結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理答案
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一、鋼筋和混凝土之所以能有效結(jié)合共同工作的原因是什么? 答:1. 混凝土硬化后,鋼筋和商品混凝土之間產(chǎn)生良好的粘結(jié)力,使兩者結(jié)合為整體,從而保證在荷載作用下,鋼筋和商品混凝土能變形協(xié)調(diào),共同工作,不易失穩(wěn)。 2.鋼筋與混凝土兩者有相近的膨脹系數(shù),兩者之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)的溫度變形而使粘結(jié)力遭到破壞。 3.在鋼筋的外部,應(yīng)按照構(gòu)造要求設(shè)置一定厚度的商品混凝土保護(hù)層,鋼筋包裹在混凝土之中,受到混凝土的固定和保護(hù)作用,鋼筋不容易生銹,發(fā)生火災(zāi)時(shí),不致使鋼筋軟化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體倒塌。 4、鋼筋端部有足夠的錨固長(zhǎng)度。 二、影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素有哪些? 答:1,混凝土強(qiáng)度;粘結(jié)強(qiáng)度隨混凝土的強(qiáng)度等級(jí)的提高而提高。 2,鋼筋的表面狀況;如變形鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度遠(yuǎn)大于光面鋼筋。 3,保護(hù)層厚度和鋼筋之間的凈距。因此,構(gòu)造規(guī)定,混凝土中的鋼筋必需有一個(gè)最小的凈距。 4,混凝土澆筑時(shí)鋼筋的位置;對(duì)于梁高超過(guò)一定高度時(shí),施工規(guī)范要求分層澆筑及采用二次振搗。 三、什么叫混凝土的徐變?影響混凝土徐變的因素有哪些? 答:答:在荷載的長(zhǎng)期作用下,混凝土的變形將隨時(shí)間而增加,亦即在應(yīng)力不變的情況下,混凝土的應(yīng)變隨時(shí)間繼續(xù)增長(zhǎng),這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。 主要影響因素: (1)混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力大?。唬?)加荷時(shí)混凝土的齡期;(3)混凝土的組成成分和配合比;(4)養(yǎng)護(hù)及使用條件下的溫度與濕度 四、什么是鋼筋和混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力和粘結(jié)強(qiáng)度?為保證鋼筋和混凝土之間有足夠的粘結(jié)力要采取哪些措施? 答:(1)粘結(jié)應(yīng)力:變形差(相對(duì)滑移)沿鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力; (2)粘結(jié)強(qiáng)度:實(shí)際工程中,通常以拔出試驗(yàn)中粘結(jié)失效(鋼筋被拔出,或者混凝土被劈裂)時(shí)的最大平均粘結(jié)應(yīng)力作為鋼筋和混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度; (3)主要措施:①光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度均隨混凝土等級(jí)的提高而提高,所以可以通過(guò)提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)來(lái)增加粘結(jié)力;②水平位置鋼筋比豎位鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度低,所以可通過(guò)調(diào)整鋼筋布置來(lái)增強(qiáng)粘結(jié)力;③多根鋼筋并排時(shí),可調(diào)整鋼筋之間的凈距來(lái)增強(qiáng)粘結(jié)力;④增大混凝土保護(hù)層厚度⑤采用帶肋鋼筋。五、結(jié)構(gòu)的可靠性與可靠度是什么? 五、結(jié)構(gòu)的可靠性與可靠度是什么? 答:結(jié)構(gòu)可靠性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的能力。包括安全性、適用性和耐久性。 結(jié)構(gòu)的可靠度是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。 六、什么是極限狀態(tài)?我國(guó)《公路橋規(guī)》規(guī)定了哪兩類結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)? 答:①極限狀態(tài) 當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)而不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí),此特定狀態(tài)成為該功能的極限狀態(tài)。 ②承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。 