《结构设计原理》复习资料(1)

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1、填空题填空题 1、公路桥涵设计中所采用的荷载有如下几类： 永久荷载 、 可变荷载 和 偶然荷载 。 将空心板截面换算成等效的工字形截面的方法，是根据 面积 、 惯性矩 和 形心位置 不变 的原则。 2、钢筋混凝土受弯构件沿斜截面的主要破坏形态有 斜压破坏 、 斜拉破坏 和 剪压破坏 等。 影响有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素有： 剪跨比 、 混凝土强度 、 纵向受拉钢筋配 筋率 、 箍筋强度 、构件截面尺寸 3、钢筋混凝土轴心受压构件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分为两种： 普通箍筋柱 和 螺旋箍筋柱 。 4、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 。

2、5、螺旋筋的作用是使截面中间部分混凝土成为约束混凝土，从而提高构件的 强度 和 延性 。 6、按照构件的长细比不同，轴心受压构件可分为 短柱 和 长柱 两种。 7、纵向弯曲系数主要与构件的 长细比 有关。 8、钢筋混凝土偏心受压构件随着偏心距的大小及纵向钢筋配筋情况不同，有以下两种主要 破坏形态： 大偏心受压破坏（受拉破坏） 和 小偏心受压破坏（受压破坏） 。 9、可用 受压区界限高度 或 受压区高度界限系数 来判别两种不同偏心受压破坏形态，当时，截面为 大偏心受压 破坏；当时，截面为 小偏心受压 破坏。bb10、钢筋混凝土偏心受压构件按长细比可分为 短柱 、 长柱 和 细长柱 。 11、裂缝

3、宽度的三种计算理论法： 粘结滑移理论法 、 无滑移理论 和 综合理论 。 12、对于结构重力引起的变形是长期性的变形，一般采用 设置预拱度 来加以消除。 13、将配筋混凝土按预加应力的大小可划分为如下四级： 全预应力 、 有限预应力 、 部 分预应力 和 普通钢筋混凝土结构 。 14、预加应力的主要方法有 先张法 和 后张法 。 15、后张法主要是靠 工作锚具 来传递和保持预加应力的；先张法则主要是靠 粘结力 来传 递并保持预加应力的。 16、锚具的型式繁多，按其传力锚固的受力原理，可分为： 依靠摩阻力锚固的锚具 、 依 靠承压锚固的锚具 和 依靠粘结力锚固的锚具 。 17、夹片锚具体系主要作

4、为锚固 钢绞线筋束 之用。 18、国内桥梁构件预留孔道所用的制孔器主要有两种： 抽拔橡胶管 和 螺旋金属波纹管 。 19、预应力混凝土结构的混凝土，不仅要求高强度，而且还要求能 快硬 、 早强 ，以便能 及早施加预应力，加快施工进度，提高设备、模板等利用率。 20、影响混凝土徐变值大小的主要因素有 荷载集度 、 持荷时间 、 混凝土的品质 与 加 载龄期 以及 构件尺寸 和 工作环境 等。 21、国内常用的预应力筋有： 冷拉热轧钢筋 、 热处理钢筋 、 高强度钢丝 、 钢绞线 、 冷拔低碳钢丝 。 22、预应力混凝土受弯构件，从预加应力到承受外荷载，直至最后破坏，可分为三个主要阶 段，即 施工

5、阶段 、 使用阶段 和 破坏阶段 。 23、圬工材料的共同特点是： 抗压强度大 、 抗拉、抗剪性能较差 。 24、砖主要有 普通粘土砖 、 灰砂砖 、 硅酸盐砖 几类。 25、工程上依据石料的开采方法、形状、尺寸和表面粗糙程度不同，分为 片石 、 块石 、 细料石 、半细料石、粗细料石。 26、砂浆按其胶结料的不同可分为 水泥砂浆 、 混合砂浆 、 石灰砂浆 。 27、砂浆的物理力学性能指标是砂浆的 强度 、 和易性 和 保水性 。 28、根据所用块材的不同，常用砌体分以下几类： 片石砌体 、 块石砌体 、 粗料石砌体 、 半细料石砌体 、 细料石砌体 。 29、影响砌体抗压强度的主要因素有：

