绪论。1.在房屋建筑中,由构件(梁、板、柱、墙体、基础等)组成的能承受”作用”的骨架体系,叫做建筑结构。
作用”实是指施加在结构上的荷载或引起建筑结构外加变形或约束的原因。
2.按所用材料来分:混凝土结构(素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构)、砌体结构、钢结构、木结构。
3.按承重结构类型来分:砖混结构、框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构、大跨结构。
1.荷载按时间分类:永久荷载、可变荷载、偶然荷载。
荷载按随空间位置的变异分类:固定荷载、自由荷载。
荷载按结构的反应特点分类:静态荷载、动态荷载。
四种荷载代表值:荷载标准值(永久荷载标准值、可变荷载标准值)、荷载组合值、荷载频遇值、荷载准永久值。标准值是基本代表值,是指结构在使用期间内,在正常情况下可能出现的最大荷载值。
其他代表值都可在标准值的基础上乘相应的系数得到。
2.结构的功能:安全性、适用性、耐久性。统称结构的可靠性。
3.结构的极限状态:承载能力极限状态、正常使用极限状态。
1.按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试块,在28d龄期,用标准试验方法测得的抗压强度,叫做立方体抗压强度,f下标cu
后面的数字表示混凝土立方体抗压强度标准值。单位为n/mm2
3.混凝土强度:立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度。
4.混凝土的收缩:混凝土在空气中硬化的过程中体积减小的现象。
5.混凝土的徐变:混凝土在长期不变荷载作用下,变形随时间继续增长的现象。
6.钢筋按加工工艺分类:普通钢筋(hpb、hrb钢筋屈服强度标准值)、预应力钢筋。
7.梁、板是典型的受弯构件,分为现浇和预制两类。
钢筋的四项指标:屈服点、伸长率、抗拉强度、冷弯性能。
8.受弯构件的破坏截面形式:沿正截面破坏(少筋破坏、超筋、适筋)沿斜截面破坏(斜拉、斜压、剪压)。
9.梁内的钢筋形式:纵向受力钢筋、箍筋、弯起钢筋、架立钢筋。
10.钢筋混凝土受压构件,按其轴向压力点与截面形心的相互位置不同,分为轴心受压构件和偏心受压构件。其承载力取决于混凝土强度。
11.刚度:抵抗弹性变形的能力。
12.张拉钢筋分为:先张法、后张法。
13.砂浆:普通砂浆(水泥砂浆、混合砂浆、石灰砂浆),专业砌筑砂浆。
14.刚性垫块垫块自身刚度比结构构件大很多的垫块。
15.横墙承重特点:荷载,板,横墙,基础,地基。
纵墙承重特点:荷载,板,梁,纵墙,基础,地基。
16.地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。震源至地面的距离称为震源深度。
17.震源正上方的地面称为震中,地面上某点至震中的距离称为震中距。
18.衡量一次****释放能量大小的等级称为震级。
19.**烈度是指**时在一定地点引起的地面震动及其影响的强弱程度。也可以理解为**场的强度。
20.四个**的设防类别:特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类。
21.建筑场地是指工程群体所在地。
22.土的液化:在地下水位以下的饱和的松砂和粉土在**作用下,土颗粒之间有变密的趋势,但因孔隙水来不及排出,使土颗粒处于悬浮状态,形成如液体一样。
结构可靠性:①安全性:建筑结构应能承受在正常施工和使用过程中可能出现的各种作用(如荷载、温度变化、基础沉降等),以及应能在偶然事件(如**、强烈**等)发生时及发生后保证必要的整体稳定性。
适用性:建筑结构在正常使用过程中,应有良好的工作性能。例如构件应具有足够的刚度,以避免在荷载作用下产生过大的变形和振动。
③耐久性:建筑结构在正常维护条件下,应能完好地使用到设计所规定的年限。例如不致出现混凝土保护层剥落和裂缝过宽而使钢筋锈蚀。
结构的极限状态分为:
1.承载能力极限状态:这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形。
2.正常使用极限状态:这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
极限状态设计法:在进行结构设计时,就应针对不同的极限状态,根据结构的特点和使用要求给出具体的标志极限值以作为结构设计的依据。
适筋梁的破坏三阶段:从开始加载至混凝土开裂前的阶段、混凝土开裂至钢筋屈服前阶段、钢筋屈服至构件破坏阶段。
最小刚度原则”:受弯构件在正常状态下,沿长度刚度是变化的,取同一弯矩符号区段内最小刚度作为该区段的抗弯刚度。提高受弯构件刚度的方法:
增加截面高度(优先采用)、提高混凝土强度等级、增加配筋、选用合理的截面形式。
预应力混凝土构件的优点:
1可提高构件的抗裂度,容易满足裂缝规定的限值。
2可充分发挥高强度钢筋和高强度混凝土混凝土的作用。
3由于提高了构件的抗裂度,从而构件刚度也获得了提高。
4改善了混凝土结构的受力性能,为大跨度混凝土结构的应用提供了可能性。
活荷载不利布置组合原则:
1当求某跨跨中截面最大正弯矩时,除将该跨布置可变荷载外,还应每隔一跨布置可变荷载。
2当求某支座截面最大负弯矩时,除应在该支座左右两跨布置可变荷载外,还应每隔一跨布置可变荷载。
3当求某支座截面上最大剪力时,可变荷载的布置原则与求该支座最大负弯矩的荷载布置原则相同。
砌体轴心受压破坏的阶段特点:阶段一:从开始加载至个别砖出现裂缝,约为破坏荷载的0.
