结构设计原理复习重点.

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结构设计原理 期末复习

结构设计原理   期末复习

1.试述钢筋混凝土梁内钢筋的种类、作用答:(1)纵向受力钢筋:承受拉力或压力.(2)箍筋:箍筋除了帮助混凝土抗剪外,在构造上起着固定纵向钢筋位置的作用,并与纵向钢筋、架立钢筋等组成钢筋骨架。

(3)弯起钢筋:抗剪。

(4)架立钢筋:架立箍筋、固定箍筋的位置,形成钢筋骨架。

(5)水平纵向钢筋:主要是在梁侧面发生裂缝后,减小混凝土裂缝宽度。

(其中纵向钢筋、箍筋、架立钢筋、水平纵向钢筋具有抗扭作用.)2.钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形态有哪些?有何特征?答:(1)适筋梁破坏的特点是当荷载增加到一定程度后,受拉钢筋首先屈服,然后受压混凝土被压碎,属塑性破坏。

(2)少筋梁破坏的特点是裂缝一旦出现,即很快形成临界斜裂缝,并迅速延伸至梁顶使混凝土裂通,梁被拉断而破坏,属脆性破坏。

(3)超筋梁破话的特点是随着荷载的增加,受压混凝土首先被压碎,受拉钢筋未屈服,属脆性破坏。

3。

钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段?每个阶段受力主要特点是什么?答:钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为三个阶段:(1) 第Ⅰ阶段:整体工作阶段:梁混凝土全截面工作,混凝土的压应力都基本程三角形分布。

纵向钢筋承受拉应力。

混凝土处于弹性工作阶段,即应力与应变成正比。

第Ⅰ阶段末:混凝土的压应力基本上仍是三角形分布。

受拉边缘混凝土的拉应变临近抗拉极限应变,拉应力达到混凝土抗拉强度,表示裂缝即将出现。

(2) 第Ⅱ阶段:荷载作用弯矩达到开裂弯矩后,在梁混凝土抗压强度最弱界面上出现了第一批裂缝。

这时,在有裂缝的截面上,拉区混凝土推出工作,把它原承担的拉力转给了钢筋,发生了明显的应力重分布.钢筋的拉应力随荷载的增加而增加;混凝土的压应力不再是三角形分布,而形成微曲的曲线形,中性轴位置向上升高.第Ⅱ阶段末:钢筋拉应变达到屈服时的应变值,钢筋屈服。

(3) 第Ⅲ阶段:钢筋的拉应变增加很快,但钢筋的拉应力一般维持在屈服强度不变(对具有明显流幅的钢筋)。

结构设计原理知识点

结构设计原理知识点

第一章 钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能1.混凝土立方体抗压强度cu f :(基本强度指标)以边长150mm 立方体试件,按标准方法制作养护28d ,标准试验方法(不涂润滑剂,全截面受压,加载速度0.15~0.25MPa/s )测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度cu f 。

影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。

尺寸效应关系: cu f (150)=0.95cu f (100)cu f (150)=1.05cu f (200)2.混凝土弹性模量和变形模量。

①原点弹性模量:在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线,该切线曲率即为原点弹性模量。

表示为:E '=σ/ε=tan α0②变形模量:连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线,K 点混凝土应力为σc (=0.5c f ),该割线(OK )的斜率即为变形模量,也称割线模量或弹塑性模量。

E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。

③切线模量:混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线,该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε3 . 徐变变形:在应力长期不变的作用下,混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。

影响徐变的因素:a. 内在因素,包括混凝土组成、龄期,龄期越早,徐变越大;b. 环境条件,指养护和使用时的温度、湿度,温度越高,湿度越低,徐变越大;c. 应力条件,压应力σ﹤0.5c f ,徐变与应力呈线性关系;当压应力σ介于(0.5~0.8)c f 之间,徐变增长比应力快;当压应力σ﹥0.8c f 时,混凝土的非线性徐变不收敛。

徐变对结构的影响:a.使结构变形增加;b.静定结构会使截面中产生应力重分布;c.超静定结构引起赘余力;d.在预应力混凝土结构中产生预应力损失。

4.收缩变形:在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。

结构设计原理(总复习)

结构设计原理(总复习)

第1章1、钢筋和混凝土两种材料为何能有效地结合在一起共同工作?(1)混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。

(2)钢筋和混凝土的温度膨胀系数也较为接近,当温度变化时,钢筋和混凝土之间不致产生较大的相对变形而破坏两者之间的粘结。

(3)质量良好的混凝土,可以保护钢筋免遭锈蚀,保证钢筋与混凝土之间的共同作用。

2、什么叫混凝土立方体抗压强度?我国国家标准规定的试验条件是什么?混凝土的立方抗压强度是按规定的标准试件和标准试验方法得到的混凝土强度基本代表值。

以每边边长为150mm的立方体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d。

3、混凝土的单轴向强度指标有哪些?(即混凝土的基本强度指标)1)混凝土立方体抗压强度2)混凝土轴心抗压强度3)混凝土抗拉强度4、混凝土的徐变?影响因素?在荷载的长期作用条件下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间持续增长,这种现象称为混凝土的徐变。

混凝土徐变的主要原因是在荷载长期作用下,混凝土凝胶体中的水分逐渐压出,水泥石逐渐发生粘性流动,微细孔隙逐渐闭合,结晶体内部逐渐滑动,微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合成果。

