建筑結構總復習熊丹安

1、 熊丹安 建筑結構 復習資料(附2013年本?？荚囍攸c 試卷+復習題 獨家贊助 拒絕掛科)第一章 結構設計功能一、建筑結構設計任務1. 結構：支撐房屋的骨架2. 結構基本構件：梁、柱、板和墻3. 幾種結構體系：砌體、混凝土、基礎，框架、剪力墻體系4. 結構設計任務：以經(jīng)濟合理的方法設計有適當?shù)目煽啃缘臐M足結構功能要求的結構。5. 結構概念設計：根據(jù)理論與實驗研究結果和工程經(jīng)驗等形成的基本設計原則的設計思想，進行建筑和結構的總體設計。二、建筑結構設計的基本原則1. 建筑與結構的區(qū)別：建筑是確定使用的空間形式；結構是確定使用存在的可能2. 結構的安全等級：安全等級破壞后的影響程度建筑物類型一級很嚴

2、重重要建筑物二級嚴重一般建筑物三級不嚴重次要建筑物3. 建筑結構的設計使用年限：類別設計使用年限示例15臨時性建筑225易于替換結構構件的建筑，次要建筑350普通建筑及構成物4100紀念性建筑和特別重要的建筑三、結構的功能要求1. 安全性：指建筑結構應能承受在正常設計、施工和使用過程中可能出現(xiàn)的各種作用（如荷載、外加變形、溫度和收縮等）以及在偶然條件（如地震、爆炸等）發(fā)生時或發(fā)生后，結構仍能保持必要的整體穩(wěn)定性，不致發(fā)生倒塌。2. 適用性：指建筑結構在正常使用過程中；結構構件應具有良好的工作性能，不會產(chǎn)生影響使用的變形、裂縫或振動等現(xiàn)象。3. 耐久性：指建筑結構在正常使用、正常維護的條件下，結

3、構構件具有足夠的耐久性能，并能保持建筑的各項功能直至達到設計年限。耐久性取決于結構所處的環(huán)境及設計的使用年限。第二章 結構荷載一、結構上的荷載及其分類1. 作用：施加在結構上的集中力或分布力，以及引起結構外力變形或約束等形成的原因。2. 荷載：直接作用，是工程上常用的作用。通常表現(xiàn)為施加在結構上的集中力或分布力系。3. 三類荷載：永久荷載，可變荷載和偶然荷載。永久荷載：也稱恒載，是在結構設計基準期內，其值不隨時間變化，或者變化值與平均值相比可忽略不計的荷載?？勺兒奢d：也稱活載，是在結構設計基準期內，其值隨時間變化，或者變化值與平均值相比不可忽略不計的荷載。偶然荷載：在結構設計基準期內不一定出現(xiàn)

4、，而一旦出現(xiàn)，其量值很大而且持續(xù)時間較短的荷載。4. 作用效應：指各種作用在結構上引起的內力、變形和裂縫等。由荷載引起的作用效應稱為荷載效應。用S表示。5. 結構抗力：指結構或結構構件承受內力變形的能力。用R表示。二、建筑結構設計準則概述1. 極限狀態(tài)：結構在即將不能滿足某項功能要求時的特定狀態(tài)。2. 極限狀態(tài)的分類：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。承載能力極限狀態(tài)：對應于結構或結構構件達到并超過最大承載力，或者產(chǎn)生了不適于繼續(xù)承載的過大變形，從而喪失了安全功能的一種特定形態(tài)。正常使用極限狀態(tài)：指對應于結構或結構構件達到并超過了正常使用或耐久性能的某項規(guī)定的限制值，從而喪失了適用性和耐久性

5、功能的一種特定狀態(tài)。3. 極限狀態(tài)方程：4. 結構可靠性、可靠度、可靠指標：可靠性：結構完成其預定功能的概率大到一定程度，或不能完成其預定功能的概率小到某一公認的可以接受的程度?？煽慷龋航Y構在規(guī)定的時間內、規(guī)定的條件下完成預定功能的概率。可靠度是可靠性的概率度量。可靠指標：用表示，公式：可作為衡量結構的一個可靠性指標。三、實用設計表達式1. 承載能力極限狀態(tài)設計表達式：結構重要性系數(shù)，對安全等級是一級，二級，三級的結構構件，可分別取1.1、1.0、0.9S：荷載效應設計值，分別表示設計軸力N，設計彎矩M，設計剪力V，設計扭矩T等；R：結構構件設計抗力，對于基本組合，荷載效應設計值應從以下組合值

6、中取最不利值確定。（1）由可變荷載效應控制的組合：永久荷載標準值：第一個可變荷載的標準值，該可變荷載標準值的效應大于其他任意第i個可變荷載的標準值：第i個可變荷載的標準值：分別是永久荷載、第一可變荷載、其它可變荷載的分項系數(shù)：分別是永久荷載、第一可變荷載、其它可變荷載的荷載效應系數(shù)：可變荷載的組合系數(shù)（對于有多個可變荷載同時作用的情況，考慮到它們同時達到標準值的可能性較小的一種折減）n：參與組合的可變荷載數(shù)量（2）由永久荷載效應控制的組合：2. 正常使用極限狀態(tài)設計表達式：SCC：設計對變形、裂縫等規(guī)定的相應限值S：變形、裂縫等荷載效應組合的設計值變形、裂縫等荷載效應設計值S應符合以下規(guī)定：（

