【正文】 能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)各自的情況選用基本組合和偶然組合中的一種或兩種做效應(yīng)組合，按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，選用以下一種或兩種效應(yīng)組合（1）作用短期效應(yīng)組合是永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)24試解釋以下名詞：作用 直接作用 間接作用 抗力 答：作用：作用為施加在結(jié)構(gòu)上的一組力或引起結(jié)構(gòu)變形的原因。通常設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期應(yīng)小于壽命期，而不應(yīng)大于壽命期。2結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和使用壽命有何區(qū)別？答：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠性分析時(shí)，考慮持久設(shè)計(jì)狀況下各項(xiàng)基本變量與時(shí)間關(guān)系所采用的基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)，可參考結(jié)構(gòu)使用壽命的要求適當(dāng)選定，但不能將設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期簡單地理解為結(jié)構(gòu)的使用壽命。平均粘結(jié)應(yīng)力計(jì)算式為：，式中，——拉拔力；——鋼筋直徑；——鋼筋埋置長度。通常取屈服下限為屈服強(qiáng)度。引起混凝土收縮的原因，主要是硬化初期水泥石在水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化，后期主要是混凝土內(nèi)自由水分蒸發(fā)而引起的干縮。此外還與試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力種類、試件尺寸、溫度等有關(guān)。②W/C越小，徐變越小。采用上述試驗(yàn)方法測得的混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度值換算成軸心抗拉強(qiáng)度時(shí)，即?；炷量估瓘?qiáng)度可采用在兩端預(yù)埋鋼筋的混凝土棱柱體，試驗(yàn)時(shí)用試驗(yàn)機(jī)的夾具加緊試件的兩端外伸的鋼筋施加拉力，破壞時(shí)試件在沒有鋼筋的中部截面被拉斷，其平均拉應(yīng)力即為混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度。我國國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 500812002）規(guī)定以每邊邊長為150mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件，在20℃177。鋼筋混凝土梁能繼續(xù)承受荷載作用，直至受拉鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，繼而截面受壓區(qū)的混凝土也被壓碎，梁才破壞?！督Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》習(xí)題集第1章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料的物理力學(xué)性能1配置在混凝土梁截面受拉區(qū)鋼筋的作用是什么？ 答：配置在混凝土梁截面受拉區(qū)的鋼筋作用是代替混凝土受拉。因此，鋼筋混凝土梁是充分利用混凝土的抗壓強(qiáng)度和鋼筋的抗拉強(qiáng)度。2℃的溫度和相對(duì)濕度在95%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d，依照標(biāo)準(zhǔn)制作方法和試驗(yàn)方法測得的抗壓強(qiáng)度值（以MPa為單位）作為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度，用符號(hào)表示。目前國內(nèi)外常采用立方體或圓柱體的劈裂試驗(yàn)來測定混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度。1314什么是混凝土的線性徐變？什么是混凝土的非線性徐變？影響徐變的主要因素有哪些？