結(jié)構(gòu)設(shè)計原理21章課后習(xí)題參考答說課材料

1、1- 1 混凝土截面受拉區(qū)鋼筋的作用 是代替混凝土受拉或協(xié)助混凝土受壓。1- 2 名詞解釋 （混凝土立方體抗壓強度 :以每邊邊長為 150mm 的立方體為標準試件 ,在 20+_2 的溫度 和相對濕度在 95% 以上的潮濕的空氣中養(yǎng)護 28 天 ,依照標準制作方法和試驗方法測得的抗壓強度值?；炷凛S心抗壓強度值 按照與立方體試件相同條件下制作和試驗方法所得的棱柱體試件的抗壓強度 設(shè)計值。 混凝土抗拉強度 用試驗機的夾具夾緊試件兩端外伸的鋼筋施加拉力,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。 ）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)

2、變曲線有哪幾個因素 ?一,該曲線特點分為三個階段 ,分別為上升段 ,下降段 ,收斂段。二,影響的主要因素 :a.混凝土強度愈高應(yīng)力應(yīng)變曲線下降愈劇烈,延性就愈差 b.應(yīng)變速率 應(yīng)變速率小 ,峰值應(yīng)力 fc 降低 ,?增大下降段曲線坡度顯著的減緩c.測試技術(shù)和實驗條件 ,其中應(yīng)變測量的標距也有影響應(yīng)變測量的標距越大 ,曲線坡度越陡 ,標距越小 ,坡度越緩。1- 4 什么叫混凝土的徐變 ?影響混凝土徐變有哪些主要原因 ?一,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。二,a 混凝土在長期荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力

3、大小b 加荷時混凝土的齡期 ,齡期越短徐變越大 c 混凝土的組成成分和配合比 d 養(yǎng)護條件下的溫度和濕度 .1- 5 混凝土的徐變和收縮變形都是隨時間而增長的變形,兩者有何不同之處 ?混凝土徐變的主要原因是荷載長期作用下,混凝土凝膠體中的水分逐漸壓出 ,水泥逐漸發(fā)生粘性流動 ,微細空隙逐漸閉合 ,結(jié)晶體內(nèi)部逐漸滑動 ,微細裂縫逐漸發(fā)生各種因素的綜合結(jié)果,而混凝土的收縮變形主要是硬化初期水泥石凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化,后期主要是混凝土內(nèi)自由水蒸發(fā)而引起的干縮。1- 6 什么是鋼筋和混凝土之間粘接應(yīng)力和粘接強度?為保證鋼筋和混凝土之間有足夠的粘接力要采取哪些措施 ?在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中 ,鋼筋和

4、混凝土這兩種材料之所以能共同工作的基本前提是有足夠的粘接強度,能承受由于變形差沿鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力,通常這種剪應(yīng)力稱為粘接應(yīng)力。措施 :a 提高混凝土強度 b 選擇適當(dāng)?shù)匿摻铋g距 c 鋼筋的位置要合適 d 滿足混凝土保護層 ,最小厚度要求 e 使用帶肋鋼筋。2- 1 橋梁結(jié)構(gòu)的功能包括哪幾方面的內(nèi)容?何謂結(jié)構(gòu)的可靠性 ?承載能力 ,適用性 ,耐久性 ,穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)的安全性 ,適用性和耐久性這三者總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。2- 2 結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準期和使用壽命有何區(qū)別前者是指對結(jié)構(gòu)進行可靠度分析時,結(jié)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)。當(dāng)結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計

5、基準期時,表明它的實效概率可能會增大 , 不能保證其目標可靠指標 ,但不等于結(jié)構(gòu)喪失所要求的功能甚至報廢。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)定了哪兩種結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) ?當(dāng)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一部特定狀態(tài)而不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求時,則此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。兩種設(shè)計狀態(tài)為 :承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。2- 4 名次解釋：作用，直接作用，間接作用，抗力。 作用是指使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)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)上的集中力或分 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；結(jié)構(gòu)抗力是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力

