圆形单孔沉井基础(北方工业大学北岸沉井)
执行规范:
《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010(2015年版)), 本文简称《混凝土规范》
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》
《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002), 本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS 137-2015), 本文简称《沉井结构规程》
钢筋：d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; Q - HRBF400; R - HRBF500
-----------------------------------------------------------------------
1 基本资料
(1) 几何信息
(2) 土层信息
ak
(3) 荷载信息 荷载信息
沉井几何简图
组合系数
(4) 钢筋砼信息
纵筋保护层厚度(mm)：井壁(内35,外35)、底板(上35,下35)、刃脚(内35,外35) 纵筋a s(mm)：井壁顶部45、刃脚底部45
2 计算内容
(1) 下沉验算
(2) 抗浮验算
(3) 地基承载力验算
(4) 刃脚、井壁、底板内力配筋计算 (5) 井壁、底板裂缝抗裂度计算 (6) 水下封底混凝土厚度计算
3 荷载标准值计算 (1) 沉井自重 井壁自重：
底板自重：
(2) 内水压力
施工期间(不排水施工):
水位低于刃脚踏面,内水压力为0。 使用期间:
井内水深为0,内水压力为0。 (3) 外土压力
施工期间外土压力：
井壁顶端25.400m ，p ep =0.00kPa
=G 11?()--t H 1t 1t 2ab /2()-D t c
=???()--?1.000 6.000?1.7000.200?0.8000.500/2()-17.200 1.00025.00=6947.004kN =G 12?t H 2()-D t c
=????1.000 6.000()-17.200 1.00025.00=7634.070kN =G 13?t H 3()-D t c
=????1.000 6.000()-17.200 1.00025.00=7634.070kN =G 14?t H 4()-D t c
=????1.000 6.000()-17.200 1.00025.00=7634.070kN =G 15?t H 5()-D t c
=????1.000 4.000()-17.200 1.00025.00=5089.380kN =++++=G 1G 11G 12G 13G 14G 1534938.594kN
=
G 2(
)
+-D/2t t 2
2
t 1c
=
???()+-17.200/2 1.0000.2002
1.70025.00=8123.216kN
刃脚踏面-2.600m，p ep=209.83kPa 使用期间外土压力：
井壁顶端25.400m，p ep=0.00kPa
刃脚踏面-2.600m，p ep=209.83kPa (4) 地面活荷载
25.400m至19.400m，q m=15.01kPa
19.400m至12.400m，q m=10.44kPa
12.400m至7.400m，q m=11.52kPa
7.400m至-2.600m，q m=8.12kPa (5) 外水压力
施工期间外水压力：
水位低于刃脚踏面,外水压力为0。
使用期间外水压力：
水位低于刃脚踏面,外水压力为0。
4 下沉验算
4.1下沉系数
K s=(G-F w)/F f
分别下沉至以下标高时的下沉系数验算：
4.2下沉稳定系数
刃脚下地基土的极限承载力计算公式：
?(
下沉稳定系数计算公式：
K st=(G1-F w)/(F f+R b)
分别下沉至以下标高时的下沉稳定验算：
5 抗浮验算
5.1 封底阶段抗浮验算
施工阶段外水位位于沉井踏面标高以下，无需验算。
5.2 使用阶段抗浮验算
使用阶段外水位位于沉井踏面标高以下，无需验算。
6 地基承载力验算 基底压力：
N k =G 1+G 2+G 封底+G 回填+G 上+G w +G 其他
=34938.594+8123.216+16549.005+0.000+0.000+0.000+121.000=59731.816kN
地基承载力修正：
基础底面以上土的加权平均重度γm ：
γm =(18.00×6.000+17.00×7.000+18.00×5.000+20.00×
10.000)/28.000=18.46kN/m 3
基础底面以下土的重度γ：
地下水位于刃脚踏面标高以下，不考虑地下水作用，γ=20.00kN/m 3
修正后的地基承载力：
+
+
=f a f ak b
()-b 3d
m (
)
-d 0.5++=160.00??1.0020.00()-6.0003??1.0018.46()-28.0000.5
地基承载力满足
7 刃脚内力及配筋
内力说明: 弯矩:内侧受拉为正 轴力:受拉为正
单位说明: 弯矩:kN.m/m 轴力:kN/m 钢筋面积:mm 2
/m
7.1 向外弯曲,刃脚竖向配筋计算 井壁单位周长自重设计值:
故:
式中:
R j ——刃脚底端的竖向地基反力之和(kN/m)；
d 1——刃脚底面地基反力的合力作用点至刃脚根部截面中心的距离(m)； c ——刃脚底面宽度(m)；
b s ——刃脚斜面入土深度的水平投影宽度(m)； P 1——刃脚内侧的水平推力之和(kN/m)。
1.刃脚根部C-C 截面内力及配筋计算
N C =R j -γG ×0.5(t+c)a γc =163.800-1.20×0.5×(1.000+0.500)×0.800×25.00=145.80kN/m (压力)
内侧计算As:2000mm 2
/m
外侧计算As:2000mm 2
/m
=727.768kPa =≤=p k 257.074kPa f a 727.768kPa
===g G ()
--t H 1t 1t 2ab /2
c
??1.20()--?1.000 6.000?1.7000.200?0.8000.500/225.00163.800kN/m
==R j g 163.800kN/m
=
tan =arctan
-
tan
tan
(R j h 2c tan
tan -
2.凹槽下口D-D 截面内力及配筋计算
N D =R j -γG ×[0.5(t+c)a+th CD ]γc =163.800-1.20×[0.5×(1.000+0.500)×0.800+1.000×3.000]×25.00=55.80kN/m (压力) 式中:
h CD ——计算截面C-C 和D-D 的竖向距离(m)。
内侧计算As:1600mm 2
/m
外侧计算As:1600mm 2
/m
7.2 向内弯曲,刃脚竖向配筋计算 施工期间:
基本组合:1.27×外土压力-1.27×内水压力+1.27×外水压力
刃脚荷载:(kN/m)
内力及配筋计算:
7.3 环向受拉,刃脚横向配筋计算
每米高度环向拉力:
=N
