结构设计原理--简答

1构件的功能要求:①结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形的作用②结构在正常使用条件下具有良好的工作性能③结构在正常使用和正常维修的条件下，在规定时间内具有足够的耐久性④在偶然荷载作用下或偶然事件发生时和发生后仍能保持整体的稳定性。

1、桥涵结构设计应遵循技术先进、安全可靠、耐久使用和经济合理的原则。

2影响混凝土轴心受压应力应变曲线的主要因素。①混凝土强度等级②应变速率③测试技术和实验条件

2、简述混凝土发生徐变的原因。答：在长期荷载作用下，混凝土凝胶体中的水份逐渐压出，水泥石逐渐粘性流动，微细空隙逐渐闭合，细晶体内部逐渐滑动，微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合结果。

4影响混凝土收缩的因素：试验表明，水泥用量愈多、水灰比愈大，则混凝土收缩愈大；集料的弹性模量大、级配好，混凝土浇捣愈密实则收缩愈小。同时，使用环境温度越大，收缩越小。因此，加强混凝土的早期养护、减小水灰比、减少泥用量，加强振捣是减小混凝土收缩的有效措施

5、混凝土的收缩和徐变有什么区别和联系？答：在荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形称为徐变，徐变不一定体积减小，混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。混凝土的组成和配合比对徐变和收缩的影响是相同的，混凝土的徐变和收缩都会使预应力结构中产生应力。

6、除混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。

7、钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不相同的材料，它们为什么能结合在一起工作？答：其主要原因是：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的共同变形，完成其结构功能。②钢筋的线膨胀系数为 1.2×10-5C-1，混凝土的线膨胀系数为1.0×10-5～1.5×10-5C-1，二者的数值相近。因此，当温度变化时，钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。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，保证钢筋与混凝土的共同作用。

8光圆钢筋与混凝土的粘结机理①混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力②钢筋与混凝土接触表面上的摩擦力③钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合力。

8影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素①混凝土的强度②浇筑位置③保护层厚度④钢筋净间距离⑤钢筋的类型

10安全系数改为三个系数，即荷载系数、材料系数和工作条件系数。

11结构概率设计法按精度的分类。①水准Ⅰ——半概率设计法②水准Ⅱ——近似概率设计法③水准Ⅲ——全概率设计法。

受弯构件正截面承载力计算的基本假设①平截面假定②不考虑混凝土的抗拉强度③材料应力应变物理关系

1、设计受弯构件时，一般应满足哪两方面的要求？答：①由于弯矩的作用，构件可能沿某个正截面（与梁的纵轴线或板的中面正交时的面）发生破坏，故需进行正截面承载力计算；

②由于弯矩和剪力的共同作用，构件可能沿剪压区段内的某个斜截面发生破坏，故还需进行斜截面承载力计算。

2、简述分布钢筋的作用？答：分布钢筋的作用是将板面上的荷载作用更均匀的传布给受力钢筋，同时在施工中可以固定受力钢筋的位置，而且用它来分担混凝土收缩和温度变化引起的应力。

18、什么是混凝土结构？以混凝土为主的结构，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。

19、钢筋混凝土结构有哪些主要优点？有哪些主要缺点？如何克服这些缺点？①在钢筋混凝土结构中，混凝土强度是随时间而不断增长的，同时钢筋被混凝土所包裹而不致锈蚀，所以耐久性较好。②钢筋混凝土结构即可以整体现浇也可以预制装配，并且可以根据需要浇筑成

各种构件形状和截面尺寸。③钢筋混凝土结构所用的原材料中，砂石所占的比例大，就地取材方便，可以降低成本。缺点：相对于钢结构，其截面尺寸大，自重大，抗裂性能差，施工受季节影响较大，补休或拆除困难。

