结构设计原理重点

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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

结构设计原理

结构设计原理(二)总论(一)构件及结构的概念和分类(重点)识记1.构件:它是结构的基本组成部分2.构件的分类:按其主要受力特点可分为受弯构件(梁和板)、受压构件、受拉构件和受扭构件等典型的基本构件3.结构:一般把桥、涵洞、隧道、挡土墙等构造物的承重骨架组成部分统称为结构4.结构的分类:按其使用的材料可分为混凝土结构、钢结构、圬工结构、木结构(二)各种工程结构的特点及使用范围(次重点)理解(重点是前两种结构)1.钢筋混凝土结构的特点:结构整体性好、耐久性较好;自重较大、抗裂性较差、修补困难2.预应力混凝土结构的特点:a、比钢筋混凝土构件轻巧,特别适合于建造由恒荷载控制设计的大跨径桥梁;b、可用于海洋工程结构和有防渗透要求的结构;c、预应力技术可作为装配混凝土构件的一种可靠手段,能很好地将部件装配成整体结构,形成悬臂浇筑和悬臂拼装等不采用支架、不影响桥下通航的施工方法,在大跨径桥梁施工中获得广泛应用。

3.圬工结构的特点:材料易于取材。

块材采用天然石料的坊工结构,将具有良好的耐久性。

但是圬工结构的自重一般较大,施工中机械化程度较低4.钢结构的特点:重度很大、自重较轻、弹性模量高、工作的可靠性高、机械化程度高、施工效率较高第一章钢筋混凝土结构的概念及材料的物理力学性能(一)钢筋混凝土结构的概念(次重点)识记1.钢筋混凝土结构:是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构2.混凝土徐变:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间持续增长的现象3.混凝土收缩: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理解1.在受拉区配置受力钢筋的作用: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2.钢筋与混凝土共同工作的原因:a、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;b、钢筋和混凝土的温度线膨胀系数较为接近,因此当温度变化时,钢筋与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;c、质量良好的混凝土,可以保护钢筋免遭锈蚀,保证钢筋与混凝土的共同作用,3.钢筋混凝土结构优点:a、钢筋混凝土结构耐久性较好,刚度较大,在使用荷载作用下的变形较小;b、钢筋混凝土结构既可以整体现浇,也可以预制装配,并且可以根据需要浇制成各种构件形状和截面尺寸;c、钢筋混凝土结构所用的原材料中,砂、石所占的比例较大,而砂、石易于就地取材,故可以降低建筑成本。