ρ=0.5A s /(bh)=0.5×1779/(667×1000)=0.0013≤ρsmin =0.0020
按构造配筋,A s =2×0.0020×667×1000=2667mm 2
/m
8 井壁内力配筋及裂缝
内力说明: 弯矩:下侧或内侧受拉为正 轴力:受拉为正
单位说明: 弯矩:kN.m/m 轴力:kN/m 钢筋面积:mm 2
/m 裂缝:mm
8.1 沉井下沉前底节沉井井壁竖向弯曲计算 8.1.1 井壁内力计算 支承点数:8点支承
井壁单位周长自重设计值:
弯矩:
8.1.2 井壁配筋计算 注:此处计算A s 是不考虑构造面积的结果
8.2 井壁抗拉计算
单位周长井壁拉力标准值:
单位周长井壁拉力设计值:
=
0N
=g 163.800kN/m ===r ()-D t /2()-17.200 1.000/28.100m (D ?(===N G N k ?1.20171.625205.950kN/m
单位周长配筋面积:
ρ=0.5A s /(bh)=0.5×572/(1000×1000)=0.0003≤ρsmin =0.0020
按构造配筋,A s =2×0.0020×1000×1000=4000mm 2
/m
8.3 井壁水平受力 8.3.1 施工期间
计算方法:按水平闭合框架计算 计算位置:
1.标高-1.050m(刃脚根部以上1.5井壁厚度段,计算高度1.5t=1.5×1.000=1.500m)
2.标高0.200m(刃脚影响范围以上单位1m 段)
荷载组合:
基本组合:1.27×外土压力-1.27×内水压力+1.27×外水压力 标准组合:1.00×外土压力-1.00×内水压力+1.00×外水压力 准永久组合:1.00×外土压力-1.00×内水压力+0.50×外水压力
井壁荷载:(kN/m) A 点荷载
B 点荷载
内力:设计值/标准值/准永久值
配筋计算:
8.3.2 使用期间
计算方法:按圆柱壳计算
使用期间井内无水:
基本组合:1.27×外土压力+1.27×外水压力+1.26×地面活
标准组合:1.00×外土压力+1.00×外水压力+0.90×地面活
准永久组合:1.00×外土压力+0.50×外水压力+0.00×地面活
井壁内力:设计值/标准值/准永久值
井壁配筋:
使用期间井内有水:
基本组合:1.27×外土压力-1.27×内水压力+1.27×外水压力+1.26×地面活标准组合:1.00×外土压力-1.00×内水压力+1.00×外水压力+0.90×地面活准永久组合:1.00×外土压力-1.00×内水压力+0.50×外水压力+0.00×地面活
井壁荷载:(kN/m)
8.4 井壁选筋方案
8.5 井壁裂缝及抗裂度计算
井壁横向裂缝计算:
轴心受拉或小偏心受拉按标准组合进行抗裂度验算,受弯和大偏心受拉按准永久组合进行裂缝验算
抗裂度限值:a ct×f tk=0.87×1.54=1.34N/mm2
井壁竖向裂缝计算:
9 底板内力配筋及裂缝
内力说明: 弯矩:上侧受拉为正
单位说明: 弯矩:kN.m/m 钢筋面积:mm2/m 裂缝:mm
底板计算不考虑封底混凝土的作用。
基本组合:
施工期间:N=1.20×自重+1.27×内水
使用期间井内无水:N=1.20×自重+1.20×上部结构
使用期间井内有水:N=1.20×自重+1.20×上部结构+1.27×内水
准永久组合:
施工期间:N=1.00×自重+1.00×内水
使用期间井内无水:N=1.00×自重+1.00×上部结构
使用期间井内有水:N=1.00×自重+1.00×上部结构+1.00×内水
内力配筋及裂缝计算:
计算半径:R=7.700m 约束条件:周边固定
10 水下封底混凝土厚度
封底混凝土厚度:h t =3800mm
计算半径:R=7.600m 约束条件:周边简支
荷载设计值:
抗弯验算:
板中最大弯矩:
抗剪验算:
剪力:
冲切验算:
冲切力:
封底混凝土厚度满足
=-=q 0??1.2024.00 3.800()-109.440kN/m 2
=M ()-1251.082kN.m =Q ()-19858.806kN t (D ??(=V ()-11170.579kN t
(D ??(
沉井设计基本方法 一、预估井壁厚度 井壁厚度除考虑其结构强度、抗渗、刚度和抗浮需要外，尚应根据沉井有足够的自重能顺利下沉的条件确定。 一般根据沉井深度预估井壁厚度，以下值仅供参考： 4~6m，井壁厚度可用300~400mm；6~8m，可用350~450mm；8~10m，可用400~550mm；10m以上宜用500mm以上。 当遇到较好的地质情况（土侧摩阻力较大）时，可适当加大井壁厚度，或采用以下办法： 1、采用外壁设台阶的刃脚，以减小下沉阻力；台阶宽度为100~200mm； 2、若采用第一项未能达到要求，可根据实际情况在外壁设多级台阶； 3、对于薄壁沉井，应采用触变泥浆套及壁外喷射高压空气等措施，以降低沉井下沉时的摩阻力。 当遇到较差的地质情况（土侧摩阻力较小）时，在满足结构强度、抗渗、刚度和抗浮需要时，选择较小厚度的井壁。但大型沉井受力大，井壁厚度一般较厚，此时也可采用内设台阶的方式，使壁厚由下到上逐渐变薄。 二、抗浮验算 沉井抗浮稳定应按沉井封底和使用两阶段，分别根据实际可能出现的最高水位验算（根据规程7.2.3条规定：应将水位控制在沉井起沉标高以下不小于500mm，因此，若非排水下沉，则施工阶段的最高水位可估算为相对标高-0.500）。 进行抗浮验算时，应注意以下几点： 1、使用阶段的抗浮验算应考虑沉井上部建筑的重量，因此对于无上部建筑的沉井，只需对使用阶段进行验算。 2、当封底混凝土与底板有可靠连接时，封底混凝土可作为沉井抗浮重量的一部分，通常的连接方式是使用插筋。 当沉井依靠自重不能获得抗浮稳定时，可采取如下措施： 1、施工阶段不能满足时，可采取井点降水或加载下沉。 2、使用阶段不能满足时，可采用设抗浮板或拉锚等措施。 三、计算下沉 下沉验算时，需注意以下几点： 1、注意沉井井壁摩阻力沿井壁深度方向的分布图形，0~5m为三角形，5m以下为矩形； 2、摩阻力为各层土的单位摩阻力标准值的加权平均值；（采用触变泥浆套时，应用处理后的侧摩阻力计算下沉）
粗格栅及污水提升泵房结构计算书
结构计算书 一．设计总信息： 1．本工程地下结构采用钢筋混凝土沉井。 2．结构设计使用年限50年；建筑结构安全等级II级，结构重要性系数1.0。 3．基本风压0.8KN/m2。 4．抗震设防烈度7度；设计基本地震加速度值为0.10g；设计地震分组为第Ⅰ组；场地类别Ⅲ类；建筑抗震设防分类为丙类。 5．地基基础设计等级丙级。 二．主要材料及要求： 1．混凝土: (1)井底混凝土封底采用C20； (2)垫层和填充混凝土为C15; (3)沉井壁板和底板为C30; (4)地下结构混凝土抗渗标号均为P6。 2．钢筋：HPB300级钢，fy=270N/mm2；HRB400级钢，fy=360N/mm2板材：Q235 焊条：HPB300级钢及Q235用E43型；HRB400级钢用E50型。 3．砌体材料：Mu10非承重粘土多孔砖砌体墙，块体自重≤11KN/m3，混合砂浆强度等级为M7.5（地下部分为水泥砂浆）。 三．设计采用主要规范：
