第七章正常使用极限状态

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混凝土结构极限状态详解课件

详细描述
在综合考虑多种极限状态时，需要进行更为复杂的计算和分析，以确定结构的整体性能表现。
数值模拟
通过数值模拟方法，对混凝土结构在不同极限状态下的性能进行模拟和分析，为结构设计提供参考依据。
适用于各种复杂的混凝土结构体系，如大跨度桥梁、高层建筑等。
07
结论与展望
结论
混凝土结构极限状态是结构设计中的重要概念，它涉及到结构的安全性和稳定性。通过对混凝土结构极限状态的研究，我们可以更好地了解结构的性能，为其设计和建造提供
疲劳破坏
定义
混凝土结构在反复荷载作用下，因材料疲劳而产生的破坏。
原因
结构承受反复荷载，导致疲劳裂纹的产生和扩展。
预防措施
优化结构设计、选用高强度材料、限制荷载变化幅度、提高结构刚度等。
持久性破坏
定义
混凝土结构在长期荷载作用下，因材料劣化而产生的破坏。
原因
结构材料在长期荷载作用下逐渐劣化，如碳化、腐蚀等。
极限状态设计法主要考虑了承载能力极限状态和正常使用极限状态两种情况，对于不同的结构类型和使用环境，需要采用不同的设计规范和计算方法。
03
承载能力极限状态
强度破坏
01
02
03
定义
混凝土结构由于受力超过其强度而产生的破坏。
原因
超载、设计不当、施工缺陷等。
预防措施
合理设计结构、选用合适材料、保证施工质量、限制超载等。
总结词
使用极限状态是指混凝土结构或结构构件在正常使用过程中，因外部环境因素的变化而产生的裂缝、变形等损伤累积至一定程度时，结构性能逐渐劣化的状态。
02
详细描述
使用极限状态关注的是混凝土结构在正常使用过程中的性能表现，因此需要在设计过程中考虑多种因素，如荷载、温度变化、材料老化等。

正常使用极限状态名词解释

正常使用极限状态名词解释“正常使用极限状态”是指产品在超过规定的正常工作条件下不会出现可见的性能故障，即产品正常、安全、可靠地工作。

所谓“正常使用极限状态”的条件一般有三个方面，分别为：最高运行频率；最高运行温度；“正常使用极限状态”的条件一般有三个方面，分别为：最高运行频率；最高运行温度；最大使用功率。

电力系统中的设备或设施由于实际使用情况和实际环境等因素，可能存在着比“正常使用极限状态”更严重的问题。

如下图1所示，因为低压开关柜中断路器合闸或跳闸后，没有动静信号反馈给运行人员。

另外，由于该段时间内没有操作过任何设备，从而使得本次合闸接点处在持续带电的状态下，这就造成了设备长期处在工作过程中，引起了设备的损坏，并且还产生了电量损失，造成经济效益流失。

“正常使用极限状态”主要应包括：最高运行频率和最高运行温度。

根据具体情况进行分析：对于最高运行频率和最高运行温度，我们主要要考虑它们与设备的运行负荷的相适应性。

当最高运行频率和最高运行温度超过了设备的承受范围之后，就很容易造成设备的损坏，影响了使用人员的人身安全和财产安全。

“正常使用极限状态”的条件一般有三个方面，分别为：最高运行频率；最高运行温度；最大使用功率。

“正常使用极限状态”的条件一般有三个方面，分别为：最高运行频率；最高运行温度。

最高运行频率和最高运行温度的超标都会影响到设备的安全稳定运行，同时也会增加设备的损耗。

最高运行温度和最大使用功率的超标会造成设备的局部超温，使设备受损，甚至造成绝缘击穿，进而发生短路事故。

在以往的案例中曾经有过以下两个实例：某水电厂一台变压器运行期间，发生出口短路，造成主变电器烧毁；另一台电压互感器运行期间，一次侧匝间短路，造成主变压器烧毁。

对于这些现象，我们就要及时的做好防范措施，对可能存在的隐患进行预控，对存在的问题及时的排查，把隐患消灭在萌芽状态，避免安全事故的发生。

钢结构设计原理知到章节答案智慧树2023年西安理工大学

钢结构设计原理知到章节测试答案智慧树2023年最新西安理工大学第一章测试1.钢结构更适合于建造大跨结构，这是由于（）参考答案:钢结构自重轻而承载力高2.钢结构正常使用极限状态是指（）参考答案:结构变形已不能满足使用要求3.结构承载力设计表达式中，是结构重要性系数，对于安全等级为一级的建筑结构，其取值为( )参考答案:1.14.在对结构或构件进行正常使用极限状态验算时，应采用永久荷载和可变荷载的标准值。