6、和變形的 能力。2- 5 我國 ?公路橋規(guī) ?規(guī)定的三種結(jié)構(gòu)設(shè)計狀況為持久狀況 ,短暫狀況 ,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)計計算的原則是什么 ?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)最不利組合的設(shè)計值必須小于或等于結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計值。持久狀態(tài)正常使用極限狀態(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)件的抗裂 ,裂縫寬度和擾度進行驗算 ,并使各項計算值不超過公路橋規(guī)的各相應(yīng)值。短暫狀況是要求對混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受力 構(gòu)件按短暫設(shè)計時計算其在制作 ,運輸及安裝等施工階段由

7、自重 ,施工荷載產(chǎn)生的應(yīng)力并不超過規(guī)定的限 值。2- 7 材料強度標準值是 在符合規(guī)定質(zhì)量的材料強度實測值的總體中,材料的強度標準值度應(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 ?什么叫作用的標準值 ,可變作用的準永久值 ,可變作用的頻遇值 ? 作用分為永久作用 ,可變作用 ,偶然作用。作用的標準值是結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)設(shè)計時,采用的各種作用的基本代表值?？勺冏饔脺视谰弥抵冈谠O(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。可變作用的頻遇值是在設(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)的作用值。

8、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， ho 含義是什么？是指縱向受拉區(qū)所配置的鋼筋截面面積與規(guī)定的混凝土截面面積的比值。 h。表示截面的有效高度。3- 3 為什么鋼筋要有足夠的混凝土保護層厚度?最小保護層選擇應(yīng)考慮哪些因素？鋼筋的最小混凝土保護層厚度的選擇應(yīng)考慮哪些因素 ?設(shè)置保護層是為了保護鋼筋不直接截面面積不直 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接。影響因素:環(huán)境因素,構(gòu)件形式 ,鋼筋布置。3- 4 參照圖 ,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?a 為了保證鋼筋與混凝土之間的握裹力 ,增強兩者的粘接力 b

9、 保證鋼筋之間有一定間隙澆注混凝土 c 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?各階段受力主要特點是什么 ?第一階段 ,梁混凝土全截面工作 ,混凝土的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力基本上都呈三角形分布。第一階段末,混凝土受壓區(qū)的應(yīng)力基本上仍是三角形分布。第二階段,荷載作用彎矩達到 Mcr 后,在梁混凝土抗拉強度最弱截面上出現(xiàn)了第一批裂縫。第二階末,鋼筋拉應(yīng)變達到屈服時的應(yīng)變值 ,表示鋼筋應(yīng)力達到其屈服強度。第三階段 ,在這個階段里 ,鋼筋的拉應(yīng)變增加很快 ,但鋼筋的拉應(yīng)力一般仍維持在屈服強度不變。第三階 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

10、圖呈明顯曲線形 ,這個階段縱向鋼筋的應(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 ?各自有什么破壞形態(tài) ?為什么把少筋梁和超筋梁都稱為 脆性破壞 ?實際配筋率小于最小配筋率梁的稱為少筋梁,大于最小配筋率且小于最大配筋率的稱為適筋梁,大于最大配筋率的稱為超筋梁。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 縫寬度已很寬 ,擾度過大 ,鋼筋甚至被拉斷。適筋梁受拉區(qū)首先達到屈服強度,其應(yīng)力保持不變而應(yīng)變顯著的增大 ,直到受壓區(qū)邊緣混凝土的

11、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。破壞前的擾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(yù)兆 .少筋和超筋的破壞 都很突然 ,沒有明顯預(yù)兆 ,故稱為脆性破壞。3- 7 鋼筋混凝土適筋梁當(dāng)受拉鋼筋屈服后能否在增加荷載?為什么少筋梁是否能這樣 ?適筋梁可以再增加荷載因為當(dāng)受拉區(qū)鋼筋屈服后,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 ,這時不能在增加荷載。少

12、筋梁不能在增加荷載,若增加 ,迅速經(jīng)過整個流幅進入強化階段 ,梁僅出現(xiàn)一條集中裂縫 ,不僅寬度較大 ,而且延梁高延伸很高 ,此時受拉區(qū)混凝土還未壓壞 ,而裂縫寬度已經(jīng)很寬 ,擾度過大 , 鋼筋甚至被拉斷。3- 8 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定有哪些？平截面假定、不考慮混凝土的抗拉強度、材料應(yīng)力與物理關(guān)系。其中 平截面假定 與均質(zhì)彈性材料受彎構(gòu)件計算的平截面假定情況的不同:對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件 ,從開始加荷載到破壞的各個階段 ,截面的平均應(yīng)變都能較好的符合平截面假定。對于混凝土的受壓區(qū)來講,平面假定是正確的。而對于混凝土受壓區(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

