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各有什么特點?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)計算原理1結(jié)構(gòu)的安全等級是怎樣劃分的,分為幾級?對應(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)破壞時可能產(chǎn)生的后果（危及人的生命，造成經(jīng)濟損失，產(chǎn)生社會影響等）的嚴(yán)重與否，將建筑結(jié)構(gòu)的安全等級分為三級。一級——破壞后果很嚴(yán)重、重要的建筑物；

二級——破壞后果嚴(yán)重、一般的建筑物；

三級——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)，與安全等級對應(yīng)：（1）對安全等級為一級或設(shè)計使用年限為100年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1.1；（2）對安全等級為二級或設(shè)計使用年限為50年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1.0；（3）對安全等級為三級或設(shè)計使用年限為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。整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(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)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。3我國結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準(zhǔn)期是多少年?超過這個年限的結(jié)構(gòu)是否不能再使用了?設(shè)計基準(zhǔn)期——考慮持久設(shè)計狀況下各項基本變量與時間關(guān)系所采用的基準(zhǔn)時間參數(shù)。結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計基準(zhǔn)期時，表明它的失效概率可能會增大，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廢，通常使用壽命大于設(shè)計基準(zhǔn)期。4何謂概率極限狀態(tài)設(shè)計法?為什么規(guī)范采用的方法稱近似概率設(shè)計方法?能完成預(yù)定的各項功能時，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，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計的荷載。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，其值隨時時間變化，且其變化與平均值相比不可忽略不計的荷載。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)時間較短的荷載。例如爆炸力、撞擊力等。8截面承載力計算的極限狀態(tài)設(shè)計表達式是什么?結(jié)構(gòu)的可靠度和安全等級在表達式中是怎樣體現(xiàn)的?據(jù)荷載規(guī)范的要求，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計應(yīng)根據(jù)荷載效應(yīng)的基本組合或偶然組合進行，其一般表達式為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)計值；R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計值，應(yīng)按各有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定確定。安全等級：建筑物的重要程度、破壞時可能產(chǎn)生的后果嚴(yán)重與否，為三個安全等級。結(jié)構(gòu)的可靠性——結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(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度和混凝土立方體抗壓強度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值?1.鋼筋在受到外力作用下會產(chǎn)生變形，變形過程分為彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段。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)值說的就是下屈服值（例：HRB335鋼筋屈服點為335Mpa。抗拉強度為最大力強度，即為455Mpa.）一般設(shè)計時都采用屈服強度為設(shè)計值，所以設(shè)計值遠遠小于抗拉強度，就是考慮到鋼筋在收到外力作用下的變形，（即：在達到屈服強度還可以回復(fù)原來狀態(tài)）。2..混凝土的抗壓強度，是指其標(biāo)準(zhǔn)試件在壓力作用下直到破壞時單位面積所能承受的最大壓力。混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件常以抗壓強度為主要設(shè)計依據(jù)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法》(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℃，相對濕度90％以上)下，養(yǎng)護到28d齡期，所測得的抗壓強度值為混凝土立方體試件抗壓強度(簡稱立方體抗壓強度)，以fcu表示采用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測定其強度是為了使混凝土的質(zhì)量有對比性，它是結(jié)構(gòu)設(shè)計、混凝土配合比設(shè)計和質(zhì)量評定的重要數(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度越高,但和降低7鋼筋經(jīng)冷加工后,其機械性能有什么變化?答：1.在常溫下對軟鋼進行冷拉，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，將鋼筋拉伸至超過其屈服強度的某一應(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，從而提高其強度的方法。