5、混凝土的收缩在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象称为混凝土收缩。

6、钢筋的屈服强度一般以屈服下限为依据,称为屈服强度。

第2章1、工程结构在设计使用年限内的功能要求?、(1)安全性;(2)适用性;(3)耐久性2、结构可靠性;结构可靠度结构的可靠性是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力,而把度量结构可靠性的数量指标称为可靠度。

结构的可靠度是对结构可靠性的定量描述,结构可靠度的定义是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。

3、结构出现哪些状态即认为超过了承载能力极限状态?(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡。

结构设计原理的知识点总结

结构设计原理的知识点总结

结构设计原理的知识点总结结构设计是指在工程建筑、机械设计等领域中,根据特定的要求和目标,通过合理的构思和设计,确定结构体系、材料和尺寸等相关参数,以满足工程的强度、刚度和稳定性等要求。

在结构设计过程中,有一些重要的原理需要掌握和遵循。

本文将对结构设计原理的一些关键知识点进行总结。

以下是结构设计原理的一些重要考虑点:1. 强度原理:强度原理是结构设计中最基本的原理之一,它要求结构在承受外部荷载时能够保持稳定。

常见的强度原理包括材料的强度和断裂性质、构件的受压、受拉和受弯承载能力等。

2. 刚度原理:刚度原理要求结构在受到外部荷载时保持稳定,不发生过度变形。

刚度原理的关键考虑点包括结构的整体刚度和各构件之间的刚度协调等。

3. 稳定性原理:稳定性原理要求结构在承受外部荷载时能够保持平衡和稳定,不发生失稳。

常见的稳定性原理包括结构的整体稳定性、构件的局部稳定性和结构的抗侧扭稳定性等。

4. 材料选择原理:材料选择原理是指在结构设计中选择合适的材料以满足设计要求。

其中考虑的主要因素包括材料的强度、刚度、耐久性、可加工性以及经济性等。

5. 结构组成原理:结构组成原理要求将结构划分为合适的构件,通过构件之间的连接和组合实现结构的整体性能。

结构组成原理涉及到构件的形状、尺寸和连接方式等方面。

6. 可靠性原理:可靠性原理要求结构在设计寿命内能够满足要求的安全性能。

可靠性原理考虑到结构设计中的不确定性因素,如荷载的变化、材料的失效和施工误差等。

7. 施工可行性原理:施工可行性原理要求结构设计考虑到施工过程中的可行性和经济性,并避免施工过程中出现困难或不必要的浪费。

施工可行性原理涉及到结构的施工过程、工艺流程和施工周期等方面。

结构设计原理的总结是结构设计中十分重要的一部分,只有正确应用这些原理,才能够设计出安全可靠、经济合理的结构。

因此,在结构设计的过程中,必须深入学习和理解这些原理,并灵活运用到实际设计中。

同时,不断学习和更新结构设计原理,跟随技术的发展和变化,才能不断提高自身的设计水平。

结构设计原理复习重点

结构设计原理复习重点

第一章1.钢筋混凝土梁比素混凝土梁,有哪些改善?(1)钢筋混凝土梁充分利用了钢筋和混凝土各自的材料特点,使二者结合,共同工作。

(2)提高构件的承载能力(3)改善构件的受力性能2.钢筋和混凝土共同工作机理?(1)钢筋和混凝土之间有着良好的粘结力,在荷载作用下能很好的共同变形。

(2)钢筋和混凝土的线膨胀系数接近,当温度改变时,两者变形接近,不会产生较大的相对变形而破坏二者之间的粘结。

(3)混凝土作为保护层,保护钢筋不发生锈蚀。

3.钢筋混凝土结构的优点?(1)钢筋被混凝土包裹不致锈蚀,有较好的耐久性。

(2)充分发挥了混凝土和钢筋两种材料的特点,形成的构件有较大的承载力和刚度。

(3)可模性好,可以根据需要浇筑成各种结构形状和尺寸的结构。

(4)所用原材料大部分为砂石,便于就地取材。

(5)现浇钢筋混凝土结构整体性较好,设计合理时有良好的抗震、抗爆和抗振动性能。

(6)耐火性较好,钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。

4.钢筋混凝土结构的缺点?(1)自重大,使得结构很大一部分承载力消耗在承受自重上。

(2)抗裂性能较差,往往是带缝工作。

(3)施工受气候条件影响较大。

(4)检测、加固、拆除比较困难。

5.混凝土强度的3个指标(基本代表值)?(1)混凝土立方体抗压强度fcu: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。

(立方体抗压强度标准值fcuk,具有95%的强度保证率,是混凝土强度等级分级的根据。

)(2)混凝土轴心抗压强度fc(棱柱体抗压强度):以150mm×150mm×300mm的标准试件,按照与立方体试件相同条件和试验方法,所得棱柱体抗压强度值称为混凝土轴心抗压强度。

(3)混凝土轴心抗拉强度ft:通过劈裂试验测定混凝土劈裂抗拉强度fts,再乘换算系数0.9,得到混凝土轴心抗拉强度。

《结构设计原理》复习资料

《结构设计原理》复习资料

《结构设计原理》复习资料第二篇 预应力混凝土结构第十二章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料一、学习重点预应力混凝土能够有效、合理地利用高强度材料,减小截面尺寸,减轻了结构自重,从而可大大提高结构的抗裂性、刚度、耐久性,从本质上改善了钢筋混凝土结构,使混凝土结构得到广泛的应用。