13、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 相對受壓區(qū)高度 $=Xi/ho, 其中 Xi 為受壓區(qū)高度 ,ho 為截面有效高度。相對界限受壓區(qū)高度,當(dāng)鋼筋混凝土梁受拉區(qū)鋼筋達到屈服應(yīng)變 $,而開始屈服時 ,受壓區(qū)混凝土邊緣也同時達到極限壓應(yīng)變而破壞,此時 受壓區(qū)高度為 Xb=$/ho,$ 被稱為相對界限受壓區(qū)高度。 在正截面承載力計算中作用 ：相對界限受壓區(qū) 的高度在正截面計算中的作用 :在正截面承載力計算中通常用 $=Xb/h 來作為界限條件 ,來判斷截面的破 壞類型 ,是適筋破壞還是少筋破壞。 取值因素 ：該取值相關(guān)的因素有 ,受拉區(qū)鋼筋的彈性模量

14、 ,混凝土極 限壓應(yīng)變以及無量綱參數(shù)有關(guān)。3-10 在什么情況下可采用鋼筋混凝土雙截面梁？為什么雙金截面梁一定要采取封閉式鋼筋？1： 當(dāng)截面承受的彎矩組合設(shè)計值 Md 較大，而梁截面尺寸受到使用條件限制或混泥土強度又不宜提高的情況 下，又出現(xiàn) b 而承載能力不足時，則應(yīng)采用雙筋截面。 2： 它能夠約束受壓鋼筋的縱向壓屈變 形，若不封閉，受壓鋼筋會過早向外側(cè)凸出，反而引起受壓鋼筋的混泥土保護層開裂，是受壓區(qū)混泥 土過早破壞。3-11 鋼筋混凝土雙筋截面梁正截面承載力計算公式的適用條件是什么？ 為了防止除出現(xiàn)超筋梁情況，計算受壓區(qū)高度x應(yīng)滿足:x&bh0 ；為了保證受壓區(qū)鋼筋 As達到抗壓強度設(shè)計

15、值 fsd，計算受壓區(qū)高度 x 應(yīng)滿足： x2as3-13 什么叫做 T 形梁受壓翼板的有效寬度？ 根據(jù)等效受力原則，把與梁肋共同工作的翼板寬度限制在 一定的范圍內(nèi)，稱為受壓翼板的有效寬度。4- 1 混凝土受彎構(gòu)件沿斜截面破壞的形態(tài)有幾種？各在什么情況下發(fā)生？ 斜拉破壞：在荷載作用下，梁的剪跨段產(chǎn)生由梁底豎向裂縫沿主壓應(yīng)力軌跡線向上延伸發(fā)展而成 的斜裂縫 2 減壓破壞：隨著荷載的增大，梁的剪彎曲段內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)幾條斜裂縫，其中一條發(fā)展成 為臨界斜截面。 3 斜壓破壞：當(dāng)剪跨比小時，首先是荷載作用點和支座之間出現(xiàn)一條斜裂縫，然 后出現(xiàn)若干條大體相平行的斜裂縫，梁腹被分割成若干個傾斜的小柱體。4- 2

16、 影響鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗剪能力的主要因素有哪些？剪跨比、混凝土強度、縱向受拉鋼筋配筋率和箍筋數(shù)量及強度等。4- 3 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力基本公式的適用范圍是什么？公式的上下限值物理意 義是什么？計算公式的上下限值；上限值，截面最小尺寸；下限值，按構(gòu)造要求配置箍筋。4- 5 剪跨比 ：實質(zhì)上是反映了梁內(nèi)正應(yīng)力與剪應(yīng)力的相對比值。 配箍率： 是用來體現(xiàn)箍筋相對于混 凝土的含量，分體積配箍率和面積配箍率。 剪壓破壞： 衡量的是受彎構(gòu)件斜截面承載能力。 斜截面投 影長度 ： 是自縱向鋼筋與斜裂縫低端相交點至斜裂縫頂端距離的水平投影長度，其大小與有效高 度 h0 和剪跨比 M/Vh