1．《泵站设计规范》（GB50265-2010）； 2．《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）； 3．《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）； 4．《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）； 5．《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）； 6．《钢结构设计规范》（GB50017-2003）； 7．《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）； 8．《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（CECS 137:2002）; 9．《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008） 四．结构计算方法及应用软件： 1．沉井特种结构主要采用手算及理正结构工具箱6.5。 五．主要结构计算： （一）沉井： 具体设计及说明见设计图. 1．沉井下沉计算：沉井起沉标高暂按-1.75，沉井地上制作部分按-9.10~0.20，标高均采用相对标高，详参设计图；地质断面参地勘报告 ZK21孔。 沉井自重：G1k= 148.066*25=3701.65 kN （注：CAD建3D模型查体积） 地下水浮托力： F fw,k=0 kN （注：采用排水下沉法施工） 井壁摩擦力:
结构设计原理复习题 一、选择题 1、混凝土强度等级按照（ ）确定 A 、立方体抗压强度标准值 B 、立方体抗压强度平均值 C 、轴心抗压强度标准值 D 、轴心抗压强度设计值 2、同一强度等级的混凝土，各种强度之间的关系是（ ） A 、c f ＞cu f ＞t f B cu f ＞t f ＞c f C 、cu f ＞c f ＞t f D 、t f ＞cu f ＞c f 3、在测定混凝土立方体抗压强度时，《桥规》（JTG D —2004）采用的标准试件尺寸为（ ） 的立方体。 A 、mm 100 B 、mm 150 C 、mm 180 D 、mm 200 4、混凝土棱柱体抗压强度用符号（ ）表示 A 、c f B 、cu f C 、t f D 、s f 5、分别用mm 150和mm 200的立方体试件进行抗压强度试验，测得的抗压强度值为（ ） A 、mm 150的立方体低于mm 200的立方体 ； B 、mm 150的立方体高于mm 200的立方体 ； C 、mm 150的立方体等于mm 200的立方体 ； D 、mm 150的立方体低于mm 200的立方体 ，是因为试件尺寸越小，抗压强度就越小； 6、同一强度等级的混凝土，棱柱体试件的抗压强度与立方体试件的抗压强度关系是（ ） A 、立方体抗压强度与棱柱体抗压强度相等 B 、立方体抗压强度高于棱柱体抗压强度 C 、立方体抗压强度低于棱柱体抗压强度 D 、无法确定 7、混凝土双向受压时，其强度变化规律是（ ） A 、一向混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加 B 、一向混凝土强度随着另一向压应力的增加而减小 C 、双向受压强度与单向受压强度相等 D 、双向受压强度低于单向受压强度 8、混凝土弹性模量的基本测定方法是（ ） Ａ、在很小的应力（c c f 3.0≤σ）下做重复加载卸载试验所测得 Ｂ、在很大的应力（c σ＞c f 5.0）下做重复加载卸载试验所测得 Ｃ、应力在0=c σ～c f 5.0 之间重复加载卸载5~10次，取c σ=c f 5.0时所测得的变形值作为混凝土弹性模量的依据 Ｄ、以上答案均不对 9、混凝土的线性徐变是指徐变变形与（ ）成正比。 Ａ、混凝土强度 Ｂ、时间 Ｃ、温度和湿度 Ｄ、应力 10、《公路桥规》中规定了用于公路桥梁承重部分混凝土标号分为（ ）等级。 Ａ、8 Ｂ、10 Ｃ、12 Ｄ、13 11、在按极限状态理论计算钢筋混凝土构件承载力时，对于有明显流幅的钢筋，原则上都是以（ ）作为钢筋强度取值的依据 Ａ、屈服极限 Ｂ、比例极限 Ｃ、弹性极限 Ｄ、抗拉极限强度 12、对于无明显流幅的钢筋，结构设计时原则上都是以（ ）作为钢筋强度取值的依据 Ａ、比例极限 Ｂ、条件屈服强度 Ｃ、弹性极限 Ｄ、抗拉极限强度 13、钢筋和混凝土材料的强度设计值（ ）强度标准值。 Ａ、等于 Ｂ、小于 Ｃ、大于 Ｄ、不确定 14、钢筋的塑性变形性能通常用（ ）来衡量。 Ａ、屈服极限和冷弯性能 Ｂ、比例极限和延伸率 Ｃ、延伸率和冷弯性能 Ｄ、抗拉极限强度和延伸率
《结构设计原理》（上）试题 一、 单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案，并将其号码填在题干 的括号内） 1.对已处于适筋与超筋界限状态（b ξξ=）的钢筋混凝土单筋矩形截面梁，下列哪种改变将使其成为超筋梁 【 】 A 提高混凝土强度等级 B 加大混凝土截面尺寸 C 增加纵向受拉钢筋 D 增大荷载弯矩 2.T 形截面梁抗弯强度计算中，计算公式明显不同于矩形截面的情况是 【 】 A 第一类T 形截面 B 倒T 形截面（翼缘受拉，梁肋受压） C 第二类T 形截面 D 中性轴位于翼缘与梁肋交界处的T 形截面 3.适筋双筋梁正截面强度破坏时，可能达不到其强度的是 【 】 A 纵向受拉钢筋 B 纵向受压钢筋 C 受拉区混凝土 D 受压区混凝土 4.双筋梁一般计算公式适用条件中，'2s a x ≥是为了保证 【 】 A 纵向受压钢筋达到其设计强度 B 非超筋 C 非少筋 D 适筋 5.混凝土的徐变将影响普通钢筋混凝土梁的 【 】 A 正截面承载力 B 斜截面抗剪承载力 C 斜截面抗弯承载力 D 梁的挠度 6.极限状态法正截面抗弯强度计算所依据的应力阶段是 【 】 A 弹性阶段I B 受拉区混凝土即将开裂阶段I a C 带裂工作阶段II D 破坏阶段III 7.部分预应力是指这样的情况，即预应力度λ为 【 】 A 0=λ B 1=λ C 10<<λ D 1>λ 8.所谓“消压”弯矩是指 【 】 A 该弯矩所产生的应力与预应力在混凝土全截面消压（相互抵消） B 该弯矩所产生的应力与预应力在外荷载弯矩作用下的受压区边缘消压（相互抵消） C 该弯矩所产生的应力与预应力在外荷载弯矩作用下的受拉区边缘消压（相互抵消） D 该弯矩所产生的应力与预应力在中性轴（中和轴）消压（相互抵消） 9.减少摩擦引起的预应力损失的措施? ? 有没 【 】 A 二级升温 B 两端同时张拉 C 涂润滑油 D 采用超张拉 10.后张法分批张拉预应力钢筋时，因混凝土弹性压缩引起的预应力损失最大的是 【 】 A 第一批张拉的预应力钢筋 B 第二批张拉的预应力钢筋 C 倒数第一批张拉的预应力钢筋 D 倒数第二批张拉的预应力钢筋 二、判断改错题（题意正确者，打ˇ即可；题意错误者，先打×，然后将错误处改正确，5小题，每小题5分，共25分） 1.当纵向受拉钢筋弯起时，保证斜截面受弯承载力的构造措施是：钢筋伸过其正截面中的理
