(完整版)土木工程毕业答辩常问问题及答案

(完整版)土木工程毕业答辩常问问题及答案你设计中荷载组合是怎么考虑的？我这个设计是民用建筑混凝土框架结构设计，根据《建筑结构荷载规范》GB50009的要求，首先区分了承载能力极限状态和正常使用极限状态的不同组合。承载能力极限状态下，我用的是基本组合，对于由可变荷载控制的组合，公式是γ_GS_Gk+γ_Q1γ_L1S_Q1k+Σ(i=2到n)γ_Qiγ_Liψ_ciS_Qik，永久荷载分项系数γ_G取1.2，可变荷载分项系数γ_Q取1.4，结构重要性系数γ0因为我的设计建筑是中型办公楼，安全等级二级，所以取1.0；对于永久荷载控制的组合，γ_G取1.35，可变荷载乘以组合值系数，一般楼面活荷载组合值系数取0.7。正常使用极限状态下我分别算了标准组合和准永久组合，标准组合用来验算裂缝和变形，准永久组合用来计算长期挠度，准永久组合里活荷载乘以准永久值系数，民用建筑楼面活荷载准永久值系数根据功能取0.4或者0.5。框架结构为什么要控制轴压比？轴压比是怎么算的？你设计里柱的轴压比最大是多少，满足要求吗？轴压比指的是柱考虑地震作用组合的轴压力设计值和柱全截面面积与混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值，控制轴压比本质是为了保证框架柱有足够的延性，避免柱发生脆性破坏，因为轴压比越大，柱的延性越差，地震作用下越容易发生破坏，而且轴压比过大也会导致柱的塑性变形能力不足，不符合“强柱弱梁”的抗震设计概念。我设计的是抗震设防烈度7度区的框架结构，框架抗震等级是三级，根据《建筑抗震设计规范》GB50011，三级框架结构柱轴压比限值是0.9，我设计里最大轴压比出现在底层角柱，计算值是0.72，满足规范的限值要求。什么是负摩阻力？什么情况下会产生负摩阻力，设计桩基的时候怎么考虑？负摩阻力就是桩周土因为沉降等原因，产生相对于桩身向下的位移，这时候土对桩身产生的向下的摩擦力就叫负摩阻力，和我们常规的正摩阻力方向相反，正摩阻力是桩身向下位移，土对桩的摩擦力向上，承担上部荷载，负摩阻力反而会给桩增加额外的荷载。一般下面几种情况会产生负摩阻力：桩周是新回填的欠固结土、软土；场地大面积堆载导致桩周土下沉；降水导致地下水位下降，土层有效应力增加发生沉降；湿陷性黄土浸水后发生沉降。设计桩基的时候，对于端承桩，负摩阻力产生的附加荷载影响很大，必须把负摩阻力算成桩的附加荷载，验算桩的承载力，计算桩身强度和基础沉降的时候都要考虑；对于摩擦桩，如果桩周沉降不大，负摩阻力很小，可以适当考虑，我做的桩基设计里，因为场地地下水位下降3米，桩周有2米厚的新近填土，所以我计算了下拉荷载，把下拉荷载加到桩顶荷载里重新验算承载力，结果满足要求。你做的路基设计里，边坡坡度是怎么确定的？边坡坡度我是根据《公路路基设计规范》JTGD30的要求，结合路基的填挖高度、填料性质、边坡防护类型、场地水文地质条件确定的。我这个设计是填方路基，平均填土高度6米，填料用的是满足要求的碎石土，边坡采用植草防护，所以填方边坡高度小于8米的时候，坡度我取的是1:1.5，如果高度在8米到12米之间，下部坡度放缓到1:1.75，我这个项目最大填方高度是7.2米，所以全坡都用1:1.5，符合规范要求。如果是挖方路基，石质挖方边坡可以更陡一点，比如坚硬完整的岩石可以做到1:0.1到1:0.5，土质挖方根据高度调整，一般10米以内用1:1.5。混凝土开裂的常见原因有哪些？你设计的时候采取了哪些措施防止开裂？常见的开裂原因分几类，第一类是荷载引起的开裂，比如结构受弯、受剪，拉应力超过混凝土的抗拉强度就会开裂；第二类是变形引起的开裂，比如混凝土收缩，温度变化产生的温度应力，地基不均匀沉降导致结构变形产生的拉应力，这些都容易引起开裂，尤其是大体积混凝土，水化热导致内外温差大，很容易开裂；第三类是材料和施工原因，比如混凝土配合比不对，水灰比太大，骨料含泥多，养护不到位，拆模过早这些也会导致开裂。我设计的是500厚的筏板基础，属于大体积混凝土，设计的时候我采取了这些措施：首先设置了温度钢筋，增加混凝土的抗裂能力；分层分块浇筑，设置后浇带，释放大部分温度应力；材料方面建议选用低热硅酸盐水泥，掺加粉煤灰减少水泥用量，降低水化热；施工要求控制入模温度，养护过程中做好保温保湿，控制内外温差不超过25℃，表面和环境温差不超过20℃，这些措施可以有效防止温度裂缝产生。什么是“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”，你设计的时候怎么体现的？这是抗震设计的基本原则，强柱弱梁就是说要让框架的梁先屈服，柱后屈服，因为柱是竖向承重构件，柱破坏了整个结构都会倒塌，梁破坏只是局部破坏，所以设计的时候要对柱的弯矩设计值进行调整，增大柱端弯矩，保证柱的承载力高于梁端，地震作用下梁先出塑性铰，保证结构整体不塌。强剪弱弯就是说要让构件发生弯曲破坏，避免发生剪切破坏，因为剪切破坏是脆性破坏，没有明显预兆，弯曲破坏是延性破坏，有预兆，所以设计的时候要增大构件的剪力设计值，保证构件的抗剪承载力高于抗弯承载力，先弯坏不剪坏。