参考答案:对5.承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。

参考答案:对第二章测试1.动力荷载作用时，防止钢材发生脆性破坏的性能指标为（）参考答案:180°冷弯2.引起钢材疲劳破坏的荷载为（）参考答案:冲击荷载3.在低温工作的钢结构除了控制力学性能指标外，一定还要控制（）参考答案:低温冲击韧性4.钢材的冷弯试验结果出现( )现象是冶金质量问题参考答案:分层起皮5.在钢材的有益元素中，是脱氧剂的元素是（）参考答案:锰和硅6.同类钢种的钢板，板件厚度越薄，钢材的( )参考答案:强度越高7.构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是( )参考答案:脆性破坏8.钢材中硫含量超过限制时，钢材可能会出现( )参考答案:热脆9.与钢构件发生脆性破坏无直接关系的是( )参考答案:钢材屈服点10.钢材的韧性性能是通过( )试验测定的参考答案:冲击试验第三章测试1.普通螺栓受剪连接中，当螺栓杆直径相对较粗，而被连接板件的厚度相对较小，则连接破坏可能是（）参考答案:被连接板件挤压破坏2.每个高强度螺栓在构件间产生的最大摩擦力与下列哪一项无关（）。

参考答案:构件厚度3.弯矩作用下的摩擦型抗拉高强度螺栓计算时，“中和轴”位置为（）参考答案:螺栓群重心轴上4.高强度螺栓不正确的紧固方法是（）参考答案:用普通扳手紧固5.角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时,（）参考答案:角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝6.普通螺栓抗剪工作时，连接构件的端距和栓距不应过小，是防止( )参考答案:构件端部冲剪破坏7.侧面角焊缝沿着焊缝长度方向的应力分布为（）参考答案:两边大，中间小8.直角角焊缝的有效厚度的取值为（）参考答案:0.7hf9.某侧面直角角焊缝hf=6mm，由计算得到该焊缝所需计算长度60mm，考虑起落弧缺陷，设计时该焊缝实际长度取为（）参考答案:72mm10.摩擦型高强度螺栓抗拉承载力设计值应取其设计预拉力的( )参考答案:0.8倍第四章测试1.钢结构梁计算公式，中（）参考答案:表示截面部分进入塑性2.单向受弯梁失去整体稳定时是（）形式的失稳。

钢结构设计原理知到章节答案智慧树2023年兰州理工大学

钢结构设计原理知到章节测试答案智慧树2023年最新兰州理工大学第一章测试1.钢结构具有良好的塑性变形能力，不会出现脆性断裂。

（）参考答案:错2.钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。

（）参考答案:对3.钢结构具有良好的加工性能和焊接性能。

（）参考答案:对4.钢结构具有良好的密封性能。

（）参考答案:对5.构件初弯曲对轴心受压件承载力影响很大。

（）参考答案:对6.8 钢结构的耐火性差。

（）参考答案:对7.钢结构的承载能力极限状态主要包括变形控制。

（）参考答案:错8.钢结构的正常使用极限状态要包括强度、刚度、稳定性。

（）参考答案:错第二章测试1.韧性是结构或构件承受静力荷载时，吸收变形能的能力。

（）参考答案:错2.钢材耐火不耐热。

（）参考答案:错3.钢材随着含碳量的增加，强度越高，塑性越好。

（）参考答案:错4.承重结构用钢材，应保证的力学性能包括（）参考答案:抗拉强度、屈服强度、伸长率5.钢材在双向拉力作用下，抗拉强度和伸长率的变化是（）参考答案:降低，降低6.当钢结构表面长期受辐射热作用时，应采取有效防护措施的温度低限值为（）参考答案:150℃7.结构的可靠性包括（）参考答案:适用性;安全性;耐久性8.建筑结构用钢在性能方面的基本要求是（）参考答案:强度;韧性;塑性9.钢材的硬化有下面哪些类型（）参考答案:应变时效;时效硬化;冷作硬化10.同一构件的伸长率，正确的是（）参考答案:δ5>δ10第三章测试1.梁受固定荷载作用，当局部承压强度不能满足时，较合理的措施是（）。

参考答案:在集中荷载作用处设置支撑加劲肋2.按照强度条件选择梁截面时，截面的最小高度依据（）。

参考答案:刚度条件确定3.强度计算时，不考虑截面部分塑性发展的构件是（）。

参考答案:轴心受力构件4.对下列（）梁，常以截面边缘纤维屈服作为强度极限。

参考答案:冷弯薄壁型钢梁；;需要计算疲劳的梁；5.计算梁的弯曲正应力时，要用到（）的几何参数。

正常使用极限状态设计

正常使用极限状态设计1. 引言正常使用极限状态设计（Normal Use Limit State Design，简称NULSD）是一种工程设计方法，旨在确保工程结构在正常使用条件下的安全性和可靠性。

在设计过程中，工程师需要考虑结构的正常使用状态以及可能发生的极限状态，以保证结构在正常使用条件下不会发生失效或过度应力。

本文将介绍正常使用极限状态设计的概念、原理和应用，并重点探讨其在建筑结构设计中的应用。

同时，将分析正常使用极限状态设计的优势和局限性，并提出一些建议以提高设计的可靠性和安全性。

2. 正常使用极限状态设计的概念和原理正常使用极限状态设计是一种基于可靠性理论的设计方法，通过考虑结构材料的变化、荷载的变化和结构的变形，以及结构的可靠性指标，确定结构在正常使用条件下的安全性和可靠性。

