钢结构设计原理a

2022-06-21

第一篇:钢结构设计原理a

室内设计原理考试试卷A

一、 填空题

1.满足使用功能的基础下,室内环境的创造,应该把 保障安全 和 有利于人们的身心健康 作为室内设计的首要前提。

2.室内设计是建筑设计的 继续和深化 ,是室内空间和环境的再创造;室内设计是 建筑的灵魂 ,是人与环境的联系,是人类艺术与物质文明的结合。

3.室内设计从大的类别来可分为: 居住建筑室内设计 、公共建筑室内设计、工业建筑室内设计、农业建筑室内设计。

4.住宅室内环境的主色调主要为 暖色调和冷色调 、对比色或调和色、 高明度和低明度 等。

5.室内设计的风格主要分为传统风格、 现代风格 、 后现代风格 、自然风格、混合性风格。

6.室内设计的艺术流派主要有 高技派 、光亮派、白色派、新洛可可派、风格派、超现实派、解构主义派以及 装饰艺术派 。

7.空间的类型有: 固定空间和可变空间 、 静态空间和动态空间 、开敞空间和封闭空间、肯定空间和模糊空间、虚拟空间和虚幻空间。

8.常见的空间的基本形态有: 下沉式空间 、 地台式空间 、凹室与外凸空间、回廊与挑台、交错、穿插空间、母子空间、共享空间、虚拟和虚幻空间。

9.界面清晰、范围明确、具有领域感的空间称为 肯定空间 ;似是而非、模凌两可、无可名状的空间常称为 模糊空间 。

10.室内空间中的储藏空间的处理方式一般有 嵌入式 、 壁式橱柜、悬吊式、收藏式、桌橱结合式等。

11.色彩的三大要素是指 色相 、明度、 彩度 。

12.色彩的物理效应有 温度感 、距离感、 重量感 、尺度感。

二、单项选择题

1.(B)认为,室内设计是设计“具有视觉界限的人工环境,以满足生理和精神上的要求,保障生活、生产活动的需求”。

A 建筑师普拉特纳B 白俄罗斯建筑师E·巴诺玛列娃

C 美国设计师协会主席亚当D 中国建筑师戴念慈

2.平面图(包括家具),常用比例为(A)

A 1:50,1:100B 1:100,1:1000

C 1:50,1:1000D 1:100,1:500

3.营业厅的室内设计总体上应突出商品,激发购物欲望,即商品是(B)

A 配角B 主角

C 促销D 都不对

4.KTV包房专为家庭或少数亲朋好友自唱自娱之用,一般采用以(D)为主的装饰材料。

A 墙纸B 涂料C 板材D 织物

5.色彩的重量感取决于色彩的(A)。

A 明度和纯度B 色相C 色系D 色温

三、多项选择题题

1.室内设计根据设计的进程,通常可以分为(A、B、C、D)阶段。

A 设计准备B 方案设计C 施工图设计D 设计实施

2.室内界面指合成室内空间的( A、C、D)。

A 底面B房间C 侧面D 顶面

3.家具在室内环境中的作用是( A、B、D)。

A 明确使用功能、识别空间性质B 利用空间、美化空间

C 填充空间、使房间不感到空旷D 建立情调、创造气氛

4.交通联系空间的布置和组织是否合理,直接影响到(A、B、C )

A 安全性B舒适性C 经济性D 利益

5.商店营业厅内照明的种类有(A、C、D)。

A 环境照明B整体照明C 局部照明D 装饰照明

三、 判断题

1.设计是具有决定意义的最关键的环节和前提,但最终成果的质量有赖于设计、施工、用材、与业主关系的整体协调。(对)

2.起居室是人们日间的主要活动场所,平面布置应按会客、娱乐、学习等功能进行区域划分。(错)

3.家具的发展史是一部人类文明、进步的象征。(错)

4.确保舒适,耐用,有利于身体健康,具有一定的私密要求是住宅居室室内设计与装饰的前提。(错)

5.现代室内设计有很高的艺术要求,并且与一些新兴学科如人体工程学、环境心理学、环境物理学等关系极为密切。(对)

6.太阳是一切物体的颜色来源,它是一种电磁波的能量,成为光波。(错)

7.色彩的距离感指的是:暖色系和明度高的色彩具有后退、凹进、远离的效果。(错)

8.静态空间一般说来形式比较稳定,常采用对称式和垂直水平界面处理。(对)

9.我国明代家具以形式简洁、构造合理著称于世,在我国历史上占有最重要的地位。(对)

10.洛可可派是16世纪盛行于欧洲宫廷的一种建筑装饰风格,以精细轻巧和繁复的雕饰为特征。(错)

四、 简答题(每小题4分,共20分)

1.室内设计的含义?

答:根据建筑物的使用性质、所处环境的标准,运用物质技术手段和建筑美学原理,创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的室内环境。其空间环境既具有使用价值,满足相应的功能要求,同时也反映了历史文脉、建筑风格、环境气氛等精神因素。

2.室内设计内容主要包含哪几个方面?室内环境又包含哪些内容?

答:室内设计内容主要包括如下几个方面的内容:室内空间组织、调整和再创造;室内平面功能分析和布置;地面、墙面、顶棚等各界面线形和装饰设计;考虑室内采光、照明要求和音质效果;确定室内主色调和色彩配置;选用各界面的装饰材料、确定构造做法;协调室内环境控制、水电等设备要求;家具、灯具、陈设等的布置、选用或设计,室内绿化布置。室内环境包含:室内空间环境、室内光环境、室内声环境、室内热环境、室内空气环境等内容。

3.简述室内设计师在设计居室的色彩时,基本要求是什么?

答:空间使用的目的;空间的大小、形式;空间的方位;使用空间人的类别;使用者在空间内的活动及使用时间的长短;该空间所处的周围情况;使用者的爱好和个性。

4.室内照明设计在家装中所起的作用与艺术效果表现在哪些方面?

答:

一、创造气氛;

二、加强空间感和立体感;

三、光影艺术与装饰照明;

四、照明的布置艺术和灯具造型艺术。

第二篇:《钢结构设计原理》教学大纲

英文名称:Design principle of steel structure 学

分:2.5学分

时:40学时

理论学时:40学时 教学对象:土木工程专业

先修课程:土木工程材料、工程力学、工程制图与CAD

教学目的:

本课程是土木工程专业的学科基础课,通过本课程的学习,使学生了解钢结构的合理应用范围和主要发展方向,掌握钢结构设计的基本理论和基本知识,能进行钢结构基本构件及各种连接的设计,为继续学习专业课程奠定扎实的基础,达到培养目标中关于本课程的要求。

教学要求:

本课程的教学与学习着重钢结构的基本理论和基本知识,使学生掌握钢结构的计算原理、构造方法、结构钢材的选用,具有独立钻研钢结构的比较巩固的理论基础。

教学内容:

第一章

绪论(2学时) 1.钢结构课程的特点、任务 2.钢结构发展简史 3.钢结构的特点和应用范围 4.钢结构的设计方法 5.钢结构的发展

基本要求:

了解钢结构课程的特点与任务,掌握钢结构的特点,了解钢结构的应用与发展,熟悉钢结构的设计方法。

点:

掌握钢结构的特点,熟悉钢结构的极限状态设计方法。 难

点:

正确理解钢结构的合理应用范围,熟悉钢结构的极限状态设计方法。

第二章

钢结构的材料(4学时) 1.钢材的破坏形式 2.钢结构对钢材性能的要求 3.影响钢材力学性能的因素 4.钢材的疲劳 5.钢材的种类与选用 6.钢材的规格

基本要求:

1 了解钢材的破坏形式,掌握钢材的力学性能,熟悉影响钢材性能的各种因素,掌握钢材疲劳概念,熟悉钢材疲劳验算方法,熟悉建筑常用钢材的种类与选用,了解钢材的规格。

点:

掌握钢结构对钢材性能的要求,熟悉影响钢材性能的各种因素。 难

点:

掌握钢材疲劳概念,合理选择钢材。

第三章

钢结构的连接(8学时) 1.钢结构的连接方法 2.焊接连接方法和形式 3.对接焊缝的构造和计算 4.角焊缝的构造和计算 5.焊接应力和焊接变形 6.普通螺栓连接的构造和计算 7.高强螺栓连接的构造和计算

基本要求:

了解钢结构的连接方法及各种连接的特点,了解焊接连接方法和形式,掌握对接焊接连接的构造,熟悉其计算方法,了解角焊接连接的受力特点,掌握角焊接连接的构造和计算方法。了解焊接应力的产生,熟悉焊接应力对结构性能的影响及减少焊接变形的措施。掌握螺栓连接的特点、工作性能、破坏机理和计算方法。

点:

掌握角焊缝连接的强度,掌握角焊缝连接在各种荷载作用下的计算方法,掌握普通螺栓连接的破坏机理、强度及在各种荷载作用下的螺栓内力计算方法,掌握高强螺栓连接的受力机理,掌握摩擦型高强螺栓连接的计算方法。

点:

正确应用角焊缝连接强度公式,掌握角焊缝连接在力矩等多种荷载作用下的计算方法,掌握普通螺栓连接在弯矩、及与轴力和剪力共同作用下的螺栓内力计算方法,准确理解高强螺栓连接的受力性能,掌握摩擦型高强螺栓连接的计算方法。