圆形单孔沉井基础(北方工业大学北岸沉井) 执行规范: 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010(2015年版)), 本文简称《混凝土规范》 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002), 本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS 137-2015), 本文简称《沉井结构规程》 钢筋：d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; Q - HRBF400; R - HRBF500 ----------------------------------------------------------------------- 1 基本资料 (1) 几何信息
(2) 土层信息 ak (3) 荷载信息 荷载信息 沉井几何简图
组合系数 (4) 钢筋砼信息 纵筋保护层厚度(mm)：井壁(内35,外35)、底板(上35,下35)、刃脚(内35,外35) 纵筋a s(mm)：井壁顶部45、刃脚底部45 2 计算内容 (1) 下沉验算 (2) 抗浮验算 (3) 地基承载力验算
(4) 刃脚、井壁、底板内力配筋计算 (5) 井壁、底板裂缝抗裂度计算 (6) 水下封底混凝土厚度计算 3 荷载标准值计算 (1) 沉井自重 井壁自重： 底板自重： (2) 内水压力 施工期间(不排水施工): 水位低于刃脚踏面,内水压力为0。 使用期间: 井内水深为0,内水压力为0。 (3) 外土压力 施工期间外土压力： 井壁顶端25.400m ，p ep =0.00kPa =G 11?()--t H 1t 1t 2ab /2()-D t c =???()--?1.000 6.000?1.7000.200?0.8000.500/2()-17.200 1.00025.00=6947.004kN =G 12?t H 2()-D t c =????1.000 6.000()-17.200 1.00025.00=7634.070kN =G 13?t H 3()-D t c =????1.000 6.000()-17.200 1.00025.00=7634.070kN =G 14?t H 4()-D t c =????1.000 6.000()-17.200 1.00025.00=7634.070kN =G 15?t H 5()-D t c =????1.000 4.000()-17.200 1.00025.00=5089.380kN =++++=G 1G 11G 12G 13G 14G 1534938.594kN = G 2( ) +-D/2t t 2 2 t 1c = ???()+-17.200/2 1.0000.2002 1.70025.00=8123.216kN
《结构设计原理》习题题库 第一套习题 一、选择题 1. 高碳钢筋采用条件屈服强度,以σ0.2表示,即 (A)取极限强度的２０％ (B)取应变为０.００２时的应力 (C)取应变为０.２时得应力(D)取残余应变为０.００２时的应力 2. 砼在双向应力下 (A)双向受压的强度基本等于单向受压 (B)双向受拉下,一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而提高 (C)双向受压下,一向的抗压强度随另一向压应力的增加而提高 (D)双向受拉下,一向的抗拉强度随另一向拉应力的增加而下降 3. 用螺旋筋约束砼,使 (A)砼的强度和延性均提高 (B)强度能提高,延性并不能提高 (C)延性可以提高,强度不能提高 (D)强度和延性均不能提高,计算中也不考虑 4. 我国砼规范以何种概率法为基础? (A)半概率 (B)近似概率 (C)全概率 (D)伪概率 5. 结构的功能包括 (A)强度, 变形, 稳定 (B)实用, 经济, 美观 (C)安全性, 适用性和耐久性 (D)承载能力,正常使用 6．金属锰可提高钢材的强度，对钢材的塑性 (A)提高成分 (B)提高较多 (C)降低不多 (D)降低很多 7．建筑钢材单向受拉时屈服点f y与单向受压的屈服点f yˊ之间满足 (A)f y> f yˊ (B) f y< f yˊ (C) f y= f yˊ (D) f y= 0.58f yˊ 8. 实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳是 (A)弯扭屈曲 (B)弯曲屈曲 (C)扭转屈曲 (D)局部屈曲 9. 钢结构有哪三种常用的连接方法 (A)搭接、对接和T型 (B)焊接、铆接及螺栓 (C)焊接、对接及螺栓 10. 梁刚度不足的后果为 (A)不满足承载力要求 (B)不满足使用要求 (C)耐久性较差 (D)易脆性破坏 11、轴心受压ＲＣ柱在长期荷载下发生徐变, 使: (A)混凝土压应力减小, 钢筋压应力增大 (B)混凝土压应力增大, 钢筋压应力增大 (C)混凝土压应力减小, 钢筋压应力减小 (D)混凝土压应力增大, 钢筋压应力减小 12、适量间接配筋柱进入极限状态的标志是 (A)混凝土压碎, (B)外层混凝土剥落 (C)间接钢筋屈服 (D)纵筋屈服 13.受弯构件的变形和裂宽计算是以哪个阶段作为计算依据的 (A)Ⅰa (B)Ⅱ (C)Ⅱa (D)Ⅲa 14、超筋梁破坏时,受拉钢筋应变εs和压区边缘混凝土应变ε c (A)εs＞εy, εc＝εcu (B)εs＜εy, εc＝εcu (C)εs＜εy, εc＞εcu (D)εs＞εy, εc＜εcu 15、条件相同的无腹筋梁, 由于剪跨不同发生剪压、斜压和斜拉破坏, 其承载力
《结构设计原理》复习题 一、填空 1．按加工方式不同，钢筋分为（）、（）、（）、（）四种。2．（）与（）通常称为圬工结构。 3．梁内钢筋主要有（）、（）、（）、（）等。 4．随着柱的长细比不同，其破坏型式有（）、（）两种。 5．根据张拉预应力筋与浇筑混凝土构件之间的先后顺序，预应力混凝土分为（）、（）两类。 6．钢筋与混凝土之间的粘结力主要有以下三项组成（）、（）、（）。7．按照配筋多少的不同，梁可分为（）、（）、（）三种。 8．钢筋混凝土受弯构件主要有（）和（）两种形式。 9．梁内钢筋主要有（）、（）、（）、（）等。 10．（）、（）、（）称为结构的可靠性。 11．钢筋的冷加工方法有（）、（）、（）三种。 12．结构的极限状态，根据结构的功能要求分为（）、（）两类。 13．T形截面梁的计算，按（）的不同分为两种类型。 14．在预应力混凝土中，对预应力有如下的要求（）、（）、（）。15．钢筋混凝土梁一般有（）、（）、（）三种不同的剪切破坏形式。16．预应力钢筋可分为（）、（）、（）三种。 二、判断题：（正确的打√,错误的打×。） 1．混凝土在长期荷载作用下，其变形随时间延长而增大的现象称为徐变。（）2．抗裂性计算的基础是第Ⅱ阶段。（）3．超筋梁的破坏属于脆性破坏，而少筋梁的破坏属于塑性破坏。（）4．增大粘结力、采用合理的构造和高质量的施工、采用预应力技术可以减小裂缝宽度。（）5．当剪跨比在[1, 3]时，截面发生斜压破坏。. （）6．预应力损失是可以避免的。（）7．整个结构或结构的一部分，超过某一特定状态时，就不能满足结构功能的要求，这种特殊状态称为结构的极限状态。（）8．箍筋的作用主要是与纵筋组成钢筋骨架，防止纵筋受力后压屈向外凸出。（） 9．采用预应力技术可杜绝裂缝的发生或有效减少裂缝开展宽度。（）10．为了保证正截面的抗弯刚度，纵筋的始弯点必须位于按正截面的抗弯计算该纵筋的强度全部被发挥的截面以内，并使抵抗弯矩位于设计弯矩图的里面。（）11．偏心距增大系数与偏心距及构件的长细比有关。（）12．钢筋混凝土梁的刚度是沿梁长变化的，无裂缝区段刚度小，有裂缝区段刚度大。（）13．钢筋按其应力应变曲线分为有明显流幅的钢筋和没有明显流幅的钢筋。（）14．因为钢筋的受拉性能好，所以我们只在受拉区配置一定数量的钢筋而在受压区不配置钢筋。（）15．当轴向力的偏心较小时，全截面受压，称为小偏心受压。（） 越大越好。（）16．有效预应力 pe