6、 块材的强度、形状和尺寸 、 砂浆的强度及和易性 、 施工质量 和 砌筑质量 。 30、剪跨比 m=a/h0=M/(V*h0)简答题简答题 1、简述混凝土应力应变曲线的三个阶段？、简述混凝土应力应变曲线的三个阶段？答：在上升段，当应力小于 0.3 倍的棱柱体强度时，应力应变关系接近直线变化，混凝土 处于弹性工作阶段。在应力大于等于 0.3 倍的棱柱体强度后，随着应力增大，应力应变关系 愈来愈偏离直线，任一点的应变可分为弹性应变和塑性应变两部分。原有的混凝土内部微裂 缝发展，并在孔隙等薄弱处产生新的个别的微裂缝。当应力达到 0.8 倍的棱柱体强度后，混 凝土塑性变形显著增大，内部微裂缝不断延伸扩

7、展，并有几条贯通，应力应变曲线斜率急剧 减小。当应力达到棱柱体强度时，应力应变曲线的斜率已接近于水平，试件表面出现不连续 的常见裂缝。 在下降段，到达峰值应力后，混凝土的强度并不完全消失，随着应力的减 少，应变仍然增加，曲线下降坡度较陡，混凝土表面裂缝逐渐贯通。 在收敛段，在反 弯点之后，应力下降的速度减慢，趋向于稳定的残余应力。表面纵向裂缝把混凝土棱柱体分 成若干个小柱，荷载由裂缝处的摩擦咬合力及小柱体的残余强度所承受。 2、简述混凝土发生徐变的原因？、简述混凝土发生徐变的原因？答：在长期荷载作用下，混凝土凝胶体中的水份逐渐压出，水泥石逐渐粘性流动，微细空 隙逐渐闭合，细晶体内部逐渐滑动，微

8、细裂缝逐渐发生等各种因素的综合结果。 3、设计受弯构件时，一般应满足哪两方面的要求？、设计受弯构件时，一般应满足哪两方面的要求？答：由于弯矩的作用，构件可能沿某个正截面发生破坏，故需进行正截面承载力计算； 由于弯矩和剪力的共同作用，构件可能沿剪压区段内的某个斜截面发生破坏，故还需进行 斜截面承载力计算。 4、简述分布钢筋的作用？、简述分布钢筋的作用？ 答：分布钢筋的作用是将板面上的荷载作用更均匀的传布给受力钢筋，同时在施工中可以固 定受力钢筋的位置，而且用它来分担混凝土收缩和温度变化引起的应力。 5、简述受弯构件正截面工作的三个阶段？、简述受弯构件正截面工作的三个阶段？答：在第一阶段梁没有裂缝

9、，在第二阶段梁带裂缝工作，在第三阶段裂缝急剧开展，纵向 受力钢筋应力维持在屈服强度不变。 6、简述适筋梁、超筋梁、少筋梁的破坏特征？、简述适筋梁、超筋梁、少筋梁的破坏特征？答：适筋梁的破坏特征是：受拉区钢筋首先达到屈服强度，其应力保持不变而产生显著的 塑性伸长，直到受压边缘混凝土的应变达到混凝土的极限压应变时，受压区出现纵向水平裂 缝，随之压碎而破坏。这种梁破坏前，梁的裂缝急剧开展，挠度较大，梁截面产生较大的塑 性变形，因而有明显的破坏预兆。 超筋梁的破坏特征是；破坏时受压区混凝土被压坏，而 拉区钢筋应力远未达到屈服强度。破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点，拉区 的裂缝开展不宽，延伸

