結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課后題問題詳解(葉見曙主編)

1、實用標準文案第一章1- 1 配置在混凝土截面受拉區(qū)鋼筋的作用是什么？ 答：當荷載超過了素混凝土的梁的破壞荷載時，受拉區(qū)混凝土開裂，此時， 受拉區(qū)混凝土雖退出工作， 但配置在受拉區(qū)的鋼筋將承擔幾乎全部的拉力， 能繼 續(xù)承擔荷載， 直到受拉鋼筋的應(yīng)力達到屈服強度， 繼而截面受壓區(qū)的混凝土也被 壓碎破壞。1- 2 試解釋一下名詞：混凝土立方體抗壓強度；混凝土軸心抗壓強度；混凝土 抗拉強度；混凝土劈裂抗拉強度。答：混凝土立方體抗壓強度 ：我國國家標準 普通混凝土力學性能試驗方法 標準（GB/T 50081-2002 ）規(guī)定以每邊邊長為 150mm的立方體為標準試件，在 20± 2的溫度和相對

2、濕度在 95%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護 28d，依照標準制作方 法和試驗方法測得的抗壓強度值 （以 MPa為單位）作為混凝土的立方體抗壓強度， 用符號 fcu 表示?；炷凛S心抗壓強度 ：我國國家標準普通混凝土力學性能試驗方法標準 （GB/T 50081-2002）規(guī)定以 150mm×150mm×300mm的棱柱體為標準試件，在 20 ± 2的溫度和相對濕度在 95%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護 28d，依照標準制作方法和 試驗方法測得的抗壓強度值 （以 MPa為單位） 稱為混凝土軸心抗壓強度， 用符號 fc 表示。混凝土劈裂抗拉強度 ：我國交通部部頒標準 公路工程水泥混凝土

3、試驗規(guī)程 （JTJ -94 ）規(guī)定，采用 150mm立方體作為標準試件進行混凝土劈裂抗拉強度測 定，按照規(guī)定的試驗方法操作，則混凝土劈裂抗拉強度 fts 按下式計算：fts 2F 0.637 F AA ?；炷量估瓘姸?：采用 100×100× 500mm混凝土棱柱體軸心受拉試驗， 破壞 時試件在沒有鋼筋的中部截面被拉斷，其平均拉應(yīng)力即為混凝土的軸心抗拉強 度，目前國外常采用立方體或圓柱體的劈裂試驗測得的混凝土劈裂抗拉強度值換 算成軸心抗拉強度，換算時應(yīng)乘以換算系數(shù) 0.9，即 ft 0.9 fts。1- 3 混凝土軸心受壓的應(yīng)力應(yīng)變曲線有何特點？影響混凝土軸心受壓應(yīng)力 應(yīng)

4、變曲線有哪幾個因素？答：完整的混凝土軸心受拉曲線由上升段 OC、下降段 CD和收斂段 DE三個階段組成上升段：當壓應(yīng)力0.3fc 左右時，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系接近直線變化（ OA段），混凝土處于彈性階段工作。 在壓應(yīng)力 0.3 f c后，隨著壓應(yīng)力的增大， 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， 原有的混凝土部微裂縫發(fā)展， 并在孔隙等薄弱處產(chǎn)生新的個別裂縫。 當應(yīng)力達到 0.8 fc （B 點）左右后，混凝土塑性變形顯著增大，部裂縫不斷延伸拓展，并有 幾條貫通，應(yīng)力應(yīng)變曲線斜率急劇減小，如果不繼續(xù)加載，裂縫也會發(fā)展， 即部裂縫處于非穩(wěn)定發(fā)展階段。 當應(yīng)力達到最大應(yīng)

5、力fc 時（C點），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)的可見裂縫。下降段：到達峰值應(yīng)力點 C后，混凝土的強度并不完全消失， 隨著應(yīng)力 的 減?。ㄐ遁d），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。收斂段：在反彎點 D 點之后，應(yīng)力下降的速率減慢，趨于殘余應(yīng)力。表面縱 縫把混凝土棱柱體分為若干個小柱， 外載力由裂縫處的摩擦咬合力及小柱體的殘 余強度所承受。影響混凝土軸心受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線的主要因素： 混凝土強度、 應(yīng)變速率、 測 試技術(shù)和試驗條件。1- 4 什么叫混凝土的徐變？影響徐變有哪些主要原因？ 答：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

