東南大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理1-21章課后習(xí)題參考答

1、 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理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(qiáng)度":以每邊邊長為150mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)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(hù)28天,依照標(biāo)準(zhǔn)制作方法和試驗(yàn)方法測得的抗壓強(qiáng)度值。"混凝土軸心抗壓強(qiáng)度值"按照與立方體試件相同條件下制作和試驗(yàn)方法所得的棱柱體試件的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。"混凝土抗拉強(qiáng)度"用試驗(yàn)機(jī)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

2、曲線有何特點(diǎn)?影響混凝土軸心受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線有哪幾個因素?一,該曲線特點(diǎn)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)條件,其中應(yīng)變測量的標(biāo)距也有影響,應(yīng)變測量的標(biāo)距越大,曲線坡度越陡,標(biāo)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)力大小b加

3、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(hù)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(xì)空隙逐漸閉合,結(jié)晶體內(nèi)部逐漸滑動,微細(xì)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(qiáng)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,鋼筋和混凝土這兩種材料之所以能共同工作的基本前提是

4、有足夠的粘接強(qiáng)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(qiáng)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(hù)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(jì)基準(zhǔn)期和使用壽命有何區(qū)別?前者是指對結(jié)構(gòu)進(jìn)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(zhǔn)時間參數(shù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期時,表明它的實(shí)效概率可能會增大,不能保證其目標(biāo)可靠指標(biāo),但不等于結(jié)構(gòu)喪失所要求

5、的功能甚至報廢。通常設(shè)計(jì)基準(zhǔn)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(jì)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(jì)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(jì)狀況為持久狀況

6、,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(jì)計(jì)算的原則是什么?承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算以塑性理論為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)的原則是作用效應(yīng)最不利組合的設(shè)計(jì)值必須小于或等于結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)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(jìn)行驗(yàn)算,并使各項(xiàng)計(jì)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(jì)時計(jì)算其在制作,運(yùn)輸及安裝等施工階段由自重,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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是在符合規(guī)定質(zhì)量的材料強(qiáng)度實(shí)測值的

7、總體中,材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值度應(yīng)具有不小于95%的保證率。材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料性能分項(xiàng)系數(shù)后的值.2-8作用分為幾類?什么叫作用的標(biāo)準(zhǔn)值,可變作用的準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時,采用的各種作用的基本代表值?？勺冏饔脺?zhǔn)永久值指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期間,可變作用超越的總時間約為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一半的作用值?？勺冏饔玫念l遇值是在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)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。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(dá)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

8、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(hù)層厚度?最小保護(hù)層選擇應(yīng)考慮哪些因素？鋼筋的最小混凝土保護(hù)層厚度的選擇應(yīng)考慮哪些因素?設(shè)置保護(hù)層是為了保護(hù)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(qiáng)兩者的粘接力b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(diǎn)是什么?第一階段,梁混凝土全截面工作,

9、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(dá)到Mcr后,在梁混凝土抗拉強(qiáng)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(dá)到屈服時的應(yīng)變值,表示鋼筋應(yīng)力達(dá)到其屈服強(qiáng)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(qiáng)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(dá)到其極限壓應(yīng)變值,壓應(yīng)力圖呈明顯曲線形,這個階段縱向鋼筋的應(yīng)力仍維持在屈服強(qiáng)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(shí)際配筋率小于最小配筋率梁的稱為少筋

10、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(dá)到屈服點(diǎn),并迅速經(jīng)歷整個流幅而進(jìn)入強(qiáng)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(dá)到屈服強(qiáng)度,其應(yīng)力保持不變而應(yīng)變顯著的增大,直到受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變達(dá)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(dá)到屈服強(qiáng)度。破壞前的擾度及截面曲率曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn),受拉區(qū)的裂縫開展不寬,破壞突然,沒有明顯預(yù)兆.少筋

11、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?yàn)楫?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(dá)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。少筋梁不能在增加荷載,若增加,迅速經(jīng)過整個流幅進(jìn)入強(qiáng)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(jì)算的基本假定有哪些？平截面假定、不考慮混

12、凝土的抗拉強(qiáng)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(jì)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$=Xi/ho,其中Xi為受壓區(qū)高度,ho為截面有效高度。相對界限受壓區(qū)高度,當(dāng)鋼筋混凝土梁受拉區(qū)鋼筋達(dá)到屈服應(yīng)變$,而開始屈服時,受壓區(qū)混凝土邊緣也同時達(dá)到極限壓應(yīng)變而破壞,此時

13、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(jì)算中作用：相對界限受壓區(qū)的高度在正截面計(jì)算中的作用:在正截面承載力計(jì)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,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(jì)值Md較大，而梁截面尺寸受到使用條件限制或混泥土強(qiáng)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

14、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(hù)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(jì)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(jì)算受壓區(qū)高度x應(yīng)滿足:x&bh0；為了保證受壓區(qū)鋼筋A(yù)s達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd，計(jì)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

15、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(diǎn)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(qiáng)度、縱向受拉鋼筋配筋率和箍筋數(shù)量及強(qiáng)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(jì)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(shí)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

