建筑结构试题及答案(编辑修改稿)

建筑结构试题及答案(编辑修改稿)内容摘要：

条： ☆☆☆☆☆考点 8：风荷载； 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算： 1．当计算主要承重结构时，按下面公式： 式中 风荷载标准值， kn/m2； 高度 z处的风振系数； 风荷载体型系数； 风压高度变化系数； 基本风压， kn/m2。 2．当计算维护结构时，按下面公式计算： 式中 高度 z处的阵风系数。 风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取 、 0。 基本风压 一般按当地空旷平坦地面上 10m高度处 10min平均的风速观测数据，经概率统计得出 50 年一遇最大值确定的风速，再考虑相应的空气密度，计算确定的风压。 其取值可查荷载规范中的“全国基本风压分布图”。 由该图可知，我国各地的基本风压值为 ～。 风压高度变化系数 应根据地面粗糙度类别和离地面或海平面高度查荷载规范表。 地面粗糙度可分为 a、 b、 c、 d四类： a类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； b类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； c类指有密集建筑群的城市市区； d类指有密集建筑群且房 屋较高的城市市区。 由规范表 ，同一高度处， a类地区的风力最大 (即 值大 )， d类地区的风力最小 ( 值小 )；同一地区，离地面或海平面高度越大，风力也越大 ( 值大 )。 风荷载体型系数 取值可查荷载规范表。 例如下图所示封闭式双坡屋面， 为正表示压力，为负表示吸力。 迎风墙面和屋面为风压力，背风面为风吸力。 屋面迎风面的 值与屋面坡度大小有关。 系数 、 取值可参见荷载规范，这里不赘述。 第 3题 试题答案： d 相关法条： ☆☆考点 45：杆系结构在荷载作用下的变形形式； 这里我 们主要了解杆系结构在荷载作用下的弯曲变形。 1．基本规律 构件的弯矩 (m)与曲率 的关系为： 由下图可看出： 在 m值大的区段，曲率半径 (r)小，变形曲线的曲率大； 在 m值小的区段，曲率半径大，变形曲线的曲率小； 在 m=0的区段，曲率半径为无穷大，变形曲线为直线。 因此，根据弯矩图可直接绘出弯曲变形示意图。 在识别杆系结构的变形形式时，应了解下列特点： （ 1）在弯矩元突变的情况下，弯曲变形曲线为一连续曲线。 在正弯矩区段，变形曲线为凹形；在负弯矩区段，变形曲线为凸形 (下图 a)。 截面外鼓一侧受拉 ，内凹一侧受压； （ 2）固定端支承处，不产生任何位移，变形曲线的切线与固定端面相垂直 (上图 b)； （ 3）不动铰支承点处，竖向和水平位移均等于零。 连续构件的不动铰支承点处，两侧变形曲线的切线斜率不变。 滚动支承点处，沿滚动方向可以有微小位移 (上图 c)； （ 4）铰结点处，与该结点连接的杆件的夹角可以变化，变形曲线为直线。 该铰结点可能有位移，也可能等于零 (上图 d)； （ 5）刚结点处，与该结点连接的杆件可以转动，但其夹角不变。 该结点可能有位移，也可能等于零 (上图 e)； （ 6）反弯点处，是变形曲线上的拐点， 弯矩等于零，但有位移 (上图 f)； （ 7）绘弯曲变形示意图时，一般不考虑轴向变形，因而可认为杆件在轴向的长度不变。 2．结构弯曲变形示意思图图例 第 4题 试题答案： c 相关法条： ☆☆☆☆☆考点 14：混凝土概述； 混凝土结构是以混凝土为主制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。 应用最为广泛的是钢筋混凝土结构，它是由钢筋和混凝土两种力学性能大不相同的材料自然结合在一起而共同工作的，发挥各自的优势。 混凝土是一种人工石材，其抗压强度很高，而抗拉强度却很低；钢筋为细长条形钢材 ，其抗拉、压强度均高。 钢筋混凝土结构中，主要利用混凝土承担压应力；钢筋则主要用来承受拉力，有时也可配在受压区，帮助混凝土受压，以减小构件截面尺寸，改善构件的变形性能。 钢筋与混凝土之所以能有效地结合在一起而共同工作，主要依赖于以下三个条件： 1．钢筋与混凝土接触面上存在着黏结力，当混凝土结硬后，能与钢筋牢固地黏结在一起，相互传递应力。 黏结力是保证两者共同工作的前提。 2．钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数很接近，钢材为 105，混凝土为 105～ 105，因此，当温度变化时， 两者间不会产生过大的相对变形。 使黏结力遭到破坏。 3．混凝土包裹住钢筋，防锈、防火、防失稳。 第 5题 试题答案： b 相关法条： ☆☆☆☆考点 18：钢筋的强度标准值、设计值及常用钢筋； 结构设计中，要用到钢筋的强度标准值和强度设计值。 前者取具有一定保证率的平均偏小值，而后者是在前者基础上除以大于 1的材料分项系数后之更小值。 《规范》规定，钢筋的强度标准值应具有不小于 95%的保证率。 ptk 热轧钢筋属于有明显流幅的钢筋 (软钢 )，其强度标准值 (记以 )的确定以屈服强度为依据。 热处理钢筋、消除应 力钢丝及钢绞线属于没有明显流幅的钢筋 (硬钢 )，其强项准值 (记以 )的确定以极限抗拉强度为依据；由于没有明显的屈服点，其强度设计值的确定，则以“条件屈服强度” (指残余应变为 %时所对应的应力，记以 ，取极限抗拉强度的 )为依据。 软钢的抗拉强度设计值记以 ，抗压强度设计值记以 ；硬钢的抗拉强度设计值记以 ，抗压强度设计值记以 (下标中的 p 表示预应力，因为硬钢主要用作预应力钢筋 )。 钢筋的强度标准值和设计值见下表 a～下表 d。 注：在钢筋混凝土结构中，轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于 300n/mm2 时，仍应按 300n/mm2取用。 《规范》规定，普通钢筋 (指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋 )宜采用 hrb400级和 hrb335级钢筋，也可采用 hpb235级和 rrb400级钢筋；预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 第 13题 试题答案： c 相关法条： ☆☆☆☆考点 33：受弯构件的构造要求； 1．截面形状 常用梁、板截面形状如下图所示： 2．梁截面尺寸 矩形截面梁的截面高宽比 h/b 一般取 2～ ； t 形截面梁的 h/b 一 般取 ～ 4(此处 b 为梁肋宽 )。 梁宽 b一般取 100， 120， 150， 200， 250， 300mm等。 梁截面的高度采用 h=250、 300、 350„„ 750、 800、 900、 1000mm等。 800mm以上以 100mm为模数。 3．混凝土保护层厚度 为了保护钢筋不锈蚀，保证钢筋与混凝土之间具有足够的黏结力，从纵向钢筋表面到构件表面必须有一定的厚度，称为混凝土保护层厚度。 《规范》规定，纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径，且应符合下表的规定。 注：基础的保护层厚度不应 小于 40mm；当无垫层时不应小于 70mm。 4．梁中箍筋构造要求 梁中箍筋数量除应满足计算要求外，其直径和间距和箍筋沿梁长度方向的布置尚应满足如下构造要求。 （ 1）箍筋直径． 对截面高度 h＞ 800mm的梁，其箍筋直径不宜小于 8mm；对截面高度 h≤ 800mm的梁，其箍筋直径不宜小于 6mm。 梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径尚不应小于纵向受压钢筋最大直径的。 （ 2）箍筋间距 梁中箍筋的间距应符合下列规定： t ①梁中箍筋的最大间距宜符合下表的规定，当。 (即计算配箍 )时，箍筋的配筋 率 尚不应小于 (此为最小配箍率 )； ②当梁中配有按计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋应做成封闭式；此时，箍筋的间距不应大于 15d(d为纵向受压钢筋的最小直径 )，同时不应大于 400mm；当一层内的纵向受压钢筋多于 5根且直径大于 18mm 时，箍筋间距不应大于 10d；当梁的宽度大于 400mm 且一层内的纵向受压钢筋多于 3根时，或当梁的宽度不大于 400mm但一层内的纵向受压钢筋多于 4根时，应设置复合箍筋。 （ 3）箍筋布置 按计算不需要箍筋的梁，当截面高度 h＞ 300mm 时，应沿梁全长设置箍筋；当截面高度h=150～ 300mm时，可仅在构件端部各四分之一跨度范围内设置箍筋；但当在构件中部二分之一跨度范围内有集中荷载作用时，则应沿梁全长设置箍筋；当截面高度 h＜ 150mm 时，可不设箍筋。 5．钢筋数量的表达方法 工程图中，构件截面内所配置钢筋的数量、级别，采用约定的符号和数字来表示，现举例加以说明。 