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什么是结构的极限状态

什么是结构的极限状态
什么是结构的极限状态

1.什么是结构的极限状态?极限状态可分为哪两类?

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。

承载能力极限状态和正常使用极限状态。

2、适筋梁从加载到破坏的全过程中梁截面经历了哪三个阶段?它们各对截面的设计及验算有何意义?

答:界面开裂前的阶段、从截面开裂到受拉区纵向受力钢筋开始屈服的阶段和破坏阶段。

截面抗裂验算是简历在第一阶段的基础之上,构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算是建立在第二阶段基础之上的,截面的承载力计算是建立在第三阶段的基础上的。

3、受弯构件斜截面承载力计算中,什么是剪跨比?剪跨比与斜截面破坏形态有何联系?

答:剪跨比:集中荷载作用下的梁的某一截面的剪跨比等于该截面的弯矩值与截面的剪力值和有效高度乘积之比。实验证明,承受集中荷载的梁,随着剪跨比的增大,受剪承载力下降。对于承受均布荷载作用的梁而言,构件跨度与截面高度之比是影响受剪承载力的主要因素。随着跨高比的增大,受剪承载力降低。

4、偏心受压构件正截面承载力N-M相关曲线的特点?

答:ab段表示大偏心受压区,为二次抛物线,随着轴向压力N的增大,截面能承担的弯矩也提高;b点为受拉钢筋与受压混凝土同时达到其强度值的界限状态,此时偏心受压构件承受的弯矩最大。Bc段为小偏心受压区,接近直线的二次函数曲线,随着轴向压力的增大,截面所能承担的弯矩反而降低。

5、简述混凝土梁裂缝产生的主要原因?为什么要对裂缝宽度进行限制?

答:原因分两大类:一类是由荷载引起地裂缝;一类是有变形因素引起的裂缝;

裂缝不能过宽,主要考虑到结构的适用性和耐久性。过宽的裂缝会引起1)渗漏;2)影响外观;3)影响耐久性。因此需要对裂缝宽度进行控制。

6、混凝土和钢筋之间的粘结力是怎样产生的?

答:由于混凝土收缩将钢筋紧紧捏固而产生的摩擦力;混凝土颗粒的化学作用而产生的混凝土与钢筋之间的胶合力;钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合力;钢筋表面轻微的锈蚀可以增加钢筋与混凝土的粘结力。

7、正截面抗弯承载能力计算中有哪些基础假定?

答:(1) 平截面假定(2)不考虑混凝土的抗拉作用(3)混凝土的应力应变关系按《规范》(4)钢筋的应力应变关系按σs=Esεs,但-fy’≤σs≤fy,受拉钢筋的极限拉应变取0.01

8、影响梁斜截面承载力的主要因素有哪些?

答::(1)剪跨比和跨高比,随着剪跨比的增加,抗剪承载力逐渐降低;(2)复筋的数量;(3)纵筋配筋率的影响,随着纵筋配筋率的增加,抗剪承载力略有增加;(4)混凝土强度等级;(5)截面形状、预应力和梁的连续性。

9、轴心受压柱中配置的纵筋起什么作用?普通箍筋和螺旋箍筋的作用有何区别?

答:作用是为了减小构件截面尺寸,防止柱子突然断裂破坏,增强柱截面的延性和减小混凝土的变形。

普通箍筋可以固定纵向受力钢筋的位置,防止纵向钢筋在混凝土压碎之前压屈,保证纵筋与混凝土共同受力直到构件破坏;螺旋形箍筋对混凝土有较强的环向约束,因而能够提高构件的承载力和延性。

10、试分析减少受弯构件挠度和裂缝宽度的有效措施是什么?

答:减少受弯构件挠度措施:增加截面高度;提高混凝土强度等级或增加纵向钢筋受拉钢筋截面面积;采用预应力混凝土构件提高受弯构件的刚度来减少挠度。

减小裂缝宽度措施:优先选择带肋钢筋;选择直径较小的钢筋;增加钢筋用量。

11、钢筋混凝土受压构件配置箍筋有何作用?对其直径、间距和附加箍筋有何要求。

答:、纵向受力钢筋必须采用箍筋加以固定,设置时应考虑防止纵筋在任何方向压曲;箍筋的间距S和直径d必须满足下列规定:S≤15d(纵向受钢筋直径),或S≤b,或S≤400 mm,kd≥d41。当被箍筋固定的纵向受力钢筋的配筋率ρ>3%时,箍筋间距应不大于主筋直径的10倍,且不大于200mm。

1.徐变:在荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形。

2.保证可靠粘结的构造措施;1.为了保证钢筋和混凝土的粘结强度,钢筋之间的距离和混凝土保护层不能太小;