七、我國(guó)《公路橋規(guī)》規(guī)定了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有哪三種狀況? 答:持久狀況、短暫狀況和偶然狀況。 八、什么叫材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值? 答:①材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值:是由標(biāo)準(zhǔn)試件按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)以概率分布的0.05分位值確定強(qiáng)度值,即取值原則是在符合規(guī)定質(zhì)量的材料強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的總體中,材料的強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%的保證率。 ②材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:是材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料性能分項(xiàng)系數(shù)后的值。 九、什么是梁的結(jié)構(gòu)? 答:梁是組成各種結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件之一,本身又是工程中應(yīng)用最廣的受彎結(jié)構(gòu),如梁橋與建筑的梁柱體系。 十、例3-1、例3-2、例3-5、例20-5、例21-2的解題步驟是什么? 答,見(jiàn)書(shū)本。 十一、試比較圖3-4和圖3-5,說(shuō)明鋼筋混凝土板與鋼筋混凝土梁鋼筋布置的特點(diǎn)? 答:見(jiàn)書(shū)本 板:(1)受力鋼筋 單跨板跨中產(chǎn)生正彎矩,受力鋼筋應(yīng)布置在板的下部; 懸臂板在支座處產(chǎn)生負(fù)彎矩,受力鋼筋應(yīng)布置在板的上部。 (2)分布鋼筋 分布鋼筋的作用是:將板面上的集中荷載更均勻地傳遞給受力鋼筋;在施工過(guò)程中固定受力鋼筋的位置;抵抗因商品混凝土收縮及溫度變化在垂直受力鋼筋方向產(chǎn)生的拉力。 梁中一般配制下面幾種鋼筋:縱向受力鋼筋、箍筋、彎起鋼筋、架立鋼筋、縱向構(gòu)造鋼筋。 十二、鋼筋混凝土適筋梁正截面受力全過(guò)程可劃分為幾個(gè)階段?各階段受力主要特點(diǎn)是什么? 答:適筋梁正截面受彎全過(guò)程可劃分為三個(gè)階段—混凝土開(kāi)裂前的未裂階段、混凝土開(kāi)裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段和鋼筋開(kāi)始屈服前至截面破壞的破壞階段。 第Ⅰ階段的特點(diǎn)是:1)混凝土沒(méi)有開(kāi)裂;2)受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形是直線,受拉區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形在第Ⅰ階段前期是直線,后期是曲線;3)彎矩與截面曲率基本上是直線關(guān)系。 第Ⅱ階段的特點(diǎn)是:1)在裂縫截面處,受拉區(qū)大部分混凝土推出工作,拉力主要由縱向受拉鋼筋承擔(dān),但鋼筋沒(méi)有屈服;2)受壓區(qū)混凝土已有塑性變形,但不充分,壓應(yīng)力圖形為只有上升段的曲線;3)彎矩與截面曲率是曲線關(guān)系,截面曲率與撓度的增長(zhǎng)加快了。 第Ⅲ階段的特點(diǎn)是:1)縱向受拉鋼筋屈服,拉力保持為常值;裂縫截面處,受拉區(qū)大部分混凝土已退出工作,混凝土被壓碎,截面破壞; 十三、什么叫鋼筋混凝土少筋梁、適筋梁和超筋梁?各自有什么樣的破壞形態(tài)?為什么把少筋梁和超筋梁都成為脆性破壞? 答:少筋梁是指受力鋼筋的配筋率少于最少配筋率; 適筋梁是指受力剛進(jìn)的配筋率在最少配筋率與最大配筋率之間; 超筋梁是指受力鋼筋的配筋率大于于最大配筋率。 少筋梁的破壞形態(tài):混凝土沒(méi)有開(kāi)裂,鋼筋斷裂,破壞沒(méi)有明顯的征兆,破壞時(shí)間比較短; 適筋梁的破壞形態(tài):混凝土開(kāi)裂有一定的征兆,混凝土構(gòu)件斷裂時(shí),鋼筋也到達(dá)了極限,開(kāi)裂時(shí)間有一個(gè)明顯的過(guò)程; 超筋梁的破壞形態(tài):混凝土完全開(kāi)裂了,鋼筋的作用還沒(méi)有完全使用,構(gòu)件就破壞了,破壞沒(méi)有明顯的征兆,破壞時(shí)間比較短。 之所以把少筋梁和超筋梁稱為脆性破壞,是因?yàn)闃?gòu)件的破壞時(shí)間比較短,沒(méi)有明顯的征兆。 十四、在什么情況下可采用鋼筋混凝土雙筋截面梁?為什么雙筋截面梁一定要采用封閉式箍筋?截面受壓區(qū)的鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度是如何確定的? 答:?jiǎn)谓罱孛孢m筋梁最大承載力為因此,當(dāng)截面承受的彎矩組合值較大,而梁截面尺寸受到使用條件限制或混凝土強(qiáng)度又不宜提高的情況下,又出現(xiàn)ξ>????而承載能力不足時(shí),則應(yīng)改用雙筋截面。 