答辩准备问题

土木工程 一 保证结构延 塑 性破坏 防止脆性破坏原则要牢记 具体问题见下 1 为什么要控制柱子轴压比 轴压比的 N 是如何取值的 答 控制轴压比的目的是为了防止柱子小偏心受压而发生脆性破坏 计算轴压比时的 N 是竖向荷载与地震组合得到的轴力 轴压比太 大 结构延性差 容易脆性破坏 轴压比不满足的时候 要加大柱 截面 或者提高混凝土等级 轴压比本质上是混凝土受压强度发挥 的程度 2 结构设计中的 强 弱 原则 以及实现手段 答 强柱弱梁 目的是为了防止建筑物破坏的时候坍塌 尤其是在地 震作用的时候 希望梁端的塑性绞吸收大部分能量 从而保护建筑 不至于坍塌 它是指在节点初柱端弯矩之和比梁端弯矩之和大 具 体体现在钢筋配筋上 实现手段 1 梁端弯矩调幅 2 根据抗震等 级不同 将柱端弯矩增大 10 左右 3 梁的受压区高度小于 0 35Ho 强剪弱弯 目的是尽量保证在发生弯曲破坏之前不发生剪切破坏 而前者是延 塑 性破坏 实现手段 节点加密箍 强墙弱连梁 剪力墙结构中的说法 意思是说 剪力墙要墙 剪 力墙之间的连梁弱 参考墙柱弱梁原则 希望连梁吸收地震能量 从而保护建筑不至于坍塌 强节点 强锚固 抗震结构要求构件之间右更长的锚固长度 3 超筋 适筋和少筋梁破坏的特征 为什么要控制配筋率 答 超筋和少筋都是脆性破坏 适筋是延 塑 性破坏 超筋破坏是受 拉钢筋还没有屈服时 受压区混凝土已经被压碎 崩裂 在破坏之 前梁没有明显的挠度和裂缝 因此没有预兆 破坏呈脆性 少筋破 坏是受拉钢筋过少 使得受拉区域混凝土一旦开裂 钢筋就很快屈 服 甚至被拉断 使梁丧失承载能力 也表现为脆性破坏 4 梁斜截面的破坏形式有哪些 答 a 斜压破坏 多发生在剪跨比较小 或者腹筋配置过多的时候 多发生在剪力大 弯矩小的区段内 危险性大 类似于弯曲破坏中 的超筋破坏 b 斜拉破坏 多发生在剪跨比较大 无腹筋或者腹筋配置过少的 时候 危险性大 类似于弯曲破坏中的少筋破坏 c 剪压破坏 发生在腹筋配置适合的时候 无腹筋梁剪跨比合适 时候也可能发生剪压破坏 弯矩小的区段内 类似于弯曲破坏中的 适筋破坏 三种破坏形式都是脆性破坏 但是我们希望的破坏形式是剪压破坏 通俗的说 这种破坏形式是最接近于塑性破坏的 一般通过剪 跨比和配置腹筋来控制 5 工程中遇到短柱怎么处理 是什么原理 答 设计中要尽量避免出现短柱 短柱易出现受剪破坏 表现为脆性 如果出现短柱则要箍筋要全长加密 6 为什么在框架结构设计中要求受压区高度不得大于 0 35Ho 答 超过后受压区高度太大 难以出现塑性绞 不符合塑性设计要求 二 关于抗震方面的问题见下 1 为什么在设计的时候要考虑一个地震力调整系数 梁端调幅 答 a 地震是突发的作用 时间短 变化快 将这种动力作用转换为 等效静力作用进行设计时 构件在地震中实际承载力比按照静力 进行设计时承载力要高 为了反映承载力的这一差异 抗震设计 中引入了调整系数 b 地震中允许结构出现塑性绞 吸收地震能量 但是承载力不降 低 c 构件类别不同 调整系数也不同 比如梁是 0 75 柱一般为 0 8 受剪节点为 0 85 调整系数的差异 也体现了强柱弱梁 节点最强原则 2 为什么抗弯的时候那个系数为 0 75 抗剪力的时候为 0 85 答 强剪弱弯原则 3 为什么抗震设计中要先算水平作用 再算竖向荷载 答 要先验算水平位移 满足后继续算竖向 如果水平位移不满足的话 要调整结构布置了 那如果你先计算的竖向力就白费了 4 抗震设防原则 和三水准 两阶段设计 答 抗震设防要计算地震作用 还要考虑构造措施 6 度以下不验算地 震作用 3 个水准 小震不坏 中震可修 大震不倒 两个阶段是指 a 设计阶段 包括计算截面 配筋 b 验算阶段 设计时我们采用的标准是所谓的 中震 例如在 7 度区设计时候 计算选用的参数是 5 5 6 度的参数 如果用 7 度的参数 相当与 验算的是 474 年一遇的地震 如果用超过 7 度 大震 的参数 相 当于验算 1600 2500 年一遇的地震 抗震等级要求是根据结构类型 烈度和建筑物高度确定的 在设计 中一般的丙类建筑采用基本烈度计算 5 影响地震作用的几个因素是什么 答 a 结构本身自重 影响地震惯性力 b 地震烈度 c 结构刚度 自振 周期 d 场地条件 6 抗震构造措施有哪些 答 节点加强 受压区高度 要设置梁面钢筋 7 一般为什么不考虑竖向地震作用 答 把结构简单看作一个悬臂构件 竖向地震作用相当于一个轴向力的 作用 对于普通结构 地震产生的惯性力很少会达到拉压极限 而 水平地震作用相当于一个很大剪力 在建筑底部产生一个很大的弯 矩 不可忽视 8 什么情况下我们要考虑竖向地震作用 答 新规范规定 长悬臂和其它大跨度结构以及 8 