正常使用极限状态设计的原理是基于结构的可靠性理论，即结构在设计寿命内的可靠性应满足一定的要求。

通过对结构的荷载、材料性能和几何形状等参数进行概率分布和统计分析，可以计算出结构的可靠性指标，如可靠性指标β。

在正常使用极限状态设计中，工程师需要根据结构的设计要求和使用条件，确定结构的荷载、材料性能和几何形状等参数，并通过可靠性分析确定结构的可靠性指标。

根据可靠性指标，可以确定结构的设计要求，如强度、刚度、稳定性等。

3. 正常使用极限状态设计在建筑结构中的应用正常使用极限状态设计在建筑结构中的应用十分广泛。

在建筑结构设计中，正常使用极限状态设计可以应用于以下几个方面：3.1 荷载设计在正常使用极限状态设计中，荷载设计是一个重要的环节。

工程师需要根据建筑的用途、位置和使用条件，确定结构的荷载。

通过考虑荷载的变化和概率分布，可以计算出结构的可靠性指标，从而确定结构的设计要求。

3.2 材料选择和性能设计在正常使用极限状态设计中，材料的选择和性能设计也是关键。

工程师需要根据结构的要求和使用条件，选择合适的材料，并确定材料的性能参数。

二建：建筑结构与建筑设备讲义. 第七章第五节木结构(一)

第五节木结构一、木结构用木材（一）木结构的特点和适用范围由木材或主要由木材组成的承重结构称为木结构。

由于树木分布普遍，易于取材，采伐加工方便，同时木材质轻且强，所以很早就被广泛地用来建造房屋和桥梁。

木材是天然生成的建筑材料，它有以下一些缺点：各向异性、天然缺陷（木节、裂缝、斜纹等）、天然尺寸受限制、易腐、易蛀、易裂和翘曲。

因此，木结构要求采用合理的结构形式和节点连接形式，施工时应严格保证施工质量，并在使用中经常注意维护，以保证结构具有足够的可靠性和耐久性。

由于木材生长速度缓慢，我国木材资源有限，因此目前在大、中城市的建设中已不准采用木结构。

但在木材产区的县镇，砖木混合结构的房屋还比较常见。

近年来，胶合木结构也正在积极研究推广，速生树种的应用范围也在不断扩大，因此，木结构在一定范围内还会得到利用和发展。

承重木结构应在正常温度和湿度环境中的房屋结构和构筑物中使用。

凡处于下列生产、使用条件的房屋和构筑物不应采用木结构：(1)极易引起火灾的；(2)受生产性高温影响，木材表面温度高于50℃的；(3)经常受潮且不易通风的。

（二）木结构用材的种类及分类1．木结构用材的种类结构用的木材分两类：针叶材和阔叶材。

主要承重构件宜采用针叶材，如红松、云杉、冷杉等；重要的木质连接件应采用细密、直纹、无节、无其他缺陷且耐腐的硬质阔叶材，如榆树材、槐树材、桦树材等。

2．木结构用材的分类木结构构件所用木材根据使用前截面的不同，可分为原木、方木和板材三种。

(1)原木原木又称圆木，可分为整原木和半原木。

原木根部直径较粗，梢部直径较细，其直径变化一般取沿长度相差1m变化9mm。

原木梢部直径为梢径。

原木直径以梢径来度量。

(2)方材截面宽度与厚度之比小于3的称为方材（方木），常用厚度为60～240mm。

(3)板材截面宽度与厚度之比大于3的为板材，常用厚度为15～80mm。

（三）木材的力学性能1．木材的受拉性能木材顺纹抗拉强度最高，而横纹抗拉强度很低，仅为顺纹抗拉强度的1/10～1/40。

第七章正常使用极限状态00

7.1.3 条提出了正常使用极限状态验算的基本假定新增条款
1 截面应变保持平面； 2 受压区混凝土的法向应力图取为三角形； 3 不考虑受拉区混凝土的抗拉强度； 4 采用换算截面。
本条提出了正常使用极限状态验算时的平截面假定。在荷载准永久组合或标准组合下，对允许出现裂缝的受弯构件，其正截面混凝土压应力、预应力筋的应力增量及钢筋的拉应力，可按大偏心受压的钢筋混凝土开裂换算截面计算。
主要变化：
1. 补充了“有舒适度要求的楼盖结构，应进行竖向自振频率验算”的内容；
2.对裂缝控制等级为三级的钢筋混凝土构件，选荷载的准永久组合进行裂缝宽度和挠度验算；预应力混凝土构件未变。
3.裂缝宽度计算公式进行了调整；
正常使用极限状态验算
wmax crEss (1.9cs 0.08detq e)
学中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。
Bmin
7.2.2受弯构件考虑荷载长期作用影响的刚度B
刚度计算公式分两种情况：
1 采用荷载标准组合
2 采用荷载准永久组合
——考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数。
7.2.3短期刚度Bs
钢筋混凝土受弯构件
截面刚度与曲率的理论关系为
Mk smcm
Bs
h0
cm
Ate——有效受拉混凝土截面面积：对轴心受拉构件，取构件截面面积；对受弯、偏心受压和偏心受拉构件，取Ate = 0.5bh + (b − b)h ，此处， bf、 hf 为受拉翼缘的宽度、高度。
deq—— 受拉区纵向钢筋的等效直径（mm）；对无粘结后张构件，仅为受拉区纵向受拉钢筋的等效直径（mm）；
di —— 受拉区第i 种纵向钢筋的公称直径；对于有粘结预应力钢绞线束的

