《结构设计原理》复习资料副本

第六章 轴心受压构件的正截面承载力计算

二、复习题

（一）填空题

1、钢筋混凝土轴心受压构件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分为两种： 普通箍筋柱 和 螺旋箍筋柱 。

2、普通箍筋的作用是： 防止纵向钢筋局部压屈、并与纵向钢筋形成钢筋骨架，便于施工 。

3、螺旋筋的作用是使截面中间部分（核心）混凝土成为约束混凝土，从而提高构件的 强度 和 延性 。

4、按照构件的长细比不同，轴心受压构件可分为 短柱 和 长柱 两种。

5、在长柱破坏前，横向挠度增加得很快，使长柱的破坏来得比较突然，导致 失稳破坏 。

6、纵向弯曲系数主要与构件的 长细比 有关。

（二）判断题

1、长柱的承载能力要大于相同截面、配筋、材料的短柱的承载能力。………………【×】

2、在轴心受压构件配筋设计中，纵向受压钢筋的配筋率越大越好。…………………【×】

3、相同截面的螺旋箍筋柱比普通箍筋柱的承载力高。…………………………………【√】

（三）名词解释

1、纵向弯曲系数────对于钢筋混凝土轴心受压构件，把长柱失稳破坏时的临界压力与短柱压坏时的轴心压力的比值称为纵向弯曲系数。

（四）简答题

1、轴心受压构件的承载力主要由混凝土负担，设置纵向钢筋的目的是什么？

答：协助混凝土承受压力，减小构件截面尺寸；承受可能存在的不大的弯矩；防止构件的突然脆性破坏。

第七章 偏心受压构件的正截面承载力计算

二、复习题

（一）填空题

1、钢筋混凝土偏心受压构件随着偏心距的大小及纵向钢筋配筋情况不同，有以下两种主要破坏形态： 大偏心受压破坏（受拉破坏） 和 小偏心受压破坏（受压破坏） 。

2、可用 受压区界限高度 或 受压区高度界限系数 来判别两种不同偏心受压破坏形态，当b ξξ≤时，截面为 大偏心受压 破坏；当ξ>b ξ时，截面为 小偏心受压 破坏。

3、钢筋混凝土偏心受压构件按长细比可分为 短柱 、 长柱 和 细长柱 。

4、实际工程中最常遇到的是长柱，由于最终破坏是材料破坏，因此，在设计计算中需考虑由于构件侧向挠度而引起的 二阶弯矩 的影响。

5、试验研究表明，钢筋混凝土圆形截面偏心受压构件的破坏，最终表现为 受压区混凝土压碎 。

（二）判断题

1、在钢筋混凝土偏心受压构件中，布置有纵向受力钢筋和箍筋。对于圆形截面，纵向受力钢筋常采用沿周边均匀配筋的方式。………………………………………………………【√】

2、偏心受压构件在荷载作用下，构件截面上只存在轴心压力。………………………【×】

3、大偏心受压破坏又称为受压破坏。……………………………………………………【×】

4、小偏心受压构件破坏时，受压钢筋和受拉钢筋同时屈服。…………………………【×】

5、当纵向偏心压力偏心距很小时，构件截面将全部受压，中性轴会位于截面以外。…【√】

（三）简答题

1、简述小偏心受压构件的破坏特征？

答：小偏心受压构件的破坏特征一般是首先受压区边缘混凝土压应变达到极限压应变，受压区混凝土被压碎；同一侧的钢筋压应力达到屈服强度，而另一侧钢筋，不论受拉还是受压，其应力均达不到屈服强度；破坏前，构件横向变形无明显的急剧增长。其正截面承载力取决于受压区混凝土强度和受压钢筋强度。

2、简述形成受拉破坏和受压破坏的条件？

答：形成受拉破坏的条件是偏心距较大且受拉钢筋量不多的情况，这类构件称之为大偏心受压构件；形成受压破坏的条件是偏心距较小，或偏心距较大而受拉钢筋数量过多的情况，这类构件称之为小偏心受压构件。

3、简述偏心受压构件的正截面承载力计算采用了哪些基本假定？

答：①截面应变分布符合平截面假定；②不考虑混凝土的抗拉强度；③受压区混凝土的极限压应变为0.0033；④混凝土的压应力图形为矩形，应力集度为轴心抗压设计强度，矩形应力图的高度取等于按平截面确定的中和轴高度乘以系数0.9。