6、變 的情況下，混凝土的應(yīng)變隨時間繼續(xù)增長，這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。主要影響因素：（1）混凝土在長期荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力大??；（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)護及使用條件下的溫度與濕度。1- 5 混凝土的徐變和收縮變形都是隨時間而增長的變形，兩者有和不同之處？ 答：徐變變形是在持久作用下混凝土結(jié)構(gòu)隨時間推移而增加的應(yīng)變； 收縮變 形是混凝土在凝結(jié)和硬化的物理化學過程中體積隨時間推移而減小的現(xiàn)象， 是一 種不受力情況下的自由變形。1- 7 什么是鋼筋和混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力和粘結(jié)強度？為保證鋼筋和混凝土之間 有足夠的粘結(jié)力要采取哪些措施？答：（1）粘結(jié)應(yīng)力：變形差（

7、相對滑移）沿鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生的剪 應(yīng)力；（2）粘結(jié)強度：實際工程中，通常以拔出試驗中粘結(jié)失效（鋼筋被拔出， 或者混凝土被劈裂）時的最大平均粘結(jié)應(yīng)力作為鋼筋和混凝土的粘結(jié)強度；（3）主要措施：光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結(jié)強度均隨混凝土等級的提高 而提高，所以可以通過提高混凝土強度等級來增加粘結(jié)力； 水平位置鋼筋比豎 位鋼筋的粘結(jié)強度低， 所以可通過調(diào)整鋼筋布置來增強粘結(jié)力； 多根鋼筋并排 時，可調(diào)整鋼筋之間的凈距來增強粘結(jié)力； 增大混凝土保護層厚度采用帶肋 鋼筋。第二章2- 1 橋梁結(jié)構(gòu)的功能包括哪幾方面的容？何謂結(jié)構(gòu)的可靠性？答： 橋梁結(jié)構(gòu)的功能由其使用要求決定的，具體有如下四個方面：（1

8、）橋梁結(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、約束變形等的作用；（2）橋梁結(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和局部損壞；（3）橋梁結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護條件下，在規(guī)定的時間，具有足夠的 耐久性，例如， 不出現(xiàn)過大的裂縫寬度， 不發(fā)生由于混凝土保護層碳化導致鋼筋 的修飾；（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，橋梁結(jié)構(gòu)仍能保持整體穩(wěn)定性，不發(fā)生倒塌。結(jié)構(gòu)的可靠性： 指結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。2- 2 結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準期和使用壽命有何區(qū)別？ 答：設(shè)計基準期是指對結(jié)構(gòu)進行可靠度分析時， 結(jié)

9、合結(jié)構(gòu)使用期， 考慮各種 基本變量與時間的關(guān)系所取用的基準時間參數(shù)， 設(shè)計基準期可參考結(jié)構(gòu)使用壽命 的要求適當選定， 但二者不完全等同。 當結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計基準期， 表面 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(jié)構(gòu)喪失了所要 求的基本功能甚至報廢。一般來說，使用壽命長，設(shè)計基準期也可以長一些，使 用壽命短，設(shè)計基準期應(yīng)短一些。通常設(shè)計基準期應(yīng)該小于壽命期。2- 3 什么叫極限狀態(tài)？我國公路橋規(guī)規(guī)定了哪兩類結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)？ 答：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，此特定狀態(tài)成為該功能的極限狀態(tài)。承載能力極限狀態(tài)和正常

10、使用極限狀態(tài)。2- 4 試解釋一下名詞：作用、直接作用、間接作用、抗力。 作用：是指使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生力、變形、應(yīng)力和應(yīng)變的所有原因； 直接作用： 是指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力和分布力； 間接作用： 是指引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的原因； 抗力：是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受力和變形的能力。2- 5 我國公路橋規(guī)規(guī)定了結(jié)構(gòu)設(shè)計哪三種狀況？ 答：持久狀況、短暫狀況和偶然狀況。2- 6 結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計計算原則是什么？ 我國公路橋規(guī)采用的是近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法。承載能力極限狀態(tài) 的計算以塑性理論為基礎(chǔ)， 設(shè)計的原則是作用效應(yīng)最不 利組合（基本組合）的設(shè)計值必須小于或等于結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計值，即0Sd