16、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(diǎn)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/Vh0有關(guān)。充分利用點(diǎn): 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(diǎn)。不需要點(diǎn)：在除鋼筋充分點(diǎn)以外的點(diǎn)。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(biāo)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(shí)際配置的縱向鋼筋繪出的各正截面所能承受的

17、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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)？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(fù)彎矩較大

18、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(yuǎn)的反彎點(diǎn)截面的縱筋拉應(yīng)力卻很小，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(diǎn)截面，反彎點(diǎn)將不再是縱筋受拉和受壓的分界點(diǎn)，無論是梁上部縱筋還是下部縱筋，在臨近內(nèi)支點(diǎn)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)

19、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：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(dá)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(hù)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

20、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(hù)層脫落，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(jì)算中，考慮構(gòu)件長細(xì)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(xì)比有關(guān)，混凝土強(qiáng)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(jì)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(diǎn)？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(dá)到屈服強(qiáng)度然后混凝土壓壞稱為受拉破壞。

21、2受壓破壞小偏心受壓破壞。受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變受壓區(qū)混凝土被壓碎，同側(cè)鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度另一側(cè)達(dá)不到屈服強(qiáng)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(dá)到極限承載能力時，柱的截面由于達(dá)到極限強(qiáng)度而破壞。2.長柱，實(shí)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(dá)到極限強(qiáng)度而破壞。3，細(xì)長柱，壓干達(dá)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(dá)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(jì)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(jìn)行持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算和短暫狀態(tài)應(yīng)力計(jì)算

22、？與持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算有何不同之處？因?yàn)殇摻罨炷翗?gòu)件除了可能由于材料強(qiáng)度破壞或失穩(wěn)等原因達(dá)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(dá)不到結(jié)構(gòu)正常使用要求。不同點(diǎn)：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(jì)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(shí)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)裂縫的主要因素有哪些

23、？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(jì)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(jī)械磨損、混凝土的碳化、鋼筋銹蝕?；炷聊途眯栽O(shè)計(jì)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(diǎn)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)力，使混凝土梁在均布荷載q作

24、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(dá)到充分利用高強(qiáng)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(diǎn)？優(yōu)點(diǎn)：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。5預(yù)應(yīng)力可作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的手段，促進(jìn)了橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。此外，

25、預(yù)應(yīng)力還可以提高結(jié)構(gòu)的耐疲勞性能。缺點(diǎn)：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(duì)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(fèi)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(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋的錨固?先張法構(gòu)件有何優(yōu)缺點(diǎn)？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(zhǔn)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)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(shí)

26、現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋的錨固?后張法構(gòu)件有何優(yōu)缺點(diǎn)？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(jìn)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??；構(gòu)造簡單、緊湊，制作方便，用鋼量少；張拉錨固方便迅速，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

27、結(jié)構(gòu)對所使用的混凝土有何要求？何謂高強(qiáng)度混凝土？1必須抗壓強(qiáng)度高2鋼材強(qiáng)度越高，混凝土強(qiáng)度級別也相應(yīng)要求提高。3混凝土能快硬、早強(qiáng)，以便能及早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工進(jìn)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)力損失，也相應(yīng)地使混凝土中的預(yù)壓應(yīng)力減小?；炷恋氖湛s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

28、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(qiáng)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(jì)中有何作用？1

29、 .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(qiáng)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(xì)，這樣二者可以一起工作3. 預(yù)加應(yīng)力的目的實(shí)現(xiàn)荷載平衡。認(rèn)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?yàn)轭A(yù)先施加壓應(yīng)力抵消使

30、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(dá)到普通砼相同的程度，一開始下端受拉，鋼筋逐漸達(dá)到屈服強(qiáng)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(qiáng)度也相同，兩者的極限抗彎承載力荷載也相同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(diǎn)？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(yùn)輸階段認(rèn)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。13-

31、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？答：優(yōu)越性是承載力高，可以實(shí)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、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

32、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(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的主要原因是什么？如何減小各項(xiàng)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(hù)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

33、，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(diǎn)？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)加荷時間延長而增加的徐變變形。鋼筋松弛一般有以下特點(diǎn)：（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(jì)中所需的鋼筋預(yù)應(yīng)力值，應(yīng)是扣除

34、相應(yīng)階段的應(yīng)力損失后，鋼筋中實(shí)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(jìn)的盈利損失；后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時混凝土所產(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(jìn)行構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算？應(yīng)力計(jì)算包括哪些計(jì)算項(xiàng)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(diǎn),除了計(jì)算構(gòu)件承載力外，還要計(jì)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

35、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(yàn)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)造要求如何確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的彎起點(diǎn)？1.從受剪考慮。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在跨徑的三分點(diǎn)到四分點(diǎn)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(biāo)？何

36、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(diǎn)只能限制在截面上、下核心點(diǎn)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(biāo)。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，半細(xì)料砌體，細(xì)料石砌體，混凝土預(yù)制塊砌體。