若鋼筋剛度不足或箍筋間距過(guò)大,受壓鋼筋會(huì)過(guò)早向外側(cè)向凸出,反而會(huì)引起受壓鋼筋的混凝土保護(hù)層開(kāi)裂,使受壓區(qū)混凝土過(guò)早破壞,因此雙筋截面梁一定要采用封閉式箍筋。 《公路橋規(guī)》取受壓鋼筋應(yīng)變,這時(shí)對(duì)R235及鋼筋取420Mpa,對(duì)HRB335,HRB400等鋼筋為400Mpa。 十五、鋼筋混凝土雙筋截面梁正截面承載力計(jì)算公式的適用條件是什么?試說(shuō)明原因。 答:雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力的兩個(gè)基本公式: 適用條件:(1)是為了保證受拉鋼筋屈服,不發(fā)生超筋梁脆性破壞,且保 證受壓鋼筋在構(gòu)件破壞以前達(dá)到屈服強(qiáng)度;(2)為了使受壓鋼筋能達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)滿足,其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應(yīng)力矩形圖形的重心。當(dāng)不滿足條件時(shí),則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近,受壓鋼筋的應(yīng)變太小,以致其應(yīng)力達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 十六、配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓短柱與長(zhǎng)柱的破壞形態(tài)有何不同?什么叫做長(zhǎng)柱的穩(wěn)定系數(shù)?影響穩(wěn)定系數(shù)的主要因素有哪些? 答:軸心受壓普通箍筋短柱的破壞形態(tài)是隨著荷載的增加,柱中開(kāi)始出現(xiàn)微細(xì)裂縫,在臨近破壞荷載時(shí),柱四周出現(xiàn)明顯的縱向裂縫,箍筋間的縱筋發(fā)生壓屈,向外凸出,混凝土被壓碎,柱子即告破壞。而長(zhǎng)柱破壞時(shí),首先在凹側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫,隨后混凝土被壓碎,縱筋被壓屈向外凸出;凸側(cè)混凝土出現(xiàn)垂直于縱軸方向的橫向裂縫,側(cè)向撓度急劇增大,柱子破壞。 穩(wěn)定系數(shù):在鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件計(jì)算中,考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比增大的附加效應(yīng)使構(gòu)件承載力降低的系數(shù)。 影響因素:主要與構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比有關(guān),混凝土強(qiáng)度和配筋率影響小。 十七、配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件與配有縱向鋼筋和螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算有何不同? 答:螺旋箍筋柱與普通箍筋柱的受力變形沒(méi)有多大區(qū)別。但隨著荷載的不斷增加,縱向鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí),螺旋箍筋外的混凝土保護(hù)層開(kāi)始剝落,柱的受力混凝土面積有所減少,因而承載力有所下降。但由于螺旋箍筋間距較小,足以防止螺旋箍筋之間縱筋的壓屈,因而縱筋仍能繼續(xù)承擔(dān)荷載。隨著變形的增大,核芯部分的混凝土橫向膨脹使螺旋箍筋所受的環(huán)拉力增加。反過(guò)來(lái),被拉緊的螺旋箍筋又緊緊地箍住核芯混凝土,使核芯混凝土處于三向受壓狀態(tài),限制了混凝土的橫向膨脹,因而提高了柱子的抗壓強(qiáng)度和變形能力。螺旋箍筋柱在荷載保持不變的情況下有良好的變形能力,,柱破壞時(shí)的變形達(dá)0.01。因此近年來(lái)在抗震設(shè)計(jì)中,為了提高柱的延性常在普通鋼箍筋加配螺旋箍筋。 《公路橋規(guī)》規(guī)定配有縱向受力鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式如下: 《公路橋規(guī)》規(guī)定配有縱向受力鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式如下: 十八、簡(jiǎn)述鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)和破壞類型,如何判斷? 答:受拉鋼筋首先到達(dá)屈服強(qiáng)度,然后受壓混凝土壓壞為大偏心受壓破壞(ξ≤ξb為大偏心受壓破壞)。 受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變,受壓區(qū)混凝土被壓碎,同一側(cè)的鋼筋壓應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度,而另一側(cè)的鋼筋,不論受拉還是受壓,其應(yīng)力均達(dá)不到屈服強(qiáng)度,破壞前構(gòu)件橫向變形無(wú)明顯的急劇增長(zhǎng),為小偏心受壓破壞(ξ>ξb為小偏心受壓破壞) 十九、什么是鋼筋混凝土構(gòu)件的換算截面?