安全混凝土结构设计复习题答案Word文档

1、第十章 混凝土结构设计的一般原则和方法1、 建筑结构分为上部结构和下部结构，上部结构有水平结构体系和竖向结构结构体系组成，常把竖向结构结构体系称为抗侧力结构体系，水平结构体系指梁板，竖向结构结构体系指柱或墙。2、 房屋的结构类型按结构材料不同分为砌体结构、混凝土结构、钢结构、组合结构和混合结构等类型；按竖向结构体系不同分为排架结构、框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构等类型。3、 工程建设一定要遵循先勘察后设计、先设计后施工的程序。4、 建筑结构设计的一般原则是安全、适用、耐久和经济合理。5、 使结构产生内力或变形的原因称为作用，分为直接作用和间接作用；荷载是直接作用，混凝土的收缩、

2、温度变化、基础的差异沉降、地震是间接作用。6、 结构上的作用使结构产生内力（弯矩、剪力、轴力、扭矩）、变形、裂缝统称为作用效应。7、 结构自重属于永久荷载，又称恒荷载；楼面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、积灰荷载属于可变荷载，又称活荷载；爆炸力、撞击力属于偶然荷载。8、 结构设计基准期为50年。9、 不同荷载的实际取值称为荷载代表值，分为标准值、组合值、频遇值、准永久值四种；对永久荷载应采用标准值作为代表值，对可变荷载应采用标准值、组合值、频遇值、准永久值作为代表值。10、 永久荷载标准值可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定，可变荷载标准值可按统计值取上限或根据经验确定。11、

3、 雪荷载标准值如何计算？屋面积雪分布系数与哪些因素有关？答：由公式sk=rs0式中：sk为雪荷载标准值，kN/m2；r为屋面积雪分布系数；s0为基本雪压，kN/m2 屋面积雪分布系数与屋面形式、朝向、风力等有关。P612、 风荷载有哪些特点？什么是风荷载体形系数？与哪些因素有关？答：建筑物的不同侧面都会受到风的干扰 风荷载在整个结构物表面是不均匀分布的，并随着建筑物的体型、面积和高度的不同而变化。 风荷载体形系数指风作用在建筑物表面所引起的实际压力（或吸力）与基本风压的比值。 风荷载体形系数与建筑物的体型、尺度、周围环境和地面的粗糙度有关。P8-1013、 什么是结构设计使用年限？一般建筑结构

4、的设计使用年限为50年。设计使用年限不等同于使用寿命。答：结构设计使用年限指设计规定的结构或构件不需进行大修即可按其预定目的的使用的年限。P1114、 建筑结构的功能要求主要有安全性、适用性、耐久性三个方面。15、 什么是结构功能的极限状态？有哪两种？其定义分别是什么？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指定的某一功能要求，这种特定的状态称为该结构功能的极限状态。 结构功能的极限状态包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。 承载能力极限状态对应于结构或构件达到不适于继续承载的变形状态。 正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定的限值。P12-P13砌体

5、结构设计1、 砌体结构的概念：由块材和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构，称为砌体结构。2、 砌体结构的优缺点？答：优点：就地取材，造价低；运输和施工简便；耐久性和耐火性好；保温、隔热、隔声性能好。 缺点；强度低，特别是抗拉、抗剪和抗弯强度很低；自重大；整体性差；抗震性能差；手工操作；采用粘土砖侵占大量农田。P3423、 砌体材料有两种，分别是块材和砂浆，块材有砖、砌块和天然石三种；砂浆有普通砂浆和专用砂浆两种。砖分为烧结砖、蒸压砖、混凝土砖三类。4、 块材的强度等级用MU表示，砂浆的强度等级用M表示。5、 砌体分为无筋砌体、配筋砌体、墙板砌体等几种。6、 叙述砌体受压破坏特征。

6、答：共分三个阶段：（1）未裂阶段：当荷载小于50%-70%破坏荷载时，压应力与压应变近似为线性关系，砌体中没有裂缝。（2）裂缝阶段：当荷载达到50%-70%破坏荷载时，在单个块体内出现竖向裂缝，试件就进入裂缝阶段，这时如果停止加载，裂缝就停止发展。继续加载，单个块体的裂缝增多，并且开始贯通，这是如果停止加载，裂缝仍将继续发展。（3）破坏阶段：当荷载增大至80%-90%破坏荷载时，砌体上已形成几条上下连续贯通的裂缝，试件就进入破坏阶段。这时的裂缝已把砌体分成几个1/2块体的小立柱，砌体外鼓，最后由于个别块体被压碎或小立柱失稳而破坏。7、单块砖在砌体中有哪些受力特点？答：块体在砌体中处于压、弯、剪