11、R 。正常使用狀態(tài) 是以結(jié)構(gòu)彈性理論或彈塑性理論為基礎(chǔ)， 采用作用（或荷載） 的短期效應(yīng)組合、 長期效應(yīng)組合或短期效應(yīng)組合并考慮長期效應(yīng)組合的影響， 對 構(gòu)建的抗裂、裂縫寬度和撓度進行驗算，并使各項計算值不超過公路橋規(guī)規(guī) 定的各相應(yīng)限值。設(shè)計表達式為 S C1 .2-7 什么叫材料強度的標準值和設(shè)計值？材料強度標準值： 是由標準試件按標準試驗方法經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計以概率分布的 0.05 分位值確定強度值，即取值原則是在符合規(guī)定質(zhì)量的材料強度實測值的總 體中，材料的強度的標準值應(yīng)具有不小于 95%的保證率。材料強度設(shè)計值： 是材料強度標準值除以材料性能分項系數(shù)后的值。2-8 作用分為幾類？什么叫作用的標

12、準值， 可變作用的準永久值可變作用的頻遇 值？答：作用分為永久作用（恒載） 、可變作用和偶然作用三類； 作用的標準值： 是結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計時，采用的各種作用的基本代表值。 可變作用的準永久值： 指在設(shè)計基準期間， 可變作用超越的總時間約為設(shè)計 基準期一半的作用值?？勺冏饔妙l遇值： 在設(shè)計基準期間， 可變作用超越的總時間為規(guī)定的較小比 率或超越次數(shù)為規(guī)定次數(shù)的作用。 它是指結(jié)構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)的且量值較大的荷載 作用取值。2-9 鋼筋混凝土梁的支點截面處，結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的剪力標準值 VGk 187.01kN ；汽車荷載產(chǎn)生的剪力標準值 VQ1k 261.76kN ；沖擊系數(shù) （1 ） 1.19 ；人

13、群荷載 產(chǎn) 生 的剪 力 標 準 值 VQ2k 57.2kN ； 溫 度 梯 度 作用 產(chǎn) 生的 剪力 標 準值VQ3k 41.5kN ，參照例題 2-3 ，試進行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時的作用效應(yīng)組合 計算。解：作用短期效應(yīng)組合 汽車荷載不計沖擊系數(shù)的汽車荷載剪力標準值為：VQ1kVQ1k '261.76 /1.19 219.97kNmnSsdSGik1j ?SQjki 1 j 1 作用長期效應(yīng)組合187.010.7219.971.057.20.841.5 =431.39kNmnSldSGik2 j ?SQjki 1 j 1187.010.4219.970.457.20.841.5 =

14、331.08kN第三章3.1 、試比較圖 3-4 和 3-5 ，說明鋼筋混凝土板和鋼筋混凝土梁鋼筋布置的特點 答：板：單向板主鋼筋沿板的跨度方向布置在板的受拉區(qū)， 鋼筋數(shù)量由計算決定。 受力主鋼筋的直徑不宜小于 10mm（行車道板）或 8mm（人行道板）。近梁肋處的 板主鋼筋，可沿板高中心縱軸線的（ 1/4 1/6 ）計算跨徑處按（ 30° 45°）彎 起，但通過支承而不彎起的主鋼筋， 每米板寬不應(yīng)少于 3 根，并不少于主鋼筋截 面積的 1/4 。在簡支板的跨中和連續(xù)梁的支點處，板主鋼筋間距不大于200mm。行車道板受力鋼筋的最小混凝土保護層厚度 c 應(yīng)不小于鋼筋的公稱直徑

15、且 同時滿足附表 1-8 的要求。在板應(yīng)設(shè)置垂直于板受力鋼筋的分布鋼筋， 分布鋼筋是在主筋上按一定間距 設(shè)置的橫向鋼筋， 屬于構(gòu)造配置鋼筋， 即其數(shù)量不通過計算， 而是按照設(shè)計規(guī)規(guī) 定選擇的 。梁：梁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。梁縱向受拉鋼筋的數(shù)量由數(shù)量決定。可選擇的鋼筋數(shù)量直徑一般為 （ 1232）mm，通常不得超過 40mm。在同一根梁主鋼筋宜用相同直徑的鋼筋， 當采用兩種以上直徑的鋼筋時，為了便于施工識別，直徑間應(yīng)相差2mm以上。3- 2 什么叫受彎構(gòu)件縱向受拉鋼筋的配筋率？配筋率的表達式中，h 0含義是什么？答： 配筋率是指所配置的鋼筋截面面

