結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(二)(06287)
構(gòu)造物結(jié)構(gòu)的構(gòu)件有哪些基本構(gòu)件?(P1)
答:橋、涵洞、隧道、擋土墻
鋼筋混凝土梁的承載能力是什么?(P8)
答:混凝土的抗壓、抗拉
鋼筋的作用是什么?(P9)混凝土的強度指標(biāo)有哪些?(P9)
答:鋼筋的作用是代替混凝土受拉(受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)裂縫后)或協(xié)助混凝土受壓。
抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度
混凝土的變形有哪兩類?(P13)
答:一類是在荷載作用下的受力變形,如:單調(diào)短期加載的變形、荷載長期作用下的變形、以及多次重復(fù)加載的變形;另一類與受力無關(guān),稱為體積變形,如混凝土收縮以及溫度變化引起的變形。
完整的混凝土軸心受壓應(yīng)力——應(yīng)變曲線有哪三個階段?(P14)
答:上升段、下降段、收斂段
熱軋鋼筋分為哪兩種?(P19)
答:光圓鋼筋和帶勒鋼筋
鋼筋的牌號是什么?鋼筋的牌號包括哪些種類?(P20)
答:鋼筋的牌號是根據(jù)鋼筋屈服強度標(biāo)準(zhǔn)、制造成型方式及種類等規(guī)定加以分類的代號。
熱軋鋼筋需要經(jīng)過哪四個階段?(P21)
答:彈性階段、屈服階段、強化階段、破壞階段
熱軋鋼筋的塑性性能有哪兩種指標(biāo)?(P22)
答:伸長率和冷彎性能
什么是混凝土立方體抗壓強度?(P26)什么叫混凝土的徐變?(P27)
答:GB50107《混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值系指對按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件,在28天齡期,用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的抗壓強度總體分布中的一個值。
混凝土的徐變——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)力不變的的情況下,混凝土的應(yīng)變隨時間持續(xù)增長。
結(jié)構(gòu)的可靠度是什么?規(guī)定的設(shè)計使用年限是什么?(P31)
答:結(jié)構(gòu)可靠性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的能力,而把度量結(jié)構(gòu)可靠性的數(shù)量指標(biāo)稱為可靠度。
設(shè)計使用年限是設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按照預(yù)定目標(biāo)使用的年限。
什么是承載能力極限狀態(tài)?(P32)
當(dāng)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定而不能滿足設(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)。
結(jié)構(gòu)設(shè)計的三種狀況是什么?(P39)
答:1持久狀況、2短暫狀況、3偶然狀況
公路橋涵結(jié)構(gòu)上的作用分類包括哪三類?(P43)
答:永久作用、可變作用、偶然作用
什么是作用的標(biāo)準(zhǔn)值?(P44)
答:作用的標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計時,采用的各種作用的基本代表值。
復(fù)習(xí)思考題:2-1/2-3/2-7(P47)
什么是單向板?(P50)梁的鋼筋是什么?(P51)
單向板——當(dāng)長短邊之比≥2時,板上荷載絕大部分沿短方向傳遞到支座上去。這種稱為單向板。
鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的破壞性質(zhì)與哪些有關(guān)?(P56)
一種是塑性破壞(延性破壞),指的是結(jié)構(gòu)貨構(gòu)件在破壞前有明顯變形或其他征兆;另一種是脆性破壞,指的是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在破壞前無明顯變形或其他征兆。
什么是截面設(shè)計?(P64)例3-1、例3-2(P65)
截面設(shè)計是指根據(jù)截面上的彎矩組合設(shè)計值,選定材料、確定截面尺寸和配筋的技術(shù)。
什么是T形截面?(P73)什么是受壓翼板的有效寬度?(P74)
翼板位于受壓區(qū)的T形梁截面,稱為T形截面。
與梁肋共同工作的翼板寬度限制在一定范圍內(nèi),稱為受壓翼板的有效寬度。
例3-6(P78)復(fù)習(xí)思考題:3-2/3-14/3-13(P81)
