结构设计原则.docx

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1、混凝土结构的基本设计原则1 .建筑结构的功能要求有哪些？答：建筑结构在正常设计、正常施工、正常使用和正常修理条件下的功能要求，有：平安性、适用性 和耐久性。（1）平安性:建筑结构在其设计使用年限内应能够承受可能消失的各种作用，且在设计规定的偶然大 事发生时及发生后，结构应能保持必需的整体稳定性，不致倒塌。（2）适用性:建筑结构在其设计使用年限内应能满意预定的使用要求，有良好的工作性能，其变形、 裂缝或振动等性能均不超过规定的限度等。（3）耐久性:建筑结构在其设计使用年限内应有足够的耐久性。例如爱护层厚度不得过薄、裂缝不得 过宽而引起钢筋锈蚀等。2 .何谓结构牢靠度？结构牢靠度用什么来度量？答：

2、建筑结构在正常设计、正常施工、正常使用和正常修理条件下的功能要求，有：平安性、适用性 和耐久性。功能统称为结构的牢靠性，即结构的牢靠性是指结构在规定的时间内（即设计基准期），在规定 的条件下（结构正常的设计、施工、使用和修理条件），完成预定功能（如承载力、刚度、稳定性、抗裂性、 耐久性等）的力量。需要说明的是，当建筑结构的使用年限到达或超过设计基准使用期后，并不意味该结构 马上报废而只是牢靠性水平渐渐降低。结构牢靠性的概率用结构牢靠度来度量。3 .什么是结构的设计基准期,我们国家结构的设计基准期取用多少年？答：结构的设计基准期是指为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数，标

3、准采纳的设计基准期为50年。4 .什么是结构的设计使用年限,我们国家结构的设计使用年限取用多少年？答：结构的设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时间, 标准采纳的设计使用年限为：临时性结构5年；易于替换的结构构件25年；一般房屋和构筑物50年; 纪念性建筑和特殊重要的建筑结构100年。5.我们国家对建筑结构的平安等级是如何划分的？答：标准对建筑结构的平安等级划分为三级，见表21。表2-1建筑结构的平安等级安会等级破坏后果建筑物类型结构重要性系数为一级很严峻重要工业与民用建筑物1.1二级严峻一般的工业与民用建筑物1.0三级不严峻次要的建筑物0.96.什么是极

4、限状态？极限状态分为哪两类?答：结构的极限状态是指整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满意设计规定的某一功能 要求，此特定状态称为该功能的极限状态。标准将结构的极限状态分为下列两类：承载力量极限状态和正常使用极限状态。7 .什么是承载力量极限状态？当结构或结构构件消失了哪些状态时应认为超过了承载力量极限状态。答：承载力量极限状态:这种极限状态是对应于结构或构件达到最大承载力量或不适于连续承载的变 形。当结构或结构构件消失了下列状态之一时，应认为超过了承载力量极限状态：（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡，如雨篷发生倾覆、挡土墙在土压力作用下整体滑移 等。（2）结构构件或其连接因

5、超过材料强度而破坏（包括疲惫破坏），如轴心受压构件中混凝土达到了轴心 抗压强度等；或因变形过大而不适于连续承受荷载。（3）结构转变为机动体系。（4）结构或构件丢失稳定，如瘦长柱到达临界荷载后压屈失稳而破坏。8 .什么是正常使用极限状态？当结构或结构构件消失了哪些状态时，应认为超过了正常使用极限状 态。答：正常使用极限状态这种极限状态是对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。 当消失下列状态之一时，应认为结构或构件超过了正常使用极限状态：（1）影响正常使用或外观的变形，如梁挠度过大影响外观等。（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏，如水池池壁开裂漏水不能正常使用等。（3）影响正常使

6、用的振动，如由于机器振动而导致结构的振幅超过按正常使用要求所规定的限值等。（4）影响正常使用的其它特定状态，如相对沉降量过大等。9 .什么是荷载？荷载分为哪几类？答：直接作用，如结构的自重、风的作用等称为荷载。荷载分为：（1）永久荷载：又称恒载。如构件的自重、土压力等。永久荷载的重量在结构使用期内，随时间因素 的变化不大，或其重量的变化与其平均值相比可以忽视。（2）可变荷载：又称活载。如楼面活荷载、风荷载、雪荷载、以及吊车荷载等均为可变荷载。可变荷 载在结构使用期内，随时间因素的变化较大，且其重量的变化与其平均值相比不行以忽视不计。（3）偶然作用：在设计基准期内消失或不肯定消失，而一旦消失其量