16、積與規(guī)定的混凝土截面面積的比值 （化為百分數(shù)表達）。 h0是指截面的有效高度。3- 3 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(yīng)考慮哪些因素？答： 設(shè)置保護層是為了保護鋼筋不直接受到大氣的侵蝕和其他環(huán)境因素的 作用，也是為了保證鋼筋和混凝土有良好的粘結(jié)。影響因素：環(huán)境類別、構(gòu)件形式、鋼筋布置。3- 4 、參照圖 3-7 ，試說明規(guī)定各主鋼筋橫向凈距和層與層之間的豎向凈距的原 因。答： 1）為了保證鋼筋與混凝土之間的握裹力，增強兩者的粘結(jié)力；2）保證鋼筋之間有一定間隙澆注混凝土； 3）方便鋼筋的布置。3- 5 鋼筋混凝土適筋梁正截面受力全過程可劃分為幾個階段？各

17、階段受力主要 特點是什么？答：第階段：混凝土全截面工作，混凝土的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力基本上都呈三 角形分布。第階段末： 混凝土受壓區(qū)的應(yīng)力基本上仍是三角形分布。 但由于受拉區(qū)混 凝土塑性變形的發(fā)展， 拉應(yīng)變增長較快，根據(jù)混凝土受拉時的應(yīng)力應(yīng)變圖曲線， 拉區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形為曲線形。 這時，受拉邊緣混凝土的拉應(yīng)變臨近極限拉應(yīng) 變，拉應(yīng)力達到混凝土抗拉強度， 表示裂縫即將出現(xiàn)， 梁截面上作用的彎矩用 Mcr 表示。第階段：荷載作用彎矩到達 M cr后，在梁混凝土抗拉強度最弱截面上出現(xiàn) 了第一批裂縫。這時，在有裂縫的截面上，拉區(qū)混凝土退出工作，把它原承擔的 拉力傳遞給鋼筋，發(fā)生了明顯的應(yīng)力重分布， 鋼筋的

18、拉應(yīng)力隨荷載的增加而增加； 混凝土的壓應(yīng)力不再是三角形分布， 而是形成微曲的曲線形， 中和軸位置向上移 動。第階段末： 鋼筋拉應(yīng)變達到屈服值時的應(yīng)變值， 表示鋼筋應(yīng)力達到其屈服 強度，第階段結(jié)束。第階段： 在這個階段里， 鋼筋的拉應(yīng)變增加的很快， 但鋼筋的拉應(yīng)力一般 仍維持在屈服強度不變。這時，裂縫急劇開展，中和軸繼續(xù)上升，混凝土受壓區(qū) 不斷縮小，壓應(yīng)力也不斷增大，壓應(yīng)力圖成為明顯的豐滿曲線形。第階段末： 這時，截面受壓上邊緣的混凝土壓應(yīng)變達到其極限壓應(yīng)變值， 壓應(yīng) 力圖呈明顯曲線形， 并且最大壓應(yīng)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(yīng)力應(yīng)變圖所決定的在第階段末， 壓區(qū)

19、混凝土的抗壓強度 耗盡，在臨界裂縫兩側(cè)的一定區(qū)段， 壓區(qū)混凝土出現(xiàn)縱向水平裂縫， 隨即混凝土 被壓碎，梁破壞，在這個階段，縱向鋼筋的拉應(yīng)力仍維持在屈服強度。3- 6 什么叫鋼筋混凝土少筋梁、適筋梁和超筋梁？各自有什么樣的破壞形態(tài)？ 為什么吧少筋梁和超筋梁都成為脆性破壞？答： 實際配筋率小于最小配筋率的梁稱為少筋梁；大于最小配筋率且小于 最大配筋率的梁稱為適筋梁；大于最大配筋率的梁稱為超筋梁。少筋梁的受拉區(qū)混凝土開裂后， 受拉鋼筋達到屈服點， 并迅速經(jīng)歷整個 流幅而進入強化階段， 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，而裂縫寬度已經(jīng)很寬，撓度過大

20、，鋼筋甚至 被拉斷。適筋梁受拉區(qū)鋼筋首先達到屈服， 其應(yīng)力保持不變而應(yīng)變顯著增大， 直 到受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變達到極限壓應(yīng)變時， 受壓區(qū)出現(xiàn)縱向水平裂縫， 隨之 因混凝土壓碎而破壞。超筋梁的破壞是受壓區(qū)混凝土被壓壞， 而受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力尚未達到屈服 強度。破壞前的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點， 受拉區(qū)的裂縫開展不寬， 破壞突然，沒有明顯預兆。少筋梁和超筋梁的破壞都很突然，沒有明顯預兆，故稱為脆性破壞。3- 7 鋼筋混凝土適筋梁當受拉鋼筋屈服后能否再增加荷載？為什么？少筋梁能 否這樣？答：適筋梁可以再增加荷載，因為當受拉區(qū)鋼筋屈服后，鋼筋退出工作， 受壓區(qū)混凝土開始受壓， 直到受壓區(qū)邊緣混