什么是有腹筋梁?(P84)什么是剪壓破壞?(P87)
把配有縱向受力鋼筋和腹筋的梁稱為有腹筋梁
隨著荷載的增大,梁的剪彎區(qū)段內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)幾條斜裂紋,其中一條發(fā)展成為臨界斜裂縫。臨界斜裂縫出現(xiàn)后,梁承受的荷載還能繼續(xù)增加,而斜裂縫伸展至荷載板下,直到斜裂縫頂端(剪壓區(qū))的混凝土在正應(yīng)力剪應(yīng)力及荷載引起的豎向局部壓應(yīng)力的共同作用下被壓酥而破壞。破壞處可見到很多平行的斜向短裂縫和混凝土碎渣。這種破壞稱為剪壓破壞。
腹筋的初步設(shè)計步驟有哪些?(P93)
根據(jù)梁斜截面抗剪承載力要求配置箍筋、初步確定彎起鋼筋的數(shù)量及彎起位置
全梁承載能力校核是什么?(P99)
對基本設(shè)計好的鋼筋混凝土梁進(jìn)行全梁承載能力核校,就是進(jìn)一步檢查梁截面的正截面抗彎承載力、斜截面的抗剪和抗彎承載力是否滿足要求。
復(fù)習(xí)思考題:4-2/4-3/4-5(P117)
鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件可分為哪兩種?(P138)
1、配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件(普通箍筋柱)
2、配有縱向鋼筋和螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件(螺旋箍筋柱)
設(shè)置縱向鋼筋的目的是什么?(P138)
1、協(xié)助混凝土承受壓力,可減小構(gòu)件截面尺寸;
2、承受可能存在在彎矩;
3、防止構(gòu)件的突然脆性破壞。
軸心受壓構(gòu)件可分為哪兩種?(P139)
1、配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件(普通箍筋柱)
2、配有縱向鋼筋和螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件(螺旋箍筋柱)
受力特點與破壞特性是什么?(P146)
配有縱向鋼筋和螺旋箍筋的軸心受壓短柱,沿柱高連續(xù)纏繞的、間距很密的螺旋箍筋猶如一個套筒,將核心部分的混凝土約束住,有效地限制了核心混凝土的橫向變形,從而提高了柱的承載力。
復(fù)習(xí)思考題:6-1(P150)
偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)是什么?(P153)什么是受拉破壞?(P153)
1、受拉破壞——大偏心受壓破壞
2、受拉破壞——小偏心受壓破壞
當(dāng)偏心距較大,且受拉鋼筋配筋率不高時,偏心受壓構(gòu)件的破壞是受拉鋼筋首先到達(dá)屈服強度,然后受壓混凝土壓壞,稱為受拉破壞。
小偏心受壓短柱破壞的截面應(yīng)力分布可分為哪幾種情況?(P154)
a.當(dāng)縱向偏心壓力偏心距很小時,構(gòu)件截面將全部受壓,中和軸位于截面以外。
b.縱向壓力偏心距很小,但是離縱向壓力較遠(yuǎn)一側(cè)鋼筋A(yù)s數(shù)量少而靠近縱向力N一側(cè)鋼筋A(yù)s'較多時,則截面的實際重心軸就不是在混凝土截面形心軸,而是會發(fā)生偏移。
c、當(dāng)縱向力偏心距較小時,或偏心距較大而受拉鋼筋A(yù)s較多時,截面大部分受壓而小部分受拉。
什么是偏心距增大系數(shù)?(P158)
答: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)。
例7-1(P167)
什么是對稱鋼筋?(P173)
答:對稱配筋既可以指某個構(gòu)件的截面中,配筋關(guān)于中軸線對稱,也可以指在整個結(jié)構(gòu)體系中,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋關(guān)于結(jié)構(gòu)體系的中軸線配筋。
例7-4(P174)什么是截面復(fù)核?(P175)
答:截面復(fù)核是對偏心受壓構(gòu)件垂直于彎矩作用方向和彎矩作用方向都進(jìn)行方向都進(jìn)行計算,計算方法與截面非對稱配筋方法相同。
什么是施工階段的混凝土和鋼筋應(yīng)力驗算?(P200)
答:對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,必須進(jìn)行使用階段的變形和最大裂縫寬度驗算,除此之外,還應(yīng)進(jìn)行施工階段的混凝土和鋼筋應(yīng)力驗算。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫按其產(chǎn)生的原因分為哪幾類?(P206)
答:直接作用引起的裂縫,一般通過驗算裂縫寬度和采取構(gòu)造措施加以控制;間接作用引起的裂縫,一般通過在設(shè)計和施工中采取構(gòu)造措施加以控制;鋼筋銹蝕引起的裂縫,一般通過增加保護(hù)層厚度和增加混凝土密實度加以控制。
