结构设计原理复习题 及答案. 下载本文

当集中荷载作用时,把m?a称为狭义剪跨比; h020、答:斜截面的破坏形态有三种:斜拉破坏;剪压破坏;斜压破坏 发生情况:

斜拉破坏:往往发生于剪跨比较大(m>3)时;

剪压破坏:常常发生于剪跨比为1?m?3的情况; 斜压破坏:发生在剪跨比m<1 的情况;

21、答:1)距支座中心h2处的截面;

2)受拉区弯起钢筋弯起处的截面,以及锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面; 3)箍筋数量或间距有改变处的截面;4)梁的肋板宽度改变处的截面;

22、 答:主要因素:

(1)剪跨比:剪跨比对混凝土抗剪承载力有显著的影响,当混凝土强度等级、截面尺寸及纵向钢筋

配筋率相同时,剪跨比越大,混凝土抗剪承载力越小,当剪跨比大于3时,变化逐渐减小。 (2)混凝土强度等级:抗剪承载力随混凝土抗压强度的提高而提高,大致与

fcu,k成正比。

(3)纵向钢筋的配筋率:纵向钢筋可以约束斜裂缝的开展,对抗剪强度有提高作用。

(4)配箍率和箍筋强度:配箍率和箍筋抗拉强度的乘积对梁抗剪能力的影响,当其他条件相同时,两者大致成线性关系。

23、 答:是以剪压破坏形态为依据建立的。 条件:公式的上限值——截面最小尺寸

?3 截面尺寸应满足:?0Vd?0.51?10fcu,kbh0

公式下限值——按构造要求配置箍筋

按构造要求配置箍筋的剪力:?0Vd?0.5?10?3?2ftdbh0

24、答:沿梁长各个正截面按实际配置的纵向受拉钢筋面积,能产生的抵抗弯矩图形,即表示各正截面

所具有的抗弯承载能力。

目的:保证梁中钢筋在弯起或截断后,各正截面和斜截面的抗弯承载力要求。 25、答 :纵筋的主要作用:

1)协助混凝土承受压力,可减小构件截面尺寸 2)承受可能存在的不大的弯矩; 3)防止构件的突然脆性破坏; 箍筋的主要作用:

普通箍筋的作用是:防止纵向钢筋局部压屈,并与纵向钢筋形成钢筋骨架,便于施工。

螺旋箍筋的作用是:使截面中间部分(核心)混凝土成为约束混凝土,从而提高构件的承载力和

延性。

26、答:相对偏心矩较大,受拉钢筋数量适中时发生大偏压破坏。

破坏特征:受拉钢筋先达到屈服强度,然后受压区的混凝土达到极限压应变,混凝土被压碎,

破坏前有明显的破坏预兆,属延性破坏。构件的承载力取决于受拉钢筋的强度和数量。

27、答:小偏心受压构件的破坏一般是受压区边缘混凝土的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,而另一侧的钢筋,不论受拉还是受压,其应力均达不到屈服强度,破坏前构件横向变形无明显的急剧增长,其正截面承载力取决于受压区混凝土抗压强度和受压钢筋强度。

29、答:属于正常使用极限状态。 主要原因:

1)作用效应(如弯矩、剪力、扭矩及拉力等)引起的裂缝; 2)外加变形或约束变形引起的裂缝,外加变形有地基的不均匀沉降、混凝土的收缩及温度差等。 3)钢筋锈蚀裂缝;

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30、答:目的:消除结构自重产生的变形。

当由荷载短期效应组合并考虑长期效应影响产生的长期扰度超过L/1600时,需设置预拱度, 预拱度值按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期扰度值之和采用。

31、答:正常使用极限状态:对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。

需考虑作用(或荷载)的短期效应组合,长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应的影响。 对构件的裂缝宽度和扰度进行验算。 32、答:由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩Ms的比值。称为预应力度。分类: 1)全预应力混凝土构件;

2)部分预应力混凝土构件。包括部分预应力混凝土A类构件和部分预应力混凝土B类构件。 3)钢筋混凝土构件;

33、答:对预应力钢筋的要求:

(1)强度要高;(2)要有较好的塑性; (3)要具有良好的与混凝土的粘结性能;(4)应力松弛损失要低

34、 答:预应力损失:由于施工因素,材料性能和环境条件等的影响,钢筋中的预拉应力将要逐渐减少,

这种减少的应力就称为预应力损失. 引起原因:

