《結構設計原理》複習

2022-08-30 00:30:09 字數 4734 閱讀 3501

第六章軸心受壓構件的正截面承載力計算

二、複習題

(一)填空題

1、鋼筋混凝土軸心受壓構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 。

2、普通箍筋的作用是: 防止縱向鋼筋區域性壓屈、並與縱向鋼筋形成鋼筋骨架,便於施工 。

3、螺旋筋的作用是使截面中間部分(核心)混凝土成為約束混凝土,從而提高構件的強度和延性 。

4、按照構件的長細比不同,軸心受壓構件可分為短柱和長柱兩種。

5、在長柱破壞前,橫向撓度增加得很快,使長柱的破壞來得比較突然,導致失穩破壞 。

6、縱向彎曲係數主要與構件的長細比有關。

(二)判斷題

1、長柱的承載能力要大於相同截面、配筋、材料的短柱的承載能力

2、在軸心受壓構件配筋設計中,縱向受壓鋼筋的配筋率越大越好

3、相同截面的螺旋箍筋柱比普通箍筋柱的承載力高

(三)名詞解釋

1、縱向彎曲係數────對於鋼筋混凝土軸心受壓構件,把長柱失穩破壞時的臨界壓力與短柱壓壞時的軸心壓力的比值稱為縱向彎曲係數。

(四)簡答題

1、軸心受壓構件的承載力主要由混凝土負擔,設定縱向鋼筋的目的是什麼?

答:協助混凝土承受壓力,減小構件截面尺寸;承受可能存在的不大的彎矩;防止構件的突然脆性破壞。

第七章偏心受壓構件的正截面承載力計算

二、複習題

(一)填空題

1、鋼筋混凝土偏心受壓構件隨著偏心距的大小及縱向鋼筋配筋情況不同,有以下兩種主要破壞形態: 大偏心受壓破壞(受拉破壞) 和小偏心受壓破壞(受壓破壞) 。

2、可用受壓區界限高度或受壓區高度界限係數來判別兩種不同偏心受壓破壞形態,當時,截面為大偏心受壓破壞;當》時,截面為小偏心受壓破壞。

3、鋼筋混凝土偏心受壓構件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,由於最終破壞是材料破壞,因此,在設計計算中需考慮由於構件側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件的破壞,最終表現為受壓區混凝土壓碎 。

(二)判斷題

1、在鋼筋混凝土偏心受壓構件中,布置有縱向受力鋼筋和箍筋。對於圓形截面,縱向受力鋼筋常採用沿周邊均勻配筋的方式

2、偏心受壓構件在荷載作用下,構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

4、小偏心受壓構件破壞時,受壓鋼筋和受拉鋼筋同時屈服

5、當縱向偏心壓力偏心距很小時,構件截面將全部受壓,中性軸會位於截面以外。…【√】

(三)簡答題

1、簡述小偏心受壓構件的破壞特徵?

答:小偏心受壓構件的破壞特徵一般是首先受壓區邊緣混凝土壓應變達到極限壓應變,受壓區混凝土被壓碎;同一側的鋼筋壓應力達到屈服強度,而另一側鋼筋,不論受拉還是受壓,其應力均達不到屈服強度;破壞前,構件橫向變形無明顯的急劇增長。其正截面承載力取決於受壓區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,這類構件稱之為大偏心受壓構件;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量過多的情況,這類構件稱之為小偏心受壓構件。

3、簡述偏心受壓構件的正截面承載力計算採用了哪些基本假定?

答:①截面應變分布符合平截面假定;②不考慮混凝土的抗拉強度;③受壓區混凝土的極限壓應變為0.0033;④混凝土的壓應力圖形為矩形,應力集度為軸心抗壓設計強度,矩形應力圖的高度取等於按平截面確定的中和軸高度乘以係數0.

9。4、簡述沿周邊均勻配筋的圓形截面偏心受壓構件其正截面承載力計算採用了哪些基本假定?

答:①截面應變分布符合平截面假定;②構件達到破壞時,受壓邊緣混凝土的極限壓應變為0.0033;③受壓區混凝土應力分布採用等效矩形應力圖,應力集度為軸心抗壓設計強度;④不考慮受拉區混凝土參加工作,拉力由鋼筋承受;⑤鋼筋視為理想的彈塑性體。

二、複習題

(一)填空題

1、區域性承壓是指在構件的表面上僅有部分面積承受壓力的受力狀態。區域性承壓試件的抗壓強度遠高於同樣承壓面積的稜柱體抗壓強度(全截面受壓)。

2、混凝土區域性承壓的破壞形態主要有三種: 先開裂後破壞 、 一開裂即破壞 、 區域性混凝土下陷 。

3、混凝土區域性承壓的工作機理主要有兩種: 套箍理論和剪下理論 。

4、為了提高混凝土區域性承壓強度,可以在混凝土區域性承壓區內配置間接鋼筋 ,區域性承壓區內配置間接鋼筋可採用方格鋼筋網或螺旋式鋼筋兩種。

5、《公路橋規》規定,混凝土區域性承壓必須進行區域性承壓區承載力計算和區域性承壓區抗裂性計算 。

(二)簡答題

1、簡述混凝土構件區域性承壓的特點?

