工程结构复习题

工程结构复习题第一章：1.建筑结构由竖向承重结构体系、水平承重结构体系和下部结构三部分组成。2.建筑结构的分类：按建筑材料分为混凝土结构、钢结构、钢-混凝土组合结构、砌体结构、木结构、混合结构；按主体结构体系分为结构的抗侧移刚度、主体结构体系；按结构层数分为单层建筑结构（例如单层砖房仓库、食堂、厂房，单层钢筋混凝土厂房和钢结构厂房等）、多层建筑结构、高层建筑结构（10层和10层以下或28cm以上的建筑为高层建筑。建筑高度超过30层或100m的称为超高层建筑。）第二章：1.设计使用年限：在正常维护的条件下，结构或结构构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限。2.设计基准期：为确定可变荷载值以及时间有关的材料性能（强度、变形模量等）的取值而采用的时间参数。一般的建筑结构设计使用年限和设计基准期均为50年。3.荷载的标准值：指在结构使用期间内可能出现的最大荷载值，包括永久荷载值和可变荷载标准值。4.频遇值：在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或其超越概率为规定概率的荷载值5.准永久值：在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期的一半时的荷载值第三章1.弹性：当应力下降为零是应变可以完全恢复。2.塑性阶段：如果材料的应力不变，而应变不断发展直至破坏。3.延性：一般用于抗震设计，是指超过弹性极限后直至破坏的过程中，材料耐受变形的能力。（延性指标值较大，表明采用这种材料的结构在破坏前能耐受较大的变形。）4.通常会把屈服强度作为钢材抗拉强度取值的依据，理由是，若应力超过屈服强度，钢材进入屈服阶段，应变发展较快，将使构件伴随产生很大的变形而不能满足正常的使用要求。对于无明显流幅钢材，取0.85作为屈服条件第四章：1.结构功能的要求包括安全性、适用性和耐久性2.结构的极限状态：区分结构工作状态的可靠和失效的标志两种极限状态：①承载能力极限状态（1）整体结构或结构的一部分作为刚提示去平衡。（2）结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的变形而不适于继续承载。（3）结构转变为机动体系。（4）结构或构件丧失稳定。（5）地基丧失承载能力而破坏。②正常使用极限状态（1）影响正常使用或外观的变形。（2）影响正常使用或耐久性的局部损坏（包括裂缝）（3）影响正常使用的振动（4）影响正常使用的其他待定状态极限状态方程：Z=R-S=g（R·S)=0R--结构抗力S--作用效应当Z0时，结构处于可靠状态；Z0时，失效状态；当Z=0时，即R=S，极限状态。3.控制截面：在按承载力计算时，不用对全截面进行计算，只要计算某几个对构件截面尺寸，配筋量等起控制作用的截面就可以了。这样的截面面积称为控制界面，它是构件内力最不利的截面，尺寸改变处的截面及材料用量改变处的截面。4.截面内力最不利组合：认为全部荷载都作用在结构上时，结构的内力最不利，按此时的内力设计的结构最安全的想法是不对的，因为每个结构构件中每一个截面的最不利内力相应的荷载效应组合情况，一般来说是不可能相同的。当永久荷载总是作用在结构上的，最不利内力组合主要是对可变荷载而言。第五章1.确定有屈服点钢筋设计强度的依据是什么？为什么？无屈服点钢筋的屈服强度如何确定？对明显有屈服点钢筋，以屈服强度作为钢筋设计强度的取值依据。对无屈服点钢筋，通常以其条件屈服强度作为设计强度的取值依据。2.混凝土立方体抗压强度标准值如何确定？用什么符号表示？混凝土的强度等级如何确定？如何表示？混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值是指按照标准方法制作养护边长为150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度，用符号fcu,k表示（fcu表示混凝土的立方体抗压强度，下标k表示标准值）。