结构设计原理总结

结构设计原理总结

结构设计原理总结结构设计是建筑、工程、产品等领域中至关重要的一环,它直接关系到整体的稳定性、安全性和美观性。

在结构设计中,有一些基本的原理是需要遵循的,下面我将对结构设计原理进行总结。

首先,结构设计的原理之一是坚固稳定。

无论是建筑物还是机械产品,都需要具备坚固稳定的特点,以保证其在使用过程中不会出现倒塌或者失稳的情况。

因此,在结构设计中,需要充分考虑材料的选择、构件的连接方式以及整体的结构布局,以确保整体的坚固稳定。

其次,结构设计还需要考虑材料的合理利用。

在资源日益紧缺的今天,材料的合理利用显得尤为重要。

结构设计师需要在保证坚固稳定的前提下,尽量减少材料的使用量,降低成本,减少资源浪费。

这就需要在设计过程中充分考虑材料的受力性能,合理设计构件的截面尺寸,以达到最佳的材料利用效果。

另外,结构设计原理还包括美学设计。

无论是建筑物还是产品,都需要具备一定的美学价值,以吸引人们的眼球,增加其使用的愉悦感。

因此,在结构设计中,需要考虑到整体的外形美观性,构件的比例和布局,以及颜色和材质的搭配,使得整体结构既具备功能性,又具备艺术性。

此外,结构设计原理还需要考虑到使用的便捷性和维护的方便性。

无论是建筑物还是产品,都需要考虑到使用者的实际需求,使得整体结构在使用过程中能够方便快捷地使用,并且在维护保养时能够方便进行。

因此,在结构设计中,需要考虑到使用者的操作习惯,合理设置操作部件的位置,以及留出维护保养的通道和空间。

综上所述,结构设计原理涵盖了坚固稳定、材料的合理利用、美学设计、使用的便捷性和维护的方便性等方面。

在实际的结构设计过程中,设计师需要全面考虑这些原理,并在实践中不断总结经验,以不断提高结构设计的水平和质量。

只有在遵循这些原理的基础上,才能设计出安全稳定、经济实用、美观大方的结构作品。

结构设计100个知识点

结构设计100个知识点

结构设计100个知识点在结构设计中,有许多关键的知识点需要掌握。

本文将介绍100个结构设计的重要知识点,帮助您更好地理解和应用结构设计。

1. 结构设计的定义和目标:结构设计是指根据建筑物所需的功能和荷载要求,确定结构的类型、尺寸和形式,以满足安全、经济和美观的要求。

2. 结构设计的基本原理:结构设计的基本原理包括静力平衡、刚度和强度的平衡、结构的稳定性和可靠性等。

3. 结构设计的荷载:结构设计中的荷载包括恒定荷载、可变荷载、风荷载、地震荷载等。

4. 结构设计的结构形式:结构设计根据建筑物的功能和要求,可以采用框架结构、悬索结构、拱形结构等不同的结构形式。

5. 结构设计的材料选择:结构设计中常用的材料有混凝土、钢材、木材等,在选择材料时需要考虑强度、刚度、耐久性等因素。

6. 结构设计的结构分析方法:结构设计中常用的结构分析方法有静力分析、动力分析、有限元分析等。

7. 结构设计的结构连接:结构设计中的结构连接包括螺栓连接、焊接连接、粘接连接等,连接的质量对结构的安全性和稳定性至关重要。

8. 结构设计的结构构件:结构设计中的结构构件包括柱、梁、墙、板等,每种构件的尺寸和形式都需要满足力学和建筑要求。

9. 结构设计的结构刚度:结构设计中的结构刚度对结构的稳定性和变形性能有重要影响,刚度的设计需要考虑荷载、材料和连接等因素。

10. 结构设计的结构强度:结构设计中的结构强度是指结构抵抗外部荷载和内力的能力,强度的设计需要满足建筑和安全规范的要求。

11. 结构设计的结构稳定性:结构设计中的结构稳定性是指结构在受到荷载作用时不发生失稳和破坏的能力,稳定性的设计需要考虑结构形式、构件布置和连接方式等因素。

12. 结构设计的结构可靠性:结构设计中的结构可靠性是指结构在使用寿命内满足设计要求的概率,可靠性的设计需要考虑结构分析、材料和构件的可靠性等。

13. 结构设计的地震设计:地震设计是结构设计中非常重要的一项内容,需要考虑地震荷载、抗震设防烈度和结构的抗震性能等因素。

钢结构框架的设计原理与构造要点

钢结构框架的设计原理与构造要点

钢结构框架的设计原理与构造要点钢结构框架是一种重要的结构形式,广泛应用于建筑工程、桥梁等领域。

其设计原理与构造要点是工程师在进行设计时需要重点考虑的因素。

本文将介绍钢结构框架的基本原理和设计要点。

一、钢结构框架的设计原理1.1 强度与稳定性钢结构框架的设计首先要保证足够的强度和稳定性。