2、构件裂缝间的局部粘结应力使裂缝间的混凝土受拉。

3、为保证钢筋伸入支座的粘结力,应使钢筋伸入支座

有足够的锚固长度。

3.结构上的作用按随时间的变异可分三类:永久作用、可变作用、偶然作用。

4.结构的可靠性:安全性、适用性、耐久性。

5.抵抗弯矩图:是指按实际配置的纵向钢筋计算的梁上各正截面所能承受的弯矩图。

6.填空题先张法构件时通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结力传递预应力的。

7.填空题后张法构建是依靠其两端的锚具锚住预应力钢筋并传递预应力的。

8. 张拉控制应力是指张拉预应力筋时,张拉设备的侧立仪表所指示的总张拉力除以预应力筋截面面积得出的拉应

力值,以con σ表示。

9.预应力损失: 1.张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失1l σ 2.预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的

预应力损失2l σ 3.预应力筋与台座间的温差引起的预应力损失3l σ 4.预应力钢筋的应力松弛引起的预应

力损失4l σ。 5.混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失5l σ 6.预应力筋挤压混凝土引起的预应力损失6l σ

10.钢筋的力学性能:1热轧钢筋具有明显的屈服点和屈服台阶;2钢筋的塑性性能可以通过伸长率和冷弯性能两个指标来衡量。

11.填空题配有普通箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算方法:)(9.0c s y A f A f N +''≤?

2结构按极限状态法设计的原则(答案)

第二章结构按极限状态法设计的原则 一、填空题 1、作用分为( 永久作用)、( 可变作用)、( 偶然作用)。 2、极限状态分( 承载能力极限状态 )和( 正常使用极限状态)两类。 3、大桥、中桥、重要小桥,属于结构安全等级为( 二级 )。 4、正常使用极限状态计算包括:( 应力计算)、(裂缝宽度验算 )、 ( 变形验算)。 5、混凝土结构的耐久性是指结构对( 气候作用 )、( 化学侵蚀)、( 物理 作用 )或任何其他破坏过程的抵抗能力。 二、选择题 1、下面结构上的作用,哪些是永久作用( C) A、车辆荷载; B、温度作用; C、预加力 2、对于恒荷载,分项系数取(B) A、1.1; B、1.2; C、1.3 3、下面哪些是直接作用( A) A、结构自重; B、温度变化; C、地震 4、汽车荷载分项系数取(C) A、1.2; B、1.3 C、1.4 5、下列哪种情况下桥梁设计仅作承载能力极限状态设计( A) A、偶然状况; B、短暂状况; C、持久状况 三、问答题 1、什么是作用效应?作用效应组合的分类有哪些? 答:作用效应S是指结构对所受作用的反应,例如, 由于作用产生的结构或构件内力(如轴力,弯矩、剪力、 扭矩等)和变形(挠度、转角等)。作用效应组合分为 承载能力极限状态计算时作用效应组合和正常使用极限 状态计算时作用效应组合。 2、什么是承载能力极限状态?哪些状态认为是超过了承载能力极限状态? 答:极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位的状态。当结构或构件有以下状态之一即超过了承载能力极限状态:(1)整个结构或构件的一部分作为刚体失去平衡。(2)结构构件或连接处因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的变形而不能继续承载。(3)结构转变成机动体系。(4)结构或结构构件丧失稳定。(5)结构因局部破坏而发生连续倒塌。(6)结构或构件的疲劳破坏。(7)地基丧失承载力而破坏。 3、什么是正常使用极限状态?哪些状态认为是超过了正常使用极限状态? 答:极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。当结构或构件有以下状态之一即超过了正常使用极限状态:(1)影响正常使用或外观的变形。(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏。(3)影响正常使用的震动。(4)影响正常使用的其他特定状态。

最新21结构按极限状态设计法设计原则汇总

21结构按极限状态设计法设计原则

第二章 结构按极限状态法设计原则 (1)经验承载能力法; (2)容许应力法:以弹性理论为基础的,要求[]σσ≤max , 其中[]n s /σσ=,n 为安全系数。 (3)破坏荷载法:考虑了材料塑性要求:[]P P ≤,其中 []n P P s /=,n 由经验确定。 (4)半经验、半概率极限状态法:分项安全系数,主要 由概率统计确定,不足的部分由经验确定。 (5)近似概率法:对作用的大小、结构或构件或截面抗 力的“可靠概率”作出较为近似的相对估计 (6)全概率法:对影响结构可靠度的各种因素用随机变 量概率模型来描述,并用随机过程概率模型去描述, 在对整个结构体系进行精确分析的基础上,以结构的 失效概率作为结构可靠度的直接度量。 §2-1 极限状态法设计的基本概念 一、结构的功能要求 结构可靠性(度)———结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定预定功能的能力(概率) 规定的时间——分析结构可靠度时考虑各项基本变量与 时间关系所取用的设计基准期 规定的条件——设计时规定的正常设计、施工和使用的条件,既不考虑认为过失 概率预定功能: (1) 能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用 —————安全性 在偶然作用发生时或发生后,结构能保持必要的整体稳定性(不发生倒塌)——安全性 偶然作用—如超过设计烈度的地震、爆炸、撞击、火灾等