將鋼筋混凝土開(kāi)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(kāi)裂截面的換算截面; 基本前提: (1)平截面假定,即認(rèn)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。 二十、引起鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫的主要因素有哪些? 主要是由于混凝土中拉應(yīng)力超過(guò)了抗拉強(qiáng)度,或由于拉伸應(yīng)變達(dá)到或超過(guò)了極限拉伸值而引起的。 內(nèi)因:原材料配合比不優(yōu),水化熱、自身體積變形及其熱水。力學(xué)性能達(dá)不到抗裂能力要求;結(jié)構(gòu)形式不合理,容易造成過(guò)大的應(yīng)力集中;分塊不恰當(dāng),難以承受外界條件和荷載的影響等。 外因:溫度,濕度等環(huán)境變化,基礎(chǔ)不均勻沉降和外荷超載。 二十一、配筋混凝土構(gòu)件的分類包括哪些? 答:受拉構(gòu)件,受壓構(gòu)件,受彎構(gòu)建,受剪構(gòu)件,受扭構(gòu)件。 二十二、什么是預(yù)應(yīng)力混凝土?為什么要對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力?預(yù)應(yīng)力混凝土的主要優(yōu)點(diǎn)是什么?其基本原理是什么? 答:為了避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫過(guò)早出現(xiàn),充分利用高強(qiáng)度鋼筋及高強(qiáng)度混凝土,設(shè)法在混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受使用荷載前,通過(guò)施加外力,使得構(gòu)件產(chǎn)生的拉應(yīng)力減小,甚至處于壓應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件。 預(yù)壓應(yīng)力用來(lái)減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應(yīng)力,從而將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拉應(yīng)力控制在較小范圍,甚至處于受壓狀態(tài),以推遲混凝土裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展,從而提高構(gòu)件的抗裂性能和剛 原理: 1、提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度 2、可以節(jié)約材料和減輕結(jié)構(gòu)的自重 3、減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力 4、結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠 5、可以提高結(jié)構(gòu)的耐疲勞性能 6、預(yù)加應(yīng)力的方法更有利于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的推廣,亦可作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的手段,促進(jìn)了橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。 原理: 在承受外荷載前,預(yù)先引入永久內(nèi)應(yīng)力(預(yù)加應(yīng)力)以降低荷載應(yīng)力或改善工作性能的配筋混凝土。預(yù)加應(yīng)力的大小和分布規(guī)律,與外荷載產(chǎn)生的應(yīng)力大小和分布規(guī)律相反,使之可以抵消由于外荷載產(chǎn)生的全部或部分拉應(yīng)力。這樣有預(yù)應(yīng)力與外荷載產(chǎn)的應(yīng)力疊加后,根據(jù)事先預(yù)加應(yīng)力的大小,可使結(jié)構(gòu)在使用狀態(tài)下不出現(xiàn)拉應(yīng)力、或推遲裂縫的出現(xiàn),或?qū)⒘芽p寬度控制在一定的限度內(nèi),這就是預(yù)應(yīng)力的基本原理。 二十三、什么是預(yù)應(yīng)力度?《公路橋規(guī)》對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件如何分類? 答:公路橋規(guī)將受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力度入定義為由預(yù)加應(yīng)力大小確定的消壓彎矩Mo與外荷載產(chǎn)生的彎矩Ms的比值。 第I類:全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)入》=1 第II類:部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)0《入《1 第III類:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)入=0 二十四、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)缺點(diǎn)? 