1 绪论和2 结构试验设计原理

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《钢结构》第一章钢结构绪论

能保证塑性变形和焊接性能的钢材。使用在抗震结构构件和部位中；SN400C及SN490C具有非常好的
抗层状撕裂性能，主要使用在如箱型柱的外部板材等需要板厚方向性能（Z向性能）的构件和部位中。 SN B、C类钢材均对屈服点的上限值做出了规定，
以防构件需塑性变形耗能的部位不能进入塑性屈服；并对碳当量及磷、硫的上限予以严格限制。
③不能精确地考虑结构体系与它的构件之间的相互影响，无法在给定荷载下预测结构体系的破坏模式；④需要花费大量时间进行各构件的承载力验算，包括计算长度的计算； ⑤不便于基于计算机的分析和设计。
要克服上述问题，必须开展以整个框架结构体系为对象的二阶非弹性分析，即所谓高等分析和设计。此时，可求得在特定荷载作用下框架体系的极限承载力和失效模态，而无需对各个构件进行验算。
目前大多数国家(当然包括我国)采用计算长度法计算钢结构的稳定问题。该方法的步骤是：采用一阶分析求解结构内力，按各种荷载组合求出各杆件的最不利内力，按第一类弹性稳定问题建立结构达临界状态时的特征方程，确定各压杆的计算长度；将各杆件隔离出来，按单独的压弯构件进行稳定承载力验算，验算中考虑了弹塑性、残余应力和几何缺陷等的影响。该方法的最大特点是采用计算长度系数来考虑结构体系对被隔离出来的构件的影响，计算比较简单，对比较规则的结构也可给出较好的结果。
上述“各种作用”是指凡使结构产生内力或变形的各种原
因，如施加在结构上的集中荷载或分布荷载，以及引起结构外加变形或约束变形的原因，例如地震、地基沉降、温度变化等。
二. 结构的可靠度结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预
定功能的能力，称为结构的可靠性(reliability)。结构可靠度是对结构可靠性的定量描述，即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。对结构可靠度的要求与结构的设计基准期长短有关，设计基准期长，可靠度要求就高，反之则低。一般建筑物的设计基准期为50年

混凝土结构设计原理第五版复习重点详解

混凝土结构设计第五版复习重点第 1 章绪论1.钢筋与混凝土为什么能共同工作：（1）钢筋与混凝土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）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，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）包围在钢筋外面的混凝土，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。

1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。

荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能一、混凝土立方体抗压强度（f cu,k）：用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（20±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。

（f cu,k为确定混凝土强度等级的依据）1.强度轴心抗压强度（f c）：由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。

（f ck=0.67 f cu,k）轴心抗拉强度（f t）：相当于f cu,k的1/8～1/17, f cu,k越大，这个比值越低。

复合应力下的强度：三向受压时，可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。

双向受力时，（双向受压：一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加；双向受拉：混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样；一向受拉一向受压：混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低，混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低）受力变形：（弹性模量：通过曲线上的原点O引切线，此切线的斜率即为弹性模量。

混凝土结构设计原理---绪论及第一、二章总结

1、钢筋和混凝土为什么能结合在一起工作：①粘结力是这两种性质不同的材料能够共同工作基础，混凝土结硬后能和钢筋牢固粘结在一起，相互传递内力②线膨胀系数接近，温度变化时钢筋和混凝土不会发生粘结破坏2、钢筋混凝土结构有哪些主要优缺点：优点：合理用材，就地取材节约钢材耐久耐火可模性好整体性好，刚度大；缺点：自重大抗裂性差性质较脆费工费模3、混凝土结构对钢筋性能的要求及其达到的目的：强度高（节省钢材获得较好的经济效益）；塑性好（给人以破坏的征兆）；可焊性好（保证焊接后的接头性良好）；与混凝土的粘结锚固性能好（使钢筋的强度能够被充分利用，保证焊接后的接头性能良好）；严寒地区低温性能好4、钢筋的品种与性能HPB235级(Ⅰ级) （Hot rolled Plain S teel Bars）钢筋多为光面钢筋，多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋。

HRB335级(Ⅱ级) （Hot rolled Ribbed Steel Bars）和HRB400级(Ⅲ级)钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋以增强与混凝土的粘结，外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋。

RRB400级(Ⅳ级) （Remained heat treatment Ribbed Steel Bars）钢筋强度太高，不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋，一般冷拉后作预应力筋HRB400级和HRB335级钢筋一般用于普通混凝土结构中的受力钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。

光面钢筋的截面面积按直径计算，变形钢筋根据标称直径按圆面积计算确定。

非热轧钢筋由强度的大小来反映它的用途，较高强度的钢筋常用语预应力混凝土构件中的预应力钢筋，一般强度的钢筋用作普通混凝土的受力钢筋或构造钢筋。

5、混凝土结构内力计算和截面承载力设计的方法：最初是弹性方法来计算，20世纪30年代，截面设计方法变为按破损阶段计算法；20世纪50年代，按照极限状态设计法。

混凝土结构设计原理第1章绪论

第1章绪论教学提示：本章主要讲述了混凝土结构的一般概念，重点阐述了性质不同的两种材料(钢筋和混凝土)能够结合在一起共同工作的可能性和有效性以及混凝土结构的特点；简要地介绍了钢筋混凝土结构在工程中的应用、发展前景及《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)，并对混凝土结构课程的特点及学习方法提出了建议。

教学要求：要求学生在了解混凝土结构一般概念的基础上，深刻理解和掌握钢筋和混凝土共同工作的条件，充分认识钢筋与混凝土的优缺点，了解钢筋混凝土结构在土木工程中的应用及发展前景，做好学习本课程的准备。

1.1 混凝土结构的一般概念混凝土，一般是指由胶凝材料(水泥)，粗、细骨料(石子、砂粒)，水及其他材料，按适当比例配制，拌和并硬化而成的具有所需形体、强度和耐久性的人造石材。

也被形象地称为“砼”。

混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。

素混凝土结构是由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构，常用于路面(如图1.1所示)和一些非承重结构。

钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构(如图1.2所示)。

预应力混凝土结构是充分利用高强度材料来改善钢筋混凝土结构的抗裂性能的结构。

是由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预应力的混凝土结构(如图1.3所示)。

图1.1 素混凝土路面图1.2 钢筋混凝土梁图1.3 预应力混凝土板钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构常用作土木工程中的主要承重结构。