21、凝土的應(yīng)變達到極限壓應(yīng)變時， 受壓 區(qū)出現(xiàn)縱向水平裂縫，隨之因混凝土壓碎而破壞，這時不能再增加荷載。少筋梁裂縫出現(xiàn)在鋼筋屈服前， 此時構(gòu)件已不再承受荷載， 若繼續(xù)增加 荷載，迅速經(jīng)歷整個流幅而進入強化階段， 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，此時受拉區(qū)混凝土還未壓壞，而裂縫寬度已經(jīng)很寬， 撓度過大，鋼筋甚至被拉斷。3-8答： 基本假定有： 1）平截面假定 2 ）不考慮混凝土的抗拉強度 3 ）材 料應(yīng)力與物理關(guān)系對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件， 從開始加荷到破壞的各個階段， 截面的平均 應(yīng)變都能較好地符合平截面假定。 對于混凝土的受壓區(qū)來講， 平截面假定是正確 的。而對于混凝土

22、受壓區(qū)， 裂縫產(chǎn)生后， 裂縫截面處鋼筋和相鄰的混凝土之間發(fā) 生了某些相對滑移， 因此，在裂縫附近區(qū)段， 截面變形已不能完全符合平截面假 定。3-9 什么叫做鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的截面相對受壓區(qū)高度和相對界限受壓區(qū)高 度 b ？ b 在正截面承載力計算中起什么作用？ b取值與哪些因素有關(guān)？ 答：相對受壓區(qū)高度： 相對受壓區(qū)高度 i xi ，其中 xi 為受壓區(qū)高度， h0 h0為截面有效高度。相對界限受壓區(qū)高度： 當鋼筋混凝土梁受拉區(qū)鋼筋達到屈服應(yīng)變y 而開始屈服時，受壓區(qū)混凝土邊緣也同時達到其極限壓應(yīng) cu 變而破壞，此時受壓區(qū)高度為 xb bh0 ， b 被稱為相對界限混凝土受壓區(qū)高度。作用：

23、 在正截面承載能力計算常用 b xb 來作為界限條件，來判斷截面 h的破壞類型，是始筋破壞還是少筋破壞。相關(guān)因素： 受拉區(qū)鋼筋的抗拉強度值 fsd ；受拉區(qū)鋼筋的彈性模量 Es；混凝土極限壓應(yīng)變 cu 以及無量綱參數(shù) 有關(guān)。3-16解：基本公式法 ：查附表可得 fcd 11.5MPa, ftd 1.23MPa, fsd 280MPa, b 0.56, 0 1.0 ，則彎矩計算值 M 0Md 1.0 145 145kN ?m。采用 綁扎鋼 筋骨架， 按一層鋼筋布置，假設(shè) as 40mm， 則有效高度h0h as 500 40460 mm 。文檔大全（ 1）求受壓區(qū)高度 x有公式 3-14 得：

24、1 145 106 11.5 200x（460 x）2115x2 105800 x 14500000 0x1 167.6mmbh0 0.56 460 258, x2 752.4mm（舍）As11.5 200 167.62802)求所需鋼筋數(shù) As1377mm222 鋼筋布置可選 422( As 1520mm2 )或者 2 22+2 20( As 1388mm2 ) 混凝土保護層厚度 c 30mm d 22mm，且滿足附表要求25.1as 30 42.6mm ，取 45mm2最小配筋率計算： 45( ftd / fsd) 45(1.23 / 280) 0.2 ，所以配筋率不應(yīng)小于 0.2%，實際

25、配筋率Asbh01388 1.5%200 455查表法：查附表可得fcd 11.5 MPa , ftd1.23MPa, fsd280MPa, b 0.56, 0 1.0假設(shè)as 40mm ，則有效高度 h0h as 50040 460mm 。3-17解：Mfcd bh0 2M0 fsdh0查附表可得1.0 145 106211.5 200 46021450000000.815 280 460fcd9.2MPa , ftd最小配筋率計算： 45( ftd / fsd)0.298 ,查附表1-5 得 0.37b, 0 0.81521381mm21.06MPa , fsd45(1.06 / 280)