施加预应力的方法主要有先张法和后张法。

施工工艺不同,建立预应力的方法也就不同。

先张法主要是靠粘结力传递并保持预加应力的。

预应力混凝土结构中,预压应力的大小主要取决于钢筋的张拉应力。

要能有效地建立预应力,则必须采用高强度钢材和较高等级的混凝土。

二、复习题(一)填空题1、钢筋混凝土结构在使用中存在如下两个问题: 需要带裂缝工作 和 无法充分利用高强材料的强度 。

2、将配筋混凝土按预加应力的大小可划分为如下四级: 全预应力 、 有限预应力 、 部分预应力 和 普通钢筋混凝土结构 。

3、预加应力的主要方法有 先张法 和 后张法 。

4、后张法主要是靠 工作锚具 来传递和保持预加应力的;先张法则主要是靠 粘结力 来传递并保持预加应力的。

5、锚具的型式繁多,按其传力锚固的受力原理,可分为: 依靠摩阻力锚固的锚具 、 依靠承压锚固的锚具 和 依靠粘结力锚固的锚具 。

6、夹片锚具体系主要作为锚固 钢绞线筋束 之用。

7、国内桥梁构件预留孔道所用的制孔器主要有两种: 抽拔橡胶管 和 螺旋金属波纹管 。

8、预应力混凝土结构的混凝土,不仅要求高强度,而且还要求能 快硬 、 早强 ,以便能及早施加预应力,加快施工进度,提高设备、模板等利用率。

9、影响混凝土徐变值大小的主要因素有 荷载集度 、 持荷时间 、 混凝土的品质 与 加载龄期 以及 构件尺寸 和 工作环境 等。

10、国内常用的预应力筋有: 冷拉热轧钢筋 、 热处理钢筋 、 高强度钢丝 、 钢绞线 、 冷拔低碳钢丝 。

(二)名词解释1、预应力混凝土────所谓预应力混凝土,就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。

自考06287结构设计原理-重点复习资料

自考06287结构设计原理-重点复习资料

结构设计原理(二)(06287)1构造物结构的构件有哪些基本构件?(P1)答:桥、涵洞、隧道、挡土墙2钢筋混凝土梁的承载能力是什么?(P8)答:混凝土的抗压、抗拉3钢筋的作用是什么?(P9)混凝土的强度指标有哪些?(P9)答:钢筋的作用是代替混凝土受拉(受拉区混凝土出现裂缝后)或协助混凝土受压。

抗拉强度、抗压强度、抗弯强度4混凝土的变形有哪两类?(P13)答:一类是在荷载作用下的受力变形,如:单调短期加载的变形、荷载长期作用下的变形、以及多次重复加载的变形;另一类与受力无关,称为体积变形,如混凝土收缩以及温度变化引起的变形。

5完整的混凝土轴心受压应力——应变曲线有哪三个阶段?(P14)答:上升段、下降段、收敛段6热轧钢筋分为哪两种?(P19)答:光圆钢筋和带勒钢筋7钢筋的牌号是什么?钢筋的牌号包括哪些种类?(P20)答:钢筋的牌号是根据钢筋屈服强度标准、制造成型方式及种类等规定加以分类的代号。

8热轧钢筋需要经过哪四个阶段?(P21)答:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段9热轧钢筋的塑性性能有哪两种指标?(P22)答:伸长率和冷弯性能10什么是混凝土立方体抗压强度?(P26)什么叫混凝土的徐变?(P27)答:GB50107《混凝土强度检验评定标准》规定:立方体抗压强度标准值系指对按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件,在28天龄期,用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值。

混凝土的徐变——在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的的情况下,混凝土的应变随时间持续增长。

11结构的可靠度是什么?规定的设计使用年限是什么?(P31)答:结构可靠性是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力,而把度量结构可靠性的数量指标称为可靠度。

设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按照预定目标使用的年限。

12什么是承载能力极限状态?(P32)当整个结构或结构的一部分超过某一特定而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态。

结构设计原理复习资料

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结构设计原理复习资料结构设计原理复习资料结构设计原理是建筑学习中的重要内容之一,它涉及到建筑物的稳定性、强度、刚度等方面的问题。

在建筑设计中,结构设计是至关重要的一环,它直接关系到建筑物的安全性和使用寿命。

本文将从结构设计原理的基本概念、材料力学、结构分析等方面进行复习。

一、结构设计原理的基本概念结构设计原理是指建筑物在承受外力作用下,通过合理的结构形式和材料选择,使建筑物能够保持稳定的力学平衡状态,并满足使用要求的一系列理论和方法。

