1 什么是结构的极限状态.doc

1 什么是结构的极限状态？答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能个特定状态就称为该功能的极限状态；2 什么是混凝土徐变？ 答：混凝土在荷载长期作用下，它的应变随时间继续增长的现象称为混凝土的徐变。3 换算面积等效矩形应力图的合力大小等于C，形心位置与yc一致的截面4 单筋截面只在受拉区布置纵向受力受力钢筋，在受压区不布置任何受力钢筋的界面称为单筋截面5 永久荷载永久作用在设计基准期内其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用6无条件屈服点取残余应变为0.2%所对应的应力称为条件屈服强度7结构可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。 8 约束扭转在超静定结构，扭矩是由相邻构件的变形受到约束而产生的，扭矩大小与受扭构件的抗扭刚度有关，称为约束扭转9 单向板单向板在荷载作用下，只在一个方向弯曲 或者主要在一个方向弯曲的板10 内力包络图将同一结构在各种荷载的最不利组合作用下的内力图(弯矩图或剪力图)叠画在同一张图上，其外包线所形成的图形称为内力包络图 1111什么叫配筋率纵向受拉钢筋与截面有效面积的比值。12什么是钢筋混凝土梁的最小刚度？ 在简支梁全跨范围内，可按弯矩最大处的截面弯曲刚度，亦即按最小的截面弯曲刚度。13什么是控制应力con ? 预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值14什么叫“塑性内力重分布”？指超静定结构截面内力间关系不再服从线弹性分布规律的内力分布形式15什么荷载标准组合永久荷载及第一个可变荷载用标准值、其他可变荷载均采用组合值16.混凝土立方体抗压强度以边长为150mm的立方体在203C的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28天，依照标准试验方法测得的具有5%保证率的抗压强度作为混凝土的强度等级17锚固长度进行拔出试验时，受拉钢筋达到屈服的同时发生粘结破坏，该临界情况的锚固长度称为基本锚固长度18结构上的作用结构上的作用施加在结构上的集中力或分布力和引起结构外加变形或约束变形的原因。19承载能力极限状态结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形20 塑性铰的概念 在钢筋屈服截面，从钢筋屈服到达到极限承载力，截面在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动，表现得犹如一个能够转动的铰，称为“塑性铰”。21粘结力的定义若钢筋和混凝土有相对变形（滑移），就会在钢筋和混凝土交界面上产生沿钢筋轴线方向的相互作用力，这种力称为钢筋与混凝土的粘结力22结构的设计使用年限结构的设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。23荷载组合值当结构承受两种或两种以上可变荷载时，承载能力极限状态按基本组合设计和正常使用极限状态按标准组合设计采用的可变荷载代表值。24混凝土的收缩与膨胀混凝土在水中或处于饱和湿度情况下硬结时体积增大的现象称为膨胀混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩25正常使用极限状态正常使用极限状态 结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。 简答题1正截面受弯承载力计算的基本规定(1) 截面应变保持平面；(2) 不考虑混凝土的抗拉强度；3)混凝土的受压应力-应变关系；4) 钢筋的应力-应变关系，受拉钢筋的极限拉应变取2轴心受压构件短柱与长柱的破坏特点是什么？考虑长细比的影响采取什么措施？