7、1）標準組合：（2）頻遇組合：（3）準永久組合：可變荷載的頻遇值系數(shù)：可變荷載的準永久值系數(shù)相關例題：書第13頁，【例21】第三章 混凝土構件設計一、鋼筋材料力學性質1. 鋼筋分類（1）根據(jù)鋼材的化學成分分類：分碳素鋼和普通低合金鋼兩種。其中碳素鋼根據(jù)含碳量的多少又可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼三種。（2）根據(jù)鋼筋的制作方法分類：分熱軋鋼筋、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋三種。（3）根據(jù)鋼筋在單調受力時應力應變曲線屈服點的不同分類：分有物理屈服點的鋼筋和無物理屈服點的鋼筋兩種。（4）預應力鋼筋：分高強度鋼筋、預應力鋼絲和鋼絞線三種。2. 鋼筋的力學性能從鋼筋的強度和變形和鋼筋的強度和變形指標兩方面來說明

8、。（1）鋼筋的強度和變形鋼筋的強度和變形特性主要由單向拉伸測得的應力應變曲線來衡量（圖略）。a. 有明顯屈服點的鋼筋對于軟鋼，有兩個強度指標：1. 屈服臺階的下限點所對應的應力，稱為鋼筋的屈服強度，用符號表示。2. 鋼筋所能達到的最大強度，即鋼筋的極限強度，用符號表示。除強度指標外，鋼筋還具備一定的塑性變形能力。反映鋼筋塑性性能的基本指標是伸長率和冷彎性能。b. 無明顯屈服點的鋼筋對于硬鋼，它的應力應變曲線不同于軟鋼，沒有明顯的屈服臺階，塑性變形小，伸長率也小，但極限強度很高。通常用殘余應變的為0.2%的應力作為假想屈服點，用表示。其值約為0.85倍抗拉強度值，即。（2）鋼筋的強度和變形指標從

9、標準值和設計值兩方面來說明。鋼筋強度的標準值：取鋼筋概率分布的0.05分位值確定，即應具有不小于95%的保證率。熱軋鋼筋的強度標準值根據(jù)屈服強度確定，用表示；預應力鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼筋的強度標準值是根據(jù)極限抗拉強度確定，用表示。鋼筋強度的設計值：鋼筋強度的標準值除以大于1的材料分項系數(shù)。注：各類鋼筋強度標準值和設計值見書后附表2和附表3；計算鋼筋變形時的彈性模量按附表4采用。二、混凝土材料力學性質1. 混凝土強度指標：分立方體抗壓強度、軸心抗壓強度和軸心抗拉強度三種。其中立方體抗壓強度是衡量混凝土強度的最主要和最基本指標。2. 混凝土的標準值與設計值混凝土強度的標準值：混凝土強度具有不小于

10、95%的保證率?；炷翉姸鹊脑O計值：標準值除以分項系數(shù)1.4，得到設計值。3. 混凝土的變形（A）分荷載作用下的受力變形和體積變形兩種?；炷恋氖芰ψ冃斡檬軌簳r的應力應變曲線和混凝土的徐變兩方面來解釋?；炷恋男熳儯夯炷猎诤奢d的長期作用下其變形隨時間的不斷增長的現(xiàn)象稱為徐變。影響徐變的因素：1. 初應力越大，徐變越大。 2. 加載時齡期齡期越長，徐變越小。 3. 水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大。 4. 增加混凝土骨料的含量，徐變越小。 5. 養(yǎng)護條件好，水泥水化作用充分，徐變越小。（B）混凝土的體積變形可以從混凝土的收縮和混凝土的膨脹兩方面來解釋?；炷恋氖湛s：混凝土在空氣中硬化時體積會

11、縮小，這種現(xiàn)象稱為混凝土的收縮。混凝土的膨脹：混凝土在水中結硬時體積會膨脹，這種現(xiàn)象稱為混凝土的膨脹。影響收縮的因素：1. 高強度混凝土收縮就大。 2. 在干燥失水及高溫環(huán)境時收縮就大。 3. 水泥用量越多，水灰比越大，收縮越大。 4. 骨料彈性模量高、級配好，收縮就小。 5. 小尺寸構件收縮大，大尺寸構件收縮小。（C）混凝土的彈性模量和變形模量1. 彈性模量是反映彈性材料應力應變關系的一個重要物理量，公式：2. 由于混凝土的應力應變關系圖像是一條曲線，只有在應力很小時，才有一個材料常數(shù)，用彈性模量表示。而在應力較大時應力應變之比是個變數(shù)，用變形模量表示。則：。是彈性特征系數(shù)，當混凝土受拉達到