在结构设计中,需要考虑建筑物的受力特点、荷载特点、材料特性等因素,以确定合理的结构形式和尺寸。

二、材料力学材料力学是结构设计的基础,它研究材料在受力作用下的力学性能。

常见的材料力学包括静力学、弹性力学和塑性力学等。

在结构设计中,需要根据材料的力学性能,选择合适的材料,并进行材料强度计算,以保证结构的安全性。

三、结构分析结构分析是结构设计的核心内容,它通过数学和力学的方法,对结构的受力、变形等进行计算和分析。

结构分析可以分为静力分析和动力分析两个方面。

静力分析主要研究结构在静力平衡状态下的受力情况,而动力分析则研究结构在动力荷载下的响应。

在结构分析中,常用的方法包括力法、位移法、能量法等。

力法是最常用的一种方法,它通过受力平衡方程和材料力学等基本原理,计算结构的受力情况。

位移法则是通过结构的变形情况,计算结构的受力分布。

能量法则是利用结构的势能和应变能等概念,计算结构的受力和变形。

四、结构设计的优化结构设计的优化是指在满足使用要求的前提下,通过合理的结构形式和材料选择,使结构的成本、重量等指标达到最优。

在结构设计中,需要考虑多种因素,如结构的受力特点、荷载特点、材料特性、施工工艺等,以确定最优的结构方案。

结构设计的优化可以通过数学模型和计算机仿真等方法来实现。

在数学模型中,可以建立结构的优化目标函数,并通过数学优化算法,求解最优解。

在计算机仿真中,可以利用有限元分析等方法,对结构的受力和变形进行计算和分析。

结构设计原理——复习资料

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结构设计原理——复习资料1.钢筋混凝土结构有哪些特性?答:钢筋混凝土结构能合理地利用钢筋和混凝土两种材料的特性,具有耐久、耐火、可模性好及易于就地取材等优点。

其缺点是自重大、抗裂差、施工受气候条件影响大,修补或拆除较困难。

2.钢筋与混凝土这两种力学性能不同的材料为什么能有效地结合在一起共同工作?答:钢筋和混凝土这两种力学性能不同的材料之所以能有效地结合在一起而共同工作,主要有以下原因:(1)混凝土硬化后,在混凝上和钢筋之间产生了良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够共同变形,完成其结构功能。

(2)钢筋和混凝土的温度线膨胀系数较为接近(钢筋为1.2×10—5,混凝土为1.0×10—5~1.5×10—5),因此,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。

(3)混凝土包围在钢筋的外围,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。

3.计算钢筋混凝土结构时,对于有明显流幅的钢筋如何取其设计强度,为什么?对没有明显流幅或屈服点的钢筋如何取其设计强度?答:计算钢筋混凝土结构时,对于有明显流幅的钢筋,取它的屈服强度作为设计强度的依据。

这是因为构件中钢筋的应力到达屈服强度后,将产生很大的塑性变形,这时钢筋混凝土构件将出现很大的变形和不可闭合的裂缝,以致不能使用。

对没有明显流幅或屈服点的钢筋,其比例极限大约相当于极限强度的65%。

在实用上取残余应变为0.2%时的应力(相当于极限强度的80%)作为假定的屈服点,即条件屈服点(又称协定屈服点),以σ0.2表示。

4.钢筋的塑性通常用哪两个指标来衡量,其定义如何,如何表示,有何意义?答:钢筋的塑性通常用伸长率和冷弯性能两个指标来衡量。

钢筋拉断后的伸长值与原长的比值,称为伸长率。

用δ10或δ5表示(δ10和δ5分别表示标距l 1=10d 和l 1=5d 时的伸长率,d 为钢筋直径)。

用公式表示为:%100112⨯-=l l l δ 伸长率越大,则塑性越好。

结构设计原理复习资料

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结构设计原理复习资料混凝土强度指标:立方体抗压强度、柱体轴心抗压强度、柱体轴心抗拉强度。

结构作用分:永久、可变、偶然作用。

效应组合:永久作用标准值、可变作用频遇值。

钢混工作阶段:整体工作、带裂缝工作、破坏阶段。

全梁承载能力校核:图解法弯矩包络图承载能力图结构设计三种状况:持久、短暂状况、偶然状况。

螺旋箍筋柱:纵向钢筋和螺旋箍筋。

钢混受弯构件ε>εb时需加大截面尺寸、提高混凝土标号、采用双筋截面。

预应力作用:不开裂、推迟开裂、减小裂缝宽度。

配筋混凝土构件根据预应力度分:钢筋混凝土结构、全预应力混凝土结构、部分预应力混凝土构件。

1..极限状态:整体结构或结构的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要求时,此特定状态为该功能的极限状态。

2.徐变:在长期荷载作用下,混凝土的变形将随而增加,即在不变的应力长期持续作用下,混凝土的应变随时间持续增长这种现象被叫做混凝土的徐变。

3、可靠度:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。

4、换算截面:将整个截面换算为单一材料组成的混凝土截面,将这种换算后的截面称为换算截面。

5、界限破坏:当钢筋混凝土梁的受拉区钢筋达到屈服应变而开始屈服时,受压区混凝土边缘也同时达到其极限压应变而破坏,此时被称为界限破坏。

6消压弯矩:当构件加载至某一特定荷载,其下边缘混凝土的预压应力σpc恰好被抵消为零,此时控制截面上的弯矩为消压弯矩。

7张拉控制应力:预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面面积所求得的钢筋应力值。

8、预应力度:由预加应力大小确定的消压弯矩和外荷载产生的弯矩的比值。

9、预应力混凝土概念作用:事先人为的在混凝土或钢筋混凝土中引入内部的力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度配筋混凝土。

作用:提高了结构的抗裂性使构件在使用荷载作用下,不开裂或者推迟开裂或可以减小裂缝宽度。

10.预应力损失:预应力钢筋的预应力随张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象。

结构设计原理知识点总复习

结构设计原理知识点总复习

结构设计原理知识点总复习一、力学基础力学是结构设计的基础,了解力学的基本概念对于结构设计至关重要。

这包括静力学、动力学和弹性力学等方面的知识。

静力学是研究在静止状态下物体之间相互作用力的平衡关系,动力学是研究物体在运动状态下受到的力和加速度的关系,弹性力学是研究物体在受外力作用下发生形变和位移时所产生的内力关系。

