A标记版简答题《结构设计原理》复习资料知识点 .docx

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1、精品名师归纳总结封面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作者： PanHongliang仅供个人学习结构设计原理复习资料第一篇钢筋混凝土结构可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能一、学习目的本章介绍了钢筋混凝土的基本概念,分别从强度、变形等方面阐述了组成钢筋混凝土材料的混凝土和钢筋的特性,并对钢筋与混凝土共同作用机理作了简要说明.学习本章的目的是使读者熟识并熟识钢筋混凝土材料,明白它们的工作性能 ,能在工作中正确的使用它们.本课程的主要内容取材于我国现行的大路桥涵设计通用规范（JTJ D60-2004 ）、大路圬工桥涵设计

2、规范（JTG D61-2005 ）、大路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（ JTG D62-2004 ）、大路桥涵钢结构和木结构设计规范（JTJ 025-86） . 习惯上将上述设计规范统称为大路桥规.二、学习重点在本章的学习中应留意以下几个方面的问题：（1）混凝土的强度指标有哪些, 以及获得它们的方法。（ 2）混凝土的应力应变关系曲线,弹性模量的取值方法。（3）混凝土收缩、徐变的概念及特性。（ 4）两类钢材的变形及强度特点。（5）锚固长度的意义。（6）钢筋混凝土结构对混凝土与钢筋的基本要求.三、复习题（一）填空题2、混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度、混凝土轴心抗压强度和 混凝土抗拉强

3、度 .3、混凝土的变形可分为两类：受力变形和体积变形.4、钢筋混凝土结构使用的钢筋,不仅要强度高 ,而且要具有良好的塑性、可焊性,同时仍要求与混凝土有较好的粘结性能.5、影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多爱惜层厚度及钢筋净间距.,其中主要为混凝土强度、浇筑位置、6、钢筋和混凝土这两种力学性能不同的材料能够有效的结合在一起共同工作缘由是：钢筋和混凝土之间具有良好的粘结力、钢筋和混凝土的温度线膨胀系数接近,其主要和混凝土对钢筋起爱惜作用.7、混凝土的变形可分为混凝土的受力变形 和混凝土的 体积变形 . 其中混凝土的徐变属于混凝土的受力 变形 ,混凝土的收缩和膨胀属于混凝土的体积 变形.1、在钢

4、筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉或帮忙混凝土受压.（二）判定题1、素混凝土的承载才能是由混凝土的抗压强度把握的.【】2、混凝土强度愈高,应力应变曲线下降愈猛烈,延性就愈好 .【】3、线性徐变在加荷初期增长很快,一般在两年左右趋以稳固,三年左右徐变即告基本终止. 【】4、水泥的用量愈多,水灰比较大 ,收缩就越小 .【】5、钢筋中含碳量愈高 ,钢筋的强度愈高 ,但钢筋的塑性和可焊性就愈差.【】（三）名词说明1、混凝土的立方体强度我国大路桥规规定以每边边长为150mm的立方体试件 , 在 20 2的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28 天, 依照标准制作方法和试验方法测得的抗压极限强

5、度值（以MPa计）作为混凝土的立方体抗压强度, 用符号表示 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、混凝土的徐变在荷载的长期作用下, 混凝土的变形将随时间而增加, 亦即在应力不变的情形下 , 混凝土的应变随时间连续增长, 这种现象被称为混凝土的徐变.3、混凝土的收缩混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩.（四）简答题1、简述混凝土 应力应变曲线 的三个阶段？答：在上升段 ,当应力小于 0.3 倍的棱柱体强度时,应力应变关系接近直线变化,混凝土处于弹性工作阶段 .在应力大于等于 0.3 倍的棱柱体强度后 ,随着应力增大 ,应力应变关系愈来愈偏离直线 ,任一点的应变可分为