7、的复杂受力状态 砂浆使块体在横向受拉 竖向灰缝中存在应力集中8、 影响砌体抗压强度的因素有哪些？答：块体的种类、强度等级和形状砂浆性能灰缝宽度砌筑质量9、 砌体有哪三种抗压强度，分别用什么符号表示？答：（1）抗压强度平均值fm（2）抗压强度标准值fk（3）抗压强度设计值f10、 砌体抗压强度设计值的调整系数用什么符号表示，如何取值？答：砌体抗压强度设计值的调整系数用a表示。（1）对于无筋砌体构件，其截面面积小于0.3平方米时，a为其截面面积加0.7（2）当施工等级为A级时，取a为1.05；当施工等级为B级，取a为1.0；当施工等级为C级，取a为0.89。（3）独立柱0.7（对于同时有上述各条的

8、采用连乘）（4）当砌体用强度等级小于M5.0的水泥砂浆砌筑时，取a为0.912、 砌体受压构件的偏心距为何不宜过大？有何规定？答：偏心受压构件的偏心距过大时，容易使构件产生水平裂缝，偏心受压构件一旦出现水平裂缝,截面受拉边立即退出工作,受压区面积减小,构件刚度和稳定性降低,最终导致构件的承载力进一步降低。偏心距e的计算值不应超过0.6y,y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。P35513、砌体受压构件的承载力验算公式是什么？其中的含义是什么？的数值与哪些因素有关？答：Nu=fA 为高厚比和轴向力偏心距对受压构件承载力的影响系数。 的影响因素有高厚比、轴向力偏心距、砂浆强度等级。P35

9、614、对矩形截面的偏心受压构件要验算哪两个方向的承载力？如何验算？答：在偏心方向（即长边方向）按偏心受压进行验算，在另一个方向（即短边方向）按轴心受压进行验算15、 线性内插法的概念。16、 T形截面折算厚度的计算方法？答：T形截面折算厚度可近似按3.5i计算，i为截面的回转半径。i=17、梁端下砌体局部受压验算公式是什么？各个符号是什么含义？答：N0+NlfAl为上部荷载的折减系数，=1.5-0.5A0/Al，当A0/Al3时，取=0；N0为局部受压面积内上部轴向力设计值，N0=0Al；0为上部平均压应力设计值；为梁端底面压应力图形完整系数，一般去0.7，对过梁和墙取1.0；Al为局部受压

10、面积，Al=a0b； 为砌体局部抗压强度提高系数，=1+0.35（A0/Al-1）；A0为砌体局部抗压强度的计算面积 P36318、 刚性垫块的要求有哪些？答：刚性垫块的高度不宜小于180mm，自梁边算起的垫块挑出长度不宜大于垫块高度。P36319、垫块下砌体局部受压有哪些特点？答：（1）垫块下砌体局部受压的强度提高系数只是正常情况下的0.8倍；（2）垫块下砌体局部受压类似于偏心受压；（3）垫块下砌体受到的上部墙体传来的荷载不需要折减。20、垫块上梁传来的荷载Nl到墙内缘的距离为0.4a21、垫块下砌体局部受压验算公式是什么？各个符号是什么含义？答：N0+Nl1fAbN0为垫块面积Ab内上部轴

11、向力设计值，N0=0Ab；Ab为垫块面积，Ab=abbb；为垫块上与合力的影响系数，可查附表11-12，取3时的相应值；1为垫块砌体面积的有利影响系数，1=0.81.0，=0.8+0.28（A0/Ab-1） ab为垫块伸入墙内的长度； bb为垫块的宽度；A0应按垫块面积Ab为Al计算的影响砌体局部抗压强度的计算面积（按表15-5取值） P36422、 混合结构承重墙的结构布置有哪几种方案？最常用的方案是哪一种？答：混合结构承重墙的结构布置有横墙承重、纵墙承重、纵横墙承重和内框架承重。最常用的方案是横墙承重。P38023、判别砌体结构房屋的静力计算方案主要考虑哪些因素？答：体结构房屋的静力计算方