答:優(yōu)點(diǎn):1提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。 2可以節(jié)省材料,減少自重。 3可以減少混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力。 4結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。 5預(yù)應(yīng)力可作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的手段,促進(jìn)了橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。此外,預(yù)應(yīng)力還可以提高結(jié)構(gòu)的耐疲勞性能。 缺點(diǎn):1工藝較復(fù)雜,對(duì)施工質(zhì)量要求甚高,因而需要配備一支技術(shù)較熟練的專業(yè)隊(duì)伍。 2需要有專門設(shè)備。 3預(yù)應(yīng)力上拱度不易控制。 4預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)工費(fèi)用較大,對(duì)于跨徑小、構(gòu)件數(shù)量少的工程,成本較高。 二十五、什么是先張法?先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件是按什么樣的工序施工?先張法構(gòu)件如何實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋的錨固?先張法構(gòu)件有何優(yōu)缺點(diǎn)? 答:先張法:即先張拉鋼筋,后澆筑構(gòu)件混凝土的方法。1預(yù)應(yīng)力鋼筋就位,準(zhǔn)備張拉。2張拉并錨固,澆筑構(gòu)件混凝土。3松錨,預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮,制成預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。先張法是靠工 作錨具來(lái)傳遞和保持預(yù)加應(yīng)力的。 優(yōu)點(diǎn):先張法施工簡(jiǎn)單,靠粘結(jié)力自錨,不必耗費(fèi)特制錨具,臨時(shí)錨具可以重復(fù)使用(一般稱工具式錨具或夾具),大批量生產(chǎn)時(shí)經(jīng)濟(jì),質(zhì)量穩(wěn)定.適用于中小型構(gòu)件工廠化生產(chǎn)。 缺點(diǎn):需要較大的臺(tái)座或成批的鋼模、養(yǎng)護(hù)池等固定設(shè)備,一次性投資較大;預(yù)應(yīng)力筋布置多數(shù)為直線型,曲線布置比較困難 二十六、什么是后張法?后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件是按什么樣的工序施工?后張法構(gòu)件如何實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋的錨固?后張法構(gòu)件有何優(yōu)缺點(diǎn)? 答:后張法:即先澆筑構(gòu)件混凝土,待混凝土結(jié)硬后,再?gòu)埨A(yù)應(yīng)力鋼筋并錨固的方法。1澆筑構(gòu)件混凝土,預(yù)留孔道,穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋。2千斤頂支于混凝土構(gòu)件上,張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。3用錨具將預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固后進(jìn)行孔道壓漿。后張法是靠工作錨具來(lái)傳遞和保持預(yù)加應(yīng)力的。優(yōu)點(diǎn):不需固定的臺(tái)座設(shè)備,不受地點(diǎn)限制,適用施工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。缺點(diǎn):其工序較多,工藝復(fù)雜,錨具不能重復(fù)使用。 二十七、什么是預(yù)應(yīng)力損失?什么是張拉控制應(yīng)力?張拉控制應(yīng)力的高低對(duì)構(gòu)件有何影響? 答:預(yù)應(yīng)力損失:預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力隨著張拉、錨固過(guò)程和時(shí)間推移而降低的現(xiàn)象。張拉控制預(yù)應(yīng)力:指預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固前張拉鋼筋的千斤頂所顯示的總拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積所求得的鋼筋應(yīng)力值。 影響:張拉控制應(yīng)力可以提高構(gòu)件的抗裂性、減少鋼筋用量。