（3）快硬、早強。這樣可以盡早地施加預(yù)應(yīng)力，以提高臺座、模具的周轉(zhuǎn)率，加快施工進度，降低間接費用。第三章受彎構(gòu)件正截面承載力計算1適筋梁正截面受力過程可劃分為幾個階段?各階段主要特點是什么?答：適筋梁正截面受力過種可劃分為二個階段。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?答：鋼筋混凝土梁正截面破壞可劃分為三個階段。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)第一條裂縫的整個受力過程稱為第一階段，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，這時混凝土處于彈性工作階段，梁正截面上各點的應(yīng)力與應(yīng)變成正比，各點的應(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)力接近其抗拉強時，受拉區(qū)邊緣混凝土表現(xiàn)出塑性應(yīng)形特點，其應(yīng)變增長較應(yīng)力增長為快，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受力過程稱為第二階段。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)變達到極限壓應(yīng)變時，混凝土被壓碎，截面發(fā)生破壞，梁達到最大承載能力時稱為第三階段。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)。因為超筋梁的破壞是突然的，破壞前沒有明顯預(yù)兆，這種破壞稱為脆性破壞；如果配筋過少（少筋梁），所以只要受拉區(qū)混凝土一開裂，鋼筋就會隨之達到屈服強度，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算的適用條件是什么?試說明原因。答：單筋矩形截面受彎承載力計算的適用條件是以適筋梁Ⅲa階段為依據(jù)的，因為鋼筋屈服后，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變達到極限壓應(yīng)變時，混凝土被壓碎，截面發(fā)生破壞，梁達到最大承載能力。試驗同時表明了從開始加載到構(gòu)件破壞的整個過程中，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算的適用條件是什么?試說明原因.答：當(dāng)截面承受的彎矩設(shè)計值M較大或尺寸受到使用要求的限制不能增大，同時混凝土強度等級又受到施工條件限制不便提高時，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。因為鋼筋過多，鋼筋應(yīng)力增長緩慢，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)力尚未達到屈服強度時，受壓區(qū)混凝土因達到極限壓應(yīng)而破壞，破壞時梁受拉區(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)過流幅進入強化段（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度，因此是不經(jīng)濟的；破壞缺乏必要的預(yù)兆屬于脆性破不，因而也是不安全的，故工程實際中不充許采用超筋梁。11正截面承載力計算中采用等效矩形應(yīng)力圖形,其確定原則是什么?答：在正截面承載力計算中，實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，為了簡化計算，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)力圖來代替實際的混凝土壓應(yīng)力圖形。12已知矩形梁截面尺寸bxh=250mmx500mm；；混凝土強度等級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)澆板最小厚度對一般屋蓋不小于,對一般樓板不小于。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,同時要求每米長度內(nèi)不應(yīng)少于。第四章受彎構(gòu)件斜截面承載力計算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，隨著荷載增加，與斜裂縫相交的箍筋應(yīng)力達到屈服強度，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)量過多時，箍筋應(yīng)力較小，斜裂縫發(fā)展緩慢，在箍筋應(yīng)力未達到屈服強度時，斜裂縫之間的混凝土就會被壓碎而破壞。此時斜裂縫較小，破壞有脆性性質(zhì)，屬斜壓破壞。箍筋設(shè)置過少時，斜裂縫一旦出現(xiàn)，與裂縫相交的箍筋所受的拉力就會突然增大，很快達到屈服強度，箍筋不能再抑制斜裂縫的開展，梁發(fā)生無明顯預(yù)兆的突然破壞，稱為斜拉破壞。剪壓破壞可以通過提高混凝土的抗壓強度等級和加大梁的截面尺寸來防止破壞，斜壓破壞和斜拉破壞可以通過最小配箍率來防止。7計算斜截面受剪承載力時,其位置應(yīng)取在哪些部位?答：當(dāng)計算第一排（對支座而言）彎起鋼筋時，取支座邊緣處的剪力值，計算以后的每一排彎起鋼筋時，取前一排變起鋼筋彎起點外的剪力值。8條件相同的無腹筋梁,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,因為。10對無腹筋梁,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(有關(guān),無關(guān))13為了保證斜截面的受彎承載力,彎起鋼筋的彎起點應(yīng)在該鋼筋充分利用點以外大于或等于。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多時，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多時，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)的受壓鋼筋達到屈服，離縱向壓力較遠一側(cè)的鋼筋無論是受壓還是受拉，均沒有過到屈服。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度，3.混凝土的極限壓應(yīng)變εcu=0.0033，4.混凝土的應(yīng)力圖形為矩形，其設(shè)計強度為a1fco.當(dāng)混凝土強度等級不超過C50時，a1取1.0，當(dāng)混凝土