(1)预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失;

(2)锚具变形,钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失; (3)钢筋与台座间的温差引起的应力损失;(4)混凝土弹性压缩所引起的应力损失; (5)钢筋松弛(徐舒)引起的应力损失;(6)混凝土收缩和徐变引起的应力损失 35、答:超张拉工艺:

对于钢绞线束:

0→初应力(0.1~0.15?con 左右)→1.05 对于钢丝束:

0→初应力(0.1~0.15?con 左右)→1.05

?con (持荷2min) →?con(锚固) ?con (持荷2min) →0→?con(锚固)

可以减小 1.预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失 2 锚具变形.钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失

36、答:张拉钢筋在浇筑混凝土之后的施工方法,称为后张法。 (1)先浇筑构件混凝土,并预埋套管,形成管道;(2)穿进预应力钢筋,待混凝土结硬后,进行张拉; (3)锚固钢筋,传力于混凝土;(4)在预留孔道内压注水泥浆,使筋束与混凝粘结成整体; 37、答:张拉钢筋在浇筑混凝土之前的施工方法,称为先张法。

(1)用千斤顶张拉预应力钢筋,并临时锚固于加力台座上 (2)浇筑混凝土 ; (3)养护,使其强度达到80%设计强度以上 ;(4)解除预应力钢筋与加力台座之间的联系,传力于混凝土; 38、答:不利影响

(1)损失估计过大,而实际发生较小,则有效预应力过大,设计不经济,甚至可能在使用荷载作用

前截面上边缘出现拉应力或出现裂缝,造成上拱过大等不利影响

(2)如果预应力损失估计过小,而实际发生较大,则会造成有效预应力不足,影响结构使用安全

39、答:(1)持久状况承载力极限状态计算; (2)持久状况正常使用极限状态计算 (3)持久状况构件应力验算; (4)短暂状况构件应力验算。 40、答:(1)严格控制水灰比,水灰比一般宜在0.25~0.35范围之间;

(2)选用高标号水泥并宜控制水泥用量,水泥品种以硅酸盐水泥为宜。

(3)选用优质活性掺合料,如硅粉、F矿粉等; (4)加强振捣与养护。 五、计算题

1、解:1)h0?500?40?460mm 安全等级二级

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?0?1.0

145?106 2)A0???0.238 2fcdbh011.5?250?4602?0Md 3)??1?1?2A0?1?1?2?0.238?0.276<?b?0.56

fcd11.5b?h0??250?0.276?460?1303mm2 fsd280Af13031.23 5)??s??0.0113>?min?0.45td?0.45??0.002

bh0250?460fsd280f1.062、解:1)最小配筋百分率计算:45td?45?0.17 且不应小于0.2

fsd280 故取?min?0.2%;

A6032)实际配筋率:??s??0.735%>?min?0.2%;

bh0200?410fA280?6033)x?sds??91.8mm<?bh0?0.56?410?229.6mm

fcdb9.2?2004)Mu?fcdbx(h0?x)?9.2?200?91.8(410?91.8)?61.5KN.m

225)Mu?61.5KN.m<?0Md?66KN.m 不安全

3、 解:1)取1 m板宽进行计算,既b?1000mm, h?140mm; h0?140?35?105mm; 安全等级为二级 ?0?1.0;

4)As?12.9?1062)A0???0.102; 22fcdbh011.5?1000?105?0Md3)??1?1?2A0?1?1?2?0.102?0.108 < ?b?0.56

fcd11.5b?h0?1000?0.108?105?465mm2 fsd280Af4651.235)??s??0.4% >?min?45td?45?0.2%

bh01000?105fsd2804)As?А受力主筋位置受力主筋位置ААА4、解:1)取1 m板宽进行计算,既b?1000mm,

h0?80?25?55mm; 安全等级为二级

2)跨中弯矩计算:Md?

