结构设计原理复习

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1、总论1、构造物的结构都是有若干基本构件连接而成的。这些构件的形式虽然多种多样。但按其主要力特点可分为受弯构件（梁和板）、受压构件、受拉构件和受扭构件何等典型的基本构件。2、根据所使用的建筑材料种类，作为总成，常用的结构一般可分为：1）混凝土结构——以混凝土为主制作的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。2）钢结构——以刚才为主制作的结构。3）圬工结构——以圬工砌体为主制作的结构，是砖结构、石结构和混凝土砌体结构的总成。4）木结构——以木材为主制作的结构。第一章1、钢筋和混凝土这两种力学性能

2、不同的材料之所以能有效地结合在一起而共同工作，主要是由于：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，在荷载作用下能够很好地共同变形，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，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。2、混凝土强度的研究内容：1）混凝土立方体抗压强度；2）混凝

3、土轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）；3）混凝土抗拉强度；4）复合应力状态下的混凝土强度。3、混凝土的应力—应变曲线完整的混凝土轴心受压应力应变曲线由上升段0C、下降段CD和收敛段DE三个阶段组成。4、影响混凝土轴心受压应力应变曲线的主要因素：1）混凝土强度；2）应变速率；3）测试技术和试验条件。5、影响混凝土续变的因素很多，其主要因素有：1）混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小；2）加荷时混凝土的龄期；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。6、光圆钢筋与带肋钢筋具有不同的粘结机理。光圆钢

4、筋与混凝土的粘结作用主要由三部分组成：1）混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力；2）钢筋与混凝土接触面上的摩擦力；3）钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合力。带肋钢筋由于表面轧有肋纹，能与混凝土犬牙交错紧密结合。7、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等。1）光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝土强度等级的提高而提高，但并不与立方体强度ƒcu成正比。2）粘结强度与浇筑混凝土时钢筋所处的位置有明显关系。3）钢筋混凝土构件截面上有多根钢筋并列一排时，钢筋之间的净

5、距对粘结强度有重要影响。4）混凝土保护层厚度对粘结强度有着重要影响。5）带肋钢筋与混凝土的粘结强度比用光圆钢筋时大。第二章1、结构的功能是由其使用要求决定的，具体有如下四个方面：1）结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加形变、约束变形等的作用。2）结构在正常使用条件下具有良好的工作性能，不发生影响正常使用的过大变形或局部破坏。3）结构在正常使用和正常维护的条件下，在规定的时间内，具有足够的耐久性。4）在偶然荷载（如地震、强风）作用下或偶然事件（如爆炸）发生时和发生后，结构仍能保持整体稳定性

6、，不发生倒塌。2、结构的安全性、适用性和耐久性这三者总称为结构的可靠性。可靠性的数量描述一般用可靠度，安全性的数量描述则用安全度。3、根据桥梁在施工和使用过程中面临的不同情况，规定了结构设计的三种状况：持久状况、短暂状况和偶然状况。4、公路桥涵结构的安全等级安全等级破坏后果桥涵类型结构重要性系数γ0一级很严重特大桥、重要大桥1.1二级严重大桥、中桥、重要小桥1.0三级不严重小桥、涵洞0.95、结构上的作用按其随时间的变异性和出现的可能性分为三类：1）永久作用（恒载）——在结构使用期间，其量值不随时间变化，或其变

7、化值与平均值比较可忽略不计的作用。2）可变作用——在结构使用期间，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。3）偶然作用——在结构使用期间出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短暂的作用。6、作用效应组合分为：1）承载能力极限状态计算时作用效应组合；2）正常使用极限状态计算时作用效应组合。第三章1、在荷载作用下，受弯构件的界面将承受弯矩M和剪力V的作用。因此，设计受弯构件时，一般应满足下列两个方面要求：1）由于弯矩M的作用，构件可能沿某个正截面（与梁的纵轴线或板的中面正交的面）发生破坏，

8、故需要进行正截面承载力计算。2）由于弯矩M和剪力V的共同作用，构件可能沿剪压区段内的某个斜截面发生破坏，故还需要进行斜截面承载力计算。2、单向板内主钢筋沿板的跨度方向（短边方向）布置在板的受拉区，钢筋数量由计算决定。在板内应设置垂直于板受力钢筋的分布钢筋。3、梁内的钢筋有纵向受拉钢筋（主钢筋）、弯起钢筋或斜钢筋、箍筋、架立筋和水平纵向钢筋等。4、梁的受力和变形全过程分为三个阶段。这三个