第四章

轴心受力构件(10学时) 1.轴心受力构件的形式和应用 2.轴心受力构件的强度和刚度 3.轴心压杆的整体稳定 4.实腹式轴心压杆的局部稳定 5.轴心受压实腹式构件设计 6.轴心受压格构式构件设计 7.轴心受压柱的柱头与柱脚

基本要求:

了解轴心受力构件的形式和应用,掌握轴心受力构件的强度和刚度,熟悉轴压构件的整体稳定和局部稳定的基本概念和基本理论,掌握轴压构件的整体稳定和局部稳定验算方法。掌握实腹式构件和格构式构件设计计算方法和构造要求,熟悉柱头及柱脚构造,掌握轴压柱

2 脚设计计算和构造。

点:

掌握实腹式构件和格构式构件设计计算方法和构造要求,准确理解弯扭屈曲换算长细比和格构式构件绕虚轴换算长细比概念。

点:

熟悉轴压构件的整体稳定和局部稳定理论,准确理解弯扭屈曲换算长细比和格构式构件绕虚轴换算长细比。

第五章

受弯构件(10学时) 1.受弯构件的形式和应用 2.受弯构件的强度和刚度 3.受弯构件的整体稳定

4.受弯构件的局部稳定、腹板屈曲后强度和加劲肋构造 5.受弯构件设计 6.梁的拼接、主次梁连接

基本要求:

了解受弯构件的形式和应用,掌握受弯构件的强度和刚度,熟悉受弯构件的整体稳定和局部稳定的基本概念和基本理论,掌握受弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法,了解腹板屈曲后强度,掌握工字型截面受弯构件的设计计算方法和构造要求,掌握受弯构件强度计算,熟悉梁的拼接、主次梁连接和支座构造。

点:

掌握受弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法,掌握工字型截面受弯构件的设计计算方法和构造要求。

点:

熟悉受弯构件的整体稳定和局部稳定基本理论,了解腹板屈曲后强度,掌握受弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法。

第四章

拉弯和压弯构件(6学时) 1.拉弯和压弯构件的形式和应用 2.拉弯和压弯构件的强度和刚度 3.压弯构件的整体稳定 4.实腹式压弯构件的局部稳定 5.压弯实腹式构件设计 6.压弯格构式构件设计 7.压弯构件柱脚设计

基本要求:

了解拉弯和压弯构件的形式和应用,掌握拉弯和压弯构件的强度计算,熟悉压弯构件的整体稳定和局部稳定的基本概念和基本理论,掌握压弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法,掌握实腹式压弯构件和格构式压弯构件设计计算方法和构造要求,掌握压弯构件设计方法,熟悉梁柱连接以及压弯柱脚的设计计算和构造。

点:

3 掌握压弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法,掌握实腹式构件和格构式构件设计计算和构造要求。

点:

熟悉压弯构件的整体稳定和局部稳定基本理论,掌握框架柱计算长度的确定。

参考教材:

1.魏明钟. 钢结构(第二版). 武汉:武汉理工大学出版社,2002 2.沈祖炎,陈扬骥,陈以一. 钢结构基本原理. 北京:中国建筑工业出版社,200 3.陈绍蕃,顾强. 钢结构(上)钢结构基础. 北京:中国建筑工业出版社,2003 4. 丁阳. 钢结构设计原理. 天津:天津大学出版社,2004 4

第三篇:《钢结构设计原理》课程教学大纲

Design Philosophy of Steel Structures 课程编号:421002 适用专业:土木工程专业 学时数:36 执笔者:梁靖波

学分数:2

编写日期:2005年6月

一、课程的性质和目的

本课程是土木工程专业的必修课,其性质属于专业基础课。本课程是一门理论性与应用性并重的课程。通过本课程的学习,着重讲授钢结构的基本理论与基本知识,使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景;掌握钢结构材料的工作性能及影响钢材性能的主要因素,能正确选用结构钢材;掌握钢结构连接的性能、受力分析与设计计算;掌握各种钢结构基本构件的设计计算等,并为学习后续课程和钢结构课程设计打下必要的基础。

二、课程教学内容

第1章

概述 (2学时)

掌握钢结构特点和应用范围。了解钢结构设计原理和方法及可靠性的含义,极限状态的分类,荷载标准值、荷载设计值,强度标准值、强度设计值的含义。了解有关钢结构的规范。一般了解钢结构发展概况及发展方向。

重点:掌握钢结构的特点及应用范围,理解钢结构的计算方法。

难点:理解钢结构的计算方法。 第2章

钢结构的材料 (4学时)

了解钢结构对钢材的基本要求;了解钢材的生产过程;掌握钢材的主要性能指标及影响钢材性能的主要因素;了解钢结构疲劳及影响钢材疲劳的主要因素、疲劳计算的方法;了解钢材的两种破坏形式;了解建筑用钢的种类、规格和表示方法;掌握钢结构钢材的选用原则,能够正确选用钢材。

重点:掌握对钢结构用材的要求,掌握建筑钢材的可能破坏形式及各主要因素对其影响。 难点:各种因素对钢材性能及钢结构破坏形式的影响。 第3章

连接 (10学时)

了解钢结构连接种类和各种连接的优缺点;了解常用的焊条及焊条的选用;了解焊接连接的形式;掌握对接焊缝连接的构造和计算;掌握角焊缝连接的形式、构造要求和计算;了解焊接残余应力和焊接变形的产生原因及对构件工作性能的影响;了解普通螺栓的规格、受力性能及破坏形式,掌握普通螺栓的计算;掌握高强度螺栓连接的性能和计算。

重点:掌握焊接连接的构造和计算,掌握普通螺栓连接及高强度螺栓连接的性能和计算。

难点:偏心力作用下连接的受力分析和计算。

第4章

受弯构件的计算原理(4学时)

了解受弯构件的强度和刚度计算方法;掌握弯曲强度、抗剪强度、局部承压强度、折算应力和刚度的计算方法;掌握梁整体稳定的基本概念、简支梁整体稳定的计算方法及增强梁整体稳定的措施;了解梁板件局部稳定的概念、板件失稳形式和临界应力;掌握加劲肋的设置原则;理解梁腹板的屈曲后强度的利用。

重点:掌握梁的强度计算,掌握梁整体稳定的基本概念,掌握加劲肋的设置原则。 难点:梁的局部压应力的计算,梁板件的稳定计算。 第5章 梁的设计(4学时)

1 了解梁的类型及常见的截面形式,了解梁格布置和主次梁连接;掌握型钢梁的截面选择;了解钢板组合梁的设计方法及计算;了解腹板加劲肋的布置和设计;掌握梁翼缘与腹板连接焊缝的设计;了解梁的拼接、变截面设计和吊车梁的设计特点。

重点:掌握型钢梁的截面选择,了解钢板组合梁的设计方法及计算。 难点:组合梁的截面选择及计算。 第6章

轴心受力构件(6学时)

了解轴心受力构件截面形式和受力性能;掌握轴心受力构件的强度及刚度计算;掌握轴心受压构件的整体稳定和局部稳定的概念;了解轴心受压构件的截面分类依据及影响轴心受压构件整体稳定系数的因素;掌握实腹式轴心受压构件整体稳定的计算,了解格构式轴心受压构件整体稳定计算的特点。掌握轴心受压构件局部稳定的计算方法,了解腹板有效截面的概念。

重点:掌握实腹式轴心受力构件的强度、刚度和整体稳定性计算。 难点:轴心受压构件的整体稳定性计算。 第7章

拉弯、压弯构件(6学时)

了解拉弯构件与压弯构件的概念;掌握拉弯构件与压弯构件的强度、刚度计算;掌握实腹式压弯构件在弯矩作用平面内及弯矩作用平面外的整体稳定计算方法;掌握实腹式压弯构件局部稳定的计算;了解实腹式压弯构件的截面设计和计算;了解格构式压弯构件的计算特点。

重点:掌握实腹式压弯构件的整体稳定计算,掌握实腹式压弯构件局部稳定的计算。 难点:压弯构件在弯矩作用平面内的整体稳定计算。

三、课程教学的基本要求

本课程是土木工程专业的专业基础课,是一门理论性与应用性并重的课程。在教学方法上,采用课堂讲授为主,课后自学,课堂练习等教学形式。

(一)课堂讲授

本课程在讲述的过程中,教师应尽量联系生产实际,注重物理意义,不要陷入到繁复的数学推导之中。在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本方法和基本规律,并详细讲授每章的重点、难点内容,着重培养学生分析问题和解决问题的能力。讲授中应注意理论联系实际,启迪学生的思维。为便于学生对构造的理解,可组织教学参观、观摩教学模型或采用多媒体辅助教学。

(二)课后自学

为了培养学生整理归纳,综合分析和处理问题的能力,每章都安排一部分内容,课上教师只给出自学提纲,不作详细讲解,课后学生自学。

(三)习题课

习题课以典型例题分析为主,并适当安排开阔思路及综合性的练习。

(四)课外作业

平时布置典型习题,以加强学生对所学知识的深入理解。

(五)考试

考试主要采用闭卷方式,考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容,考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度,对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。考试题型应尽量多样化。

总评成绩:平时作业占20%,闭卷考试占80%。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程:理论力学、材料力学、结构力学。