在设计中,要考虑结构的受力情况、材料的强度和稳定性以及荷载等因素,选取合适的截面形状和尺寸,确保结构在各种力作用下能够保持稳定。

1.2 刚度与变形钢结构框架要能够满足一定的刚度要求,并在受力下尽量减小变形。

在设计中,要合理确定构件的截面尺寸和布置,通过采用适当的刚连接来提高结构的整体刚度,同时考虑材料的塑性变形,使得结构在荷载作用下变形较小。

1.3 功能要求钢结构框架的设计需根据实际使用要求,考虑其功能性。

如建筑工程中,需满足室内空间需求,保证结构的稳定性与美观性;桥梁工程中,需考虑通行要求,包括承载能力、抗风、抗震性能等。

二、钢结构框架的构造要点2.1 材料选择钢结构框架的材料选择至关重要。

一般选用高强度钢材,如Q345、Q420等,以满足设计要求。

同时,还需考虑钢材的抗腐蚀性,可以采用防腐涂层或不锈钢材料。

2.2 截面设计钢结构框架的截面设计是决定结构强度和稳定性的关键因素。

截面形状的选择应根据受力情况和结构要求进行合理设计,常见的截面形式有工字形、H形和管状等。

在设计中要考虑构件的弯曲承载能力、抗压能力和抗剪能力等。

2.3 节点连接钢结构框架的节点连接应具备足够的刚度和强度,保证节点的承载能力。

可采用焊接、螺栓连接等方式,具体选择要根据设计要求和现场施工条件来确定。

2.4 防火设计钢结构框架的防火设计是重要的安全要求。

可通过在钢材表面覆盖防火涂层或采用阻燃材料进行包覆等方式来提高结构的防火性能。

2.5 施工工艺与质量控制钢结构框架的施工工艺和质量控制是保证结构质量的关键。

采用先进的施工工艺,严格控制构件的制造和安装质量,确保结构的加工精度和连接质量。

结构设计原理

结构设计原理

结构设计原理
结构设计原理是指在建筑、桥梁、机械、电子等领域中,为了保证结构的稳定性、可靠性、经济性和安全性,所遵循的一些基本原则。

以下是结构设计原理的几个重要方面:
1.力学原理:根据物理力学的基本原理,计算和分析结构受力情况,确定合理的材料、断面和尺寸,使结构在正常使用条件下具有足够的强度和刚度。

2.材料选用原理:根据材料的物理力学性质和工程使用要求,选择合适的材料。

不同材料的力学性质不同,对结构的强度、刚度、耐久性等都有重要影响。

3.构件连接原理:构件之间的连接方式对结构的强度和稳定性有很大影响。

要选择合适的连接方式,并在设计时考虑接头的强度和刚度等因素。

4.统一性原理:结构设计应当体现统一性,即在整个结构中使用相同的设计原则、构件和材料,以确保结构的一致性和稳定性。

5.简洁性原理:结构设计应尽量简洁,避免设计过于复杂或使用过多的构件和材料,以降低成本和施工难度。

6.安全性原理:结构设计必须具备足够的安全性,确保在正常使用条件下不会发生结构破坏或崩溃等危险情况。

综上所述,结构设计原理是结构设计中必须遵循的基本原则,它们相互关联,共同保证结构的稳定性和安全性。

结构设计原理 要点

结构设计原理 要点

1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,这种现象被称为混凝土的徐变。

2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收缩。

3粘结应力:具有足够的粘结强度,能承受由于变形差(相对滑移)沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力,通常把这种剪应力称为粘结应力。

4结构的可靠度:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。

极限状态:当整个结构或者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时,而此特定状态称为该功能的极限状态。

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,此时被出曾为界限破坏。

6最小配筋率:是少筋梁与适筋梁的界限。

7换算界面: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。

8混凝土结构的耐久性:混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持安全、使用性能和外观要求的能力。

