建筑結(jié)構(gòu)習(xí)題

PAGE1PAGE4 《建筑結(jié)構(gòu)（一）》復(fù)習(xí)習(xí)題緒論1素混凝土梁和鋼筋混凝土梁破壞時(shí)各有什么特點(diǎn)?2鋼筋和混凝土共同工作的基礎(chǔ)是什么?①黏結(jié)力是使這兩種不同性質(zhì)的材料結(jié)合在一起共同工作的基礎(chǔ)。②相近的溫度線膨脹系數(shù)。③防止鋼筋銹蝕。4與素混凝土梁相比鋼筋混凝土的承載能力。5與素混凝土梁相比鋼筋混凝土的抗開裂能力。7鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土主要承受,鋼筋主要承受。第一章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算原理1結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)是怎樣劃分的,分為幾級(jí)?對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)各為多少?根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)破壞時(shí)可能產(chǎn)生的后果（危及人的生命，造成經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)生社會(huì)影響等）的嚴(yán)重與否，將建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)分為三級(jí)。一級(jí)——破壞后果很嚴(yán)重、重要的建筑物；

二級(jí)——破壞后果嚴(yán)重、一般的建筑物；

三級(jí)——破壞后果不嚴(yán)重、次要建筑物。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)，與安全等級(jí)對(duì)應(yīng)：（1）對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為100年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1.1；（2）對(duì)安全等級(jí)為二級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為50年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1.0；（3）對(duì)安全等級(jí)為三級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為5年及以下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于0.9。（4）在抗震設(shè)計(jì)中，不考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)2結(jié)構(gòu)的功能要求有哪些?何謂極限狀態(tài)?結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)有幾類,主要內(nèi)容是什么?建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足的功能要求概括為：安全性、適用性、耐久性。整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)的分類：1）承載力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力，出現(xiàn)疲勞破壞或不適于繼續(xù)承載的變形。2）正常使用極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值。3我國(guó)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是多少年?超過(guò)這個(gè)年限的結(jié)構(gòu)是否不能再使用了?設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期——考慮持久設(shè)計(jì)狀況下各項(xiàng)基本變量與時(shí)間關(guān)系所采用的基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)。結(jié)構(gòu)的使用年限超過(guò)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期時(shí)，表明它的失效概率可能會(huì)增大，不能保證其目標(biāo)可靠指標(biāo)，但不等于結(jié)構(gòu)喪失所有要求功能甚至報(bào)廢，通常使用壽命大于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。4何謂概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法?為什么規(guī)范采用的方法稱近似概率設(shè)計(jì)方法?能完成預(yù)定的各項(xiàng)功能時(shí)，結(jié)構(gòu)處于有效狀態(tài)；反之，則處于失效狀態(tài)，有效狀態(tài)和失效狀態(tài)的分界，稱為極限狀態(tài)6荷載的分類怎樣?一、永久荷載（恒荷載）：在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)的荷載。例如結(jié)構(gòu)自重、土壓力等。