短柱破坏特点：不论受压钢筋在构件破坏时是否屈服，构件的承载力最终都有混凝土压碎来控制。在临近破坏是，短柱四周出现明显的纵向裂缝，箍筋间的纵向钢筋发生压屈外鼓，成灯笼状，以混凝土压碎而告破坏。受压长柱的破坏特点：破坏是受压一侧产生较长的纵向裂缝，箍筋间的纵向钢筋发生压屈外鼓，混凝土被压碎，而另一侧的混凝土则被拉裂，在构件中部发生横向裂缝。引入稳定系数，减小长细比对构件承载力的影响。3影响钢筋与混凝土粘结强度的因素有哪些？混凝土强度、保护层厚度及钢筋净距、横向钢筋及侧向压力、浇注混凝土时钢筋的位置等。4.矩形截面受弯构件在什么情况下采用双筋截面？其正截面承载力计算公式的适用条件有哪些？1）当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件（或整个工程）限制而不能增加，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截面2）另一方面，由于荷载有多种组合情况，在某一组合情况下截面承受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，这时也出现双筋截面3）此外，由于受压钢筋可以提高截面的延性，因此，在抗震结构中要求框架梁必须必须配置一定比例的受压钢筋当相对受压区高度x xb时，X=2a5单层厂房排架计算简图的基本假定有哪些？1）柱下端固结与基础顶面；2）柱顶与屋架或屋面梁铰结；3）横梁刚度EA。6混凝土的收缩、徐变对结构有些什么影响？ 混凝土收缩、徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大的影响，会导致构件变形的增加，在钢筋混凝土截面中引起应力重分布，在预应力混凝土构件中会造成预应力的损失。7结构超过正常使用状态的标志有哪些？影响正常使用或外观的变形、影响正常使用或耐久性能的局部损坏、影响正常使用的振动、影响正常使用的其他特定状态。8连续梁活荷载最不利布置的原则1）求某跨跨内最大正弯矩时，应在本跨布置活荷载，然后隔跨布置2）求某跨跨内最大负弯矩时，本跨不布置活荷载，而在其左右邻跨布置，然后隔跨布置3）求某支座最大负弯矩或支座左、右截面最大剪力时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置。9影响粘结强度的因素混凝土强度混凝土保护层厚度和钢筋净距横向配筋钢筋表面和外形特征受力情况锚固长度10简述斜拉破坏、剪压破坏、斜压破坏的特点斜拉破坏：破坏特点：首先在梁的底部出现垂直的弯曲裂缝；随即，其中一条弯曲裂缝很快地斜向伸展到梁顶的集中荷载作用点处，形成所谓的临界斜裂缝，将梁劈裂为两部分而破坏，同时，沿纵筋往往伴随产生水平撕裂裂缝。 剪压破坏：破坏特点：首先在剪跨区出现数条短的弯剪斜裂缝，其中一条延伸最长、开展较宽的裂缝成为临界斜裂缝；临界斜裂缝向荷载作用点延伸，使混凝土受压区高度不断减小，导致剪压区混凝土达到复合应力状态下的极限强度而破坏。斜压破坏：破坏特征：在梁腹中垂直于主拉应力方向，先后出现若干条大致相互平行的腹剪斜裂缝，梁的腹部被分割成若干斜向的受压短柱。随着荷载的增大，混凝土短柱沿斜向最终被压酥破坏。11塑性铰与理想铰的区别1）理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰则能承受一定的弯矩2）理想铰集中于一点，塑性铰则有一定的长度3）理想铰在两个方向都可产生无限的转动，而塑性铰则是有限转动的单向铰，只能在弯矩作用方向作有限的转动。12影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素1剪跨比2）混凝土强度（3）加载方式（4）纵筋配筋率（5截面形式（6）尺寸效应77）梁的连续性13简述纯扭构件的破坏形态1）适筋破坏：箍筋和纵筋配置都合适与临界（斜）裂缝相交的钢筋都能先达到屈服，然后混凝土压坏与受弯适筋梁的破坏类似，具有一定的延性2）少筋破坏：当配筋数量过少时一旦开裂，将导致扭转角迅速增大，构件随即破坏。