12、極限時，。4. 鋼筋和混凝土共同工作的原因（1）混凝土硬化后，鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生了良好的黏合力。（2）鋼筋與混凝土兩者有相近的線膨脹系數(shù)。當溫度變化時，兩者之間不會發(fā)生太大的相對變形而使黏合力遭到破壞。（3）鋼筋被混凝土包圍著，從而使鋼筋不會因大氣的侵蝕而生銹變質。（4）鋼筋的端部應留有一定的錨固長度，有的還需要做彎鉤，可保證可靠的錨固，防止鋼筋受力后被拔出或產(chǎn)生較大的偏移。三、混凝土受彎構件正截面承載力的計算1. 受彎構件正截面的三種破壞形態(tài)分為少筋破壞，適筋破壞和超筋破壞三種形態(tài)。定義縱向受拉鋼筋配筋率：梁的縱向受拉鋼筋的截面積；b：截面的寬度；：截面的有效高度2. 適筋梁的受力和變形的

13、全過程（1）第I階段：彈性工作階段（2）第II階段：帶裂縫工作階段（3）第III階段：破壞階段其中，混凝土完全被壓碎，截面發(fā)生破壞的受力狀態(tài)是正截面承載力極限狀態(tài)計算的依據(jù)。3. 基本假定（1）截面應變保持平面（2）不考慮混凝土的抗拉強度（3）混凝土受壓的應力應變關系，不考慮其下降段（4） 鋼筋的應力取鋼筋應變與其彈性模量的乘積，但其絕對值不應大于相應的強度設計值，受拉的鋼筋的極限拉應變取0.014. 單筋矩形截面受彎構件的等效矩形應力圖及基本計算公式和適用條件（A）等效矩形應力圖：見書26頁，圖3-10（d）（B）基本計算公式：（1）（2） 或 其中，：矩形截面的寬度； ：混凝土受壓區(qū)高度；

14、 ：混凝土軸心抗壓強度的設計值； ：鋼筋抗拉強度設計值； ：受拉鋼筋的截面面積； ：截面的有效高度。注：截面的有效高度是指自受拉鋼筋合力作用點至受壓區(qū)邊緣的距離，也即。其中，h是截面高度，是受拉區(qū)邊緣到受拉鋼筋合力作用點的距離。在一般情況下，當梁的縱向受力鋼筋按一排布置時，=35mm，按兩排布置時，=60mm。對于板，=20mm，圖見書27頁，圖3-11（c）。（C）基本公式的適用條件：公式（1）和公式（2）是在適筋條件下成立的?；竟奖仨殱M足以下條件：1）為防止發(fā)生超筋破壞，混凝土受壓區(qū)高度應滿足：，其中，是界限破壞時的截面受壓高度。界限破壞是指介于適筋破壞和超筋破壞之間的破壞形態(tài)。界限破

15、壞形態(tài)的標志：在受拉鋼筋達到屈服的同時受壓區(qū)混凝土被壓碎。2）截面相對受壓區(qū)高度；相對界限受壓高度，則公式又可寫成3）適筋梁的最大配筋率：4）當構件按最大配筋率配筋時，鋼筋所能承受的最大彎矩：5）為防止少筋破壞，需滿足截面配筋率不小于截面的最小配筋率，即。6）規(guī)范中規(guī)定受彎構件縱向受拉鋼筋最小配筋率為，同時不應小于0.02。注：混凝土結構各種受力構件縱向受力的鋼筋最小的配筋率見書后附表9，的值見書29頁表3-2。（D）適筋梁的判別的充要條件：；5. 雙筋矩形截面受彎構件的等效矩形應力圖及基本計算公式（A）等效矩形應力圖：見書32頁，圖3-15（B）基本計算公式：（1）（2）其中，：鋼筋的抗壓強

16、度設計值； ：受壓鋼筋的截面面積； ：受壓鋼筋的合力點至受壓區(qū)邊緣的距離；：矩形截面的寬度； ：混凝土受壓區(qū)高度； ：混凝土軸心抗壓強度的設計值； ：鋼筋抗拉強度設計值； ：受拉鋼筋的截面面積； ：截面的有效高度。（C）計算公式適用條件1）； 2）注：條件2）是為保證在截面達到承載力極限狀態(tài)時受壓鋼筋能達到其抗壓強度設計值，以與基本公式符合。6. 單筋矩形截面復核和截面設計截面復核：即截面承載力計算，要求在已知截面的尺寸b、h和材料強度、的情況下，確定截面的受彎承載力的計算值，檢驗截面是否安全。若是超筋截面，只能用公式計算極限彎矩。截面設計：截面承受的彎矩值M由結構內力分析求得，截面尺寸和材料

17、強度可由設計者確定，要求確定截面所需配置的縱向受拉鋼筋的面積。截面設計相關公式（1）當已知受壓區(qū)高度時，有：（1） （2）（2）當已知相對受壓區(qū)高度時，有：（1）（2），（3）相關例題：書第29頁，【例31】；書第30頁，【例32】7. 延性的定義與延性的重要因素組成結構的材料、組成結構的構件以及結構本身能維持承載力而具有較大塑性變形的能力，包括材料的延性，構件的延性以及結構的延性。四、混凝土受彎構件斜截面承載力計算1. 概述受彎構件在彎矩和剪力的共同作用下，除了可能在彎矩值最大處截面發(fā)生正截面破壞外，也可能在剪力最大處截面發(fā)生斜截面破壞，或在彎矩和剪力都較大處發(fā)生斜截面破壞。斜截面破壞的原因