復(fù)習(xí)思考題:9-2/9-3(P227)
什么是消壓彎矩?(P250)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)主要具備哪些優(yōu)點?(P250)
答:消壓彎矩——受彎構(gòu)件下邊緣應(yīng)力為0時的截面彎矩
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可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力、4結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的手段;
預(yù)加應(yīng)力的主要方法有哪些?(P251)
答:先張法、后張法
預(yù)應(yīng)力筋有哪三種?(P264)
答:1高強度鋼絲、2鋼絞線、3精軋螺紋鋼筋
什么是條件屈服強度?(P266)
答:取殘余應(yīng)力為0.2%所對應(yīng)的應(yīng)力σ0.2作為強度限制。
復(fù)習(xí)思考題:12-4/12-5(P270)
答:在臺座上張拉鋼筋達(dá)scon并錨固→綁扎非預(yù)應(yīng)力鋼筋、澆搗混凝土并養(yǎng)護(hù)達(dá)到強度→放張。
預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件受力及工作階段有哪些?(P271)
答:預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件從預(yù)加應(yīng)力到承受外荷載,直至最后破壞,可分為三個主要階段,施工階段、使用階段、破壞階段。
正截面抗裂應(yīng)對構(gòu)件正截面混凝土的拉應(yīng)力進(jìn)行驗算應(yīng)符合哪些要求?(P301)
答:
1、全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在作用頻遇組后下
2、A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在作用頻遇組后下
但在荷載準(zhǔn)永久組合下
預(yù)應(yīng)力混凝土梁斜截面的抗裂性驗算是什么?(P302)
答:是通過梁體混凝土主拉應(yīng)力驗算來實現(xiàn)的。
預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的撓度是什么?(P303)
答:預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的撓度是由偏心預(yù)加力引起的上撓度和外荷載所產(chǎn)生的下?lián)隙葍刹糠纸M成。
復(fù)習(xí)思考題:13-3(P340)
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。
主要有6種??椎滥Σ翐p失sl1;錨具變形損失sl2;溫差損失sl3;彈性壓縮損失sl4;鋼筋應(yīng)力松弛損失sl5;混凝土收縮徐變損失sl6。
06287結(jié)構(gòu)設(shè)計原理
鋼筋和混凝土兩種材料為什么能結(jié)合在一起工作?
鋼筋與混凝土之所以能共同工作,主要是由于:兩者間有良好的粘結(jié)力、相近的溫度線膨脹系數(shù)和混凝土對鋼筋的保護(hù)作用。P5
1.雙向應(yīng)力狀態(tài)下混凝土強度變化曲線的變化特點?
復(fù)雜應(yīng)力作用下混凝土強度的變化特點:當(dāng)雙向受壓時,一向的混凝土強度隨著另一向壓應(yīng)力的增加而增加,當(dāng)雙向受拉時,雙向受拉的混凝土抗拉強度均接近于單向抗拉強度,當(dāng)一向受拉、一向受壓時,混凝土的強度均低于單向(受拉或受壓時)的強度。P8-9
2.什么叫做混凝土的徐變?
徐變:在應(yīng)力不變的情況下,混凝土的應(yīng)變隨時間繼續(xù)增長的現(xiàn)象。P12-13
3.影響混凝土徐變的因素有哪些?
影響因素有:長期荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力大小、加載時混凝土的齡期、混凝土的組成成分和配合比、養(yǎng)護(hù)及使用條件下的溫度與濕度。發(fā)生徐變的原因在于長期荷載作用下,混凝土凝膠體中的水份逐漸壓出,水泥石逐漸粘性流動,微細(xì)空隙逐漸閉合,細(xì)晶體內(nèi)部逐漸滑動,微細(xì)裂縫逐漸發(fā)生等各種因素的綜合結(jié)果。P12-13
4.混凝土收縮的概念?
收縮:在混凝土凝結(jié)和硬化的物理化學(xué)過程中體積隨時間而減小的現(xiàn)象。
引起的原因:初期是水泥石在水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化;后期主要是混凝土內(nèi)自由水分蒸化引起干縮。P14
5.影響鋼筋和混凝土粘結(jié)強度的因素?
