结构设计原理简答题

1.正截面破坏形态及特征：

1)超筋梁破坏(脆性破坏):受压砼被压碎，此时钢筋没有达到屈服强度，梁压碎

2)适筋梁破坏(塑性破坏):钢筋屈服，然后受压砼被压碎，此时梁破坏

3)少筋梁破坏(脆性破坏):受拉区砼出现裂缝后，同时钢筋屈服，形成一条裂缝迅速贯通，梁拉断。

2.无腹筋简支梁斜截面破坏:

1)斜拉破坏：特点是：斜裂缝一出现，即很快形成临界斜裂缝，并迅速延伸到集中荷载作用点处，使混凝土裂开，梁斜向倍拉断而破坏，属脆性破坏。条件：剪跨比较大（m>3），腹筋过少。措施：控制腹筋最少用量。

2)剪压破坏：特点是：当荷载增加到一定程度后，构件上先出现的垂直裂缝和细微的倾斜裂缝，发展形成一根主要的斜裂缝，称为“临界斜裂缝”，属塑性破坏。条件：剪跨比为1≤m≤3，腹筋适量的情。措施：按计算配腹筋。

3)斜压破坏：特点是：随着荷载的增加，梁腹被一系列平行的斜裂缝分割成许多倾斜的受压柱体，这些柱体最后在弯矩和剪力的复合作用下被压碎，属脆性破坏。条件：剪跨比较小（m<1）,腹筋过量，尺寸过小。措施：控制最小截面。

3.斜截面配筋设计上、下限值意义：

1)上限值验算是通过限定最小截面尺寸来限制斜压破坏的发生。斜截面抗剪计算公式上限值通过时，说明该梁截面尺寸满足要求，梁不发生斜压破坏

2)下限值验算时通过限定最小箍筋用量来限制斜拉破坏的发生。下限值验算时，限制就是混凝土抗剪强度的下限值。若满足(4-7),则不需进行斜截面抗剪承载力的计算，仅按构造要求配置箍筋。否则需根据计算配置箍筋和弯起钢筋。

4.偏心受压破坏形态及类型：

1)受拉破坏-大偏心受压破坏,属于塑性破坏:相对偏心距(e0/h)较大时，且受拉钢筋配置较少时发生

2)受压破坏-小偏心受压破坏,属于脆性破坏:初始偏心距较小时发生

5.圆形截面偏心受压截面设计步骤：

1)截面设计:①计算偏心距增大系数η；②计算受压区高度系数：由公式1除以公式2整理得ρ；采用试算法，先假设ξ(ξ=x0/2r),查表得相应系数ABCD,代入公式3得到配筋率ρ。再将ACρ值代入式1可得Nu。若Nu值与已知的N 基本相符，允许误差在2%以内，则假定的ξ及由此计算的ρ值即为设计用值。若两者不符，需重新假定ξ值重复以上步骤，直至基本相符为止。③将按最后确定的ξ值计算所得的ρ值带入下式，即得到所需的纵向钢筋面积As=ρΠr2。

2)截面复合:仍采用试算法，将公式7-67除以式7-66，整理得7-70；①先假设ξ值，由表查得系数ABCD值,代入式7-70算到ηe0.若此ηe0与M和N考虑偏心距增大系数后得到的ηe0基本符合(允许误差在2%以内)，则基本假定的ξ值可为计算用的ξ值，若两者不符，需重新假定ξ值重复以上步骤，直至基本相符为止。②按确定的ξ值及其所相应的系数ABCD值带入式7-66中，则可求得截面承载力

6.预应力钢筋估算步骤：

1)按作用短期效应组合进行正截面抗裂验算得到Npe；

2)求得Npe后，再确定适当的张拉控制应力σcon并扣除相应的应力损失σl(对于配高强钢丝或钢绞线的后张法构件σl约为0.2σcon),可以估算出所需的预应力钢筋总面积Ap；

3)Ap确定后，则可按一束预应力钢筋面积Ap1算出所需的预应力钢束束数(n1).

7.先、后张法预应力损失:

1)预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失(σl1后）：原因：管道弯曲和位置的偏差；措施：采用两端张拉，减少θ值及管道长度x值；采用超张拉

2)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失(σl2后）：原因：锚具变形、钢筋回缩、接缝变形；措施：采用超张拉；采用变形小的锚具。

3)钢筋与台座间的温差引起的应力损失(σl3先):原因:温度差、砼浇筑是水化热；措施：二次升温养护

4)混凝土弹性压缩引起的应力损失(σl4):原因:砼弹性压缩；措施：分批次张拉

5)钢筋松弛引起的应力损失(σl5): 原因:应力松弛；措施:采用超张拉；采用低松弛钢筋

6)混凝土收缩和徐变引起的应力损失(σl6):原因:砼收缩、徐变；不采取措施。