工程结构设计原理问题

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1、工程结构设计作业思考题1：（每人选两题，本课程结课时一起交）1、体外预应力钢筋的疲劳破坏模式及其疲劳强度计算方法？2、对于小跨径桥梁结构而言，车辆荷载作用下钢筋的疲劳问题比较突出，试说明结构跨度与钢筋疲劳强度的关系。3、光圆钢筋、变形钢筋和对接焊钢筋的疲劳强度相互关系如何？4、钢筋徐变与钢筋应力的关系如何？5、钢筋屈服和拉断的判断标志钢筋屈服点是建筑结构设计中钢筋强度的取值依据。国家标准规定：对高质量的热轧带肋钢筋应有反向弯曲检查项目和屈服点数据。屈服点是使用受力钢筋的最主要性能指标。什么是钢筋屈服点呢？指钢筋在拉伸过程中（应力和应变关系中），试验力不增加（保持

2、恒定力）仍能继续伸长（变形）时的应力或钢筋试样发生屈服而试验力首次下降前的最大应力（上屈服点）或不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小应力（下屈服点）。当有关标准无规定时，一般是测定屈服点指下屈服点。屈服点测定可采用以下几种方法。一、指针法这种方法简便易行，也是钢筋检验中常用的一种方法，即当测力度盘的指针首次停止转动的恒定力或指针首次回转前的最大力或不计初始瞬时效应时的最小力，分别对应的应力为屈服点和上、下屈服点。二、图示法在力—伸长曲线上确定屈服平台恒定力Fs或屈服阶段中力首次下降前的最大力Fsu或不计初始瞬时效应时的最小力FsL，再计算得出屈服点Qs、上屈服点R

3、eH和下屈服点ReL。三、测试法可用自动装置或自动测试系统测定上屈服点、下屈服点。现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499—1998）第6.3.3条规定：为适应建筑结构构件抗震的要求，钢筋应满足下列条件：（1）钢筋实测抗拉强度与实测屈服点之比不小于1.25；（2）钢筋实测屈服点与标准规定的最小屈服点之比不大于1.30。这种应力和应变的关系，反映着钢筋的拉伸应力主要力学特征。试验表明：强屈比愈大，钢筋受力超过屈服点工作时的可靠性越大，安全性越高；如果强屈比过大，钢筋强度利用率偏低，浪费材料。目前，工程上多使用HRB335和HRB400级钢筋，标准中规

4、定钢筋在试验前，试样不允许进行车削、拉伸、挤压、调直等工序加工。钢筋力学性能检验需要调直的，宜采用机械方法，也可采用冷拉方法。当采用冷拉方法调直钢筋时，HRB335级和HRB400级钢筋的冷拉率不宜大于1%。经调直后的钢筋不得有局部弯曲、死弯、小波浪形，其表面不得有明显擦伤。钢筋试验必试项目：（1）拉伸试验，包括屈服点、抗拉强度和伸长率；（2）冷弯试验，其试验指数必须符合有关标准的规定。屈服点直接影响建筑结构的安全度。在建筑结构设计时，钢筋代换是按照钢筋屈服点的高低设计配筋的，使其能更好地承受外力的作用。工程质量的优劣与选用质量密切相关，为了提高建筑工程质量，应

5、该重视检测钢筋屈服点。6、为什么超张拉能够减小钢筋的徐变值？7、是否对于任何一种种类的钢筋都可以使用超张拉的方法减小徐变值？思考题2：1、讨论混凝土：强度、工作性、耐久性、经济性四者相互关系。2、寻找到1-2个国内外近期由于氯离子侵蚀导致的结构破坏实例，须有照片和自己的分析。美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的大桥突然发生坍塌氯离子侵蚀是引起钢筋锈蚀的重要原因，也是影响混凝土桥梁结构耐久性最重要的因素。氯离子不但对混凝土造成破坏，如加速冻融循环、盐结晶腐蚀等，更重要的是引起钢筋的锈蚀，降低整个结构的承载力和安全性。滨海环境下，海洋环境和除冰盐的使用使得混凝土桥梁的

6、实际服役条件十分恶劣，氯离子侵蚀下混凝土桥梁耐久性因而退化。思考题3：1、为什么要控制工程结构的变形？2、简述影响混凝土结构耐久性的因素？答：影响混凝土耐久性的原因错综复杂，除去社会因素、人为因素，技术方面的因素之外，其主要因素有以下几点：混凝土的碳化混凝土的冻融破坏侵蚀性介质的腐蚀混凝土碱集料反应钢筋锈蚀3、比较钢筋混凝土受弯构件和预应力混凝土受弯构件正截面强度计算的异同之处4、简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。三者不能同时满足时采取什么措施?5、体外预应力钢筋的疲劳破坏模式及其疲劳强度计算方法？6、对于小跨径桥梁结构而言，车辆荷载作用下

7、钢筋的疲劳问题比较突出，试说明结构跨度与钢筋疲劳强度的关系。7、试描述三轴应力状态下混凝土的本构关系；多轴应力状态的破坏准则具体参数取值。为什么要研究混凝土的收缩性能？8、了解各种高性能混凝土的特性和应用范围。9、分析钢筋混凝土构件受弯曲线全过程。答：矩形截面梁承受纯弯矩的作用（轴力和剪力N=V=0），只在受拉侧配置钢筋是最基本的钢筋混凝土受弯构件。这类构件已经有过许多试验，对其受力性能全过程的研究比较成熟。试件的两端简支，跨中有两个对称的集中荷载作用，其间的纯弯段为试验区。试验过程中量测了截面（平均）应变分布，中和轴位置和钢筋应变（应力），并据以计算截面曲率和

8、混凝土应力，其典型试验的