過(guò)高使用鋼筋在張拉或施工過(guò)程中被拉斷、應(yīng)力松弛損失增大、構(gòu)件出現(xiàn)縱向裂縫也降低了構(gòu)件的延性,過(guò)低降低構(gòu)件的承載力。 二十八、《公路橋規(guī)》中考慮的預(yù)應(yīng)力損失主要有哪些?引起各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的主要原因是什么?如何減小各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失? 答:(1)預(yù)應(yīng)力筋與管道壁引起的應(yīng)力損失,主要由管道的彎曲和和管道的位置偏差引起的。措施:1采用兩端張拉減少θ值和和管道長(zhǎng)度X值。2采用超張拉法 (2)錨具變形,鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失,主要由錨具收到的巨大壓力引起的。措施:1采用超張拉2注意選用值小的錨具對(duì)短小構(gòu)件有位重要 (3)鋼筋與臺(tái)座間的溫差引起的應(yīng)力損失,主要由溫差變化引起的。采用二次升溫的養(yǎng)護(hù)方法減少預(yù)應(yīng)力損失 (4)混凝土彈性壓縮引起的損失,主要由預(yù)壓應(yīng)力產(chǎn)生壓縮變形引起的。采用超張拉法減少預(yù)應(yīng)力損失 (5)鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失,主要由徐變變形引起的,采用超張拉發(fā)減少預(yù)應(yīng)力損失 (6)混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失,主要由混凝土收縮和徐變引起的。采用超張拉法減少預(yù)應(yīng)力損失。 二十九、什么是截面抗彎效率指標(biāo)?什么是束界?預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置原則是什么?如何確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的彎起點(diǎn)?如何確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的彎起角度?預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起的曲線形狀主要有哪些? 答:對(duì)全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),在保證截面上、下邊緣混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力的條件下,混凝土壓應(yīng)力的合力作用點(diǎn)只能限制在截面上、下核心點(diǎn)之間,內(nèi)力偶臂的可能變化范圍是上核心距與下核心距之和。因此可用參數(shù)λ=(Ks+Kx)/h(h為梁的截面高度)來(lái)表示截面的抗彎效率,通常稱為截面抗彎效率指標(biāo)。束界:把由E1和E2兩條曲線所圍成的限制了鋼絲束的布置范圍 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置原則?1.預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置應(yīng)使其重心線不超過(guò)束界范圍2.預(yù)應(yīng) 力鋼筋彎起的角度,應(yīng)與所承受的剪力變化規(guī)律相配合3應(yīng)該符合構(gòu)造要 求 如何確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的彎起點(diǎn)?1.從受剪考慮。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在跨徑的三分點(diǎn)到四 分點(diǎn)之間開(kāi)始彎起2從受彎考慮,注意預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起后的正截面抗彎承載力的要求3滿足斜截面抗彎承載力的要求 預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起的曲線形狀?圓弧線,拋物線,懸鏈線.鋼結(jié)構(gòu)的連接方式(焊縫連接 的形式)按板件的相對(duì)位置分為:對(duì)接、搭接、T形連接和角部連接。按構(gòu)造可分為:接焊縫和角焊縫。 三十、鋼結(jié)構(gòu)與其他材料相比的優(yōu)點(diǎn)有哪些? 答:建筑鋼材強(qiáng)度高,塑性和韌性好;鋼結(jié)構(gòu)的重量輕;材質(zhì)均勻,與力學(xué)計(jì)算的假定比較符合;鋼結(jié)構(gòu)制作簡(jiǎn)便,施工工期短;鋼結(jié)構(gòu)密閉性好;鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差;鋼結(jié)構(gòu)耐熱但不耐火;鋼結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性斷裂。 三十一、鋼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)有哪些? 答:鋼結(jié)構(gòu)的耐熱性好,但防火性能差 鋼材耐熱而不耐高溫。隨著溫度的升高,強(qiáng)度就降低。