建筑结构课程期末复习Word文件下载.docx

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第二类计算题，占50%。

三、课程考核的内容和要求

1钢筋与混凝土的力学性能

考核目的：

通过本章的考核，旨在检验学生对钢筋与混凝土两大材料的力学性能的掌握程度：

重点是两大材料的强度的应用及各自的应力应变曲线。

检验学生对钢筋和混凝土共同工作的基础的了解，要求学生了解粘结强度的来源。

考核知识点：

１.钢筋的品种、级别。

钢筋的应力应变关系，钢筋的强度、变形和弹性模量。

钢筋的冷加工。

2.混凝土的强度：

强度等级，抗压强度（立方抗压强度、轴心抗压强度），轴心抗拉强度及复合应力状态下的强度。

混凝土的变形：

短期荷载作用下的应力应变关系，弹性模量和变形模量，收缩和徐变。

3．钢筋与混凝土的共同工作原理。

考核要求：

1．理解有明显屈服点的钢筋应力应变曲线的特性，掌握屈服强度、极限强度，了解其相应的应变值，了解屈强比的含义，了解常用的钢筋强度等级。

2．掌握混凝土立方体抗压强度标准值与强度等级的概念，掌握混凝土轴心抗压强度、立方体抗压强度、抗拉强度的相对大小关系，理解混凝土的破坏机理是由于内裂缝的发展，因此限制内裂缝的发展就可以增加混凝土的强度。

了解混凝土的弹性模量和变形模量，了解混凝土的收缩、徐变性质及其对混凝土结构构件性能的影响。

3．了解粘结强度的三大来源及其影响因素，了解光面钢筋和带肋钢筋粘结强度的主要来源。

2结构设计方法

考核目的

通过本章的考核，旨在检验学生对结构设计基本原理的了解，检验学生对实用设计表达式的应用情况。

１．作用，恒载，活载，荷载效应，结构抗力

２．概率极限状态设计方法的基本概念：

失效概率、可靠度、可靠指标、安全等级、分项系数，结构重要性系数。

３．荷载效应设计值，标准效应组合，准永久组合。

1．了解结构上的作用的含义，了解荷载的分类，恒载、活载的概念，了解结构效应、结构抗力的含义及其随机的原因。

2．掌握结构的功能要求，理解两种极限状态的含义，能判断何种破坏属于超出了何种极限状态。

掌握结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性，可靠的概率称为可靠度。

了解失效概率及可靠指标等基本概念，理解荷载及材料强度的标准值、设计值及分项系数的意义，掌握恒载、活载的分项系数取值依据，掌握结构重要性系数的取值。

3．掌握两种极限状态实用表达式的应用。

　　3受弯构件

通过本章的考核，旨在检验学生对受弯构件截面设计和截面复核的掌握程度：

以单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算为重点，以一般梁的斜截面承载力计算为重点，检验学生对受弯构件承载力计算理论、计算步骤、计算方法的掌握程度。