2 后续课程:钢结构设计、钢结构课程设计

五、建议教材与教学参考书

[1]《钢结构设计原理》

张耀春主编

周绪红副主编

高等教育出版社 [2]《钢结构基础》

陈绍蕃主编

中国建筑工业出版社 [3]《房屋建筑钢结构设计》

陈绍蕃主编

中国建筑工业出版社 [4]《钢结构设计规范》 (GB50017-2003)

中国计划出版社 [5]《钢结构设计手册》

中国建筑工业出版社

第四篇:结构设计原理 总结

结构:一般把构造物的承重骨架组成部分统称为结构

常用的结构一般可分为:混凝土结构 钢结构 圬工结构 木结构

钢筋混凝土结构:是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构 混凝土:是用水泥,砂子,石子三种材料经水拌合凝固硬化后制成的人工材料 钢筋混凝土的产生:将钢筋和混凝土结合在一起共同工作,混凝土承受压力,钢筋承受拉力,将可以充分发挥各自的优势。钢筋分类:按加工方式不同分为 热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋、冷拔钢丝,冷加工方法有 冷轧、冷拉、冷拔,预应力钢筋分为 高强钢筋、钢绞线、高高强钢丝及钢丝束 徐变:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象被称为徐变。

徐舒:钢筋在一定拉应力值下,将其长度固定不变,则钢筋中的应力将随时间延长而降低 混凝土立方体抗压强度:以变长是150mm立方体标准试件中在20摄氏度正负2度,强度和温度95%以上潮湿空气中养护28d,依照标准制作方法和实验方法测得的抗压强度值。 混凝土轴心抗压强度:按照立方体试件相同条件下制作和试验方法所得的棱柱体试件的抗压强度值 混凝土抗拉强度:用两端预埋钢筋的混凝土棱柱体做试件,试验时用试验机夹具夹紧两外伸的钢筋施加拉力,破坏在没有钢筋中部截面被拉断,其平均应力。 混凝土劈裂抗拉强度:由立方体或圆柱体的劈裂试验测定的抗拉强度

设计:在预定的作用及材料性能条件下,确定构建按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求目标可靠指标:用作公路桥梁结构设计依据的可靠指标

可靠性:结构在规定的时间(设计基准期)内,在规定的条件(结构设计时所确定的正常设计、正常施工和正常使用条件)下,完成预定功能的能力,安全性、适用性、耐久性称为结构的可靠性可靠度:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 设计基准期:进行结构可靠性分析时,考虑持久设计状况下各项变量与时间关系所采用的基准时间参数极限状态:当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该结构的极限状态

结构抗力:结构构件承受内力和变形的能力。它是结构材料性能扣几何参数等的函数 作用:施加在结构上的集中力或分布力,或引起结构外加变形或约束变形的原因,它分为直接作用和间接作用作用标准值:结构或结构构件设计时,采用的各种作用的基本代表值 可变作用准永久值:在设计基准期间,可变作用超越的总时间约为设计基准期一半的作用值 可变作用频遇值:在设计基准期间,可变作用超越的总时间为规定的较小比率或超越次数为规定次数的作用值梁内钢筋组成:纵向受拉钢筋(主钢筋)、弯起钢筋或斜钢筋、箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋绑扎钢筋骨架:将纵向钢筋与横向钢筋通过绑扎而成的空间钢筋骨架一般用于整体现浇

焊接钢筋骨架:先将纵向受拉钢筋(主钢筋)弯起钢筋或斜筋和架立钢筋焊接成平面骨架,然后用箍筋将数片焊接的平面骨架组成空间骨架。

塑性破坏(延性破坏):结构或构件在破坏前有明显变形或其他征兆 脆性破坏:结构或构件在破坏前无明显变形或其他征兆

配筋率:所有配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值

腹筋:把箍筋和弯起(斜)钢筋统称为梁的腹筋

剪跨比:剪跨比是一个无量纲常数,用来表示,此处M和V分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,h0为截面有效高度。 广义剪跨比:m=M/Vh0 狭义剪跨比:m=a/h0 配箍率:=Asv/bsv,Asv表示斜截面内配置在延梁长方向上一个箍筋间距sv范围内的箍筋各肢总截面积b表示截面宽度sv表示延梁长方向的箍筋的间距 剪压破坏:随着荷载的增大梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成为临界斜裂缝,它出现后梁承受的荷载还能继续增加,而斜裂缝伸展至荷载垫板下直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力剪应力及荷载引起的竖向局部正应力的共同作用下被压酥而破坏

斜截面投影长度:自纵向构件与斜裂缝低端而橡胶至斜裂缝顶端距离水平投影长度 充分利用点:在结构中钢筋的长度被充分利用的点

弯矩包络图:沿梁长度各截面上弯矩组合设计值Md的分布图,其纵坐标表示该截面上作用的最大设计弯矩

抵抗弯矩图:以各截面实际的纵向受拉钢筋所能承受的弯矩为纵坐标,以相应的截面位置为横坐标,所作出的弯矩图形。即表示各正截面所具有的抗弯承载能力。

钢筋混凝土构件抗扭性能的两个重要衡量指标:1构件的开裂扭矩2构件的破坏扭矩 轴心受压构件:当构件受到位于截面形心的轴向压力作用时的构件

纵向稳定系数 :考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低的计算系数。

长细比:杆件的计算长度与杆件截面的回转半径之比

偏心受压构件:当轴向压力N的作用线偏离受压构件的轴线时。

压弯构件:截面上同时承受轴心压力和弯矩的构件。

界限破坏:受拉钢筋达到屈服应变时,受压区混凝土也刚好达到极限压应变而压碎。

对称配筋:截面的两侧所用钢筋的等级和数量均相同的配筋。

受拉构件:当纵向拉力作用线与构件截面形心轴线重合时成为受拉构件

换算截面:将钢筋和混土两种材料组成的实际截面换算成为一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面裂缝宽度的影响因素:1混凝土强度等级2钢筋保护层厚度3受拉钢筋应力4钢筋直径5受拉钢筋配筋率6钢筋外形7直接作用性质8构件受力性质

预拱度:施工时预设的反向挠度挠度:结构构件的轴线或中面由于弯曲引起垂直于轴线或中面方向的线位移抗弯刚度:构件截面抵抗弯曲变形的能力

混凝土结构耐久性:混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持安全、使用功能和外观要求的能力。 影响混凝土结构耐久性的主要因素:1混凝土冻融破坏2混凝土的碱骨料反应3侵蚀性介质的腐蚀4机械磨损5混凝土的碳化6钢筋锈蚀

预应力混凝土结构: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内力抵消到一个合适程度的混凝土。

预应力度:由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩Ms的比值。

预应力损失:混凝土的收缩和徐变,使预应力混凝土构件缩短,因而将引起预应力钢筋中的预拉应力下降,成为预应力损失消压弯矩:也就是构件抗裂边缘预压应力抵消到0时的弯矩 先张法:先张法是先张拉钢筋,后浇筑构件混凝土的方法。先张法所用的预应力钢筋,一般可用高强钢丝、直径较小的钢铰线和小直径的冷拉钢筋

后张法:先浇筑混凝土后张拉钢筋的方法。张拉钢筋的同时,构件混凝土受到预压 A类部分预应力混凝土:允许出现拉应力且加以限制不允许开裂,拉而有限

B类部分预应力混凝土:允许出现裂缝,裂缝宽度不超过规定值,裂而有限 部分预应力混凝土:介于全预应力混凝土与普通钢筋混凝土之间的结构,根据要求施加适量的预应力,配置普通钢筋以保证承载力要求

无粘结预应力混凝土梁:配置主筋为无粘结预应力钢筋的后张法预应力混凝土梁

无粘结预应力钢筋:由单根或多跟刚强钢丝、钢绞线或钢筋,沿其全长涂有专用仿佛油脂涂料层和有外包层,使之与周围混凝土不建立粘结力,张拉时可沿纵向发生相对滑动

部分预应力混凝土受弯构件的设计内容:以确定所需的预应力钢筋、非预应力钢筋的面积及其布置为主要计算目标的截面设计,对初步设计的梁进行承载能力极限状态计算(截面复核)和正常使用极限状态计算(截面验算)