板内纵向钢筋的数量表示为 8＠ 150，其含义为：钢筋直径 8mm，间距 150mm，钢筋级别为 hpb235 级；而 10＠ 120 的含义为：钢筋直径 10mm，间距 120mm，钢筋级别为 hrb335级。 梁内纵向钢筋的数量表示为 4 25，其含义为： 4 根直径为 25mm的 hrb400 级钢筋。 梁内箍筋数量表示为 4肢 10＠ 200，其中“ 4”代表箍筋的肢数， 10＠ 200含义同前。 第 14题 试题答案： c 相关法条： ☆☆☆考点 28：正截面受弯承载力计算思路； 受弯构件的截面形式有矩形截面、 t 形截面和工字形截面等。 当仅在截面受拉区配置纵向受拉钢筋时称为单筋截面；如果同时在截面的受拉和受压区配置纵向受拉和受压钢筋，则称为双筋截面。 受弯构件正截面受弯承载力基本计算公式的建立，以适筋梁的破坏形态为依据，同时用公式的两个适用条件来保 证不发生超筋梁和少筋梁的破坏。 由上述正截面受弯破坏形态可知，超筋梁和适筋梁的界限破坏 (也称平衡破坏 )是受拉钢筋屈服的同时，受压边缘混凝土达到极限压应变被压碎。 据此可建立计算公式的上限，用适筋梁的最大配筋率 表示。 当满足 ≤ 时，可避免发生超筋梁的破坏。 少筋梁和适筋梁的界限破坏对应着适筋梁的最小配筋率 ，当满足 ≥ 时，可避免发生少筋梁的破坏。 受弯构件正截面受弯承载力的计算过程略。 但应了解影响受弯构件正截面受弯承载力 (即极限弯矩，记以 mu)和截面延性的因素。 材料 (包括混凝土和钢筋 )的强度等级越高， mu越大；受拉钢筋的配筋率 越大， mu也越大；增配纵向受压钢筋 (即采用双筋截面 )，也可提高正截面受弯承载力，但不经济。 适筋梁的截面延性用受拉钢筋屈服至受压区混凝土被压碎的过程长短来反映，此过程越长，则延性越好。 受拉钢筋的配筋率 越大，则截面延性越差；但配置受压钢筋可以改善构件的截面延性。 受弯构件正截面受弯承载力计算公式中，含有梁截面有效高度 的平方，其余变量均为一次方，因此，增大梁截面的高度，对提高其正截面受弯承载力最有效。 钢筋混凝土受弯构件中，主要由受压区混凝土起抗压作用，受压混凝土的压力与受拉钢 筋的拉力形成力偶，来抵抗外荷载产生的弯矩。 因此，对截面面积及高度均相同的矩形、 t形、圆形、倒 t形截面，当弯矩值一定时，配筋最省的截面是 t形截面，因为其翼缘宽度最大，且位于截面受压区，所形成的内力偶的力臂最大，则相应需要的拉力值最小。 第 15题 试题答案： c 相关法条： ☆☆☆☆☆考点 32：受弯构件的裂缝宽度和挠度验算； 1．裂缝宽度验算 如前所述，钢筋混凝土构件一般是带裂缝工作的，属于 ***裂缝控制等级，应使得按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度 ，不超过最大裂缝宽度限值 ，即应满足 ≤ 当裂缝宽度验算不满足要求时，应设法减小裂缝宽度，可采取的措施有：选用细直径钢筋，采用变形钢筋，增大钢筋截面面积，提高材料强度等级等。 但需注意，增大构件截面尺寸不一定能减小裂缝宽度。 2．挠度验算 受弯构件的挠度按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的刚度 b进行计算，所求得的挠度 计算值不应超过规定的限值 ，即应满足 ≤ 当挠度验算不满足要求时，应设法增大刚度 b，以减小挠度。 增大构件截面高度是减小挠度的最有效措施。 另外，配置受压钢筋能抑制混凝土发生徐变，从而减小梁的挠度。 第 16题 试题答案： b 相关法条： ☆☆☆☆☆考点 32：受弯构件的裂缝宽度和挠度验算； 1．裂缝宽度验算 如前所述，钢筋混凝土构件一般是带裂缝工作的，属于 ***裂缝控制等级，应使得按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度 ，不超过最大裂缝宽度限值 ，即应满足 ≤ 当裂缝宽度验算不满足要求时，应设法减小裂缝宽度，可采取的措施有：选用细直径钢筋，采用变形钢筋，增大钢筋截面面积，提高材料强度等级等。 但需注意，增大构件截面尺寸不一定能减小裂缝宽度。 2．挠度验算 受弯构件的挠度按荷 载效应的标准组合并考虑长期作用影响的刚度 b进行计算，所求得的挠度 计算值不应超过规定的限值 ，即应满足 ≤ 当挠度验算不满足要求时，应设法增大刚度 b，以减小挠度。 增大构件截面高度是减小挠度的最有效措施。 另外，配置受压钢筋能抑制混凝土发生徐变，从而减小梁的挠度。