?0?1.0;

1?6.4?2.42?4.608KN.m 8?0Md4.608?1063)A0???0.166; 22fcdbh09.2?1000?554)??1?1?2A0?1?1?2?0.166?0.183 < ?b?0.62 5)As?

fcd9.2b?h0?1000?0.183?55?475mm2 fsd19523

Asf4751.06??0.86% >?min?45td?45?0.24% bh01000?55fsd195f1.065、解:1)最小配筋百分率计算:45td?45?0.245 且不应小于0.2

fsd195 故取?min?0.245%; h0?80?24?56mm

A3872)实际配筋率:??s??0.69%>?min?0.245%;

bh01000?56fA195?3873)x?sds??8.2mm<?bh0?0.62?56?34.7mm

fcdb9.2?1000.3N.m 4)Mu?fcdbx(h0?x)?9.2?1000?8.2(56?8.2)?3915225)Mu?3915.3N.m>?0Md?3796N.m 安全

f1.066、 解:1)最小配筋百分率计算:45td?45?0.17 且不应小于0.2

fsd280 故取?min?0.2%; h0?500?42.6?457.4mm

A11402)实际配筋率:??s??1.25%>?min?0.2%;

bh0200?457.4fA280?11403)x?sds??173.5mm<?bh0?0.56?457.4?256.1mm

fcdb9.2?2004)Mu?fcdbx(h0?x)?9.2?200?173.5(457.4?173.5)?118.3KN.m

225)Mu?118.3KN.m>?0Md?106KN.m 安全

f1.067、解:1)最小配筋百分率计算:45td?45?0.17 且不应小于0.2

fsd280 故取?min?0.2%; h0?400?41.4?358.6mm

A9422)实际配筋率:??s??1.31%>?min?0.2%;

bh0200?358.6fA280?9423)x?sds??143.3mm<?bh0?0.56?358.6?200.8mm

fcdb9.2?2004)Mu?fcdbx(h0?x)?9.2?200?143.3(358.6?143.3)?75.7KN.m

22f1.238、解:1)最小配筋百分率计算:45td?45?0.198 且不应小于0.2

fsd280 故取?min?0.2%; h0?500?41.4?458.6mm

A12562)实际配筋率:??s??1.1%>?min?0.2%;

bh0250?458.6fA280?12563)x?sds??122.3mm<?bh0?0.56?458.6?256.8mm

fcdb11.5?2504)Mu?fcdbx(h0?x)?11.5?250?122.3(458.6?122.3)?139.7KN.m

229、解:1)as?121mm

h0?1300?121?1179mm

6)??

24

2) fcdbh(h0?'f'fh'f2)?2470.75kn.m >?0Md?2200kn.m

属于第一类T形截面 3) 2200?106?11.5?1600x(1179?x/2)

x?239130?0 x?2358 x?106mm < h'f?120mm

211.5?1600?106?6966mm2

fsd280Af69661.235)??s??2.95% >?min?0.45td?0.45??0.2%

bh0200?1179fsd28010、解:1)h0?600?60?540mm

4) As?fcdb'fx?2)fcdbh(h0?'f'fh'f2)?9.2?1000?90(540?90)?410kn.m >?0Md?400kn.m 2 属于第一类T形截面

400?106 3) A0?; ??0.149'22fcdbfh09.2?100?0540?0Md4)??1?1?2A0?1?1?2?0.149?0.162 < ?b?0.56

fcd'9.2bf?h0?1000?0.162?540?2878mm2 fsd280f1.066)0.45td?0.45??0.17%,取 ?min?0.2%

fsd280A2878??s??2.67% >?min?0.2%

bh0200?54011、解:1)求弯矩设计值: Md?2P?2?50?100kn.m

2)h0?500?40?460mm 安全等级为二级 ?0?1.0

5)As? 3)fcdbh(h0?'f'fh'f2)?9.2?400?80(460?80)?123.6kn.m >?0Md?100kn.m 2 属于第一类T形截面

100?1064) A0???0.128; '22fcdbfh09.2?400?460?0Md5)??1?1?2A0?1?1?2?0.128?0.137 < ?b?0.62

fcd'9.2bf?h0?400?0.137?460?1189mm2 fsd195Af11891.067) ??s??1.29% >?min?0.45td?0.45??0.24%

bh0200?460fsd19512、解:1)h0?800?60?740mm

6)As? 2)fcdbh(h0?'f'fh'f2)?11.5?600?100(740?100)?476.1kn.m<?0Md?560kn.m 2h'f)2

属于第二类T形截面

3)?0Md?fcdbx(h0?x)?fcd(b?b)h(h0?2'f'f 25