在多数情况下混凝土结构是指钢筋混凝土结构。

钢筋和混凝土都是土木工程中重要的建筑材料，钢筋的抗拉和抗压强度都很高，但混混凝土结构设计原理·2· ·2·凝土的抗压强度较高而抗拉强度却很低。

为了充分发挥这两种材料性能的优势，把钢筋和混凝土按照合理的组合方式有机地结合在一起共同工作，使钢筋主要承受拉力，混凝土主要承受压力，以满足工程结构的使用要求。

《混凝土结构设计原理》教学大纲

《混凝土结构设计原理》教学大纲适用专业：土木工程课程编号：课程类别：必修课课内学时：64开课学期：6一、教学大纲说明（一）课程性质与目的本课程属土木工程专业必修的专业基础课，是一门实践性很强与现行的规范、规程等相关的专业基础课。

（二）课程的基本要求通过本课程的学习，使学生掌握混凝土结构学科的基本理论和基本知识，为在校继续学习《混凝土结构设计》专业课以及毕业后在混凝土结构学科领域继续学习提供坚实的基础。

（三）本课程的重点重点讲授工程结构中常见的受弯构件、受拉构件、受压构件和受扭构件的设计计算方法。

（四）本课程与其他相关课程的关系本课程的先修课程为结构力学、荷载与结构设计方法。

二、课程内容及学时分配（一）课程内容1绪论1.1混凝土结构的基本概念1.2混凝土结构的发展与应用概况1.3混凝土结构设计原理课程的特点与学习方法2混凝土结构材料的物理力学性能2.1钢筋2.2混凝土2.3混凝土与钢筋的粘结3按近似概率理论的极限状态设计法3.1极限状态3.2按近似概率的极限状态设计法4受弯构件正截面受弯承载力4.1梁、板的一般构造4.2梁的正截面受弯承载力试验结果4.3正截面承载力计算的基本假定及其应用4.4单筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算4.5双筋矩形截面梁的正截面受弯承载力计算4.6T形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算5受弯构件的斜截面承载力5.1受弯构件斜截面承载力的一般概念5.2剪跨比及斜截面受剪的破坏形态5.3斜截面受剪破坏的机理及主要影响因素5.4斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围5.5斜截面受剪承载力计算的方法和步骤5.6保证斜截面受弯承载力的构造措施5.7梁内钢筋的构造要求6受压构件截面承载力计算6.1受压构件的一般构造6.2轴心受压构件正截面受压承载力计算6.3偏心受压构件正截面的受力过程与破坏形态6.4偏心受压构件的纵向弯曲影响6.5偏心受压构件正截面承载力的一般计算公式6.6不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力的计算6.7对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力的计算6.8对称配筋I形截面偏心受压构件正截面承载力的计算6.9正截面承载力Nu—Mu相关曲线及其应用6.10双向偏心受压构件正截面承载力的计算6.11偏心受压构件斜截面受剪承载力的计算7受拉构件的承载力7.1轴心受拉构件正截面承载力的计算7.2偏心受拉构件正截面承载力的计算7.3偏心受拉构件斜截面受剪承载力的计算8受扭构件扭曲截面的受扭承载力8.1纯扭构件的试验研究8.2矩形截面纯扭构件的扭曲截面受扭承载力计算8.3弯剪扭构件的承载力计算8.4受扭构件的配筋构造要求9钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性9.1钢筋混凝土受弯构件的挠度验算9.2钢筋混凝土构件裂缝宽度验算9.3钢筋混凝土构件的截面延性9.4混凝土结构的耐久性10预应力混凝土构件设计10.1概述10.2张拉控制应力与预应力损失10.3后张法构件端部锚固区的局部承压验算10.4预应力混凝土轴心受拉构件的计算10.5预应力混凝土受弯构件的计算10.6部分预应力混凝土及无粘结预应力混凝土结构简述10.7预应力混凝土构件的构造要求11混凝土结构按《公路桥规》的设计原理11.1半概率极限状态设计法及其在《公路桥规》中的应用11.2《公路桥规》中的主要术语与符号11.3受弯构件正截面与斜截面强度的计算11.4受压构件正截面强度计算11.5受拉构件正截面强度的计算11.6钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝与变形验算11.7预应力混凝土受弯构件的设计与计算（二）学时分配章节1234567891011试验学时2641088245564三、教材及参考书（一）教材建议教材：马芹永．混凝土结构基本原理．北京：机械工业出版社，2020（二）参考书1高等学校土木工程专业指导委员会编．高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲．北京：中国建筑工业出版社，20022混凝土结构设计规范．GB50010－2010．北京：中国建筑工业出版社，20023东南大学等．混凝土结构（第五版）．北京：中国建筑工业出版社，20124沈浦生.混凝土结构设计原理（第5版），北京：高等教育出版社，20185叶见曙.结构设计原理（第4版），北京：人民交通出版社，2018。

建筑结构试验绪论

建筑结构试验
郑州大学土木工程学院孙增寿教授
建筑结构试验
建筑结构试验
建筑结构试验
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章结构试验概论结构试验的加载设备和试验装置结构试验的数据采集和测量仪器结构试验设计结构静力试验结构动力试验结构抗震试验非破损检测技术
第一章结构试验概论
试验务
在结构物或试验对象(实物或模型)上,以仪器设备为工具,利用各种试验技术为手段,在荷载(重力,机械扰动力地震力,风力…….)或其它因素(温度, 变形沉降……)作用下,通过测试与结构工作性能有关的各种参数(变形,挠度,位移,应变,振幅,频率……),从强度(稳定),刚度,开裂性以及结构的破坏形态等各个方面来判断结构的实际工作性能,估计结构的承载能力,确定结构对使用要求的符合程度,并用于检验和发展结果的计算理论.
支座
分配梁
试验试件
垫板
支座支墩试验台座
钢筋混凝土简支梁加载装置图
（现场）
钢筋混凝土简支梁加载装置图
14.结构试验对铰支座的基本要求 1）保证结构在支座处能自由水平移动和自由转动； 2）保证结构在支座处力的传递； 3）要在支座处设置垫板； 4）滚轴的长度，一般取等于试件支承处截面宽度b； 5）滚轴的直径根据其受力大小确定。 15.荷载传递装置：杠杆、分配梁（不宜大于3层）、卧梁. 16.荷载支承装置： 1）竖向支承装置：由横梁立柱组成的反力架和试验台座组成。 2）水平荷载支承装置：反力架、反力墙（剪力墙）。
P nkp
13、惯性力加载法 1）冲击力加载：初位移加载法、初速度加载法 2）离心力加载
h2.5m 10~20cm
14.其它加载方法： 1）反冲激振器加载； 2）人工爆炸加载； 3）人激振动加载； 4）环境随机激振加载。 15.结构试验荷载装置 1）试件支承装置：支座、支墩