12、案主要考虑横墙的间距和楼盖或屋盖的类别。24、 墙柱高厚比验算公式是什么？各符号分别是什么意思？答：=H0/h12 P38625、为什么要验算墙柱高厚比？影响墙柱高厚比的主要因素有哪些？25、 墙柱设计的步骤是什么？答：墙柱设计的步骤是：（1）根据墙体结构布置方案，确定承重墙和非承重墙的厚度，使其满足墙柱高厚比要求；（2）确定房屋的静力计算方案；（3）根据房屋的静力计算方案确定计算单元的承重墙、柱控制截面的内力；（4）进行承载力计算，使其满足承载力要求；（5）砌体房屋墙柱还应满足构造要求。26、多层刚性方案房屋承重纵墙计算有哪些注意事项？答：（1）刚性方案房屋中屋盖和楼盖可视为纵墙的不动铰支点

13、，竖向墙带可以视为一竖向连续梁。（2）每层墙体可单独取出来进行验算，主要验算梁底和板顶两个截面。（3）每层墙体一般有三种荷载作用，1是梁端传来的荷载Nl，作用点距墙内缘0.4a0，2是上层墙体传来的荷载Nu，作用于上层墙体截面形心，3是本层墙体自重，作用于本层墙体截面形心。（4）底层层高一般取二层楼板顶面至基础顶面之间距离，其余各层取层高。楼盖设计1、单向板和双向板的定义。长宽比有哪些具体规定？答：只在一个方向弯曲或者主要在一个方向弯曲的板，称为单向板；在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向的板称为双向板。单向板 l02/l013双向板 l02/l0122l01/l023的板，可按单向板设计，但应

14、适当增加沿长跨方向的分布钢筋，以承担长跨方向的弯矩。 P28-P292、竖向均布荷载是按板带的竖向弯曲刚度来分配的。3、简述现浇单向板肋梁楼盖的设计步骤。答：结构的平面布置，初步拟定板厚和主、次梁的截面尺寸确定梁板的计算简图梁板的内力分析截面配筋及构造措施绘制施工图 P314、 单向板、次梁、主梁的常用跨度是多少？答：单向板：1.7-2.5m ，荷载较大时取较小值，一般不宜超过3m；次梁：4-6m主梁：5-8m P315、板的跨度也就是次梁间距，次梁的跨度也就是主梁间距，主梁的跨度也就是柱子间距。6、单向板肋梁楼盖有哪几种结构布置方案？答：（1）主梁横向布置，次梁纵向布置； （2）次梁横向布置

15、，主梁纵向布置； （3）只布置次梁，不设主梁。 P317、单向板肋梁楼盖有哪些基本假定？答：（1）支座没有竖向位移，且可以自由转动； （2）不考虑薄膜效应对板内力的影响； （3）在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时，按简支构件计算支座竖向反力； （4）跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差不超过10%时，按五跨的等跨连续梁、板计算。P328、对于单向板，可取1米宽板带作为计算单元。9、 在计算板、次梁的内力时，为什么要对荷载进行折减？如何折减？答：折减原因：在确定板、次梁的计算简图时，假定支座可以自由转动，这将与实际不符，因为当板、次梁发生转动时，次梁、主梁将发生扭转，

16、次梁、主梁的抗扭刚度将约束其转动，由此假定带来的误差将通过折算荷载的方式来弥补。2分折减方法：采取增大恒荷载、减小活荷载的方式进行折减，2分具体为：对于连续板， gg+1/2q q1/2q 1分对于连续次梁，gg+1/4q q3/4q 1分10、 荷载的最不利布置有哪些规律？答：（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）求某支座绝对值最大的负弯矩或支座左、右截面最大剪力时，应在该支座左、右布置活荷载，然后隔跨布置。P35-P3611、 对于等截面等跨连续梁板，用弹性理论计算内力，如

17、何计算？见436页答：均布及三角形荷载作用下： M=k1gl0+k2gl0 V=k3gl0+k4gl0 集中荷载作用下： M=k5Gl0+k6Ql0 V=k7G+k8Q P3612、 支座边缘的剪力和弯矩如何计算？答：弯矩设计值：M=MC-V0*b/2剪力设计值：V=VC-(g+q)*b/2集中荷载： V=VC P3813、 内力重分布的概念？答：由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而引起的各截面内力之间的关系不再遵循线弹性关系的现象，称为内力重分布。P3814、 塑性铰的概念。答：在弯矩维持不变的情况下，截面曲率激增，形成一个能转动的“铰”，这种铰称为塑性铰。P3915、 塑性铰和理想铰有何