强节点弱构件就是说节点的承载力要高于相连构件的承载力，保证节点不先破坏，地震作用下构件破坏了节点还能保持完整，所以设计的时候要对节点核心区进行抗剪承载力验算，保证节点强度满足要求。我做的框架抗震设计里，就是按照《建筑抗震设计规范》的要求，根据抗震等级对柱端弯矩进行了调整，对梁和柱的剪力设计值进行了放大，对梁柱节点核心区做了抗剪验算，都满足规范要求，符合这个设计原则。单向板和双向板是怎么区分的？你的设计里板是按什么设计的？区分主要是根据板区格的长边和短边的长度比，对于四边支承的板，当长边与短边长度之比不大于2的时候，就是双向板，这时候板两个方向都承受弯矩，都要配筋；当长边和短边之比大于2小于3的时候，宜按双向板计算，也可以按单向板设计，但是要在长边方向配置足够的构造钢筋；当长边和短边之比大于等于3的时候，可以按单向板设计，荷载主要沿短边方向传递，长边方向只承受很小的弯矩，配置构造钢筋就行。我设计的现浇混凝土楼盖，板的区格长边短边比大部分都是2.8，所以我按双向板进行的设计，两个方向都配置了受力钢筋，满足承载力要求。地基承载力深度修正和宽度修正是怎么回事？为什么要修正？基础埋深越大，基础底面处土的自重应力越大，地基发生剪切破坏的时候需要更大的附加应力，所以地基承载力越高；基础宽度越大，地基滑动面的范围越大，承载力也越高，所以原来的地基承载力特征值是根据规范试验得到的，对应的埋深是0.5米以内，基础宽度是3米以内，当实际基础埋深大于0.5米，基础宽度大于3米的时候，就要对承载力特征值进行修正，修正公式是f_a=f_ak+η_bγ(b-3)+η_dγ_m(d-0.5)，f_ak是地基承载力特征值标准值，η_b和η_d是修正系数，根据土的类型查规范，γ是基础底面处土的重度，地下水位以下取浮重度，γ_m是基础底面以上土的加权平均重度，b是基础底面宽度，大于6米的时候按6米算，小于3米按3米算，d是基础埋深，一般从室外地面标高算起。修正后得到的f_a才可以用来计算地基承载力，验算地基承载力和沉降。我设计的基础埋深是2米，宽度是3.6米，所以都做了修正，修正后f_a满足要求。简支梁和连续梁的受力特点有什么区别？简支梁是静定结构，两端铰支，内力计算不需要考虑支座沉降、温度变化产生的附加内力，跨中弯矩大，支座弯矩为零，对地基不均匀沉降适应能力好，哪怕一端沉降一定量也不会产生额外内力。连续梁是超静定结构，有多跨，中间支座是连续的，支点处有负弯矩，可以减小跨中正弯矩，所以跨中弯矩比同跨度同荷载的简支梁小，材料利用更合理，刚度大，变形小，受力更平顺，但是超静定结构在地基不均匀沉降、温度变化的时候会产生附加内力，对地基条件要求比简支梁高。什么是水灰比，水灰比对混凝土性能有什么影响？水灰比就是混凝土中水的质量和水泥的质量之比，是混凝土配合比设计最重要的参数之一。水灰比直接影响混凝土的强度和和易性，还有耐久性。水灰比越大，混凝土中的孔隙越多，强度越低，密实度越差，耐久性越差，抗渗抗冻都不好；但是水灰比太小的话，混凝土流动性差，和易性不好，不容易施工振捣，也会导致密实度不够影响强度。所以配合比设计的时候，要根据设计要求的混凝土强度等级，按照鲍罗米公式f_cu,o=α_af_ce(C/Wα_b)计算需要的水灰比，同时还要满足耐久性对最大水灰比的要求，我设计里C30混凝土，水灰比取的是0.48，满足强度和耐久性要求。为什么要进行地基变形验算？什么情况下需要验算？地基变形验算就是为了保证建筑物不因为地基沉降过大，超过允许值，导致建筑物开裂或者影响正常使用，尤其是对于软土地基，沉降比较大，必须验算。按照《建筑地基基础设计规范》，以下情况都需要进行变形验算：所有甲级、乙级建筑物，不管什么地基都要算；丙级建筑物当中，场地地质条件不均匀，或者地基承载力特征值小于130kPa，或者体型复杂的建筑，也需要进行变形验算。变形验算要求计算得到的沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜都要小于规范规定的允许值，我设计的乙级办公楼，做了沉降验算，最终计算得到的最大沉降量是42mm，允许沉降量是200mm，满足要求。桩基础按照受力特点怎么分类，端承桩和摩擦桩设计有什么区别？桩基础按受力分为端承桩和摩擦桩，端承桩是上部荷载主要由桩端阻力承担，桩侧阻力很小可以忽略，一般桩端进入坚硬的岩层或者密实卵石层，适合上部荷载大，软土层厚的场地。摩擦桩是上部荷载主要由桩侧阻力承担，桩端阻力很小，一般桩比较长，桩端持力层是中等密实的土层。设计的时候，端承桩要重点验算桩端承载力，桩身强度，还要考虑负摩阻力的影响，沉降比较小，一般不需要验算沉降；摩擦桩要同时考虑桩侧和桩端的承载力，沉降量比较大，沉降验算要求更高。怎么保证混凝土保护层厚度符合要求，保护层有什么作用？混凝土保护层是保护钢筋不直接暴露在环境中，作用主要有三个，第一是保护钢筋，防止钢筋锈蚀，增加结构的耐久性；第二是让