6、弹性应变和塑性应变两部分.原有的混凝土内部微裂缝进展, 并在孔隙等薄弱处产生新的个别的微裂缝.当应力达到 0.8 倍的棱柱体强度后,混凝土塑性变形显著增大 ,内部微裂缝不断延长扩展,并有几条贯穿 ,应力应变曲线斜率急剧减小.当应力达到棱柱体强度时 ,应力应变曲线的斜率已接近于水平,试件表面显现不连续的常见裂缝.在下降段 ,到达峰值应力后,混凝土的强度并不完全消逝,随着应力的削减 ,应变仍然增加 ,曲线下降坡度较陡 ,混凝土表面裂缝逐步贯穿.在收敛段 ,在反弯点之后 ,应力下降的速度减慢,趋向于稳固的残余应力.表面纵向裂缝把混凝土棱柱体分成如干个小柱,荷载由裂缝处的摩擦咬合力及小柱体的残余强度所

7、承担.2、简述混凝土 发生徐变 的缘由？答：在长期荷载作用下,混凝土凝胶体中的水份逐步压出,水泥石逐步粘性流淌,微细间隙逐步闭合 ,细晶体内部逐步滑动 ,微细裂缝逐步发生等各种因素的综合结果.其次章结构按极限状态法设计运算的原就一、学习目的本章主要介绍了关于大路桥规的运算原就,即承载才能极限状态和正常使用极限状态运算原就 ,这是大路桥涵设计的基本准就.运算理论进展阶段：以弹性理论为基础的容许应力运算法考虑钢筋混凝土塑性性能的破坏阶段运算法半体会、半概率的“三系数”极限状态设计法（荷载系数、材料系数、工作条件系数）以结构牢靠性理论为基础的概率极限状态设计法（又分为三个水准：水准半概率设计法, 水

8、准近似概率设计方法, 水准全概率设计法） .大路桥规接受的是以结构牢靠性理论为基础的近似概率极限状态设计法,其概率反映在荷载组合与材料取值等方面.学习本章的目的是为了使读者明白设计规范的要求及原就.二、学习重点本章的学习重点为设计方法的演化过程,淡定许应力法到考虑塑性性能的破坏阶段运算方法 到极限状态法。两类极限状态的基本含义。材料强度取值的方法,特殊留意个类强度的区分与联系。结合大路桥规明白荷载分类及荷载组合的势式.三、复习题（一）填空题性的前提下 ,完成 全部功能 的要求 .2、结构能够中意各项功能要求而良好的工作,称为结构 牢靠 ,反之就称为失效 ,结构工作状态是处于牢靠仍是失效的标志用

9、极限状态 来衡量 .3、国际上一般将结构的极限状态分为三类：和“破坏一安全”极限状态.承载才能极限状态、 正常使用极限状态1、结构设计的目的,就是要使所设计的结构,在规定的时间内能够在具有足够牢靠性4、正常使用极限状态的运算,是以弹性理论或塑性理论为基础,主要进行以下三个方面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的验算：应力运算、裂缝宽度验算和变形验算 .5、大路桥涵设计中所接受的荷载有如下几类：永久荷载、可变荷载和偶然荷载 .6、结构的 安全性 、 适用性 和 耐久性 通称为结构的牢靠性 .7、作用是指使结构产生内力、变形、应力和应变的全部缘由 ,它分为 直接 作用和 间接 作用两

10、种 . 直接作用 是指施加在结构上的集中力或分布力如汽车、人群、结构自重等 ,间接作用 是指引起结构外加变形和约束变形的缘由 ,如的震、基础不均匀沉降、混凝土收缩、温度变化等 .8、结构上的作用按其随时间的变异性和显现的可能性分为三类：永久作用（恒载） 、可变作用 和 偶然作用 .9、我国大路桥规依据桥梁在施工和使用过程中面临的不同情形, 规定了结构设计的三种状况：长期 状况、 短暂 状况和 偶然 状况.10、大路桥规依据混凝土立方体抗压强度标准值进行了强度等级的划分,称为混凝土强度等级并冠以符号C 来表示 ,规定大路桥梁受力构件的混凝土强度等级有13 级, 即C20 C80, 中间以 5MP