18、與斜截面上的應力狀態(tài)有關。2. 影響斜截面破壞形態(tài)的主要因素（1）剪跨比剪跨比是指集中荷載支座截面的距離a與截面有效高度的比值，公式：對于均布荷載，受彎破壞形態(tài)分布形式：斜壓破壞的充要條件：且剪壓破壞的充要條件：且斜拉破壞的充要條件：且（2）配筋率和箍筋強度箍筋配置的多少用配箍率來表示，公式：或 其中，：配置在同一截面內箍筋各支的全部截面面積，； n：在同一截面中箍筋的支數(shù)； ：單支箍筋的截面面積； b：矩形截面梁的寬度； s：沿梁長度方向箍筋的間距；（3）混凝土的強度（4）縱筋配筋率3. 斜截面破壞形態(tài)的分類分斜壓破壞、斜拉破壞和剪壓破壞三種。注：由于斜截面的各類破壞產(chǎn)生的變形均有限，故斜截

19、面的各類破壞均屬脆性破壞。4. 斜截面抗剪強度計算公式（1）當僅配箍筋時： 當配有箍筋和彎起鋼筋時：其中，：斜截面上剪力的設計值； ：混凝土所抵抗的剪力設計值； ：箍筋所抵抗的剪力設計值； ：箍筋與混凝土共同抵抗剪力的設計值； ：彎起鋼筋所抵抗的剪力設計值。（2）僅配置箍筋時斜截面受剪承載力a. 矩形截面梁在均布荷載的作用下或作用多種荷載但以均布荷載為主的情況下，采用以下公式計算：式中，：混凝土抗拉強度的設計值； ：箍筋抗拉強度的設計值； S：沿構件長度方向箍筋的間距。b. 集中荷載作用下矩形截面獨立梁，其截面承載力按以下公式計算：計算截面的剪跨比。當時，?。划敃r，取。（3）同時配有箍筋與彎起

20、鋼筋抵抗的剪力，按以下公式計算：。其中，：彎起鋼筋的抗拉強度的設計值； ：同一彎起平面內彎起鋼筋的截面面積； ：斜截面上彎起鋼筋的切線與構件縱向軸線的夾角，一般??；當梁高大于800mm時，。5. 斜截面抗剪強度計算公式的適用條件上述公式僅適用于剪壓破壞情況，為防止斜壓破壞和斜拉破壞，還應規(guī)定上、下限值。上限值：最小截面尺寸。（A）受彎構件的最小截面尺寸應滿足以下要求：（1）時，有：（2）時，有：（3）時，按線性內插法確定。其中，V：構件斜截面上的最大剪力設計值； ：混凝土強度的影響系數(shù)，當混凝土強度等級不超過C50時，取=1.0，當混凝土強度等級是C80時，取=0.8，其間按照線性內插法取用；

21、 b：矩形截面的寬度； ：截面的腹板高度，即矩形截面的有效高度h0下限值：最小配箍率和箍筋最大間距。（B） 當時，配箍率尚應滿足最小配箍率的需求，即：6. 斜截面受剪承載力的計算位置a. 支座邊緣處截面。b. 受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處截面c. 箍筋截面面積或間距改變處截面d. 模板寬度改變處界面7. 斜截面受剪承載力計算步驟（1）確定計算截面和截面剪力設計值；（2）驗算截面尺寸是否足夠；（3）驗算是否可以按構造配置箍筋；（4）當不能僅按照構造配置箍筋時，按計算確定所需腹筋的數(shù)量（5）繪制配筋圖8. 箍筋分類分開口式和封閉式兩種；按支數(shù)分可分單肢、雙肢和四肢箍三種。相關例題：書第49頁，【例37】

22、五、混凝土軸心受壓構件截面承載力計算1. 受壓構件分類分軸心受壓、單向偏心受壓和雙向偏心受壓三種2. 軸心受壓柱根據(jù)其構造的不同又可分為：普通箍筋柱、螺旋箍筋柱、鋼管混凝土柱及鋼骨混凝土柱四大類。3. 縱筋的作用 協(xié)助混凝土受壓，以提高構件正截面受壓承載力； 受壓鋼筋最小配筋率：0.6% (單側0.2%) 提高構件的變形能力，改善受壓破壞的脆性； 試驗表明素混凝土棱柱體構件達到最大應力值時的壓應變值一般在0.00150.002之間，而鋼筋混凝土短柱達到應力峰值時的壓應變一般在0.00250.0035之間。 承擔可能產(chǎn)生的偏心彎矩作用； 減小持續(xù)壓應力下混凝土收縮和徐變的影響。 4. 箍筋的作用

23、1）與縱筋形成鋼筋骨架，防止縱筋受力后壓屈和固定縱筋的位置；2）減小受壓縱筋的支承長度，增強鋼筋骨架的穩(wěn)定性；3）對于承受較大橫向剪力的構件，箍筋可以協(xié)同混凝土抗剪，提高構件的抗剪強度；4）使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，使其強度和延性有所提高，從而改善構件破壞時的脆性。5. 混凝土的作用 承受壓力； 形成足夠的截面尺寸，保證構件不失穩(wěn)。6. 螺旋鋼箍柱中箍筋的作用 箍筋形狀為螺旋形或焊接圓環(huán)形，又稱為“間接鋼筋”； “間接鋼筋”間距小，配箍率大，因而能通過使核心混凝土三向受壓而提高其抗壓強度和變形能力，從而提高了柱子的承載能力。7. 普通箍筋軸心受壓構件的分類短柱：對矩形截面： ；對圓形截面：