第七章拉弯和压弯构件

例7.1 如下图所示拉弯构件，承受的荷载的设计值为：轴向拉力800kN，横向均布荷载7kN/m。试选择其截面，设截面无削弱，材料为Q235钢。
解：
试采用普通工字钢I28a，截面面积A＝55.37cm2，自重0.43kN/m，Wx＝508cm3，ix＝11.34cm，iy＝2.49cm。构件截面最大弯距Mx＝（7+0.43×1.2）×62/8＝
Af＝aAW a＝Af/AW
（7.4）
工字形截面绕强轴受弯的压弯构件轴力弯距相关曲线：式（7.3）、式（7.4）曲线
规范采用直线式相关公式代替曲线公式：
（7.5）
曲线与直线相差不大直线考虑附加挠度的不利影响直线代替曲线偏安全
式（7.3）和（7.4）曲线
式（7.5）直线
考虑截面塑性部分发展
➢ W1x－按受压最大纤维确定的毛截面的模量
较适用于格构式构件，
对短粗实腹杆偏于安全，对细长实腹杆偏于不安全
❖ 7.3.1.2 最大强度准则
容许截面塑性深入，以具有各种初始缺陷的构件为计算模型，求解其极限承载能力
考虑一定初弯曲和实测残余应力数值计算得到200 条相关曲线
考虑截面的塑性发展，借用边缘纤维屈服准则公式（7.10）根据极限承载力曲线，得出近似相关公式：
压弯构件
拉弯构件
拉弯和压弯构件也可按其截面形式分为实腹式构件和格构式构件两种
➢ 当受力较小时，可选用热轧型钢或冷弯薄壁型钢截面
➢ 当受力较大时，可选用钢板焊接组合截面或型钢与型钢、型钢与钢板的组合截面
➢ 当构件计算长度较大且受力较大时，为提高截面的抗弯刚度，采用格构式截面
➢ 对称截面一般适用于所受弯矩值不大或正负弯矩值相差不大的情况

正常使用极限状态

在计算构件长细比时， max (l0 / i)max []
三、和桁架的变形限制
梁必须具有一定的刚度才能有效地工作，若刚度不足时将出现挠度过大，给人感觉不舒适和不安全；同时还可能引起过大的振动，使某些附着物如顶棚抹灰脱落。吊车梁若挠度过大，轴道将随之变形，可能影响吊车的正常运行。因此对梁的最大挠度vmax或最大相对挠度 vmax/ l, 应加以限制，即应符合下式要求：
多层及高层框架结构的变形须考虑两方面的内容，一是限制结构顶点位移的侧移量，二是限制层间侧移量。
对于多层及高层框架结构在风荷载标准值作用下，当不考虑地震作用时，顶点质心的侧移要求不超过建筑总高的1/500，质心层间位移要求不超过楼层高度的 1/400。对于考虑地震作用的，在第一阶段抗震设计时，其层间侧移标准值要求不超过楼层高度的1/250。在第二阶段抗震设计时，其层间侧移标准值要求不超过楼层高度的1/70。此值允许塑性在结构中有一定程度的发
轴心受力构件的刚度通常用长细比来度量，长细比是构件的计算长度l0与构件截面最小回转半径i的比值，即λ=l0/i，λ愈小，表示构件刚度愈大，反之则刚度愈小。长细比过大会使构件在使用过程中由于自重产生弯曲变形，在动力荷载作用下会产生振幅较大的振动，在运输和安装过程中易产生挠曲变形，因此设计时要控制构件的长细比，使其不超过规范规定的容许长细比[λ]。
vmax [v] vmax [v]
ll
梁的刚度属于正常使用极限状态，故计算时应采用正常使用荷载，即取荷载标准值，不乘荷载分项系数，且可不考虑螺栓孔引起的截面削弱。对动力荷载标准值不乘动力系数。
四、钢框架的变形限制
单层厂房的横向框架其柱脚可与基础刚接或铰接，而柱顶与屋架的连接一般都用刚接。钢框架的变形限制主要是柱顶侧移。