26、c as d / 24018.4/ 2mm30.8鋼筋凈距 Sn20030.8 2318.42實際配筋率：6030.74%200 410fsd As280603求受壓區(qū)高度：xfcdb9.2200抗彎承載能力由配筋圖計算得混凝土保護層厚度：41.6mm ，滿足滿足200 91.8uM u fcdbx(h0x) 9.22 61500859N ? mm 61.5kN ? m M 不滿足承載能力要求。3-18解：280MPa 。0.17 ，故取 min 0.2%d 16mm91.8mmbh0 0.56 410 230mm91.8(410 2 )查附表可得 fcd 11.5MPa, ftd 1.23M

27、Pa, fsd 280MPa,b 0.56, 01.0 。彎矩計算值 M0Md 1.0 12.9 12.9kN ? m ，上側(cè)受拉。取 1m寬來進行截面配筋，即 b=1000mm實用標準文案采用 綁扎鋼 筋骨 架， 按一 層 鋼 筋布 置 ， 假設(shè) as 25mm ， 則有 效 高 度h0 h as 140 25 115mm 。( 1)求受壓區(qū)高度 x6x有公式 3-14 得： 1 12.9 106 11.5 1000x(115 )211.5x2 2645x 25800 0x1 10.2mmbh0 0.56 100 56,x2219.8mm(舍)5文檔大全11.5 1000 10.22802)

28、求所需鋼筋數(shù) As 419mm222鋼筋布置可選 412( As 452mm2 )，或者 610( As 471mm2 )，鋼筋布置在受 拉一側(cè)，即上緣?；炷帘Ｗo層厚度 c 30mm d 12mm ，且滿足附表要求最小配筋率計算：45( ftd / fsd) 45(1.23/ 280) 0.2 ，所以配筋率不應(yīng)小于 0.2%，實25 13.9232mm ，取 35mm際配筋率As452 0.45% ,bh0 1000 100第三章3-19解：查附表可得 fcd 9.2MPa, ftd 1.06MPa, fsd fsd ' 280MPa, b 0.56, 0 1.0，則彎矩計算值 M0

29、Md 1.1 190 209 kN ? m 。設(shè) as ' 35mm ， 受 拉 鋼 筋 按 兩 層 鋼 筋 布 置 ， 假 設(shè) as 65mm ， 則 有 效 高 度h0 h as 500 65 435mm 。取 b 0.56M fcdbh02 (1 0.5 ) 209 106 9.2 200 4352 0.56(1 0.5 0.56)As 'cd 0 612.6mmsfsd '(h0 as')280 (435 35)Asfcdbx fsd 'Asf sd9.2 200 (435 0.56) 280 612.6 2213.4mm22803-21解：梁1

30、.簡支梁計算跨徑的 1/3 ，即l0 /3 24200 / 3 8067mm 。2. 取相鄰兩梁平均間距 2200mm3. hh 60mm, bh 1100mm, bhh 1/ 3b 6hh 12hf ' 160 6 60 12 150 2320mm，滿足bf ' 取三個中的最小值，即 2200mm不滿足承載能力要求。邊梁bf b 6hf ' 2200 160 6 150 60 150 2260mm ，又外側(cè)懸臂板實際寬度2 2 f 2 2 2為 2200mm，所以邊梁有效寬度為 2200mm3-22受壓區(qū)高度在翼板厚度， 即x hf ' ，為第一類 T形截面，

31、受壓區(qū)已進入梁肋，即x hf ' ，為第二類 T形截面第一類 T 形截面，中和軸在受壓翼板， 受壓區(qū)高度 x hf '。此時，截面雖為T 形，但受壓區(qū)形狀為寬 bf '的矩形，而受拉截面形狀與截面抗彎承載能力無關(guān)， 故以寬度為 bf ' 的矩形來進行抗彎承載力計算。3-23解：查附表可得fcd11.5MPa, ftd 1.23MPa, fsd 280MPa, b 0.56, 0 1.0 。彎矩計算值0Md 1.0 1187 1187kN ?m保護層厚度 c42鋼筋凈距 Sn35022.730.7mm 30mm ，且大于鋼筋直徑 d230.7 2 6 22.730

32、.5mm 30mm ，且大于直徑 d42 95as68.5mm ，則 h0 1350 68.5 1281.5mms 2 0T形截面有效寬度：1. 計算跨徑的 1/3: l0 12600 /3 4200mm32. 相鄰兩梁的平均間距為 2100mm3. b 6hh 12hf350 6 40 12 100 1790mm100 140所以 T 梁截面有效寬度 bf ' 1790mm ，厚度 hf '120mmf2(1)判斷 T 形截面類型：fcdbf 'hf ' 11.5 1790 120 2.47kN ?m。fsdAs 280 1884 2 1.06kN ? m為第