什么是结构试验

建筑结构试验
第一章
上世纪50 年代，我国高校和科研学院相继建立结构试验室； 1953 年，长春 25.3米的酒杯形输电铁塔的原型试验； 1957年，武汉长江大桥静力、动力试验； 1959年，北京站中央大厅双曲薄壳静力试验； 1973年，上海体育馆网架模型试验；近年来，大量公路桥梁和城市桥梁检测试验。在结构工程学科的发展演变过程中形成的由结构试验、结构理论与结构计算三方面构成的结构工程学科中，结构试验本身也成为一门真正的试验科学。
动力试验—→惯性力效应不可忽略
※疲劳试验——常按每分钟400～500次、总共200万次 ※动力特性试验——人工激励法或环境随机激励法 ※地震模拟振动台试验——地震波 ※风洞试验——钝体模型和气弹模型
建筑结构试验
第一章
（4）按试验场合分
试验室试验—→适合于进行研究性试验；现场试验—→多数用以解决生产性的问题。
（5）按对结构的损伤分
破损（坏）检测试验—→伤害和影响结构功能；非破损检测试验—→不损伤和不影响结构功能；半破损检测试验—→使结构受到轻微破损。
建筑结构试验
第一章
1.3 结构试验技术的发展
（1）先进的大型和超大型试验装备（2）基于网络的远程协同结构试验技术（3）现代测试技术（4）计算机与结构试验
研究性试验通常解决的问题：
验证结构计算理论及通过试验创建或改进新理论；为制订设计规范等工程技术标准提供依据；为发展和推广新结构、新材料、新工艺提供依据。
建筑结构试验
第一章
框架与剪力墙结构性能曲线砌体偏压试验曲线
高层结构风洞试验
建筑结构试验
第一章
鉴定性试验通常解决的问题：
检验结构、构件或结构部件的质量；确定已建结构的承载能力；验证结构设计的安全度；结构施工工艺通过试验进行鉴定；处理工程事故，通过试验鉴定提供技术根据；推断和估计结构剩余寿命；为加固、改建、新建工程提供数据。

混凝土结构设计原理课后习题答案

混凝土结构设计原理课后习题答案第一章绪论问答题参考答案开始采用或积极发展性能化设计方法和理论。

性能化方法是确定工程结构要达到的总体目标或设计性能，设计师根据性能目标的不同，设计不同的设计方案，并评估设计方案是否达到性能目标的要求。

学习（1）钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料组成的复合材料，是非均匀、非连续、非弹性的材料。

力学关系是在试验的基础上，通过几何、物理和平衡关系建立的。

（2）钢筋混凝土构件中的两种材料在强度和数量上存在一个合理的配比范围。

如果钢筋和混凝土在面积上的比例及材料强度的搭配超过了这个范围，就会引起构件受力性能的改变，从而引起构件截面设计方法的改变，这是学习时必须注意的一个方面。

由于混凝土材料的复杂性、离散性，混凝土材料的理论体系是建立在试验的基础上的。

许多假定依赖与试验结果，许多公式来源于试验验证，许多因素无法控制，仍需通过构造措施加以解决，许多理论尚需不断发展与完善，具有不同功能的混凝土材料性能尚需不断挖掘。

（4）本课程主要讲解钢筋混凝土基本构件，应当了解每一种构件在结构体系的作用、受力情况。

例如梁、柱是受弯构件，主要受弯、受剪；柱、墙、受压弦杆是受压构件，主要受压、弯，受压、剪，双向受压弯；雨蓬梁、柱是受扭构件，主要受扭，受弯、剪、扭，受压、弯、剪、扭；受拉弦杆是受拉构件，主要受拉、弯。

（5）本课程所要解决的不仅是构件的承载力和变形计算等问题，还包括构件的截面形式、材料选用及配筋构造等。

结构构件设计是一个综合性的问题，需要考虑各方面的因素。

因此，学习本课程时要注意学会对多种因素进行综合分析，培养综合分析判断能力。

第一章绪论单选题1．与素混凝土梁相比，钢筋混凝上梁承载能力（）。

A．相同；B．提高许多；C．有所提高；2．与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力（）。

A.提高不多；B.提高许多；C.完全相同；3．与素混凝土梁相比，适量配筋的钢混凝土梁的承载力和抵抗开裂的能力（）。

混凝土结构设计原理简答题

第一章：绪论1.什么是钢筋混凝土结构?配筋的主要作用和要求是什么?答∶(1)钢筋混凝土结构是指由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。

(2）配筋的作用是∶在混凝土中配置适量的受力钢筋，并使得混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，就能起到充分利用材料，提高结构承载能力和变形能力的作用。

(3）配筋的要求是∶在钢筋混凝土结构和构件中，受力钢筋的布置和数量都应由计算和构造要求确定，施工也要正确。

2.钢筋混凝土结构有哪些主要优点和主要缺点?答∶钢筋混凝土结构的主要优点是∶①取材容易。

③耐久性较好。

④耐火性好。

⑤可模性好。

⑥整体性好。

钢筋混凝土结构的主要缺点是∶①自重较大。

②钢筋混凝土结构抗裂性较差③钢筋混凝土结构的施工复杂、工序多、隔热隔声性能较差。

3.结构有哪些功能要求?简述承载能力极限状态和正常使用极限状态的概念。

答:(1)建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面。

(2)承载能力极限状态是指结构或构件达到最大承载能力或者变形达到不适于继续承载的状态。

正常使用极限状态是指结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态。

4.本课程主要包括哪些内容?学习本课程要注意哪些问题?答:(1）混凝土结构课程通常按内容的性质可分为“混凝土结构设计原理和"混凝土结构设计”两部分。

前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面计算和构造等基本理论，属于专业基础课内容。

后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。

(2）学习本课程要注意的问题︰①加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面;②突出重点，并注意难点的学习;③深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。