17、0 有關(guān)。 充分利用點 : 鋼筋在受力的時候。受力比較大，是鋼筋界面處于臨 界狀態(tài)，但不屈服的點。 不需要點： 在除鋼筋充分點以外的點。 彎矩包絡(luò)圖： 梁在恒載和活載 的作用下，即各種截面組合效應(yīng)下產(chǎn)生的彎矩圖。 然后將這些彎矩圖疊畫同一坐標上，其外包線即為 彎矩包絡(luò)圖。簡而言之由構(gòu)件各個截面的彎矩最大值和最小值分別連接成的圍線就是彎矩包絡(luò)圖。 抵 抗彎矩圖： 是指按實際配置的縱向鋼筋繪出的各正截面所能承受的彎矩圖形。4- 6 鋼筋混凝土抗剪承載力復(fù)核時，如何選擇復(fù)核截面？1 距支座中心 h/2（梁高一半 ）處的截面中截面； 2 受拉彎區(qū)起鋼筋彎起處的截面，以及錨于受拉區(qū) 的縱向鋼筋開始不受力

18、處的截面； 3 箍筋數(shù)量或間距有改變處的截面； 4 梁的肋板處的截面。4- 7 試述縱向鋼筋在支座處錨固有哪些規(guī)定？ 1 在鋼筋混凝土梁的支點處，應(yīng)至少有兩根且不少于 總數(shù) 1/5 的下層受拉主鋼筋通過； 2 底層兩外側(cè)之間不向上彎曲的受拉主筋，伸出支點截面以外的 長度應(yīng)不小于 10d；對環(huán)氧樹脂涂層鋼筋應(yīng)不小于 12.5d，d 為受拉主筋直徑。4- 8 鋼筋混凝土連續(xù)梁斜截面破壞有哪些特點？1 剪跨比適中的連續(xù)梁中，當(dāng)荷載增加到一定程度時，將首先在正、負彎矩較大的區(qū)段內(nèi)出現(xiàn)垂 直裂縫。 2 當(dāng)斜裂縫和縱向鋼筋相交后，斜裂縫處縱筋所受拉應(yīng)力顯著增大，而相距不遠的反彎 點截面的縱筋拉應(yīng)力卻很小，

19、在這個梁區(qū)段中縱筋拉應(yīng)力的變化梯度很大而縱筋拉力差主要靠混 凝土和鋼筋之間的粘結(jié)力傳遞到混凝土上，因拉力差過大，故沿縱向剛勁水平位置的混凝土表面 上出現(xiàn)一些斷斷續(xù)續(xù)的針腳狀斜向裂縫。 3 由于粘結(jié)裂縫伸過反彎點截面，反彎點將不再是縱筋 受拉和受壓的分界點，無論是梁上部縱筋還是下部縱筋，在臨近內(nèi)支點的剪跨段內(nèi)都將基本上是 受拉的。6 鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件按箍筋功能和配置方式的不同分為1.配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件2 配有縱向鋼筋和螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件 設(shè)置縱向鋼筋的目的： 1 協(xié)助混凝土承受壓力，可減少構(gòu)件截面尺寸2 承受可能存在的不大的彎矩 3防止構(gòu)件的突然脆性破壞 普通箍筋作用

20、：防止縱向鋼筋局部受壓并與縱向鋼筋形成骨架便于施 工。螺旋筋作用：使截面中間混凝土成為約束混凝土，提高構(gòu)件的承載力和延性 軸心受壓構(gòu)件的6-1 配有縱向鋼筋和普通鋼筋的軸心受壓短柱和長住的破壞形態(tài)有何不同？什么叫做長柱的穩(wěn)定 系數(shù)？影響穩(wěn)定系數(shù)的主要因素有哪些？短柱： 當(dāng)軸向力逐漸增加時柱隨之縮短，軸向力達到90% 的破壞荷載時柱中部周圍混凝土表面出現(xiàn)裂縫，部分保護層剝落，最后是箍筋間的縱向鋼筋發(fā)生屈曲，混凝土被壓碎，鋼筋混凝土短柱 的破壞是材料破壞，即混凝土壓碎破壞。 長柱： 在長住破壞前橫向撓度增加快，使破壞比較突 然，導(dǎo)致失穩(wěn)破壞，破壞時凹側(cè)混凝土首先被壓碎，表面有縱向裂縫，混凝土保護層

