混凝土结构设计原理复习题

结构设计原理复习题1、混凝土的构件有哪些？答：素混凝土构件，普通钢筋混凝土构件，预应力钢筋混凝土构件。2、钢筋与混凝土能共同工作的原因是什么？（P9）答：混凝土与钢筋之间有良好的粘结力，在荷载作用下能够很好的共同变形；钢筋和混凝土的线膨胀系数很接近；混凝土可以保护钢筋不被锈蚀，保证了共同工作。3、钢筋与混凝土的粘结机理。（P24）答：（1）光圆钢筋与混凝土的粘结作用由三部分组成：化学胶着力（较小）、摩擦力、机械咬合力，发生相对滑移后，其粘结力主要由摩擦力和咬合力提供。（2）带肋钢筋：由于表面轧有肋纹，能与混凝土犬牙交错紧密结合，其胶着力和摩擦力仍存在，但其粘结力主要是钢筋表面凸起的肋纹与混凝土的机械咬合力作用。4、混凝土的弹性模量的表示方法。（P15）答：应力/应变。5、桥梁安全等级如何区别？（P33）6、空心板梁如何转换成工字型梁？（P66）7、钢筋混凝土结构的特点是什么？(优点和缺点)（P9）答：（1）优点：节约钢材；耐久性好；可模性好；耐火性好；整体性好；就地取材成本低。（2）缺点：自重大；抗裂性能差；施工比较复杂；加固补强及修复较困难。8、常用的钢筋种类有哪些？（P19）答：混凝土结构采用的钢筋：普通钢筋（热轧低碳钢、低合金钢）；高碳钢（预应力钢筋：高强度碳素钢丝、钢绞线）。混凝土结构采用的普通钢筋为热轧钢筋（光圆钢筋、带肋钢筋）。9、σ0.2的含义。（P14）答：对没有明显屈服极限的塑性材料（如高碳钢），可以将产生0.2%塑性应变时的应力作为屈服指标，并用σ0.2来表示。10、什么是混凝土立方体抗压强度？（P9）答：按规定的标准试件和标准试验方法得到的具有95%保证率的抗压强度。11、什么是混凝土棱柱体（轴心）抗压强度？（P10）混凝土棱柱体轴心抗拉强度？（P10）答：按规定的标准棱柱体试件和标准试验方法得到的具有95%保证率的抗压强度。按规定的标准棱柱体试件和标准试验方法得到的具有95%保证率的抗拉强度。12、什么是套箍效应？（P231）答：当混凝土局部受压时，受压区混凝土有横向膨胀变形，而受压区周围的混凝土对其变形有约束作用，从而提高了受压区混凝土的抗压强度。这种现象称套箍效应。13、什么是95%的保证率？答：混凝土就是强度合格率必须达到95%以上，钢筋则是说规定的钢筋强度标准值，能保证95%以上的强度值大于这个标准值。14、混凝土多向受力的特点。（P12）15、什么是混凝土的徐变及影响徐变的因素？（P16--17）答：在荷载长期作用下，当混凝土的应力不变，应变随时间持续增加，称混凝土徐变。影响因素：荷载大小（越大徐变越大）；混凝土龄期（越短徐变越大）；混凝土的组成成分和配合比（集料的体积比越大徐变越小，混凝土的水灰比越小徐变越小）；养生及使用条件下的温度与湿度（混凝土养生时温度越高，湿度越大，水泥水化作用越充分，徐变越小；混凝土使用条件高温干燥，徐变越大。16、什么是作用？作用效应？抗力？（P43）答：（1）作用：将能使结构产生效应的各种因素总称为作用（如荷载、地震、风、温度变化等）；（2）作用效应：作用在结构上的荷载使结构产生内力、位移、变形、应力、应变、裂缝、速度、加速度等的总称；（3）抗力：抵抗作用产生效应的能力（如抗压强度）。17、什么是作用的标准值？可变作用频遇值和可变作用准永久值？（P44）答：（1）标准值：指结构或结构构件设计时，采用的各种作用的基本代表值。（2）频遇值：指结构上较频繁出现的且量值较大的荷载作用取值；（3）准永久值：指在结构上经常出现的且量值较小的荷载作用取值。18、什么是使用年限和设计基准期？区别？（P31）答：（1）使用年限：指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限；（2）设计基准期：指为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，它不等同于设计使用年限。（3）区别：设计基准期的选择不考虑环境作用下材料性能老化等联系的结构耐久性，仅考虑可变作用随时间变化的设计变量取值大小，而设计使用年限是与结构适用性失效的极限状态联系。19、什么是结构的可靠性和可靠度？