注：自重是指材料自身重量產(chǎn)生的荷載（重力）。

二、可變荷載（活荷載）：在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)時(shí)間變化，且其變化與平均值相比不可忽略不計(jì)的荷載。例如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等。

三、偶然荷載：在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間較短的荷載。例如爆炸力、撞擊力等。8截面承載力計(jì)算的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式是什么?結(jié)構(gòu)的可靠度和安全等級(jí)在表達(dá)式中是怎樣體現(xiàn)的?據(jù)荷載規(guī)范的要求，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)荷載效應(yīng)的基本組合或偶然組合進(jìn)行，其一般表達(dá)式為γ0S≤R（7-1）式中γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；S——結(jié)構(gòu)效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計(jì)值，應(yīng)按各有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定確定。安全等級(jí)：建筑物的重要程度、破壞時(shí)可能產(chǎn)生的后果嚴(yán)重與否，為三個(gè)安全等級(jí)。結(jié)構(gòu)的可靠性——結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力。結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。9怎樣確定鋼筋抗拉強(qiáng)度和混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值?1.鋼筋在受到外力作用下會(huì)產(chǎn)生變形，變形過(guò)程分為彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和頸縮階段。在屈服階段之前，如果卸去外力，還可以恢復(fù)到以前狀態(tài)（物理變化），標(biāo)準(zhǔn)值說(shuō)的就是下屈服值（例：HRB335鋼筋屈服點(diǎn)為335Mpa?？估瓘?qiáng)度為最大力強(qiáng)度，即為455Mpa.）一般設(shè)計(jì)時(shí)都采用屈服強(qiáng)度為設(shè)計(jì)值，所以設(shè)計(jì)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度，就是考慮到鋼筋在收到外力作用下的變形，（即：在達(dá)到屈服強(qiáng)度還可以回復(fù)原來(lái)狀態(tài)）。2..混凝土的抗壓強(qiáng)度，是指其標(biāo)準(zhǔn)試件在壓力作用下直到破壞時(shí)單位面積所能承受的最大壓力?；炷两Y(jié)構(gòu)構(gòu)件常以抗壓強(qiáng)度為主要設(shè)計(jì)依據(jù)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》(GBJ81—1985)制作150mm×150mm×150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件(溫度20°C±3℃，相對(duì)濕度90％以上)下，養(yǎng)護(hù)到28d齡期，所測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值為混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度(簡(jiǎn)稱立方體抗壓強(qiáng)度)，以fcu表示采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)定其強(qiáng)度是為了使混凝土的質(zhì)量有對(duì)比性，它是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、混凝土配合比設(shè)計(jì)和質(zhì)量評(píng)定的重要數(shù)據(jù)。