答：線性徐變 就是時(shí)間和變形量成正比 比例為常數(shù)C。③齡期長、結(jié)構(gòu)致密、強(qiáng)度高，則徐變小。1混凝土的徐變和收縮變形都是隨時(shí)間而增長的變形，兩者有何不同之處？答：在荷載的長期作用下，混凝土的變形將隨時(shí)間而增加，即在應(yīng)力不變的情況下，混凝土的應(yīng)變隨時(shí)間繼續(xù)增長，這種現(xiàn)象被稱為混凝土的徐變。1公路橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用普通熱軋鋼筋的拉伸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線有什么特點(diǎn)？《公路橋規(guī)》規(guī)定使用的普通熱軋鋼筋有哪些強(qiáng)度級(jí)別？強(qiáng)度等級(jí)代號(hào)分別是什么？答：普通熱軋鋼筋的拉伸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線有明顯流幅。過了d點(diǎn)后，材料又恢復(fù)部分彈性進(jìn)入強(qiáng)化階段，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系表現(xiàn)為上升的曲線，達(dá)到曲線最高點(diǎn)e，e點(diǎn)的應(yīng)力稱為極限強(qiáng)度，過了e點(diǎn)后，試件的薄弱處發(fā)生局部“頸縮”現(xiàn)象，應(yīng)力開始下降，應(yīng)變?nèi)岳^續(xù)增加，到f點(diǎn)后發(fā)生斷裂，f點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變稱為伸長率.。為保證鋼筋和混凝土之間有足夠的粘結(jié)力要采取的措施有：提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)；將鋼筋處于適當(dāng)位置；保證鋼筋凈距；保證混凝土保護(hù)層厚度；選用帶肋鋼筋。兩者是有聯(lián)系的，然而又不完全相同。23 什么叫極限狀態(tài)？我國《公路橋規(guī)》規(guī)定了哪兒類結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)？答：當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一種特定而不能呢個(gè)滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí)，則此特定狀態(tài)陳偉該功能的極限狀態(tài)。直接作用:施加在結(jié)構(gòu)上的一組集中力或分布力；間接作用：引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因；抗力：結(jié)構(gòu)構(gòu)件或材料承受作用效應(yīng)的能力。與可變作用頻遇值效應(yīng)組合（2）作用長期效應(yīng)組合是永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合。 作用的標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，采用的各種作用的基本代表值。它是指結(jié)構(gòu)上比較頻繁出現(xiàn)的且量值較大的荷載作用取值。分布鋼筋是在主鋼筋上按一定間距設(shè)置的連接用橫向鋼筋，屬于構(gòu)造配置鋼筋，即其數(shù)量不通過計(jì)算，而是按照設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定選擇的。對(duì)于周邊支承的雙向板，板的兩個(gè)方向同時(shí)承受彎矩，所以兩個(gè)方向均應(yīng)設(shè)置主鋼筋。可選擇的鋼筋直徑一般為（12~32）mm，通常不得超過40mm。梁內(nèi)彎起鋼筋是由主鋼筋按規(guī)定的部位和角度彎至梁上部后，并滿足錨固要求的鋼筋；斜鋼筋是專門設(shè)置的斜向鋼筋，它們的設(shè)置及數(shù)量均由抗剪計(jì)算確定。h0表示截面有效高度。 參照圖37，試說明規(guī)定各主鋼筋橫向凈距和層與層之間的豎向凈距的原因答：1）為了保證鋼筋和混凝土之間的握裹力；2）保證混凝土的澆注質(zhì)量?；炷撂幱趶椥怨ぷ麟A段，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比。第Ⅱ階段：荷載作用彎矩到達(dá)Mcr后，在梁混凝土抗拉強(qiáng)度最弱截面上出現(xiàn)了第一批裂縫。