沉井结构设计计算 第一章概述 第一节沉井的涵义及应用范围 沉井是一种在地面上制作、通过取除井内土体的方法使之沉到地下某一深度的井体结构。利用沉井作为挡土的支护结构，可以建造各种类型或各种用途的地下工程构筑物。沉并施工方法是修筑地下构筑物或深基础工程特殊而重要的施工方法，而沉井结构则是与这种施工方法相适应的工程结构。与沉井相类似，沉箱也是通过取除箱内土体使之沉到地下的一种工程结构，所不同的是沉箱在取除箱内土体的过程中，箱内必须保持一定的气压，使箱外的土和水不致渗入箱内，人员可在箱内进行取土作业。沉井则因可在水下取土而无需在井内加压，这是两者主要的区别之处。 沉井的应用范围一般有以下几方面： 一、当构筑物埋置较深，采用沉井方式较经济时； 二、当构筑物埋置很深(如矿山的竖井)时，采用其他施工方式有困难，采用沉井最合适； 三、新建构筑物附近存在已有建筑物，开挖施工可能对已有建筑物产生不利影响，就应考虑使用沉井； 四、江心和岸边的井式构筑物，排水施工有困难时，采用沉井是最佳选择； 五、建筑物的地下室、拱管桥的支墩及大型桥梁的桥墩采用沉井结构都有成功实例。 第二节沉井的特点 沉井作为建造地下工程构筑物或深基础的一种方法，与其他方法相比，具有十分明显的特点。 一、沉井与广泛应用的大开挖方法相比，特点如下： (一)如果大开挖不设支护，则不但土方工程量大，而且往往由于需留出开挖边坡，使场地面积大大增加；沉井的土方工程量则可以限制在沉井的体积范围内，而且因为无需留出边坡，场地面积也可大大减少。 (二)沉井不但可以作为地下结构的外壳部分，而月在挖土下沉的过程中可作开挖支护。与设支护的大开挖方法相比，省去了开挖支护的费用。 (三)在地下水丰富的地区，大开挖方法的降水措施是必不可少的。这一措施需花费大量的人力与物力，而沉井施工方法则因町以采用水下挖十及水下封底等技术而节省了降水或排水的费用。 (四)对于一些深度较大的地下构筑物或深基础，大开挖法往往是不可能的或是费用巨大，此时，沉井的优点则是无法比拟的。深度越大，则沉井的优点就越为突出。 二、沉井与沉箱相比，特点如下： (一)一般情况下，沉箱法所需的专用设备多，而沉井法则因所需的专用设备比较简单而易于满足，所需费用也比沉箱法为小。 (二)沉箱法在作业过程中，箱内人员需在高于大气压力的条件下操作，其操作条件不如沉井法；而如下沉的深度较深，则需进——步增加箱内的气压而使箱内的操作条件大大劣化。所以，沉箱的下沉深度是受到一定程度的限制的，一般不超过35-40in，而沉井的下沉深度则无此限制。 三、沉井法虽然具有一定优点，但在一些情况下，其应用也是受到一定程度的限制的,这表现在： (一)沉井在下沉的过程中，对周围一定范围内的土体将产生扰动，在一些土层中，这种扰动还相当严重，如果周边环境对这种扰动的反应敏感，则还必需采取环境保护措施。 (二)在下沉深度范围内，沉井刃脚下必须无大块孤石、坚硬的土层或其他障碍物，否则沉井的下沉将受到严重的妨碍。一旦遇到上述障碍，无论是排水下沉与不排水下沉，在下沉过程中要处理这些障碍物是非常田难的。对于深度较深的沉井，要完全摸清刃脚下的情况也十分费力。 第三节沉井技术的发展状况 沉井，这一由古老的掘井作业发展而来的技术，由于其在建造地下构筑物或深基础工程中显示的优越性，随着施工技术及施工机具的不断发展而获得越来越广泛的应用。从20世纪50年代借鉴国外的设计理论和经验开始至今，我国建造的沉井不下1000座。其体积从直径2m的集水井到巨大的江阴长江大桥的主索平衡墩(体积达60mx 58mx50m)；沉井形状包括方形、矩形、多边形、圆形和
结构设计原理练习题C 一、单项选择： 1、下列破坏形态中属于延性破坏的是： （ ） A ：超筋梁的破坏 B ：剪压破坏 C ：适筋梁的破坏 D:小偏心受压破坏 2、轴心受压柱中箍筋的主要作用是： （ ） A ：抗压 B ：约束钢筋不屈曲 C ：抗剪 D ： 防裂 3、同截面尺寸、同种材料的梁，只是钢筋用量不同，则承载能力关系：（ ） A ：超筋梁>适筋梁>少筋梁 B ：适筋梁>超筋梁>少筋梁 C ：少筋梁>适筋梁>超筋梁 D ：超筋梁>少筋梁>适筋梁 4、螺旋式间接钢筋的体积配筋率为 （ ） 0: s A A bh :sv v A B bs 11111112:s s n l A n l A C l l s + 14:ss cor A D d s 5、截面尺寸满足抗剪上限要求则不会发生： （ ） A ：剪压破坏 B ：斜拉破坏 C ：斜压破坏 D ：少筋破坏 6、先张法特有的应力损失是 （ ） A ：钢筋与孔道摩擦引起的应力损失 B ：台座与钢筋温差引起的应力损失 C ：钢筋松弛引起的应力损失 D ：混凝土收缩引起的应力损失 7、部分应力构件的预应力度： （ ） A ：0=λ B ：0λ< C ：1>λ D ：10<<λ 二、填空 1、构件按受力特点分 、 、 、受扭构件。 2、混凝土的强度设计值是由强度标准值 而得。 3、结构能满足各项功能要求而良好的工作叫 ，否则叫 。 4、 < f sd A s 时定义为第二类T 梁。 5、由于某种原因引起预应力钢筋的应力减小叫 。 三、判断正误 1、剪压破坏是延性破坏而斜拉破坏是脆性破坏。 （ ） 2、在轴心受压件中混凝土的收缩和徐变都会引起钢筋的压应力增长。 （ ） 3、ηe 0 >0.3h 0 时为大偏心受压。 （ ） 4、施加预应力不能提高构件的承载能力。 （ ） 5、局部承压面下混凝土的抗压强度比全截面受压时高。 （ ） 四、简答 1、什么叫开裂截面的换算截面？为什么使用换算截面？画矩形截面全截面换算截面的示意图。 2、 钢筋和混凝土之间的粘结力来源于哪几方面？ 3 、简述后张法施工过程？它有哪些优、缺点？ 4、简述等高度梁只设箍筋时的抗剪钢筋设计步骤。 五、计算题 1、T 形截面尺寸' '1200,200, 120,1000,f f b mm b mm h mm h mm ====采用C30混凝 土（MPa f cd 8.13=），HRB335级钢筋（MPa f sd 280=），Ⅰ类环境条件，56.0=b ξ，