与受弯少筋梁类似，呈受拉脆性破坏特征3）超筋破坏：箍筋和纵筋配置都过大在钢筋屈服前混凝土就压坏，为受压脆性破坏。与受弯超筋梁类似4）部分超筋破坏：箍筋和受扭纵筋两部分配置不协调延性破坏，混凝土直接压碎，受拉钢筋未屈服、脆性破坏。25.等效矩形荷载的确定原则是什么？混凝土应力力合力相等，合力作用的位置不变26.什么叫截面相对界限受压区高度？它在承载力计算中的作用是什么？纵向受拉钢筋屈服的同时混凝土被压碎时的混凝土受压区高度与截面有效高度的比值，用来衡量纵向受拉钢筋是否超筋。27.矩开截面受弯构件在什么情况下，采用双筋截面？其正截面承载力计算公式的适用条件有哪些？截面尺寸受限，弯矩却较大28. 在双筋梁正截面受变承载力计算中，当sA已知时，应如何计算As？在计算As如发现x0hbx应如何处置？如果xsa2，应如何处置？ 按基本公式计算；超筋，应按sA未知重新计算；取=sax2进行计算29.钢筋混凝土梁中为什么会出现斜裂缝？它将沿着怎样的途径发展？钢筋混凝土梁在承受弯矩的同时承受剪力。30.试扼要说明箍筋对提高斜截面受剪承载力的作用？与斜裂缝斜交，箍筋部分分力在主拉应力方向。31.梁中为什么要控制箍筋的最小配筋率？防止产生斜拉破坏。32.有腹筋截面受剪承载力计算公式有什么限制条件？其意义如何？上、下限（截面尺寸条件和最小配箍率）33.无腹筋梁在斜裂缝形成后的应力状态有何变化？由剪压区混凝土主要承受剪力34.钢筋伸入支座的锚固长度有哪些要求？规范构造要求。35受扭构件中不否可以配置纵向钢筋而不配置箍筋，或只配箍筋而不配置纵向钢筋？ 不能仅配置纵向钢筋；也不能仅配置箍筋。受扭构件的抗扭钢筋由纵筋和箍筋两部分组成，两者的配筋率应相匹配，否则在构件受扭破坏时不能都达到屈服，引起纵筋或箍筋某一样钢筋的浪费。36.为什么要确定受扭构件的截面限制条件？受扭钢筋有哪些特殊的要求？为保证弯剪扭构件在破坏时混凝土不首先破坏，（超筋破坏）。 37.在设计钢筋混凝土受扭构件时，怎样才能避免出现少筋构件和完全超筋构件。为避免超筋，应符合以下条件：bhw当4时，tWTbhV8.00+0.25ccfbbhw当6时，tWTbhV8.00+0.2ccfb当4bhw6时，按线性内插法确定为避免少筋破坏，要配箍率bsAsvsv=ryvtsvff28.0min,=r 扭纵筋配筋率bhAstlst=rytstffVT60min=r 38.偏心受压构件正截面有哪些两种破坏类型？这两种破坏类型的判别条件是怎样的？大偏压截面应力计算图形如何？大偏心受压、小偏心受压破坏两种破坏形式；xbx为大偏心受压，xbx小偏心受压。39.心受压构件的受拉破坏（大偏心受压）和受压破坏（小偏心受压）的破坏特征有何共同点和不同点。共同点：受压钢筋都屈服，混凝土被压碎；不同点：远离轴向力一侧的钢筋是否能受拉屈服，破坏性质是延性的还是脆性的。40.对称配筋矩形截面偏心受压构件的N-M相关曲线是怎样导出的？它可以用来说明哪推导略；可以用来说明在一组弯矩、剪力作用下的大小偏心判别，可以说明多组内力哪一组是最不利的等问题。41.附加偏心距ea物理意义是什么？附加偏心距是考虑荷载作用位置的不定性、混凝土质量的不均匀性和施工误差等因素的综合影响。 42在计算小偏心受压构件时，若sA和sA均未知，为什么一般可取sA等于最小配筋量？在什么情况下sA可能超过最配筋量？如何计算sA始终达不到屈服，故可按最小配筋率配置；当偏心距很小，全截面受压,sA有可能达到受压屈服。43试说明为什么大、小偏心受拉力构件的区分只与轴向力的作用位置有关，与配筋率无关？偏心受拉构件混凝土不参与受拉工作，轴向力在sA合力与sA合力作用点之间，为小偏心受拉，两种钢筋均受拉，轴向力在sA合力与sA合力作用点之外，则某一种钢筋受拉，另一种钢筋受压，为大偏心构件。44.