土木工程概论知识点(3)

各种钢在结构设计中抗拉和抗压设计强度值：低碳钢：约为215N/mm²；低合金钢：310~380N/mm²。

钢材：优点：材质均匀致密，抗拉、抗压、抗弯、抗剪切强度都很高，有一定的塑性和很好的韧性、良好的加工性能。缺点：耐火性差、易于锈蚀、维护费用较高。

混凝土：是由胶结材料、骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。

混凝土强度等级：一般为C20~C40，甚至可达C60~C80。指将混凝土做成150mm立方体试块的极限压应力值为：20N/mm²，40N/mm²，60N/mm²，80N/mm².

混凝土的种类及受力特点：C20~C40混凝土在实际受压构件中的抗压设计强度约为10~20N/mm²，抗拉设计强度约为1.1~1.7N/mm²。 混泥土：优点：可模性、耐久性、耐火性、整体性都较好，易于就地取材，价格较低，强度比砖、木材高，能和钢筋粘结做成各种强度高的钢筋混凝土结构；缺点：自重较大，施工比较复杂，工序多，工期长，易产生裂缝。

木材：优点：轻质高强；易于加工；有较高的弹性和韧性；能承受冲击和振动作用；导电和导热性能低；木纹美丽；装饰性好等。缺点：构造不均匀，各向异性；易吸湿、吸水，因而产生较大的湿胀、干缩变形；易燃、易腐等。

土木工程中所用木材种类:圆木（直径120mm以上）、方木（截面方形，边长100~250mm）、条木（宽度不大于厚度的2倍）、板材（宽度大于厚度的2被；厚35mm以下的薄板）等。

木材受力特点：顺纹抗拉设计强度为8~10N/mm²，顺纹抗压设计强度为10~16N/mm²。（在承重结构中不允许木材横纹受拉）。

砌体：是由石材、粘土、混凝土、工业废料等材料做成的块材，和水泥、石灰膏等胶凝材料与砂、水混合做成的砂浆，叠合粘结而成的符复合料。

砌体受力特点：抗压强度只有1.5~3.5N/mm²，抗拉强度仅有0.1~0.2N/mm²。

砌体：优点：易于就地取材，价格低廉，施工简便，隔热保温性以及耐火性好；缺点：强度低导致结构笨重，而且粘土砖与农田争地，手工在现场砌筑而成，施工劳动量大，工程中质量问题偏多。

第四章 土木工程中的力学和结构概念

力：物体间有方向的相互作用，这种相互作用有使物体改变原来形状或改变运动方向，或二者具有的效应。

纯量、矢量：纯量：只有量值特征；纯量：即有量值又有方向。

转动平衡：力矩既可按顺时针方向转动，也可按逆时针方向转动，当两个方向转动效应之和为零时，称出于转动平衡。

移动平衡：装置上所有向下的重力必然和悬挂点处的反作用上举力相等，装置才会出于不移动的静止状态，∑F=0，也称此装置处于移动平衡。

5种内力特征及对应表示符号：1、产生拉伸变形的是拉力，一般以+N表示；2、产生压缩变形的是压力，一般以-N表示；3、产生弯曲变形的是婉拒，一般以M表示；4、产生剪切变形的是剪力，一般以V表示；5、产生扭曲变形的是扭矩，一般以MT表示.

作用：使结构产生内力或变形的原因。分为直接作用和间接作用；荷载或力是直接作用，间接施加影响引起结构受力的作用称为间接作用。

荷载：建筑中将直接施加在土木工程结构上的外力称为荷载。

恒载与总荷载的关系:承重结构的恒载约占总荷载的50%~70%。

可变荷载的类型：1使用荷载2车辆荷载3风载4血载。

基础：将上部结构荷载传递给地基、连接上部结构与地基的下部结构称为基础，地基是受结构传来荷载影响的土层或岩层

永久载荷（又称恒荷载）:指在使用期间永久在结构上，其值不随时间变化的载荷（恒载），包括：结构的自重。

可变载荷（又称活荷载）:指在使用期间施加在结构上的值随时间变化的载荷（活载），包括：使用活载（人、屋面积灰）、风荷载、雪荷载、车辆荷载。

偶然荷载:指在使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载，如撞击荷载 。

风载有三个“不一样”：1、不同地区不一样； 2 、不同地区每时每刻不一样；3 、不同高程不同部位不一样。

间接作用包括下列三种形式：1、约束变形作用，如温差作用；2、外加变形作用，如：地基的沉降；3、惯性作用，如地震作用。 结构失效现象表现为：1、破坏:是指结构或构件截面抵抗作用力的能力不足以承受作用效应的现象；2、失稳:是指结构或构件因长细比过大而在不大的作用力下突然发生作用力平面外的极大变形的现象；3、发生影响正常使用的变形；4、倾覆或滑移；5、结构所用材料丧失耐久性。

现代桥梁常见形式：梁桥、拱桥、钢架桥、悬索桥、斜拉桥。

建筑的基本构件：可分为板、梁、柱、墙、杆、拱、壳、索、膜等。

板：指平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件，通常水平放置，承受垂直于板面的荷载，以受弯矩为主。