结构设计基本知识清单

zhengmai0101

引言
结构设计（Mechanical Design）：根据已确定的原理方案，完成具体的整机产品结构图，将抽象的原理方案具体转化为一个个构件或零部件，以体现其所要求的外观和功用。具体内容是确认每个构件的材料、形状、尺寸、公差、表面处理等的同时，还需要考虑其加工工艺、强度、精度以及与其他零件间的相互配合关系等问题。

1、结构设计主要职责：
负责产品结构方案的设计和功能的实现
负责监控模具供应商的工作，并对模具进行审核、验收
负责结构模组的规划和选择
负责整机测试中关于结构部分的测试
负责有关结构部分的生产维护工作
负责给其他部门提供结构方面的技术支持

2、结构的功能要求：1. 安全性；2. 适用性；3. 耐久性；4. 经济性。

3、结构的可靠性（reliability）：在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。
规定的时间———设计使用年限（注意与设计基准期的区别）
规定的条件———正常设计、正常施工、正常使用和维护，不考虑人为错误或失误的情形。

4、结构的可靠度：可靠度：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。Ps
规定时间——设计使用年限
规定条件——指正常设计、正常施工、正常使用条件，不考虑人为的过失

5、可靠概率：Ps   失效概率：Pf   关系： Ps＋Pf＝1
通常采用失效概率Pf以及其对应的可靠度指标β来表示结构的可靠性。

6、荷载的分类：在实际工程中，结构常见的作用多为直接作用，即通常说的荷载。所以本书介绍的内容以直接作用为主。按照不同的分类方法可将荷载进行不同的分类。
按其随时间的变异性可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。
按荷载的作用范围可分为集中荷载和分布荷载。
体荷载是指分布在物体的体积内的荷载，单位是N/mm3或kN/m3，常用γ表示。
面荷载是指分布在物体表面的荷载，单位是N/mm2或kN/m2，常用p表示。
线荷载是指将面荷载、体荷载简化成连续分布在一段长度上的荷载，单位是N/mm或kN/m，常用q表示。

7、混凝土强度的基本代表值有哪些？混凝土立方体强度是如何确定的?
答：立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗拉强度。立方体抗压强度：边长为150mm的立方体标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95％以上的潮湿空气中养护28d，依照标准制作方法和试验方式测得的抗压强度值。

8、公路桥涵结构上作用的类型分为：
永久作用（恒载）：在设计使用期内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。
可变作用：在设计使用期内，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。
偶然作用：在设计使用期内，不一定出现，但一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。

9、预应力损失的原因有：（1）预应力钢筋与管道壁间摩擦引起的应力损失 （2）锚具变形，钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失（3）钢筋与台座间的温差引起的应力损失
（4）混凝土弹性压缩引起的应力损失（5）钢筋松弛(徐舒)引起的应力损失（6）混凝土的收缩和徐变引起的应力损失

10、预应力混凝土受弯构件的破坏过程包括哪几个阶段以及各阶段若干不同的受力过程。
答：答：施工阶段：（1）预加应力阶段，此阶段是指从预加应力开始，至预加应力结束(即传力锚固)为止。（2）运输安装；使用阶段：此阶段是指桥梁建成通车后的整个使用阶段。分为如下几个受力状态（根据构件受力后可能出现的特征状态）：消压、开裂、带裂缝工作；
破坏阶段：预应力混凝土受弯构件在破坏时预加应力损失殆尽，故其应力状态和普通钢筋混凝土构件相类似，其计算方法也基本相同。
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