对于结构设计来说,需要熟悉力学的基本原理和公式,并能够应用于实际的结构计算中。

二、结构稳定性结构稳定性是指结构在受到外力作用下仍能保持平衡和安全的能力。

在结构设计中,需要考虑各种稳定性问题,包括整体稳定性、局部稳定性和稳定性分析等。

整体稳定性是指结构整体的稳定性,例如房屋的整体抗倾覆能力;局部稳定性是指结构各个部件的稳定性,例如柱子或梁的抗弯矩能力;稳定性分析是指通过计算和分析结构的承载能力和位移变形来评估结构的稳定性。

在结构设计中,需要采取一系列措施来保证结构的稳定性,例如增加结构的抗倾覆能力和抗弯能力,并进行合理的稳定性分析。

三、荷载分析荷载分析是指研究结构受到的各种外荷载的作用和影响。

在结构设计中,需要考虑静力荷载和动力荷载等。

静力荷载是指结构受到的恒定荷载和可变荷载的作用,恒定荷载是指不会发生明显变化的荷载,例如自重和永久荷载;可变荷载是指会有明显变化的荷载,例如雪荷载和风荷载。

动力荷载是指结构受到的地震荷载和振动荷载的作用。

在荷载分析中,需要根据规范和实际情况来确定荷载的大小和作用方式,并进行相应的计算和分析。

四、材料力学材料力学是指研究材料在受力作用下的强度和变形性能。

在结构设计中,需要研究结构所使用的材料的强度和刚度等特性,例如钢材的屈服强度和混凝土的抗压强度。

同时,还需要了解材料的应力应变关系,根据材料的力学性能来进行结构设计和材料选择。

五、结构设计原则结构设计原则是指在进行结构设计时需要遵循的一些基本原则。

这包括力学平衡原理、能量最小原理和经济性原则等。

力学平衡原理是指结构在受到外力作用下需要保持力学平衡,力的合力为零,力的和力矩为零;能量最小原理是指结构需要在满足力学平衡的前提下,通过调整结构的形状和材料的使用来使结构的能量最小化;经济性原则是指在结构设计中需要尽量减少材料和劳动力的使用,使结构的成本最低,效益最大。

《结构设计原理》复习资料

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《结构设计原理》复习资料第一篇钢筋混凝土结构第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能三、复习题(一)填空题1、在钢筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉或协助混凝土受压。

2、混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度、混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度。

3、混凝土的变形可分为两类:受力变形和体积变形。

4、钢筋混凝土结构使用的钢筋,不仅要强度高,而且要具有良好的塑性、可焊性,同时还要求与混凝土有较好的粘结性能。

5、影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多,其中主要为混凝土强度、浇筑位置、保护层厚度及钢筋净间距。

6、钢筋和混凝土这两种力学性能不同的材料能够有效地结合在一起共同工作,其主要原因是:钢筋和混凝土之间具有良好的粘结力、钢筋和混凝土的温度线膨胀系数接近和混凝土对钢筋起保护作用。

7、混凝土的变形可分为混凝土的受力变形和混凝土的体积变形。

其中混凝土的徐变属于混凝土的受力变形,混凝土的收缩和膨胀属于混凝土的体积变形。

(二)判断题1、素混凝土的承载能力是由混凝土的抗压强度控制的。

………………………………【×】2、混凝土强度愈高,应力应变曲线下降愈剧烈,延性就愈好。

………………………【×】3、线性徐变在加荷初期增长很快,一般在两年左右趋以稳定,三年左右徐变即告基本终止。

………………………………………………………………………………………………【√】4、水泥的用量愈多,水灰比较大,收缩就越小。

………………………………………【×】5、钢筋中含碳量愈高,钢筋的强度愈高,但钢筋的塑性和可焊性就愈差。

…………【√】(三)名词解释1、混凝土的立方体强度────我国《公路桥规》规定以每边边长为150mm的立方体试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28天,依照标准制作方法f表和试验方法测得的抗压极限强度值(以MPa计)作为混凝土的立方体抗压强度,用符号cu示。