影響鋼筋和混凝土粘結(jié)強度的因素(5個因素P20):混凝土強度、澆筑混凝土?xí)r鋼筋所處的位置、鋼筋之間的凈間距、混凝土保護(hù)層厚度、是否為帶肋鋼筋
6.什么是鋼筋和混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力和粘結(jié)強度?
(1)粘結(jié)應(yīng)力:變形差(相對滑移)沿鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力;鋼筋表面單位面積的粘結(jié)力即為鋼筋與混凝土的粘結(jié)應(yīng)力。光面鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力由:化學(xué)膠著力、摩擦力和機械咬合力組成。(P19)
(2)粘結(jié)強度:實際工程中,通常以拔出試驗中粘結(jié)失效(鋼筋被拔出,或者混凝土被劈裂)時的最大平均粘結(jié)應(yīng)力作為鋼筋和混凝土的粘結(jié)強度。
7.結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度各指什么?
結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性(P25)
結(jié)構(gòu)的可靠度:結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。(P25)
8.承載能力極限狀態(tài)是什么,何謂超過了該極限狀態(tài)?
結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形或變位狀態(tài)稱為承載能力極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列四種狀態(tài)之一即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài):
(1)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡,如滑動、傾覆等;
(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接處因超過材料強度而破壞(包括疲勞破壞),或因過度的塑性變形而不能繼續(xù)承載;
(3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機動體系;
(4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定,如柱的壓屈失穩(wěn)等。(P26)
9.正常使用極限狀態(tài)是什么,何謂超過了正常使用極限狀態(tài)?
結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項限值的狀態(tài)稱為正常使用極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列四種狀態(tài)之一即認(rèn)為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)影響正常使用的振動;
(4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。(P26)
10.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、可靠度?
橋梁結(jié)構(gòu)的功能包括4個方面的內(nèi)容:(P25)
結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性(P25)
結(jié)構(gòu)的可靠度:結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。(P25)
11.梁的鋼筋主要有哪些類型?
梁內(nèi)的鋼筋有縱向受力鋼筋(主鋼筋)、彎起鋼筋或斜鋼筋、箍筋、架立鋼筋和水平縱向鋼筋等。(P43)
12.受彎構(gòu)件正截面工作的三個基本假定是什么?
1、平截面假定;2、不考慮混凝土的抗拉強度;3、材料應(yīng)力應(yīng)力物理關(guān)系。
13.按照鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的配筋情況及相應(yīng)破壞時的性質(zhì)得到正截面破壞的三種形態(tài)是什么?細(xì)述三種形態(tài)。
鋼筋混凝土梁的受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)主要有少筋破壞、適筋破壞和超筋破壞,其中只要適筋破壞為延性破壞,其余為脆性破壞。三種破壞形態(tài)特征見P48-49
少筋梁的受拉區(qū)混凝土開裂后,受拉鋼筋達(dá)到屈服點,并迅速經(jīng)歷整個流幅而進(jìn)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,而裂縫寬度已經(jīng)很寬,撓度過大,鋼筋甚至被拉斷。
適筋梁受拉區(qū)鋼筋首先達(dá)到屈服,其應(yīng)力保持不變而應(yīng)變顯著增大,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)到屈服強度。破壞前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,破壞突然,沒有明顯預(yù)兆。
14.Pg56例3-1
例3-2
Pg64例3-6
Pg133例6-1
Pg153例7-1
Pg160例7-4
15.說明鋼筋混凝土板與鋼筋混凝土梁鋼筋布置的作用?
當(dāng)荷載超過了素混凝土的梁的破壞荷載時,受拉區(qū)混凝土開裂,此時,受拉區(qū)混凝土雖退出工作,但配置在受拉區(qū)的鋼筋將承擔(dān)幾乎全部的拉力,能繼續(xù)承擔(dān)荷載,直到受拉鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服強度,繼而截面受壓區(qū)的混凝土也被壓碎破壞。P5
16.什么叫鋼筋混凝土少筋梁、適筋梁和超筋梁?各自有什么樣的破壞形態(tài)?
