鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理考試重點

1、精選文檔1、鋼筋和混凝土兩種力學(xué)性能不同的材料，能結(jié)合在一起有效地共同工作的理由？ （1）混凝土和鋼筋之間有著良好的粘結(jié)力，使兩者能牢靠的結(jié)合成一個整體，在荷載作用下能夠很好地共同變形，完成其結(jié)構(gòu)功能。 （2）鋼筋和混凝土的溫度線膨脹系數(shù)也較為接近，因此，當(dāng)溫度變化時，鋼筋與混凝土之間不致產(chǎn)生較大的相對變形而破壞兩者之間的粘結(jié)。 （3）質(zhì)量良好的混凝土，可以愛護鋼筋免遭銹蝕，保證鋼筋與混凝土的共同作用。2、鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力是怎樣產(chǎn)生的？為保證鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力要實行哪些措施？（1）光圓鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力主要有摩擦力和咬合力供應(yīng)；帶肋鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力主要是鋼筋表面凸起

2、的肋紋與混凝土的機械咬合作用。（2）提高混凝土強度或使用高強混凝土；使用鋼纖維混凝土。3、什么叫混凝土的徐變？影響混凝土徐變的有哪些因素？在荷載的長期作用下，混凝土的變形將隨時間而增加，即在應(yīng)力不變的狀況下，混凝土的應(yīng)變隨時間持續(xù)增長，這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。影響因素：（1）混凝土在長期荷載作用下產(chǎn)生應(yīng)力的大小(2)加載時混凝土的齡期（3）混凝土的組成成分和協(xié)作比（4）養(yǎng)生及使用條件下的溫度與濕度4、什么是承載力量極限狀態(tài)？哪些狀態(tài)認為是超過了承載力量極限狀態(tài)？承載力量極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載力量或不適于連續(xù)承載的變形或變位的狀態(tài)。超過了承載力量極限狀態(tài)：（1）整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)

3、的一部分作為剛體失去平衡（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接處因超過材料強度而破壞（包括疲憊破壞），或因過度的變形而不能連續(xù)承載（3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機動結(jié)構(gòu)（4）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件丟失穩(wěn)定（5）結(jié)構(gòu)因局部破壞而發(fā)生連續(xù)倒塌（6）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的疲憊破壞（7）地基丟失承載力而破壞5、什么是正常使用極限狀態(tài)？哪些狀態(tài)認為是超過了正常使用極限狀態(tài)？正常使用極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用或耐久性的某項限制的狀態(tài)。超過了正常使用極限狀態(tài)：（1）影響正常使用或外觀的變形（2）影響正常使用或耐久性能的局部損壞（3）影響正常使用的震驚（4）影響正常使用的其他特定狀態(tài)6、鋼筋混凝土梁和板內(nèi)配置哪些鋼筋，其作用是什么？梁內(nèi)鋼筋的配

4、置通常有下列幾種：1）縱向受拉鋼筋 （主鋼筋）縱向受力鋼筋的主要作用是承受外力作用下梁內(nèi)產(chǎn)生的拉力。因此，縱向受力鋼筋應(yīng)配置在梁的受拉區(qū)。2）彎起鋼筋 或斜鋼筋彎起鋼筋通常是由縱向鋼筋彎起形成的。其主要作用是除在梁跨中承受正彎矩產(chǎn)生的拉力外，在梁靠近支座的彎起段還用來承受彎矩和剪力共同作用產(chǎn)生的主拉應(yīng)力。3）架立鋼筋 架立鋼筋的主要作用是固定箍筋保證其正確位置，并形成肯定剛度的鋼筋骨架。同時，架立鋼筋還能承受因溫度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力，防止裂縫產(chǎn)生。架立鋼筋一般平行縱向受力鋼筋，放置在梁的受壓區(qū)箍筋內(nèi)的兩側(cè)。4）箍筋 箍筋的主要作用是承受剪力。此

5、外，箍筋與其他鋼筋通過綁扎或焊接形成一個整體性良好的空間骨架。箍筋一般垂直于縱向受力鋼筋。5）水平縱向鋼筋主要的作用是在梁側(cè)面發(fā)生混凝土裂縫后，可以削減混凝土裂縫寬度7、在雙筋截面中，為什么要求？1）為了防止消滅超筋梁的狀況，截面計算受壓高度應(yīng)滿足2）為了保證受壓鋼筋達到抗壓強度設(shè)計值，截面計算受壓區(qū)高度應(yīng)滿足8、受彎構(gòu)件正截面承載力計算有哪些基本假定？（要有解釋） 1）平截面假定對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，從開頭加荷載至破壞的各階段，截面的平均應(yīng)變都能較好的符合平截面假定，平截面假定是指混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力后沿正截面高度范圍內(nèi)混凝土與縱向受力鋼筋的平均應(yīng)變呈線性分布的假定。2）不考慮混凝土的抗拉強