必要的整体稳定性——在偶然作用发生时或发生后,仅发生局部损坏而不致连续倒塌 (2)在正常使用时应具有良好的工作性能——适用性如:不发生影响正常使用的过大变形或局部损坏 (3)在正常维护条件下,具有足够的耐久性——耐久性 耐久性——结构在化学的、生物的或其他不利因 素的作用下,在预定期限内,其材料 性能的恶化不导致结构出现不可接受 的失效概率 如:不发生由于保护层碳化或裂缝过宽,导致钢筋锈蚀。安全性、适用性、耐久性———三者总称为结构的可靠性二、极限状态 1.极限状态的定义 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——该功能的极限状态。 2.极限状态的分类 国际上一般将结构的极限状态分为三类: (1)承载能力极限状态———结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形 ①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如滑动、倾覆等)——刚体失去平衡 ②结构构件或连接处因超过材料强度而破坏——强度破坏 ③结构转变成机动体系——————机动体系 ④结构或构件丧失稳定———失稳

结构按极限状态设计法设计原则

第二章 结构按极限状态法设计原则 (1)经验承载能力法; (2)容许应力法:以弹性理论为基础的,要求[]σσ≤max , 其中[]n s /σσ=,n 为安全系数。 (3)破坏荷载法:考虑了材料塑性要求:[]P P ≤,其中 []n P P s /=,n 由经验确定。 (4)半经验、半概率极限状态法:分项安全系数,主要由 概率统计确定,不足的部分由经验确定。 (5)近似概率法:对作用的大小、结构或构件或截面抗力的“可靠概率”作出较为近似的相对估计 (6)全概率法:对影响结构可靠度的各种因素用随机变量 概率模型来描述,并用随机过程概率模型去描述,在对整个结构体系进行精确分析的基础上,以结构的失效概率作为结构可靠度的直接度量。 §2-1 极限状态法设计的基本概念 一、结构的功能要求 结构可靠性(度)———结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定预定功能的能力(概率) 规定的时间——分析结构可靠度时考虑各项基本变量与 时间关系所取用的设计基准期 规定的条件——设计时规定的正常设计、施工和使用的条件,既不考虑认为过失 概率预定功能: (1) 能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用 —————安全性 在偶然作用发生时或发生后,结构能保持必要的整体稳定性(不发生倒塌)——安全性 偶然作用—如超过设计烈度的地震、爆炸、撞击、火灾等

必要的整体稳定性——在偶然作用发生时或发生后,仅发生局部损坏而不致连续倒塌 (2)在正常使用时应具有良好的工作性能——适用性如:不发生影响正常使用的过大变形或局部损坏(3)在正常维护条件下,具有足够的耐久性——耐久性耐久性——结构在化学的、生物的或其他不利因素 的作用下,在预定期限内,其材料性能 的恶化不导致结构出现不可接受的失 效概率 如:不发生由于保护层碳化或裂缝过宽,导致钢筋锈蚀。安全性、适用性、耐久性———三者总称为结构的可靠性二、极限状态 1.极限状态的定义 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——该功能的极限状态。 2.极限状态的分类 国际上一般将结构的极限状态分为三类: (1)承载能力极限状态———结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形 ①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如滑动、倾覆等)——刚体失去平衡 ②结构构件或连接处因超过材料强度而破坏——强度破坏 ③结构转变成机动体系——————机动体系 ④结构或构件丧失稳定———失稳 ⑤由于材料的塑性或徐变变形过大,或由于截面开裂而引起过大的几何变形等,致使结构或结构不再能继续承载和使用———————变形过大