钢筋和混凝土两种有效结合原因: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,在和在作用下能够很好的共同变形,完成其结构功能2他们的温度线膨胀系数比较接近,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结3包围在钢筋外面的混凝土起着保护钢筋避免锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用钢筋混凝土的优缺点:优点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,所以钢筋混凝土结构的耐久性较好,其刚度较大,在使用荷载用下的变形较小2可以整体现浇也可以预制装配,并且可以根据需要浇制成各种构件形状和截面尺寸3钢筋混凝土结构所用材料中砂石所占的比例较大,砂石易就地取材,可以降低建筑成本。缺点:1自重大2抗裂性能差,带裂缝工作3施工受气候条件影响,建造期长4费较多的模具和木料5加固和改建较困难,隔热和隔声性能较差三个状况:1持久状况:桥涵建成后承受自重、车辆荷载等作用持续时间很长的状况。该状况是指桥梁的使用阶段。进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计2短暂状况:桥涵施工过程中承受临时性(或荷载)的状况,该状况对应的是桥梁的施工阶段,一般只进行承载能力极限状态设计3偶然状况:在桥涵使用过程中偶然出现的状况。(可能遇到地震等作用的状况。只进行承载能力极限状态设计作用分类:1永久作用:在结构使用期内,其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的作用(结构重力 土的重力 土侧压力 水的浮力 基础变位作用)2可变作用:在结构使用期内,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用(汽车荷载 汽车冲击力 汽车离心力 汽车引起的土侧压力 人群荷载 汽车制动力 风力 流水压力 冰压力 温度作用 支座摩阻力)3偶然作用:在结构使用期间出现的概率小,一旦出现其值很大且持续时间很短的作用(地震作用 船舶或漂流物的撞击作用 汽车撞击作用) 受弯正截面破坏形态:1适筋梁破坏(塑性破坏):a破坏特征:受拉区钢筋先达到屈服强度,后压区凝土被压碎而破坏b破坏性质:梁破坏前产生较大的挠度和塑性变形,有明显破坏预兆,属塑性破坏。c承载能力:取决于配筋率、钢筋的强度等级和混凝土的强度等级。2超筋梁破坏(脆性破坏)a破坏特征:破坏时压区混凝土被压碎,而拉区钢筋应力未达到屈服强度b破坏性质:裂缝比较密宽度较细,破坏前没有明显征兆c承载能力:取决于混凝土的抗压强度3少筋梁破坏(脆性):a破坏特征:拉区混凝土一开裂.受拉钢筋到屈服强度梁很快破坏b破坏性质:梁破坏前出现一条集中裂缝,宽度较大但很突然,属脆性破坏。c承载能力:取决于混凝土的抗拉强度单筋矩形截面四个基本假定:1平截面假定2受压区混凝土应力图形采用等效矩形,其压力强度取fcd 3不考虑截面受拉混凝土的抗拉强度4.受拉区钢筋应力取fsd斜截面破坏形态:1斜拉破坏(脆性破坏):a产生条件:一般发生在剪跨比较大(m >3)的无腹筋梁b破坏特征:当斜裂缝一出现,很快形成一条主要斜裂缝(临界斜裂缝),并迅速延伸至荷载作用点,使梁斜向被拉断成两部分。破坏面较整齐,无压碎痕迹,同时,沿纵向钢筋往往伴随产生水平撕裂裂缝。这种破坏即为斜拉破坏。c抗剪能力:斜拉破坏主要是由于主拉应力超过混凝土的抗拉强度,因此梁的受剪承载力很低,破坏荷载等于或略高于主要斜缝出现的荷载。2 剪压破坏a产生条件:一般发生在剪跨比适中即1≤m≤3的无腹筋梁b破坏特征:梁在剪弯区段内出现斜裂缝,随着荷载的增大,陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成为临界斜裂缝。临界斜裂缝出现后,梁还能继续增加荷载,斜裂缝延伸至荷载垫板下,直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力和剪应力共同作用下被压碎而破坏,这种破坏称为剪压破坏。c抗剪能力:主要与混凝土强度有关, 其受剪承载力比斜拉破坏高。 3斜压破坏:a当剪跨比较小(m<1) b破坏特征:在加载点和支座之间出现一条斜裂缝,然后出现若干条大体相平行的斜裂缝.梁腹被分割成若干个倾斜的小柱体。随着荷载增大,梁腹发生类似混凝土棱柱体被压坏的情况,即破坏时斜裂缝多而密,但没有主裂缝,故称为斜压破坏。c抗剪能力:斜截面受剪承载力主要取决于构件截面尺寸和混凝土抗压强度,受剪承载力比剪压破坏高。

矩形截面纯扭构件的破坏特征:1少筋破坏—一开裂,钢筋马上屈服,结构立即破坏2适筋破坏—纵筋、箍筋先屈服,混凝土受压面压碎3超筋破坏—纵筋、箍筋未屈服,混凝土受压面先压碎4部分超筋破坏—纵筋一部分钢筋先屈服,混凝土受压面被压碎变角度空间桁架模型基本假定:1混凝土只承受压力具有螺旋形裂缝2纵筋和箍筋只承受拉力3忽略核心混凝土和钢筋销栓作用斜弯曲破坏理论基本假定:1通过扭曲裂面的纵向钢筋、箍筋在构件破坏时均已达到其屈服强度2受压区高度近似地取为两倍的保护层厚度,假定受压区的合力近似地作用于受压区的形心3混凝土的抗扭能力忽略不计,扭矩全部由抗扭纵筋和箍筋承担4抗扭纵筋沿构件核心周边对称、均匀布置,抗扭箍筋沿构件轴线方向等距离布置,且均锚固可靠。弯剪扭构件的破坏类型 1弯型破坏 :弯矩作用比扭矩显著,构件破坏时体现为先是与螺旋形裂缝相交的纵筋和箍筋受拉达到屈服强度,最终截面上边缘的混凝土受压破坏 2扭型破坏:扭矩作用显著,顶部纵筋先于构件底部纵筋达到受拉屈服强度,破坏面始于构件顶面发展到两个侧面 3剪扭型破坏:剪力和扭矩都较大 ,破坏时与螺旋形裂缝相交的钢筋受拉并达到屈服强度,受压区靠近另一侧面 受拉破坏—大偏心受压破坏(塑性破坏)产生条件:相对偏心距较大,且受拉钢筋配置得不太多时。破坏特征:部分受拉、部分受压,受拉钢筋应力先达到屈服强度,随后混凝土被压碎,受压钢筋达屈服强度。构件的承载力取决于受拉钢筋的强度和数量受压破坏—小偏心受压破坏(脆性破坏)产生条件:1偏心距很小2偏心距较小,或偏心距较大而受拉钢筋较多3偏心距很小,但离纵向压力较远一侧钢筋数量少,而靠近纵向力N一侧钢筋较多时。 破坏特征:一般是靠近纵向力一侧的混凝土首先达到极限压应变而压碎,该侧的钢筋达到屈服强度,远离纵向力一侧的钢筋不论受拉还是受压,一般达不到屈服强度。构件的承载力取决于受压区混凝土强度和受压钢筋强度受弯构件产生裂缝的原因:1由作用效应引起的裂缝,(弯矩剪力扭矩以及拉力等)主要通过设计计算进行验算和构造措施加以控制2由外加变形或约束变形引起的裂缝,如混凝土收缩、温度变化、基础不均匀沉降等外加变形或约束变形引起开裂,主要通过采用构造措施和施工工艺加以控制3 筋锈蚀裂缝:由于保护层混凝土碳化,冬季施工时掺氯盐过多导致钢筋锈蚀所至。计算裂缝宽度的三种理论:1粘结滑移理论:裂缝控制主要取决于钢筋和混凝土之间的粘结性能2无滑移理论:表面裂缝宽度是由钢筋至构件表面的应变梯度控制的,即裂缝宽度随着离钢筋距离的增大而增大,钢筋的混凝土保护层厚度是影响裂缝宽度的主要因素3综合理论:考虑了混凝土保护层厚度对裂缝宽度的影响,也考虑了钢筋和砼之间可能出现的滑移。 受弯构件变形(挠度)演算的原因:挠度过大,损坏使用功能:如简支梁跨中挠度过大,将使梁端部转角大,引起行车对该处产生冲击,破坏伸缩缝和桥面;连续梁的挠度过大,将使桥面不平顺,行车时引起颠簸和冲击等问题。 预应力混凝土结构优缺点:优点1提高了构件的抗裂度和刚度2节约材料,降低造价3结构质量安全可靠4增强结构耐久性5能促进桥梁新体系的发展 缺点1工艺较复杂,对质量要求高2需要有一定的专门设备3预应力反拱不易控制4设计要求高预应力混凝土结构的三种概念:1预加应力的目的是将混凝变变脆性为弹性材料2施加预应力的目的是使高强度钢筋和混凝土能够共同工作3预加应力的目的是实现荷载平衡钢筋预应力损失的估算:1预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失2锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失3钢筋与台座间的温差引起的应力损失4混凝土弹性压缩引起的应力损失5钢筋松弛引起的应力损失6混凝土收缩和徐变引起的应力损失预拱度的设置:预应力混凝土受弯构件由预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时,可不设预拱度;当预加应力的长期反拱小于按荷载短期组合计算的长期挠度时应设预拱度,预拱度值按该项荷载的挠度值与预加应力长期反拱值之差采用,即设置预拱度时,按最大的预拱值沿顺桥向做成平顺的曲线部分预应力钢筋的特点:1充分发挥预应力钢筋的作用,利用普通钢筋的作用,节省预应力钢筋与锚具2改善结构性能,允许在使用期间出现裂缝,扩大了应用范围;3设计人员可以根据结构使用要求来选择预应力度的高低 结构:一般把构造物的承重骨架组成部分统称为结构 常用的结构一般可分为:混凝土结构 钢结构 圬工结构 木结构

钢筋混凝土结构:是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构 混凝土:是用水泥,砂子,石子三种材料经水拌合凝固硬化后制成的人工材料 钢筋混凝土的产生:将钢筋和混凝土结合在一起共同工作,混凝土承受压力,钢筋承受拉力,将可以充分发挥各自的优势。钢筋分类:按加工方式不同分为 热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋、冷拔钢丝,冷加工方法有 冷轧、冷拉、冷拔,预应力钢筋分为 高强钢筋、钢绞线、高高强钢丝及钢丝束 徐变:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象被称为徐变。

