C. R与S的平均值的差别越大时,?值越大,R与S的标准差?R和?S越小时,?值也越小 D.目前,规范中的目标可靠指标?T是由“校准法”得出的,所以由?全度在总体上是与原规范相当的
3.在承载能力极限状态计算中,结构的( )越高,值就越大。值还与( )有关 [请在( )中填入下列有关词组的序号]
A.安全级别 B.基准使用期 C.构件破坏性质 D.构件类别
4.偶然作用是指在设计基准期内( )出现,但若出现起量值( )且持续时间( )的作用。[请在( )内填入下列有关词组的序号]
A.一定出现 B.不一定出现 C.很小 D.很大 E. 很长 F. 很短 三、判断题
你认为下列概念是对的,请在( )内打,不对的就打×。
1.荷载准永久值是指可变荷载在结构设计基准期内经常存在着的那一部分荷载值,它对结构的影响类似于永久荷载。( )
△2.在理论上,当结构构件承受多个可变荷载时,除一个主要荷载外,其余的可变荷载应取为荷载组合值?Qki。( )
△3.构件的抗力主要决定于它的几何尺寸与材料强度。对一个已有的具体构件来说,它的几何尺寸与材料强度都是确定的,所以,它的抗力R是定值而不是随机变量。( )
☆4. 因此,设计一个具体构件时,它的荷载应作为随机变量考虑,而它的抗力可以作为定值处理。( ) ☆5.荷载标准值是指结构构件在试用期间可能出现的最大荷载值,它是由设计基准期内的荷载最大值的概率分布的某一分位值来确定的。因此,在理论上,当采用的基准期不同时(50年或100年),荷载的标准值也应该是不同的。( )
☆6.理论上,荷载的标准值应该由实际的概率统计资料定出来。但实际上大多数荷载都未能取得完备的统计资料,不少荷载,如岩吐压力、风浪压力、渗透压力等等还只能有一些理论公式推算出来,还根本谈不上什么概率统计。( )
四、问答题
1.水工建筑物的级别为1,2,3,4,5时,其结构安全级别分别为几级?相应的结构重要性系数?0是多少?
2.计算水电站厂房底板在施工期间的承载力时,其设计状况系数?应取多少? 3.你能记住水工钢筋混凝土结构和素混凝土结构的结构系数?d是多少吗? 4.什么叫做荷载设计值?它与荷载标准值有什么关系?
5.什么叫做材料的强度设计值?它与材料强度标准值有什么关系?
△6.试总结出《水工混凝土结构设计规范》规定的对荷载分项系数?G,?G的几条取值规则。 △7.有人认为?G的取值在任何情况下都不应小于1.05,这一说法对不对?为什么/.
△8.试默写出水工规范关于极限承载能力极限状态(基本组合)的设计表达式。对式中所有符号,你能弄清它的含意吗?
△9.试默写出关于正常使用极限状态的设计表达式。你知道设么叫“长期组合”,什么叫“短期组合”吗?在验算正常使用极限状态时,分项系数各取多少?
☆10.目前有些工程界人士认为,与国际上相比,我国混凝土结构设计规范所具有的可靠度水平偏低,你能说说造成这个局面的原因吗?具体对水工混凝土结构设计规范来说,如果想提高构件的可靠度水平,你能设想出一个最简便的方案吗?