什么是结构的极限状态

1.什么是结构的极限状态?极限状态可分为哪两类? 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。 承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2、适筋梁从加载到破坏的全过程中梁截面经历了哪三个阶段?它们各对截面的设计及验算有何意义? 答:界面开裂前的阶段、从截面开裂到受拉区纵向受力钢筋开始屈服的阶段和破坏阶段。 截面抗裂验算是简历在第一阶段的基础之上,构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算是建立在第二阶段基础之上的,截面的承载力计算是建立在第三阶段的基础上的。 3、受弯构件斜截面承载力计算中,什么是剪跨比?剪跨比与斜截面破坏形态有何联系? 答:剪跨比:集中荷载作用下的梁的某一截面的剪跨比等于该截面的弯矩值与截面的剪力值和有效高度乘积之比。实验证明,承受集中荷载的梁,随着剪跨比的增大,受剪承载力下降。对于承受均布荷载作用的梁而言,构件跨度与截面高度之比是影响受剪承载力的主要因素。随着跨高比的增大,受剪承载力降低。 4、偏心受压构件正截面承载力N-M相关曲线的特点? 答:ab段表示大偏心受压区,为二次抛物线,随着轴向压力N的增大,截面能承担的弯矩也提高;b点为受拉钢筋与受压混凝土同时达到其强度值的界限状态,此时偏心受压构件承受的弯矩最大。Bc段为小偏心受压区,接近直线的二次函数曲线,随着轴向压力的增大,截面所能承担的弯矩反而降低。 5、简述混凝土梁裂缝产生的主要原因?为什么要对裂缝宽度进行限制? 答:原因分两大类:一类是由荷载引起地裂缝;一类是有变形因素引起的裂缝; 裂缝不能过宽,主要考虑到结构的适用性和耐久性。过宽的裂缝会引起1)渗漏;2)影响外观;3)影响耐久性。因此需要对裂缝宽度进行控制。 6、混凝土和钢筋之间的粘结力是怎样产生的? 答:由于混凝土收缩将钢筋紧紧捏固而产生的摩擦力;混凝土颗粒的化学作用而产生的混凝土与钢筋之间的胶合力;钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合力;钢筋表面轻微的锈蚀可以增加钢筋与混凝土的粘结力。 7、正截面抗弯承载能力计算中有哪些基础假定? 答:(1) 平截面假定(2)不考虑混凝土的抗拉作用(3)混凝土的应力应变关系按《规范》(4)钢筋的应力应变关系按σs=Esεs,但-fy’≤σs≤fy,受拉钢筋的极限拉应变取0.01 8、影响梁斜截面承载力的主要因素有哪些? 答::(1)剪跨比和跨高比,随着剪跨比的增加,抗剪承载力逐渐降低;(2)复筋的数量;(3)纵筋配筋率的影响,随着纵筋配筋率的增加,抗剪承载力略有增加;(4)混凝土强度等级;(5)截面形状、预应力和梁的连续性。 9、轴心受压柱中配置的纵筋起什么作用?普通箍筋和螺旋箍筋的作用有何区别? 答:作用是为了减小构件截面尺寸,防止柱子突然断裂破坏,增强柱截面的延性和减小混凝土的变形。 普通箍筋可以固定纵向受力钢筋的位置,防止纵向钢筋在混凝土压碎之前压屈,保证纵筋与混凝土共同受力直到构件破坏;螺旋形箍筋对混凝土有较强的环向约束,因而能够提高构件的承载力和延性。 10、试分析减少受弯构件挠度和裂缝宽度的有效措施是什么? 答:减少受弯构件挠度措施:增加截面高度;提高混凝土强度等级或增加纵向钢筋受拉钢筋截面面积;采用预应力混凝土构件提高受弯构件的刚度来减少挠度。 减小裂缝宽度措施:优先选择带肋钢筋;选择直径较小的钢筋;增加钢筋用量。 11、钢筋混凝土受压构件配置箍筋有何作用?对其直径、间距和附加箍筋有何要求。 答:、纵向受力钢筋必须采用箍筋加以固定,设置时应考虑防止纵筋在任何方向压曲;箍筋的间距S和直径d必须满足下列规定:S≤15d(纵向受钢筋直径),或S≤b,或S≤400 mm,kd≥d41。当被箍筋固定的纵向受力钢筋的配筋率ρ>3%时,箍筋间距应不大于主筋直径的10倍,且不大于200mm。 1.徐变:在荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形。 2.保证可靠粘结的构造措施;1.为了保证钢筋和混凝土的粘结强度,钢筋之间的距离和混凝土保护层不能太小; 2、构件裂缝间的局部粘结应力使裂缝间的混凝土受拉。 3、为保证钢筋伸入支座的粘结力,应使钢筋伸入支座 有足够的锚固长度。 3.结构上的作用按随时间的变异可分三类:永久作用、可变作用、偶然作用。 4.结构的可靠性:安全性、适用性、耐久性。 5.抵抗弯矩图:是指按实际配置的纵向钢筋计算的梁上各正截面所能承受的弯矩图。 6.填空题先张法构件时通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结力传递预应力的。 7.填空题后张法构建是依靠其两端的锚具锚住预应力钢筋并传递预应力的。