徐舒:钢筋在一定拉应力值下,将其长度固定不变,则钢筋中的应力将随时间延长而降低 混凝土立方体抗压强度:以变长是150mm立方体标准试件中在20摄氏度正负2度,强度和温度95%以上潮湿空气中养护28d,依照标准制作方法和实验方法测得的抗压强度值。 混凝土轴心抗压强度:按照立方体试件相同条件下制作和试验方法所得的棱柱体试件的抗压强度值 混凝土抗拉强度:用两端预埋钢筋的混凝土棱柱体做试件,试验时用试验机夹具夹紧两外伸的钢筋施加拉力,破坏在没有钢筋中部截面被拉断,其平均应力。

混凝土劈裂抗拉强度:由立方体或圆柱体的劈裂试验测定的抗拉强度

设计:在预定的作用及材料性能条件下,确定构建按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求目标可靠指标:用作公路桥梁结构设计依据的可靠指标

可靠性:结构在规定的时间(设计基准期)内,在规定的条件(结构设计时所确定的正常设计、正常施工和正常使用条件)下,完成预定功能的能力,安全性、适用性、耐久性称为结构的可靠性可靠度:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 设计基准期:进行结构可靠性分析时,考虑持久设计状况下各项变量与时间关系所采用的基准时间参数极限状态:当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该结构的极限状态

结构抗力:结构构件承受内力和变形的能力。它是结构材料性能扣几何参数等的函数

作用:施加在结构上的集中力或分布力,或引起结构外加变形或约束变形的原因,它分为直接作用和间接作用作用标准值:结构或结构构件设计时,采用的各种作用的基本代表值 可变作用准永久值:在设计基准期间,可变作用超越的总时间约为设计基准期一半的作用值 可变作用频遇值:在设计基准期间,可变作用超越的总时间为规定的较小比率或超越次数为规定次数的作用值梁内钢筋组成:纵向受拉钢筋(主钢筋)、弯起钢筋或斜钢筋、箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋绑扎钢筋骨架:将纵向钢筋与横向钢筋通过绑扎而成的空间钢筋骨架一般用于整体现浇

焊接钢筋骨架:先将纵向受拉钢筋(主钢筋)弯起钢筋或斜筋和架立钢筋焊接成平面骨架,然后用箍筋将数片焊接的平面骨架组成空间骨架。 塑性破坏(延性破坏):结构或构件在破坏前有明显变形或其他征兆 脆性破坏:结构或构件在破坏前无明显变形或其他征兆

配筋率:所有配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值 腹筋:把箍筋和弯起(斜)钢筋统称为梁的腹筋

剪跨比:剪跨比是一个无量纲常数,用来表示,此处M和V分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,h0为截面有效高度。 广义剪跨比:m=M/Vh0 狭义剪跨比:m=a/h0 配箍率:=Asv/bsv,Asv表示斜截面内配置在延梁长方向上一个箍筋间距sv范围内的箍筋各肢总截面积b表示截面宽度sv表示延梁长方向的箍筋的间距

剪压破坏:随着荷载的增大梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成为临界斜裂缝,它出现后梁承受的荷载还能继续增加,而斜裂缝伸展至荷载垫板下直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力剪应力及荷载引起的竖向局部正应力的共同作用下被压酥而破坏 斜截面投影长度:自纵向构件与斜裂缝低端而橡胶至斜裂缝顶端距离水平投影长度 充分利用点:在结构中钢筋的长度被充分利用的点

弯矩包络图:沿梁长度各截面上弯矩组合设计值Md的分布图,其纵坐标表示该截面上作用的最大设计弯矩

抵抗弯矩图:以各截面实际的纵向受拉钢筋所能承受的弯矩为纵坐标,以相应的截面位置为横坐标,所作出的弯矩图形。即表示各正截面所具有的抗弯承载能力。

钢筋混凝土构件抗扭性能的两个重要衡量指标:1构件的开裂扭矩2构件的破坏扭矩 轴心受压构件:当构件受到位于截面形心的轴向压力作用时的构件

纵向稳定系数 :考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低的计算系数。

长细比:杆件的计算长度与杆件截面的回转半径之比

偏心受压构件:当轴向压力N的作用线偏离受压构件的轴线时。 压弯构件:截面上同时承受轴心压力和弯矩的构件。

界限破坏:受拉钢筋达到屈服应变时,受压区混凝土也刚好达到极限压应变而压碎。

对称配筋:截面的两侧所用钢筋的等级和数量均相同的配筋。

受拉构件:当纵向拉力作用线与构件截面形心轴线重合时成为受拉构件 换算截面:将钢筋和混土两种材料组成的实际截面换算成为一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面裂缝宽度的影响因素:1混凝土强度等级2钢筋保护层厚度3受拉钢筋应力4钢筋直径5受拉钢筋配筋率6钢筋外形7直接作用性质8构件受力性质 预拱度:施工时预设的反向挠度挠度:结构构件的轴线或中面由于弯曲引起垂直于轴线或中面方向的线位移抗弯刚度:构件截面抵抗弯曲变形的能力

混凝土结构耐久性:混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持安全、使用功能和外观要求的能力。 影响混凝土结构耐久性的主要因素:1混凝土冻融破坏2混凝土的碱骨料反应3侵蚀性介质的腐蚀4机械磨损5混凝土的碳化6钢筋锈蚀 预应力混凝土结构: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内力抵消到一个合适程度的混凝土。

预应力度:由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩Ms的比值。 预应力损失:混凝土的收缩和徐变,使预应力混凝土构件缩短,因而将引起预应力钢筋中的预拉应力下降,成为预应力损失消压弯矩:也就是构件抗裂边缘预压应力抵消到0时的弯矩 先张法:先张法是先张拉钢筋,后浇筑构件混凝土的方法。先张法所用的预应力钢筋,一般可用高强钢丝、直径较小的钢铰线和小直径的冷拉钢筋

后张法:先浇筑混凝土后张拉钢筋的方法。张拉钢筋的同时,构件混凝土受到预压 A类部分预应力混凝土:允许出现拉应力且加以限制不允许开裂,拉而有限

B类部分预应力混凝土:允许出现裂缝,裂缝宽度不超过规定值,裂而有限 部分预应力混凝土:介于全预应力混凝土与普通钢筋混凝土之间的结构,根据要求施加适量的预应力,配置普通钢筋以保证承载力要求

无粘结预应力混凝土梁:配置主筋为无粘结预应力钢筋的后张法预应力混凝土梁

无粘结预应力钢筋:由单根或多跟刚强钢丝、钢绞线或钢筋,沿其全长涂有专用仿佛油脂涂料层和有外包层,使之与周围混凝土不建立粘结力,张拉时可沿纵向发生相对滑动 部分预应力混凝土受弯构件的设计内容:以确定所需的预应力钢筋、非预应力钢筋的面积及其布置为主要计算目标的截面设计,对初步设计的梁进行承载能力极限状态计算(截面复核)和正常使用极限状态计算(截面验算)