10、不高，破坏是突然的，没有明显的预兆。 少筋梁的破坏特征是：梁 拉区混凝土一开裂，受拉钢筋达到屈服，并迅速经历整个流幅二进入强化阶段，梁仅出现一 条集中裂缝，不仅宽度较大，而且沿梁高延伸很高，此时受压区混凝土还未压坏，裂缝宽度 已很宽，挠度过大，钢筋甚至被拉断。破坏很突然，少筋梁在桥梁工程中不允许采用。7、简述无腹筋简支梁沿斜截面破坏的三种主要形态？、简述无腹筋简支梁沿斜截面破坏的三种主要形态？答：斜拉破坏：在荷载作用下，梁的剪跨段产生由梁底竖直裂缝沿主压应力轨迹线向上延 伸发展而成斜裂缝。其中有一条主要斜裂缝很快形成，并迅速伸展至荷载垫板边缘而使混凝 土裂通，梁被撕裂成两部分而丧失承载力，同时

11、，沿纵向钢筋往往伴随产生水平撕裂裂缝。 这种破坏发生突然，破坏面较整齐，无压碎现象。 剪压破坏：梁在弯剪区段内出现斜裂 缝，随着荷载的增大，陆续出现几条斜裂缝，其中一条发展成为临界裂缝。临界斜裂缝出现 后，梁还能继续增加荷载，斜裂缝伸展至荷载垫板下，直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力、 剪应力和荷载引起的竖向局部压应力的共同作用下被压酥而破坏，破坏处可见到很多平行的 斜向短裂缝和混凝土碎渣。 斜压破坏：当剪跨比较小时，首先是加载点和支座之间出现 一条斜裂缝，然后出现若干条大体相平行的斜裂缝，梁腹被分割成若干倾斜的小柱体。随着 荷载的增大，梁腹发生类似混凝土棱柱体被压坏的情况，即破坏时斜裂缝多而密，

12、但没有主 裂缝。 8、简述偏心受压构件的正截面承载力计算采用了哪些基本假定？、简述偏心受压构件的正截面承载力计算采用了哪些基本假定？答：截面应变分布符合平截面假定；不考虑混凝土的抗拉强度；受压区混凝土的极 限压应变为 0.0033；混凝土的压应力图形为矩形，应力集度为轴心抗压设计强度，矩形应 力图的高度取等于按平截面确定的中和轴高度乘以系数 0.9。 9、简述预应力混凝土结构的优缺点？、简述预应力混凝土结构的优缺点？答：优点：提高了构件的抗裂度和刚度；可以节省材料，减小自重；可以减小混凝土梁的 竖向剪力和主拉应力；结构质量安全可靠；预应力可做为结构构件连接的手段，促进了桥梁 结构新体系与施工方

13、法的发展。 缺点：工艺较复杂，对施工质量要求甚高，因而需要配 备一支技术较熟练的专业队伍；需要有一定的专门设备；预应力反拱度不易控制；预应力混 凝土结构的开工费用较大，对于跨径小、构件数量少的工程，成本较高。 10、简述砖、石及混凝土结构的优缺点？、简述砖、石及混凝土结构的优缺点？答：优点有：原材料分布广，易于就地取材，价格低廉；耐久性、耐腐蚀、耐污染等性能 较好，材料性能比较稳定，维修养护工作量小；与钢筋混凝土结构相比，可节约水泥、钢材 和木材；施工不需要特殊的设备，施工简单，并可以连续施工；具有较强的抗冲击性能和超 载性能。 缺点有：因砌体的强度较低，故构件截面尺寸大，造成自重很大；砌筑工作相 当繁重，操作主要依靠手工方式，机械化程度低，施工周期长；砌体是靠砂浆的粘合作用将 块材形成整体的，砂浆和块材之间的粘结力相对较弱，抗拉、抗弯、抗剪强度很低，抗震性 能也差。 11、简述采用双井矩形截面的理由？、简述采用双井矩形截面的理由？答：1、采用单筋矩形截面不满足承载要求，构件截面尺寸不允许调整。2、构件承受双向 弯矩作用。3、有抗震要求，需提高构件延性。 12、简述预应力损失的原因、简述预应力损失的原因?答：1、摩阻损失 2、锚具变形损失 3、温差损失 4、混凝土的弹性压缩损失 5、钢筋的应 力松弛损失 6、混凝土收缩和徐变损失。