张拉预应力: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积所求的钢筋应力值。

9消压弯矩:构件抗裂边缘预压应力抵消到零时的弯矩。

10束界:把有E1和E2两条曲线所围成的布置预应力钢筋时的钢筋重心界限,称为束界。

1试叙述钢筋混凝土梁内钢筋种类、作用。

纵向受力钢筋:承受拉力或压力;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。

弯起钢筋:架力箍筋、固定箍筋的位置,形成钢筋骨架。

水平纵向钢筋:在梁侧面发生裂缝后,减小混凝土裂缝宽度。

2钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形态有哪些?特征。

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,属于塑性破坏。

结构设计原理解读

结构设计原理解读

结构设计原理解读结构设计是建筑领域中至关重要的一环,它涉及到建筑物的稳定性、安全性和美观性等方面。

本文将从结构设计的原理出发,对其进行深入解读。

一、结构设计的基本原理结构设计的基本原理包括力学平衡原理、材料力学原理和结构力学原理。

1. 力学平衡原理力学平衡原理是结构设计的基石。

根据这一原理,一个结构在静力平衡时,受力的合力和合力矩均为零。

设计师需要根据建筑物的形状、荷载和支座条件等因素,合理分析和计算受力情况,确保结构的平衡。

2. 材料力学原理材料力学原理是指材料在外力作用下产生变形和破坏的规律。

结构设计师需要了解不同材料的力学性能,如强度、刚度和稳定性等,以及材料的应力-应变关系,从而选择合适的材料并合理设计结构。

3. 结构力学原理结构力学原理是指通过力学分析和计算,确定结构内力和变形的原理。

结构设计师需要运用结构力学原理,进行受力分析、内力计算和变形控制,确保结构的安全性和稳定性。

二、结构设计的优化原则结构设计的优化原则包括最小重量原则、最小材料消耗原则和最小成本原则。

1. 最小重量原则最小重量原则是指在满足结构强度和刚度要求的前提下,尽量减小结构的自重。

通过合理选择材料和优化结构形式,可以实现结构的轻量化设计,提高资源利用效率。

2. 最小材料消耗原则最小材料消耗原则是指在满足结构安全性和稳定性要求的前提下,尽量减少材料的使用量。

通过合理布置结构材料和优化截面形状,可以降低材料成本,减少资源消耗。

3. 最小成本原则最小成本原则是指在满足结构强度、稳定性和经济性要求的前提下,尽量降低结构的建造和维护成本。

结构设计师需要综合考虑材料成本、施工工艺和维护费用等因素,选择最经济的结构方案。

三、结构设计的创新原则结构设计的创新原则包括形式创新原则、材料创新原则和施工工艺创新原则。

1. 形式创新原则形式创新原则是指通过创新的结构形式,实现建筑物的独特性和美观性。

设计师可以运用现代建筑技术,采用新颖的结构形式,如悬挑结构、拱形结构和网壳结构等,赋予建筑物独特的外观和空间感。

混凝土结构设计原理重点

混凝土结构设计原理重点

混凝土结构设计原理重点混凝土结构设计原理是指在建筑和土木工程中,根据不同的要求和使用环境,通过合理的结构设计,使混凝土结构具有足够的强度和稳定性,以承受荷载并保证结构的安全和持久性。