检验学生对梁的构造要求、受弯构件裂缝验算和挠度验算的了解程度。

1．混凝土构件的分类和适用。

2．纯弯构件的试验研究。

3．单筋矩形截面、双筋矩形截面、Ｔ形截面的正截面的截面设计。

单筋矩形截面、双筋矩形截面、Ｔ形截面的正截面承载力的复核。

4．无腹筋梁和有腹筋梁的斜截面承载力计算，受弯构件的钢筋布置和构造要求

1．了解混凝土构件的分类：

受弯、受剪、受压、受拉和受扭，理解构件属于哪类受力构件。

2．掌握适筋梁从加荷开始到破坏的三个受力阶段，了解各阶段截面应变和应力的分布，掌握适筋梁的破坏特征，掌握随着配筋率的变化，破坏形式的变化，及其对应的破坏特征。

3．理解正截面承载力计算的基本假定及其意义。

了解等效矩形应力图形所作的假定，理解受弯构件正截面承载力计算的两个条件。

掌握单筋矩形截面受弯构件正截面承载力的截面设计，熟练掌握单筋矩形截面受弯构件正截面承载力的复核。

掌握双筋矩形截面受弯构件正截面承载力的基本条件、计算和承载力复核；

掌握T形截面的分类，配筋计算方法、适用条件。

掌握梁的构造要求。

4．了解无腹筋梁的破坏形态的变化、影响抗剪能力的因素。

了解腹筋的作用，理解其对破坏形态的影响，理解三种破坏形式分别通过何种途径来防止。

掌握斜截面受剪承载力计算方法，能选择相应的计算公式按照正确的步骤进行斜截面受剪承载力的设计和复核，了解充分利用点、理论断点的概念。

了解钢筋的截断和弯起要求，

5．了解受弯构件的变形特点及刚度的概念，了解最小刚度原则，了解受弯构件变形和裂缝宽度的验算方法；

掌握减少构件变形和裂缝宽度的措施。

4受压构件承载力计算

通过本章的考核，旨在检验学生对受压构件（轴压、偏压构件）截面设计和截面复核的掌握程度：

检验学生对轴压构件的截面复核的掌握程度。

重点考核对称配筋大偏压构件的承载力计算和复核，检验学生对受压构件的构造要求。

1．轴心受压构件

2．偏心受压构件的两种破坏形态及形成条件，大、小偏心受压的界限。

3．矩形截面不对称配筋、复核；

矩形截面对称配筋、复核。

4．构造要求

1．理解轴心受压构件受力全过程及其破坏特征。

掌握钢筋抗压强度的取值原则，理解构件长细比对轴压构件的承载力影响系数，即稳定系数

的含义，掌握轴压构件承载力计算。

2．了解偏心受压构件的分类、破坏特点，会进行附加偏心距、初始偏心距的计算，了解偏心距增大系数的意义及其影响。

了解截面M－N关系曲线。

3．熟练掌握对称配筋矩形截面受压构件的计算方法、适用条件，掌握不对称配筋受压构件承载力计算。

4．掌握受压构件的构造要求。

了解受压构件斜截面承载力计算原理。

5．受弯构件的裂缝及变形验算简介。

5变形和裂缝宽度计算

通过本章的考核，旨在检验学生对正常极限状态设计的了解：

让学生认识正常极限状态的设计是结构设计的组成部分，对正常极限状态的设计内容了解，熟悉影响受弯构件刚度和裂缝开展的因素。

混凝土构件的抗弯刚度特点和影响因素；

影响裂缝宽度的因素。

1．了解裂缝产生的原因及对裂缝控制的目的；

2．掌握轴心受拉、矩形截面受弯构件抗裂验算的计算公式，会进行偏心受力构件的抗裂验算；

3．了解裂缝宽度计算理论以及裂缝出现前后钢筋和混凝土应力的变化；

4．掌握裂缝宽度的计算公式；

5．了解裂缝出现前后及荷载长期作用下构件刚度的变化，会应用刚度及变形公式，并了解最小刚度原则；

6．理解提高抗裂度、刚度和减小裂缝宽度的措施；

7．了解裂缝影响混凝土结构耐久性的原因。

6钢筋混凝土梁板结构

通过本章的考核，旨在检验学生对梁板结构布置和内力计算的掌握：

检验学生对常用结构体系的了解、对梁板结构布置以及结构内力分析步骤方法梁板的构造要求。

１．梁板结构型式

2．梁格布置及受力体系。

3．梁、板内力计算。

4．梁、板构造要求。

7多层框架结构房屋

通过本章的考核，旨在检验学生对多层框架结构房屋内力计算的了解：