24、；對任意截面：長柱其中：l0為柱的計算長度； b為矩形截面短邊尺寸； d為圓截面直徑； i為圓截面的最小回轉半徑。柱的計算長度l0與柱的實際長度l及其端部的支撐條件有關。短柱：由各種偶然因素造成初始偏心距和附加彎矩，但很小，可略去。在軸向壓力的作用下，整個截面上的應力、應變基本上是均勻分布的。長柱：由各種偶然因素造成初始偏心距不可忽略，加載后將產(chǎn)生附加彎矩和相應的側向撓度，使長柱最終在軸力和彎矩的共同作用下發(fā)生破壞，因此，長柱的破壞荷載低于其他條件相同的短柱的破壞荷載。長細比越大，承載能力降低越多。8. 軸心受壓普通箍筋柱的長柱的破壞形態(tài)分材料破壞和失穩(wěn)破壞兩種形態(tài)材料破壞：對長細比較大的長柱

25、，在軸力和彎 矩共同作用下，首先在凹側出現(xiàn)縱向裂縫，隨后混凝土被壓碎，縱筋被壓屈向外凸出；凸側混凝土出現(xiàn)垂直于縱軸方向的橫向裂縫，側向撓度急劇增大，柱子破壞。短柱的破壞也屬于材料破壞。材料破壞即構件破壞時，鋼筋的抗拉強度和混凝土的抗壓強度都能得到充分利用的破壞。失穩(wěn)破壞：對長細比很大的細長柱，會發(fā)生失穩(wěn)破壞。9. 普通箍筋柱軸心受壓正截面承載力計算公式公式：對于軸心受壓短柱：對于軸心受壓長柱：相關例題：書第55頁，【例38】六、混凝土偏心受壓構件截面承載力計算1.偏心受壓破壞形態(tài)特征與分類分類：大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞兩種。2. 偏心距與增大系數(shù)偏心受壓構件的受力性能和破壞形態(tài)界于軸心受

26、壓構件和受彎構件之間偏心距：受壓物體偏離軸心的距離稱為偏心距。（1）附加偏心距由于施工誤差、計算偏差及材料的不均勻等原因，實際工程中不存在理想的軸心受壓構件。為考慮這些因素的不利影響，引入附加偏心距ea(accidental eccentricity)，即在正截面壓彎承載力計算中，偏心距取計算偏心距e0=M/N與附加偏心距ea之和，稱為初始偏心距ei (initial eccentricity)，公式：（2）偏心距增大系數(shù)公式：； ； 3. 構造要求從材料強度、截面形狀和尺寸、縱向鋼筋、配筋構造和箍筋五方面來說明。4. 影響偏心受壓構件正截面的破壞形態(tài)的因素偏心受壓構件的破壞形態(tài)與偏心距e0和

27、縱向鋼筋配筋率有關。分類：受拉破壞和受壓破壞兩種。形成受壓破壞的條件：偏心距e0較大且受拉側縱向鋼筋配筋率合適，通常稱為大偏心受壓。產(chǎn)生受壓破壞的條件有兩種情況：（1） 當相對偏心距e0/h0較?。?） 或雖然相對偏心距e0/h0較大，但受拉側縱向鋼筋配置較多時特點：受壓破壞一般為偏心距較小的情況，故常稱為小偏心受壓。5. 大小偏壓的判別方法（1）界限破壞 受拉鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土邊緣極限壓應變ecu同時達到 與適筋梁和超筋梁的界限情況類似。 界限破壞仍屬于受拉破壞。（2）截面應變分析及大小偏壓的判別，其中6. 矩形截面偏心受壓構件正截面承載力計算公式及適用條件a. 當時，受拉破壞(大偏心受

28、壓) 適用條件：b. 當時，受壓破壞(小偏心受壓) 適用條件:七、預應力混凝土構件1. 預應力混凝土的概念在混凝土構件承受外荷載作用前使其產(chǎn)生預壓應力以此來減少或抵消外荷載所引起的混凝土拉應力，從而使構件的拉應力減少，甚至處于受壓狀態(tài)。2. 預應力混凝土結構構件分類及特點分類：全預應力和部分預應力兩種結構。全預應力混凝土特點：1. 抗裂性能好； 2. 抗疲勞性能好 3. 反拱值較大 4. 延性較差部分預應力混凝土特點：1. 抗裂性能好，可合理控制裂縫，節(jié)約鋼材； 2. 控制反拱值不致過大 3. 延性較好 4. 施工工藝簡單 5. 計算較復雜3. 施加預應力的方法分類：先張法和后張法（1）先張法

29、：在澆灌混凝土之前張拉鋼筋的方法稱為先張法。（2）后張法：在結硬后的混凝土構件上張拉鋼筋的方法稱為后張法。4. 夾具和錨具夾具：預應力構件制作完成后能夠取下重復使用的構件。錨具：留在構件上不能取下的構件。5. 錨具的分類分螺絲端桿錨具、錐形錨具、礅頭錨具和夾具式錨具四種。6. 預應力混凝土中的鋼材特點強度高、具有一定塑性、良好的加工性能和與混凝土間有足夠的黏結強度。7. 預應力混凝土需要滿足的要求高強度；收縮、徐變小以及快硬、早干特性8. 張拉控制應力：指預應力鋼筋在進行張拉時所控制達到的最大應力值。 注意：如果張拉控制應力過高，則容易使混凝土構件發(fā)生破壞。9. 預應力損失值種類（1）直線預應