混凝土结构设计原理的重点包括以下几个方面:1.材料选择:混凝土结构设计需要选择合适的混凝土材料,包括水泥、骨料、水、外加剂等。

水泥需要选择具有一定强度和耐久性的类型,骨料需要选择合适的粒径和强度,调配水泥和骨料的比例需要经过试验确定,以保证混凝土的强度和耐久性。

2.结构稳定性:混凝土结构设计需要考虑结构的整体稳定性,包括抗弯承载能力、抗剪承载能力、抗拉承载能力等。

在设计过程中,需要根据结构的荷载和使用环境,确定结构的形式和尺寸,并通过计算分析确定结构的强度和稳定性。

3.构件设计:混凝土结构设计需要考虑构件的强度和稳定性,包括梁、柱、板、墙等构件。

在设计过程中,需要根据构件的荷载和使用环境,确定构件的尺寸和截面形式,以保证构件的强度和稳定性。

4.连接和节点设计:混凝土结构设计需要考虑连接和节点的强度和稳定性,包括梁柱节点、梁板节点、墙柱节点等。

在设计过程中,需要根据节点的荷载和使用环境,确定节点的形式和尺寸,以保证节点的强度和稳定性。

5.耐久性设计:混凝土结构设计需要考虑结构的耐久性,包括抗渗性、抗冻融性、耐久性等。

在设计过程中,需要选择适当的材料和措施,以提高混凝土结构的耐久性。

6.施工方法设计:混凝土结构设计需要考虑施工方法的合理性,包括混凝土的浇筑和养护。

在设计过程中,需要根据施工的条件和要求,确定合适的施工方法,以保证结构的施工质量和安全性。

综上所述,混凝土结构设计原理的重点是选择合适的材料、考虑结构和构件的强度和稳定性、设计合理的连接和节点、提高结构的耐久性以及合理的施工方法。

通过合理的设计,可以确保混凝土结构具有足够的强度和稳定性,从而保证结构的安全和持久性。

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。

结构设计原理总结

结构设计原理总结

结构设计原理总结结构设计原理是指在进行结构设计时所遵循的一些基本原则和规则。

这些原理可以帮助工程师在设计过程中确保结构的安全性、稳定性和经济性。

下面将对结构设计原理进行总结,内容大致包括以下几方面:第一,安全性原理。

结构设计首要考虑的是结构的安全性,即结构在受到外力作用时能否保持稳定,并且不会发生破坏。

为了确保结构的安全性,设计中需要考虑结构的强度、稳定性、承载能力、刚度以及抗震能力等因素。

此外,还需要考虑到结构的使用寿命和防火性能等方面的安全因素。

第二,经济性原理。

结构设计需要在保证安全性的基础上尽可能地降低成本和资源消耗。

在进行结构设计时,需要考虑材料成本、施工工艺、维护成本等因素,并在不影响结构安全的前提下寻找最经济的设计方案。

第三,可靠性原理。

结构设计应追求结构的可靠性,即结构在设计寿命内能够满足设计要求并保持稳定。

为了确保结构的可靠性,设计中需要考虑结构的可靠性指标和可靠性分析方法,并采取相应的设计措施。

第四,合理性原理。

合理性是结构设计的一个重要原则,即设计应符合实际工程条件和使用要求,并且能够满足工程师在设计中的要求。

合理性原则涉及到结构形式、结构布置、材料选择、工艺安排等方面的问题,只有在满足实际要求的情况下,才能够得到一个合理的设计方案。

第五,灵活性原理。

结构设计应具有一定的灵活性,即在满足功能和安全要求的前提下,能够适应不同的场地和使用要求。

灵活性原则涉及到结构的可调性和可改造性等方面的问题,设计中需要考虑到结构的可调整性和可扩展性,以适应未来可能的变化和调整。

第六,美观性原理。

结构设计不仅仅是为了满足功能和经济要求,还应考虑结构的美观性。

美观性原则涉及到结构形式、比例、纹理、颜色等方面的问题,设计中需要注重表达设计意图,并追求结构的整体美感。

综上所述,结构设计原理是一系列基本原则和规则,它们在结构设计中发挥着重要的作用。

安全性原理、经济性原理、可靠性原理、合理性原理、灵活性原理和美观性原理是结构设计原理的主要内容。

建筑结构设计的基本原理

建筑结构设计的基本原理

建筑结构设计的基本原理建筑结构设计是指在建筑设计中根据建筑物的性能要求和使用功能,合理选择结构形式、材料和设计参数,经过结构计算和分析,确定结构的稳定性、安全性、经济性和美观性等设计要求,最终确定适合建筑物的结构方案和施工图纸的过程。