11、a 进级 .C50 以下为一般强度混凝土,C50 及以上混凝土为高强度混凝土.大路桥规规定受力构件的混凝土强度等级应按以下规定接受：钢筋混凝土构件不应低于 C20 ,用 HRB400 、 KL400 级钢筋配筋时 ,不应低于 C25 。预应力混凝土构件不应低于C40 .11、结构或结构构件设计时,针对不同设计目的所接受的各种作用规定值即称为作用代表值 .作用代表值包括作用标准值 、 准永久值 和 频遇值 .（二）名词说明1、结构的 牢靠度 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.2、结构的 极限状态 当整个结构或结构的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

12、时, 就此特定状态称为该功能的极限状态.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、学习重点第三章受弯构件正截面承载力运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结受弯构件正截面承载力运算是全书的重点之一.第一必需把握受弯构件正截面三个工作阶段各自的特点,以及不同配筋条件下的破坏形状,弄清、的力学意义.单筋矩形、双筋矩形、T 形截面正截面承载力运算都应以把握运算图式为重点,三者的基本运算公式、区分与联系均表现在运算图式中.运算方法上应以灵敏运用基本公式为前提, 同时留意基本公式的适用条件.构造与运算同等重要,必需结合例题与习题把握梁（板）构造的一些基本内容,如配筋原就、净爱惜层、

13、最小净距等概念.二、复习题（一）填空题1、钢筋混凝土受弯构件常用的截面型式有矩形、T 形和箱形等 .2、只在梁（板）的受拉区配置纵向受拉钢筋,此种构件称为单筋受弯构件。假犹如时在截面受压区也配置受力钢筋,就此种构件称为双筋受弯构件 .3、梁内的钢筋有纵向受拉钢筋（主钢筋）、弯起钢筋或斜钢筋、箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋等 .4、梁内的钢筋经常接受骨架形式,一般分为绑扎钢筋骨架和焊接钢筋骨架两种形式 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6、受弯构件正截面承载力运算的截面设计是依据截面上的运算弯矩截面尺寸和配筋的运算., 选定材料、确定7、受压钢筋的存在可以提高截面的延性,并可削减长

14、期荷载作用下的变形.8、将空心板截面换算成等效的工字形截面的方法变的原就 .9、T 形截面按受压区高度的不同可分为两类：第一类,是依据面积、惯性矩和形心位置不T 形截面和10、工字形、箱形截面以及空心板截面,在正截面承载力运算中均按其次类 T 形截面 .T 形截面来处理 .5、钢筋混凝土构件破坏有两种类型：塑性破坏和脆性破坏.（二）判定题1、判定一个截面在运算时是否属于T 形截面 ,不是看截面本身形状 ,而是要看其翼缘板是否参加抗压作用.【】2、当梁截面承担异号弯矩作用时, 可以接受单筋截面.【】3、少筋梁破坏是属于塑性破坏.【】4、水平纵向钢筋其作用主要是在梁侧面发生裂缝后, 可以削减混凝土

15、裂缝宽度. 【】5、当承担正弯矩时, 分布钢筋应放置在受力钢筋的上侧.【】（三）名词说明1、把握截面所谓把握截面, 在等截面构件中是指运算弯矩（荷载效应）最大的截面。在变截面构件中就是指截面尺寸相对较小, 而运算弯矩相对较大的截面.2、最大配筋率 当配筋率增大到使钢筋屈服弯矩约等于梁破坏时的弯矩时, 受拉钢筋屈服与压区混凝土压碎几乎同时发生, 这种破坏称为平稳破坏或界限破坏, 相应的配筋率称为最大配筋率 .3、最小配筋率 当配筋率削减, 混凝土的开裂弯矩等于拉区钢筋屈服时的弯矩时, 裂缝一旦显现 , 应力马上达到屈服强度 , 这时的配筋率称为最小配筋率.备注：最小配筋率是少筋梁与适筋梁的界限.