5.在素混凝土梁内配置受力钢筋的主要目的是提高构件的承载能力和变形能力。

【解析】素混凝土梁中，混凝土的抗压性能较强而抗拉性能很弱，钢筋的抗拉性能则很强。

因此，在混凝土中配置适量的受力钢筋，并使得混凝与主要承受压力，钢筋主要承受拉力，就能起到充分利用材料，提高结构承载能力和变形能力的作用。

混凝土结构设计原理1--3章教案

《混凝土结构基本原理》1~3章教案第一章绪论内容的分析和总结本章主要讲述了混凝土结构的一般涵义，结构中配置钢筋的作用和要求以及钢筋混凝土结构的优缺点。

另外介绍了混凝土结构的发展和应用前景。

使学习者对混凝土结构有一个总体概念，并且阐述了本课程的特点和学习本课程应注意的问题。

学习的目的和要求1.学习目的通过对本章的学习，主要理解钢筋混凝土中配筋的作用和对配筋的基本要求，了解钢筋混凝土结构的优缺点，理解钢筋和混凝土共同工作的机理，了解混凝土结构的发展状况和学习本课程应该注意的问题。

2.学习要求(1)理解配筋的主要作用及对配筋的基本要求。

(2)了解结构或构件脆性破坏类型和延性破坏类型。

(3)了解钢筋混凝土结构的主要优缺点及其发展简况。

(4)掌握本课程的主要内容、任务和学习方法。

§1-1 混凝土的一般概念和特点一、混凝土结构的一般概念（P2图1－1）混凝土：水泥、砂、碎石制作的人造石材，简写为砼。

1．混凝土结构concrete structure，以混凝土为主制成的结构，包括：·素混凝土结构plain concrete structure，由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制作的结构。

·钢筋混凝土结构reinforced concrete structure，由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制作的结构。

·预应力混凝土结构prestressed concrete structure由配置预应力钢筋，再通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。

2．钢筋混凝土结构reinforced concrete structure，·钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土按照一定方式结合而成的结构。

·混凝土的抗压强度高，抗拉强度却很低（f t≈f c/10），受拉时极易开裂。

·钢材的抗拉、抗压强度都很高。

·配筋的作用：不仅可以提高结构承载力，而且可以改善结构受力性能。

《工程结构试验与检测》教学大纲

《建筑材料与检测》教学大纲课程名称：《建筑材料与检测》适用专业：2015级建筑工程技术辅导教材：《建筑材料与检测》游普主编哈尔滨工业大学出版社一、本课程的地位、任务和作用本课程是土木工程专业综合性的，有较强的实践性的专业技术课程，通过理论学习和实验教学，使学生获得专业必须的试验基本理论知识和基本技能，完成一般建筑结构试验的设计。

二、本课程的基本内容及要求（一）绪论了解结构试验与结构理论和工程实践的关系及其在结构学科发展中的地位和作用，明确结构试验的任务、目的和分类。

（二）结构试验设计原理掌握结构试验设计的概念与重要性、模型设计的相似理论及试件设计内容；掌握测试技术的基本原理。

（三）结构静载试验主要介绍结构静力试验的基本原理、特点与方法，并系统总结各种主要受力构件以及结构形式分别对应的试验研究方法与实用试验技术。

1、掌握受弯构件、受压构件和屋架试验的加载设计，加载设备、量测设备、试验荷载和加荷方法，试验前的准备，观测方案的制定及静载试验资料的整理和分析；2、了解整体结构静力试验的加载设计，加载设备、量测设备、试验荷载和加荷方法，试验前的准备，观测方案的制定及静载试验资料的整理和分析；3、掌握结构性能检验的指标要求和评定方法。

（四）结构动载试验主要介绍结构伪静力试验和拟动力试验的基本原理、特点与方法，并系统总结各种主要受力构件以及结构形式分别对应的试验研究方法与实用试验技术。

使学生掌握结构动力特性和动力加载试验的一般方法，对结构疲劳试验等作一般了解。

1、掌握动力荷载的特性；2、动载试验量测仪器，加载方法与设备；3、几种动力特性的试验测定方法及资料整理；4、结构抗震试验的任务、分类和特点；5、低周反复加载试验的加载设计和观测设计；6、拟动力试验的工作原理和加载设计；7、结构动力反应指标及测量方法。

（五）结构非破损检测与鉴定主要介绍已建结构物几种鉴定方法和检验程序。

使学生掌握混凝土结构的回弹法，超声法、综合法等非破损方法，拔出法、取芯法等半破损方法的原理及一般试验方法，对砌体结构、钢结构的非破损方法作一般了解。

结构试验与检测复习

试验与检测复习潘志庚第一章绪论1.结构试验：结构试验是在结构物或试验对象上，利用设备仪器为工具，以各种试验技术为手段，在施加各种作用的工况下，通过量测与试验对象的刚度、抗裂度、裂缝状态、强度、承载力、稳定和耗能能力等，并用以检验和发展结构的计算理论。

根据实验目的，分为研究性试验和检验性试验。

1）研究性试验：一般在室内进行，需要使用专门的加载设备和数据测试系统，以便对受载试件的变形性能作连续观察、测量和全面的分析研究，从而找出其变化规律，为验证设计理论和计算方法提供依据。

2）检验性试验：对象一般是真实的结构或构件，其目的是通过试验来检验结构构件是否符合结构设计规范及施工验收规范的要求，并对检验结果做出技术结论。

根据试验的荷载性质，分为静力试验和动力试验。

按荷载作用时间的长短，分为短期荷载试验和长期荷载试验。

长期荷载试验：混凝土结构的徐变，预应力结构中钢筋的松弛，混凝土受弯构件的裂缝开展与刚度退化等。

2. 结构检测是为评定结构工程的质量或鉴定既有结构的性能等所实施的检测工作。

检测包括检查和测试。

前者一般是指利用目测了解结构或构件的外观情况，如结构是否有裂缝，基础是否有沉降，混凝土结构表面是否存在蜂窝、麻面，钢结构焊缝是否存在夹渣、气泡，，连接构件是否松动等，主要是进行定性判别；后者是指通过工具或仪器测量了解结构构件的力学性能和几何特征。