试说明当构件的截面尺寸、配筋、材料强度和轴向力的偏心距eo均为已知时，截面受拉承载力N的验算步骤。截面几何尺寸计算；大小偏心的判别；承载力uN的计算；判别结构是否安全。45.何谓截面的抗弯刚度？钢筋混凝土梁与匀质弹性材料梁的抗弯刚度有何同？截面抵抗弯曲变形的能力；变量与常量关系。46.为什么说钢筋混凝土梁的刚度是变数？什么是钢筋混凝土梁的最小刚度？ 混凝土开裂，截面尺寸发生变化；在简支梁全跨范围内，可按弯矩最大处的截面弯曲刚度，亦即按最小的截面弯曲刚度。47.什么是短期刚度B长期刚度B1？计算挠度时为什么要采用长期刚度B1？荷载标准组合受弯构件抵抗弯曲变形的能力称为短期刚度；长期荷载组合受弯构件抵抗弯曲变形的能力称为短期刚度。 48.平均裂缝宽度和最大裂缝宽度是怎么确定的？在确定最大裂缝宽度时主要考虑了哪些因素？平均裂缝宽度等于构件裂缝区段内钢筋的平均伸长与相应水平处构件侧表面混凝土平均伸长的差值；最大裂缝宽度是平均裂缝宽度乘以扩大系数；主要考虑：一是在一定荷载标准组合下裂缝宽度的不均匀性，二是在长期荷载作用下，混凝土进一步的收缩和徐变等导致裂缝间混凝土不断退出受拉工作。49试分析纵筋配率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响？在一定范围内影响较大。50为什么预应力混凝土构件所用的混凝土和钢筋都要求有较高的强度？形成有效预压应力。51.与普通钢筋混凝土构件相比，预应力混凝土构件的主要优点有哪些？ 提高构件抗裂度和刚度，节约钢筋，减轻自重等。52.预应力损失有哪些？它们是如何产生的？采取什么措施可以减小这些损失？ 53.什么是控制应力con ?为什么con 取值不能过高过低？为什么con 与施加预应力的方法和钢筋种类有关？ 预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值；过低达不到预压效果，过高会使构件延性降低，某些部位造成局部破坏。54.构件换算截面面积AO和构件净截面面积An各自有何物理意义？为什么先张法预应力混凝土构件作用A0 计算施工过程各阶段的混凝土预应力pc？而后张法构件又是An 来计算pc? 0A是混凝土截面、预应力钢筋换算截面、非预应力钢筋换算截面之和；nA是0A是混凝土截面、非预应力钢筋换算截面之和；先张法预应力钢筋的回缩引起其预应力的损失，后张法没有这种损失。 填空题1.混凝土在长期不变荷载作用下将产生徐变变形，混凝土随水蒸发将产生收缩变形。2.当钢筋混凝土构件收缩内部钢筋约束时，会在钢筋中产生压应力，混凝土中产生拉应力。3.混凝土的强度指标通过试验测出的有：立方体拉压强度的标准值，轴心抗压强度标准值，轴心抗拉强度标准值4.工地上检验有明显流幅钢筋力学性能是否合格的的指标是：屈服强度；伸长率；冷弯性能；极限强度。5.预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40 。6.钢筋与混凝土的粘结力主要由摩阻力；化学胶结力；机械咬合力。7.钢筋冷加工的方法冷拉；冷拔。8.常用的测定混凝土抗拉度的方法有两种，是劈裂实验和直接轴心受拉。9.混凝土一次加载下的应力变曲线最高点以内卸去荷载，其应变值分成三部分：残余变形，御载后瞬时恢复的变形，卸载后的弹性后效10.由混凝土应力应变的下降段可知：混凝土强度越高，残余应力相对的越高。这说明高强度混凝土耐受变形的能力越小。11.建筑结构的可靠性包括安全性、适用性、耐久性。12.建筑结构正常使用极限状态或构件在达到正常使用或耐久性能中各项规定限度的总和。13.结构上的作用按其随时间的变异性，可分为永久荷载、偶然荷载、可变荷载。 14.影响结构抗力的主要影响因素有材料性能，构件几何参数 和抗力的计算模。15.荷载的准永久值是对可变荷载持续稳定性的一种描述。16.抗力计算模式的不定性是指对抗力实际能力估计的不精确性引起的变异性。17.梁、板正截面受弯承载力计算MMu,式中M是弯矩设计值，它是由外荷载所产生的内力设计值；Mu是极限弯矩 ，它是结构本身所产生的抗力。 