混凝土結構設計歷年簡答

2022-05-20 20:17:08 字數 5002 閱讀 4836

全國2023年10月

1.簡述框架結構、剪力牆結構及框架—剪力牆結構水平位移曲線的特點。

答:在水平荷載作用下,框架的水平位移曲線為剪下型,其層間水平位移是上小下大。剪力牆為彎曲型,其層間水平位移是上大下小。

框架剪力牆結構的水平位移曲線是彎剪型,即水平位移曲線的底下大部分是彎曲型,頂上少部分是剪下型的。

2.抗震設計時,框架柱箍筋加密區的構造要求包括哪些方面?

答:①箍筋最大間距。②箍筋最小直徑。③箍筋加密區長度。④箍筋肢距。⑤體積配筋率。

3.水平荷載作用下,用反彎點法計算多層框架結構的適用條件是什麼?「改進反彎點法」的基本計算要點有哪些?

答:反彎點法的適用條件是:當框架結構布置比較規則均勻,層高與跨度變化不大,層數不多時,才可使用。

改進反彎點法的基本計算要點:①求修正後的柱側向剛度。②求反彎點的位置。

4.剪力牆斜截面受剪破壞的主要形態有哪些?如何防止每種破壞形態的發生?

答:答:①斜拉破壞。一般通過限制牆肢分布鋼筋的最小配筋率來避免。②斜壓破壞。一般通過限制截面剪壓比來避免。③剪壓破壞。應靠斜截面受剪承載力的計算來滿足。

5.牛腿有哪幾種破壞形態?

答:①彎曲破壞。②剪下破壞。又分純剪破壞、斜壓破壞和斜拉破壞。③由於載入板過小而導致載入板下混凝土區域性壓碎破壞,以及由於縱向受力鋼筋錨固不良而被拔出等破壞形態。

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6.抗震設計時,框架梁箍筋加密區的構造要求包括哪些方面?

答:①箍筋加密區長度②箍筋最小直徑③箍筋最大間距④箍筋肢距。

7.單層廠房柱下擴充套件基礎設計的主要內容是什麼?

答:①確定基礎底面尺寸②確定基礎高度和變階處的高度。③計算底板鋼筋④構造處理及繪製施工圖。

8.簡述用反彎點法計算水平荷載作用下框架彎矩的主要步驟。

答:①求梁、柱的線剛度②求各層層間剪力及各柱的剪力值③求各柱的柱端彎矩④求各層橫樑的樑端彎矩。

9.在偏心受壓剪力牆牆肢正截面承載力計算中,如何考慮豎向分布鋼筋的作用?

答:①小偏壓時,不考慮豎向分布鋼筋的作用;②大偏壓時,若壓區高度為x,只考慮1.5x以外的受拉豎向分布鋼筋的作用,並認為這部分鋼筋可以達到受拉設計強度。

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10.簡要說明剪力牆結構中係數α的物理意義,並判斷α<10時剪力牆的型別。

答:①α為剪力牆整體性係數,反映了連梁總轉角剛度與牆肢匯流排剛度兩者的相對比值,是乙個無量綱係數。②α<10時,為聯肢剪力牆。

10.牛腿設計的主要內容是什麼?

答:①確定牛腿的截面尺寸②承載力計算③配筋構造。

11.簡述梁柱節點在**作用下破壞的主要原因。

答:①節點的受剪承載力不足②箍筋稀少③梁筋錨固長度不足。

12.在框架—剪力牆的計算中,為何有時要對綜合框架總剪力vf進行修正?當vf<0.2vo時,如何修正?

答:①在工程設計中,為防止由於某些原因引起剪力牆剛度的突然降低而導致整個結構承載能力下降過多,在框架內力計算時,vf不得太小。②若vf<0.

2vo時,則vf應取下列二者的較小值:1.5vf,max,0.