21、脫落，凸側(cè) 由受壓突然轉(zhuǎn)變?yōu)槭芾?，出現(xiàn)橫向裂縫。 穩(wěn)定系數(shù) ：在鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件計算中，考慮構(gòu) 件長細比增大的附加效應(yīng)使構(gòu)件承載力降低的系數(shù)。 影響因素 主要與構(gòu)件長細比有關(guān)，混凝土強 度和配筋率影響小。6-3 配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸向受壓構(gòu)件與配有縱向鋼筋和螺旋箍筋的軸向受壓構(gòu)件的正截 面承載力計算有何不同？7-1 鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件截面形式與縱向鋼筋布置有什么特點？7-2 鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)和破壞類型？ 形態(tài)： 1 受拉破壞 大偏心受壓破壞。偏心受壓構(gòu)件的破壞是受拉鋼筋先達到屈服強度然后混凝 土壓壞稱為受拉破壞。 2 受壓破壞 小偏心受壓破壞。受壓區(qū)邊緣混凝土的

22、應(yīng)變達到極限壓應(yīng)變 受壓區(qū)混凝土被壓碎，同側(cè)鋼筋達到屈服強度另一側(cè)達不到屈服強度，破壞前構(gòu)件橫向變形無明 顯增長，稱為受壓破壞。 破壞類型： 1.短柱，隨荷載增大當(dāng)短柱達到極限承載能力時，柱的截面 由于達到極限強度而破壞。 2.長柱，實際偏心距隨荷載的增大而非線性增加，柱的截面由于材料 達到極限強度而破壞。 3，細長柱，壓干達到最大承載力是受壓構(gòu)件截面上鋼筋和混凝土的應(yīng)變未 達到材料破壞的極限值，稱為失穩(wěn)破壞。7-4 鋼筋混凝土矩形截面偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計和截面復(fù)合中，如何判斷是大偏心受壓還是小 偏心受壓？9-1 為什么要進行持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算和短暫狀態(tài)應(yīng)力計算？與持久狀況承載能力

23、極 限狀態(tài)計算有何不同之處？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，還有 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 什么是鋼筋混泥土構(gòu)件的換算截面？將鋼筋混凝土開裂截面化為等效的換算截面基本前提是 什么？答： 1 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 料組成的均質(zhì)截面。 2 通過換算截面的形心軸。9-3 引起鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的

24、主要因素有哪些？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)耐久性的因素有哪些？混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計應(yīng)考慮哪些問題？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。混 凝土耐久性設(shè)計可能與混凝土材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和裂縫。9-5預(yù)應(yīng)力概念是什么？分類？施工方法？12-1 何謂預(yù)應(yīng)力混凝土？為什么要對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力？預(yù)應(yīng)力混凝土的主要優(yōu)點是什么？其基本 原理是什么？ 所謂預(yù)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內(nèi)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。 由于預(yù)先給混凝 土梁施加了預(yù)壓應(yīng)

25、力，使混凝土梁在均布荷載 q 作用時下邊緣所產(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(dāng)于改善了梁中混凝土的抗拉性 能，而且可以達到充分利用高強鋼材的目的。12-2 什么是預(yù)應(yīng)力度？對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件如何分類？ 公路橋規(guī)將受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力度（ T）定 義為由預(yù)加應(yīng)力大小確定的消壓彎矩 Mo 與外荷載產(chǎn)生的彎矩 Ms 的比值。 全預(yù)應(yīng)力混凝土，部 分預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土。12-3 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)缺點？ 優(yōu)點： 1提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。 2 可以節(jié)省材料， 減少自重。 3 可以減少混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力。 4 結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。

