(第二版)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課后習(xí)題答案-資料下載頁
2025-06-24 02:57本頁面
【正文】 步判斷代入整理得，解得：，為大偏心受壓。（2）求截面承載能力所以：截面承載能力為滿足承載能力要求垂直于彎矩作用平面的截面承載力復(fù)核垂直彎矩作用平面的長細比，查附表得：則得：滿足承載力要求。79解：查表得：偏心距，彎矩作用平面內(nèi)的長細比，故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)。設(shè)，則所以偏心距增大系數(shù)截面設(shè)計（1）大小偏心受壓的初步判斷，故可先按照小偏心受壓來進行配筋計算。（2）計算所需的縱向鋼筋面積，取4根12的鋼筋，求得，截面為全截面受壓，取取6根28的鋼筋，截面復(fù)核（1）垂直彎矩作用平面垂直彎矩作用平面的長細比，查附表得：則得：不滿足承載力要求。（2）彎矩作用平面內(nèi)的復(fù)核大小偏心受壓的初步判斷代入整理得，解得：，取，為小偏心受壓。求得，截面為全截面受壓，取，不滿足承載力要求。710 與非對稱布筋的矩形截面偏心受壓構(gòu)件相比，對稱布筋設(shè)計時的大、小偏心受壓的判別方法有何不同之處？答：對稱布筋時：由于，由此可得可直接求出。然會根據(jù)，判斷為大偏心受壓；，判斷為小偏心受壓；非對稱布筋時：無法直接求出。判斷依據(jù)為，可先按小偏心受壓構(gòu)件計算；，可先按大偏心受壓構(gòu)件計算第九章91 對于鋼筋混凝土構(gòu)件，為什么《公路橋規(guī)》規(guī)定必須進行持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算和短暫狀況應(yīng)力計算？與持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算有何不同之處？答：（1）鋼筋混凝土構(gòu)件除了可能由于材料強度破壞或失穩(wěn)等原因達到承載能力極限狀態(tài)以外，還可能由于構(gòu)件變形或裂縫過大影響了構(gòu)件的適用性及耐久性，而達不到結(jié)構(gòu)正常使用要求。因此，鋼筋混凝土構(gòu)件除要求進行持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算外，還要進行持久狀況正常使用極限狀態(tài)的計算，以及短暫狀況的構(gòu)件應(yīng)力計算。（2）不同之處：1）鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)是取構(gòu)件破壞階段，而使用階段一般取梁帶裂縫工作階段；2) 在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計中，其承載能力計算決定了構(gòu)件設(shè)計尺寸、材料、配筋數(shù)量及鋼筋布置，以保證截面承載能力要大于最不利荷載效應(yīng)，計算內(nèi)容分為截面設(shè)計和截面復(fù)核兩部分。使用階段計算是按照構(gòu)件使用條件對已設(shè)計的構(gòu)件進行計算，以保證在正常使用狀態(tài)下得裂縫寬度和變形小于規(guī)范規(guī)定的各項限值，這種計算稱為“驗算”；3） 承載能力極限狀態(tài)計算時汽車荷載應(yīng)計入沖擊系數(shù)，作用（或荷載）效應(yīng)及結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力均應(yīng)采用考慮了分項系數(shù)的設(shè)計值；在多種作用（或荷載）效應(yīng)情況下，應(yīng)將各效應(yīng)設(shè)計值進行最不利組合，并根據(jù)參與組合的作用（或荷載）效應(yīng)情況，取用不同的效應(yīng)組合系數(shù)。正常使用極限狀態(tài)計算時作用（或荷載）效應(yīng)應(yīng)取用短期效應(yīng)和長期效應(yīng)的一種或兩種組合，并且《公路橋規(guī)》明確規(guī)定這是汽車荷載可不計沖擊系數(shù)。92 什么是鋼筋混凝土構(gòu)件的換算截面？將鋼筋混凝土開裂截面化為等效的換算截面基本前提是什么？