对观察到的情况要详细记录，对测量的数据要做好原始记录，并对原始记录进行必要的统计和计算。

第二章1. 研究性试验主要包括：设计、准备、实施和总结4个阶段。

2. 在设计试件尺寸时，一般可分为原型和模型两大类。

原型试件：可很好的反映实际构造，是最为理想的，但由于原型试件都是足尺的，势必导致试验的规模很大，所需加载设备的吨位很高，制作试件的材料费、加工费也随之增加。

模型试验：（优点同上缺点），但与实际存在差距。

为保证试验工作的正常进行，试验装置必须专门设计，具体要求：2. 试验装置应有足够的刚度，足够承载力和稳定性。

建筑结构实验

3.3.3 电阻应变测试中的温度补偿(消除温度影响）
外补桥路补偿片的荷载效应为零，即
同一桥路具有相同的温度效应，即
3.3.4 电阻应变片和电阻应变仪的构造和种类电阻应变片的主要性能指标敏感栅长度基底尺寸应变片电阻值使用温度灵敏系数K 应变极限 …
静态电阻应变仪组成：把电阻应变测量系统中放大与指示部分组合在一起的量测仪器测量电路、放大器、振荡器、相敏检波器、电源
3.2 试验装置的支座设计活动铰支座固定铰支座
图3-12 铰支座的形式和构造
柱式试件的铰支座
（a）
（b）图3-13 柱与墙板压屈试验的铰支座（a）单向铰支座；（b）双向铰支座 1－试件；2－铰支座；3－调整螺丝；4－刀口
3.2.2 固定边界条件的实现
图3-14 固定支座
3.2.3 试验台座和反力刚架梁式构件试验台座
建筑结构试验
第1章绪论
结构试验是在结构物或试验对象（杆件、构件、子结构或其模型）上，利用设备仪器为工具，以各种试验技术为手段，在施加各种作用（荷载、机械扰动力、模拟的地震作用、风力、温度、变形……）的工况下，通过量测与试验对象工作性能有关的各种参数（应变、变形、振幅、频率……）和试验对象的实际破坏形态，来评定试验对象的工作性能（刚度、抗裂度、裂缝状态、强度、承载力、稳定和耗能能力等），并用以检验和发展结构的计算理论。
1.1结构试验的目的
（1）科学研究性试验
验证结构计算理论为制定工程技术标准提供依据
（2）鉴定性试验
检验结构、构件或结构部件的质量确定已建结构的承载力验证结构设计的安全度
1.2 结构试验的分类
1.2.1原型及模型结构和构件试验（尺寸效应）

机械设计基础绪论

通用零部件:各种机器中普遍使用，如齿轮、螺栓。
标准件：制定了国家标准，由专门工厂生产。如：滚动轴承、螺栓等。
第一章绪论
12
零静联接构动联接机协调组合机
件
件
构
器
机构：是具有确定的相对运动的若干构件的组合。
曲柄滑块机构
第一章绪论
13
机器：是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料或信息。
和谐号动车组 CRH1、CRH2、 CRH3、CRH5、CRH380
第一章绪论
34
磁浮列车
上海磁浮列车 430km/h
日本磁浮车 500km/h
高温超导试验车
北京地铁S1号线<160km/h (2015年)
南车集团中低速磁浮车<100km/h
第一章绪论
35
真空管道运输
2003年，西南交通开始研究真空管道磁悬浮
二、注意事项 ➢ 课程的特点：综合性、实践性、繁杂性、多解性 ➢ 学习方法：注重理解记忆和平时积累 ➢ 成绩构成：平时成绩30%（考勤、作业、实验、期中等环节），期末70%。
第一章绪论

新中国成立后：我国机械工业得到了长足发展。如：轿车发展
红旗、上海 → 桑塔纳、夏利、标致505 → 几十个品牌
1964
1958 1985
1984 1986
第一章绪论
30
火车发展：蒸汽机车 —→内燃机车 —→电力机车 —→高速列车 —→磁浮列车 —→真空管道运输
蒸汽机车
(1804年) (中国1952) 2005年退出历史
第一章绪论
44
虚拟现实是一种基于可计算信息的视、听、触觉一体化的交互环境，是在图形学、电子显示、语音识别与合成、传感器等技术上发展起来的一门综合仿真技术。