4、简述沿周边均匀配筋的圆形截面偏心受压构件其正截面承载力计算采用了哪些基本假定？

答：①截面应变分布符合平截面假定；②构件达到破坏时，受压边缘混凝土的极限压应变为0.0033；③受压区混凝土应力分布采用等效矩形应力图，应力集度为轴心抗压设计强度；④不考虑受拉区混凝土参加工作，拉力由钢筋承受；⑤钢筋视为理想的弹塑性体。

二、复习题

（一）填空题

1、局部承压是指在构件的表面上仅有部分面积承受压力的受力状态。局部承压试件的抗压强度 远高于 同样承压面积的棱柱体抗压强度（全截面受压）。

2、混凝土局部承压的破坏形态主要有三种： 先开裂后破坏 、 一开裂即破坏 、 局部混凝土下陷 。

3、混凝土局部承压的工作机理主要有两种： 套箍理论 和 剪切理论 。

4、为了提高混凝土局部承压强度，可以在混凝土局部承压区内配置 间接钢筋 ，局部承压区内配置间接钢筋可采用 方格钢筋网 或 螺旋式钢筋 两种。

5、《公路桥规》规定，混凝土局部承压必须进行 局部承压区承载力计算 和 局部承压区抗裂性计算 。

（二）简答题

1、简述混凝土构件局部承压的特点？

答：①构件表面受压面积小于构件截面积；②局部承压面积部分的混凝土抗压强度比全截面受压时混凝土抗压强度

σ，这种横向拉应力可使混凝土产生裂缝。

高；③在局部承压区的中部有横向拉应力x

2、局部承压区段混凝土内设置间接钢筋的作用是什么？常用的间接钢筋有哪几种配筋形式？

答：间接钢筋的作用是：提高局部承压区的抗裂性和极限承载能力。

间接钢筋常用的配筋形式有两种：方格钢筋网和螺旋式钢筋。

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。

M与外荷载产生的弯矩

2、预应力度λ────《公路桥规》将预应力度定义为由预加应力大小确定的消压弯矩0

M的比值。

s

3、预应力混凝土结构────由配置预应力钢筋再通过张拉或其他方法建立预应力的结构，就称为预应力混凝土结构。

（三）简答题

1、简述预应力混凝土结构的优缺点？

答：优点：提高了构件的抗裂度和刚度；可以节省材料，减小自重；可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力；结构质量安全可靠；预应力可做为结构构件连接的手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。

缺点：工艺较复杂，对施工质量要求甚高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍；需要有一定的专门设备；预应力反拱度不易控制；预应力混凝土结构的开工费用较大，对于跨径小、构件数量少的工程，成本较高。

2、为了获得强度高和收缩、徐变小的混凝土，应采取哪些措施？

答：为了获得强度高和收缩、徐变小的混凝土，应尽可能地采用高标号水泥，减少水泥用量，降低水灰比，选用优质坚硬的骨料，并注意采取以下措施：严格控制水灰比；注意选用高标号水泥；注意选用优质活性掺合料；加强振捣与养护。

3、在预应力混凝土构件中，对预应力钢筋有什么样的要求？

答：首先强度要高，预应力钢筋必须采用高强度钢材，这已从预应力混凝土结构本身的发展历史作了积好的说明；还要有较好的塑性和焊接性能，高强度钢材，其塑性性能一般较低，为了保证结构物在破坏之前有较大的变形能力，必须保证预应力钢筋有足够的塑性性能，而良好的焊接性能则是保证钢筋加工质量的重要条件；要具有良好的粘结性能；另外应力松弛损失要低。

第十三章预应力混凝土受弯构件的设计与计算

一、学习重点

在预应力混凝土受弯构件设计时，由于施工阶段和使用阶段构件的应力状态不同，因此，必须掌握预应力混凝土受弯构件从张拉钢筋到加载直至破坏截面的受力过程。

预应力混凝土构件中，引起预应力损失的因素较多，不同的预应力损失发生和完成的时间不同，因此，在设计中应根据实际情况，正确地考虑预应力损失的组合及计算，同时应注意在设计施工中尽可能减少预应力损失。

预应力混凝土受弯构件与普通钢筋混凝土一样，也是按承载能力和正常使用极限状态法设计。为此，应掌握构件正截面、斜截面承载力计算以及施工、使用阶段的应力等验算。构件在施工和使用阶段材料处于弹性工作阶段，应力计算按《材料力学》公式进行，但应注意采用相应的截面几何特性。

先张法构件，预应力是通过钢筋和混凝土之间的粘结力传递的，其传递要有一定的长度即应力传递长度。而锚固长度则是