混凝土结构规范把混凝土分为14个强度等级，自C15至C80，符号C表示混凝土，其后的数字表示立方体抗压强度标准值（单位N/mm2）。3.在混凝土结构计算中，为什么不能直接利用立方体抗压强度？混凝土抗压强度、抗拉强度的标准值、设计值各用什么符号表示？混凝土立方体抗压强度只是衡量混凝土强度的基本指标，不能反映实际结构构件中混凝土的受力情况。抗压强度，其标准值以符号fck表示，设计值以符号fc表示。抗拉强度标准值以符号ftk表示，设计值以ft表示。4.什么是混凝土的徐变和收缩？对结构有什么影响？混凝土的耐久性包含？混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。在不变荷载的长期作用下材料应变随时间而增长的现象称为徐变。影响结构的耐久性。耐久性包含抗冻性、抗渗性、抗碳化性、抗碱骨科反应性能。5.钢筋与混凝土材料共同作用的前提是什么？影响钢筋与混凝土粘结作用的因素有哪些？粘结作用是影响钢筋混凝土构件的破坏性能（承载力）、使用性能（变形和裂缝开展、耐久性等）的重要因素。6.钢筋与混凝土的粘结作用由哪些部分组成？光面钢筋及带肋钢筋与混凝土的粘结作用原理有何不同？为了保证钢筋与混凝土的粘结强度，在工程实践中常常采取哪些措施？三部分：一是混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力，二是钢筋与混凝土接触面上的摩擦力，三是由于钢筋表面粗糙不平与混凝土的机械咬合作用。光面钢筋粘结作用主要取决于钢筋的表面状况，所以比较低。带肋钢筋与混凝土的粘结作用主要依靠钢筋肋纹与混凝土的机械咬合作用，粘结作用显著改善。措施：钢筋在支座内应有足够的锚固长度（纵向受力钢筋的锚固长度、纵向钢筋在支座处的锚固长度）、钢筋的末端锚固措施（端部弯钩、机械锚固措施）。7.受弯构件正截面的破坏形态有哪几类？他们的破坏特点和破坏性质怎么样？分为少筋破坏、超筋破坏和适筋破坏三类。少筋破坏的特点是截面受压区高度很小，混凝土的抗压能力不能充分发挥。这类破坏的承载力是混凝土抗拉强度控制的，一裂就坏，破坏十分突然，属于脆性破坏，设计中应予以避免。超筋破坏这类构件的正截面承载力是由混凝土抗压强度控制的，破坏前没有明显的预兆，构件的变形也小，属于脆性破坏，设计中应予以避免。适筋破坏这类构件中受拉钢筋以及受压混凝土的性能都能得到比较充分的发挥，构件在破坏前有较大的变形和较宽的裂缝宽度等明显预兆。在钢筋屈服以后，构件产生显著的塑性变形，属于延性破坏。8.适筋梁的工作分哪几个阶段？各阶段中梁的挠度、受拉钢筋应变、中和轴位置等是如何变化的？1.开裂前工作阶段。构件抗弯刚度大，挠度f和钢筋应变εs很小，且都与弯矩值成正比2.带裂缝工作阶段。构件刚度降低，挠度有较大增长，M/Mu曲线出现转折。裂缝逐渐向上发展，截面中和轴上升，但中和轴下方未开裂部分的混凝土仍可承担小部分拉力3.屈服阶段。构件的挠度和曲率显著增长，刚度急剧降低，截面中和轴迅速上升，促使混凝土受压面积缩小，混凝土压应力增大且分布图形明显弯曲。9.如何区分梁的三个工作阶段？梁的抗裂验算、正常使用阶段验算和承载力计算各以什么阶段或状态为依据？对于受弯构件的不同设计要求，应该以不同受力阶段的截面应力分布图形作为计算的依据。①当构件不予许出现裂缝时，应以第Ⅰ阶段末Ⅰa状态的应力图形作为计算构件抗裂能力的依据②当对构件的变形和垂直裂缝宽度有限值要求时，即进行构件正常使用极限状态验算时，应以第Ⅱ阶段的应力图形作为依据③对任何受弯构件，都必须保证其正截面受弯承载力，此时应以Ⅲa状态的应力图形作为计算依据。10.什么是单筋截面梁？什么是双筋截面梁？按计算配置纵向受拉钢筋、按构造要求配置受压区架立钢筋的截面称为单筋截面；同时按计算配置纵向受拉钢筋和受压钢筋的截面称为双筋截面。11.单筋矩形截面受弯承载力基本计算公式的适用条件有哪几项？其意义是什么？为避免超筋，基本计算公式的第一个适用条件：x≤xb,ζ≤ζb,As≤ρmaxbh。；为避免少筋破坏，基本公式第二个适用条件ρ≥ρmin，在计算中应以配筋面积作为第二个适用条件，As≥ρminbh.12.如何定义适筋梁截面的配筋率？ρ=As/bh。如何定义截面最小配筋率？