26、5 預(yù)應(yīng)力可作為結(jié) 構(gòu)構(gòu)件連接的手段，促進了橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。此外，預(yù)應(yīng)力還可以提高結(jié)構(gòu)的 耐疲勞性能。缺點： 1 工藝較復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求甚高，因而需要配備一支技術(shù)較熟練的專業(yè) 隊伍。 2 需要有專門設(shè)備。 3 預(yù)應(yīng)力上拱度不易控制。 4 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開工費用較大，對于 跨徑小、構(gòu)件數(shù)量少的工程，成本較高。12-4 什么是先張法？先張法構(gòu)件是按什么樣的工序施工？先張法構(gòu)件如何實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋的錨固 ? 先張法構(gòu)件有何優(yōu)缺點？ 先張法，既先張拉鋼筋，后澆筑構(gòu)件混凝土的方法。 1 預(yù)應(yīng)力鋼筋就 位，準備張拉。 2 張拉并錨固，澆筑構(gòu)件混凝土。 3 松錨，預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮，制成預(yù)應(yīng)

27、力混凝土構(gòu) 件。先張法是靠工作錨具來傳遞和保持預(yù)加應(yīng)力的。12-5 什么是后張法？后張法構(gòu)件是按什么樣的工序施工？后張法構(gòu)件如何實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋的錨固 ? 后張法構(gòu)件有何優(yōu)缺點？ 后張法是先澆筑構(gòu)件混凝土，待混凝土結(jié)硬后，再張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋并錨 固的方法。 1 澆筑構(gòu)件混凝土，預(yù)留孔道，穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋。 2 千斤頂支于混凝土構(gòu)件上，張拉預(yù) 應(yīng)力鋼筋。 3 用錨具將預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固后進行孔道壓漿。后張法是靠工作錨具來傳遞和保持預(yù)加 應(yīng)力的。12-6 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件對錨具有何要求？按傳力錨固的受力原理，錨具如何分類？ 受力安全可 靠；預(yù)應(yīng)力損失要小；構(gòu)造簡單、緊湊，制作方便，用鋼量少；張拉錨固方便迅速，

28、設(shè)備簡單。 1 依靠摩阻力錨固的錨具 2 依靠承壓錨固的錨具 3 依靠黏結(jié)力錨固的錨具12-7 公路橋梁中常用的制孔器有哪些？ 抽拔橡膠管與螺旋金屬波紋管。12-8 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對所使用的混凝土有何要求？何謂高強度混凝土？ 1必須抗壓強度高 2鋼 材強度越高，混凝土強度級別也相應(yīng)要求提高。 3 混凝土能快硬、早強，以便能及早施加預(yù)應(yīng) 力，加快施工進度，提高設(shè)備、模版等的利用率。12-9 混凝土的收縮和徐變對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件有何影響？如何配制收縮和徐變小的混凝土？ 混凝 土的收縮和徐變，使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件縮短，因而將引起預(yù)應(yīng)力鋼筋中的預(yù)拉應(yīng)力的下降，通常 稱此為預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力

29、損失，也相應(yīng)地使混凝土中的預(yù)壓應(yīng)力減小。混凝土的 收縮和徐變值越大，則預(yù)應(yīng)力損失值就越大，對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)就越不利。12-10 什么是混凝土的線性徐變？什么是混凝土的非線性徐變？影響徐變的主要因素有哪些？ 當(dāng)混凝 土所承受的持續(xù)應(yīng)力 6c 小于等于 0.5Fck 時，其徐變應(yīng)變值 Ec 與混凝土應(yīng)力 6c 之間，存在著線性關(guān) 系，在此范圍內(nèi)的徐變變形則稱為 線性徐變 。一般當(dāng)混凝土應(yīng)力 6c 大于 0.6Fck，則徐變應(yīng)變不再與 6c成正比例關(guān)系，此時稱為 非線性徐變 。因素： 1 荷載應(yīng)力、持荷時間、混凝土的品質(zhì)與加載齡期， 以及構(gòu)件尺寸和工作的環(huán)境等。12-11 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對所使用