什么是结构的极限状态

1什么是结构的极限状态? 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个特定状态就称为该功能的极限状态; 2什么是混凝土徐变? 答:混凝土在荷载长期作用下,它的应变随时间继续增长的现象称为混凝土的徐变。3换算面积等效矩形应力图的合力大小等于C,形心位置与y c一致的截面 4单筋截面只在受拉区布置纵向受力受力钢筋,在受压区不布置任何受力钢筋的界面称为单筋截面 5永久荷载永久作用在设计基准期内其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用 6无条件屈服点取残余应变为0.2%所对应的应力称为条件屈服强度 7结构可靠性 是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力。 8约束扭转 在超静定结构,扭矩是由相邻构件的变形受到约束而产生的,扭矩大小与受扭构件的抗扭刚度有关,称为约束扭转 9单向板 单向板——在荷载作用下,只在一个方向弯曲或者主要在一个方向弯曲的板 10内力包络图 将同一结构在各种荷载的最不利组合作用下的内力图(弯矩图或剪力图> 叠画在同一张图上,其外包线所形成的图形称为内力包络图 1什么叫配筋率 纵向受拉钢筋与截面有效面积的比值。 12什么是钢筋混凝土梁的最小刚度? 在简支梁全跨范围内,可按弯矩最大处的截面弯曲刚度,亦即按最小的截面弯曲刚度。 13什么是控制应力σcon ? 预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值 14什么叫“塑性内力重分布”? 指超静定结构截面内力间关系不再服从线弹性分布规律的内力分布形式 15什么荷载标准组合 永久荷载及第一个可变荷载用标准值、其他可变荷载均采用组合值 16.混凝土立方体抗压强度以边长为150mm的立方体在20±3?C的温度和相对湿度在90% 以上的潮湿空气中养护28天,依照标准实验方法测得的具有5%保证率的抗压强度作为混凝土的强度等级 17锚固长度 进行拔出实验时,受拉钢筋达到屈服的同时发生粘结破坏,该临界情况的锚固长度称为 基本锚固长度 18结构上的作用 结构上的作用—施加在结构上的集中力或分布力和引起结构外加变形或约束变形的原因。 19承载能力极限状态 —结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形

结构的功能要求和极限状态

结构的功能要求和极限状态 1、安全性 2、适用性:注意不是实用性可靠性 3、耐久性 1、承载力极限状态 极限状态 2、正常使用极限状态 压杆稳定的基本概念 1、受压杆件要满足稳定的要求。 2、临界力: 临界力的大小与四个因素有关:压杆的材料(E),压杆的截面形状和大小(I),压杆的长度(L),压杆的支撑情况(n) 3、当柱一端固定一端自由,n=2; 两端固定,n=0.5; 一端固定一端铰支,n=0.7; 两端铰支,n=1。 混凝土结构裂缝控制的三个等级 1、构件不出现拉应力 2、构件虽有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度 3、允许出现裂缝,但裂缝宽度不超过允许值 抗震设防的“三个水准” 1、小震不坏: 遭受低于本地区抗震设防烈度,不受损坏或不需修理。 2、中震可修: 相当于本地区抗震设防烈度,可能损坏,经一般修理或者不需修理仍可继续使用。 3、大震不倒: 遭受高于本地区抗震设防烈度,不会倒塌或发生危及生命的严重破坏。 多层砌体房屋的构造措施 1、设置钢筋混凝土构造柱 2、设置钢筋混凝土圈梁与构造柱连接起来 3、加强墙体的连接 4、加强楼梯间的整体性 梁斜截面破坏的措施 1、限制梁的截面最小尺寸; 2、适当配置箍筋; 3、适当配置弯起钢筋。 砌体房屋结构的主要构造要求 1、伸缩缝:将房屋分成若干个单元,使每个单元的长度限制在一定范围内,基础可不分开。 2、沉降缝:基础必须分开。 3、圈梁:连续设在同一水平面上,形成封闭状。宽度与墙厚相同,当墙厚h ≥240mm时,其宽度不宜小于2h/3。高度不应小于120mm。 楼梯的空间尺寸要求 1、住宅套内楼梯的梯段净宽,当一边临空时,不应小于0.75m;当两侧有墙时,不应小于0.9m。套内楼梯的踏步宽度不应小于0.22m,高度不应小于0.20m。 2、楼梯踏步的宽度b和高度h的关系:2h+b=600~620mm。

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