地下建筑结构复习

地下建筑结构复习第一章绪论1.1简述地下建筑结构的概念及形式:地下建筑结构即埋置于地层内部的结构.包括衬砌结构和内部结构两局部.要考虑地下结构与周围岩土体的共同作用.地下建筑结构的形式主要由使用功能、地质条件和施工技术等因素确定.根据地质情况差异可分为土层和岩层内的两种形式.土层地下建筑结构分为①浅埋式结构②附建式结构③沉井〔沉箱〕结构④地下连续墙结构⑤盾构结构⑥沉管结构⑦其他如顶管和箱涵结构.岩石地下建筑结构形式主要包括直墙拱形、圆形、曲墙拱形,还有如喷锚结构、穹顶结构、复合结构.1.2简述地下建筑结构设计程序及内容：设计工作一般分为初步设计和技术设计两个阶段;初步设计主要内容:①工程等级和要求,以及静、动荷载标准确实定②确定埋置深度和施工方法③初步设计荷载值④选择建筑材料⑤选定结构形式和布置⑥估算结构跨度、高度、顶底板及边墙厚度等主要尺寸⑦绘制初步设计结构图⑧估算工程材料数量及财务概算.技术细节主要内容:①计算荷载②计算简图③内力分析④内力组合⑤配筋设计⑥绘制结构施工详图⑦材料、工程数量和工程财务预算1.3地下建筑结构的优缺点有哪些:优点①被限定的视觉影响②地外表开放空间③有效的土地利用④有效的往来和输送方式⑤环境和利益⑥能源利用的节省和气候限制⑥地下的季节湿度的差异⑧ 自然灾害的保护⑨市民防卫⑩平安⑪噪声和震动的隔离⑫维修治理缺点①获得眺望和自然采光时机有限②进入和往来的限制③能源上的限制1.4地下建筑结构的工程特点:①建筑结构替代了原来的地层〔承载作用〕②地层荷载随施工过程是发生变化的③地质条件影响地层荷载④地下水准结构设计影响大④设计考虑施工、使用的整个阶段⑤地层与结构共同的承载体系⑥地层的成拱效应1.5地下建筑地下建筑结构地上建筑区别：计算理论设计和施工方法不同,地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂,由于地下建筑结构埋置于地下,其周围的岩土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上,而且约束着结构的移动和变形.第二章地下建筑结构的荷载2.1地下建筑荷载分哪几类:按其存在的状态,可以分为静荷载〔结构自重,岩土体压力〕、动荷载〔地震波,爆炸产生冲击〕和活荷载〔人群物件和设备重量,吊车荷载〕三大类2.2简述地下建筑荷载的计算原那么：需进行最不利情况的组合,先进性个别荷载单独作用下的结构各部件截面内力,再进行最不利的内力组合,得出各设计限制截面的最大内力.2.3土压力可分为几种形式？其大小关系如何:土压力分为静止土压力E0、主动土压力力Ea、被动土压力 Ep,那么 Ep>E0>Ea2.4静止土压力是如何确定的:在挡土结构在土压力作用下,结构不发生变形和任何位移,背后填土处于弹性平衡状态,那么作用于结构上的侧向土压力,称为静止土压力.静止土压力可根据半无限弹性体的应力状态求解.2.5库仑理论的根本假设是什么？并给出其一般土压力计算公式：根本假设:①挡土墙墙后土体为均质各向同性的无黏性土②挡土墙是刚性的且长度很长,属于平面应变问题③挡土墙后土体产生主动土压力或被动土压力时,土体形成滑动碶体,滑裂面为通过墙踵的平面④墙顶处土体外表可以是水平的也可以是倾斜面,倾斜面与水平面的夹角为B角⑤在滑裂面和墙反面上的切向力分别满足极限平衡条件. P=yh-2K/22.6应用库仑理论如何确定黏性土中的土压力大小：库仑土压力理论是根据无黏性土的情况导出, 没有考虑黏性土的黏聚力,因此,当挡土结构处于黏性土层时,应该考虑黏聚力的有利影响.在工程实践中可采用换算的等效内摩擦角来进行计算或在库仑理论根底上,考虑土的黏聚力作用可适用填土外表为一倾斜平面,其上作用有均布超载的一般情况.2.7简述朗肯土压力理论的根本假设：根本假定:①挡土墙背竖直,墙面光滑,不计墙面与土层之间的摩擦力②挡土墙后填土的外表为水平面,土体向下和沿水平方向都能伸展到无穷,即为半无限空间③挡土墙后填土处于极限平衡状态2.8如何计算分层土的土压力:采用凑合的方法,按转换成相应的当量土层,分两种情况①按第i层土的物理力学指标计算第i层的土压力②按第1 — i层土的加权平均指标进行计算2.9考虑地下水时的水平压力如何计算的:水压力分算和水压力合算,对砂性土和粉土,可按水土分算原那么进行,对黏性土可根据现场情况和工程经验,按水土分算或合算进行.水土分算是采用浮重度计算土压力,按静水压力计算水压力,然后两者相加即为总的侧压力.水土合算是采用土的饱和重度计算总的水、土压力.稳态渗流时水压力的计算2.10简述围岩压力的概念及影响因素：围岩压力就是指位于地下结构周围变形或破坏的岩层,作用在衬砌结构或支撑结构上的压力.分为围岩垂直压力、围岩水平压力、围岩底部压力.影响围岩压力的因素很多,主要与岩体的结构、岩石的强度、地下水的作用、洞室的尺寸与形状、支护的类型和刚度、施工方法、洞室的埋置深度和支护时间等因素相关.其中岩体稳定性的关键之一在于岩体结构面的类型和特征.2.11简述围岩压力计算的两种理论方法？二者有何区别：两种理论分别为①按松散体理论计算围岩压力,当地下结构上覆岩层较薄时.通常认为覆盖层全部岩体重量作用于地下结构.这时地下结构所受的围岩压力就是覆盖层岩石柱的重量.深埋结构是指地下结构的埋深大到这样一种程度,以致两侧摩擦阻力远远超过了滑移柱的重量,深埋结构的围岩压力是研究地下洞室上方一个局部范围内的压力现象局部岩体的稳定性,这局部岩体称为岩石拱,只有以下岩体重量对结构产生压力,称此为压力拱,为二次抛物曲线.水平围岩压力只对较松软的岩层才考虑.由于围岩隆起而对衬砌底板产生的作用力叫底部围岩压力②按弹塑性体理论计算围岩压力2.12简述弹性抗力的根本概念？其值大小与哪些因素有关：地下建筑结构除承受主动荷载作用外〔如围岩压力、结构自重等〕,还承受一种被动荷载,即地层的弹性抗力.岩土体将制止结构的变形, 从而产生了对结构的反作用力,对这个反作用力习惯上称弹性抗力.弹性抗力大小和分布规律不仅决定于结构的变形,还与地层的物理力学性质有着密切的关系.2.13如何确定弹性抗力：目前有两种理论,一种是局部变形理论,认为弹性地基某点上施加的外力只会引起该点的沉陷.另一种是共同变形理论,即认为弹性地基上的一点外力,不仅引起该点发生沉陷,而且还会引起附近一定范围的地基沉陷2.14简述温克尔假定:假设认为地层的弹性抗力与结构变位成正比.2.15如何考虑初始地应力、释放荷载和开挖效应:初始地应力确实定对岩石地层,可分为自重地应力和狗找地应力两局部,而土层一般仅有自重地应力.围岩与支护间形变压力的传递,是一个随时间的推进而逐渐开展的过程.这类现象称时间效应.有限元分析中,形变压力常在计算过程中同时确定,而作为开挖效应的模拟,直接施加的荷载是在开挖边界上施加的释放荷载.释放荷载可有初始地应力或与前一步开挖相应的应力场确定.2.16分析新奥法和锚喷支护的联系和区别:新奥法和锚喷支护两者都可以增加围岩的稳定性在地下工程中应用广泛.