检验学生对常用结构体系的了解，对多层框架结构的柱网布置，检验学生对框架结构内力分析步骤方法、侧移的组成及近似计算，检验学生对框架节点的构造要求。

１．多层及高层房屋结构体系简介

2．多层框架结构的形式及布置。

3.　多层多跨框架荷载计算及内力计算（分层法、反弯点法、Ｄ值法）。

框架的内力组合，框架梁柱的截面配筋和框架节点的形式及构造要求。

1．了解框架结构、剪力墙结构及框架剪力墙结构体系的概念、受力特点、优缺点及其适用。

了解筒体结构体系的优点及适用。

2．了解框架结构平面布置的原则。

了解框架结构柱网布置的要求。

3．掌握框架结构的计算简图确定，掌握荷载的计算方法。

了解多层框架结构的三种简化计算方法：

分层法、反弯点法和D值法，了解框架侧移近似计算及侧移需满足的条件。

了解框架梁柱的设计要点，掌握框架节点构造。

四、综合复习题

一、填空题

1.结构可靠度是指结构在___________内，在___________下，完成预定___________的概率。

答案：

规定的时间，规定的条件，功能。

2.影响有腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素有__________、__________、__________及_________。

剪跨比、混凝土强度、纵筋用量、腹筋用量。

3.在在短粗受压构件中，不论受压钢筋在构件破坏时是否达到屈服，构件的强度最终都是由来控制的。

混凝土抗压强度

4.钢筋混凝土构件在荷载作用下，若计算所得的最大裂缝宽度超过允许值，则应采取相应措施，以减小裂缝宽度，例如可以适当________钢筋直径；

采用________钢筋；

必要时可适当________配筋量，以________使用阶段的钢筋应力。

减小，变形，增加，降低。

二、选择题

1．结构或构件承载能力极限状态设计时，在安全级别相同时，延性破坏和脆性破坏，它们的目标可靠指标βT（）。

（A）两者相等（B）延性破坏时目标可靠指标大于脆性破坏时目标可靠指标

（C）延性破坏时目标可靠指标小于脆性破坏时目标可靠指标。

（C）。

2.适筋梁在逐渐加载过程中，当正截面受力钢筋达到屈服以后（）。

（A）该梁即达到最大承载力而破坏。

（B）该梁达到最大承载力，一直维持到受压混凝土达到极限强度而破坏

（C）该梁承载力略有所增高，但很快受压区混凝土达到极限压应变，承载力急剧下降而破坏

3.无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，对同样的构件，其受剪承载力的关系为（）。

（A）斜拉破坏＞剪压破坏＞斜压破坏（B）斜拉破坏＜剪压破坏＜斜压破坏

（C）剪压破坏＞斜压破坏＞斜拉破坏。

（B）。

4.双向板受力钢筋的配置应是（）。

（A）沿长向的受力钢筋放在沿短向受力钢筋的内侧

（B）沿长向的受力钢筋放在沿短向受力钢筋的外侧

（C）沿短向配受力钢筋，沿长向只配置构造钢筋

（D）沿长向的受力钢筋放在内侧或外侧对受力没有影响

（B）。

5．（）正确描述了Ｄ值法和反弯点法的异同。

（A）Ｄ值法与反弯点法的物理意义没有区别，都是以柱抗剪刚度比值分配楼层剪力

（B）Ｄ值法中，柱的抗剪刚度考虑了楼层梁刚度的影响，反弯点法假定楼层梁刚度为无穷大，楼层柱反弯点在柱高度的中点

（C）Ｄ值法和反弯点法柱的抗剪刚度都考虑了楼层梁约束的影响，反弯点法取柱高中点为反弯点位置，而Ｄ值法由计算确定

（D）Ｄ值法中，柱的抗剪刚度考虑了楼层梁约束的影响，反弯点法中，柱的抗剪刚度不考虑楼层梁的约束影响

三、判断题（正确的打“√”，错误的打“×

”）

1．混凝土达到极限应变时应力最大（）

（×

）。

2．x≤hfˊ的T形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为bfˊ的矩形截面，所以配筋率验算用ρ＝As/（bfˊh0）。