30、力鋼筋由于錨具變形和鋼筋回縮引起的預應力損失（錨固損失）。（2）預應力鋼筋與管道壁之間的摩擦引起的預應力損失（摩擦損失）。（3）混凝土加熱養(yǎng)護時，受張拉的預應力鋼筋與承受拉力的設備之間的溫差引起的預應力損失（溫差損失）。（4）鋼筋應力松弛損失（松弛損失）。（5）混凝土收縮、徐變引起的受拉區(qū)縱向預應力筋的預應力損失（混凝土收縮、徐變損失）。（6）螺旋式預應力鋼筋的應力損失（彈性壓縮損失）。第四章 樓蓋一、樓蓋的設計要求與結構形式1. 樓蓋的結構設計要求a. 在豎向荷載的要求下，滿足承載力和豎向剛度的要求；b. 在樓蓋自身水平面內要求有足夠的水平剛度與整體性；c. 與豎向構件有可靠的連接，以保證豎

31、向力和水平力的傳遞。2. 樓蓋的結構形式分現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋和裝配式樓蓋兩種，其中現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋又分主次梁樓蓋，井字梁樓蓋、密肋梁樓蓋和無量樓蓋四種。二、單向板肋梁樓蓋單向板的類型單向板：指主要沿一個方向受力的板，包括以下幾種情況：（1）懸臂板（2）對邊支承板三、裝配式鋼筋混凝土樓蓋1. 預置鋪板的形式平板、空心板和槽形板2. 板的標志尺寸和實際尺寸標志尺寸：根據(jù)建筑平面尺寸按照模數(shù)關系而確定的名義尺寸。實際尺寸：由于板在實際制作及安裝中的誤差，構件在構造的尺寸與標志尺寸略有誤差產(chǎn)生的尺寸。相關表格：書后附表2，3，5，6，8，13建筑結構模擬試卷及參考答案一、選擇題（每題2分，共20分）

32、 1影響有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素是(D )。I剪跨比 混凝土強度 縱向受拉鋼筋配筋率 箍筋數(shù)量及強度 AI、 BI、CI、 DI、2一對稱配筋的鋼筋混凝土構件兩端固定，由于混凝土收縮(未受荷載)(.B)。 A混凝土中產(chǎn)生拉應力，鋼筋中產(chǎn)生拉應力 B混凝土中產(chǎn)生拉應力，鋼筋中產(chǎn)生壓應力 C混凝土中產(chǎn)生壓應力，鋼筋中產(chǎn)生拉應力 D混凝土中產(chǎn)生壓應力，鋼筋中產(chǎn)生壓應力3無腹筋梁斜截面的破壞形態(tài)主要有斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞三種。這三種破壞的性質是(A )。 A都屬于脆性破壞 B都屬于延性破壞 C斜壓破壞和斜拉破壞屬于脆性破壞，剪壓破壞屬于延性破壞 D斜拉破壞屬于脆性破壞，斜壓破壞和彎剪破

33、壞屬于延性破壞4其他條件相同，鋼筋的保護層厚度與平均裂縫間距、裂縫寬度(指構件表面處)的關系是（A）。 A保護層越厚，平均裂縫間距越大，裂縫寬度也越大 B保護層越厚，平均裂縫間距越小，但裂縫寬度越大 C保護層厚度對平均裂縫間距沒有影響，但保護層越厚，裂縫寬度越大5根據(jù)預應力度對加筋混凝土結構進行分類時，當(A)時為鋼筋混凝土結構。A=0 B10C16提高梁斜截面抗剪強度最有效的措施是( C )。 A提高混凝土標號 B加大截面高度 C加大截面寬度7鋼筋混凝土粱的受拉區(qū)邊緣達到下述（ D )時，受拉區(qū)開始出現(xiàn)裂縫。 A混凝土實際的抗拉強度 B混凝土的抗拉標準強度 C混凝土的抗拉設計強度 D混凝土彎

34、曲時的極限拉應變值8當混凝土雙向受力時，它的抗壓強度隨另一方向壓應力的增大而( A )。 A增加 B減小 C不變9混凝土保護層是具有足夠厚度的混凝土層，取( C )至構件截面邊緣的凈距。 A 鋼筋中心 B鋼筋內表面 C鋼筋外表面10受扭構件的配筋方式可為( B )。 A僅配置抗扭箍筋 B配置抗扭箍筋和抗扭縱筋 C僅配置抗扭縱筋 D僅配置與裂縫方向垂直的45°方向的螺旋狀鋼筋得 分評卷人二、填空題（每空1分，共30分）1公路橋涵設計中所采用的荷載有 永久荷載 、 可變荷載 和偶然荷載三類。2超筋梁的破壞始于 ，破壞時撓度不大，裂縫很細，屬于 破壞。3適筋梁中規(guī)定 ，其意義是使粱不致為超