18、区别？答：理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰能承受基本不变的弯矩；理想铰集中于一点，塑性铰有一定的长度；理想铰在两个方向都可产生无限的转动，而塑性铰是有限的转动的单项铰，只能在弯矩作用方向做有限的转动。 P3916、 考虑塑性内力重分布有哪些意义？答：能更正确地估计结构的承载力和使用阶段的变形、裂缝；可以克服支座钢筋的拥挤现象，建华钢筋构造，方便混凝土浇捣；在一定条件和范围内可以人为控制结构中的弯矩分布，从而使设计得以简化；可以充分发挥结构的潜力，有效地节约材料。 P4317、 叙述弯矩调幅法的内力计算步骤。答：用线性方法计算，并确定和在最不利布置下的结构控制截面的弯矩最大值Me; 采用调幅系数

19、降低各支座截面弯矩，即 M=(1-)Me；结构的跨中截面弯矩值应取弹性分析所得的最不利弯矩值和按下式计算中的较大值： M=1.02-1/2(+)调幅后，支座和跨中截面的弯矩值应不小于的；各控制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件计算确定。 P4418、 单向板中要布置哪5种构造钢筋？答：分布钢筋；防裂构造钢筋；与主梁垂直的附加负筋；与承重砌体墙垂直的附加负筋；板角附加短钢筋。 P50-P5119、 单向板肋梁楼盖次梁的截面如何选取？答：梁高为跨度的1/18-1/12；梁宽为梁高的1/3-1/2。P5220、双向板按塑性理论计算内力最常用的方法是塑性铰线法。21、塑性

20、铰出现在杆系结构中，而塑性铰线出现在板中。22、塑性铰线法计算双向板内力的基本原理是虚功原理。23、双向板的有效高度如何计算？答：有效高度=板的厚度-混凝土保护层厚度-钢筋直径（钢筋合力点到钢筋边的距离） 24、 三角形荷载、梯形荷载如何等效成均布荷载？答：三角形荷载作用时 梯形荷载作用时 式中 P79单层厂房1、单层厂房主要有两种结构形式，分别是排架结构和刚架结构，应用最多的是刚架结构。2、排架结构和刚架结构的主要特点分别是什么？答：排架结构：是由屋架(或屋面梁)、柱、基础等构件组成，柱与屋架铰接，与基础刚接。刚架结构：是梁与柱刚接，柱与基础通常为铰接。 P1113、横向排架和纵向排架分别有

21、哪些构件组成？答：横向排架：由横梁(屋面梁或屋架)和横向柱列(包括基础)组成 纵向排架：由纵向柱列(包括基础)、连系梁、吊车梁和柱间支撑等组成 P1134、跨度与柱距的概念。答：厂房承重柱或承重墙的相邻纵向定位周线间的距离，称为跨度；相邻横向定位轴线间的距离，称为柱距。 P1155、单层厂房横向定位轴线分别有哪些具体规定？答： a：横向定位轴线一般通过柱截面的几何中心用编号、 b：在厂房纵向尽端处，横向定位轴线位于山墙内边缘，并把端柱中心线内移600mm； c：在伸缩缝两侧的柱中心线也须向两边各移600mm。 P115-P1166、排架计算时有哪些基本假定？答：1、柱下端与基础顶面为刚接；2、

22、柱顶与排架横梁（屋架或屋面梁）为铰接；3、横梁（即屋架或屋面梁）为轴向刚度很大的刚性连杆 7、排架计算的目的是什么?答：排架计算是为柱和基础设计提供内力数据的，主要内容为：确定计算简图、荷载计算、柱控制截面的内力分析和内力组合。必要时，还应验算排架的水平位移值。 P1228、排架的计算简图有哪些基本假定？答：1、柱下端固接于基础顶面，上端与屋面梁或屋架铰接2、屋面梁或屋架没有轴向变形 P1239、作用在排架上的荷载有有哪些？答：作用在横向排架结构上的荷载有恒载、屋面活荷载、雪荷载、灰荷载、吊车荷载和风荷载等，除吊车荷载外，其它荷载均取自计算单元范围。 P124-P12610、作用在排架上的吊车