度以上设防时应当考 虑竖向地震作用 竖向地震作用标准值 8 度 8 5 度和 9 度时分别 取重力荷载代表值的 10 15 和 20 新高规规定 带转换层的高 层建筑结构 8 度抗震设计时转换构件应考虑竖向地震影响 9 什么条件下用底部剪力法计算地震作用 答 40 米以下 以剪切变形为主 刚度变化均匀的建筑可以用底部剪 力法计算地震作用 三 其他方面的问题见下 1 塑性铰出现在什么位置 简支梁呢 答 塑性铰出现在受力最不利的位置 简支梁出现在弯矩最大的地方 由于地震作用的随机性 结构本身的随机性 实际工程中塑性铰的 出现位置带有一定的随机性 但在理论上塑性铰的出现位置应该是 实际受力情况 理论承载能力 最大的地方 也就是受力最不利的 地方 塑性铰外移法就是所谓的 狗骨式 节点 也就是故意让 某部分 甲 削弱或加强另一部分 乙 使甲部分受力不利 使 其出现塑性铰 具体可参见 结构工程 杂志等资料 a 就是能承受一定弯矩而且还有一定的转动能力的部分 b 塑性铰不是一个点 而是有一段长度 c 塑性铰的出现是由于某部分达到屈服强度后刚度下降 导致力向 刚度大的部分发生转移 d 塑性铰部分由于刚度下降 但还能没达到极限强度 因此还能承 受弯矩 e 要保证塑性铰的出现 必须注意相应的构造 一保证该部分的延 性 2 出现塑性铰是一种内力重分布还是应力重分布 答 塑性铰的出现是内力重分布 应力重分布是在一个截面内 内力是 在一个构件或者一个结构的 3 框架结构侧向变形主要是什么类型的 剪切变形和弯曲型变形有和不同 答 框架结构侧向变形主要是剪切变形 剪切变形是下部层间位移大 上部小 弯曲刚好相反 这个是现象 实质是剪切型是由梁柱弯曲 产生的变形 弯曲型是由柱子轴向变形产生的 4 D 值法和反弯点法的区别 D 值法梁的反弯点在中间吗 答 D 值法考虑了柱所在楼层的位置 考虑上下柱和梁线刚度影响 还 有上下楼层层高的变化 D 值法梁的反弯点在中间 但是柱子的就 不在中间 因为 D 值法同一层内各个柱转角一样 5 为什么底部剪力法要考虑顶层附加力 答 考虑高阶震型的影响 6 设计图纸上使用的是 C30 混凝土现场只有 C25 怎么办 答 加大截面 如果建筑上不能增加 则增大配筋 对于梁增大梁的受 压区钢筋 即设置双筋截面梁 7 在什么情况下要设置双筋截面梁 答 a 在设置成单筋截面时超筋 而建筑有不允许增大梁截面并且混 凝土等级不宜再提高的情况下 b 截面在不同荷载组合下产生弯矩变号 为了承受正负弯矩分别 作用时候截面出现的拉应力时 c 有些梁由于构造要求在受压区有了钢筋 为了节省受拉钢筋 也可以采用双筋截面的计算方法 8 配筋率是用受拉钢筋算的 还是所有的受力筋 答 受拉钢筋 9 组合中为什么不组合恒 活 风 地震 答 高层结构在小于 60m 的时候 和地震组合不用考虑风 因为这个时 候地震作用不是很大 同时考虑比较保守 这个高度范围内的房子 还是竖向荷载起控制作用 10 影响柱子截面选择的因素有哪些 答 柱子的承载力 结构的侧移大小 柱子的轴压比 11 关于箍筋的问题 答 箍筋作用是约束砼 以增大塑性 没有抗震要求时 验算面积配筋 率 有抗震要求的时候 还要验算体积配筋率 12 做完毕业设计候的要求 答 要清楚你设计的结构侧移是不是满足要求 你配置的梁柱是否超筋 电算的自振周期 位移 和框架 板梁的配筋是否符合要求 13 悬臂梁支座锚固长度的计算方法 答 通过梁的弯矩包络图找到弯矩为 0 点 得到一个 la 然后再向后延 伸一个 la 得到最后的锚固长度 14 在框架梁跨中弯矩的计算中 如何确定跨中最大弯矩 答 首先计算处剪力为 0 点的弯矩 还要计算处有集中力作用处的弯矩 15 如果有一个跨度 5m 的悬臂梁 该如何做 答 这个长度的悬臂梁首先要变截面 悬挑端截面小于固定端 如果必 要 可以施加预应力 以保证其安全 16 如果计算中发现有一根柱子剪力过大 超筋 那么单纯增大这条柱截面 是否一定能够使之满足条件 答 不一定 因为柱子的剪力是按照刚度分配的 而刚度是与有关 3 bh 的 单纯增加 b 和 h 的话 可能会使截面刚度增加的更大 从而分 担更多的剪力 更加不能满足要求 因此 单纯加大这根柱子有时 无法达到要求 17 抗扭钢筋的设置 答 抗扭箍筋必须闭合 抗扭纵向钢筋必须对称布置 四 基本概念 1 结构可靠度 答 结构在规定的时间内 在规定的条件下 完成预定功能的概率 2 荷载的代表值 三种 答 a 荷载标准值 是指结构在使用期间 在正常情况下 出现的最 大荷载值 b 荷载准永久值 是指在结构上经常作用的可变荷载 活载 值 活载准永久值表示形式是以活载的标准值乘以活载准永久值系 数 小于 1 得到 c 荷载组合值 是指作用在结构上的可变荷载有两种或者