這時(shí)，裂縫急劇開展，中和軸繼續(xù)上升，混凝土受壓區(qū)不斷縮小，壓應(yīng)力也不斷增大，壓應(yīng)力圖成為明顯的豐滿曲線形。不同的受力階段，中和軸的位置及內(nèi)力偶臂也是有所不同的，因此，無論壓區(qū)混凝土的應(yīng)力或是縱向受拉鋼筋的應(yīng)力，不像彈性勻質(zhì)材料梁那樣完全與彎矩成比例。把具有這種破壞形態(tài)的梁稱為少筋梁；適筋梁的配筋率適中，其破壞始于受拉鋼筋屈服，構(gòu)件破壞之前有明顯征兆，屬于塑性破壞。當(dāng)鋼筋混凝土梁內(nèi)鋼筋配置多到一定程度時(shí)，鋼筋抗拉能力就過強(qiáng)，而作用（荷載）的增加，使受壓混凝土應(yīng)力首先達(dá)到抗壓強(qiáng)度極限值，混凝土即被壓碎，導(dǎo)致梁的破壞。 適筋破壞形態(tài)：受拉鋼筋先屈服，受壓區(qū)混凝土后壓壞，破壞前有明顯預(yù)兆——裂縫、變形急劇發(fā)展，為“塑性破壞”。少筋梁和超筋梁都是是在沒有明顯預(yù)兆情況下由于受壓區(qū)混凝土突然壓碎而被破壞，故習(xí)慣上稱為“脆性破壞”。（3）不能。這的“平截面假定”是近似的，它與實(shí)際情況或多或少存在某些差距，大事，分析表明，由此而引起的誤差是不大的，完全能符合工程計(jì)算的要求。 3—9. 什么叫做鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的截面相對(duì)受壓區(qū)高度和相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξb？ξb在正截面承載力計(jì)算中起什么作用？ξb取值與哪些因素有關(guān)？ 答：為了防止將構(gòu)件設(shè)計(jì)成超筋構(gòu)件，要求構(gòu)件截面的相對(duì)受壓區(qū)高度ξ不得超過其相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξb即(411)相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξb是適筋構(gòu)件與超筋構(gòu)件相對(duì)受壓區(qū)高度的界限值，它需要根據(jù)截面平面變形等假定求出。當(dāng)ξ≤ξb時(shí)，受拉鋼筋必定屈服，為適筋構(gòu)件。 根據(jù)截面平面變形等假設(shè)，可以求得無明顯屈服點(diǎn)鋼筋受彎構(gòu)件相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξb的計(jì)算公式為： (4－14) 截面相對(duì)受壓區(qū)高度ξ與截面配筋率ρ之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。建筑工程受彎構(gòu)件的截面最大配筋率ρmax（%） 表45鋼筋等級(jí)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80HPB235HRB335HRB400RRB400式（411 ）、式（418）和式（419）對(duì)應(yīng)于同一配筋和受力狀況，因而三者是等效的。由于不考慮混凝土抵抗拉力的作用，因此，只要受壓區(qū)為矩形而受拉區(qū)為其它形狀的受彎構(gòu)件（如倒T形受彎構(gòu)件），均可按矩形截面計(jì)算?！豆窐蛞?guī)》規(guī)定，T形截面梁的受壓翼板有效寬度用下列三者中最小值。b+2b(h)+12b’(f)。第4章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算4143 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗彎承載力基本公式的適用范圍是什么？公式的上下限值物理意義的什么？答：在進(jìn)行晚期鋼筋布置時(shí)，為滿足斜截面抗彎強(qiáng)度的要求，彎起鋼筋的彎起點(diǎn)位置應(yīng)設(shè)在按正截面抗彎承載力計(jì)算該鋼筋的強(qiáng)度全部被利用的截面以外，.上限值截面最小尺寸；下限值按構(gòu)造要求配置箍筋?！豆窐蛞?guī)》還規(guī)定：取離支點(diǎn)中心線梁高一半處的剪力設(shè)計(jì)值；其中不少于60%由混凝土和箍筋共同承擔(dān)；不超過40%由彎起鋼筋（按45176。剪壓破壞：剪壓破壞衡量的是受彎構(gòu)件斜截面承載能力。斜截面投影長度：斜截面投影長度L是自縱向鋼筋與斜裂縫底端相交點(diǎn)至斜裂縫頂端距離的水平投影長度，其大小與有效高度ho和剪跨比有關(guān)。抵抗彎矩圖：又稱材料圖，就是沿梁長度各個(gè)截面按實(shí)際配置的總受拉鋼筋面積能產(chǎn)生的抵抗彎矩圖即表示各正截面所具有的抗彎承載力。