30、的預(yù)應(yīng)力鋼筋有何要求？公路橋梁中常用的預(yù)應(yīng)力鋼筋有哪些？ 1 強 度要求高 2有較好的塑性 3 要具有良好的與混凝土粘結(jié)性能。 4 應(yīng)力松弛損失要低。鋼絞線，消除應(yīng) 力鋼絲和精軋螺紋鋼筋。12-12 理解預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的三種概念是什么？他們在分析和設(shè)計中有何作用？1 . 預(yù)加應(yīng)力的目的將砼變成彈性材料。作用不是配筋而是給預(yù)壓應(yīng)力以改變砼性能的一種手段。2.使高強度鋼筋和砼共同作用。預(yù)先將預(yù)應(yīng)力鋼筋拉到一定的應(yīng)力狀態(tài)，在使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力增加幅度 小，砼裂縫較細，這樣二者可以一起工作 3. 預(yù)加應(yīng)力的目的實現(xiàn)荷載平衡。認為是砼構(gòu)件預(yù)先施 加與使用荷載相反的載荷以抵消部分荷載，使受彎構(gòu)件在

31、給定荷載條件下不受撓曲應(yīng)力。兩根跨徑相同的砼簡支梁，具有完全相同的截面尺寸，材料和配筋，一根加預(yù)應(yīng)力，一根不加預(yù)應(yīng) 力，問 1，兩者在使用階段開裂，荷載是否相同，為什么？2 兩者的極限抗彎承載力是否相同，為什么？ 不相同，施加預(yù)應(yīng)力提高了簡支梁的抗裂度和剛度，因為預(yù)先施加壓應(yīng)力抵消使用荷載作用下產(chǎn) 生的拉應(yīng)力，使施加了預(yù)應(yīng)力的構(gòu)件在使用階段中不出現(xiàn)裂縫，或可使裂縫大大推遲出現(xiàn)增加了結(jié)構(gòu) 的耐久性。 相同，在初始階段，預(yù)應(yīng)力砼是全截面受壓，一段時間后達到普通砼相同的程度，一開 始下端受拉，鋼筋逐漸達到屈服強度，上端砼被壓碎，兩種鋼筋材料有相同的截面尺寸和配筋，所以 屈服強度也相同，兩者的極限抗彎

32、承載力荷載也相同13-1 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在施工階段和使用階段的受力有何特點？ 答：施工階段中的預(yù)加應(yīng)力承受 的作用主要是偏心預(yù)壓力，安裝運輸階段認為預(yù)加力和梁的一期荷載但由于引起預(yù)應(yīng)力損失的因素相 繼增加，使預(yù)加力要比預(yù)加應(yīng)力階段小。使用階段構(gòu)件承受偏心預(yù)加力和梁的一期恒載還有二期恒 載。答：優(yōu)越性13-2 預(yù)應(yīng)力混凝土梁的優(yōu)越性是什么？決定預(yù)應(yīng)力混凝土梁破壞彎矩的主要因素是什么？ 是承載力高，可以實現(xiàn)大跨，輕巧，建筑美觀。彎矩的原因，那就是外部作用力決定了彎矩。13-3 何謂預(yù)應(yīng)力損失？何謂張拉控制應(yīng)力？張拉控制應(yīng)力的高低對構(gòu)件有何影響？ 答：預(yù)應(yīng)力損失： 預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力隨著張拉、

33、錨固過程和時間推移而降低的現(xiàn)象。張拉控制預(yù)應(yīng)力：指預(yù)應(yīng)力鋼筋 錨固前張拉鋼筋的千斤頂所顯示的總拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積所求得的鋼筋應(yīng)力值。影響：張拉控 制應(yīng)力可以提高構(gòu)件的抗裂性、減少鋼筋用量。過高使用鋼筋在張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)件的承載力。13-4公路橋規(guī)中考慮的預(yù)應(yīng)力損失主要有哪些？引起各項預(yù)應(yīng)力損失的主要原因是什么？如何減 小各項預(yù)應(yīng)力損失？ 答：預(yù)應(yīng)力筋與管道壁引起的應(yīng)力損失，主要由管道的彎曲和和管道的位置偏差 引起的。措施： 1）采用兩端張拉減少值和和管道長度X值。 2）采用超張拉法（ 2）錨具變形，鋼筋回縮和接縫壓

