结构设计原理计算题.pdf

1．混凝土强度的基本代表值有哪些？混凝土立方体强度是如何确定的 立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗拉强度。立方体抗压强度：边长为150mm 的立方体标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95％以上的潮湿空气中 养护28d，依照标准制作方法和试验方式测得的抗压强度值。 2．简述钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪钢筋设计的基本步骤 （2）确定是否需按计算配腹筋： （3）计算剪力值的确定 （4）箍筋设计 （5）弯起钢筋设计 3．简述预应力混凝土受弯构件的破坏过程包括哪几个阶段以及各阶段若干不 同的受力过程。 答：施工阶段：（1）预加应力阶段，此阶段是指从预加应力开始，至预加应力 结束(即传力锚固)为止。（2）运输安装； 使用阶段：此阶段是指桥梁建成通车后的整个使用阶段。分为如下几个受力状 态 （根据构件受力后可能出现的特征状态）：消压、开裂、带裂缝工作； 破坏阶段：预应力混凝土受弯构件在破坏时预加应力损失殆尽，故其应力状态 和普通钢筋混凝土构件相类似，其计算方法也基本相同。 4．混凝土强度的基本代表值有哪些？混凝土立方体强度是如何确定的? 答：平截面、弹性体、不考虑受拉区混凝土承受拉应力 5．简述钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪钢筋设计的基本步骤。 答：斜截面剪压破坏形式基础上，计算公式的上限值用于控制截面最小尺寸， 防止出现斜压破坏、防止梁特别是薄腹梁在使用阶段斜裂缝开展过大；下限值 来检查是否要按照计算配置箍筋，防止出现斜压破坏。 6．简述预应力混凝土受弯构件的破坏过程包括哪几个阶段以及各阶段若干不 同的受力过程。 答：施工阶段：（1）预加应力阶段，此阶段是指从预加应力开始，至预加应力 结束(即传力锚固)为止。（2）运输安装； 使用阶段：此阶段是指桥梁建成通车后的整个使用阶段。分为如下几个受力状 态 （根据构件受力后可能出现的特征状态）：消压、开裂、带裂缝工作； 破坏阶段：预应力混凝土受弯构件在破坏时预加应力损失殆尽，故其应力状态 和普通钢筋混凝土构件相类似，其计算方法也基本相同。 7.简述先张法的施工工序及其特点？ 答：先张法：是先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。 施工工序： （1）固定台座,穿上预应力筋; （2）用千斤顶张拉钢筋,用夹具将预应力筋固定; （3）浇注混凝土,养护(特定的养护),缩短施工周期; （4）混凝土达到一定强度(75%以上设计强度)切断钢筋或放松钢筋,通过 钢筋和混凝土之间的粘结力,对混凝土产生挤压力。 特点： 靠钢筋和混凝土之间的粘结力来传递和保持预应力。 8.简述后张法的施工工序及其特点？ 答：后张法：先浇筑砼，预留孔道，后张拉钢筋。 施工工序： （1） 浇筑砼构件，并预留孔道 （2） 清孔并张拉预应力钢筋 （3） 用锚具锚固张拉后的预应力的钢筋 特点：是通过锚具来传递压应力 9.截面尺寸及纵筋配置相同的螺旋箍筋柱为什么可以获得比普通箍筋柱更大 的承载力和延性？ （为什么说螺旋箍筋柱的承载能力比普通箍筋柱高？它的破坏过程是怎么 的？若长细比L。/b14，L。/12时，应如何计算？为什么？） 答：当螺旋箍筋柱承受柱承受轴心压力时，螺旋箍筋犹如环筒一样，阻止核心 内砼的横向变形，使砼三向受压，从而提高了核心部分砼的轴心抗压强度，当 纵向压力达到某一数值后，柱外砼开始剥落，直到螺旋箍筋的应力达到屈服后， 就不能再防止核心内砼的横向变形，这时砼便被压碎而破坏。 当L。/b14，L。/2r12时，因螺旋箍筋只能提高砼的抗压强度，而不能增 强柱的稳定性，故在考虑纵向弯曲后，按普通箍筋柱计算。 10预应力砼结构与普通钢筋砼结构相比有何优越性？ 答：①预应力砼结构提高了构件的抗裂度，结构刚度大，总饶度小。普通钢筋 砼结构需要带裂缝工作，因而降低了构件的刚度。预应力砼构件因预加了应力， 大大推迟了裂缝的出现，提高了构件的刚度和耐久性。②可节省材料和减轻自 重，可建大跨度承重结构，普通钢筋砼结构因受裂缝限制，无法发挥高强材料 的作用。预应力砼必须采用高强材料，从而减少了钢筋用量和节省了砼，降低 了结构自重。③可减小梁的竖向剪力和主拉应力。④结构质量安全可靠。 11.某些情况下，钢筋砼受弯构件为什么要进行变形和裂缝宽度的计算？ 答：如果构件变形过大，将会影响构件的正常使用。例如：桥面铺装的过大变 形将引起车辆的颠簸和冲击。如果构件出现的裂缝过大，空气和水分将从裂缝 渗入，砼中的钢筋会从裂缝处开始锈蚀，这样会削弱钢筋的受力面积，而且会 因生锈引起钢筋体积的膨胀，导致保护层剥落，影响构件的使用寿命。所以要 进行变形与裂缝的计算