第二章鋼筋混凝土材料的力學(xué)性能6鋼筋的含碳量越高強(qiáng)度越高,但和降低7鋼筋經(jīng)冷加工后,其機(jī)械性能有什么變化?答：1.在常溫下對(duì)軟鋼進(jìn)行冷拉，使鋼筋的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而提高鋼筋的強(qiáng)度，但其塑性有所降低，2.冷拉是在常溫下，將鋼筋拉伸至超過(guò)其屈服強(qiáng)度的某一應(yīng)力值，然后卸荷至零，使其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而提高其強(qiáng)度的方法。（3）快硬、早強(qiáng)。這樣可以盡早地施加預(yù)應(yīng)力，以提高臺(tái)座、模具的周轉(zhuǎn)率，加快施工進(jìn)度，降低間接費(fèi)用。第三章受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算1適筋梁正截面受力過(guò)程可劃分為幾個(gè)階段?各階段主要特點(diǎn)是什么?答：適筋梁正截面受力過(guò)種可劃分為二個(gè)階段。第一階段為2鋼筋混凝土梁正截面有幾種破壞形式?各有何特點(diǎn)?答：鋼筋混凝土梁正截面破壞可劃分為三個(gè)階段。第一階段為彈性工作階段，彈性工作階段從開始加載至梁受拉區(qū)即將出現(xiàn)第一條裂縫的整個(gè)受力過(guò)程稱為第一階段，加荷初期，由于荷載很小，純彎段載面彎矩很小，因而載面上的應(yīng)力也就很小，這時(shí)混凝土處于彈性工作階段，梁正截面上各點(diǎn)的應(yīng)力與應(yīng)變成正比，各點(diǎn)的應(yīng)變與其中和軸的距離成線性比例關(guān)系，受壓區(qū)與受拉區(qū)邊緣混凝土應(yīng)力圖形均為三角形，受拉區(qū)的拉力由混凝土和鋼筋共同承擔(dān)。隨著荷載的增加，當(dāng)受拉區(qū)邊緣混凝土應(yīng)力接近其抗拉強(qiáng)時(shí)，受拉區(qū)邊緣混凝土表現(xiàn)出塑性應(yīng)形特點(diǎn)，其應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)較應(yīng)力增長(zhǎng)為快，受拉區(qū)應(yīng)力圖呈曲線變化，而受壓區(qū)混凝土仍處于彈性工作階段，壓應(yīng)力圖形仍為三角形。第二階段為帶裂縫工作階段。從梁受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)第一條裂縫開始，到梁受拉區(qū)鋼筋即將屈服的整個(gè)受力過(guò)程稱為第二階段。梁的受拉區(qū)一旦出現(xiàn)裂縫，裂縫即有一定的寬度和長(zhǎng)度，裂縫截面處已開裂的混凝土不再承受拉力，其拉力由鋼筋承擔(dān)，因此鋼筋應(yīng)力較開裂前會(huì)突然增大，開裂截面處中和軸也隨之上移，中和軸附近受拉區(qū)未開裂的混凝土仍能承受部分拉力。隨著荷載的繼續(xù)增加，梁受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力隨之增加，梁受拉區(qū)的裂縫數(shù)量不斷增多，裂縫的寬度繼續(xù)增大并向上發(fā)展，使中和軸上移，混凝土受壓區(qū)高度減小，壓應(yīng)力增加，受壓區(qū)混凝土塑性變形增加，壓應(yīng)力圖形呈曲線變化。但各點(diǎn)的平均應(yīng)變與其中軸的距離仍呈線性比例關(guān)系。第三階段為破壞階段。當(dāng)鋼筋屈服后，應(yīng)力保持不變，而應(yīng)變急劇增加，中和軸迅速上移，壓區(qū)高度減小，受壓區(qū)混凝土的應(yīng)變隨之急劇增大，當(dāng)受壓區(qū)最外邊緣處混凝土的壓應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變時(shí)，混凝土被壓碎，截面發(fā)生破壞，梁達(dá)到最大承載能力時(shí)稱為第三階段。3適筋梁當(dāng)受拉鋼筋屈服后能否再增加荷載?為什么?少筋梁能否這樣?答：1.為了保證鋼筋混凝土受彎構(gòu)件配筋適當(dāng)，不出現(xiàn)超筋和少筋破壞，就必須控制截面的配筋率。為避免少筋梁破壞，必須確定最小配筋率；為避免超筋梁破壞，必須確定受壓區(qū)高度界限系數(shù)。因?yàn)槌盍旱钠茐氖峭蝗坏模茐那皼]有明顯預(yù)兆，這種破壞稱為脆性破壞；如果配筋過(guò)少（少筋梁），所以只要受拉區(qū)混凝土一開裂，鋼筋就會(huì)隨之達(dá)到屈服強(qiáng)度，構(gòu)件將發(fā)生很寬的裂縫和很大的變形，最終因鋼筋被拉斷而破壞，這也是一種脆性破壞，破壞前沒有明顯預(yù)兆，工程中不得采用少筋梁。