建筑结构设计的基本原理包括承载原理、稳定原理和刚度原理。

一、承载原理承载原理是建筑结构设计的核心原理之一。

建筑结构的任务是将荷载从上部传递到地基,并保证建筑物整体的稳定性。

根据承载原理,建筑结构设计应尽可能合理分配和传递荷载,使结构的内力控制在安全范围内,防止产生过大的位移和变形。

在承载原理中,有几个重要的概念需要明确:1. 荷载:荷载是指施加在建筑结构上的各种外部力和作用。

包括常规荷载(如自重、活荷载、风荷载等)和非常规荷载(如地震荷载、温度荷载等)。

2. 内力:内力是指结构中构件所承受的各种反力和剪力。

根据力学原理,结构的设计应使各构件的内力处于安全范围内。

3. 构件:构件是指构成整个建筑结构的各个组成部分,如梁、柱、墙等。

在建筑结构设计中,需要根据结构的受力特点和荷载特点合理选择构件类型和尺寸。

二、稳定原理稳定原理是指建筑结构在承载荷载的作用下保持平衡和稳定的原理。

建筑结构稳定性是结构设计的重要指标之一,与结构的几何形态、荷载传递路径和内力分布有关。

根据稳定原理,建筑结构设计应满足以下几个方面的要求:1. 抗倾覆稳定要求:建筑结构在水平荷载和垂直荷载作用下,要保持稳定,避免倾覆。

2. 抗倾压稳定要求:建筑结构中的构件在受到压力时,要保持稳定,避免产生局部屈曲和破坏。

3. 抗剪稳定要求:建筑结构中的构件在受到剪力作用时,要保持整体稳定,避免产生剪切破坏。

三、刚度原理刚度原理是指建筑结构设计中保证结构刚度和变形控制的原则。

建筑结构的刚度与结构的内力分布和构件的弯曲刚度相关,直接影响结构的变形和振动性能。

根据刚度原理,建筑结构设计应满足以下几个方面的要求:1. 确定结构的刚度:根据建筑物的使用要求,合理确定结构的刚度,确保结构在使用过程中满足相应的刚度要求。

结构设计原理详解

结构设计原理详解

结构设计原理详解结构设计原理是指在建筑、工程或产品设计中,根据力学原理和材料特性,合理地确定结构的形式、尺寸、材料和连接方式的一系列理论和方法。

它是工程设计中至关重要的一环,直接关系到结构的安全性、稳定性和经济性。

本文将详细探讨结构设计原理的相关内容。

1. 强度设计原理强度设计原理是结构设计的基础,它要求结构在承受荷载时不发生破坏或失效。

根据材料的强度特性和荷载的作用方式,通过计算和分析确定结构的尺寸和材料,以满足强度要求。

常用的强度设计原理有极限状态设计和工作状态设计。

2. 刚度设计原理刚度设计原理是指结构在受力过程中的变形控制。

在设计中,需要考虑结构的刚度,以确保结构在荷载作用下变形不过大,不影响正常使用。

刚度设计原理主要包括弹性刚度和塑性刚度两个方面,通过合理的材料选择和截面设计,控制结构的刚度。

3. 稳定性设计原理稳定性设计原理是指结构在受力过程中的稳定性控制。

当结构受到外力作用时,需要保证结构不会发生失稳或倾覆。

稳定性设计原理主要包括整体稳定和局部稳定两个方面,通过合理的结构形式和截面设计,确保结构的稳定性。

4. 疲劳设计原理疲劳设计原理是指结构在长期循环荷载下的抗疲劳性能。

结构在使用过程中会受到反复的荷载作用,如果设计不合理,可能会导致结构的疲劳破坏。

通过疲劳寿命分析和疲劳强度计算,确定结构的寿命和安全系数,以保证结构的可靠性。

5. 抗震设计原理抗震设计原理是指结构在地震作用下的抗震性能。

地震是一种破坏性荷载,对结构的安全性和稳定性提出了严峻挑战。

通过地震荷载计算和结构响应分析,确定结构的抗震设计参数,以提高结构的抗震能力。

6. 经济性设计原理经济性设计原理是指在满足结构功能和安全性的前提下,尽可能降低结构的成本。

通过合理的材料选择、截面设计和连接方式,优化结构的成本效益,提高工程的经济性。

综上所述,结构设计原理是工程设计中不可或缺的一部分。

它涉及到强度、刚度、稳定性、疲劳性、抗震性和经济性等多个方面。

混凝土结构设计原理重点简答题

混凝土结构设计原理重点简答题

混凝土结构设计原理重点简答题1.受力筋:承受力或压力的钢筋。

2.架力筋:一般在梁中使用,与受力筋、箍筋一起形成钢筋骨架。

3.箍筋:一般用于梁柱中,用来抗剪和组成钢筋骨架。

4.分布筋:一般用于板内,与板内受力钢筋垂直。

5.构造钢筋:因构件在构造上的要求或施工安装过程中的需要而配置的钢筋。

6.弯起钢筋:主要在构件端部起着抗剪的作用。

7.拉结钢筋:是构造上为了满足连接构件间稳定性需要而增设的钢筋1.钢筋与混凝同工作的基础条件是什么?混凝土和钢筋协同工作的原因是:(1)钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体;(2)钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏;(3)设置一定厚度混凝土保护层,混凝土的碱性环境使钢筋不易发生锈蚀,遇到火时不致因钢筋很快软化而导致结构破坏;(4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。

2.混凝土结构的特点是什么?优点——取材容易、合理用材、整体性好、耐久性好、耐火性好可塑性好缺点——自重大、抗裂性差、施工复杂、施工周期长、施工受季节影响、结构隔热隔声性能差、修复加固困难。