18.混凝土保护层有三个用途： 防止纵筋锈蚀、在火灾等情况下使钢筋的温度上升缓慢，使纵筋与混凝土有较好的粘结 19.双筋梁正截面设计时：当A与As均未知时，需补充的条件是x=xB，此条件的出发点是充分利用混凝土强度，减少钢材的用量。 20.受弯构件PPmin是为了防止少筋破坏，PmaxP是为了防止超筋破。21.适筋截面破坏形态是钢筋屈服，混凝土的压碎，属于塑性 破坏类型。超筋截面破坏形态是混凝土压碎时钢筋未达屈服，属于 脆性破坏，少筋截面破坏形态是构件一开裂钢筋即达到屈服属于脆性破坏类型。22.等效矩形应力图形的等效原则是混凝土应力力合力相等，合力作用的位置不变 23.单筋矩形截面受弯计算基本公式的适用条件为maxrr、 minrr 24.双筋矩形截面中，受压钢筋的作用有形成钢筋骨架，承受弯矩 25、适筋梁的三个受力阶段是计算受弯构件的依据：其中受弯构件正截面抗裂验算的依据是第阶段，第阶段是 变形和裂缝宽度验算的依据；第阶段是，正截面受弯承载力的依据。26.双筋截面的受弯承载力Mu可以看成是由两部分组成的：其一是由.受压钢筋与部分受拉钢筋形成的力偶，其受弯承载力为Mu1；其二是由受压混凝土与部分受拉钢筋形成的力偶，其受弯承载力为Mu2。27纵向钢筋对梁抗剪的主要作用有两个销栓作用，限制开张 28.受弯构件箍筋的配箍率sv= .bsAsv 。29.斜拉破坏多发生在腹筋配置太少，且其剪跨比较大的情况。30.在计算钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力时，其斜截面的计算位置应取下各处截面即支座边缘处，弯起钢筋弯起点处受拉区箍筋数量与间距改变处的截面、腹板宽度改变处的截面。31.影响有腹筋受剪承载力的主要因素包括剪跨比，混凝土强度，箍筋配筋率，纵筋配筋率 32.为了满足梁截面受弯承载力的要求，弯起点必须距该钢筋的 充分利用 点至少有0.5h0的距离。 3.在钢筋混凝土构件中，通常采用纵筋钢筋和箍筋 组成的空间骨架来提高构件块的抗扭承载力。34.在钢筋混凝土结构中，常会遇到一些承受扭矩的构件，例如框架边梁 和雨篷梁35.受扭承载力降低系数t，必须满0.5tb 1.0，当时，取t=0.5，当tb 0.1，取t=1.0。 36.为了不出现超筋破坏，规范要求tWTbhV+0不超过tf7.0，当其不超过tf7.0时，可不必进行计算而按构造要求进行配筋。 37.钢筋混凝土大、小偏心受压构件的界限条件是：当受拉钢筋应力达到屈服强度的同时，受压混凝土的边缘压应变也达到其极限压应变。38.大偏心受压构件的破坏特征是远离轴向一侧的钢筋先受拉屈服 39.对称配筋的矩形截面偏心受压柱，大小偏心是根据轴向力的大小不一而判别的，大偏心受压的条件应是 iehmin,ibe且NbN。 40.轴心受压构件的纵向弯曲系数j随构件的长细比增大而减小。41.偏心受压构件的承载计算公式中的h称为偏心距增大系数。 42.偏心受压构件承载力计算公式的适用条件是：当靠近轴向力一侧混凝土先压碎时，必须满足xbx各sA0.002bh 。43.矩形截面柱的尺寸不宜小于250mm250mm，常取bl0830 。 44.轴心受压柱的破坏形式有材料破坏和失稳破坏两种：短柱和破坏属于材料破坏；细长柱的破坏属于失稳破坏。 45.当x2sa时，x= 2sa，其出发点是为了混凝土压力合力与钢筋合力重合。46.不论sAsA或sA=sA，复核截面时，有两种情况，即和xbx，xbx 。 47.矩形截面大小偏心受拉构件的界限sah-2，大偏拉是存在受压区，小偏拉时不存在受压区，对称配筋大偏拉时，As受压不屈服，小偏拉时，sA受拉屈服。48.混凝土偏心受拉构件，靠近偏心拉力N的钢筋面积为As 离N较远的钢筋面积为sA 49.计算小偏心受拉构件，在一般情况下，对A及sA钢筋强度设计值取为相等，而大偏心受拉构件承载力计算时，对A及sA的强度实际值应分别取为抗拉强度设计