1、钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土为什么能共同工作？ 1）有良好的粘结力，钢筋有良好的锚固；——2分 2）有相近的温度膨胀系数；——1分 3）钢筋被混凝土包裹，防止生锈；——2分 2、混凝土的收缩、徐变、松弛的定义。 收缩：收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形 徐变：在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长。 (徐变对结构的影响：（1）预应力构件中造成预应力损失；（2）挠度增大；（3）轴心受压构件中引起应力重分布；（4）超静定结构中产生次内力。) 松弛：受力长度不变，应力随时间的增长而降低 3、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏形态、每种破坏形态的特点。 （a）少筋破坏：一裂即断，破坏前变形小，属于脆性破坏； （b）超筋破坏：受压区混凝土边缘达到极限压应变，受拉钢筋未屈服，破坏前变形小，属于脆性破坏。（c）适筋破坏：受拉钢筋先屈服，受压区混凝土边缘纤维达到极限压应变而破坏，破坏前变形大，属于延性破坏。 4、在什么情况下可采用钢筋混凝土双筋截面梁？ 在受拉区和受压区均配置有受力钢筋的梁。适用条件： 按单筋梁设计为超筋且截面尺寸受限时； 截面承受异号弯矩时； 截面受压区已配置一定量的钢筋时，按双筋梁计算； 要求构件破坏时有很好的延性时. 5、无腹筋梁的三种破坏形态、性质、条件、特征。 无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，对同样的构件，其斜截面承载力的关系为 斜拉破坏＞剪压破坏＞斜压破坏都属于脆性破坏. 斜拉破坏:斜裂缝一出现，钢筋屈服，有明显破碎痕迹，脆性破坏。 剪压破坏:有主裂缝，钢筋屈服破坏，有明显变形，脆性破坏。 斜压破坏:斜裂缝多而密，无主裂缝，钢筋不屈服，脆性破坏。 6、影响截面抗弯承载力的因素。 剪跨比，混凝土强度，纵向钢筋的配筋率，配筋率和箍筋的强度。 7、斜截面抗弯复核要选什么截面。 钢筋混凝土梁抗剪承载力复核时，如何选择复核截面的位置？ (1)距支点中心h/2(梁高一半)处截面； (2)受拉区弯起钢筋弯起点处截面，以及锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面； (3)箍筋数量或间距有改变处的截面； (4)受弯构件腹板宽度改变处的截面。 8、简述钢筋混凝土构件承受弯矩、剪力和扭矩共同作用时的配筋方法。 答：采取叠加计算的配筋方法，先按弯矩、剪力和扭矩各自单独作用进行配筋计算，然后再把各种相应配筋叠加进行截面设计。纵筋：抗弯纵筋+抗扭纵筋；箍筋：抗剪箍筋+抗扭箍筋。 9、受压构件设置纵筋的作用。 纵筋的作用：协助混凝土受压，提高构件承载力；有助于减小构件截面尺寸；承受可能存在的弯矩；承受混凝土收缩、温度变化引起的拉应力；防止构件的突然脆性破坏。
污水处理厂沉井结构设计 在对污水处理厂进行建设期间，如果应用到深基坑支护技术，那么会花费较多的费用，但结合相关数据调查可以看到，当污水处理厂使用沉井结构时，不会花费很多的资金，继而获得可观的经济效益。所以，文章针对污水处理厂沉井结构设计进行探讨具有一定的现实意义。 一、污水处理厂构筑物应用沉井结构设计的条件 结合相关资料可以发现，以往都是采取以下地基处理方法来建设污水处理厂的：一是陈井施工法;二是敞口开挖法等。但是倘若当该厂的建筑物碰到如下现象时，以往的地基处理方法根本无法适用，那么这个时候就要以沉井施工法为主。第一种情况是当土壤的含水量相对较高的时候，这个时候埋设深度就会受到很大的影响，要想更好地解决这个问题就需要以沉井施工法为主来进行施工处理。第二种情况是当污水处理厂建设的位置是土质强度相对较弱而且地下水位也非常高的情况下，这个时候也是要以沉井施工法为主。第三种情况就是当土壤渗透系数较高且排水量较大时，那么此时就可以将沉井施工法当作主要地基处理方式。第四种情况就是在水流比较密集的地方，也要尽可能以沉井施工法为主。第五种情况就是在建设场地附近存在大量的建筑物，这时也要选择沉井施工法。 针对沉井施工法而言，其实际上是一种在地面就能够制作，再通过将土体提取出来的手段，令其井体结构通过沉井作为相应的支护结构，就能够建设出各种各样的构筑物。不仅如此，该施工法无论是应用在构筑物中还是应用在深基础工程当中均发挥出了不容小觑的作用，而沉井结构就是与该施工技术最匹配的工程结构。从客观的立场出发，使用次数比较频繁的沉井方式有很多，如吸水井、双层沉淀池等。在使用该施工方式开展施工的前期阶段，应当对沉井的施工特征以及地质条件做好相应的勘察工作，只有经过深度剖析才能确保沉井施工的正常开展，确保建设完毕之后的污水处理厂的构筑物安全可靠。总而言之，只有熟练掌握污水处理厂构筑物应用沉井结构设计的条件，才能从根本上促进设计水平的全面提升。 二、给排水构筑物沉井结构设计的一般步骤和内容 首先，应当在全面了解当地水文条地质情况、施工条件等相关内容的基础上，对沉井的平面形状、埋置深度等参数加以明确，同时还要将目光放在沉井结构体系的设计上面，并在此基础上设计各种适合此种情况的施工方案，以便可以从中选择出最佳的施工方案。其次，对截面尺寸加以明确。相关人员应当对外荷载做好相应的计算工作，并及时绘制出与之相匹配的图形。结合结构布置状况，对封底混凝土厚度进行详细计算。与此同时，还要对以下两点加以明确：一是沉井井壁厚度;二是其他一些部位构件的截面尺寸。再次，对施工阶段做好强度计算工作。通常情况下，相关人员应当从以下方面入手：一是井壁平面框架内力计算及配筋;二是井壁的竖向计算配筋;三是刃脚计算及配筋;四是框架底梁防突沉的强度验算;五是钢筋混凝土底板的计算及配筋等。最后，对实际应用阶段做好相应的计算工作。一般而言，可以从以下方面入手：一是沉井结构各部分的强度计算和抗裂验算;二是沉井抗浮、抗滑移、抗倾覆稳定验算;三是地基承载力和变形计算等。 三、污水处理厂沉井结构设计要点 基于复杂环境之下，沉井结构设计在市政工程当中得到了普遍的认可与推崇，如果想要提高污水处理厂沉井结构设计水平，那么就要熟练掌握其设计要点，具体内容如图1所示。
1、某现浇多层钢筋混凝土框架结构，地层中柱按轴心受压构件计算，柱高H=6.4m ，承受轴向压力设计值N=2450kN,采用C30级混凝土，HRB335级钢筋，求柱截面尺寸（设配筋率 '0.01,1ρ?==），并试计算需配置的纵向受力钢筋。 （已知：2 14.3N/mm c f =，21.43/t f N mm =，'2300/y y f f N mm ==） 附表：钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数? 设配筋率' 0.01,1ρ?==，由公式知 正方形截面边长396.7b mm ==，取b=400mm 。 （2）求稳定系数 柱计算长度0 1.0l H =， 06400 16400 l b ==，查表得0.87?=。 （3）计算配筋 由公式知 2、某梁截面尺寸b×h=250mm×500mm ，M=2.0×108N·mm ，受压区预先已经配好HRB335级受压钢筋2φ20（' s A =628mm 2 ），若受拉钢筋也采用HRB335级钢筋配筋，混凝土的强度等级为C30，求截面所需配置的受拉钢筋截面面积s A 。 （已知：2 14.3N/mm c f =，21.43/t f N mm =，'2300/y y f f N mm ==，1 1.0α=， ,max 0.55,0.399b s ξα==） 解：(1)求受压区高度x 假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置，则' 35mm s s a a == 且' 2235mm 70mm s x a >=?= (2)计算截面需配置的受拉钢筋截面面积 四、计算题 1、已知某屋架下弦，截面尺寸b=220mm ，h=150mm ，承受轴心拉力设计值N=240kN ，混凝土为C30级，纵筋为HRB335级，试计算需配置的纵向受力钢筋。 （已知：2 14.3N/mm c f =，21.43/t f N mm =，'2300/y y f f N mm ==） 参考答案： 解：,u N N =令 2、已知梁的截面尺寸b=250mm ，h=500mm ，混凝土为C30级，采用HRB400级钢筋，承