3.什么叫混凝土徐变?引发徐变的原因有哪些?(1)混凝土结构或资料在稳定的应力或荷载长期延续作用下,混凝土的变形或应变随工夫而缓慢增加的现象称为混凝土的徐变。

(2)内在身分:混凝土的组成成分是影响XXX的内在身分。

水泥用量越多,徐变越大。

水灰比越大,XXX越大。

集料的弹性模量越小XXX就越大。

构件尺寸越小,徐变越大。

情形身分:混凝土养护及使用时的温度是影响徐变的情形身分。

温度越高、湿度越低,徐变就越大。

若采用蒸汽养护则可以减少徐变量的20%-25%。

应力身分:施加初应力的大小和加荷时混凝土的龄期是影响徐变的应力身分。

加荷时混凝土的龄期越长,XXX越小。

加荷龄期不异时,初应力越大,XXX也越大。

4.混凝土的徐变:在荷载保持稳定的情形下随工夫增加的变形。

影响混凝土徐变和收缩的身分有:加载时的混凝土龄期;延续压力大小;混凝土的组成资料及配合比;混凝土的制作养护条件。

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。

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。

结构设计原理总结

结构设计原理总结

结构设计原理总结引言:结构设计是一门复杂而重要的学科,它涉及到建筑、工程、机械等领域。

设计一个稳定、耐久的结构不仅需要专业知识,还需要对原理和理论有深入的了解。

本文将总结一些结构设计的基本原理,希望能为读者提供一些参考。

1. 荷载与强度原理:结构的设计首先需要考虑到所承受的荷载,这包括静态荷载和动态荷载。

静态荷载是指与结构常态相关的荷载,比如自重、载荷等。

动态荷载则是指与结构运行相关的荷载,比如风荷载、地震荷载等。

结构设计需要根据这些荷载来确定结构的强度,确保其能够承受和稳定地传递荷载。

强度原理要求结构的受力部位强度要充足,能够满足荷载条件。

2. 刚度与变形原理:结构的刚度决定了其在受力时的变形程度。

刚度高的结构会有较小的变形,反之则会有较大的变形。

设计时需要根据结构的使用要求和场所要求来确定结构的刚度。

同时,还需要考虑结构的变形是否满足安全要求和审美要求。

刚度和变形原理一起考虑,可以实现结构在不超限的情况下满足使用要求。

3. 稳定与可靠性原理:结构的稳定性是指结构在受力时能够保持平衡和稳定,不发生倒塌、破坏等情况。

稳定与可靠性原理要求结构的几何形状和材料性能能够保证结构的稳定。

在设计时需要加强结构的支撑和加固,以提高结构的稳定性和可靠性。

同时,还需要合理选择材料和配筋,确保结构在使用寿命内不会发生严重破坏。

4. 经济与可施工性原理:结构设计除了考虑到强度、刚度、稳定性等要求外,还需要考虑到经济和可施工性。

经济原理要求结构的设计成本尽可能低,材料的使用量和施工难度要适中。

可施工性原理则要求结构的施工过程合理简便,不容易出现问题。

结构设计时需要平衡这些要求,既要满足功能和安全要求,又要尽量节约成本和提高施工效率。

结论:结构设计是一门综合性的学科,需要综合运用力学、材料学、工程经济学等知识。

本文总结了结构设计的一些基本原理,包括荷载与强度原理、刚度与变形原理、稳定与可靠性原理、经济与可施工性原理。

设计师在实践中应该综合考虑这些原理,以提供稳定、耐久、经济和美观的结构设计方案。

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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。

βt是剪扭构件混凝土抗扭承载力降低系数,βt <0.5时,取0.5,βt>1.0时,取1.0.5.何为预应力?预应力混凝土结构的优缺点是什么?答:所谓预应力混凝土结构,是指结构在承受外荷载以前,预先采用人为的方法,在结构内部形成一种应力状态,使结构在使用阶段产生拉应力的区域先受到压应力,这项压应力将与使用阶段荷载产生的拉应力抵消一部分或全部,从而推迟裂缝的出现,限制裂缝的展开,提高结构的刚度。

优点:提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性,能够充分发挥材料的性能,节约钢材。

缺点:构件的施工、计算及构造较复杂,且延性较差。

6.什么是结构的安全等级?建筑结构功能要求有哪些?答:我国根据建筑结构破坏时可能产生的后果严重与否,分为三个安全等级。

功能要求:(1)安全性的要求;(2)适用性的要求;(3)耐久性的要求7.什么是结构可靠度?答:可靠度:结构在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的概率;8.应用“平均应变符合平截面假定”推导受弯构件适筋梁与超筋梁的界限相对受压区高度计算公式cu s y b E f εβξ⨯+=11 解:解:平均应变符合平截面假定得到:y cu cu cb h x εεε+=0 将cb b x x ⨯=1β带入上式:y cu cu b h x εεεβ+=01 于是:cu s y b E f εβξ⨯+=119. 试述钢筋混凝土受扭构件扭曲截面承载力计算的变角度空间桁架模型的基本假定?答:三个基本假定:混凝土只承受压力,具有螺旋形裂缝的混凝土外壳组成桁架的斜压杆,其倾角为α;纵筋和箍筋只承受拉力,分别为桁架的弦杆和腹杆;忽略核心混凝土的受扭作用及钢筋的销栓作用;10. 请简述变形钢筋与混凝土粘结机理?答:变形钢筋与混凝土粘结作用主要有三部分组成:钢筋与混凝土接触面上的化学吸附力(胶结力);混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力;钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力;11. 什么是结构的极限状态?极限状态可分为那两类?答:整个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,这个特定状态就称为该功能的极限状态;极限状态分为:承载能力极限状态和正常使用极限状态。

12.轴心受压构件设计时,如果用高强度钢筋,其设计强度应如何取值?答:纵向受力钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级,不宜采用高强度钢筋,因为与混凝土共同受压时,不能充分发挥其高强度的作用。

混凝土破坏时的压应变0.002,此时相应的纵筋应力值бs’=Esεs’=200×103×0.002=400 N/mm2;对于HRB400级、HRB335级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度,对于Ⅳ级和热处理钢筋在计算fsd’值时只能取400 N/mm2。