6、度在裂縫截面處，受拉區(qū)混凝土已大部分退出工作。但在靠近中和軸四周，仍有一部分混凝土擔(dān)當(dāng)著拉應(yīng)力。由于其拉應(yīng)力較小，且內(nèi)力偶臂也不大，因此，所擔(dān)當(dāng)?shù)膬?nèi)力矩是不大的，故在計算中可忽視不計。 3）材料應(yīng)力應(yīng)變曲線(混凝土受壓時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。關(guān)于混凝土受壓時的應(yīng)力應(yīng)變曲線，有多種不同的計算圖式，較常用的是由一條二次拋物線及水平線組成的曲線。其表達式為：(鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線，多接受簡化的抱負彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進行正截面承載力計算時，鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系可以接受彈性全塑性曲線：在鋼筋受拉屈服之前，鋼筋應(yīng)力和應(yīng)變成正比；鋼筋受拉屈服后，鋼筋應(yīng)力保持不變。9、鋼筋混凝土梁正截面有幾種破壞

7、形式？各有何特點？（P56）鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞的三種形態(tài)：適筋梁破壞塑性破壞這種梁破壞前，梁的裂縫急劇開展，撓度較大，梁截面產(chǎn)生較大的塑性變形，因而有明顯的破壞預(yù)兆，屬于塑性破壞。超筋梁破壞脆性破壞破壞前梁的撓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，延長不高，破壞時突然的，沒有明顯預(yù)兆，屬于脆性破壞。少筋梁破壞脆性破壞梁受拉區(qū)混凝土一開裂，受拉鋼筋達到屈服點，并快速經(jīng)受整個流幅而進入強化階段，梁僅消滅一條集中裂縫，不僅寬度較大，而且沿梁高延長很高此時受壓區(qū)混凝土還未壓壞，而裂縫寬度已很寬，撓度過大，鋼筋甚至被拉斷。由于破壞突然，屬于脆性破壞。10、適筋梁正截面破壞受力

8、全過程分為哪幾個階段？第階段，梁沒有混凝土裂縫階段；第階段，梁混凝土裂縫消滅與開展階段；第階段，裂縫急劇開展，縱向受力鋼筋應(yīng)力維持在屈服強度不變，為梁破壞階段。11、鋼筋混凝土斜截面破壞形態(tài)有幾類？各在什么條件下發(fā)生？答：斜拉破壞:發(fā)生于剪跨比比較大（m>3)時 剪切破壞:發(fā)生多見于剪跨比為1m3的狀況中 斜壓破壞:發(fā)生于剪跨比比較小m<112、影響斜截面受剪承載力的主要因素有哪些？簡潔論述答: 剪跨比：實質(zhì)上反映了梁內(nèi)正應(yīng)力與剪應(yīng)力的相對比值，m不同，則/也不同，梁內(nèi)主壓應(yīng)力跡線也是不同的。隨著剪跨比m的增大，破壞形態(tài)按斜壓的挨次演化，而抗剪承載力量逐步降低。當(dāng)m>3后，斜

9、截面抗剪承載力量趨于穩(wěn)定，剪跨比影響就不明顯了。 混凝土強度：梁的抗剪承載力量隨混凝土抗壓強度的提高而提高，影響近似按線性規(guī)律變化。M=1時，直線斜率較大，m=3時不隨混凝土強度的提高而成比例增長，故近似取為線性關(guān)系，直線斜率較小，當(dāng)1<m<3時，直線斜率介于兩者之間?？v向受拉鋼筋配筋率：梁的抗剪承載力量隨縱向受拉鋼筋配筋率的提高而增大箍筋數(shù)量及強度：箍筋數(shù)量適量時，延緩和限制了斜裂縫的開展和延長13、斜截面抗剪承載力為什么要規(guī)定上、下限，實質(zhì)是什么？（即抗剪承載力公式的適用條件？） 答：截面最小尺寸的限制條件，是為了避開梁斜壓破壞，這種限制，同時也是為了防止梁特殊是薄輔梁在使用階