35、筋梁； ，其意義是致為少筋梁。4對于小偏心受拉構件的強度計算圖式，不考慮 的受拉工作；構件破壞時，鋼筋Ag及Ag'的應力均達到 。5先張法是靠 來傳遞和保持預應力的，而后張法是靠 來傳遞并保持預應力的。6正常使用極限狀態(tài)對應于結構或構件達到 或 的某項規(guī)定限值。7受彎構件正截面的抗裂度計算是以Ia應力階段為依據(jù)，裂縫寬度驗算是以 應力階段為依據(jù)，強度計算是以a應力階段為依據(jù)，變形階段是以 應力階段為依據(jù)。8縱向鋼筋的配筋率越大，梁的抗剪強度也越大，縱向鋼筋對抗剪的主要作用有兩個：一是抑制 開展，二是 作用。9根據(jù)配筋率的多少，鋼筋混凝土矩形截面受扭構件的破壞形態(tài)一般可以分為少筋破壞、

36、破壞、 破壞和部分超筋破壞。10公路橋規(guī)規(guī)定了各種板的最小厚度：行車道板厚度不宜小于 ；人行道板厚度不宜小于 (現(xiàn)澆整體式)和50mm(預制)。11在雙筋矩形截面梁的基本公式應用中，應滿足兩個適用條件：其中一條是為了防止 ，而第二條是為了防止 未達到屈服強度時強度取值不合理。12矩形粱的寬高比一般為 ，T形粱的一般為 。13鋼筋混凝土偏心受壓構件中的短柱和長柱均屬 破壞；細長柱則為 破壞。14簡支梁第一排彎起鋼筋的末端彎折點應位于 截面處，以后各排彎起鋼筋的末端彎折點應落在或超過前一排彎起鋼筋 截面。15結構的 、適用性和 這三者總稱為結構的可靠性。這三者總稱為結構的可靠性。16. 構件的軸向

37、拉力作用在受壓鋼筋和受壓鋼筋的中間的是 偏拉構件。得 分評卷人三、簡笞題（每題6分，共24分）1影響受彎構件斜截面抗剪能力的主要因素是什么?答：2當梁的下部布置一排四根、直徑為22毫米的鋼筋時，梁的寬度b至少應為多少?答：3簡要說明預應力混凝土結構的基本原理。答：4鋼筋混凝土梁中有哪幾種鋼筋?各起什么作用?答：得 分評卷人四、計算題（共25分） 1已知一單筋矩形梁截面尺寸b×h為20cm×45cm，混凝土標號20號(Ra=11MPa)，采用I級鋼筋（R g=240MPa），A g =13.56， s=1.25， c= 1.25，a=38mm， j g =0.65,該截面是否

38、能承受計算彎矩65kN·m的作用。 (10分)解：2.已知矩形截面偏心受壓構件，截面尺寸b×h=400×600mm計算長度l0 =4cm，受壓鋼筋A=1520mm2受拉鋼筋Ag=1256mm2。20號混凝土，級鋼筋。承受計算軸向壓力Nj=1000kN，計算彎矩Mj=303.4kN·m驗算該構件是否滿足承載力要求。 (15分) (Ra=11Mpa, Rg= R=340Mpa, jg =0.55, b=0.9,s=1.25, c=1.25,=1.105,=0.895)解：參考答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.D 2.B 3.A 4.A 5.A6.C7.

39、D 8.A 9.C 10.B二、填空題（每空1分，共30分）1. 永久荷載 可變荷載2. 受壓邊緣混凝土 脆性3. < max >max 4. 混凝土 抗拉設計強度5. 粘結力 工作錨具6. 正常使用 耐久性能7. a a8. 斜裂縫 銷栓9. 適筋 超筋10. 100mm 80mm 11. 超筋 受壓鋼筋12. 1/2.5 1/313. 材料 失穩(wěn)14. 支座中心 彎起點15. 安全性 耐久性16. 軸心三、簡答題（每小題6分，共24分）1答：影響受彎桿件斜截面抗剪能力的主要因素是：剪跨比、混凝土強度、縱向鋼筋配筋率及配箍率和箍筋強度。2答：b4×2.2+(41)

40、15;3+2×2.5=22.8cm取b=25cm。3答：預應力混凝土的基本原理是在結構承受外荷載之前，預先對由外荷載引起的混凝土受拉區(qū)施加壓應力，即建立人為的應力狀態(tài)，以抵消或減少外荷載產(chǎn)生的拉應力，使構件在使用荷載作用下不開裂或推遲開裂或開裂寬度較小。4答：鋼筋混凝土梁有：縱筋(主筋)、斜筋(彎超鋼筋)、箍筋、架立鋼筋、縱向水平鋼筋。 縱筋(主筋)：參與截面抗彎，承受拉力或壓力； 斜筋(彎起鋼筋)：參與截面抗剪，承受豎向剪力； 箍筋：參與截面抗剪(承受豎向剪力)，固定縱筋位置； 架立鋼筋：固定箍筋位置； 縱向水平鋼筋：抵抗溫度和收縮應力。四、計算題（共25分）1(10分) 解：(1