34、縮引起的應(yīng)力損失，主要由錨具收到的巨大壓力引起的。措施：1）采用超張拉 2）注意選用 值小的錨具對短小構(gòu)件有位重要（ 3）鋼筋與臺座間的溫差引起的應(yīng)力損失，主要由溫差變 化引起的。采用二次升溫的養(yǎng)護方法減少預(yù)應(yīng)力損失（4）混凝土彈性壓縮引起的損失，主要由預(yù)壓應(yīng)力產(chǎn)生壓縮變形引起的。采用超張拉法減少預(yù)應(yīng)力損失（5）鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失，主要由徐變變形引起的，采用超張拉發(fā)減少預(yù)應(yīng)力損失（6）混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失，主要由混凝土收縮和徐變引起的。采用超張拉法減少預(yù)應(yīng)力損失。13-5 何謂預(yù)應(yīng)力鋼筋的松弛？鋼筋松弛有何特點？ 與混凝土一樣，鋼筋在持久不變的應(yīng)力作用下，也 會產(chǎn)生隨持續(xù)加荷

35、時間延長而增加的徐變變形。鋼筋松弛一般有以下特點：（1）鋼筋初拉應(yīng)力越高其應(yīng)力松弛愈甚 .（ 2）鋼筋松弛量的大小與鋼筋品質(zhì)有關(guān)。（3）鋼筋松弛與時間有關(guān)。（ 4）采用超張拉，可使鋼筋應(yīng)力松弛減少。（ 5 鋼筋松弛與溫度變化有。13-6 何謂預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力？對先張法，后張法構(gòu)件，其各階段的預(yù)應(yīng)力損失應(yīng)如何組合？設(shè)計中所需的鋼筋預(yù)應(yīng)力值，應(yīng)是扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失后，鋼筋中實際存余的預(yù)應(yīng)力值。先張法 構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉與對混凝土是假預(yù)應(yīng)力是先后完全分開的兩個工序，當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋被放松對混 凝土預(yù)加壓力時，混凝土所產(chǎn)生的全部彈性壓縮應(yīng)變將引起預(yù)應(yīng)力剛進的盈利損失；后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng) 力鋼筋張拉

36、時混凝土所產(chǎn)生的的彈性壓縮是在張拉過程中完成的，故對于一次張拉完成的后張法構(gòu) 件，混凝土彈性壓縮不會引起應(yīng)力損失。13-8 為什么要進行構(gòu)件的應(yīng)力計算？應(yīng)力計算包括哪些計算項目？ 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件由于施加預(yù)應(yīng) 力以后截面應(yīng)力狀態(tài)較為復(fù)雜，各個受力階段均有其不同受力特點 ,除了計算構(gòu)件承載力外，還要計算 彈性階段的構(gòu)件應(yīng)力。這些應(yīng)力包括截面混凝土的法向壓應(yīng)力，鋼筋的拉應(yīng)力和斜截面混凝土的主壓 應(yīng)力。 構(gòu)件抗裂通過梁體的混凝土主拉應(yīng)力驗算來控制。 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置原則？ 1. 預(yù)應(yīng)力鋼筋 的布置應(yīng)使其重心線不超過束界范圍 2. 預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起的角度，應(yīng)與所承受的剪力變化規(guī)律相 配合 3 應(yīng)該符合構(gòu)

37、造要求如何確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的 彎起點？ 1.從受剪考慮。根據(jù)經(jīng)驗在跨徑的三分 點到四分點之間開始彎起2 從受彎考慮，注意預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起后的正截面抗彎承載力的要求3滿足斜截面抗彎承載力的要求預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起的曲線形狀？ 圓弧線，拋物線，懸鏈線 .鋼結(jié)構(gòu)的連 接方式（焊縫連接的形式）按板件的相對位置分為：對接、搭接、 T 形連接和角部連接。按構(gòu)造 可分為：接焊縫和角焊縫。13.12 什么是截面抗彎效率指標？何謂束界？答：對全預(yù)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，內(nèi)力偶臂的可能變化范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范圍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(yù)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)。砌體是用砂漿講具有一定規(guī)格的塊材按照要求的 砌筑規(guī)則砌筑而成，并滿足構(gòu)件既定尺寸和形狀要求的受力整體。常用砌體可分為：片石砌體， 塊石砌體，粗料石砌體，