10、段斜裂縫開展過大。 下限是當(dāng)梁內(nèi)配置肯定數(shù)量的箍筋，且其間距又不過大，能保證與斜裂縫相交時，即可防止發(fā)生斜拉破壞。14、什么叫抵制彎矩圖（材料圖）？什么叫彎矩包絡(luò)圖？ 抵制彎矩圖（又稱抗彎承載力圖），就是沿梁長各個正截面按實際配置的總受拉鋼筋面積能產(chǎn)生的抵制彎矩圖，即表示各正截面所具有的抗彎承載力。彎矩包絡(luò)圖是沿梁長度各截面上彎矩組合值Md的分布圖，其縱坐標(biāo)表示該截面上作用的最大設(shè)計彎矩。15、 等截面簡支梁腹筋的設(shè)計步驟？（1）截面尺寸檢查（2）檢查是否需要依據(jù)計算配置箍筋（3）計算剪力圖安排，最大剪力計算值取用距支座中心h/2（梁高一半）處截面的數(shù)值，其中，混凝土和箍筋共同擔(dān)當(dāng)不少于60，

11、即0.6V'的剪力計算值；彎起鋼筋（按45°彎起）擔(dān)當(dāng)不超過40，即0.4V'的剪力計算值。（4）箍筋設(shè)計，在等截面鋼筋混凝土簡支梁中，箍筋盡量做到等距離布置，依據(jù)計算箍筋間距，其中斜截面內(nèi)縱筋配筋率p及截面有效高度ho可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用。16、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。（2）受拉區(qū)彎起鋼筋彎起處的截面，以及錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開頭不受力處的截面。（3）箍筋數(shù)量或間距有轉(zhuǎn)變處的截面。（4）梁的肋板寬度轉(zhuǎn)變處的截面。17、軸心受壓構(gòu)件設(shè)計時，縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什么？縱向受力

12、鋼筋的作用：a協(xié)調(diào)混凝土承受壓力，可減小構(gòu)件截面尺寸；b承受可能存在的彎矩；c防止構(gòu)件的突然脆性破壞。箍筋的作用：使截面中間部分（核心）混凝土成為橫向可約束混凝土（約束混凝土），從而提高構(gòu)件承載力和延性。18、判別大、小偏心受壓破壞的條件是什么？大、小偏心受壓的破壞特征分別是什么？大偏心受壓：條件是且X;特征是首先在受拉一側(cè)消滅橫向裂縫，受拉鋼筋形變較大，應(yīng)力增長較快。在接近破壞時，受拉鋼筋屈服。橫向裂縫快速開展延長至混凝土受壓區(qū)域，受壓區(qū)快速縮小，壓應(yīng)力增大。在受壓區(qū)消滅縱向裂縫，混凝土達到極限壓應(yīng)變壓碎破壞。小偏心受壓：條件是;特征是受拉區(qū)裂縫開放較小，臨界破壞時，在壓應(yīng)力較大的混凝土受壓

13、邊緣消滅縱向裂縫，達到其應(yīng)變極限值，壓碎、破壞。20、偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么？如何取值？物理意義：稱為偏心受壓構(gòu)件考慮縱向撓曲影響（二階效應(yīng)）的軸向力偏心距增大系數(shù)21、鋼筋和混凝土的粘結(jié)力主要由哪些組成？29.寫出橋梁工程中，矩形截面大、小偏心受壓構(gòu)件承載力的計算公式。21、鋼筋混凝土的作用略鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點： 優(yōu)點： 1取材簡潔  混凝土所用的砂、石一般可就地取材，還可利工業(yè)材料（如礦渣、粉煤等），制成人造骨料，用于混凝土中。 2耐火、耐久性好  鋼筋被混凝土包裹著不易銹蝕，修理費用少。由于混凝土是不良導(dǎo)熱

14、體，火災(zāi)時，混凝土起隔熱作用，使鋼筋不致很快達到軟化溫度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體破壞。 3.可模性、整體性好  由于新拌和而來結(jié)硬的混凝土是可塑的，依據(jù)需要，可依據(jù)不同模板尺寸和式樣澆筑成設(shè)計所要求得形式。混凝土結(jié)硬后，其整體性及剛度好。 4.保養(yǎng)費省  鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)較少需要修理，不像鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)那樣需要經(jīng)常修理。 缺點： 1.自重大  限制了在跨度結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)中的使用。 2.抗裂性能差   由于混凝土抗拉強度低，在正常使用時，往往帶裂縫工作，對一些不允許