设计计算
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??T条件设计出的结构,其安
☆1.一钢筋混凝土梁,已知承受的内力S(即弯矩M)服从正态分布,且其平均值
?s??M?13kNm,其标准差?s??M?0.91kNm;梁的抗力R服从正态分布,其平均值
?R?20.8kNm,标准差?R?1.96kNm。试求此梁的可靠指标?及相应的失效概率pf。
2.某水闸工作桥面由永久荷载标准值引起的桥面板跨中截面弯矩MGk活荷载标准值引起的弯矩MQk?13.23kNm,由桥面
?3.8kNm,Ⅱ极安全级别。试求桥面板跨中截面弯矩设计值。
3.试求题2在正常使用极限状态验算时,板跨中截面短期组合和长期组合弯矩值。长期组合系数
??0.4。
4.有一水闸(4级建筑物)工作桥,T形梁甲上支承绳鼓式启闭机传来的启门力2×80kN,桥面上承受人群荷载3.0kN/㎡,构件尺寸如图2—1所示。试求T形梁甲在正常运用期间梁的跨中弯矩设计值。
图2—1 水闸工作桥构件尺寸 提示:
(1)本题启门力为启闭机额定限值,故属于可控的可变荷载。水工荷载规范未规定启闭机荷载分项系数,按《水工混凝土结构设计规范》的规定,应取?Q(2)人群荷载的分项系数?Q?1.10。
?1.20。
(3)正常运行期为持久状况。
1.一矩形渡槽(2级建筑物),槽身截面如图2—2所示。槽身长10.0m,承受满槽水重,人形道板上的人群活载为2.0kN/㎡。试求槽身纵向分析时的跨中弯矩设计值及支座边缘剪力设计值。
mkNm2mmmmmmmmlnmmlmmm 图2—2 矩形渡槽槽身截面
提示:
(1)水重按水工荷载规范?Q?1.0,但按《水工混凝土结构设计规范》,对于以满槽考虑的水重,
?1.10。人群活荷载的分项系数
属于可控制的可变荷载,其分项系数?Q应不低于1.10,故取?Q?Q?1.20
(2)计算支座边缘剪力设计值时,计算跨度应采用净跨ln
6.试求5题在正常使用极限状态验算时的槽身纵向跨中截面弯矩值。
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提示:
(1)人群活载标准值的长期组合系数??0.5
(1)该渡槽全年仅2.5个月满水,6个月均为半槽水,故考虑水荷载标准值的长期组合系数
综合练习
一、填充题
1.梁的单筋截面是指仅在 配置纵向受力钢筋的截面,双筋截面是指 和 都配置纵向受力钢筋的截面。T形截面梁一般都是单筋截面,其原因是T形梁 很大,混凝土足够承担,不必再加受压钢筋。
2.简支梁的高跨比h/l0一般为 ,矩形梁的截面高宽比h/b一般为 ,T形梁的h/b一般为 。
3.混凝土保护层的作用是防止 ,并保证 牢固粘结在一起,其厚度主要与 等因素有关,不应小于 及 ;同时也不宜小 。
4.在室内环境下,混凝土保护层最小厚度对梁是 ㎜,对板是 ㎜;在露天环境下,对梁实 ㎜,对板是 ㎜。
5.梁内纵向受力钢筋的直径,通常可选用 ㎜,并注意选用 直径。当梁(板)受拉区采用两种不同直径钢筋时,其直径相差应在 ㎜以上,以便于识别。
6.梁内下部纵向钢筋的净距不应小于 ,也不小于 及不小于 。作出此规定是为了便于混凝土的 并保证混凝土与钢筋之间 。
7.板中受力钢筋的间距(中距)不能过大,是为了 ,最大间距取决于 。其间距也不能过小,是为了 ,最小间距为 ㎜。
8.在板中布置分布钢筋的作用是
。每米板宽中分布钢筋的截面面积不少于 。对一般厚度不大的板,分布钢筋的直径多用 ㎜,每米板宽内不少于 根。承受分布荷载的厚板,分布钢筋的配置可不受上述规定的限制。
9.钢筋混凝土梁正截面受弯试验,通常采用两点对称加荷,而不采用对梁跨中央一点加荷,这是因为采用两点对称加荷使梁的中间区段处于 状态,从而排除了 的影响,梁肯定是发生 。
10.梁的应力—应变阶段Ia为时(教材图3—8a),受拉钢筋应力很低,其原因是在这个阶段中,拉力是由混凝土和钢筋 ,两者保持 ,所以此时钢筋的 很小, 很低,一般只达到 。
11.适筋梁试验从加荷到破坏,正截面上应力和应变的变化过程可分为三个阶
段: ; ; ;这三个阶段的应力图形分别是计算受弯钩尖 所依据的应力阶段。
12.适筋截面的破坏特征是 ,属于 破坏;超筋截面的破坏特征是 ,属于 破坏;少筋截面的破坏特征是 ,属于 破坏.
13.在适筋梁试验的弯矩—挠度(M?f)关系曲线上(见教材图3—10),三个受力阶段可由两个转
折点来划分,一个是 ,另一个是 。途中少筋构件的M关系曲线有一个下降阶段,这是应
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?f为 。
14.正截面受弯承载力计算方法的基本假定是:截面应变应保持为 ,不考虑 混凝土的作用;当混凝土压应变 时;应力-应变关系为 ,当 时,应力-应变关系为 ,计算时取混凝土极限压应变 。
15.受弯构件正截面受弯承载力计算时,截面受压区混凝土的实际应力图形是根据 的假定,采用上段为 ,下段为 的形状.但为了计算简便起见,受压区混凝土的应力图形采用 图形代替原曲线的应力图形,其应力值取为 .等效矩形应力图形的等效原则是 .