钢筋和混凝土两种有效结合原因: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,在和在作用下能够很好的共同变形,完成其结构功能2他们的温度线膨胀系数比较接近,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结3包围在钢筋外面的混凝土起着保护钢筋避免锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用钢筋混凝土的优缺点:优点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,所以钢筋混凝土结构的耐久性较好,其刚度较大,在使用荷载用下的变形较小2可以整体现浇也可以预制装配,并且可以根据需要浇制成各种构件形状和截面尺寸3钢筋混凝土结构所用材料中砂石所占的比例较大,砂石易就地取材,可以降低建筑成本。缺点:1自重大2抗裂性能差,带裂缝工作3施工受气候条件影响,建造期长4费较多的模具和木料5加固和改建较困难,隔热和隔声性能较差三个状况:1持久状况:桥涵建成后承受自重、车辆荷载等作用持续时间很长的状况。该状况是指桥梁的使用阶段。进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计2短暂状况:桥涵施工过程中承受临时性(或荷载)的状况,该状况对应的是桥梁的施工阶段,一般只进行承载能力极限状态设计3偶然状况:在桥涵使用过程中偶然出现的状况。(可能遇到地震等作用的状况。只进行承载能力极限状态设计作用分类:1永久作用:在结构使用期内,其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的作用(结构重力 土的重力 土侧压力 水的浮力 基础变位作用)2可变作用:在结构使用期内,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用(汽车荷载 汽车冲击力 汽车离心力 汽车引起的土侧压力 人群荷载 汽车制动力 风力 流水压力 冰压力 温度作用 支座摩阻力)3偶然作用:在结构使用期间出现的概率小,一旦出现其值很大且持续时间很短的作用(地震作用 船舶或漂流物的撞击作用 汽车撞击作用) 受弯正截面破坏形态:1适筋梁破坏(塑性破坏):a破坏特征:受拉区钢筋先达到屈服强度,后压区凝土被压碎而破坏b破坏性质:梁破坏前产生较大的挠度和塑性变形,有明显破坏预兆,属塑性破坏。c承载能力:取决于配筋率、钢筋的强度等级和混凝土的强度等级。2超筋梁破坏(脆性破坏)a破坏特征:破坏时压区混凝土被压碎,而拉区钢筋应力未达到屈服强度b破坏性质:裂缝比较密宽度较细,破坏前没有明显征兆c承载能力:取决于混凝土的抗压强度3少筋梁破坏(脆性):a破坏特征:拉区混凝土一开裂.受拉钢筋到屈服强度梁很快破坏b破坏性质:梁破坏前出现一条集中裂缝,宽度较大但很突然,属脆性破坏。c承载能力:取决于混凝土的抗拉强度单筋矩形截面四个基本假定:1平截面假定2受压区混凝土应力图形采用等效矩形,其压力强度取fcd 3不考虑截面受拉混凝土的抗拉强度4.受拉区钢筋应力取fsd斜截面破坏形态:1斜拉破坏(脆性破坏):a产生条件:一般发生在剪跨比较大(m >3)的无腹筋梁b破坏特征:当斜裂缝一出现,很快形成一条主要斜裂缝(临界斜裂缝),并迅速延伸至荷载作用点,使梁斜向被拉断成两部分。破坏面较整齐,无压碎痕迹,同时,沿纵向钢筋往往伴随产生水平撕裂裂缝。这种破坏即为斜拉破坏。c抗剪能力:斜拉破坏主要是由于主拉应力超过混凝土的抗拉强度,因此梁的受剪承载力很低,破坏荷载等于或略高于主要斜缝出现的荷载。2 剪压破坏a产生条件:一般发生在剪跨比适中即1≤m≤3的无腹筋梁b破坏特征:梁在剪弯区段内出现斜裂缝,随着荷载的增大,陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成为临界斜裂缝。临界斜裂缝出现后,梁还能继续增加荷载,斜裂缝延伸至荷载垫板下,直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力和剪应力共同作用下被压碎而破坏,这种破坏称为剪压破坏。c抗剪能力:主要与混凝土强度有关, 其受剪承载力比斜拉破坏高。 3斜压破坏:a当剪跨比较小(m<1) b破坏特征:在加载点和支座之间出现一条斜裂缝,然后出现若干条大体相平行的斜裂缝.梁腹被分割成若干个倾斜的小柱体。随着荷载增大,梁腹发生类似混凝土棱柱体被压坏的情况,即破坏时斜裂缝多而密,但没有主裂缝,故称为斜压破坏。c抗剪能力:斜截面受剪承载力主要取决于构件截面尺寸和混凝土抗压强度,受剪承载力比剪压破坏高。

矩形截面纯扭构件的破坏特征:1少筋破坏—一开裂,钢筋马上屈服,结构立即破坏2适筋破坏—纵筋、箍筋先屈服,混凝土受压面压碎3超筋破坏—纵筋、箍筋未屈服,混凝土受压面先压碎4部分超筋破坏—纵筋一部分钢筋先屈服,混凝土受压面被压碎变角度空间桁架模型基本假定:1混凝土只承受压力具有螺旋形裂缝2纵筋和箍筋只承受拉力3忽略核心混凝土和钢筋销栓作用斜弯曲破坏理论基本假定:1通过扭曲裂面的纵向钢筋、箍筋在构件破坏时均已达到其屈服强度2受压区高度近似地取为两倍的保护层厚度,假定受压区的合力近似地作用于受压区的形心3混凝土的抗扭能力忽略不计,扭矩全部由抗扭纵筋和箍筋承担4抗扭纵筋沿构件核心周边对称、均匀布置,抗扭箍筋沿构件轴线方向等距离布置,且均锚固可靠。弯剪扭构件的破坏类型 1弯型破坏 :弯矩作用比扭矩显著,构件破坏时体现为先是与螺旋形裂缝相交的纵筋和箍筋受拉达到屈服强度,最终截面上边缘的混凝土受压破坏 2扭型破坏:扭矩作用显著,顶部纵筋先于构件底部纵筋达到受拉屈服强度,破坏面始于构件顶面发展到两个侧面 3剪扭型破坏:剪力和扭矩都较大 ,破坏时与螺旋形裂缝相交的钢筋受拉并达到屈服强度,受压区靠近另一侧面 受拉破坏—大偏心受压破坏(塑性破坏)产生条件:相对偏心距较大,且受拉钢筋配置得不太多时。破坏特征:部分受拉、部分受压,受拉钢筋应力先达到屈服强度,随后混凝土被压碎,受压钢筋达屈服强度。构件的承载力取决于受拉钢筋的强度和数量受压破坏—小偏心受压破坏(脆性破坏)产生条件:1偏心距很小2偏心距较小,或偏心距较大而受拉钢筋较多3偏心距很小,但离纵向压力较远一侧钢筋数量少,而靠近纵向力N一侧钢筋较多时。 破坏特征:一般是靠近纵向力一侧的混凝土首先达到极限压应变而压碎,该侧的钢筋达到屈服强度,远离纵向力一侧的钢筋不论受拉还是受压,一般达不到屈服强度。构件的承载力取决于受压区混凝土强度和受压钢筋强度受弯构件产生裂缝的原因:1由作用效应引起的裂缝,(弯矩剪力扭矩以及拉力等)主要通过设计计算进行验算和构造措施加以控制2由外加变形或约束变形引起的裂缝,如混凝土收缩、温度变化、基础不均匀沉降等外加变形或约束变形引起开裂,主要通过采用构造措施和施工工艺加以控制3 筋锈蚀裂缝:由于保护层混凝土碳化,冬季施工时掺氯盐过多导致钢筋锈蚀所至。计算裂缝宽度的三种理论:1粘结滑移理论:裂缝控制主要取决于钢筋和混凝土之间的粘结性能2无滑移理论:表面裂缝宽度是由钢筋至构件表面的应变梯度控制的,即裂缝宽度随着离钢筋距离的增大而增大,钢筋的混凝土保护层厚度是影响裂缝宽度的主要因素3综合理论:考虑了混凝土保护层厚度对裂缝宽度的影响,也考虑了钢筋和砼之间可能出现的滑移。 受弯构件变形(挠度)演算的原因:挠度过大,损坏使用功能:如简支梁跨中挠度过大,将使梁端部转角大,引起行车对该处产生冲击,破坏伸缩缝和桥面;连续梁的挠度过大,将使桥面不平顺,行车时引起颠簸和冲击等问题。 预应力混凝土结构优缺点:优点1提高了构件的抗裂度和刚度2节约材料,降低造价3结构质量安全可靠4增强结构耐久性5能促进桥梁新体系的发展 缺点1工艺较复杂,对质量要求高2需要有一定的专门设备3预应力反拱不易控制4设计要求高预应力混凝土结构的三种概念:1预加应力的目的是将混凝变变脆性为弹性材料2施加预应力的目的是使高强度钢筋和混凝土能够共同工作3预加应力的目的是实现荷载平衡钢筋预应力损失的估算:1预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失2锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失3钢筋与台座间的温差引起的应力损失4混凝土弹性压缩引起的应力损失5钢筋松弛引起的应力损失6混凝土收缩和徐变引起的应力损失预拱度的设置:预应力混凝土受弯构件由预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时,可不设预拱度;当预加应力的长期反拱小于按荷载短期组合计算的长期挠度时应设预拱度,预拱度值按该项荷载的挠度值与预加应力长期反拱值之差采用,即设置预拱度时,按最大的预拱值沿顺桥向做成平顺的曲线部分预应力钢筋的特点:1充分发挥预应力钢筋的作用,利用普通钢筋的作用,节省预应力钢筋与锚具2改善结构性能,允许在使用期间出现裂缝,扩大了应用范围;3设计人员可以根据结构使用要求来选择预应力度的高低

第五篇:钢结构设计原理习题集及答案

钢结构设计原理习题集及答案 (2011-09-28 10:53:54) 标签: a格 极限状态 焊缝 构件 承载力 教育 分类: 试卷题库 钢结构设计原理习题集及答案 第一章 绪论 练习题

一、简答题

1.简述钢结构的特点和应用范围。 答:特点:(1)承载能力大;(2)稳妥可靠;(3)便于工业化生产,施工周期短;(4)密闭性好;耐热但不耐火;(5)耐腐蚀性差;(6)容易产生噪音 应用范围:(1)承受荷载很大或跨度大,高度大的结构;(2)承受动力荷载作用或经常移动的结构;(3)经常拆装的拼装式结构;(4)对密闭性要求高的结构;(5)高温车间或需承受一定高温的结构;(6)轻型结构