7影響適筋和超筋破壞界限的最主要因素則主要是。8單筋矩形截面受彎承載力計(jì)算的適用條件是什么?試說(shuō)明原因。答：?jiǎn)谓罹匦谓孛媸軓澇休d力計(jì)算的適用條件是以適筋梁Ⅲa階段為依據(jù)的，因?yàn)殇摻钋?，?yīng)力保持不變而應(yīng)變急劇增加，中和軸迅速上移，壓區(qū)高度減小，受壓區(qū)混凝土的應(yīng)變隨之急劇增大。當(dāng)受壓區(qū)最外邊緣處混凝土的壓變達(dá)到極限壓應(yīng)變時(shí)，混凝土被壓碎，截面發(fā)生破壞，梁達(dá)到最大承載能力。試驗(yàn)同時(shí)表明了從開始加載到構(gòu)件破壞的整個(gè)過(guò)程中，變形后仍保持平面。9什么情況下采用雙筋梁?雙筋矩形截面受彎承載力計(jì)算的適用條件是什么?試說(shuō)明原因.答：當(dāng)截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值M較大或尺寸受到使用要求的限制不能增大，同時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)又受到施工條件限制不便提高時(shí)，都可采用雙筋矩形截面梁，即在受壓區(qū)配置縱向受壓鋼筋以補(bǔ)充混凝土抗壓能力的不足，提高梁的抗彎承載力。也可以出現(xiàn)在，構(gòu)件的同一截面在不同的荷載組合下承受異號(hào)彎矩的作用，這種構(gòu)件需要在截面的頂部及底部均配置縱向受力鋼筋，因而成為雙筋截面。此外，配置一定數(shù)量的受壓鋼筋，可以改善截面的變形能力，有利于提高截面的廷性，因而抗震設(shè)計(jì)中要求框架梁必須配置一定比例的縱向受壓鋼筋。雙筋矩形截面受彎承載力計(jì)算的適用條件是防止發(fā)生超筋破壞和防止發(fā)生少筋破壞。因?yàn)殇摻钸^(guò)多，鋼筋應(yīng)力增長(zhǎng)緩慢，受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)變隨荷載的增加發(fā)展較快，當(dāng)鋼筋應(yīng)力尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)，受壓區(qū)混凝土因達(dá)到極限壓應(yīng)而破壞，破壞時(shí)梁受拉區(qū)的裂縫因受到鋼筋的抑制作用開展不大，梁的撓度亦較小，故破壞帶有一定的突然性，缺乏必要的預(yù)兆，具有脆性破壞的性質(zhì)，故工程實(shí)際中不充許采用超筋梁。而配筋率低的鋼筋梁一旦開裂，鋼筋應(yīng)力將經(jīng)過(guò)流幅進(jìn)入強(qiáng)化段（在極端情況下，鋼筋甚至可能被拉斷）而使梁破壞，少筋梁的極限承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，因此是不經(jīng)濟(jì)的；破壞缺乏必要的預(yù)兆屬于脆性破不，因而也是不安全的，故工程實(shí)際中不充許采用超筋梁。11正截面承載力計(jì)算中采用等效矩形應(yīng)力圖形,其確定原則是什么?答：在正截面承載力計(jì)算中，實(shí)際上并不需要采用精確的混凝土應(yīng)力分布圖，只要能夠確定Σc=Σcu時(shí)混凝土壓應(yīng)力合力及其作用位置就已經(jīng)足夠了，因此，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可以設(shè)想在保持壓區(qū)混凝土合力Nc的大小及其作用位置不變的條件下，用等效矩形應(yīng)力圖來(lái)代替實(shí)際的混凝土壓應(yīng)力圖形。12已知矩形梁截面尺寸bxh=250mmx500mm；；混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，鋼筋采用承受的彎矩M=150KNM,所需的受拉鋼筋的截面面積已知=416,=804,能否承受M=90KNM的彎矩14梁中常用的縱向受力鋼筋的直徑為,根數(shù)最好不少于,設(shè)計(jì)中若須用兩種不同直徑的鋼筋,鋼筋直徑相差至少.。15現(xiàn)澆板最小厚度對(duì)一般屋蓋不小于,對(duì)一般樓板不小于。16規(guī)范中規(guī)定,分布鋼筋的截面面積不應(yīng)小于受力鋼筋截面面積的,同時(shí)要求每米長(zhǎng)度內(nèi)不應(yīng)少于。第四章受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算1受彎構(gòu)件沿斜截面破壞的形態(tài)有幾種?各在什么情況下發(fā)生?應(yīng)分別如何防止?答：受彎構(gòu)件沿斜截面破壞有三種破壞形態(tài)：剪壓破壞、斜壓破壞、斜拉破壞。