土力学名词解释、简答、论述讲解

一名词解释：1、孔隙比：土的孔隙体积与土的颗粒体积之比称为土的孔隙比e。

142、可塑性指标：是指黏土受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积。

用来描述土可塑性的物理指标。

143、渗流力：水流经过时必定对土颗粒施加一种渗流作用力，而单位体积土颗粒所受到的渗流作用力为渗流力。

144、变形模量：在部分侧限条件下，土的应力增量与相应的应变增量的比值。

145、应力路径：对加荷过程中的土体内某点，其应力状态的变化可在应力坐标图中以应力点的移动轨迹表示，这种轨迹称为应力路径。

146、弱结合水：是指紧靠于强结合水的外围而形成的结合水膜，亦称薄膜水。

137、塑性指数：是指液限和塑限的差值（省去%符号），即土处在可塑状态的含水量变化范围。

138、有效应力：通过土粒接触点传递的粒间应力。

139、地基固结度：是指地基土层在某一压力作用下，经历时间t所产生的固结变形量与最终固结变形量之比值，或土层中（超）孔隙水压力的消散程度。

1310、砂土液化：当饱和松砂受到动荷载作用，由于孔隙水来不及排出，孔隙水压力不断增加，就有可能使有效应力降到零，因而使砂土像流体那样完全失去抗剪强度。

1311、土体抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的受剪强度。

1212、地基承载力：地基承担荷载的能力。

1213、主动土压力：当挡土墙离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力。

1114、地基极限承载力：是指地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的极限荷载。

1015、塑限：土由半固状态转到可塑状态的界限含水量称为塑限，用符号W p表示。

1016、毛细水：存在于地下水位以上，受到水与空气界面的表面张力作用的自由水。

0917、压缩系数：土体在侧限条件下孔隙比减小量与竖向有效压力增量的比值。

0818、弹性模量：土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。

0719、有效应力原理：饱和土中任意点的总应力总是等于有效应力加上孔隙水压力；或有效应力总是等于总应力减去孔隙水压力。

正常使用极限状态验算

1.正常使用极限状态验算:抗裂验算裂缝宽度验算变形验算2.抗弯刚度：截面抗弯刚度的物理意义是使截面产生单位转角所需施加的弯矩它体现了截面抵抗弯曲变形的能力（B是一个随弯矩M增大而减小的变量）3.裂缝宽度取决于裂缝截面的钢筋应力σs裂缝间距l和裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ4.裂缝控制措施对轴拉或小偏拉构件及发生裂缝后会产生严重渗漏的构件应进行抗裂度验算对荷载引起的裂缝规定了最大裂缝宽度限值并进行验算对其他原因产生的非受力裂缝应采取相应的处理措施5混凝土结构的耐久性是指结构在指定的工作环境中正常使用和维护条件下随时间变化而仍能满足预定功能要求的能力单向板肋形结构：当梁格布置使板的长短跨之比b/h>=3时则板上荷载绝大部分沿短跨L1方向传递到次梁上因此可仅考虑板载短跨方向受力故称单向板双向板肋形结构当梁格布置使板的长短跨之比b/h<=2时板上荷载将沿两个方向传到四边的支承梁上计算式应考虑两个方向受力故称双向板平截面假定：截面上任一点应变与该点到中和轴的距离成正比及截面上的应变为直线分布5.可靠性和可靠度结构在规定条件下,在规定的时间内,完成其预定功能的能力称为结构的可靠性.结构在规定条件下,在规定的时间内,完成其预定功能的概率称为结构的可靠度.影响结构可靠度的两大主要因素为:结构上的荷载效应和结构抵抗荷载的能力最小刚度原则（第八章）同号弯矩区段内弯矩最大截面处的刚度作为该区段梁的刚度，将变刚度梁简化为等刚度梁来计算挠度界限破坏远端钢筋σs→f y(εs→εy )，同时，近端边缘混凝土εc→εcu张拉控制力钢筋张拉时所控制达到的最大应力1.混凝土徐变和钢筋应力松弛混凝土上应力不变，但其应变随时间延长而增大的现象为混凝土的徐变应力松弛：在钢筋长度保持不变条件下其应力随时间增长而降低的现象结构的功能函数z=R-S=g（x1，x2，x3....）g（...）由所研究的结构功能而定如承载力变形或裂缝等，xi为影响该结构功能的各种荷载效应以及材料强度构件的几何尺寸等正截面受弯承载力图在钢筋混凝土的共同作用下对梁各个正截面产生的受弯承载力设计值Mu所绘制的图形材料抵抗弯矩图由钢筋混凝土共同工作对梁各个截面产生的受弯承载力设计值Mu 所绘制的图形小偏心受压破坏混凝土先被压碎远侧钢筋可能受拉也可能受压但都不屈服属于脆性破坏大偏心受压破坏钢筋冷拉常温下对钢筋进行拉伸强度增加塑性降低适筋截面受拉钢筋先屈服然后混凝土压碎的截面极限状态整个结构或结构的某一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求这个特定状态即极限状态偏心受压长柱的二阶弯矩偏心受压构件由纵向弯曲f英引起的附加弯矩Nf截面的延性从屈服开始至达到最大承载能力或达到以后承载力无显著下降期间的变形能力塑性内力重分布混凝土的碳化大气中的二氧化碳及其他酸性物质渗入到混凝土内与混凝土中的碱性物质发生反应使混凝土碱度降低的过程二1.结构失效概率可靠指标及分项系数之间的关系结构在规定条件下和时间内,不能完成预定功能的概率称为结构的失效概率.在结构的状态概率曲线图内,峰值到极限状态轴线(Z=0)的距离可用变量的方差Х倍数加以确定,倍数愈大,则结构可靠度愈高,因此此倍数可用于描述结构可靠度,此倍数为结构的可靠指标.采用概率方法计算现行规范设计表达式中隐含的可靠指标,再根据可靠度的要求将其调整为能满足规定可靠度水平的可靠指标,即为目标可靠指标.受弯构件斜截面承载力的主要因素影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、配箍率及箍筋强度、纵筋配筋率1.结构或构件的极限状态有两类：结构整体或其一部分当超过某一特定状态后,就不能完成结构某一预定的功能要求,这一特定状态即为极限状态.它分为承载能力和正常使用两类极限状态.水工混凝土结构设计状况考虑了持久状况,短暂状况及偶然状况等三种.荷载效应组合考虑了基本组合(短期及长期组合), 偶然状组合等两种混凝土构件截面延性概念印象因素纵向钢筋用量材料强度箍筋的数量和类型受弯构件正截面适筋梁的受力各界特点图形构件截面的弯曲刚度与材料力学刚度区别特点计算单筋矩形截面梁的正截面受弯承载力的最大值因素1. 单筋矩形截面梁受弯承载力为()c 2y y 20f f 5.0f bh M ρρ-= 当梁宽b 变化时 k k k M M ρ≈；当梁高h 变化时k2k k M M ρ≈ 当配筋A s 变化时 k MM k ≈；当钢筋强度f y 变化时 k MM k ≈ 当混凝土强度f c 变化时 k MM k ≈ 由于钢筋强度变化不是连续的，故应有影响单筋矩形截面梁受弯承载力的因素的影响程度为：cs y f b A f h ≥≥>>。