2v。13.簡述用d值法確定框架柱反彎點位置的主要步驟。

答:①根據框架總層數、樓層所在位置及梁柱的線剛度比,求標準反彎點高度比y0。②求上、下層橫樑線剛度比對y0的修正值y1。

③求上、下層層高變化對y0的修正值y2、y3。④求框架柱的反彎點高度yh:yh=(y0+y1+y2+y3)h0。

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14.對單層廠房柱牛腿進行承載力計算時,可取什麼樣的計算簡圖?並畫出示意圖。並寫出正截面承載力計算公式。

答:①根據牛腿的受力特點,計算時可將牛腿簡化為乙個以頂端縱向鋼筋為水平拉桿,以混凝土斜向壓力帶為壓桿的三角形桁架。②as=fva/0.85fyh0+1.2fk/fy。

15.簡述框架柱的抗震設計原則。

答:①強柱弱梁。②在彎曲破壞之前不發生剪下破壞,使柱有足夠的抗剪能力。③控制柱的軸壓比不要太大。④加強約束,配置必要的約束箍筋。

16.用分層法計算豎向荷載作用下框架彎矩的主要計算步驟是什麼?

答:①畫出分層框架的計算簡圖。②計算框架梁、柱的線剛度,注意除底層以外的各柱線剛度應乘以折減係數0.

9。③用彎矩分配法計算各分層框架的梁柱端彎矩,除底層柱外,柱的彎矩傳遞係數為1/3。④經過疊加,確定框架梁、柱端最終彎矩。

對於不平衡彎矩較大的節點,可以將不平衡彎矩再分配一次,但不傳遞。

17.簡述各類剪力牆的判別條件。

答:①整截面剪力牆:洞口面積小於整個牆面立面面積的15%;洞口之間的距離及洞口至牆邊的距離均大於洞口的長邊尺寸。

②整體小開口剪力牆:ζ≤[ζ],且α≥10。③聯肢剪力牆:

ζ≤[ζ],且α<10。④壁式框架:ζ>[ζ],但α<10。

其中ζ為肢強係數,[ζ]為肢強係數的限值,與荷載形式、整體性係數、層數等因素有關。

18.簡述在確定框架—剪力牆結構計算簡圖時所採用的假定。

答:①樓蓋結構在其自身平面內的剛度為無窮大,平面外的剛度可忽略不計。②水平荷載的合力通過結構的抗側剛度中心,即不考慮扭轉的影響。

③框架與剪力牆的剛度特徵值沿結構高度方向均為常量。

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19.求解雙肢牆的變形協調條件是什麼?其中,δ(x)由哪三部分組成?

答:雙肢牆關於未知豎向剪力q(x)的微分方程是根據連梁跨度中點切口處豎向相對位移δ(x)=0的變形協調條件建立的。δ(x)由三部分組成:

①由連梁的彎曲變形和剪下變形產生的豎向相對位移。②由牆肢的軸向變形產生的豎向相對位移。③由牆肢彎曲變形產生的豎向相對位移。

20.簡述在水平荷載作用下,四類剪力牆反彎點分布的一般規律。

答:①整截面剪力牆和整體小開口剪力牆的受力效能與懸壁柱相似,沒有反彎點,其水平位移曲線為彎曲型,它們的側向剛度很大,但延性差些。②聯肢剪力牆的牆肢在大多數樓層中是沒有反彎點的,其水平位移曲線也是彎曲型的,抗側力能力比框架大,延性還可以,但比框架的延性差。

③壁式框架屬於框架範疇,其框架柱在大多數樓層中是有反彎點的,水平位移曲線為剪下型,抗側力能力不大,延性較好。

21.框架柱的震害主要表現在哪幾個方面?

答:①柱上、下端彎剪破壞②柱身剪下破壞③角柱破壞④短柱破壞。

22.產生單層廠房整體空間作用的條件有哪兩個?

答:①各橫向排架之間必須有縱向構件將它們聯絡起來。②各橫向排架彼此的情況不同,或結構不同或承受的荷載不同。

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31.抗震設計的框架柱,其尺寸應滿足哪些要求?

答:①柱的截面寬度和高度均不宜小於300mm;圓柱的截面直徑不宜小於350mm。②柱的剪跨比不宜大於2。③柱截面高度與寬度的比值不宜大於3。

32.小開口牆的牆肢彎矩有什麼特點?它的頂點位移如何計算?