2.试举例说明钢结构的主要发展趋势。 答:(1)高性能钢材的研制;(2)设计方法和计算理论的改进;(3)结构形式的革新

第二章 钢结构的材料 练习题

一、单项选择题

1、在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是__ B___的典型特征。 (A) 脆性破坏

(B)塑性破坏

(C) 强度破坏

(D) 失稳破坏

2、钢材的设计强度是根据_ C__确定的。

(A) 比例极限

(B)弹性极限

(C) 屈服点

(D) 极限强度

3、结构工程中使用钢材的塑性指标,目前最主要用_ D__表示。 (A) 流幅

(B)冲击韧性

(C) 可焊性

(D) 伸长率

4、钢材经历了应变硬化(应变强化)之后¬__ A___。

(A) 强度提高

(B)塑性提高

(C) 冷弯性能提高

(D) 可焊性提高

5、下列因素中_ A__与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 (A) 钢材屈服点的大小

(B) 钢材含碳量

(C) 负温环境

(D) 应力集中

6、当温度从常温下降为低温时,钢材的塑性和冲击韧性_ B__。 (A) 升高

(B) 下降

(C) 不变

(D) 升高不多

7、钢材的力学性能指标,最基本、最主要的是_ C _时的力学性能指标。 (A) 承受剪切

(B) 承受弯曲

(C) 单向拉伸

(D) 两向和三向受力

参考答案

1.B 2.C 3.D 4.A 5.A 6.B 7.C

二、名词解释

1.应力集中和残余应力 答:(1)应力集中:实际结构中不可避免的存在孔洞、槽口、截面突然改变以及钢材内部缺陷等,此时截面中的应力分布不再保持均匀,不仅在孔口边缘处会产生沿力作用方向的应力高峰,而且会在孔口附近产生垂直于力的作用方向的横向应力,甚至会产生三向拉应力; (2)残余应力:在浇注、轧制和焊接加工过程中,因不同部位钢材的冷却速度不同,或因不均匀加热和冷却而产生。 2.冷加工硬化和时效硬化 答:(1)在冷加工(或一次加载)使钢材产生较大的塑性变形的情况下,卸荷后再重新加载,钢材的屈服点提高,塑性和韧性降低的现象称为冷作硬化;在高温时溶于铁中的少量氮和碳,随着时间的增长逐渐由固溶体中析出,生成氮化物和碳化物,散存在铁素体晶粒的滑动界面上,对晶粒的塑性滑移起到遏制作用,从而使钢材的强度提高,塑性和韧性下降。这种现象称为时效硬化(也称老化);

(2)钢材的性能受温度的影响十分明显,在150℃以内,钢材的强度、弹性模量和塑性均与常温相近,变化不大。但在250℃左右,抗拉强度有局部性提高,伸长率和断面收缩率均降至最低,出现了所谓的蓝脆现象(钢材表面氧化膜呈蓝色);

三、分析简答题

1.钢结构材料的破坏形式有哪几种?破坏特点? 答:钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种:(1)塑性破坏:塑性变形很大,经历时间又较长的破坏称塑性破坏。断裂时断口与作用力方向呈45°,且呈纤维状,色泽发暗;(2)脆性破坏:几乎不出现塑性变形的突然破坏称脆性破坏。断裂时断口平齐,呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大,必须加以重视。

2.简述影响钢材脆性断裂的主要因素?如何避免不出现脆性断裂?

答:导致脆性破坏的因素:化学成分;冶金缺陷(偏析、非金属夹杂、裂纹、起层);温度(热脆、低温冷脆);冷作硬化和时效硬化 ;应力集中;同号三向主应力状态。

为了防止脆性破坏的发生,应在钢结构的设计、制造和使用过程中注意以下各点:(1)合理设计;(2)正确制造;(3)合理使用。

3.什么是疲劳破坏?简述疲劳破坏的发展过程。影响疲劳破坏的主要因素?

答:钢材在多次循环反复荷载作用下,即使应力低于屈服点fy也可能发生破坏的现象称疲劳破坏。疲劳破坏具有突然性,破坏前没有明显的宏观塑性变形,属于脆性断裂。但与一般脆断的瞬间断裂不同,疲劳是在名义应力低于屈服点的低应力循环下,经历了长期的累积损伤过程后才突然发生的。其破坏过程一般经历三个阶段,即裂纹的萌生、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂,因此疲劳破坏是有寿命的破坏,是延时断裂。疲劳对缺陷(包括缺口、裂纹及组织缺陷等)十分敏感。

第三章 钢结构的设计方法 练习题

一、填空题

1.钢结构的设计方法大体经历了三个阶段:

,目前《钢规》主要采用

。 容许应力设计法、半概率半极限状态设计法和概率极限状态设计法,

概率极限状态设计法。 2.结构的

统称结构的可靠性,可靠性用

来衡量。 安全性、适用性、耐久性,可靠度

二、分析简答题

1.什么是结构的可靠度?可靠指标的含义?如何确定结构的可靠指标?

答:所谓可靠度,就是结构在规定时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。对于一个结构而言,比较可行的方法是,以可靠指标的计算来代替可靠度的计算。可靠指标β=μz/σz,β与失效概率Pf有确定的一一对应关系,β增大,Pf减小。

2.什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类,其含义各是什么? 答:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,称此特定状态为该功能的极限状态。

我国《钢结构设计规范》规定,承重结构应按下列二类极限状态进行设计:(1)承载能力极限状态包括:构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆;(2)正常使用极限状态包括:影响结构、构件和非结构构件正常使用或耐久性能的局部损坏(包括组合结构中混凝土裂缝)。 3.标准荷载、设计荷载有何区别?如何应用? 答:各种荷载的标准值是指建筑结构在正常情况下比较有可能出现的最大荷载值。当结构构件承受多种荷载时,设计必须考虑若干种荷载共同作用所引起的荷载效应组合,对正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,分别采用荷载的短期效应组合和长期效应组合进行设计。

第四章 钢结构的连接 练习题

一、选择题

1.T形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸 ,最小焊脚尺寸 ,式中

。 A.t1为腹板厚度,t2为翼缘厚度; B.t1为翼缘厚度,t2为腹板厚度;

C.t1为被连接件较小的厚度,t2为被连接件较大的厚度; D.t1为被连接件较大的厚度,t2为被连接件较小的厚度。 2.单个普通螺栓的抗剪承载力由

确定。 A.单个螺栓的抗剪承载力设计值; B.单个螺栓的承压承载力设计值;

C.单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值中的较小值; D.单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值中的较大值。

3.如图所示,一截面尺寸100×8的板件与厚度为10mm的节点板仅用侧焊缝连接(承受静载),根据焊缝长度的构造要求,侧焊缝长度 最有可能取

。 A.40mm;

B.80mm; C.120mm;

D.400mm

4.当沿受力方向的连接长度 (孔径)时,螺栓的抗剪和承压设计承载力均应降低,以防止

A.中部螺栓提前破坏;

B.端部螺栓提前破坏; C.螺栓受弯破坏;

D.螺栓连接的变形过大。 5.图示高强度螺栓群受弯后的旋转中心为

。 A.a点;

B.b点;

C.c点;

D.d点

参考答案:

1.C; 2.C; 3.C; 4.B; 5.B

二、填空题

1.焊缝类型分为

,施焊方法根据焊工与焊缝的相对位置分为

,其中以

施工位置最好。 对接焊缝和角焊缝。俯焊、立焊、横焊、仰焊,俯焊 2.规范规定在静力荷载下,侧焊缝的计算长度不宜大于

;动力荷载时,不宜大于

。 60 ;40 3.焊接残余应力将

构件的强度,

构件的刚度,

构件的稳定承载力。 不影响,降低,降低

三、简答题

1. 如何区分脚焊缝是受弯还是受扭。

答:当计算受偏心力作用的角焊缝的强度时,须分清角焊缝是受弯还是受扭,然后才能正确应用角焊缝的基本计算公式进行计算。判别方法:若偏心力在焊缝群平面内,则该连接中的角焊缝受扭;若偏心力在焊缝群平面外,则受弯。也可以这样区分,若焊缝群中任意一点应力的方向均垂直于焊缝的长度方向,则该连接中的角焊缝受弯,不然则为受扭。(图1受弯,图2受扭)

2.焊脚尺寸是否选用大的比小的好?

答:焊脚尺寸太大时,较薄的焊件容易烧穿;焊缝冷却收缩将产生较大的焊接变形;热影响区扩大容易产生脆裂。焊脚尺寸太小,焊接时产生的热量较小,焊缝冷却快,容易产生裂纹;同时也不易焊透。角焊缝在手工电弧焊时,一般情况焊脚尺寸在6~8mm以下时能一次焊成,超过时则需要多层焊,故相对而言增加了焊接时间,使焊接速度降低,成本增高。焊缝施焊后冷却收缩引起的残余应力随焊缝增大而加大,故焊脚尺寸亦不宜过大。

综上所述,无论是从焊条等焊接材料的消耗和焊接速度、焊接残余应力,或是从焊缝的相对强度,角焊缝都以选用小焊脚尺寸为宜。因此,当焊件的焊接长度较富余,在满足最大焊缝长度的要求下,采用小而长比大而短的焊缝好。 3.在受剪连接开孔对构件截面的削弱影响时,为什么摩擦型高强度螺栓的较普通螺栓的小? 答:摩擦型高强度螺栓的受剪连接传力特点不同于普通螺栓。后者是靠螺栓自身受剪和孔壁承压传力,而前者则是靠被连接板叠间的摩擦力传力。一般可认为摩擦力均匀分布于螺栓孔四周,故孔前传力约为0.5。因此,构件开孔截面的净截面强度的计算公式为:

式中

N——轴心拉力或轴心压力

An——构件的净截面面积

n——在节点或拼接处,构件一端连接的高强度螺栓数目;

n1——所计算截面上高强度螺栓数目;

f——钢材的抗拉或抗压强度设计值。

上式括号内数值小于1,这表明所计算截面上的轴心力N已有一定程度的减少。对比普通螺栓受剪连接构件开孔截面的净截面强度的计算公式:

显而易见,在受剪连接中,摩擦型高强度螺栓开孔对构件截面的削弱影响较小。 第五章 轴心受力构件 练习题

一、选择题

1.对于焊接组合工字形截面轴心受压杆,其腹板局部稳定的高厚比限制条件是根据边界条件为

的矩形板单向均匀受压确定的。

A.两受荷边简支,另两边弹性嵌固;

B.四边弹性嵌固; C.两边简支,另两受荷边弹性嵌固;

D.四边简支

2.轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比,是因为

。 A.格构式构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹式构件; B.考虑强度降低的影响;

C.考虑单肢失稳对构件承载力的影响; D.考虑剪切变形的影响。

3.当缀条采用单角钢时,按轴心压杆验算其承载能力,但必须将设计强度按规范规定乘以折减系数,原因是:

A.格构式柱所给的剪力值是近似的;

B.单角钢缀条实际为偏心受压构件; C.缀条很重要,应提高其安全程度;

D.缀条破坏将影响绕虚轴的整体稳定。 参考答案:

1.A; 2.D; 3.B

二、填空题

1.为满足使用及安全的要求,当板中的局部稳定满足时,对轴心受压构件还应进行

验算。

强度、整体稳定和构件的长细比(刚度) 2.计算格构式轴心受压柱的

时,需要先求出横向剪力。此剪力大小与

有关。

缀材,柱的毛截面面积和钢材的强度

3.当格构式轴压缀条柱的单肢长细比 时,意味着

。 单肢不会先于整体而失稳,不必验算单肢稳定

4.验算格构式轴心受压杆绕虚轴的稳定时,应用

查稳定系数φ值。 换算长细比

三、分析简答题

1.提高轴心压杆钢材的抗压强度能否提高其稳定承载力?为什么? 答:提高轴心压杆钢材的抗压强度不能提高其稳定承载力,因为理想轴心压杆在弹性阶段由于E为一常量,且各类钢材基本相同,故其临界应力只是长细比λ的单一函数,与材料的抗压强度无关。

第六章 梁 练习题

一、选择题

1.焊接工字形钢梁受压翼缘宽厚比限制为 ,式中b1为

。 A.翼缘板外伸宽度(或翼缘板宽度的一半);

B.翼缘板全部宽度; C.翼缘板全部宽度的1/3;

D.翼缘板的有效宽度 2.焊接工字形组合截面梁,当腹板的局部稳定验算符合: 时,

。 A.不必设置加劲肋;

B.按构造设置横向加劲肋;

C.需设置横向加劲肋,加劲肋的间距要进行计算; D.除需设置横向加劲肋,还应设置纵向加劲肋

3.双轴对称工字形截面简支梁,受压翼缘侧向支承点的间距和截面尺寸都不改变,受

作用的梁的临界弯距为最低。

A.多数集中荷载;

B.均布荷载; C.纯弯曲;

D.跨中集中荷载

4.工字形截面简支梁在上翼缘受集中荷载作用,钢材为Q235,为提高其整体稳定承载力,最合理的方法是

A.改用Q345钢;

B.加高腹板;

C.在梁跨中下翼缘加侧向支撑;

D.在梁跨中上翼缘加侧向支撑 5.下列因素中,

对梁在弹性阶段的整体稳定承载力影响不大。 A.梁的侧向抗弯刚度;

B.梁所用材料的屈服点; C.荷载种类;

D.荷载作用位置 参考答案:

1.A; 2.C; 3.C; 4.D; 5.B

二、填空题

1.钢梁丧失整体稳定性属于

屈曲。 平面外弯扭

2.按照截面形成塑性铰设计的梁,虽然可以节约钢材,但

却比较大,有可能影响使用,因此设计规范只是有限制地使用

。 变形(挠度),塑性

3.对组合工字形钢梁,除了要验算最大正应力和最大剪应力外,在同时受有较大正应力和剪应力的截面,还要在

处验算折算应力。 腹板计算高度的边缘

4.为提高钢梁的整体稳定性,侧向支撑点应设在钢梁的

翼缘。 受压

5.影响梁整体稳定临界弯距的因素,除了梁的截面刚度和梁的侧向支承点间距 之外,还有

荷载种类、荷载作用位置和梁的支承情况

三、简答题

1.判别梁是否需要验算其整体稳定,用 来衡量,其意义是什么? 、 分别代表什么? 答:当 小到一定程度可以保证阻止受压翼缘的侧向变形,从而保证不会发生整体失稳。 表示受压翼缘的自由长度, 表示受压翼缘宽度。

2.梁翼缘和腹板常采用连续的角焊缝连接,其长度为何不受最大长度60 或40 限制? 答:因为梁翼缘和腹板连续处,内力沿焊缝全长分布,所以其长度可以不受最大长度限制。 第七章 拉弯和压弯构件 练习题

一、选择题

1.当偏心荷载作用在实轴时,格构柱的平面外稳定是通过

来保证的。 A.计算柱平面外稳定;

B.计算单肢稳定;

C.柱本身的构造要求;

D.选定足够大的单肢间距

2.实腹式偏心压杆在弯距作用平面外的整体稳定计算公式 中, 应取

。 A.弯距作用平面内最大受压纤维的毛截面抵抗矩; B.弯距作用平面内最大受拉纤维的毛截面抵抗矩; C.弯距作用平面外最大受压纤维的毛截面抵抗矩; D.弯距作用平面内最大受压纤维的净截面抵抗矩 3.计算格构式压弯构件的缀材时,剪力应取

A.构件实际剪力设计值;

B.由公式 计算的剪力; C.A、B两者取大值;

D.由公式 计算的剪力

4.与基础固接的单层无侧移框架等截面柱的计算长度系数在

之间。 A.0~0.1;

B.1.0~2.0; C.1.0~∞;

D.2.0~∞ 参考答案:

1.B;2.A;3.C;4.A

二、填空题 1.拉弯或压弯构件强度计算公式是 ,当构件承受动荷载时, 必须取1,其原因是

。 不允许截面发展塑性 2.压弯构件在其弯距作用平面内的失稳形式是

屈曲,在平面外失稳形式是

屈曲。

弯曲,弯扭

3.压弯构件在弯距作用平面内的整体失稳属于

类稳定问题。 二

4.偏心受压构件计算公式中的塑性发展系数 , 只与

有关。 截面形式 5.弯距绕虚轴作用的格构式压弯构件,其弯距作用平面内的整体失稳计算宜采用

准则。 边缘屈曲

三、简析题

1.等效弯距系数是怎样确定的?

答:引入等效弯距系数的物理意义,是把变化的弯距化为等效的均匀弯距。等效弯距是指其在与轴心力共同作用下对构件弯距作用平面内失稳的效应与原来非均匀分布的弯距与与轴心力共同作用下的效应相同。因此,它们应与按二阶弹性分析的最大弯距进行等效。具体作法是:令等效弯距及与轴心力共同作用下二阶分析所得最大弯距和原来不均匀弯距与与轴心力共同作用下的二阶最大弯距相等。

2.对于压弯构件,当弯距绕格构式柱的虚轴作用时,为什么不验算弯距作用平面外的稳定性? 答:当弯距绕格构式柱的虚轴作用时,肢件在弯距作用平面外的稳定性已经在单肢计算中得到保证,所以整个格构式平面外稳定性不必再计算。

第八章 《桥规》中的计算方法 疑难解答 ☆问:《桥规》与《钢规》在计算拉杆和压杆计算中有何异同? 答:(1)轴心受拉构件不论按《钢规》还是《桥规》,计算方法都是相同的,只是《桥规》中轴心受拉构件的设计和验算时采用容许应力法(疲劳除外),而《钢规》中采用极限状态法。铁路桁架桥中的拉杆一般都要进行疲劳强度的验算;

(2)轴心受压构件计算原理与《钢规》相同,要求检算强度、刚度、总体稳定及局部稳定,而且通常由总体稳定控制设计。在强度及刚度计算中,《桥规》中没有列出强度验算公式,主要因为总体稳定验算要求得到满足后,强度要求已有保证。一般不必再进行,压杆的强度验算刚度计算公式同拉杆。《桥规》要求按各种板件最大宽厚比的规定进行验算,而不具体计算临界应力,与《钢规》相同;(3)偏心受压构件设计计算内容包括强度、刚度、总体稳定和局部稳定,计算原理同《钢规》:(a)强度:桥梁结构中一般不允许考虑材料的塑性工作,所以偏心压杆的强度应按弹性假定和叠加原理进行计算;(b)刚度:偏心压杆的刚度要求一般与轴心压杆相同;(c)《桥规》中对于偏心受压构件的局部稳定没有具体规定,实际工作中通常采用轴心压杆的宽厚比限值;(d)总体稳定包括弯矩平面内总体稳定、弯矩平面外总体稳定,《桥规》中用一个公式兼顾构件在弯矩平面内的稳定和弯矩平面外的稳定; (4)偏心受拉构件 设计计算内容包括强度、刚度和疲劳:(a)拉弯构件的强度计算中一般按弹性假定,只有静力荷载作用时,通常允许考虑钢料的塑性工作;(b)刚度计算同轴心拉杆;(c)《桥规》要求对主桁中的挂杆按其最不利组合应力检算疲劳强度。

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