實際配筋率小于最小配筋率的梁稱為少筋梁;大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁稱為適筋梁;大于最大配筋率的梁稱為超筋梁。
少筋梁的受拉區(qū)混凝土開裂后,受拉鋼筋達(dá)到屈服點,并迅速經(jīng)歷整個流幅而進(jìn)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,而裂縫寬度已經(jīng)很寬,撓度過大,鋼筋甚至被拉斷。
適筋梁受拉區(qū)鋼筋首先達(dá)到屈服,其應(yīng)力保持不變而應(yīng)變顯著增大,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)到屈服強度。破壞前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,破壞突然,沒有明顯預(yù)兆。見P48-49
17.鋼筋混凝土受彎構(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?
鋼筋混凝土受彎構(gòu)件沿斜截面破壞的形態(tài)主要有斜拉破壞(剪跨比m>3時發(fā)生)、剪壓破壞(剪跨比1<m<3時發(fā)生)和斜壓破壞剪跨比m<1時發(fā)生),均為脆性破壞。P78-79
18.影響鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗彎能力的主要因素有哪些?
影響鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗彎能力的主要因素:剪跨比、混凝土抗壓強度、縱向鋼筋配筋率、配箍率和箍筋強度(P80-82)
19.鋼筋混凝土純扭構(gòu)件有哪幾種破壞形式?
鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)有四種:少筋破壞、適筋破壞、超筋破壞和部分超筋破壞,除適筋破壞為延性破壞外,其余均為脆性破壞。P111-112。實際工程中通常都采用由箍筋和縱向鋼筋組成的空間骨架來承擔(dān)扭矩,并盡可能地在保證必要的保護(hù)層厚度下,沿截面周邊布置鋼筋,以增強抗扭能力。
20.什么叫作長柱的穩(wěn)定系數(shù)?
鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)是指長柱失穩(wěn)破壞時的臨界壓力與短柱壓壞時的軸心壓力的比值?;蛘哒f在鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件計算中,考慮構(gòu)件長細(xì)比增大的附加效應(yīng)使構(gòu)件承載力降低的計算系數(shù)稱為軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。P129
21.偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)有哪幾種,各自有什么特點?
偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)有兩種:受拉破壞(大偏心受壓破壞)和受壓破壞(小偏心受壓破壞)。大偏心受壓破壞的特征為受拉鋼筋首先到達(dá)屈服強度,然后受壓混凝土壓壞。小偏心受壓破壞的特征為受壓區(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,同一側(cè)的鋼筋壓應(yīng)力達(dá)到屈服強度,而另一側(cè)的鋼筋,不論受拉還是受壓,其應(yīng)力均達(dá)不到屈服強度,破壞前構(gòu)件橫向變形無明顯的急劇增長。P140-141
22.大、小偏心受壓的界限是什么,各自有什么特點?
當(dāng)受拉鋼筋達(dá)到屈服應(yīng)變的同時,受壓邊緣的混凝土也正好達(dá)到極限壓應(yīng)變值,即為界限狀態(tài)。大偏心受壓破壞的特征為受拉鋼筋首先到達(dá)屈服強度,然后受壓混凝土壓壞。小偏心受壓破壞的特征為受壓區(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,同一側(cè)的鋼筋壓應(yīng)力達(dá)到屈服強度,而另一側(cè)的鋼筋,不論受拉還是受壓,其應(yīng)力均達(dá)不到屈服強度,破壞前構(gòu)件橫向變形無明顯的急劇增長。P141
23.簡述鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)、破壞類型及判斷方法。
受拉鋼筋首先到達(dá)屈服強度,然后受壓混凝土壓壞為大偏心受壓破壞(ξ≤ξb為大偏心受壓破壞)。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,同一側(cè)的鋼筋壓應(yīng)力達(dá)到屈服強度,而另一側(cè)的鋼筋,不論受拉還是受壓,其應(yīng)力均達(dá)不到屈服強度,破壞前構(gòu)件橫向變形無明顯的急劇增長,為小偏心受壓破壞(ξ>ξb為小偏心受壓破壞)
24.影響受彎構(gòu)件彎曲裂縫寬度的主要因素有哪些?
影響受彎構(gòu)件彎曲裂縫寬度的主要因素包括:混凝土強度、保護(hù)層厚度、受拉鋼筋應(yīng)力、鋼筋直徑、受拉鋼筋配筋率、鋼筋外形和構(gòu)件受力性能等因素的影響。P192-193
25.引起鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的主要因素有哪些?