新奥法是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承水平为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时的进行支护,限制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成局部,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原那么.喷锚支护是指借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚杆的联合作用〔根据地质情况也可分别单独采用〕加固岩层,分为临时性支护结构和永久性支护结构.喷混凝土可以作为洞室围岩的初期支护, 也可以作为永久性支护.喷锚支护是使锚杆、混凝土喷层和围岩形成共同作用的体系预防岩体松动、别离.2.17何如区分深浅埋:深浅埋隧道分界深度为2〜2.5倍的塌方平均高度值；以隧道顶部覆盖层能否形成自然拱为原那么第三章弹性地基梁理论3.1简述弹性地基梁两种计算模型的区别：第一种模型是局部弹性地基模型,是建立在温克尔假定前提下,把地基模拟为刚性支座上一系列独立的弹簧,没有反映地基的变形连续性,特别对于密实厚土层地基和整体岩石地基,将会引起较大误差,如果地基上部为较薄的土层,下部为坚硬岩石,结果比拟满意.第二种模型是半无限体弹性地基模型,提出另一种假设:把地基看作一个均质、连续、弹性的半无限体,可把弹性力学结论做为计算根底.其中弹性假设没有反映土壤的非弹性性质,均质假设没有反映土壤的不均匀性,半无限体假设没有反映地基的分层特点.3.2简述弹性地基梁与普通梁的区别:①普通梁只在有限个支座处与根底相连,梁所受的支座反力是有限个未知力,因此,普通梁是静定的或有限次超静定的结构.弹性地基梁与地基连续接触,梁所受的反力是连续分布的,也就是说弹性地基梁具有无穷多个支点和无穷多个未知反力.无穷屡次超静定②普通梁的支座通常看作是刚性支座,即略去地基的变形,只考虑梁的变形,而弹性地基梁必须同时考虑地基的变形.实际上梁与地基是共同变形的.3.3简述弹性特征系数a的含义及其确定公式：a是与梁和地基的弹性性质相关的一个综合参数, 反映了地基梁与地基的相对刚度,对地基梁的受力特性和变形有重要影响,通常把a称为特性系数, a人称为换算长度.计算公式4KEI或4KbEI3.4何为弹性地基短梁、长梁及刚性梁？有什么区别:当弹性地基梁的换算长度1＜入＜2.75时,属于短梁,它是弹性地基梁的一般情况.长梁可分为无限长梁、半无限长梁.当换算长度人＞2.75时, 属于长梁,假设荷载作用点距梁两端的换算长度均不小于 2.75时,可忽略该荷载对梁端的影响,这类梁称为无限长梁,假设荷载作用点仅距梁一端的换算长度不小于2.75时可忽略该荷载对这一端的影响,而对另一端的影响不能忽略,这类梁称为半无限长梁,无限长梁可化为两上半无限长梁.当换算长度入4 1时,属于刚性梁,可认为梁是绝对刚性的.划分标准主要依据梁的实际长度与梁和地基的相对刚度之乘积.3.5弹性地基梁:指搁置在具有一定弹性地基上,各点与地基紧密相贴的梁.第四章地下建筑结构的计算方法4.1简述地下建筑结构计算理论的开展过程:地下建筑计算理论建立了典型的假定抗力方法、弹性地基梁的力法、角变位移法及不平衡力矩与侧力传播法等4.2简述地下建筑结构计算方法的类型及含义:①以参照以往隧道工程的实践经验进行工程类比为主的经验设计法②以现场量测和实验室试验为主的实用设计方法,例如以洞周位移量测值为根据的收敛一限制法③作用一反作用模型,例如对弹性地基圆环和弹性地基框架建立的计算法等④连续介质模型,包括解析法和数值法,解析法中有封闭解,也有近似解,数值计算法目前主要是有限元法.我国采用的计算方法主要有荷载一结构模型,地层一结构模型,经验类比法,收敛限制模型〔或称特征线法,计算理论也是地层结构法〕4.3试述荷载结构法、地层结构法的根本含义和主要区别:荷载结构模型认为地层对结构的作用只是产生作用在地下建筑结构上的荷载〔包括主动地层压力和被动地层抗力〕衬砌在荷载作用下产生内力和变形,与其相应的计算方法称为荷载结构,〔弹性连续框架〔含拱形〕法、假定抗力法和弹性地基梁〔含曲梁和圆环〕法等可归于荷载结构法〕.设计原理是认为隧道开挖后地层的作用主要是对衬砌结构产生荷载,衬砌结构应能平安可靠地承受地层压力等荷载作用.地层结构模型把地下结构与地层作为一个受力变形的整体,根据连续介质力学原理来计算地下建筑结构以及周围地层的变形；不仅计算出衬砌结构的内力及变形,而且计算周围地层的应力,充分表达周围地层与地下建筑结构的相互作用.相对于荷载结构,充分考虑了地下结构与周围地层的相互作用,结合具体的施工过程可以充分模拟地下结构以及周围地层在每一个施工工况的结构内力以及周围地层的变形更能符合工程实际,〔见的关于圆形衬砌的弹性解、粘弹性解和弹塑性解等都归属于地层结构法〕.设计原理是将衬砌和地层视为整体共同受力的统一体系,在满足变形协调条件的前提下分别计算衬砌与地层的内力,据以验算地层的稳定性和进行结构截面设计.4.4简述荷载结构法和地层结构法的计算过程:荷载结构法计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力,然后按弹性地基上结构物的计算方法计算衬砌的内力,并进行结构截面设计.地层结构法,计算包括初始地应力,本构模型,单元模式,施工模拟几局部第五章地下建筑结构可靠度理论5.1简述地下建筑结构不确定性因素及其特点：地下建筑结构的不确定因素及其特点一般来说,地下建筑结构中不确定性因素主要表达在其周围的地层介质特性、结构力学计算模型的假设、施工因素以及环境因素等①地层介质特性参数的不确定性②岩土体分类的不确定性③分析模型的不确定性④荷载与抗力的不确定性⑤地下结构施工中的不确定性因素⑥自然条件的不确定性5.2简述地下建筑结构可靠性分析的特点：在进行地下建筑结构工程可靠性分析时,应考虑以下几个方面:①周围岩土体介质特性的变异性②地下建筑结构规模和尺寸的影响③极限状态及失效模式的含义不同④极限状态方程呈非线性特征⑤土性指标的相关性⑥概率与数理统计的理论与方法的应用5.3地下建筑结构的可靠度指标如何确定的：地下建筑的可靠度就是在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的概率大小,叫可靠度指标.具体可靠度尺度有三种:可靠概率sp、失效概率fp、可靠度指标.由于直接应用数值积分方法计算地下结构的失效概率比拟困难,因此实际中多采用近似方法,为此引入结构可靠指标概念.22zzRSRS,当结构失效概率小于等于310时,结构的失效概率对功能函数Z的概率分布不再敏感.5.4结构可靠度分析方法有哪几种？各有什么特点和不同:①半经验半概率法②近似概率设计法③ 全概率法④广义可靠性分析近似方法有中央点法,演算点法,JC法,随机变量相关时的可靠度的分析方法以及蒙特卡罗模拟；中央点法将非线性功能函数在随机变量的平均值〔也称为中央点〕处作泰勒级数展开并保存至一次项,然后近似计算功能函数的平均值和标准差,再根据可靠指标的概念直接用功能函数的平均值〔一阶矩〕和标准差〔二阶矩〕进行计算；验算点法是在利用Taylor级数对功能函数进行展开时,把设计运算点取为线性化点JC法是适用于随机变量在任意分布下结构可靠度指标的计算第六章浅埋式结构6.1试列举几种工程中常见的浅埋式结构形式并简述其特点:大体可归纳为三种①直墙拱形结构〔在小型的地下通道以及早期的人防工程中比拟普遍,拱形结构主要承受压力,弯矩和剪力都较小,主要使用砖石和混凝土等抗压性能较好抗拉性能较差的材料,有半圆拱、割圆拱、抛物线拱等多种形式〕②矩形框架〔具有空间利用率高,挖掘断面经济,易于施工的优点,顶底板为水平构建承受弯矩较拱形结构大,故一般做成钢筋混凝土结构,可以是单跨双跨或多跨的〕③梁板结构〔顶、底板做成现浇钢筋混凝土梁板式结构,而围墙和隔墙那么为砖墙,如地下医院、教室、指挥所等, 或是上述形式的组合.6.2简述浅埋式矩形框架结构的计算原理,如何确定其计算简图:结构计算包括三方面:荷载计算、内力计算、截面设计.