當(dāng)腹筋設(shè)置適當(dāng)時(shí)，隨著荷載增加，與斜裂縫相交的箍筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，剪壓混凝土被壓碎而破壞，梁破壞前有明顯預(yù)兆，屬剪壓破壞。箍筋數(shù)量過(guò)多時(shí)，箍筋應(yīng)力較小，斜裂縫發(fā)展緩慢，在箍筋應(yīng)力未達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)，斜裂縫之間的混凝土就會(huì)被壓碎而破壞。此時(shí)斜裂縫較小，破壞有脆性性質(zhì)，屬斜壓破壞。箍筋設(shè)置過(guò)少時(shí)，斜裂縫一旦出現(xiàn)，與裂縫相交的箍筋所受的拉力就會(huì)突然增大，很快達(dá)到屈服強(qiáng)度，箍筋不能再抑制斜裂縫的開展，梁發(fā)生無(wú)明顯預(yù)兆的突然破壞，稱為斜拉破壞。剪壓破壞可以通過(guò)提高混凝土的抗壓強(qiáng)度等級(jí)和加大梁的截面尺寸來(lái)防止破壞，斜壓破壞和斜拉破壞可以通過(guò)最小配箍率來(lái)防止。7計(jì)算斜截面受剪承載力時(shí),其位置應(yīng)取在哪些部位?答：當(dāng)計(jì)算第一排（對(duì)支座而言）彎起鋼筋時(shí)，取支座邊緣處的剪力值，計(jì)算以后的每一排彎起鋼筋時(shí)，取前一排變起鋼筋彎起點(diǎn)外的剪力值。8條件相同的無(wú)腹筋梁,受剪承載力的大小為(斜壓破壞,斜拉破壞,剪壓破壞)。9薄腹梁的截面限制條件較嚴(yán)格,因?yàn)椤?0對(duì)無(wú)腹筋梁,剪跨比越大,受剪承載力(越低,越高)12界限受壓高度系數(shù)與混凝土的等級(jí)(有關(guān),無(wú)關(guān))13為了保證斜截面的受彎承載力,彎起鋼筋的彎起點(diǎn)應(yīng)在該鋼筋充分利用點(diǎn)以外大于或等于。17一鋼筋混凝土矩形截面梁.跨度4,界面尺寸bxh=200mmx6第五章偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算1鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件正截面的破壞形態(tài)有哪幾種?其特征是什么?破壞形態(tài)與哪些因素有關(guān)?答：筋混凝土偏心受壓構(gòu)件正截面的破壞形態(tài)可分為兩類：大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞。1.當(dāng)偏心距較大且受拉鋼筋配置不太多進(jìn)發(fā)生大偏心受壓破壞，在偏心壓力N的作用下，離壓力較遠(yuǎn)的一側(cè)的截面受拉，離壓力較近的一側(cè)的截面受壓，隨著壓力N的增加，首先在混凝土受拉區(qū)出現(xiàn)橫向裂縫，裂縫不斷發(fā)展和加寬，裂縫截面處拉力完全由鋼筋承擔(dān)，受拉鋼盤先達(dá)到屈服，隨著荷載繼續(xù)增加，裂縫逐漸加寬并向一側(cè)延伸，受壓區(qū)高度縮小。2.當(dāng)荷載的偏心距較小或者偏心距較大但受拉鋼筋配置過(guò)多時(shí)，構(gòu)件將發(fā)生小偏心受壓破壞。發(fā)生小偏心受壓破壞的截面應(yīng)力狀態(tài)有兩種類型：一是偏心距很小，構(gòu)件全截面受壓，此時(shí)離縱向壓力N較近一側(cè)的混凝土壓應(yīng)力較大，離縱向壓力N較遠(yuǎn)一側(cè)的混凝土壓應(yīng)力小，.二是偏心距較小或者偏心距較大但受拉鋼筋配置過(guò)多時(shí)，截面處于大部分受壓而小部分受拉的狀態(tài)。這兩種小偏心受壓破壞的共同特征是，構(gòu)件破壞都是由受壓區(qū)混凝土壓碎引起的，離縱向壓力較近一側(cè)的受壓鋼筋達(dá)到屈服，離縱向壓力較遠(yuǎn)一側(cè)的鋼筋無(wú)論是受壓還是受拉，均沒有過(guò)到屈服。構(gòu)件破壞前沒有明顯預(yù)兆，屬于脆性破壞，并且混凝土強(qiáng)度越高，破壞越突然。由于這種破壞是從受壓區(qū)開始的，故又稱為“受壓破壞?！?偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算采用的基本假定是什么?兩種破壞形態(tài)的判別條件是什么?答：偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的基本假定：1.截面應(yīng)變保持平面，2不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度，3.混凝土的極限壓應(yīng)變?chǔ)與u=0.0033，4.混凝土的應(yīng)力圖形為矩形，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度為a1fco.當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)C50時(shí)，a1取1.0，當(dāng)混凝土