答：換算截面：將受壓區(qū)的混凝土面積和受拉區(qū)的鋼筋換算面積所組成的截面稱為鋼筋混凝土構(gòu)件開裂截面的換算截面；基本前提：（1）平截面假定，即認為梁的正截面在梁受力并發(fā)生彎曲變形以后，仍保持為明面；（2）彈性體假定?；炷潦軌簠^(qū)的應(yīng)力分布圖可近似看作直線分布；（3）受拉區(qū)混凝土完全不能承受拉應(yīng)力。拉應(yīng)力完全由鋼筋承受。93 引起鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的主要因素有哪些？答：（1）作用效應(yīng)（如彎矩、剪力、扭矩及拉力等）（2）外加變形或約束變形（3）鋼筋銹蝕94 影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素有哪些？混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計應(yīng)考慮哪些問題？答：主要因素：影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素主要有內(nèi)部和外部兩個方面。內(nèi)部因素主要有混凝土的強度、滲透性、保護層厚度、水泥品種、等級和用量、外加劑用量等；外部條件則有環(huán)境溫度、濕度、二氧化碳含量等。設(shè)計應(yīng)考慮的問題：（1）耐久混凝土的選用；（2）與結(jié)構(gòu)耐久性有關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施與裂縫控制措施；（3）為使用過程中的必要檢測、維修和部件更換設(shè)置通道和空間，并作出修復(fù)時施工荷載作用下的結(jié)構(gòu)承載力核算；(4)與結(jié)構(gòu)耐久性有關(guān)的施工質(zhì)量要求，特別是混凝土的養(yǎng)護（包括溫度和濕度控制）方法與期限以及保護層厚度的質(zhì)量要求與質(zhì)量保證措施；在設(shè)計施工圖上應(yīng)標(biāo)明不同鋼筋（如主筋或箍筋）的混凝土保護層厚度及施工允差；（5）結(jié)構(gòu)使用階段的定期維修與檢測要求；（6）對于可能遭受氯鹽引起鋼筋銹蝕的重要混凝土工程，宜根據(jù)具體環(huán)境條件和材料劣化模型，按《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計與施工指南》的要求進行結(jié)構(gòu)使用年限驗算。95解：1）構(gòu)件的最大裂縫寬度（1）帶肋鋼筋系數(shù)荷載短期效應(yīng)組合彎矩計算值為：荷載長期效應(yīng)組合彎矩計算值為：系數(shù)系數(shù)，非板式受彎構(gòu)件（2）鋼筋應(yīng)力的計算（3）（4）縱向受拉鋼筋配筋率的計算（5）最大裂縫寬度的計算滿足要求1）配筋改后（1）帶肋鋼筋系數(shù)荷載短期效應(yīng)組合彎矩計算值為：荷載長期效應(yīng)組合彎矩計算值為：系數(shù)系數(shù)，非板式受彎構(gòu)件（2）鋼筋應(yīng)力的計算（3）（4）縱向受拉鋼筋配筋率的計算（5）最大裂縫寬度的計算不滿足要求。96解：在進行梁變形計算時，應(yīng)取梁與相鄰梁橫向連接后截面的全寬度受壓翼板計算，即（1）T梁換算截面的慣性矩和計算梁跨中為第二類T形截面。這時受壓區(qū)高度由下面的方法計算求得：則開裂截面的換算截面慣性矩為：T梁的全截面換算截面面積為：受壓區(qū)高度全截面換算慣性矩為：（2）計算開裂構(gòu)件的抗彎剛度全截面抗彎剛度開裂截面抗彎剛度全截面換算截面受拉區(qū)邊緣的彈性地抗拒為：全截面換算截面的面積矩為：塑性影響系數(shù)為：開裂彎矩開裂構(gòu)件的抗彎剛度為：（3）受彎構(gòu)件跨中截面處的長期撓度值對C25混凝土，撓度長期增長系數(shù)受彎構(gòu)件在使用階段的跨中截面的長期撓度值為：在結(jié)構(gòu)自重作用下跨中截面的長期撓度值為：則按可變荷載頻遇值計算的長期撓度值為：符合《公路橋規(guī)》的要求。（4）預(yù)拱度設(shè)置在荷載短期效應(yīng)組合并考慮荷載長期效應(yīng)影響下梁跨中處產(chǎn)生的長期撓度值為，故跨中截面需設(shè)置預(yù)拱度。梁跨中截面處的預(yù)拱度為：
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