混凝土结构设计原理思考题答案

混凝土结构设计原理部分思考题答案第一章钢筋混凝土的力学性能思考题1、钢筋冷加工的目的是什么冷加工的方法有哪几种各种方法对强度有何影响答：冷加工的目的是提高钢筋的强度，减少钢筋用量。

冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧等。

这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高，2、试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求答：钢筋混凝土结构中钢筋应具备：（1）有适当的强度；（2）与混凝土粘结良好；（3）可焊性好；（4）有足够的塑性。

4、除凝土立方体抗压强度外，为什么还有轴心抗压强度答：立方体抗压强度采用立方体受压试件，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。

所以除立方体抗压强度外，还有轴心抗压强度。

5、混凝土的抗拉强度是如何测试的答：混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。

由于轴心拉伸试验和弯折试验与实际情况存在较大偏差，目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定。

6、什么叫混凝土徐变线形徐变和非线形徐变混凝土的收缩和徐变有什么本质区别答：混凝土在长期荷载作用下，应力不变，变形也会随时间增长，这种现象称为混凝土的徐变。

当持续应力σC ≤时，徐变大小与持续应力大小呈线性关系，这种徐变称为线性徐变。

当持续应力σC >时，徐变与持续应力不再呈线性关系，这种徐变称为非线性徐变。

混凝土的收缩是一种非受力变形，它与徐变的本质区别是收缩时混凝土不受力，而徐变是受力变形。

10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝答：可以通过限制水灰比和水泥浆用量，加强捣振和养护，配置适量的构造钢筋和设置变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。

对于细长构件和薄壁构件，要尤其注意其收缩。

第二章混凝土结构基本计算原则思考题1．什么是结构可靠性什么是结构可靠度答：结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完成预定功能的能力，称为结构可靠性。