33、一類 T 形截面2）求受壓區(qū)高度 xfsd Asxfcdbf280 1884 211.5 179051.3mm hf(3)正截面抗彎能力x 51.3Mu fcdbf 'x(h0 ) 11.5 1790 51.3 (1281.5 ) 1326.2kN ?m M 滿足承載能力要求。404mm356mm3-24面積相等：bkhkd2 ab3802 380 80 143754k k 4 413bkhk3 I1 2I2 195222624912慣性矩相等：13I1380 803 162133331 124 2 2I2d(2d )2d(40 2d)2 d9680064582128 38 3 8先將

34、空心板的圓孔換算成 bk hk 的矩形孔解得：bk故上翼板厚度 hf ' 300 1hk2 98mm實用標準文案翼板厚度 hf 300 h2k 98mm腹板厚度 b bf 2bk 990 2 356 278mm8-1 大小偏心受拉構(gòu)件的界限如何區(qū)分？它們的特點與破壞特征各有何不同？ 答：當偏心拉力作用點在 As 合力點與 A's合力點之間時為小偏心受拉情況， 否則為大偏心 受拉。小偏心情況下， 構(gòu)件破壞前混凝土已全部裂通， 拉力完全由鋼筋承擔； 大偏心情況下， 裂縫不會貫通整個截面，裂縫開展很大，受壓區(qū)混凝土被壓碎。8-2 公路橋規(guī)對大小偏心受拉構(gòu)件縱向鋼筋的最小配筋率有哪些要

35、求？ 答：規(guī)定小偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉縱筋的配筋率按構(gòu)件毛截面面積計算， 而大偏心受拉構(gòu)件 一側(cè)受拉縱筋的配筋率按 As/bh 0計算 ,他們的值都不應(yīng)小于 45f td/f sd，同時不小于 0.2.9-1 對于鋼筋混凝土構(gòu)件，為什么公路橋規(guī)必須進行持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算和 短暫狀況應(yīng)力計算？與持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算有何不同之處？ 答：因為鋼筋混凝土構(gòu)件除了可能由于材料強度破壞或失穩(wěn)等原因達到承載能力極限狀態(tài)以 外，還可能由于構(gòu)件變形或裂縫過大影響了構(gòu)件的適用性及耐久性， 而達不到結(jié)構(gòu)正常使用 要求。不同點： 1 極限狀態(tài)取構(gòu)件破壞階段 2 截面承載能力大于最不利荷載效應(yīng) 3 作用

36、效應(yīng) 取短期和長期效應(yīng)的一種或兩種組合，汽車荷載不計沖擊系數(shù)。9-2 什么是鋼筋混凝土構(gòu)件的換算截面？ 答：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拉壓性能相同的假想材料組 成的勻質(zhì)截面。9-3 引起鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的主要因素有哪些？ 答：作用效應(yīng)、外加變形或約束變形、鋼筋銹蝕。9-4 影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素有哪些？混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計應(yīng)考慮什么？ 答：混凝土凍融破壞、 混凝土的堿集料反應(yīng)、 侵蝕性介質(zhì)的腐蝕、 機械磨損、 混凝土的碳化、 鋼筋銹蝕?；炷聊途眯栽O(shè)計可能與混凝土材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和裂縫12-1 何為預應(yīng)力混凝土 ?為什么要對構(gòu)件施加預應(yīng)力？預應(yīng)力混凝土的主

37、要優(yōu)點是什么？ 其基本原理是什么？答：所謂預應(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。對構(gòu)件施加預應(yīng)力原因： 使之建立一種人為的應(yīng)力狀態(tài)， 這種應(yīng)力的大小和分布規(guī)律， 能有 利于抵消使用荷載作用下產(chǎn)生的拉應(yīng)力， 因而使混凝土構(gòu)件在使用荷載作用下不致開裂， 或 推遲開裂或者使裂縫寬度減小?；驹恚?由于預先給混凝土梁施加了預壓應(yīng)力， 使混凝土梁在均布荷載 q 作用使下邊緣所 產(chǎn)生的拉應(yīng)力全部被抵消， 因而可避免混凝土出現(xiàn)裂縫， 混凝土梁可以全截面參加工作， 這 就相當于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而