答:①構件表面受壓面積小於構件截面積;②區域性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;③在區域性承壓區的中部有橫向拉應力,這種橫向拉應力可使混凝土產生裂縫。

2、區域性承壓區段混凝土內設定間接鋼筋的作用是什麼?常用的間接鋼筋有哪幾種配筋形式?

答:間接鋼筋的作用是:提高區域性承壓區的抗裂性和極限承載能力。

間接鋼筋常用的配筋形式有兩種:方格鋼筋網和螺旋式鋼筋。

第二篇預應力混凝土結構

第十二章預應力混凝土結構的基本概念及其材料

一、學習重點

預應力混凝土能夠有效、合理地利用高強度材料,減小截面尺寸,減輕了結構自重,從而可大大提高結構的抗裂性、剛度、耐久性,從本質上改善了鋼筋混凝土結構,使混凝土結構得到廣泛的應用。

施加預應力的方法主要有先張法和後張法。施工工藝不同,建立預應力的方法也就不同。先張法主要是靠粘結力傳遞並保持預加應力的。

預應力混凝土結構中,預壓應力的大小主要取決於鋼筋的張拉應力。要能有效地建立預應力,則必須採用高強度鋼材和較高等級的混凝土。

二、複習題

(一)填空題

1、鋼筋混凝土結構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、將配筋混凝土按預加應力的大小可劃分為如下四級: 全預應力 、 有限預應力 、 部分預應力和普通鋼筋混凝土結構 。

3、預加應力的主要方法有先張法和後張法 。

4、後張法主要是靠工作錨具來傳遞和保持預加應力的;先張法則主要是靠粘結力來傳遞並保持預加應力的。

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、國內橋梁構件預留孔道所用的制孔器主要有兩種: 抽拔橡膠管和螺旋金屬波紋管 。

8、預應力混凝土結構的混凝土,不僅要求高強度,而且還要求能快硬 、 早強 ,以便能及早施加預應力,加快施工進度,提高裝置、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 、 混凝土的品質與載入齡期以及構件尺寸和工作環境等。

10、國內常用的預應力筋有: 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、預應力混凝土────所謂預應力混凝土,就是事先人為地在混凝土或鋼筋混凝土中引入內部應力,且其數值和分布恰好能將使用荷載產生的應力抵消到乙個合適程度的配筋混凝土。

2、預應力度────《公路橋規》將預應力度定義為由預加應力大小確定的消壓彎矩與外荷載產生的彎矩的比值。

3、預應力混凝土結構────由配置預應力鋼筋再通過張拉或其他方法建立預應力的結構,就稱為預應力混凝土結構。

(三)簡答題

1、簡述預應力混凝土結構的優缺點?

答:優點:提高了構件的抗裂度和剛度;可以節省材料,減小自重;可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應力;結構質量安全可靠;預應力可做為結構構件連線的手段,促進了橋梁結構新體系與施工方法的發展。

缺點:工藝較複雜,對施工質量要求甚高,因而需要配備一支技術較熟練的專業隊伍;需要有一定的專門裝置;預應力反拱度不易控制;預應力混凝土結構的開工費用較大,對於跨徑小、構件數量少的工程,成本較高。

2、為了獲得強度高和收縮、徐變小的混凝土,應採取哪些措施?

答:為了獲得強度高和收縮、徐變小的混凝土,應盡可能地採用高標號水泥,減少水泥用量,降低水灰比,選用優質堅硬的骨料,並注意採取以下措施:嚴格控制水灰比;注意選用高標號水泥;注意選用優質活性摻合料;加強振搗與養護。

3、在預應力混凝土構件中,對預應力鋼筋有什麼樣的要求?

答:首先強度要高,預應力鋼筋必須採用高強度鋼材,這已從預應力混凝土結構本身的發展歷史作了積好的說明;還要有較好的塑性和焊接效能,高強度鋼材,其塑性效能一般較低,為了保證結構物在破壞之前有較大的變形能力,必須保證預應力鋼筋有足夠的塑性效能,而良好的焊接效能則是保證鋼筋加工質量的重要條件;要具有良好的粘結性能;另外應力鬆弛損失要低。

第十三章預應力混凝土受彎構件的設計與計算

一、學習重點

在預應力混凝土受彎構件設計時,由於施工階段和使用階段構件的應力狀態不同,因此,必須掌握預應力混凝土受彎構件從張拉鋼筋到載入直至破壞截面的受力過程。

預應力混凝土構件中,引起預應力損失的因素較多,不同的預應力損失發生和完成的時間不同,因此,在設計中應根據實際情況,正確地考慮預應力損失的組合及計算,同時應注意在設計施工中盡可能減少預應力損失。

預應力混凝土受彎構件與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法設計。為此,應掌握構件正截面、斜截面承載力計算以及施工、使用階段的應力等驗算。構件在施工和使用階段材料處於彈性工作階段,應力計算按《材料力學》公式進行,但應注意採用相應的截面幾何特性。

先張法構件,預應力是通過鋼筋和混凝土之間的粘結力傳遞的,其傳遞要有一定的長度即應力傳遞長度。而錨固長度則是使鋼筋充分發揮強度所需的鋼筋最短埋入長度。後張法構件,由於錨下混凝土要承受巨大的壓力,因此,必須進行區域性承壓驗算。

二、複習題

(一)填空題

1、預應力混凝土受彎構件,從預加應力到承受外荷載,直至最後破壞,可分為三個主要階段,即施工階段 、 使用階段和破壞階段 。

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