迈达斯学习第07章结果

无私分享无私分享无私分享无私分享无私分享无私分享无私分享第七章“结果”中的常见问题 (3)7.1 施工阶段分析时，自动生成的“CS：恒荷载”等的含义？ (3)7.2 为什么“自动生成荷载组合”时，恒荷载组合了两次？ (3)7.3 为什么“用户自定义荷载”不能参与自动生成的荷载组合？ (4)7.4 为什么在自动生成的正常使用极限状态荷载组合中，汽车荷载的组合系数不是0.4或0.7？ (5)7.5 为什么在没有定义边界条件的节点上出现了反力？ (5)7.6 为什么相同的两个模型，在自重作用下的反力不同？ (6)7.7 为什么小半径曲线梁自重作用下内侧支反力偏大？ (6)7.8 为什么移动荷载分析得到的变形结果与手算结果不符？ (7)7.9 为什么考虑收缩徐变后得到的拱顶变形增大数十倍？ (8)7.10 为什么混凝土强度变化，对成桥阶段中荷载产生的位移没有影响？ (8)7.11 为什么进行钢混叠合梁分析时，桥面板与主梁变形不协调？ (9)7.12 为什么悬臂施工时，自重作用下悬臂端发生向上变形？ (10)7.13 为什么使用“刚性连接”连接的两点，竖向位移相差很大？ (11)7.14 为什么连续梁桥合龙后变形达上百米？ (12)7.15 为什么主缆在竖直向下荷载作用下会发生上拱变形？ (13)7.16 为什么索单元在自重荷载作用下转角变形不协调？ (14)7.17 为什么简支梁在竖向荷载下出现了轴力？ (14)7.18 为什么“移动荷载分析”时，车道所在纵梁单元的内力远大于其它纵梁单元的内力？157.19 如何在“移动荷载分析”时，查看结构同时发生的内力？ (15)7.20 空心板梁用单梁和梁格分析结果相差15%？ (17)7.21 为什么徐变产生的结构内力比经验值大上百倍？ (17)7.22 如何查看板单元任意剖断面的内力图？ (18)7.23 为什么相同荷载作用下，不同厚度板单元的内力结果不一样？ (19)7.24 为什么无法查看“板单元节点平均内力”？ (21)7.25 如何一次抓取多个施工阶段的内力图形？ (21)7.26 如何调整内力图形中数值的显示精度和角度？ (22)7.27 为什么在城-A车道荷载作用下，“梁单元组合应力”与“梁单元应力PSC”不等？257.28 为什么“梁单元组合应力”不等于各分项正应力之和？ (25)7.29 为什么连续梁在整体升温作用下，跨中梁顶出现压应力？ (25)7.30 为什么PSC截面应力与PSC设计结果的截面应力不一致？ (26)7.31 为什么“梁单元应力PSC”结果不为零，而“梁单元应力”结果为零？ (26)7.32 如何仅显示超过某个应力水平的杆件的应力图形？ (27)7.33 为什么“水化热分析”得到的地基温度小于初始温度？ (29)7.34 “梁单元细部分析”能否查看局部应力集中？ (30)7.35 为什么修改自重系数对“特征值分析”结果没有影响？ (30)7.36 为什么截面偏心会影响特征值计算结果？ (31)7.37 为什么“特征值分析”没有扭转模态结果？ (32)7.38 “屈曲分析”时，临界荷载系数出现负值的含义？ (32)7.39 “移动荷载分析”后自动生成的MVmax、MVmin、MVall工况的含义？ (33)7.40 为什么“移动荷载分析”结果没有考虑冲击作用？ (33)7.41 如何得到跨中发生最大变形时，移动荷载的布置情况？ (34)7.42 为什么选择影响线加载时，影响线的正区和负区还会同时作用有移动荷载？357.43 为什么移动荷载分析得到的结果与等效静力荷载分析得到结果不同？ (35)7.44 如何求解斜拉桥的最佳初始索力？ (36)7.45 为什么求斜拉桥成桥索力时，“未知荷载系数”会出现负值？ (38)7.46 为什么定义“悬臂法预拱度控制”时，提示“主梁结构组出错”？ (38)7.47 如何在预拱度计算中考虑活载效应？ (38)7.48 桥梁内力图中的应力、“梁单元应力”、“梁单元应力PSC”的含义？ (39)7.49 由“桥梁内力图”得到的截面应力的文本结果，各项应力结果的含义？ (40)7.50 为什么定义查看“结果>桥梁内力图”时，提示“设置桥梁主梁单元组时发生错误！”？ (41)7.51 为什么无法查看“桥梁内力图”？ (41)7.52 施工阶段分析完成后，自动生成的“POST：CS”的含义？ (42)7.53 为什么没有预应力的分析结果？ (42)7.54 如何查看“弹性连接”的内力？ (44)7.55 为什么混凝土弹性变形引起的预应力损失为正值？ (44)7.56 如何查看预应力损失分项结果？ (45)7.57 为什么定义了“施工阶段联合截面”后，无法查看“梁单元应力”图形？ . 46 7.58 为什么拱桥计算中出现奇异警告信息？ (47)7.59 如何在程序关闭后，查询“分析信息”的内容？ (48)第七章“结果”中的常见问题7.1施工阶段分析时，自动生成的“CS：恒荷载”等的含义？具体问题进行施工阶段分析，程序会自动生成CS：恒荷载、CS：施工荷载、CS：收缩一次、CS：收缩二次、CS：徐变一次、CS：徐变二次、CS：钢束一次、CS：钢束二次、CS：合计，这些荷载工况各代表什么含义？在结果查看时有哪些注意事项？相关命令——问题解答MIDAS在进行施工阶段分析时，自动将所有施工阶段作用的荷载组合成一个荷载工况“CS：恒荷载”；如果想查看某个或某几个施工阶段恒荷载的效应，可以将这些荷载工况从“CS：恒荷载”分离出来，生成荷载工况“CS：施工荷载”；钢束预应力、收缩徐变所产生的直接效应程序自动生成荷载工况“CS：钢束一次”、“CS：收缩一次”、“CS：徐变一次”，由于结构超静定引起的钢束预应力二次效应、收缩徐变二次效应，程序自动生成荷载工况“CS：钢束二次”、“CS：收缩二次”、“CS：徐变二次”；“CS：合计”表示所有施工荷载的效应。

