结构作业

建筑结构课后解答建筑结构课后解答分类:我的作业2008.6.1816:47作者：狗狗|评论：4|阅读：0第二章P172-1什么是结构的作用?它们如何分类?结构的作用是指施加在结构上的集中或分布荷载以及引起结构外加变形或约束变形因素的总称..施加在结构上的集中或分布荷载叫做直接作用.引起结构外加变形约束变形的原因称为间接作用.2-2什么是结构的”设计基准期”?我国的”设计基准期”规定的年限为多长?设计结构时,必须相对固定一个时间坐标以作为基准,这就是”设计基准期”.我国的”设计基准期”为50年.2-3什么是永久作用?什么是可变作用?什么是偶然作用?永久作用是指在设计基准期内,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载.可变作用是指在设计基准期内,其值随时间变化,且其变化值与平均值相比不可以忽略的荷载.偶然作用是指在设计基准期内不一定出现,而一旦出现其量很大,且持续时间很短的荷载.2-4什么是作用效应？什么是结构抗力？由作用引起的结构或构件反应称为作用效应。结构或结构构件承受作用效应的能力称为结构抗力。2-5结构必须满足哪些功能要求？安全性要求。适用性要求。耐久性要求。2-6结构可靠概率和结构失效概率有什么关系？PfPs=1(Ps为可靠概率，Pf为失效概率)2-7什么是结构的可靠指标？用失效概率Pt来衡量结构的可靠性具有明确的物理意义。可靠指标与失效概率存在对应的关系，但由于影响结构函数的Z因素很多，且不一定完全服从正态分布，因此引入可靠指标来β代替实效概率Pt，β值越大，Pt越小，反之，β值越小，Pt越大。2-9如何划分结构的安全等级？建筑结构的安全等级是根据结构破坏可能产生的后果的严重程度进行划分的安全等级破坏程度建筑物类型一级很严重重要的建筑二级严重一般的房屋三级不严重次要的房屋结构的安全等级与结构的可靠指标之间的关系破坏类型安全等级一级二级三级延性破坏3.73.22.7脆性破坏4.23.73.22-11什么是永久荷载的代表值?可变荷载有哪些代表值?进行结构设计时如何选用这些代表值?对于永久荷载,它只有一个代表值,这就是他的标准值.可变何在的代表值有:标准值,组合值,频遇值,准永久值.进行建筑结构设计时,对于不同的荷载和不同的设计情况,应采用不同的代表值.2-13为什么要引入荷载分项系数?如何选用荷载分项系数值?工程上,为了满足设计要求而计算时并不按标准值计算,而是按照设计知计算,即引入荷载分项系数.进行建筑结构设计时,对于不同的荷载和不同的设计情况,应采用不同的荷载分项系数.2-14荷载设计值与荷载标准值有什么区别?工程设计上,为了满足使用的要求,设计值高于标准值.2-15什么是结构的极限状态？整个结构或其中一部分，超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能（安全，适用，耐久）要求，此特定状态为该功能的极限状态。2-16如何划分结构的极限状态？我国规范将混凝土结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形状态，称该结构构件达到了承载能力极限状态。正常使用极限状态：结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态，称为正常使用极限状态。第四章P1564-1什么是混凝土结构？什么是素混凝土结构？什么是钢筋混凝土结构？什么是型钢混凝土结构？什么是预应力混凝土结构？混凝土是由水泥、水、粗骨料和细骨料经过人工搅拌、入模、捣实、养护和硬化后形成的人工石。素混凝土结构是指不配置任何钢材的混凝土结构。钢筋混凝土结构是指用圆钢筋作为配筋的普通混凝土结构。型钢混凝土结构又称为钢骨混凝土结构。它是指用型钢或用钢板焊成的钢骨架作为配筋的混凝土结构。预应力混凝土结构是指在结构构件制作时，在其受拉部位人为地预先施加压应力的混凝土结构。4-2钢筋和混凝土是两种物理、力学性能不同相同的材料，它们为什么能结合在一起共同工作？