16、 当梁的配筋率由逐步减小, 梁的工作特性也从钢筋混凝土结构逐步向素混凝土结构过渡, 所以 , 可按接受最小配筋率的钢筋混凝土梁在破坏时 , 正截面承载力等于同样截面尺寸、同样材料的素混凝土梁正截面开裂弯矩标准值的原就确定 .（四）简答题1、设计 受弯构件 时,一般应中意哪两方面的要求？答：由于弯矩的作用,构件可能沿某个正截面（与梁的纵轴线或板的中面正交时的面）发生破坏 ,故需进行正截面承载力运算。由于弯矩和剪力的共同作用, 构件可能沿剪压区段内的某个斜截面发生破坏, 故仍需进行斜截面承载力运算.2、简述 分布钢筋 的作用？答：分布钢筋的作用是将板面上的荷载作用更均匀的传布给受力钢筋,同时在施工

17、中可以固定受力钢筋位置置,而且用它来分担混凝土收缩和温度变化引起的应力.3、简述 受弯构 件正截面工作的三 个阶段？答：在第一阶段梁没有裂缝,在其次阶段梁带裂缝工作,在第三阶段裂缝急剧开展,纵向受力钢筋应力保护在屈服强度不变4、简述 钢筋混凝土梁的受力.特点？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：钢筋混凝土梁的截面正应力状态随着荷载的增大不仅有数量上的变化,而且有性质上的转变 ,即应力分布图形的转变.不同的受力阶段 ,中和轴位置置及内力偶臂是不同的.因此 , 无论压区混凝土的应力或是纵向受拉钢筋的应力,不像弹性匀质材料梁那样完全与弯矩成比例.梁的大部分工作阶段中,受拉区混凝土已开

18、裂.随着裂缝的开展,压区混凝土塑性变形的进展 ,以及粘结力的逐步破坏,均使梁的刚度不断降低.因此梁的挠度、转角与弯矩的关系也不完全听从弹性匀质梁所具有的比例关系.5、简述 适筋梁、超筋梁、少筋梁的破坏特点？答：适筋梁的破坏特点是：受拉区钢筋第一达到屈服强度,其应力保持不变而产生显著 的塑性伸长 ,直到受压边缘混凝土的应变达到混凝土的极限压应变时,受压区显现纵向水平裂 缝,随之压碎而破坏 .这种梁破坏前 ,梁的裂缝急剧开展 ,挠度较大 ,梁截面产生较大的塑性变形, 因而有明显的破坏预兆.超筋梁的破坏特点是。破坏时受压区混凝土被压坏,而拉区钢筋应力远未达到屈服强度. 破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没

19、有明显的转折点,拉区的裂缝开展不宽,延长不高 ,破坏是突然的 ,没有明显的预兆 .少筋梁的破坏特点是：梁拉区混凝土一开裂,受拉钢筋达到屈服,并快速经受整个流幅二进入强化阶段 , 梁仅显现一条集中裂缝,不仅宽度较大 ,而且沿梁高延长很高,此时受压区混凝土仍未压坏 ,裂缝宽度已很宽 ,挠度过大 ,钢筋甚至被拉断.破坏很突然 ,少筋梁在桥梁工程中不答应接受 .（五）运算题1、已知一钢筋混凝土单筋矩形截面梁 ,截面尺寸 b h=250mm 500mm （ h0=455mm ）, 截面处弯矩组合设计值 M d=115KN m,接受 C20 混凝土（）和 HRB335 级钢筋（） .类环境条件 ,安全等级

20、为二级（） ,.运算所需要的受拉钢筋的截面面积 .解：此题为单筋矩形截面梁截面设计类型题 , 请依据以下三个步骤进行运算： 第一步：运算截面抗击矩系数其次步：运算混凝土受压区相对高度其中： =0.2%于是 ,所需要的受拉钢筋的截面面积=1054mm 22、已知一钢筋混凝土矩形截面梁,截面尺寸限定为b h=200mm 400mm,接受 C20 混凝土（）和HRB335 级钢筋（ ,） ,弯矩组合设计值M d=80KN m.类环境条件 ,安全等级为一级（） ,.试进行配筋运算.解：此题为双筋矩形截面梁截面设计的第一种类型题, 请依据以下步骤进行运算：说明：在不答应增加梁的截面尺寸和提高混凝土强度等