13.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。

14.影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些?答:(1)剪跨比的影响,随着剪跨比的增加,抗剪承载力逐渐降低;(2)混凝土的抗压强度的影响,当剪跨比一定时,随着混凝土强度的提高,抗剪承载力增加;(3)纵筋配筋率的影响,随着纵筋配筋率的增加,抗剪承载力略有增加;(4)箍筋的配箍率及箍筋强度的影响,随着箍筋的配箍率及箍筋强度的增加,抗剪承载力增加;(5)斜裂缝的骨料咬合力和钢筋的销栓作用;(6)加载方式的影响;(7)截面尺寸和形状的影响;15. 判别大、小偏心受压破坏的条件是什么?大、小偏心受压的破坏特征分别是什么?答:(1)b ξξ≤,大偏心受压破坏;b ξξ>,小偏心受压破坏;(2)破坏特征:大偏心受压破坏:破坏始自于远端钢筋的受拉屈服,然后近端混凝土受压破坏;小偏心受压破坏:构件破坏时,混凝土受压破坏,但远端的钢筋并未屈服;16. 《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、和扭矩共同作用的?t β的意义是什么?起什么作用?上下限是多少?答:实际工程的受扭构件中,大都是弯矩、剪力、扭矩共同作用的。

构件的受弯、受剪和受扭承载力是相互影响的,这种相互影响的性质称为复合受力的相关性。

由于构件受扭、受弯、受剪承载力之间的相互影响问题过于复杂,采用统一的相关方程来计算比较困难。

为了简化计算,对弯剪扭构件的计算采用了对混凝土提供的抗力部分考虑相关性,而对钢筋提供的抗力部分采用叠加的方法。

1.510.5t d t d V W T bh β=+(0.5≤t β≤1.0),t β称为剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数,当t β小于0.5时,取t β等于0.5;当t β大于1.0时,取t β等于1.0。

17. 进行螺旋筋柱正截面受压承载力计算时,有哪些限制条件?为什么要作出这些限制条件?答:凡属下列条件的,不能按螺旋筋柱正截面受压承载力计算:① 当l 0/b >12时,此时因长细比较大,有可能因纵向弯曲引起螺旋箍筋不起作用;② 如果因混凝土保护层退出工作引起构件承载力降低的幅度大于因核芯混凝土强度提高而使构件承载力增加的幅度,③当间接钢筋换算截面面积A ss0小于纵筋全部截面面积的25%时,可以认为间接钢筋配置得过少,套箍作用的效果不明显。

18.受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏,经历了哪几个阶段?各阶段的主要特征是什么?各个阶段是哪种极限状态的计算依据?答:适筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。

第Ⅰ阶段荷载较小,梁基本上处于弹性工作阶段,随着荷载增加,弯矩加大,拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。

第Ⅱ阶段弯矩超过开裂弯矩M cr sh,梁出现裂缝,裂缝截面的混凝土退出工作,拉力由纵向受拉钢筋承担,随着弯矩的增加,受压区混凝土也表现出塑性性质,当梁处于第Ⅱ阶段末Ⅱa时,受拉钢筋开始屈服。

第Ⅲ阶段钢筋屈服后,梁的刚度迅速下降,挠度急剧增大,中和轴不断上升,受压区高度不断减小。

受拉钢筋应力不再增加,经过一个塑性转动构成,压区混凝土被压碎,构件丧失承载力。

第Ⅰ阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。

第Ⅱ阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。

第Ⅲ阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据。

19.单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是什么?等效矩形应力图的基本假定是什么?它们作用是什么?答:单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是(1)平截面假定;(2)混凝土应力—应变关系曲线的规定;(3)钢筋应力—应变关系的规定;(4)不考虑混凝土抗拉强度。

以上规定的作用是确定钢筋、混凝土在承载力极限状态下的受力状态,并作适当简化,从而可以确定承载力的平衡方程或表达式。

等效矩形应力图的基本假定:将实际应力图形换算为等效矩形应力图形时必须满足以下两个条件:(1)受压区混凝土压应力合力C值的大小不变,即两个应力图形的面积应相等;(2)合力C作用点位置不变,即两个应力图形的形心位置应相同。

等效矩形应力图的基本假定使简化计算成为可能。

20. T 形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么?为什么要规定适用条件?答:基本公式:第一类型T 形截面:(中和轴在翼缘内)x b f A f f cd s sd '=)2(0'0x h x b f M f cd d -=γ 第二类型T 形截面:(中和轴在腹板内)s y c f f c A f bx f h b b f =+-1''1)(αα)2()()2('0''00f f f cd cd d h h h b b f x h bx f M --+-=γ 适用条件:b ξξ≤; min ρρ>规定适用条件是为了避免超筋破坏和少筋破坏。

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