结构设计原理的知识点汇总

结构设计原理的知识点汇总

结构设计原理的知识点汇总结构设计原理是建筑和工程领域中至关重要的一门学科,它关乎到建筑和工程的稳定性、安全性和可持续性。

在设计一个结构时,需要考虑建筑物或工程的用途、荷载、材料等因素,以确保其能够承受预期的力和负载。

下面将对结构设计原理的一些关键知识点进行汇总,以便更好地理解和应用这些原理。

1. 力学原理在结构设计中,力学是基础原理之一。

了解力学原理可以帮助我们理解力的作用和效应。

在结构设计中,常用的力学知识点包括: - 受力分析:通过受力分析确定各点的力的大小和方向。

- 弹性理论:弹性理论研究材料在受力下的变形和恢复规律,用于确定材料的变形和应力。

- 应力、应变和应力应变关系:应力表示材料内部的力状态,应变表示材料的形变程度,应力应变关系描述应力和应变之间的关系。

- 平衡条件:平衡条件是指结构各部分之间的力的平衡,它是设计和分析任何结构的基础。

2. 荷载荷载是指施加在结构上的外力,如重力、风载、地震力等。

荷载分为静态荷载和动态荷载。

在结构设计中,需要对荷载进行合理的估计和分析,以确保结构能够承受荷载并保持稳定。

常见的荷载类型包括:- 死载:建筑物自身的重量和附属设备的重量。

- 活载:指建筑物使用过程中产生的临时荷载,如人员、家具、机器设备等。

- 风载:风力对建筑物的作用力,需要考虑建筑物的表面积、形状和高度等因素。

- 地震力:地震对结构产生的作用力,需要根据地震参数进行分析和设计。

3. 结构材料结构材料是构成建筑物或工程的基本组成部分,不同材料具有不同的力学性能和适用范围。

在结构设计中,需要根据设计要求选择合适的材料。

常见的结构材料包括:- 钢:具有高强度和良好的延展性,适用于大跨度和高度的结构。

- 混凝土:具有良好的抗压强度和耐久性,适用于支撑和承受压力的部位。

- 木材:具有良好的吸震性能和适应性,适用于轻质结构和装饰部分。

- 砖石:具有较高的压缩强度和耐久性,适用于砌体结构和承重墙体。

4. 结构体系结构体系是指建筑物或工程中各部分之间的连接和组织方式,它直接影响到结构的稳定性和刚度。

结构设计原理重点

结构设计原理重点

三、简答题:(4×5)1. 何谓结构的极限状态,我国公路工程设计时采用哪几种极限状态,其各自的定义是什么?答:整个结构或结构的一部分超过某一特定的状态而不能满足设计规定的功能要求时,这个特定状态即为极限状态。

我国公路工程设计时采用两种极限状态:一是承载能力极限状态:结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形;二是正常使用极限状态: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。

2. 钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式?其破坏特征有何不同? 答:钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。

梁配筋适中会发生适筋破坏。

受拉钢筋首先屈服,钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长,受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变,混凝土压碎,构件破坏。

梁破坏前,挠度较大,产生较大的塑性变形,有明显的破坏预兆,属于塑性破坏。

梁配筋过多会发生超筋破坏。

破坏时压区混凝土被压坏,而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。

破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点,拉区的裂缝宽度较小,破坏是突然的,没有明显预兆,属于脆性破坏,称为超筋破坏。

梁配筋过少会发生少筋破坏。

拉区混凝土一旦开裂,受拉钢筋即达到屈服,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁即断裂,破坏很突然,无明显预兆,故属于脆性破坏。

3. 在钢筋混凝土偏心受压构件中,如何区分大、小偏心受压构件,简述其各自的破坏特征。

答:b ξξ≤时为大偏心受压构件,b ξξ>时为小偏心受压构件。

大偏心受压破坏从受拉钢筋屈服开始,破坏前有明显预兆,属于塑性破坏; 小偏心受压破坏是由最大受压区边缘混凝土达到极限压应变而应起的,破坏前无明显预兆,属于脆性破坏。

4.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用下的配筋计算?剪、扭构件承载力计算时,βt的意义是什么?上下限是多少?答:弯矩按正截面受弯构件计算,剪力、和扭矩考虑相互影响,引入剪扭构件混凝土抗扭承载力降低系数βt;按受弯构件的正截面受弯承载力计算所需的纵向钢筋截面面积,按剪、扭共同作用下的承载力计算承受剪力所需的箍筋截面面积和承受扭矩所需的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积,叠加上述二者求得的纵向钢筋和箍筋截面面积,即得最后所需的纵向钢筋截面面积并配置在相应的位置。

大一结构设计原理知识点

大一结构设计原理知识点

大一结构设计原理知识点1.结构设计原理的基础知识:大一结构设计原理的基础知识主要包括力的分析、静力平衡和材料力学等方面。

力的分析是结构设计的基础,通过力的合成、分解和平衡等方法对结构受力进行分析和计算,确定结构受力的大小和方向。

静力平衡是指结构在受力情况下保持平衡的原理,即结构受力的合力和合力矩都为零。

通过静力平衡原理,可以确定结构中力的作用点和力的大小分布情况。

材料力学是结构设计过程中必不可少的知识领域,它研究的是材料在受力情况下的应力和应变关系。

了解材料的强度、刚度和韧性等性质,对结构的设计和选择合适的材料非常重要。

2.结构设计的基本原则:大一结构设计原理的基本原则主要包括刚度、强度和稳定性等方面。

刚度是指结构在受力情况下保持不变形的能力。

结构设计时需要考虑结构的刚度,通常采用合适的截面形状、增加结构材料的截面积或增加结构的几何尺寸等方法提高结构的刚度。

强度是指结构在受力情况下能够承受的最大力或力矩。

结构设计时需要保证结构的强度,通常通过选用合适的材料、增加结构材料的数量或改变结构的形状等方法提高结构的强度。

稳定性是指结构在受力情况下保持平衡和不失稳定的能力。

结构设计时需要考虑结构的稳定性,通常通过合理配置结构的构件和增加结构的副结构等方法提高结构的稳定性。

3.结构设计的优化原则:大一结构设计原理的优化原则主要包括经济性、安全性和美观性等方面。

经济性是指在满足结构需求的前提下,尽量减少材料的使用量和成本的原则。

结构设计时需要考虑结构的经济性,通常通过合理配比材料、优化结构构件的尺寸和形状等方法实现经济性设计。

安全性是指结构在正常使用或受到额定荷载时不发生破坏或会产生危险的原则。

结构设计时需要保证结构的安全性,通常通过合理计算和选择结构的强度和稳定性等参数,确保结构在使用过程中不出现故障。

美观性是指结构的形式、尺寸和比例等方面与周围环境和其他建筑物相协调的原则。

结构设计时需要考虑结构的美观性,通常通过合理布局结构的构件和优化结构的外形等方法实现美观性设计。

结构设计原理重点复习内容

结构设计原理重点复习内容

结构设计原理重点复习内容1.复合应力状态下的混凝土强度(同时受压或一拉一压的情况) P8-92.什么叫混凝土的徐变?影响徐变有哪些主要原因?答:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象称为混凝土的徐变。