答:①小開口牆的牆肢彎矩有整體彎矩和區域性彎矩,其中區域性彎矩不在牆肢中產生軸力;各牆肢在整體彎矩作用下,剪力牆按組合截面彎曲,正應力在整個截面高度上均勻分布;在區域性彎矩作用下,剪力牆按各個單獨的牆肢截面彎曲,正應力僅在各個牆肢截面高度上按直線分布。②它的頂點位移包括彎曲變形和剪下變形產生的頂點位移,首先按統一用彎曲變形表示的公式u=v0h3/ecieq進行計算,然後按計算結果放大20%。

34.單層工業廠房支撐通常包括哪些部分?其作用是什麼?

答:支撐分為屋蓋支撐和柱間支撐兩類,屋蓋支撐包括上、下弦水平支撐、垂直支撐和縱向水平支撐;柱間支撐包括上部柱間支撐、中部柱間支撐和下部柱間支撐。

支撐的主要作用是:①保證結構構件的穩定與正常工作。②增強廠房的整體穩定性和空間剛度。

③把縱向風荷載、吊車縱向水平荷載及水平**作用等傳遞到主要承重構件。此外,在施工安裝階段,應根據具體情況設定某些臨時支撐,以保證結構構件的穩定。

33.簡述「d值法」中計算d值的主要步驟。

答:①框架梁柱的截面尺寸、慣性矩和線剛度的計算;②計算框架結構梁柱平**剛度比k;③確定框架結構柱的側向剛度修正係數;④計算修正後的框架側向剛度d。

34.簡要說明在框架-剪力牆結構中限制剪力牆最大間距的理由。

答:通過限制剪力牆的最大間距,來限制樓、屋蓋在水平荷載作用下的變形,來滿足樓、屋蓋在水平面內具有無限剛度的假定。剪力牆的最大間距,可根據水平荷載下樓、屋蓋在水平方向上的最大撓度不大於允許變形值的條件來確定,即f≤[f]=l/(1.

2×104)。

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32.簡要說明剪力牆中的水平分布鋼筋和豎向分布鋼筋的主要受力作用。

答:為了防止剪力牆發生斜拉型剪下破壞;在牆肢中應當配置一定數量的水平向和豎向的分布鋼筋,以限制斜裂縫;同時也可以減小溫度收縮等不利因素的影響。

33.抗震設計的框架梁,其截面尺寸應滿足哪些要求?

答:①截面寬度不宜小於200mm。②截面高度與寬度的比值不宜大於4。③淨跨與截面高度的比值不宜小於4。

34.簡述在聯肢牆結構計算時所採用的基本假定。

答:除假定樓、屋蓋在自身平面內為不變形的剛性盤外,還有以下四個基本假定:①連梁的連續化假定。

為了建立微分方程,就必須把連梁的內力和變形化成沿牆高的連續函式,為此把各層連梁都簡化為沿牆高連續分布的等厚度的彈性薄片。②牆肢變形假定。假定兩個牆肢的變形曲線相似,即牆肢在同一水平處的水平位移和轉角都是相等的。

③連梁變形假定。假定連梁的反彎點在跨度**。④常引數假定。

層高h、牆肢截面面積a1、a2,慣性矩i1、i2以及連梁的截面面積和慣性矩等引數沿牆高都是不變的層數。

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31.在水平荷載作用下,影響框架柱反彎點位置的主要因素有哪些?

答:①梁柱的線剛度比及樓層位置的影響—標準反彎點。②上、下橫樑線剛度比的影響。③層高變化的影響。

32.單層廠房柱採用對稱配筋時,通常應考慮哪幾種內力組合?

答:①+mmax及相應的n、v。②-mmax及相應的n、v 。③+nmax及相應的n、v。④-nmax及相應的n、v。

33.簡述框架梁的抗震設計原則。

答:①符合「強剪弱彎」的原則,由於受剪破壞是屬於脆性破壞型別的,而適筋梁的受彎破壞則屬於延性破壞型別,因此框架梁的抗震設計應提高其受剪承載力,以避免框架梁發生脆性的受剪破壞。②使樑端塑性鉸有足夠的轉動能力。

③縱向鋼筋有可靠的錨固。

34.高層建築結構風荷載標準值的計算要計入哪些引數?

答:高層建築結構風荷載標準值按下式計算:ωk= βz μz μs ω0。

即應計入的引數有:z高度處的風振係數βz;風荷載體型係數μs;為風壓高度變化係數μz;基本風壓ω0。

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