（）

3．在适筋范围内的钢筋混凝土受弯构件中，提高混凝土强度等级对于提高正截面受弯承载力的作用是不很明显的。

（√）。

4剪跨比对有腹筋梁受剪承载力的影响比对无腹筋梁的要大些。

5．钢筋混凝土梁的挠度可以按梁的“最小刚度原则”用材料力学公式来计算。

（）

四、简答题

1.试绘出适筋受弯构件三个工作阶段正截面上应力和应变沿截面高度的变化图形，并说明：

（1）破坏时受拉钢筋的应力σs和应变εs；

（2）破坏时受压边缘混凝土的应变εc；

（3）破坏的起因和破坏性质；

（4）各个特征阶段在设计计算中的作用。

（1）σs=fy，εs≥εy=fy/Es

（2）εc=εcu=0.0033

（3）首先σs=fy钢筋屈服，然后εc=εcu混凝土压碎，构件破坏。

破坏之前有明显的变形

发展过程，属塑性破坏。

（4）第Ⅰ阶段末尾Ⅰa状态是计算受弯构件抗裂弯矩时所采用的应力阶段。

第Ⅱ阶段是计

算受弯构件正常使用阶段变形和裂缝宽度时所依据的应力阶段。

第Ⅲ阶段Ⅲa状态是按极限状态方法计算受弯构件正截面承载力时所依据的应力阶段。

2.正常使用极限状态与承载能力极限状态的可靠度水准为何不同？

在设计中如何体现？

承载能力极限状态关系到结构能否安全的问题，一旦失效，后果严重，所以应具有较高的可靠度水平。

正常使用极限状态关系到结构的适用性、耐久性，一旦失效，—般不会造成生命财产的重大损失。

所以正常使用极限状态设计的可靠度水平允许比承载能力极限状态的可靠度适当降低。

所以，与承载能力极限状态相比，正常使用极限状态验算时的各种参数的保证率可适当降低，材料强度采用标准值而不用设计值，即材料分项系数取为1.0;

荷载也采用标准值，即荷载分项系数一律取为1.0；

设计状况系数也取为1.0。

这样，通过各种参数的不同取值体现可靠度水准的不同。

3．对称配筋偏心受压构件承载力复核时，若ηe0>

0.3h0，且γdN>

ξbfcbh0，应按哪种偏心受压情况进行计算？

为什么？

应按小偏心受压构件进行计算。

大偏心受压破坏形态与小偏心受压破坏形态的相同之处是截面的最终破坏都是受压区边缘混凝土达到其极限压应变值而被压碎；

不同之处在于截面受拉部分和受压部分谁先发生破坏，前者是受拉钢筋先屈服，而后受压区混凝土被压碎；

后者是受压区混凝土先被压碎。

即大小偏心受压之间的根本区别是,截面破坏时受拉钢筋是否屈服。

以此破坏本质可知：

＞

时，属于小偏心受压破坏，而用ηe0只是一种近似判断方法。

五、计算题

一、T形截面梁，截面尺寸为h=500mm，b=200mm，hfˊ=100mm，bfˊ=400mm。

结构安全等级为Ⅱ级。

混凝土为C20，钢筋为Ⅲ级。

弯矩设计值M=250kN.m，已配有受压钢筋2

16（As=402mm2）。

试计算受拉钢筋用量？

（a=60mm，a=33mm，fc=10N/mm2，fy=fy=340N/mm2，ρmin=0.15%，ξb=0.518，ξ=1-

）

解：

γd＝1.20

h0=h-a=500-60=440mm。

1.鉴别T形梁类型

fcbfhf（h0-hf/2）+fyAs（h0-a）

=10×

400×

100（440-100/2）+402×

340（440-33）=211kN.m<

M=250kN.m

属于第二种情况的T形梁（x>

hfˊ）

2.配筋计算

ξ=1-

=0.370<

ξb=0.518

x=ξh0=163mm＞2a=66mm

As=（fcbξh0+fc（bf-b）hf+fyAs）/fy=1845mm2

ρ=As/（bh0）=2.1%＞ρmin=0.15%

二、某矩形截面柱截面尺寸b×

h=300×

400mm，构件承受的N=400kN、M＝200kN·

m，采用C30砼、新Ⅳ级受力钢筋，已知fcm=16.5N/mm2,fy=fy=360N/mm2,ρmin=0.2%，as=as=35mm,ξb=0.518,η=1.02,求该柱所需的钢筋面积As=As。

1．假设为大偏压构件

假设成立，为大偏压构件

2.计算偏心距及配筋面积