这主要是由于：（1）硬化后的混凝土与钢筋表面有很强的粘结力；（2）钢筋和混凝土之间有较接近的温度膨胀系数，不会因温度变化产生变形不同步，从而使钢筋与混凝土之间产生错动；（3）混凝土包裹在钢筋表面，能防止钢筋锈蚀，起保护作用。混凝土本身对钢筋无腐蚀作用，从而保证了钢筋混凝土构件的耐久性。4-3人们正在采用哪些措施来克服钢筋混凝土结构的主要缺点？目前国内外均大力研究轻质、高强混凝土以减轻混凝土的自重，克服钢筋混凝土自重大的缺点；采用预应力混凝土以减小构件尺寸和提高构件的抗裂性能，克服普通钢筋混凝土容易开裂的缺点；采用预制装配构件以节约模板加快施工速度；采用工业化的现浇施工方法以简化施工等。4-4混凝土结构对钢筋性能有什么要求？各项要求指标能达到什么目的？要求及目的：(1)要求钢筋强度高，可以节省钢材；(2)要求钢筋的塑性好，使结构在破坏之前有明显的预兆；(3)要求钢筋的可焊性好，使钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形；(4)要求钢筋与混凝土的粘结锚固性能好，使钢筋与混凝土能有效地共同工作。4-5钢筋冷拉和冷轧的抗拉、抗压强度都能提高吗？为什么？能这是冷作硬化原理，也就是利用了金属材料在屈服前的性能变化特点进行的处理。金属在屈服前是处于弹性变形阶段，在这一阶段，随着变形量的增加，其拉力与耐压都增加，而一旦达到屈服点后的一小断范围内，其耐压与耐拉强度都处于波动状态，然后可以继续提升一些，但范围有限。冷作硬化就是使材料刚刚达到屈服点，以使其表现出的机械性能达到较高的水平而不发生破坏。4-6立方体抗压强度是怎样确定的？为什么试块在承压面上涂抹润滑剂后测出的抗压强度比不涂润滑剂的高？立方体抗压强度标准值指按照标准方法制作养护的边长150mm的立方体试件，在20±3℃的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，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。混凝土立方体试件除了边长150mm外，还可以采用边长100mm和200mm的立方体试件。当采用不同的立方体试件时，应乘以修正数来换算成标准尺寸的立方体强度，一般边长100mm和200mm的试件分别乘以0.95和1.05的系数。当试件承压接触面上不涂润滑剂时，混凝土的横向变形受到摩擦力的约束，形成“箍套”作用。在“箍套”的作用下，试件与垫板的接触面局部混凝土处于三向受压应力状态，试件破坏时形成两个对顶的角锥形破坏应力状态。如果在试件承压面上涂一些润滑剂，这时试件与压力机垫板间的摩擦力就大大减小，试件沿着力的作用方向平行地产生几条裂缝而破坏，所测得的抗压极限强度较低。4-7影响混凝土抗压强度的因素有哪些？混凝土各组成成分的比例对混凝土的强度和变形性能有重要的影响：而混凝土在加工制作过程中的搅拌、捣实和养护都会直接影响混凝土最终的物理力学性能。4-8影响混凝土的收缩和徐变的因素体有哪些？混凝土的徐变和许多因素有关，其中主要影响因素有：水灰比、混凝土龄期、温度和湿度、材料配比等。混凝土的应力条件是影响徐变非常重要的因素。混凝土收缩的原因主要有两个：化学收缩和干湿变形。混凝土在硬化过程中，由于水泥水化产物的体积小于反应物（水泥和水）的体积，导致混凝土在硬化时产生收缩，称为化学收缩。混凝土在空气中硬化时通常产生干缩，混凝土的干缩与所用水泥的品种、水灰比、骨料类型和养护条件有直接关系。4-9混凝土的收缩和徐变有什么区别和联系?区别:混凝土的徐变沿作用力方向产生形变，对混凝土构件的受力性能有很大影响混凝土的自由收缩只会引起混凝土体积的缩小,不会产生应力和裂缝.但是当收缩受到约束,混凝土内部讲产生拉应力甚至开裂.联系:徐变与收缩都受混凝土的水灰比、龄期、养护条件和材料配比有关。两者均使混凝土发生塑性变形。4-10收缩和徐变对普通混凝土结构和预应力混凝土结构有何影响徐变：对普通钢筋混凝土，使试件在长期荷载作用下的变形增加；对预应力钢筋混凝土，是引起预应力损失的重要原因。收缩：只会引起混凝土体积的减小，不会产生应力和裂缝，但受约束时内部产生压应力，甚至开裂4-11适筋受弯构件截面受力经过哪几个阶段？1第一阶段——截面开裂前的阶段应力和应变成正比，截面的应力分布为直线，成为第Ⅰ阶段。