（P31）答：（1）可靠性：指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力；（2）可靠度：可靠性的度量，即结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。20、什么是结构的极限状态？（P32）答：当整个结构或结构某一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态。21、两种极限状态，三种设计工况，四种基本组合。答：（1）两种极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态。（2）三种设计状况：持久状况，短暂状况，偶然状况。（3）四种基本组合：承载能力（基本组合和偶然组合），正常使用（作用短期效应组合和作用长期效应组合）22、轴心受压构件的构造要求。（P131）23、长柱和短柱的破坏模式。（P）答：长柱——失稳破坏；短柱——材料破坏。24、螺旋箍筋的作用及配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件的正截面承载力计算公式。（134、P135）25、配筋率（P49）与配箍率（P82）。答：（1）配筋率：指所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的百分比ρ=As/bh0对受力筋而言；（2）配箍率：ρsv=As/bSv，As指斜截面内配置在沿梁长度方向一个箍筋间距Sv范围内的箍筋各肢总截面面积，b指截面宽度（T形截面梁取b为肋宽），指Sv沿梁长度方向箍筋的间距。26、受弯构件正截面破坏形态。（P56）答：适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。27、什么是峰值应变和极限应变？答：峰值应变是峰值应力对应的应变，极限应变是在构件开始破坏时的应变。28、何时选用双筋梁？判断是否选用双筋梁的方法（在计算和复核两种情况下）？（P61）29、为什么选用T形截面梁(P59红色字体）？及判断T形截面类型的方法（在计算和复核两种情况下）？30、bf’如何取值？（P67）31、什么是ξb？ρmax和ρmin？32、单、双筋梁的正截面承载力公式及其推导。（P62--63；69--70）33、梁内都有哪些钢筋及各自的作用。（P51）答：（1）受力筋（纵筋）：主要抵抗拉力作用；（2）架立筋：支撑钢筋骨架作用，还有抵抗压力作用；（3）箍筋：抵抗剪力作用；（4）弯起钢筋（斜筋）：抵抗剪力作用。34、什么是设计问题和复核问题？（P64）答：（1）设计问题：核心是求截面尺寸As；根据截面上的弯矩组合设计值，选定材料、确定截面尺寸和配筋的计算。（2）复核问题：核心是求截面承载力Mu；指已知截面尺寸、混凝土和钢筋强度级别以及钢筋在截面上的布置，要求计算截面的承载力Mu或复核控制截面承受某个弯矩计算值M是否安全。（3）不管是设计问题，还是复核问题，核心都是求x（受压区高度）。35、受弯构件计算公式中对x有何要求？答：要求x≤ξb*h0，对于双筋梁还要求x≥2as’.36、受弯构件的钢筋构造要求。（P42）37、无腹筋梁斜截面破坏的三种破坏形态。（P87）答：（1）斜拉破坏：发生突然，破坏荷载等于或略高于主要斜裂缝出现时的荷载，破坏面较整齐，无混凝土压碎现象，剪跨比较大m3，属脆性破坏；（2）剪压破坏：剪跨比为1=m=3,属塑性破坏；（3）斜压破坏：破坏时斜裂缝多而密，但没有主裂缝，剪跨比m1，属脆性破坏。38、受剪承载力的主拉应力极限是什么？39、剪跨比m。（P86）答：m=M/Vh0=a/h0，M和V分别为剪跨区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，h0为截面有效高度，a为集中力作用点至简支梁最近的支座之间的距离。40、弯构件斜截面抗剪承载力的计算公式及上下限值。（P92--93）答：（1）抗拒承载力；（2）上限值：截面最小尺寸的限值；（3）下限值：按构造要求配置钢筋。41、弯矩包络图（P94）和抵抗弯矩图（材料图）（P98）42、全梁承载力计算的步骤（设计过程）。