20、弯剪扭共同作用下的破坏类①第一类型（弯型）受压区在构件的顶面②第二类型（弯扭型）受压区在构建的一个侧面③第三类型受压区在构件的地面

21、设置纵筋的目的①协助混凝土承受压力，可减少构件截面尺寸②承受可能存在的弯矩③防止构件的突然脆性破坏

22、短期效应组合就是永久作用标准值与可变作用频遇值效应组合，长期效应组合则是永久作用标准值与可变作用准永久值效应的组合。

23、开裂后弹性阶段的三项基本假设有①平截面假设②弹性体假设③受拉区混凝土完全不能承受拉应力

24、钢筋混凝土结构的裂缝，按产生原因分为①作用效应引起的裂缝②由外加变形或约束变形引起的裂缝③钢筋锈蚀裂缝

25、受弯构件裂缝宽度计算的理论有①粘结滑移理论②无滑移理论③综合理论

26、影响裂缝宽度的主要因素有：钢筋应力、钢筋直径、配筋率、保护层厚度、钢筋外形、荷载作用性质、构件受力性质

27、影响混凝土结构耐久性的主要因素有内因：混凝土的强度、渗透性、保护层厚度、水泥品种、等级和用量、外加剂用量外因：环境温度、湿度、二氧化碳含量

28、常见的耐久性问题①混凝土冻融破坏。主要措施有：降低水灰比，减少混凝土中自由游离水，加入引气剂②混凝土的碱骨料反映。碱骨料反映的三个条件：混凝土凝胶中有碱性物质、集料中有活性集料、水分。防治措施：采用低碱水泥、掺入粉煤灰、对活性成分加以控制③侵蚀性介质的腐蚀。主要侵蚀性介质的腐蚀有：硫酸盐腐蚀、酸腐蚀、海水腐蚀、盐类结晶型腐蚀④机械磨损⑤混凝土的碳化⑥钢筋的锈蚀

34、双筋矩形截面受弯构件中，箍筋必须封闭，箍筋间距不大于400mm，并不大于受压钢筋直径d的15倍。箍筋直径不小于8mm或d/4。

35、受扭构件的构造要求：根据抗扭强度要求，抗扭纵筋间距不宜大于300mm，直径不应小于8mm。数量至少要4根。箍筋最大间距不宜大于梁高的1/2，且不大于400mm，也不宜大于抗剪箍筋的最大间距。箍筋的直径不大于8mm，且不小于1/4主钢筋直径。

39、我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？用什么符号表示？

答：我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有4种：热轧钢筋、钢铰丝、消除预应力钢丝、热处理钢筋。我国的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400三个等级，即I、II、III 三个等级，符号分别为 ( R ) 。

54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。

4变角度桁架：在裂缝充分发展且钢筋应力接近屈服强度时，构件截面核心混凝土推出工作，此时，具有螺旋形裂缝的混凝土外壳、纵筋和箍筋共同组成空间桁架，以抵抗外扭矩的作用。其基本假定有：①混凝土只受压应力，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a②纵筋和箍筋只承受拉力，分别构成桁架的旋杆和腹杆③忽略核心混凝土的抗扭作用和钢筋的消拴作用。

1、简述混凝土应力应变曲线的三个阶段？答：在上升段，当应力小于0.3倍的棱柱体强度时，应力应变关系接近直线变化，混凝土处于弹性工作阶段。在应力大于等于0.3倍的棱柱体强度后，随着应力增大，应力应变关系愈来愈偏离直线，任一点的应变可分为弹性应变和塑性应变两部分。原有的混凝土内部微裂缝发展，并在孔隙等薄弱处产生新的个别的微裂缝。当应力达到0.8倍的棱柱体强度后，混凝土塑性变形显著增大，内部微裂缝不断延伸扩展，并有几条贯通，应力应变曲线斜率急剧减小。当应力达到棱柱体强度时，应力应变曲线的斜率已接近于水平，试件表面出现不连续的常见裂缝。

在下降段，到达峰值应力后，混凝土的强度并不完全消失，随着应力的减少，应变仍然增加，