主要用于結(jié)構(gòu)的安裝連接和臨時性結(jié)構(gòu)。高強螺栓連接具有強度高、工作可靠、安裝簡便迅速等優(yōu)點,是用于永久性結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)良連接方法。栓焊連接,兼有高強螺栓連接及焊接優(yōu)點,也常用于橋梁建筑中。3、高強螺栓相對于鉚接結(jié)構(gòu)而言其主要優(yōu)點是什么?答:主要優(yōu)點有:安裝迅速,有利于戰(zhàn)備;連接緊密,不易松動;受力性能好,耐疲勞強度

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