（P84红色字体）答：（1）由外力计算Md，Vd，绘制包络图；（2）由M(d,L/2)来计算主筋数量，并配置；（3）由图解剪力包络图的办法来确定腹筋（箍筋、斜筋）；（4）绘制弯矩包络图来抵抗弯矩图来进一步确定斜筋的采用；（5）在满足构造要求的条件下，调整钢筋布置，进行全面承载力校核。43、钢筋的充分利用点和不需要点。（P99）答：（1）充分利用点：指理论上就可以截断的点，就是该点的弯矩正好等于该点的配筋承载力的点；（2）不需要点：指充分利用点之后，目的是为了节约钢材，多延伸一段距离再截断，该截断点之后不能充分利用（由于弯矩相对减少），该点称不需要点。44、斜截面抗弯承载的构造要求。（P）45、平衡扭矩和协调扭矩。46、钢筋混凝土构件抗扭性能的两个重要指标。答：构件的开裂扭矩、构件的破坏扭矩。47、矩形截面的抗扭塑性抵抗矩Wt.（P110）48、矩形截面纯扭构件的破坏形态。（P111）49、配筋强度比ζ（P112）、剪扭构建混凝土抗扭承载力降低系数βt(P119)50、弯剪扭构件如何布置钢筋？（P12151、T形和I形弯剪扭构件配筋如何计算？52、剪扭相关性。答：构件承受剪扭作用的情况下其抗剪承载力和抗扭承载力相对于承受纯剪和纯扭的情况要降低。53、什么是二阶效应？（P158）答：二阶效应泛指在产生了层间位移和挠曲变形的结构构件中由轴向压力引起的附加内力。54、大小偏心受压的概念及其判断方法（三种）。（P153--162）答：大偏心受压：在相对偏心距e0/h较大，且受拉钢筋配置的不太多时，此时的偏小受压属大偏心受压。小偏心受压：就是压力N的初始偏心距e0较小的受压情况。判断：（1）偏心距较大且受拉一侧钢筋先屈服的破坏为大偏心受压，除此之外为小偏心受压；（2）当相对受压区高度=相对界限受压区高度时，截面为大偏心受压破坏；当相对受压区高度相对界限受压区高度时，截面为小偏心受压破坏；（3）162页。55、大小偏心受压的危险内力组合如何选择？（P76）56、大小偏心受压的计算公式及推导。（对称配筋P159）57、大小偏心受拉的概念及判断。（P179、P180）58、钢筋的接头形式有哪些？（P93）59、受扭构件的构造要求。（P123）60、长细比λ与稳定系数φ的关系。（P130）61、什么是换算截面？（P202）答：将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假想材料组成的均质截面，称换算截面。62、承载能力极限状态计算与正常使用极限状态计算的区别。（P184）63、对于钢筋混凝土受弯构件施工阶段的应力计算可按第Ⅱ工作阶段进行。（P188）64、矩形截面和T形截面正应力计算方法。（P188）65、钢筋混凝土结构裂缝产生的原因。（P206）答：（1）作用效应（弯矩、剪力等）引起的裂缝；（2）由外加变形或约束变形引起的裂缝（如地基不均匀沉降、结构温差等）；（3）钢筋锈蚀裂缝。66、钢筋混凝土的裂缝、挠度的验算采用何种极限状态和荷载组合？（P194、P195）67、裂缝的计算公式中主要考虑了哪些因素？（P192）68、减小裂缝的方法有哪些？（P206--207）答：（1）对荷载作用产生的裂缝，主要通过设计上进行理论验算和构造措施上加以控制；（2）对变形产生的裂缝，往往在构造上提出要求和在施工工艺上采取相应的措施加以控制；（3）对钢筋锈蚀产生的裂缝，必须有足够的混凝土保护层和保证混凝土的密实性，严格控制早凝剂的掺入量。69、《公路桥规》对裂缝和挠度的限值是如何确定的？（P211--212）答：（1）裂缝限值：在1类环境和2类环境条件下的钢筋混凝土构件，算得的最大裂缝宽度不应超过0.2mm；处于3类环境和4类环境下的钢筋混凝土受弯构件，容许裂缝宽度不应超过0.15mm。（2）挠度限值：长期挠度值在消除结构自重产生的长期挠度后不应超过以下规定：梁式桥主梁的最大挠度处L/600（L计算跨径）；梁式桥主梁的悬臂端L1/300（L1悬臂长度）。70、如何设置预拱度？（P214）答：当由作用（或荷载）短期效应组合并考虑作用（或荷载）长期效应影响产生的长期挠度不超过L/1600(L计算跨径)时，可不设预拱度；当不符合上述规定时则应