在静荷载作用下地层中的闭合框架一般按弹性地基上的框架进行计算,弹性地基可按温克尔地基考虑,也可将地基视作弹性半无限平面.在特殊荷载与其他荷载共同下,按弯矩及轴力对构件进行强度验算时,要考虑材料在动载作用下的强度提升,而按剪力和扭力对构件进行强度验算时,那么材料的强度不提升.6.3浅埋式结构的地层荷载如何考虑：由于是浅埋式结构,所以计算覆土压力时,只要将结构范围内顶板以上各层土壤包括路面材料的重量之和求出来,然后除以顶板的承压面积即可,如果土壤位于地下水中,那么它的容重要采用浮容重.6.4浅埋式结构节点设计弯矩与计算弯矩有何区别？如何计算节点的设计弯矩:根据计算简图求解超静定结构时,直接求得是节点处的内力,然后利用平衡条件可以求得各杆任意截面处的内力.节点弯矩〔计算弯矩〕虽然比附近截面的弯矩打,但其对应的截面高度是侧墙的高度,所以实际不利的截面那么是侧墙边缘处的截面,对应的截面弯矩称为设计弯矩.6.5浅埋式结构的适用场合：常用于覆盖土层较薄,不满足压力拱成拱条件〔H±V〔2〜2.5〕h1, hl为压力拱高〕或软土地层中覆盖层厚度小于结构尺寸的地区第七章沉井和沉管结构7.1沉井和沉箱结构的特点：①躯体结构刚性大,断面大,承载力高,抗渗水平强,耐久性好,内部空间可有效利用②施工场地占地面积较小,可靠性良好③适用士质范围广〔淤泥士、砂士、黏士、沙砾等士层均可施工〕④施工深度大⑤施工时周围士体变形较小,因此对邻近建筑〔构筑〕物的影响小, 适合近接施工,尤其是压气沉箱工法对周围地层沉降造成的影响极小⑥具有良好的抗震性能.7.2沉井结构:沉井是一个上无盖下无底的井筒状结构物,利用结构自重作用而下沉入土,即在地面筑成的“半成品〞沉入土中,在地下完成结构物施工.7.3沉管隧道的特点:①对地质水文条件适应性强,施工方法简单②施工工期短,对航运干扰最小, 施工质量容易保证③工程造价较低④有利于多车道和大断面布置⑤接头少、密实度高、隧道防渗效果好⑥具有很强的反抗战争破坏和抗自然灾害的水平.7.4试述沉井的构造及各部位的作用：①井壁:承受在下沉过程中各种最不利荷载组合〔水土压力〕所产生的内力.同时有足够的重量,使沉井能在自重作用下顺利下沉到设计标高②刃脚:主要功用是减少下沉阻力③内隔墙:增加沉井在下沉过程中的刚度并减小井壁跨径④封底及顶盖：预防地下水渗入井内有集水井内⑤底梁和框架：在比拟大型的沉井中,如由于使用要求,不能设置内隔墙,那么可在沉井底部增设底梁,并构成框架以增加沉井在施工下沉阶段和使用阶段的整体刚度.7.5说明沉管施工的步骤:先在隧址以外建造临时干坞,在干坞内制作钢筋混凝土的隧道管段〔道路隧道用的管段每节长60〜140m,两端用临时封墙封闭.向临时干坞内灌水使管段逐节浮出水面,并用拖轮拖运到指定位置.于设计隧位处预先挖好一个水底沟槽.待管段定位就绪后,向管段里灌水压载,使之下沉.沉设完毕的管段在水下联接起来.进行根底处理,经覆土回填后便筑成了隧道.第八章地下连续墙8.1地下连续墙：利用挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注混凝土而形成一道具有防渗〔水〕、挡土和承重功能的连续的地下墙体.8.2地下连续墙的优缺点:优点①施工时对环境影响小.没有噪音,无振动,不必放坡,可紧邻相近的建筑和地下设施施工②墙体刚度大,整体性好,结构和地基变形都较小,即可用于超深围护结构,也可用作主体结构③连续墙为整体连续结构,耐久性和抗渗性好④可实行逆作法施工,有利于施工安全,加快施工进度⑤适用于多种地质条件.缺点①弃土和废泥浆处理.除增加工程费用外,假设处理不当,还会造成新的环境污染②地质条件和施工的适应性问题③槽壁坍塌问题④现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙,如果对墙面要求较高,虽可使用喷浆或喷砂等方法进行外表处理或另作衬壁来改善, 但增加工作量⑤地下连续墙如用作施工期间的临时挡土结构,不如采用钢板桩尚可拔出重复使用来得经济.8.3地下连续墙的适用条件:①基坑深度大于10m②软土地基或砂土地基③在密集的建筑群或重要的地下管线条件下施工,对基坑工程周围地面沉降和位移值有严格限制的地下工程④围护结构与主体结构相结合,对抗渗有严格要求时⑤采用逆作法施工,内衬与护壁形成复合结构的工程.第九章盾构法9.1盾构法：在盾构保护下修筑软土隧道的一类施工方法.这类方法的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等作业都在盾构保护下进行,并需随时排除地下水和限制地面沉降,因而是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法.9.2盾构法施工的优缺点及适用范围:优点①具有良好的隐蔽性,噪声、震动等引起的公害小,施工费用不受埋置深度而影响②机械化及自动化程度高,劳动强度低③隧道穿越河底、海底及地面建筑群时下部时,可完全不影响航道通行和地面建筑的正常使用④适宜在不同颗粒条件下的土层中施工⑤多车道的隧道可做到分期施工,分期运营,可减少一次性投资.缺点①不能完全预防盾构施工区。

混凝土结构(第五版)课后习题答案精华版

《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）重庆大学第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。

在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。

由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。

1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。

缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。

1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。

前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。

学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。

第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。