第七章工程结构荷载的统计分析

用超过Qx的总持续时间Tx = ti，或与设计基准期T的比率x
= Tx/T表示；
用超过Qx的次数nx或平均跨阈率x = nx/T （单位时间内超过
的平均次数）表示。
第二节荷载的代表值
（1）荷载频遇值
设计基准期内结构上较频繁出现的较大荷载值，主要用于正常使用极限状态的频遇组合。
1）确定方法
按总持续时间确定按超过次数确定
第七章工程结构荷载的统计分析
本章内容第一节荷载的概率模型第二节荷载的代表值第三节荷载效应组合
第一节荷载的概率模型
一、工程结构的荷载分类及概率模型（一）荷载分类按随时间变化情况分类
（1）永久荷载
如结构自重，该类荷载表现为近似恒定。
第一节荷载的概率模型
（2）持续荷载
如楼面活荷载，表现为一定时间段内量值恒定、各时间段量值可能不等、或某时间段不出现。
荷载效应系数近似为常数，荷载效应与荷载具有相同的概率特性，统计参数之间关系为
S CQ S CQ
第三节荷载效应组合
二、荷载效应组合
结构承受永久荷载的同时，可能承受两种以上可变荷载（活荷载、风荷载、雪荷载等）。
所有可变荷载以最大值相遇的概率很小，为了结构的安全和经济，需研究多个荷载效应组合的概率分布。
第二节荷载的代表值
按总持续时间确定：防止结构功能降低（如出现不舒适的振动）时，要关注荷载超过某一限值的持续时间长短，国际
标准建议x<0.1。
按超过次数确定：防止结构局部损坏（如出现裂缝）或疲劳破坏时，要限制荷载超过某一限值的次数，国际标准没有具体建议。
第二节荷载的代表值
2）设计取值
对标准值折减得到，折减系数称为频遇值系数f

结构设计原理叶见曙版课后习题第7-9答案

由公式可知，偏心距增大系数与构件的计算长度，偏心距，截面的有效高度，截面高度，荷载偏心率对截面曲率的影响系数，构件长细比对截面曲率的影响系数。
7-4钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件的截面设计和截面复核中，如何判断是大偏心受压还是小偏心受压？
答：截面设计时，当时，按小偏心受压构件设计，时，按大偏心受压构件设计。
9-6
解：在进行梁变形计算时，应取梁与相邻梁横向连接后截面的全宽度受
压翼板计算，即（1）T梁换算截面的惯性矩和计算
梁跨中为第二类T形截面。这时受压区高度由下面的方法计算求得：则开裂截面的换算截面惯性矩为： T梁的全截面换算截面面积为：受压区高度全截面换算惯性矩为：（2）计算开裂构件的抗弯刚度全截面抗弯刚度开裂截面抗弯刚ห้องสมุดไป่ตู้ 全截面换算截面受拉区边缘的弹性地抗拒为：全截面换算截面的面积矩为：塑性影响系数为：开裂弯矩开裂构件的抗弯刚度为：（3）受弯构件跨中截面处的长期挠度值对C25混凝土，挠度长期增长系数受弯构件在使用阶段的跨中截面的长期挠度值为：
7-10 与非对称布筋的矩形截面偏心受压构件相比，对称布筋设计时的大、小偏心受压的判别方法有何不同之处？
答：对称布筋时：
由于，由此可得可直接求出。然会根据，判断为大偏心受压；，判断为小偏心受压；非对称布筋时：无法直接求出。判断依据为，可先按小偏心受压构件计算；，可先按大偏心受压构件计算
9-5
解：1）构件的最大裂缝宽度（1）带肋钢筋系数荷载短期效应组合弯矩计算值为：荷载长期效应组合弯矩计算值为：系数系数，非板式受弯构件（2）钢筋应力的计算（3）（4）纵向受拉钢筋配筋率的计算
（5）最大裂缝宽度的计算满足要求 1）配筋改后（1）带肋钢筋系数荷载短期效应组合弯矩计算值为：荷载长期效应组合弯矩计算值为：系数系数，非板式受弯构件（2）钢筋应力的计算（3）（4）纵向受拉钢筋配筋率的计算（5）最大裂缝宽度的计算不满足要求。

41146【工程建筑资料】钢筋混凝土结构的适用性和耐久性-PDF最新版

讨论2：承载力满足要求时，挠度是否一定满足要求
分析配筋率对承载力和挠度的影响举例：b=200，h=450，C20，HRB335，l0 =6900， Mk/Mq =1.5
Mu0、f0、B0：ρmin时承载力、挠度、刚度
ρ↗→ Mu/Mu0↗(近似线性)，B/B0增大缓慢 ρ﹥1.6%后，Mu满足要求，f 不满足要求
=
5 48
⋅
Ml 2 EI
集中：f
=
1
⋅ Pl3
=
1
⋅ Ml 2
48 EI 12 EI
f = S M l2 = Sφ ⋅l2 f ∝φ
EI
φ=M
EI
→ EI = M
φ
→ M = EI ⋅φ
求 f →归结为求EI
截面抗弯刚度EI 由M-φ 曲线确定。（弹性均质材料截面，M-φ 关系为直线，EI为常数）
混凝土结构（1）受弯构件的变形验算√ 设计规范的（2）裂缝控制验算
有关规定
抗裂验算（PC)
裂缝宽度验算（RC、PC）√
（3）结构耐久性构造要求√
正常使用极限状态设计的可靠性要求
•原则：比承载能力极限状态要求降低→[β]≈1 （未规定取值）
•处理方法：验算时，荷载和材料强度均取标准值
7.2 受弯构件的挠度控制
(10-16)
hf’≤0.2h0
7.2.4 部分荷载长期作用下的抗弯刚度
荷载长期作用下，梁的挠度随时间增长。
•原因：压区混凝土徐变拉区钢筋与混凝土间粘结滑移徐变、钢筋应力松弛混凝土的收缩
•增大系数θ＝fl／fs •荷载效应的标准组合值Mk （短期的总效应） •其中部分荷载长期作用：准永久组合值Mq