7、值很大且持续时间很短的荷载。 如爆炸力、撞击力等。10 .什么是结构上的作用、作用效应和结构抗力？答：在建筑结构中，使结构产生效应（如结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等）的各种缘 由，统称为作用。结构上的作用又分为直接作用和间接作用。作用效应S是指结构上的各种作用在结构内产生的内力（N、M、V）和变形的总称，当作用为荷 载时，其效应也称为荷载效应，一般为随机变量。结构抗力R是指结构或结构构件承受内力和变形的力量（如构件的承载力量、刚度等）。由于影响结构 构件抗力的主要因素如材料性能（材质、强度、弹性模量、工艺、环境等）、几何参数（制作尺寸的偏差、 安装误差）和计算模式的精确性（抗力计算

8、所采纳的基本假设和计算公式的不够精确）都是不确定的随机变 量，所以由这些因素综合而成的结构抗力R也是随机变量。11 .结构的功能函数是如何表达的？当功能函数2 0、20时，结构处于牢靠状态，当Z 0时，结构处于失效状态，当时，结构处于极限状态。12 .针对不同的荷载如何规定其代表值？答：各种荷载规定出其代表值，以作为设计取值的依据。对于永久荷载，规定以其标准值作为代表值; 对于可变荷载，则以其标准值、组合值、准永久值及频遇值作为代表值：对于偶然荷载，其代表值可按有 关规定确定。13 .什么是荷载标准值、荷载准永久值、荷载组合值与荷载频遇值？答：（1）荷载标准值：各种荷载标准值是指在使用期间，在

9、正常状况下可能消失的最大荷载值。荷 载法律规范给出了材料的自重和各种可变荷载标准值的数值，设计时可直接查用。（2）荷载准永久值：荷载准永久值是指在结构上常常作用的可变荷载值，它在规定的期限内长时间 持续，它对结构的影响如同永久荷载。可变荷载准永久值为可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数, 3g可查荷载法律规范得到。（3）荷载组合值：当作用在结构上的可变荷载有两种及以上时，全部荷载同时达到最大值的概率微小, 因此计算时采纳可变荷载组合值进行计算，即将可变荷载标准值乘以荷载组合系数。（4）荷载频遇值：可变荷载的频遇值是指在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。荷载

10、频遇值为可变荷载乘以频遇系数%可查荷载法律规范。14 .写出承载力量极限状态设计表达式，并加以说明。答：承载力量极限状态设计表达式为为S4R）式中为结构构件的重要性系数；S一承载力量极限状态的荷载效应（内力）组合的设计值；R一结构构件的承载力设计值。15 .什么是荷载设计值、内力设计值、混凝土和钢筋的强度设计值？答：（1）荷载分项系数与荷载标准值的乘积称为荷载设计值。（2）荷载设计值与荷载效应系数的乘积则为荷载效应设计值，即内力设计值。（3）混凝土和钢筋的强度设计值，其定义为强度标准值除以相应的材料强度分项系数。16 .正常使用极限状态设计时应进行哪些验算？如何考虑其牢靠度的要求？答：按正常使

11、用极限状态设计时，应验算结构构件的变形、抗裂度或裂缝宽度。由于结构构件达到或 超过正常使用极限状态时的危害程度比承载力量极限状态要小得多，故对其牢靠度的要求可适当降低。因此，按正常使用极限状态设计时，对于荷载组合值，不需考虑分项系数，也不再考虑结构的重要性系数,。 同时，由于荷载短期作用和长期作用对于结构构件正常使用性能的影响不同，对于正常使用极限状态，应 依据不同的设计目的，分别按荷载效应的标准组合和准永久组合，或标准组合并考虑长期作用影响。17 .什么是混凝土结构的耐久性？答：混凝土结构由于混凝土碳化、氯离子对混凝土的侵蚀、混凝土的抗冻性与抗渗性、混凝土碱一骨 料反应和混凝土中钢筋的锈蚀等缘由，有可能使其达不到预定的使用年限而提前失效，这就是混凝土结构 的耐久性问题