38、且可以達到充分利用高強鋼材的目的。12-2 什么是預應(yīng)力度？公路橋規(guī)對預應(yīng)力混凝土構(gòu)件如何分類？預應(yīng)力度： 由預加應(yīng)力大小確定的消壓彎矩與外荷載產(chǎn)生的彎矩的比值。 分三類： 1 全預應(yīng) 力混凝土構(gòu)件在作用 （荷載）短期效應(yīng)組合下控制的正截面受拉邊緣不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力 （不 得消壓） 2 部分預應(yīng)力混凝土構(gòu)件在作用 （荷載） 短期效應(yīng)組合下控制的正截面受拉邊緣 出現(xiàn)拉應(yīng)力或出現(xiàn)不超過規(guī)定寬度的裂縫 3 鋼筋混凝土構(gòu)件不預加應(yīng)力的混凝土構(gòu)件12-4 什么是先法？答：先法，即先拉鋼筋，后澆筑構(gòu)件混凝土的方法。12-5 什么是后法？答：后法是先澆筑構(gòu)件混凝土待混凝土結(jié)硬后再拉預應(yīng)力鋼筋并錨固的方法。13

39、.3 何謂預應(yīng)力損失？何謂拉控制應(yīng)力？拉控制應(yīng)力的高低對構(gòu)件有何影響？ 答：預應(yīng)力損失：預應(yīng)力鋼筋的預應(yīng)力隨著拉、錨固過程和時間推移而降低的現(xiàn)象 拉控制應(yīng)力： 指預應(yīng)力鋼筋錨固前拉鋼筋的千斤頂所顯示的總拉力除以預應(yīng)力鋼筋截面積所 求得的鋼筋應(yīng)力值。 影響：拉控制應(yīng)力能夠提高構(gòu)建的抗裂性、減少鋼筋用量。過高使鋼筋 在拉或施工過程中被拉斷、 應(yīng)力松弛損失增大、 構(gòu)件出現(xiàn)縱向裂縫也降低了構(gòu)件的延性； 過 低降低構(gòu)建的承載能力。13.4 公路橋規(guī)中考慮的預應(yīng)力損失主要有哪些？引起各項預應(yīng)力損失的主要原因是什 么？如何減少各項預應(yīng)力損失？答：（ 1）預應(yīng)力筋與管道壁間摩擦引起的應(yīng)力損失，主要由管道的彎曲

40、和管道位置偏差引起的。措施： 1采用兩端拉，以減小值及管道長度 x 值， 2采用超拉法：（2）錨具變形、鋼 筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失， 主要由錨具受到的巨大壓力引起的。 措施： 1采用超拉 2注意選用 L 值小的錨具對于短小構(gòu)件尤為重要； （ 3）鋼筋與臺座間的溫差引起的應(yīng)力 損失， 主要由溫度變化引起的。 采用二次升溫的養(yǎng)護方法減少預應(yīng)力損失； （4）混凝土彈性 壓縮引起的應(yīng)力損失，主要由預壓應(yīng)力產(chǎn)生壓縮變形引起的。采用超拉法減少預應(yīng)力損失； （5）鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失， 主要由徐變變形引起的。 采用超拉法減少預應(yīng)力損失； （6） 混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失， 主要由混凝土收縮和

41、徐變引起的。 采用超拉法減少預應(yīng) 力損失。13.12 什么是截面抗彎效率指標？何謂束界？ 答：對全預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，在保證截面上、 下邊緣混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力的條件下，混凝土 壓應(yīng)力的合力作用點只能限制在截面上、 下核心點之間， 力偶臂的可能變化圍是上核心距與 下核心距之和。因此可用參數(shù) =（ Ks+Kx）/h （ h 為梁的截面高度）來表示截面的抗彎效 率，通常稱為截面抗彎效率指標。 束界： 把由 E1和 E2兩條曲線所圍成的限制了鋼絲束的布 置圍16.1 什么是圬工結(jié)構(gòu)？什么是砌體？常用砌體有哪幾類？答：以磚、 石材作為建筑材料， 通過其與砂漿或小石子混凝土砌筑而成的砌體所建成的結(jié)構(gòu) 成為磚石結(jié)構(gòu)。用砂漿砌筑混凝土預制塊，整體澆筑的混凝土或片石混凝土等構(gòu)成的結(jié)構(gòu)， 成為混凝土結(jié)構(gòu)。 通常把以上兩種結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為圬工結(jié)構(gòu)。 砌體是用砂漿講具