引起鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的主要因素有三種:1、作用效應(yīng)引起;2、由外加變形或約束變形引起的裂縫;3、鋼筋銹蝕裂縫。P189
26.簡述配筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類
國外分為Ⅳ級:全預(yù)應(yīng)力,有限預(yù)應(yīng)力,部分預(yù)應(yīng)力和普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。國內(nèi)分為三類:1、全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件(預(yù)應(yīng)力度λ≥1)——在作用短期效應(yīng)組合下控制的正截面受拉邊緣不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力;2、部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件(預(yù)應(yīng)力度0<λ<1)——在作用短期效應(yīng)組合下控制的正截面受拉邊緣出現(xiàn)拉應(yīng)力或出現(xiàn)不超過規(guī)定寬度的裂縫;3、鋼筋混凝土構(gòu)件(預(yù)應(yīng)力度λ=0)——不預(yù)加應(yīng)力的混凝土構(gòu)件。(P224)
27.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)缺點?
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點:提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度;可以節(jié)省材料,減少自重,可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力;結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠;預(yù)應(yīng)力可做為結(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。
缺點: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;需要有一定的專門設(shè)備;預(yù)應(yīng)力反拱度不易控制;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。P225-226
28.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?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和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。(P222)
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力的主要目的主要有將混凝土變成彈性材料、實現(xiàn)荷載平衡、使高強度鋼筋與混凝土能共同工作。P240-242
基本原理: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作用下使下邊緣所產(chǎn)生的拉應(yīng)力全部或部分的被抵消,因而可避免混凝土出現(xiàn)裂縫,混凝土梁可以全截面參與工作,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)到充分利用高強鋼材的目的。
29.什么是預(yù)應(yīng)力度?《公路橋規(guī)》對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件如何分類?
預(yù)應(yīng)力度:由預(yù)加應(yīng)力大小確定的消壓彎矩與外荷載產(chǎn)生的彎矩的比值。(P224)
分為三類:1、全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件(預(yù)應(yīng)力度λ≥1)——在作用短期效應(yīng)組合下控制的正截面受拉邊緣不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力;2、部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件(預(yù)應(yīng)力度0<λ<1)——在作用短期效應(yīng)組合下控制的正截面受拉邊緣出現(xiàn)拉應(yīng)力或出現(xiàn)不超過規(guī)定寬度的裂縫;3、鋼筋混凝土構(gòu)件(預(yù)應(yīng)力度λ=0)——不預(yù)加應(yīng)力的混凝土構(gòu)件。(P224)
30.鋼筋張拉控制應(yīng)力是什么?
張拉控制應(yīng)力是指預(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。(P253)
31.鋼筋預(yù)應(yīng)力的損失要考慮哪些因素?
鋼筋預(yù)應(yīng)力損失需要考慮6種因素,見題37,課本P254-264
32.何謂預(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)象稱為預(yù)應(yīng)力損失。
33.何謂張拉控制應(yīng)力?
張拉控制應(yīng)力是指預(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。(P253)
34.張拉控制應(yīng)力的高低對構(gòu)件有何影響?
從提高預(yù)應(yīng)力鋼筋的利用率來說,張拉控制應(yīng)力應(yīng)盡量高些,使構(gòu)件混凝土獲得較大的預(yù)應(yīng)力值以提高構(gòu)件的抗裂性,同時可以減少鋼筋用量。但又不能定得過高,以免個別鋼筋在張拉或施工過程中被拉斷,而且張拉控制應(yīng)力值增高,鋼筋的應(yīng)力松弛損失也將增大。另外高應(yīng)力狀態(tài)使構(gòu)件可能出現(xiàn)縱向裂縫,過高的應(yīng)力降低了構(gòu)件的延性。(P253)
35.《公路橋規(guī)》中考慮的預(yù)應(yīng)力損失主要有哪些?(見37題解答)
36.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?
《公路橋規(guī)》中考慮的預(yù)應(yīng)力損失主要有6種,需判別屬于先張法還是后張法。其主要原因和減小預(yù)應(yīng)力損失的措施如下:見P254-264
37.什么是截面抗彎效率指標(biāo)?何謂束界?