23、竖向荷载设计值Dmax、Dmin、Tmax分别如何计算？P126-P13011、作用在排架上的风荷载如何计算？P132-P13312、柱顶水平位移相等的排架称为等高排架。13、柱抵抗侧移的能力，称为抗侧刚度，有表示。物理意义是要使柱顶产生单位水平位移，则需在柱顶施加D0的水平力。14、作用于排架柱顶的水平集中力如何分配给排架柱？答：柱顶水平力是按排架柱侧向刚度来分配的，侧向刚度大的排架柱分到得多一些，反之则少一些。 P13515、排架在任意荷载作用下的内力如何计算？答:(1) 在排架顶点加侧向支撑，查表计算出顶点侧向支撑的反力R。（2）撤销附加的不动铰支座，在此排架柱顶加上反向作用的R。（3）

24、叠加上述两个步骤中求出的内力就是排架的实际内力。P13516、排架柱设计主要有哪些内容？答：柱的设计内容一般包括确定外形构造尺寸和截面尺寸，根据各控制截面最不利的内力组合进行截面设计并满足构造要求,对预制柱还需进行吊装阶段的验算，同时还包括与屋架、吊车梁等构件的连接构造和绘制施工图。 P14817、排架柱在翻身起吊验算时有哪些要求？答：柱身自重应乘以动力系数1.5；构件安全等级可较其使用阶段的安全等级降低一级；吊装验算要求高于设计强度值的70%方可吊装；一般宜采用单点绑扎起吊，吊点设在牛腿下部处；当柱变阶处截面吊装验算配筋不足时，可在该局部区段加配短钢筋。 P150-P15118、牛腿从加荷到

25、破坏有哪些现象？答：当荷载加到破坏荷载的20%-40%时出现竖向裂缝，但其展开很小。对牛腿的受力性能影响不大；当荷载继续加大至破坏荷载的40%-60%时，在加载板内侧附近出现第一条斜裂缝；此后，随着荷载的增加，除这条斜裂缝不断发展外，几乎不再出现第二条斜裂缝；最后，当荷载加大至接近破坏时，突然出现第二斜裂缝，预示牛腿即将破坏。P15219、牛腿的破坏有哪些形式？答：弯曲破坏、剪切破坏、局部受压破坏20、牛腿要配置哪几种钢筋？截面面积分别如何确定？21、根据牛腿的受力特点，计算时可将牛腿作何简化？并画出计算简图。21、基础设计有哪些内容？答：确定基础底面尺寸、确定基础高度和变阶处的高度、计算底板

26、钢筋、构造处理、绘制施工图22、轴心受压柱下独立基础的底面积如何确定？23、偏心受压柱下独立基础的底面积如何确定？24、柱与基础交接处及基础边界处的冲切承载力如何验算？多层框架结构1、 框架结构柱网布置有哪些要求？答：柱网布置应满足生产工艺的要求；柱网布置应满足建筑平面布置的要求；柱网布置要使结构受力合理；柱网布置应方便施工。 P201-P2032、 框架结构的结构布置方案有哪几种？常用哪一种？答：横向框架承重方案、纵向框架承重方案、纵横向框架混合承重方案。最常用的是横向框架承重方案。 P2043、 框架柱的高度如何取值？答：本层楼面至上层楼面的高度，但底层层高则应从基础顶面算起。P2074、

27、 框架梁的截面惯性矩如何计算？答：对现浇楼盖：中框架取I=2，边框架取I=1.5；对装配整体式：中框架取I=1.5，边框架取I=1.2；对装配式楼盖：则按梁的实际截面计算I。5、 如何分层法计算框架结构竖向荷载作用下的内力？在计算时柱子的线刚度和柱端弯矩传递系数分别如何取值？答：（1）分层：分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承， （2）计算各个独立刚架单元：用弯矩分配法或迭代法进行计算各个独立刚架单元。而分层计算所得的各层梁的内力，即为原框架结构中相应层次的梁的内力。 （3）叠加：在求得各独立刚架中的结构内力以后，则可将相邻两个独立刚架中同层同柱号的柱内力叠加，作为原框架结构中柱的内力。叠加后为原框架的近似弯距图，由于框架柱节点处的弯矩为柱上下两层之和因此叠加后的弯距图，在框架节点处常常不平衡。这是由于分层计算单元与实际结构不符所带来的误差。若欲提高精度，可对节点，特别是边节点不平衡弯矩再作一次分配，予以修正。柱子的线刚度和柱端弯矩传递系数：除底层以外其他各层柱的线刚度均乘以0.9的折减系数；除底层