2）底層兩外側(cè)之間不向上彎曲的受拉主筋，伸出支點(diǎn)截面以外的長度應(yīng)不小于10d（R235鋼筋應(yīng)帶半圓鉤）；，d為受控主筋直徑。這兩條斜裂縫幾乎相互平行，分別指向支座和荷載作用點(diǎn)。超筋破壞：抗扭鋼筋配置過多或混凝土強(qiáng)度過低時(shí)，隨著外扭矩的增加，構(gòu)件混凝土先被壓碎，從而導(dǎo)致構(gòu)件破壞，而此時(shí)抗扭箍筋和縱筋還均未達(dá)到屈服強(qiáng)度。這時(shí)，即使進(jìn)一步增加鋼筋，構(gòu)件所能承擔(dān)的破壞扭矩幾乎不在增長，也就是說，其破壞扭矩取決于混凝土的強(qiáng)度和截面尺寸。 2）抗扭配筋的下限值 當(dāng)抗扭配筋配置過少或過稀時(shí)，配筋將無助于開裂后構(gòu)件的抗扭能力，因此，為防止純扭構(gòu)件在低配筋時(shí)混凝土發(fā)生脆斷，應(yīng)使配筋純扭構(gòu)件所承擔(dān)的扭矩不小于其抗裂扭矩。第6章 軸心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算61 配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓短柱與長柱的破壞形態(tài)有何不同？什么叫做長柱的穩(wěn)定系數(shù)φ？影響穩(wěn)定系數(shù)φ的主要因素有哪些？答：1）短柱是受壓破壞，長柱則是失穩(wěn)破壞，長柱的承載力要小于相同截面、配筋、材料的短柱承載力。（2）《公路橋規(guī)》將位于箍筋折角處的縱向鋼筋定義為角筋，沿箍筋設(shè)置的縱向鋼筋離角筋間距S不小于150mm或15倍箍筋直徑（取較大者）范圍內(nèi)，若超過此范圍內(nèi)設(shè)置縱向受力鋼筋應(yīng)設(shè)復(fù)合鋼筋。對(duì)于圓形截面，則采用沿截面周邊均勻配筋的方式。 1）受拉破壞大偏心受壓破壞。 2）長柱。73由式（72），偏心距增大系數(shù)與哪些因素有關(guān)？74鋼筋混凝土矩形截面（非對(duì)稱配筋）偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)和截面復(fù)核中，如何判斷是大偏心受壓還是小偏心受壓？75 ，寫出矩形截面信心受壓構(gòu)件非對(duì)稱配筋的計(jì)算流程圖和截面復(fù)核的計(jì)算流程圖。（二）截面設(shè)計(jì)大偏心受壓構(gòu)件 （1）基本公式 (18) (19)式中 N_____軸向力設(shè)計(jì)值； _____結(jié)構(gòu)系數(shù)； x_____混凝土受壓區(qū)高度； e_____軸向壓力作用點(diǎn)至縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)之間的距離。3）As和均未知。3）為已知。 計(jì)算，是否考慮縱向彎曲的影響； 在公式＜h/30時(shí)， 取e0=h/30；＞時(shí)，按實(shí)際偏心距計(jì)算 _____截面應(yīng)變對(duì)截面曲率的影響系數(shù)，當(dāng)＞1時(shí)，取=1； _____構(gòu)件長細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù)，當(dāng)l0/h≤15時(shí)，取=1。 b）當(dāng)時(shí)，取 (，)，并取，代入式(116)和式(117)求出As和值，As和必須滿足最小配筋率的要求。0 縱向鋼筋合力點(diǎn)距軸向力較遠(yuǎn)一側(cè)截面邊緣的距離?，F(xiàn)令軸向力計(jì)算值N=γ0Nd,則得到N=fcdbx,以x=ζh0代入上式，整理得到ζ=N／fcdbh0當(dāng)計(jì)算的ζ≤ζb時(shí)，按大偏心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)；當(dāng)ζ＞ζb時(shí)，按小偏心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。箍筋的作用與軸心受壓構(gòu)件中普通箍筋的作用基本相同。不能，當(dāng)軸心受壓構(gòu)件承受很大的軸向壓力，而截面尺寸又受到限制，或采用普通箍筋柱，即使提高了混凝土強(qiáng)度等級(jí)和增加了縱向鋼筋用量也不足以承受該軸向壓力時(shí)，可以考慮采用螺旋箍筋柱以提高柱的承載力。使用階段計(jì)算是按照構(gòu)件使用條件對(duì)已設(shè)計(jì)的構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算，以保證在正常使用狀態(tài)下的裂縫寬度和變形小于規(guī)范規(guī)定的各項(xiàng)