主要影响因素:(1)混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小;(2)加荷时混凝土的龄期;(3)混凝土的组成成分和配合比;(4)养护及使用条件下的温度与湿度。

3.钢筋和混泥土两者能共同工作的基础条件是什么?答:(1)混泥土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。

(2)钢筋和混泥土的温度线膨胀系数也较为接近,温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。

(3)包围在钢筋外面的混泥土,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混泥土的共同作用。

4. 什么叫极限状态?它包括的内容有哪些?我国《公路桥规》规定了哪两类结构的极限状态? P25-26答: ①极限状态当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态成为该功能的极限状态。

②承载能力极限状态和正常使用极限状态。

我国《公路桥规》采用的是近似概率极限状态设计法。

①承载能力极限状态的计算以塑性理论为基础,设计的原则是作用效应最不利组合(基本组合)的设计值必须小于或等于结构抗力设计值,即。

②正常使用状态是以结构弹性理论或弹塑性理论为基础,采用作用(或荷载)的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响,对构建的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算,并使各项计算值不超过《公路桥规》规定的各相应限值。

设计表达式为.5. 什么叫钢筋混凝土少筋梁、适筋梁和超筋梁?各自有什么样的破坏形态?答:实际配筋率小于最小配筋率的梁称为少筋梁;大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁称为适筋梁;大于最大配筋率的梁称为超筋梁。

结构设计原理复习

结构设计原理复习

结构设计原理复习结构设计原理是建筑领域中至关重要的一部分,它关乎着建筑物的稳定性、安全性以及美观性。

在本文中,我们将对结构设计原理进行复习,并深入探讨其背后的原理和应用。

一、力的平衡和作用于结构的力结构设计的首要原理是力的平衡。

建筑物承受的各种力要达到平衡,才能保证结构的稳定性。

在结构设计中,我们常常遇到的力有:重力、惯性力、支持力、拉力和压力等。

这些力的平衡是设计师在进行结构设计时需要考虑的重要因素。

二、结构的稳定性和刚度结构的稳定性一直都是建筑设计的重点。

为了保证建筑物的稳定性,设计师需要考虑结构的刚度。

刚度是指结构在受到外力作用时不产生过大变形的能力。

刚度的提高可以通过选择合适的材料和加强结构的连接方式来实现。

三、材料的选择与强度在结构设计中,材料的选择对于结构的强度和稳定性至关重要。

常见的结构材料包括钢材、混凝土和木材等。

设计师需要根据建筑物的用途和预期负荷来选择合适的材料,并合理设计结构的尺寸和截面形状,以确保结构的强度和稳定性。

四、结构的荷载和应力分析荷载是指施在结构上的外力,包括静载和动载。

在结构设计中,需要对荷载进行合理的分析和计算,以确定结构的设计荷载。

同时,设计师还需要进行应力分析,了解结构在不同荷载作用下的应力分布情况,以避免结构产生不均匀的应力分布造成的失稳或破坏。

五、结构的抗震设计抗震设计是在地震作用下确保建筑物不倒塌、不破坏的一种设计方法。

在结构设计中,需要考虑地震荷载和地震响应,选择适当的抗震设计措施来提高建筑物的抗震能力。

常见的抗震设计方法包括添加剪力墙、设立钢筋混凝土框架等。

六、结构的美学设计除了稳定性和安全性之外,结构设计也需要考虑建筑物的美学设计。

结构设计可以通过合理的形状、比例和材料选择来实现艺术性和美观性。

在现代建筑中,越来越多的设计师将结构设计的原理与建筑的美学需求相结合,打造出独具特色的建筑作品。

综上所述,结构设计原理是建筑领域中十分重要的一部分。

通过力的平衡和结构的稳定性、刚度、材料选择与强度、荷载和应力分析、抗震设计以及美学设计等原理的应用,设计师能够创建出安全、稳定且美观的建筑物。

结构设计原理考试重点

结构设计原理考试重点

结构设计原理考试重点1.预应力混凝土:事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。

2.按其预应力度分成全预应力混凝土,部分预应力混凝土和钢筋混凝土等三种结构的分类方法3.配筋混凝土构件的分类:(1)全预应力混凝土构件----在作用荷载短期效应组合下控制的正界面受拉边缘不允许出现拉应力,即λ=1;(2)部分预应力混凝土构件-----在作用荷载短期效应组合下控制的正截面受拉边缘出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝,即1>λ>0;(3)钢筋混凝土构件-----不预加应力的混凝土构件,即λ=04.预应力度:《公路桥规》将受弯构件的预应力度(λ)定义为由预加应力大小确定的消压弯矩Mo与外荷载产生的弯矩Ms的比值,即λ=Mo/Ms5.先张法:即先张拉钢筋,后浇筑构件混凝土的方法。