41、)計算混凝土受壓區(qū)高度x a=38mm，則有效高度h0=453.8=41.2cm (2分) =14.79cm j g h0=0.65×41.2=26.78cm 符合要求。 (3分)(2)計算截面所能承受的最大計算彎矩 M u= Ra b x (h0 x/2)= ×11×200×147.9×(410147.9/2)×10-6 = 87.98kN·mM j=65kN·m (3分) (3)該截面能承受計算彎矩65kN·m的作用 (2分)2(15分)解：(1)大、小偏心受壓的初步判定e0 =303.4mm故 e0

42、=335.3mm >0.3 h0 =0.3×560=168mm可先按大偏心受壓計算.(2分) (2)大、小偏心受壓的初步判定x < jg h0 , x > 2a'=80mm,確屬大偏心受壓 (5分) (3)計算該構件所能承受的最大縱向力=1002.9KN > Nj =1000KN滿足正截面承載力要求。 (5分)(4)垂直于彎矩作用平面的截面復核=2437.8KN > Nj =1000KN滿足設計要求。 （3分） 復習題1. 結構選型的原則是什么？a) 滿足使用功能的要求 b)滿足建筑造型的需要 c)充分發(fā)揮結構自身的優(yōu)勢d)考慮材料和施工條件 e

43、)盡可能降低造價 f)設計理念和方法2. 梁柱的形式、受力與變形有什么樣的特征？a) 形式：按材料不同分為：木梁、石梁、鋼梁、鋼筋混凝土梁、預應力混凝土梁及鋼鋼筋混凝土組合梁；按截面分為矩形梁、T形梁、工字形梁、花籃梁、薄腹梁、箱形梁；按約束條件分為：靜定梁和超靜定梁。b) 受力變形特征：梁主要承受垂直于梁軸線方向的荷載作用。內力主要為彎矩和剪力，還能有扭矩和軸力，變形主要的撓曲變形，與約束條件有關。簡支梁：兩端約束小，變形撓度大，內力大。固端梁：兩端約束大，變形小，內力小。懸臂梁：只有一端約束，對固端要求高，受力最不好，變形最大。連續(xù)梁：充分發(fā)揮材料力學性能，內力小，剛度大，抗震好，對支座變

44、形敏感，易引起附加內力。3. 剛架結構的形式和特點？a) 形式：從結構材料分，有膠合木結構、鋼結構、混凝土結構；從構件截面分，有腹式剛架、空腹式剛架、等截面與變截面剛架、格構式剛架；從結構受力條件分，有無鉸剛架、兩鉸剛架和三鉸剛架；從施工技術看，有預應力剛架，非預應力剛架；從建筑形體看，有平頂、坡頂，拱頂、單跨與多跨等。b) 特點：1，約束對結構內力的影響：約束越多，內力越分散，內力越小，變形越小，即剛度增加；2，梁、柱線剛度比對結構內力有影響；3，門式剛架的高跨比對結構內力的影響；4，結構構造對結構內力的影響；5 溫度變化對結構內力的影響；6，支座移動對結構內力的影響。4. 屋架結構的構造要

45、求及適用范圍？a) 構造要求：1，矢高不宜過大也不宜過小。屋架的矢高也要根據(jù)屋架的結構形式，一般矢高可取跨度的1/101/5。2，坡度：屋架上弦坡度的確定應與屋面防水構造相適應。采用瓦類屋面時，坡度一般不小于1/3。當采用大型屋面板并做卷材防水時，一般為1/81/12。3，節(jié)間長度：一般上弦受壓，節(jié)間長度應小些，下弦受拉，節(jié)間長度可大些，屋面荷載應直接作用在節(jié)點上，當屋架上鋪預制鋼筋混凝土大型屋面板時，常取3m; 當屋蓋采用有檀體系時，屋架上弦節(jié)間長度應與檁條間距一致，節(jié)間長度一般為1.5-4m。b) 適用范圍：1，從結構受力來看，梯形屋架力學性能好，上下弦均為直線，施工方便，適用于大中跨建筑

46、中。三角形屋架與矩形屋架力學性能較差，因此三角形適用于中小跨度，矩形常用作托架或花卉較特殊的情況。2，從屋面防水看：屋面防水材料為粘土瓦、機制平瓦或水泥瓦時，采用三角形屋架、陡坡梯形屋架；當采用卷材防水、金屬薄板防水時，應選用拱形屋架、折線形屋架和緩坡梯形屋架。3，從材料的耐久性及使用環(huán)境看，木材及鋼材不宜用于相對濕度較大而通風不良的建筑或有侵蝕性介質的工業(yè)廠房，而宜選用預應力混凝土屋架。4，從屋架結構跨度看，跨度在18m以下時，可選鋼筋混凝土鋼組合屋架；跨度在36m以下時，宜選用預應力混凝土屋架 ；對跨度在36m以上的大跨度建筑或受到較大振動荷載作用的屋架，宜選用鋼屋架。5. 拱結構的合理軸線和方程式？拱軸線的豎向坐標與相同跨度作用相同荷載下簡支梁彎矩值成比例，可使拱截面內僅有軸力無彎矩，滿足這一條件的拱軸線為拱的合理軸線。在豎向均布荷載作用下為一拋物線。不同的支座約束條件或荷載形式，其合理拱軸線是不同的。方程式為y=x(l-x), f為拱