當(dāng)周圍存在著輻射熱,溫度在150度以上時(shí),就應(yīng)采取遮擋措施。如果一旦發(fā)生火災(zāi),結(jié)構(gòu)溫度達(dá)到500度以上時(shí),就可能全部瞬時(shí)崩潰。為了提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火等級(jí),通常都用混凝土或磚把它包裹起來(lái)。七、鋼材易于銹蝕,應(yīng)采取防護(hù)措施鋼材在潮濕環(huán)境中,特別是處于有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中容易銹蝕,必須刷涂料或鍍鋅,而且在使用期間還應(yīng)定期維護(hù) 三十二、鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材性能有哪些要求?這些要求用哪些指標(biāo)來(lái)衡量? 答: 1、強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度f(wàn)y--設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值(設(shè)計(jì)時(shí)可達(dá)的最大應(yīng)力); 抗拉強(qiáng)度f(wàn)u--鋼材的最大應(yīng)力強(qiáng)度,fu/fy為鋼材的強(qiáng)度安全儲(chǔ)備系數(shù)。 2、塑性--材料發(fā)生塑性變形而不斷裂的性質(zhì) 3、韌性--鋼材在斷裂或塑變時(shí)吸收能量的能力,用于表征鋼材抗沖擊荷載及動(dòng)力荷載的能力,動(dòng)力指標(biāo),是強(qiáng)度與塑性的綜合表現(xiàn)。用沖擊韌性衡量。 4、冷彎性能--鋼材發(fā)生塑變時(shí)對(duì)產(chǎn)生裂紋的抵抗能力。是判別鋼材塑性及冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo)。冷彎實(shí)驗(yàn)測(cè)定。 5、可焊性--鋼材在焊接過(guò)程中對(duì)產(chǎn)生裂紋或發(fā)生斷裂的.抵抗能力,以及焊接后具備良好性能的指 標(biāo)。通過(guò)焊接工藝試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)定。 三十三、影響鋼材機(jī)械性能的主要因素有哪些?為何低溫以及復(fù)雜應(yīng)力作用下的鋼結(jié)構(gòu)要求采用質(zhì)量較高的鋼材? 答:化學(xué)成份的影響,鋼材生產(chǎn)過(guò)程的影響、冷加工和時(shí)效硬化的影響、應(yīng)力集中的影響、反復(fù)荷載的影響。 原因:當(dāng)溫度下降時(shí),鋼材的強(qiáng)度略有提高,而塑性和沖擊韌性有所降低,即鋼材的脆性傾向逐漸變大,當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值時(shí),鋼材的沖擊韌性急劇下降,鋼材的破壞特征明顯的由塑性破壞變?yōu)榇嘈云茐?,影響鋼材的性能,所以要求使用質(zhì)量較高的鋼材。 三十四、鋼材受力有哪兩種破壞形式?它們對(duì)結(jié)構(gòu)安全有何影響? 答:⑴塑性破壞與脆性破壞。 ⑵特征:塑性破壞斷口呈纖維狀,色澤發(fā)暗,有較大的塑性變形和頸縮 現(xiàn)象,破壞前有明顯預(yù)兆,且變形持續(xù)時(shí)間長(zhǎng); 脆性破壞塑性變形很小甚至沒(méi)有,沒(méi)有明顯預(yù)兆,破壞從應(yīng)力 集中處開(kāi)始,斷口平齊并呈有光澤的晶粒狀。 三十五、受剪普通螺栓連接存在哪五種破壞形式? 答:(1)螺栓桿剪斷; (2)孔壁擠壓; (3)鋼板被拉斷; (4)鋼板剪斷; (5)螺栓桿彎曲。 三十六、什么是高強(qiáng)度螺栓連接? 答:高強(qiáng)度螺栓除材料強(qiáng)度高外,施加很大的預(yù)拉力,板件間存在很大的摩擦力。預(yù)拉力、抗滑系數(shù)和鋼材種類等都直接影響高強(qiáng)度螺栓連接的承載力。 高強(qiáng)度螺栓連接分為摩擦型連接和承壓型連接。摩擦型連接依靠被連接件之間的摩擦阻力傳遞剪力,以剪力等于摩擦力作為承載能力的極限狀態(tài)。 三十七、什么是單個(gè)摩擦型高強(qiáng)度螺栓的承載力? 答:高強(qiáng)度螺栓連接分為摩擦型連接和承壓型連接。摩擦型連接依靠被連接件之間的摩擦阻力傳遞剪力,單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值對(duì)于普通螺栓為螺栓抗剪承載力和承壓承載力的較小值;對(duì)于高強(qiáng)螺栓為,其中,u分別為摩擦面數(shù)和抗滑移系數(shù),p為預(yù)拉力。 三十八、手工焊采用的焊條型號(hào)應(yīng)如何選擇?角焊縫的焊腳尺寸是否越大越好? 答: a.等強(qiáng)度原則對(duì)于承受靜載荷或一般載荷的工件或結(jié)構(gòu),通常按焊縫與母材等強(qiáng)的原則選用焊條,即要求焊縫與母材抗拉強(qiáng)度相等或相近。 b.等條件原則根據(jù)工件或焊接結(jié)構(gòu)的工作條件和特點(diǎn)來(lái)選用焊條。如在焊接承受動(dòng)載荷或沖擊載荷的工件時(shí),應(yīng)選用熔敷金屬?zèng)_擊韌性較高的堿性焊條;而在焊接一般結(jié)構(gòu)時(shí),則可選用酸性焊條。 