第Ⅰa阶段——截面处于开裂前的临界状态，是截面抗裂验算的依据。2第二阶段——从截面开裂到受拉区纵向受力钢筋开始屈服的阶段应力图形呈曲线，称为第Ⅱ阶段，是构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算的依据。第Ⅱa阶段——钢筋应力达到其屈服强度。3第三阶段——破坏阶段受压区面积减小，受压区混凝土压力迅速增大，为截面受力的第Ⅲ阶段。第Ⅲa阶段——混凝土被完全压碎，截面发生破坏，是截面承载能力计算的依据。4-12什么叫配筋率?配筋率对梁的正截面承载力有何影响?配筋率：纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积的百分比影响：①当构件的配筋率低于某一定值时，不但承载能力很低，而且只要一开裂，裂缝开展，截面处拉力全部由钢筋承受而导致钢筋屈服，构件即破坏②配筋率不高也不低时，钢筋和混凝土强度都充分利用。破坏前有明显变形和裂缝，破坏呈塑性性质。③配筋率超过一定值，使破坏会突然发生，钢筋强度得不到充分利用，使破坏带有脆性。4.13说明少筋梁、适筋梁、超筋梁的破坏特征有何区别？当构件的配筋率低于某一定值时，构件不但承载能力很低，而且只要一开裂，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导致屈服，构件立即发生破坏，可以说是“一裂就破”。这种破坏称为少筋破坏。当构件的配筋率不低也不高时，构件的破坏首先是由于受拉区纵向受力钢筋屈服，然后受压区混凝土被压碎，钢筋和混凝土的强度都得到充分利用。这种破坏称为适筋破坏。适筋破坏在构件破坏前有明显的塑性变形和裂缝预兆，破坏不是突然发生的，呈塑性性质。当构件的配筋率超过某一定值时，构件的破坏特征又发生质的变化。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，这种破坏称为超筋破坏。超筋破坏在破坏前虽然也有一定的变形和裂缝预兆，但不像适筋破坏那样明显，而且当混凝土压碎时，破坏突然发生，钢筋的强度得不到充分利用，破坏带有脆性性质。4.14单筋矩形截面梁正截面承载力的计算应力图形如何确定？P453）混凝土受压的应力与应变关系曲线按下列规定取用：（公式）4.15梁、板中混凝土保护层的作用是什么，其最小值是多少？对梁内受力主筋的直径、净距有何要求？钢筋至构件边缘间的混凝土保护层，起着防护钢筋锈蚀的作用，能保证结构的耐久性。当混凝土的强度等级不低于C20，梁的保护层不得不小于25mm，板的保护层不得不小于15mm；当混凝土强度小于等于C20,梁和板的混凝土保护层最小厚度分别为30mm和20mm。梁中常用的纵向受力钢筋直径为10～28mm，根数不得不少于2根。当采用两种不同的直径时，它们之间相差至少应为2mm，也不宜超过6mm。4-16、什么叫截面相对界限受压区高度εb？它在承载力计算中的作用是什么？相对界限受压区高度εb是适筋构件与超筋构件相对受压去高度的界限值，它可根据截面平面变形假定求出。作用：当ε≤εb时，受拉钢筋必将屈服，为适筋构件；当ε＞εb时，受拉钢筋不屈服，为超筋构件。4-17、在什么情况下可采用双筋梁，其计算应力图形如何确定？在双筋截面受压钢筋起什么作用？为什么双筋截面一定要用封闭箍筋？①在不同的内力组合下，截面上的弯矩或正或负。②截面承受的弯矩设计值大于单筋矩形截面所能承受的最大弯矩，而增大构件的截面尺寸及提高材料强度等级又受到限制时。③结构或构件的截面由于某种原因，在截面的受压区预已经布置了一定数量的受力钢筋(如连续梁的某些支座截面)。帮助混凝土受压，提供抗力即抵抗弯矩适用条件：x≤εbh0,x≥2a’s4-18为什么在双筋截面承载力计算中也必须满足ξξb与x≥2a’s的条件？满足前者，可防止受压区混凝土在受压区纵向手里钢筋屈服前压碎。满足后者，可防止受压区纵向受力钢筋在构件破坏时达不到抗压强度设计值。4-21无腹筋梁的斜裂缝形成前后的应力状态有什么变化？由于斜裂缝的出现，梁在剪弯段内的应力状态将发生很大变化。主要表现在：1.开裂前的剪力是全截面承担的