5~0.7,在阶段末,荷载如不继续增加,则裂缝不会继续扩展或增加。阶段二:
当荷载继续增加,裂缝不断扩展,这些裂缝通过砖的竖直灰缝彼此贯通,逐渐将构件**成几个单独的半砖小柱,同时产生一些新裂缝,阶段末的荷载相当破坏荷载的0.8~0.9。
阶段三:当荷载再进一步增加,裂缝迅速开展,单独的半砖小柱侧向鼓出,使整个构件失稳而破坏,这是的荷载即为破坏荷载。
原因:由于水平缝内砂浆层不均匀,有薄有厚,每块砖与砂浆并非全面接触,而是支承在凹凸不平的砂浆层上,这样,使砖在轴心受压的砌体中实际处于受弯、受剪和局部受压的复杂受力状态。此外,在竖向压力作用下,由于砖在自由状态下横向应变小于砂浆的应变,砌体在砂浆黏结力与摩擦力的影响下,砖将阻止水平灰缝砂浆层的横向变形,因此,砖在砌体中还处于受拉状态。
砌体中的砖处于竖向压缩、弯曲、剪切、局部受压及横向受拉的复杂应力状态。由于砖是脆性材料,它的抗弯、抗剪和抗拉强度很低,所以,砌体在远小于砖的抗压强度时就开始测设裂缝。随着不断加载,裂缝继续扩展,使砌体形成半砖小柱,最后由小柱失稳而形成构件破坏。
影响砌体抗压强度的因素:1、块材和砂浆的强度等级2、块材的尺寸3、砂浆的流动性及砌体灰缝的饱满程度4、组砌方式5、砌筑质量。
三水准”抗震设防目标:
第一水准,当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇的**(小震)影响时,主体结构不受损坏或不需修理可继续使用。
第二水准,当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防**(中震)影响时,可能损坏,但经一般修理仍可继续使用。
第三水准,当遭受相当于本地区抗震设防烈度的罕遇**(大震)影响时,大致倒塌或发生危机生命的严重破坏。
二阶段”设计法:
第一阶段:按小震作用效应和其他荷载效应的基本组合验算构件的承载能力,以及在小震作用下验算结构的弹性变形,以满足第一水准抗震设防目标的要求。
第二阶段:按大震作用下验算结构的弹塑性变形,以满足第三水准抗震设防目标的要求。
小震不坏,中震可修,大震不倒。
影响土液化的因素:1、地质年代2、土中黏粒含量3、上覆非液化土层厚度和地下水位深度4、土的密实程度5、上层埋深6、**烈度和震级。
建筑房屋布置不规则类型:平面不规则(扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续)、竖向不规则(侧向刚度不规则、竖向抗测力构件不连续、楼层承载力突变)
塑性铰设计的原因和优点:塑性铰能承担处于屈服状态的极限弯矩,理想铰不能承受任何弯矩。
阶段一:从开始加荷至正截面受拉曲混凝土即将出现裂缝,m—θ图基本呈直线。阶段二:
受拉区混凝土出现裂缝至受拉钢筋屈服,表现出塑性性质。阶段三:受拉钢筋屈服至受压区混凝土达到极限应变而被压碎,m—θ图水平,截面弯矩基本保持不变,但正截面相对转角急剧增加,该截面发生转动。
此时截面处于屈服状态,这种铰称为塑性铰。
对静定结构而言,当出现塑性铰时,就不能再继续加载,因为静定结构出现塑性铰后便成为几何可变体系。但对超静定结构来说,仍能继续承受增加的荷载,而构件将产生塑性内力重分布。
建筑结构重点
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