c.等同性原則在特殊環(huán)境下工作的焊接結(jié)構(gòu),如耐腐蝕、高溫或低溫等,為了保證使用性能,應(yīng)根據(jù)熔敷金屬與母材性能相同或相近原則選用焊條。 角焊縫的焊腳尺寸過(guò)大,焊縫收縮時(shí)將產(chǎn)生較大的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形,且熱影響區(qū)擴(kuò)大易產(chǎn)生脆裂,較薄焊件易燒穿。板件邊緣的角焊縫與板件邊緣等厚時(shí),施焊時(shí)易產(chǎn)生咬邊現(xiàn)象。 三十九、焊縫殘余應(yīng)力和殘余變形是怎樣產(chǎn)生的?有何危害?在設(shè)計(jì)和施工中如何防止或減少焊縫殘余應(yīng)力和殘余變形的產(chǎn)生? 答:鋼材在施焊過(guò)程中會(huì)在焊縫及附近區(qū)域形成不均勻的溫度場(chǎng),在高溫區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力,低溫區(qū)產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力。在無(wú)外界約束的情況下,焊件內(nèi)的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力自相平衡。這種應(yīng)力稱為焊接殘余應(yīng)力。隨焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生,同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)不同方向的不均勻收縮變形,稱為焊接殘余變形。 焊接殘余應(yīng)力的危害:1、降低構(gòu)件的剛度;2、降低構(gòu)件的穩(wěn)定承載力;3、降低結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度;4、在低溫下承載,加速構(gòu)件的脆性破壞。 焊接殘余變形的影響:變形若超出了施工驗(yàn)收會(huì)犯所容許的范圍,將會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安裝、正常使用和安全承載;所以對(duì)過(guò)大的殘余變形必須加以矯正。 減少焊接殘余應(yīng)力和變形的方法:1、合理設(shè)計(jì),選擇適當(dāng)?shù)暮改_尺寸、焊縫布置應(yīng)盡可能對(duì)稱、進(jìn)行合理的焊接工藝設(shè)計(jì)。選擇合理的施焊順序,2、正確施工;在制造工藝上,采用返變形和局部加熱;按焊接工藝嚴(yán)格施焊,避免隨意性;盡量采用自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊,手工焊時(shí)避免仰焊。 四十、復(fù)習(xí)思考題20-12解題步驟如何? 答:看書(shū)。 、 四十一、復(fù)習(xí)思考題21-3、21-6解題步驟如何? 答:看書(shū)。 四十二、什么是梁的局部失穩(wěn)? 答:局部失穩(wěn) 指在鋼結(jié)構(gòu)中,受壓、受彎、受剪或在復(fù)雜應(yīng)力下的板件由于寬厚比過(guò)大,板件發(fā)生屈曲的現(xiàn)象。 構(gòu)件發(fā)生局部失穩(wěn)后并不一定立即導(dǎo)致構(gòu)件的整體失穩(wěn),也可能繼續(xù)維持著構(gòu)件整體的平衡狀態(tài)。由于部分板件屈曲后退出工作,使構(gòu)件的有效截面減小,會(huì)加速構(gòu)件整體失穩(wěn)而喪失承載能力。 四十三、為了防止鋼板梁發(fā)生局部失穩(wěn),工程上采用什么措施? 答: (1)限制翼緣和腹板的寬厚比。 (2)在垂直于鋼板平面的方向,設(shè)置具有一定剛度的加勁肋。 將腹板分成尺寸較小的區(qū)段,以提高其臨界應(yīng)力,此法較為有效?! ? 四十四、鋼板梁的強(qiáng)度破壞與喪失整體穩(wěn)定有何區(qū)別?影響鋼板梁整體穩(wěn)定的主要因素有哪些?提高鋼板梁整體穩(wěn)定性的有效措施有哪些? 答:如果臨界應(yīng)力低于鋼材的屈服點(diǎn),梁將在強(qiáng)度破壞之前整體失穩(wěn)。梁整體失穩(wěn)時(shí)依然有一定的強(qiáng)度,還能夠承受一定的荷載,而強(qiáng)度破壞時(shí)則直接造成結(jié)構(gòu)破壞。梁的側(cè)向抗彎剛度和抗扭剛度越大、梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度越小,則梁的臨界彎矩或臨界荷載就越大,梁的整體穩(wěn)定性就越有保證。措施:在梁的跨中增設(shè)受壓翼緣的側(cè)向支撐點(diǎn),以縮短其自由長(zhǎng)度,或者增加受壓翼緣的寬度以提高其側(cè)向抗彎剛度,或采用箱型截面、設(shè)置橫隔、橫聯(lián)等以增強(qiáng)其抗扭剛度。為提高鋼板梁的抗彎剛度、強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性,翼緣和腹板宜選用寬而薄的鋼板以增大截面慣性矩。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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