施工工序:先在张拉台座上,按设计规定的拉力张拉预应力钢筋,并进行临时锚固,在浇筑构件混凝土,待混凝土强度不低于强度设计值的75%后,放张,让预应力钢筋回缩,通过预应力钢筋与混凝土间的粘结作用,传递给混凝土,使混凝土获得预压应力。

这种在台座上张拉预应力筋后浇筑混凝土并通过粘结力传递而建立预加应力的混凝土构件就是先张法预应力混凝土构件。

6.后张法:先建筑构件混凝土,待混凝土结硬后,再张拉预应力钢筋并锚固的方法。

施工工序:先浇筑构件混凝土,并在其中预留孔道,待混凝土达到要求强度后,将预应力钢筋穿入预留的孔道内,将千斤顶支撑与混凝土构件端部,张拉预应力钢筋,使构件也同时受到反力压缩,待张拉到控制拉力后,即用特制的锚具将预应力钢筋锚固于混凝土构件上,是混凝土后的并保持其预压应力,最后在预留孔道内压注水泥浆,以保护预应力钢筋不致锈蚀,并使预应力钢筋与混凝土粘结成为整体。

这种在混凝土硬结后通过张拉预应力筋并锚固而建立预加应力的构件称为后张法预应力混凝土构件。

7.先张法后后张法的区别:施工工艺不同,建立预应力的方法也不同,后张法是靠工作锚具来传递和保持预加应力的,先张法则是靠粘结力来传递并保持预加应力的、8.无粘结预应力:是指无粘结预应力筋与混凝土不直接接触而处于无粘结的状态9.无粘结预应力混凝土梁:指配置的主筋为无粘结预应力钢筋的后张法预应力混凝土梁10.无粘结预应力钢筋:单根或多根高强钢丝,钢绞线或粗钢筋,经过处理,使之与周围混凝土不建立粘结力,张拉时可以沿纵向发生相对滑动的预应力钢筋。

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第一章
1.钢筋混凝土梁比素混凝土梁,有哪些改善?
(1)钢筋混凝土梁充分利用了钢筋和混凝土各自的材料特点,使二者结合,共同工作。

(2)提高构件的承载能力
(3)改善构件的受力性能
2.钢筋和混凝土共同工作机理?
(1)钢筋和混凝土之间有着良好的粘结力,在荷载作用下能很好的共同变形。

(2)钢筋和混凝土的线膨胀系数接近,当温度改变时,两者变形接近,不会产生较大的相对变形而破坏二者之间的粘结。

(3)混凝土作为保护层,保护钢筋不发生锈蚀。

3.钢筋混凝土结构的优点?
(1)钢筋被混凝土包裹不致锈蚀,有较好的耐久性。

(2)充分发挥了混凝土和钢筋两种材料的特点,形成的构件有较大的承载力和刚度。

(3)可模性好,可以根据需要浇筑成各种结构形状和尺寸的结构。

(4)所用原材料大部分为砂石,便于就地取材。

(5)现浇钢筋混凝土结构整体性较好,设计合理时有良好的抗震、抗爆和抗振动性能。

(6)耐火性较好,钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。

4.钢筋混凝土结构的缺点?
(1)自重大,使得结构很大一部分承载力消耗在承受自重上。

(2)抗裂性能较差,往往是带缝工作。

(3)施工受气候条件影响较大。

(4)检测、加固、拆除比较困难。

5.混凝土强度的3个指标(基本代表值)?
(1)混凝土立方体抗压强度fcu: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。

(立方体抗压强度标准值fcuk,具有95%的强度保证率,是混凝
土强度等级分级的根据。


(2)混凝土轴心抗压强度fc(棱柱体抗压强度):以150mm×150mm×300mm的
标准试件,按照与立方体试件相同条件和试验方法,所得棱柱体抗压强度值称为混凝土轴心抗压强度。

(3)混凝土轴心抗拉强度ft:通过劈裂试验测定混凝土劈裂抗拉强度fts,再乘换算系数
0.9,得到混凝土轴心抗拉强度。

6.徐变:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象被称为徐变。

7.减小徐变的手段?
降低水灰比,减少水泥用量;增大集料的体积比;适当提高混凝土养生的温度和湿度,使得水泥水化更充分。

8.徐变的好处与坏处?
好处:(1)有利于结构构件产生应力重分布,减少应力集中现象(2)减小大体积混凝土的温度应力
坏处:(1)引起预应力损伤(2)在长期高应力作用下会导致破坏
9.混凝土的收缩:在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象。

10:热轧钢筋的强度限值为什么取屈服强度?
热轧钢筋受拉达到屈服点后,有比较大的流幅,构件会出现很大的变形和过宽的裂缝而不能正常使用,因此以屈服强度作为钢筋强度的限值。

对于硬钢,没有明显的流幅,一般取残余应变为0.2%时对应的应力作为其强度限值,称为条件屈服强度。

11.光圆钢筋与混凝土粘结机理?
(1)钢筋与混凝土中水泥胶体的胶结力
(2)钢筋与混凝土接触面上的摩擦力
(3)钢筋粗糙表面产生的机械咬合力
12.带肋钢筋与混凝土粘结机理:钢筋表面凸起的肋纹与混凝土的机械咬合力。

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