钢结构设计原理题库 一、 单项选择题 (在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合 题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未 选均无分) 1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大的振动 2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u 3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于 【 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×106 4．焊接部位的应力幅计算公式为 【 】 A max min 0.7σσσ?=- B max min σσσ?=- C max min 0.7σσσ?=- D max min σσσ?=+ 5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同 情况下，下列疲劳强度最低的是 【 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1 C 脉冲循环ρ=0 D 以压为主的应力循环 6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好 7．钢材的屈强比是指 【 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值 D 极限强度与比例极限的比值. 8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏. 9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工 10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊 11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢 背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 】 A 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k
二、复习题 （一）填空题 1、在钢筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉或协助混凝土受压。 2、混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度、混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度。 3、混凝土的变形可分为两类：受力变形和体积变形。 4、钢筋混凝土结构使用的钢筋，不仅要强度高，而且要具有良好的塑性、可焊性， 同时还要求与混凝土有较好的粘结性能。 5、影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多，其中主要为混凝土强度、浇筑位置、保护层厚度及钢筋净间距。 6、钢筋和混凝土这两种力学性能不同的材料能够有效地结合在一起共同工作，其主要原 因是：钢筋和混凝土之间具有良好的粘结力、钢筋和混凝土的温度线膨胀系数接近和混 凝土对钢筋起保护作用。 7、混凝土的变形可分为混凝土的受力变形和混凝土的体积变形。其中混凝土的徐变 属于混凝土的受力变形，混凝土的收缩和膨胀属于混凝土的体积变形。 （二）判断题 1、素混凝土的承载能力是由混凝土的抗压强度控制的。 ...................... [X] 2、混凝土强度愈高，应力应变曲线下降愈剧烈，延性就愈好。...................... [X] 3、线性徐变在加荷初期增长很快，一般在两年左右趋以稳定，三年左右徐变即告基本终止。......................................................................... [V] 4、水泥的用量愈多，水灰比较大，收缩就越小。................................... [X] 5、钢筋中含碳量愈高，钢筋的强度愈高，但钢筋的塑性和可焊性就愈差。............. 【V] （三）名词解释 1、混凝土的立方体强度------- 我国《公路桥规》规定以每边边长为150mm勺立方体试件，在20C± 2C的温度和相对湿度在90%^上的潮湿空气中养护28天，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压极限强度值（以MPa计）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号f cu表示。 2、混凝土的徐变 ----- 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，这种现象被称为混凝土的徐变。 3、混凝土的收缩 ----- 混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩。 （四）简答题 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。 第二章结构按极限状态法设计计算的原则 三、复习题 （一）填空题 1、结构设计的目的，就是要使所设计的结构，在规定的时间内能够在具有足够可靠性性 的前提下，完成全部功能的要求。 2、结构能够满足各项功能要求而良好地工作，称为结构可靠，反之则称为失效，结 构工作状态是处于可靠还是失效的标志用极限状态来衡量。 3、国际上一般将结构的极限状态分为三类：承载能力极限状态、正常使用极限状态和“破坏