16.
?b称为 ,它的计算公式(教材式3-_1)是利用 fy?fy?? N/mm2,?b= , ?sb= ;III级钢
?Mu/?d,试中M和Mu分别称为 ?h?a,式中h0,h,a分别称为
条件推导得出的。
17.II级钢筋的
筋的 值,?d称为 ,对钢筋混凝土结构,应取?d= 。
18.正截面受弯承载力计算需要满足M 值,?d称为 ,对钢筋混凝土结构,应取?d 。
19.正截面受弯承载力计算公式中,h0般情况下也可按教材表3—2近似地采用。
20.教材上基本公式(3-3),(3-4)只适用适筋构件,其原因是
。为了保证构件是适筋破坏,基本公式(3-3),(3-4)应满足两个适用条件: ; 。前一条件是为了防止 ;后一条件是为了防止 。
21.受弯构件截面尺寸的确定应使计算得出的受拉区纵向钢筋配筋率?处在 范围内。其范围:对一般板为 ;对一般矩形截面梁为 ;对T形截面梁为 。
22.一配置II级钢筋的单筋矩形截面梁,?b= ,该梁所能承受的最大弯矩M等于 。若该梁实际承受的弯矩设计值大于上述最大弯矩,则应 或 或 。
23.双筋截面受弯构件中,当采用Ⅱ,Ⅲ级钢筋时,钢筋抗压强度设计值 ;当采用Ⅳ级钢筋时,
。a值可由 计算得出,一
fy?取用
fy?值只能取用 ,这是因为采用高强度钢筋作为受压
钢筋时,构件破坏时,受压钢筋的强度受到 的限制,不能充分发挥作用。
24.双筋截面设计时,基本公式(教材式3-15,3-16)应满足适用条件式???b,是为
As= 。
了 。为了保证受压钢筋应力能够达到抗压强度,基本公式适用条件为 ,当此条件不满足时可近似地取 计算,此时受拉钢筋截面面积
25.双筋矩形截面中,配置受压钢筋的作用是 。 26.对双筋截面设计,当A's和
As未知时,需根据 原则,取
x?xmax? 来求As。当已知A's时,就需要充分利用 的作用,此时x高度将减小,因
而不能再用x= 去求
As。
27.实际工程中,常遇到的T形截面梁有:在整体式肋形楼盖中,楼板与梁浇筑在一起形成 ; 在
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预制构件中,有时根据具体情况而做成的 。
28.T形截面梁由 和 两部分组成。 对翼缘位于受拉区的倒T形截面,由于 ,所以仍按矩形截面计算。
29. 对门形、箱形及空心形等截面,可以根据 原则转换成等效的T形截面计算。 30. T形截面中,bf?称为 宽度 ,主要与
有关。计算时,取规范规定的各项中的 值。当翼缘实际宽度小于bf?时,正截面承载力应按 计算;当翼缘实际宽度大于bf?时,应按 计算。
31.按中和轴位置不同,T形梁的就算分为两种,第一种情况为 ,第二种情况为 。对第一种情况的T形梁,可采用 截面公式计算,但应注意截面的计算宽度不能取用 宽度,而应采用 。对第二种情况的T形梁,正截面受弯承载力Mu可是看成是由两部分组成的:一是由
;二是由 。两部分混凝土压应力值均取为 。
32. 对第二种情况的T形梁,常可不验算基本公式的适用范围(条件),其理由是由于T形截面的受压区较大,一般不会发生 ,所以条件 可不验算。二姐这种T形梁的受拉钢筋较多,均能满足 的要求。
33.鉴别两种情况的T形梁,可按下列办法进行,当 或 时,属第一种情况的T形梁;反之属第二种情况T形梁。
34.延性是指 的能力。延性好的结构,它的 比较长,破坏前 预兆。延性差的结构,破坏时会 。
35.提高受弯构件截面延性的办法:梁的受拉钢筋配筋率?不宜 ,梁内应 受压钢筋配筋率??。 二、选择题
1.梁的混凝土保护层厚度是指( )。
A.从受力钢筋截面形心算起到截面受拉边缘的距离 B.从受力钢筋外边缘算起到截面受拉边缘的距离 C.从箍筋外边缘算起到截面受拉边缘的距离
2.一处于室内的矩形截面梁,根据已知条件计算,需配置纵向受力钢筋6Φ20,钢筋布置如图3—1,正确的应当是( )。
A.(a) B.(b)
3.一悬臂板内钢筋布置如图3—2,正确的应当是( )。
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