ρmin=As,min/bh.受弯构件正截面设计中符号意义ζ：截面相对受压区高度；αs：截面抵抗矩系数；γs：内力臂系数；ζb：相对界限受压区高度；αsb：截面抵抗矩系数αs的界限值。13.双筋矩形截面受弯承载力适用条件？理由？适用条件x≤ζbh。的意义是保证截面破坏时纵向受拉钢筋能达到设计强度，防止截面出现超筋破坏；适用条件x≥2α’s的意义则是为了保证截面破坏时纵向受压钢筋能达到设计抗压强度。14.复核双筋矩形截面受弯承载力时，若x2α’s,如何计算极限承载力？这时，基本计算公式是否适用？若x2α’s,说明截面的中和轴离受压钢筋很近，甚至x可能是负值，受压钢筋应变不能达到屈服应变值，也不能达到设计强度。这种情况一般发生在梁的截面宽度尺寸较大或受压区已配置较多的纵向受压钢筋时。此时，上述基本计算公式不能成立，可近似取x=2α’s,用下式计算截面受弯承载力：Mu=fyAs(h。-α’s)15.梁的斜截面破坏形态有哪几类？三类：斜拉破坏、斜压破坏、剪压破坏。它们的破坏特点如何？当剪跨比λ1且配箍率过高时，发生斜压破坏；当梁的剪跨比λ3且配箍率过低时，发生斜拉破坏；当配箍率适中且剪跨比1≤λ≤3时，发生剪压破坏。进行斜截面受剪承载力计算的目的是为了防止何类破坏？剪压破坏。16.影响斜截面受剪破坏形态及承载力的主要因素：剪跨比和跨高比、配箍率。梁中哪些位置应进行斜截面受剪承载力计算？①支座边缘处截面②受拉区弯起钢筋弯起点处的截面③箍筋截面面积或间距改变处截面④腹板宽度改变处截面17.如何计算梁的配箍率？Ρsv=Asv/bsAsv、n、Asv1的意义是什么？Asv：配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积的总和，Asv=nAsv1；n：同一截面内箍筋的肢数；Asv1：单肢箍筋截面面积。18.最小配箍率与哪些因素有关？ft、fyv19.除了最小配箍率以外，设置箍筋的最低要求还有哪些？箍筋最大间距、箍筋的最小直径20.受扭钢筋有哪几种？吊车梁、挑檐梁、现浇框架的边梁。21.受扭纵向钢筋应如何布置？只有当ζ值在一定范围（0.5~2.0）内时，才能保证构件破坏时两种受扭钢筋的强度都得到充分利用，这类构件称为是梁配筋构件。22.计算中ζ的意义是什么？受扭纵向钢筋与受扭箍筋的强度比。其取值范围如何？0.5~2.0设计时一般取何值？1.0~1.223.裂缝形式有哪些？主要有荷载引起的裂缝以及由于温度变化、混凝土材料收缩、地基不均匀沉降、早期钢筋锈蚀等外加变形和约束变形，施工质量不符合要求等引起的非荷载裂缝。24.影响梁截面刚度的主要因素有哪些？1.梁的截面高度h。受弯构件的刚度与截面高度的平方成正比2.截面的配筋量As。配筋量较多，刚度较大3.荷载的长期作用。由于混凝土的徐变、受拉混凝土与受压混凝土收缩的不一致等原因，构件截面刚度有所降低。25.什么是验算梁变形的最小刚度原则？假定在各同号弯矩区段内各截面的刚度相等，并取该区段内最大弯矩Mmax截面的刚度Bs,min计算挠度。26.变形验算要符合什么要求？在开始设计时就应预先控制梁的变形，在根据受弯构件高跨比h/l的合适取值范围确定梁的截面高度h后，一般情况下可以不再验算梁的变形。27.什么是单向板？楼盖中四边支承矩形区格板的长边跨度l2与短边跨度l1的比值l2/l12时，在荷载的作用下，板短跨方向的弯矩值远远大于长跨方向的弯矩值，长跨方向的弯矩值可以忽略，认为板只在长边受到肋梁的支承作用，荷载仅仅通过短跨方向传递给长边的肋梁，故称之为单向板肋梁楼盖。28.什么是双向板？当l2/l1≤2时称为双向板肋梁楼盖，此时荷载在板的两个方向上都产生一定数值的弯矩，板上荷载是通过两个方向传递给四边的支撑梁的。29.设计时的主要区别是什么？在相同的荷载作用下，与单向板肋梁楼盖相比，双向板肋梁楼盖的刚度较大。单向板肋梁楼盖是现浇楼盖中最常用的结构形式，它的设计计算方法还可用于类似的结构中，如大型屋面板、片阀式基础、挡上土及水池的盖板等。30.轴心受压短柱与长柱的破坏特点有什么不同？如何考虑长细比的影响？材料破坏：若柱比较短，钢筋应力先达到屈服强度；再加大荷载，直到混凝土