15、消滅裂縫或?qū)α芽p寬度有嚴格限制要求的結(jié)構(gòu)，建筑時，工程造價將有所增加。 3.費工，費模板，現(xiàn)場施工周期長，且受季節(jié)性影響。 針對鋼筋混凝土上結(jié)構(gòu)的缺點，可接受輕質(zhì)，高強材料及預(yù)應(yīng)力混凝土上來減輕結(jié)構(gòu)自重及改善結(jié)構(gòu)的抗裂性能。在施工方面，接受重復(fù)使用的鋼模板或工具式以及接受頂升或提升板等施工技術(shù)。1. 適筋梁正截面破壞受力全過程分為哪幾個階段？它們各對截面的設(shè)計及驗算有何意義？ 答：分為沒有裂縫階段、裂縫開展階段、縱向鋼筋屈服至截面破壞三個階段。 混凝土未開裂階段的極限狀態(tài)是截面抗裂驗算的依據(jù)；帶裂縫工作階段是構(gòu)件變形及裂縫寬度極限狀態(tài)驗算的依據(jù)；鋼筋塑流階段的最終狀態(tài)是截面

16、承載力量極限狀態(tài)計算的依據(jù)。2. 簡述梁內(nèi)主要鋼筋種類及各自作用 ?答：梁內(nèi)主要鋼筋包括主鋼筋、彎起鋼筋、箍筋等，其中主鋼筋是主要的受力鋼筋，對梁斷面而言，它承受全部的因彎矩而產(chǎn)生的拉應(yīng)力（若受壓區(qū)布置主筋，也擔(dān)當(dāng)肯定的壓應(yīng)力）；彎起鋼筋是為滿足斜截面抗剪而設(shè)置的，一般可由主鋼筋彎起；箍筋除滿足斜截面抗剪強度外，還起到連接受力主鋼筋和受壓區(qū)混凝土的作用，同時用來固定主鋼筋的位置使梁內(nèi)各種鋼筋形成骨架。 3矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算的基本假設(shè)？答：矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定有截面應(yīng)變分布符合平截面假定 不考慮混凝土的抗拉強度；受壓區(qū)混凝土極限壓應(yīng)變 混凝土壓應(yīng)力的分

17、布圖形取等效矩形應(yīng)力圖。 4. 軸心受壓構(gòu)件中縱筋的作用是什么?箍筋的作用是什么? 答：縱筋：1）幫忙混凝土抗壓；2）承受可能存在的彎矩；3）防止突然脆性破壞。箍筋：1）縮短自由長度，防止縱筋壓屈； 2）為縱筋定位，并形成鋼筋骨架；3）螺旋箍筋使中間混凝土成為約束混凝土，提高構(gòu)件延性承載力。5.依據(jù)矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算圖式，試寫出偏心受壓構(gòu)件正截面承載力公式。 5沿構(gòu)件縱軸方向的內(nèi)外力之和為零，可得到 由截面上全部對鋼筋合力點的力矩之和等于零，可得到 由截面上全部力對鋼筋合力點的力矩之和等于零，可得到 由截面上全部力對作用點力矩之和為零，可得到 1. 鋼筋和混凝土兩種力學(xué)性能

18、不同的材料，能結(jié)合在一起有效地共同工作的理由？答：(1)鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力；(2)鋼筋與混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)接近(鋼為1.2×10-5；混凝土為1.0×10-51.5×10-5)； (3)鋼筋與構(gòu)件邊緣之間的混凝土愛護層，愛護鋼筋不易發(fā)生銹蝕，不致因火災(zāi)使鋼筋軟化。 2、試述鋼筋混凝土梁內(nèi)鋼筋的種類、鋼筋作用？縱向受力鋼筋：承受拉力或壓力；箍筋：掛念混凝土抗，固定縱向鋼筋位置，與縱向鋼筋、架立鋼筋等組成鋼筋骨架。彎起鋼筋：抗剪；架立鋼筋：固定箍筋的位置，形成鋼筋骨架。 水平縱向鋼筋：水平縱向鋼筋的作用主要是在梁側(cè)面發(fā)生裂縫后,減小混凝土裂縫寬度。3. 適筋梁正截面破壞受力全過程分為哪幾個階段？答：適筋受彎構(gòu)件正截面工作分為三個階段。第階段荷載較小，梁基本上處于彈性工作階段，隨著荷載增加，彎矩加大，拉區(qū)邊緣纖維混凝土表現(xiàn)出肯定塑性性質(zhì)。第階段彎矩超過開裂彎矩，梁消滅裂縫，裂縫截面的混凝土退出工作，拉力由縱向受拉鋼筋擔(dān)當(dāng)，隨著彎矩的增加，受壓區(qū)混凝土也表現(xiàn)出塑性性質(zhì)，當(dāng)梁處于第階段末a