《结构设计原理》（上）试题库 一、 单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案，并将其号码填在题干 的括号内） 1.普通钢筋混凝土梁受拉区混凝土 【 】 A 不出现拉应力 B 不开裂 C 必须开裂但要限制其宽度 D 开裂且不限制其宽度 2.钢筋作为设计依据的强度指标是 【 】 A 比列极限 B 弹性极限 C 屈服强度 D 极限抗拉强度 3.混凝土立方体抗压强度试件的温度养护条件是 【 】 A C 0)315(± B C 0)320(± C.C 0)515(± D.C 0)520(± 4.混凝土立方体抗压强度试件的湿度养护条件是 【 】 A80％以上 B85%以上 C90％以上 D95％以上 5.混凝土立方体强度试验时，其他条件不变得情况下， 【 】 A 涂润滑油时强度高 B 不涂润滑油时强度高 C 涂与不涂润滑油无影响 D 不一定 6.无明显物理流限的钢筋作为设计依据的强度指标σ0.2，它所对应的残余应变是 【 】 A0.2 B0.2% C 千分之0.2 D 万分之0.2 7.混凝土的徐变变形是指 【 】 A 荷载作用下最终的总变形 B 荷载刚作用时的瞬时变形 C 荷载作用下的塑性变形 D 持续荷载作用下随荷载持续时间增加的变形 8.在钢筋混凝土构件中，钢筋与混凝土之所以共同工作，是因为它们之间有 【 】 A 胶结力 B 摩擦力 C 机械咬合力 D 黏结力 9.同一批混凝土，在不同情况下其抗压强度不同，下列情况中，抗压强度最低的是 【 】 A 立方体抗压强度 B 棱柱体抗压强度 C 局部抗压强度 D 旋筋柱中核心混凝土抗压强度 10.下列各方面计算中，属于正常使用极限状态的情况是 【 】 A 受弯构件正截面承载力计算 B 受弯构件斜截面承载力计算 C 偏心受压构件承载力计算 D 裂缝及变形验算 11.抗倾覆、滑移验算时，永久荷载分项系数取值为 【 】 A γG =0.9 B γG =1.0 C γG =1.1 D γG =1.2 12.影响轴心受拉构件正截面承载力的是 【 】 A.混凝土截面尺寸 B.混凝土强度等级 C.钢筋面积和级别 D.构件长度
基础工程课程设计 计算书 沉井基础计算书 一、方案比选 此次所做的是桥梁的桥墩，上部荷载较大，基础埋深比较大，采用沉井基础 不仅使桥墩的整体性好，而且相对于其他的深基础也更经济，故经过比选后决定 采用沉井基础。 二、持力层选择 1、根据工程地质资料选择持力层； 由设计资料可知，沉井高度m H 5.10=，又沉井高出地面m 5.0，所以沉井埋深 m h 0.10=。根据工程地质资料持力层为灰色粘土层，沉井刃脚根部深入灰色粘 土层m 5.55.15.25.010=---。 2、确定沉井基础的尺寸和埋深；
R350 沉井平面布置图 R300 沉井高度m H 5.10=，又沉井高出地面m 5.0，所以沉井埋深m h 0.10=。沉井内径 m d 0.6=。底节沉井高度m H 756.11=，外径m D 6.6=，壁厚mm t 5002=，刃脚踏面宽度mm a 150=； 三、荷载计算 1. 上部结构荷载
活载及墩身自重产生的竖向力kN N 15000=，对沉井底面形心轴的力臂为0.5m ； 水平力为kN H 585=，对沉井底面形心轴的力臂为18.5m 。 2. 沉井自重(伸入井壁的部分在计算井壁的自重时计算)： 顶盖重1G kN G 86.7062514 614.32514d 2 21=???=???=π 封底混凝土重2G ： KN d G 89.204925)4.05.2(4 2 2=?+??=π 井孔填粘土3G ： KN d G 99.335818)4.05.215.10(4 2 3=?---??=π 刃脚与井壁重：KN d D d D G 19.174625)756.15.10()(425756.1)(422 22214=?-?-+??-=π π 枯水位时沉井受的浮力: KN g D D G 74.2127)756.15.45.10(4756.142215=???? ????--??+??=ρππ 则沉井自重 93.786119.174699.335889.204986.7064321=+++=+++=G G G G G 四、沉井基础承载力计算 根据上部结构荷载及地基条件，进行基底应力验算、横向抗力验算。 1，基底应力验算 沉井自最高水位至井底的埋置深度为： m h 5.95.010=-= 基础宽度： m d 0.7= 底面积： 22048.385.31416.3m A =?= 井底截面抵抗拒：
钢筋和混凝土能共同工作的原因： 1）混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力，使两者能可靠的结合成一个整体，在荷载的作用下能够很好的共同变形，完成其结构功能。 2）钢筋和混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，钢筋为（1.2×10﹣5）／℃，混凝土为（1.0×10﹣5~1.5×10﹣5）／℃，因此，当温度变化时，不至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，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1）混凝土在长期荷载作用下的变形性能 徐变：在荷载的作用下，混凝土的变形将随时间的增加而增加，亦即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长，这种现象称为混凝土 的徐变。 影响徐变的主要因素： 1）混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小：当压应力小于σ≦0.5fc时，徐变大致与应力成正比，各条徐变曲线的间距差不多是相等的，称为线性 徐变。当压应力σ介于（0.5-0.8）fc之间时，徐变的增长较应力的增长为快，这种情况称为非线性徐变。当压应力＞0.8fc时，混凝土的非线性徐变往往是不收敛的。 2）加荷时混凝土的龄期。加荷时混凝土龄期越短，则徐变越大。 3）混凝土的组成成分和配合比。 4）养护及使用条件下的温度与湿度。温度越高，湿度越大，水泥水化作用就约充分，徐变就越小。。混凝土的使用环境温度越高，徐变越大；环境 的相对湿度越低，徐变也越大，因此高温干燥环境将使徐变显著增大。 1）受弯构件正截面工作的三个阶段 这三个阶段是：第1阶段，梁没有裂缝；第2阶段，梁带有裂缝工作；第3阶段，裂缝急剧开展，纵向受力钢筋应力维持在屈服强度不变。 5）适筋梁破坏-----塑性破坏 梁的受拉区钢筋首先达到屈服强度，其应力保持不变而应变显著的增大，直到受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变时，受压区出现纵向水平裂缝，随之因混凝土的压碎而破坏。这种梁破坏前，梁的裂缝急剧开展，挠度较大，梁截面产生较大的塑性变形，因而有明显的破坏预兆，属于塑性破坏。 6）超筋梁破坏-----脆性破坏 当梁截面配筋率ρ增大，钢筋应力增加缓慢，受压区混凝土应力有较快的增长，ρ越大，则纵向钢筋屈服时的弯矩My月趋梁破坏时的弯矩Mu，这意味着第三阶段缩短。当ρ增大到使My=Mu时，受拉钢筋屈服与受压区混凝土压碎几乎同时发生，这种破坏称为平衡破坏或界限破坏，相应的ρ值被称为最大配筋率ρmax。 7）少筋破坏----脆性破坏 当梁的配筋率ρ很小，梁受拉区混凝土开裂后，钢筋应力趋近于屈服强度，即开裂弯矩Mcr趋近于受拉区钢筋屈服时的弯矩My，这意味着第二阶段的缩短，当ρ减小到使Mcr=MY时，裂缝一旦出现，钢筋应力立即达到屈服强度，这时的配筋率称为最小配筋率。 3-5 钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段？各阶段的受力主要特点是什么？