结构设计方案第一次作业

1、第一次作业(1、2、3章) 第一章 1、配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？ 增加砼构件的抗拉强度提高构件的整体承载力 2、混凝土轴心受压的应力一应变曲线有何特点？ 上升段：当压应力6 c三0.3fc时，应力曲线-应变曲线接近直线 0A,砼处于弹 性工作阶段。在压应力6 c0.3fc后，偏离直线；压应力到 0.8fc左右，塑形变 形增大，斜率急剧减小；当6 c=fc是斜率接近水平，构件表面出现不连续的可 见裂缝。 3、什么叫混凝土的徐变？影响徐变有哪些主要原因？ (1 )在不变的应力长期持续作用下，砼的变形随时间而不断增长的现 象。(2 )龄期越短，徐变越大；水泥用量越大，徐变越大；骨料弹

2、性模量 越高，徐变越小；水灰比越大，徐变越大；养护时相对湿度越小，徐变越大； 构件尺寸越大，徐变越小；捣实越密实，徐变越小。 第二章 1、桥梁结构的功能包括哪几方面的内容？何谓结构的可靠性？ (1) 结构应能承受在正常施工和使用期间可能出现的各种荷载、变形、约束 变形的作用；在正常使用的条件下具有良好的工作性能；在正常使用和维 护的状态下，在规定的时间内，具有足够的耐久性；在偶然荷载作用下(地 震、强风)结构依然保持整体稳定性。 (2) 可靠度：结构在规定的时间内和条件下，完成预定功能的概率。 2、什么叫极限状态？我国公路桥规规定了哪两类结构的极限状态？ (1)整体结构或结构的一部分超过某一特

3、定的状态就不能满足设计规定的某一 功能要求时称为极限状态。 (2)分为：承载力极限状态和正常使用状态。 3、我国公路桥规规定了结构设计哪三种状况？ 持久、短暂、偶然状况。 4、钢筋混凝土梁的支点截面处，结构重力产生的剪力标准值VGk=187.01KN; 汽车荷载产生的剪力标准值 VQ1k=261.76KN;冲击系数1 +卩=1.19 ;人群荷载 产生的剪力标准值VQ2k=57.2KN;温度梯度作用产生的剪力标准值 VQ3k=41.5KN参照例题2-3，试进行正常使用极限状态设计时的作用效应组合 计算。 解：常使正用极限状态设计时作用效力组合： 作用短期效应组合：Vsd=v1Vgik弘jVQjk

4、lnlj =187.01+0.7 X 261.76 - (1.19+1 X 57.2+0.8=481439KN/m 长期效应组合： Vld=vlVgiki+jNQjk2nlj =187.01+0.4 X 261.76 - (1.19+0.4 X 57.2+0.8 X 41.5)=331.8KN/m 第三章 1、 什么叫受弯构件纵向受拉钢筋的配筋率？配筋率的表达式中，h。含义是什 么？ (1)主筋作为抗弯钢筋，其数量由抗弯承载力计算确定即： =AS十 bH0 Ho纵向受拉钢筋横截面重心到梁受压边缘的距离，即为截面的有效高度。 2、为什么钢筋要有足够的混凝土保护层厚度？钢筋的最小混凝土保护层厚度

5、的选择应考虑哪些因素？ (1) 为了保护钢筋不直接受到大气的侵蚀和其他原因的作用。 (2) 构件类型、砼质量、构件工作环境。 3、什么叫钢筋混凝土少筋梁、适筋梁和超筋梁？各自有什么样的破坏形态？ 1. 少筋梁，是指少筋破坏(配筋率p v p min)的钢筋混凝土梁，构件承载能力 很低，只要其一开裂，裂缝就急速开展.裂缝截面处的拉力全部由钢筋承受，钢 筋由于突然增大的应力而屈服.构件立即发生破坏.这种破坏具有明显的脆性性 质，即一裂即坏。 2. 梁适筋，是指适筋破坏(p min p p max）的钢筋混凝土梁，构件的破 坏是由于受压区的混凝土被压碎而引起，受拉区纵向受力钢筋不屈服，在破坏 前虽然

6、也有一定的变形和裂缝预兆.但不象适筋破坏那样明显，而且当混凝土压 碎时，破坏在然发生，钢筋的强度得 不到充分利用，破坏带有脆性性质。少筋破坏和超筋破坏都具有脆性性质破坏 前无明显预兆.破坏时将造成严重后果，材料的强度得不到充分利用.因此应避免 将受弯件设计成少筋构件和超筋构件，只允许设计成适筋构件。在后面的讨论 中，我们将所讨论的范围限制在适筋构件范围以内，并且将通过控制配筋率或 控制相对受压区高度等措施使设计成为适筋构件 ）（bfcdM2-0h） 4、 截面尺寸bx h=200X 500mm的钢筋混凝土矩形截面梁，采用 C25混凝土和 HRB335钢筋，环境I类，安全等级二级，最大弯矩组合设

7、计值 Md=145KN .m 进行截面设计并复核？ 解：1、基本资料 安全等级二级 机构重要系数ro=1.0 （表2-2） 环境资料I类受拉主筋的最小保护层厚度Cmi n=30mm （表3- 1） 选择材料：砼 C25, fcuk=25mpa fck=16.7mpa fck=1.78mpa 表（1-1） fcd=11.5mpa ftd=1.23mpa （表 2-3） Ec=28*103mpa 表（1-2）钢筋：HRB335 fsk=335mpa Es=2*12*103mpa fsd=280mpa 2、尺寸拟定：b*h=200*500mm 3、作用及作用拟定效应计算：最大弯矩组合设计值Md=14

8、5k n/m 4、持久状况承载能力极限状态设计一正截面承载力计算 （1）选择控制截面：最大弯矩截面，计算弯矩 M=roMd=145k n/m （2 ）截面设计 假设as:采用绑扎钢筋骨架，按一层钢筋布置则 as=40mm 即：ho=h-as=500-40=460mm 计算截面受压区高度x=h0-）*fcdM2- 02hb （=176.6mm E b*h0=0.56*460=257.6mm满足要求 计算受拉钢筋截面面 积 As=fcd*bx/fsd=1376.7mm2 选择配置钢筋 1）选择钢筋根据表1-4得：选择914钢筋d夕216.2mm 2） 钢筋布置：按一层布置钢筋横向间距 Sn=b-9

9、d外-2c/20 （不与考虑） 当As=1473mm2时选用325钢筋d夕228.4mm 则 Sn=b-3d 外-2c/2=54.8mmSn, 实际 as 和 h0 : as=c+d外/2=44.2mm 贝U h0=h-as=455.8mm 3）计算配筋率：p =As/b*h0=0.2% p mi n%2.0%2.028023.1*45.0max0.2%fsd0.45ftdmaX（3）截面核算计算截面 受压区咼度。 x=fsd*As/fcd*b=179.3mm Sn1 第二层钢筋横向净距 Sn2= （b-2d 外-2c） /2=94.6mm Sn2 钢筋的纵向间净距为： 实际 as 和 h0 : as 1= c+（d1 外/2）=41.35mm as2=as1+（d1 外/2） +Sn+（d2 外/2） =94.05mm 实际 as= （As1*as1+As2*as2）/As=62.43mm ho=h-