21、级的情形下,如单筋梁显现超筋 ,就可接受按双筋梁进行设计.受压钢筋按一层布置,假设。受拉钢筋按二层布置,假设 ,h0=400-65=335mm, 弯矩运算值为.第一步：验算是否需要接受双筋截面.单筋矩形截面的最大正截面承载力为2=9.2 200 335 0.56 1-0.5 0.56=83.26KN m88 KN m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故需要接受双筋截面 .其次步：第一运算单筋梁部分,让单筋梁充分发挥作用（即令）,求受压钢筋的面积第三步：依据平稳条件,求受拉钢筋的截面面积于是 ,受拉区所需要的受拉钢筋总面积是1289mm 2.2受压区所需要的受压钢筋总面积是56.4

22、mm .3、已知一钢筋混凝土双筋矩形截面梁,其截面尺寸为b h=200mm 400mm, 接受 C30混凝土（）和HRB335 级钢筋（ ,） ,承担的弯矩组合设计值,受压区已经配置了2 根直径为16mm 的受压钢筋 .类环境条件 ,安全等级为二级（） ,.试求受拉钢筋的面积 .解：此题为双筋矩形截面梁截面设计的其次种类型题, 请依据以下步骤进行运算：受压钢筋按一层布置 ,。受拉钢筋按二层布置,假设 ,h0=400-65=335mm, 弯矩运算值为 .第一步：运算单筋矩形截面的最大正截面承载力为2=13.8200 335 0.56 1-0.5 0.56=124.89KN m150 KN m故需

23、要接受双筋截面 .其次步：第一运算“钢筋”梁部分（又称其次部分截面）,求受拉钢筋的截面面积 第三步：运算单筋梁部分（实质上为单筋矩形截面截面设计）,求受拉钢筋截面面积于是 ,所需要的受拉钢筋的总面积为4、已知翼缘位于受压区的钢筋混凝土单筋T 形简支梁 ,其截面尺寸b h=160mm 1000mm,承担的跨中截面弯矩组合设计值,接受 C25 混凝土（）和 HRB335 级钢筋（ ,）,类环境条件 ,安全等级为一级（） ,.求受拉钢筋截面面积 .解：此题为其次类T 形截面截面设计类型题, 请依据以下步骤进行运算.设 T 形截面受拉钢筋为两排 ,取,就.第一步：判别 T 形截面的类型 .故属于其次类

24、 T 形截面 .其次步：第一运算“翼缘”梁部分（也称其次部分截面）,求受拉钢筋面积 .第三步：运算单筋梁部分（实质上为单筋矩形截面截面设计）,求受拉钢筋截面面积时, 截面为 小偏心受压 破坏.3、钢筋混凝土偏心受压构件按长细比可分为短柱、长柱和瘦长柱.4、实际工程中最常遇到的是长柱,由于最终破坏是材料破坏,因此 ,在设计运算中需考虑由于构件侧向挠度而引起的二阶弯矩的影响.5、试验争论说明压碎 .,钢筋混凝土圆形截面偏心受压构件的破坏,最终表现为受压区混凝土1、钢筋混凝土偏心受压构件随着偏心距的大小及纵向钢筋配筋情形不同,有以下两种主要破坏形状：大偏心受压破坏（受拉破坏）和小偏心受压破坏（受压破坏）.（二）判定题1、在钢筋混凝土偏心受压构件中,布置有纵向受力钢筋和箍筋.对于圆形截面 ,纵向受力钢筋常接受沿周边均匀配筋的方式.【】2、偏心受压构件在荷载作用下, 构件截面上只存在轴心压力. 【】3、大偏心受压破坏又称为受压破坏.【】4、小偏心受压构件破坏时,受压钢筋和受拉钢筋同时屈服.【】5、当纵向偏心压力偏心距很小时, 构件截面将全部受压,中性轴会位于截面以外. 【】（三）简答题1、简述 小偏心受压 构件的破坏特点？答：小偏心受压构件的破坏特点一般是第一受压区边缘混凝土压应变达到极限压应变, 受压区混凝土被压碎。同一侧的钢筋压应力达到屈服强度,而另一侧钢筋 ,不论受拉仍