同濟(jì)大學(xué)設(shè)計院筆試題

1、同濟(jì)院2010筆試題1、 在抗震設(shè)防區(qū)高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)把握哪些結(jié)構(gòu)設(shè)計概念？高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)注重概念設(shè)計，重視結(jié)構(gòu)的選型和平面、立面布置的規(guī)則性，加強(qiáng)構(gòu)造措施，擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)性能好且經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。在抗震設(shè)計時，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的整體抗震性能，使整體結(jié)構(gòu)具有必要的承載力、剛度和延性。2、 抗震設(shè)計理論和方法的發(fā)展經(jīng)歷哪些階段，并簡單闡述各階段的基本方法？a） 建筑抗震靜力理論階段。靜力理論是指估計地震作用時，不考慮地震和結(jié)構(gòu)的動力特性和結(jié)構(gòu)的動力性質(zhì)（變形和阻尼），假定結(jié)構(gòu)為剛性，地震水平作用于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量中心處，其大小相當(dāng)于結(jié)構(gòu)的重量乘以一個比例常數(shù)。b） 反應(yīng)譜理論階段。反應(yīng)譜是指將地震

2、作用在單質(zhì)點(diǎn)體系上，求得位移、速度或加速度等響應(yīng)的最大值與單質(zhì)點(diǎn)體系自振周期間的關(guān)系。c） 動力理論階段動力法把地震作為一個時間過程，選擇有代表性的地震加速度時程作為地震動輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計算得到每一時刻建筑物的地震反應(yīng)，從而完成抗震設(shè)計工作。d） 基于性態(tài)的抗震設(shè)計理論階段確定設(shè)防水準(zhǔn)，劃分結(jié)構(gòu)的性態(tài)水平，選擇合適的性態(tài)目標(biāo)，確定抗震設(shè)計的性態(tài)準(zhǔn)則，研究抗震性態(tài)的分析方法，研究基于性態(tài)的抗震設(shè)計方法，制定基于性態(tài)的抗震設(shè)計規(guī)范。它們構(gòu)成了基于性態(tài)的抗震設(shè)計理論的基本框架。3、 簡述液化地基處理的基本對策？處于飽和狀態(tài)的砂土或粉土，在重復(fù)或突變荷載作用下，孔隙水壓力上升，土粒間

3、有效應(yīng)力降低，在土中排水條件不暢的情況下，可能使土粒處于懸浮狀態(tài)，這時土體的抗剪強(qiáng)度喪失，這現(xiàn)象稱為砂土的液化。其液化的內(nèi)在條件為：土粒無粘性或低粘性，且結(jié)構(gòu)松散；土處于飽和狀態(tài)；土中排水條件差，超孔隙水壓力不易消散?？梢夯鼗奶幚?，其出發(fā)點(diǎn)是改變它的內(nèi)在條件，增加土體密實(shí)度和改善排水條件。常用的方法有以下幾種：1 強(qiáng)夯法：根據(jù)不同的土質(zhì)條件和夯擊能，可處理410m深度范圍，處理的寬度范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)的范圍，每邊超出基礎(chǔ)外緣寬度宜為基底下設(shè)計處理深度的1/22/3，且不宜小于3m；2 樁基或深基礎(chǔ)：采用樁基礎(chǔ)時，樁端伸入液化濃度以下穩(wěn)定土層中的長度，應(yīng)按計算確定，且對碎石土、礫、粗、中砂

4、、堅硬粘性土和密實(shí)粉土不應(yīng)少于0.5m，對其它非巖石土不宜少于1.5m；3 加密法：包括振沖法、砂石樁法等，應(yīng)處理至液化深度下界，采用振沖法和砂石樁法加固后，樁間土的標(biāo)貫擊數(shù)應(yīng)大于液化判別標(biāo)貫臨界擊數(shù)；處理的寬度范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)的范圍，每邊超出基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大寬度不應(yīng)小于可液化土層厚度的1/2且不小于基礎(chǔ)寬度的1/5，砂石樁法還不應(yīng)小于5m；4 換填法：用非液化土替換全部液化土層。液化地基土的處理范圍，在基礎(chǔ)外緣以外的處理寬度，應(yīng)超過基礎(chǔ)底面下處理深度的1/2且不小于基礎(chǔ)寬度的1/5.4、 分析鋼筋混凝土短柱、長柱、細(xì)長柱的受力破壞過程？a） 短柱：配有縱筋和箍筋的短柱，在軸心荷載作用下，整個

5、截面的應(yīng)變基本是均勻分布的。當(dāng)荷載較小時，混凝土和鋼筋都處于彈性階段，柱子壓縮變形的增加與荷載的增加成正比，縱筋與混凝土壓應(yīng)力的增加也與荷載的增加成正比。當(dāng)荷載較大時，由于混凝土塑性變形的發(fā)展，壓縮變形增加的速度快于荷載的增加速度；同時，在相同荷載增量下，鋼筋的壓應(yīng)力比混凝土的壓應(yīng)力增加得快。隨著荷載的繼續(xù)增加，柱中開始出現(xiàn)細(xì)微裂縫，在臨近破壞荷載時，柱四周出現(xiàn)明顯的縱向裂縫，箍筋間的縱筋發(fā)生屈服，向外凸出，混凝土被壓碎，柱子即告破壞。b） 長柱：由于各種偶然因素造成的初始偏心距的影響是不可忽視的。加載后，初始偏心距導(dǎo)致產(chǎn)生附加彎矩和相應(yīng)的側(cè)向撓度，而側(cè)向撓度又增加了荷載的偏心距；隨著荷載的增

6、加，附加彎矩和側(cè)向撓度將不斷增大。這樣相互影響的結(jié)果，使長柱在軸力和彎矩的共同作用下發(fā)生破壞。破壞時，首先在凹側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫，隨后混凝土被壓碎，縱筋被壓屈向外凸出；凸側(cè)混凝土出現(xiàn)垂直于縱軸方向的橫向裂縫，側(cè)向撓度急劇增大，柱子破壞。c） 細(xì)長柱：失穩(wěn)破壞5、 試畫結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖形狀（M、N、Q），并根據(jù)構(gòu)件受力的狀況需進(jìn)行哪些強(qiáng)度驗(yàn)算。6、 試畫結(jié)構(gòu)布置，并簡單說明各構(gòu)件的作用。（1） 鋼結(jié)構(gòu)屋蓋，直徑80m。（2） 某展覽中心鋼結(jié)構(gòu)屋面。7、 結(jié)構(gòu)分析計算時采用的分析計算軟件一般應(yīng)遵循哪些基本原則。你所熟悉的用于結(jié)構(gòu)設(shè)計的軟件哪些？1)選用合理的計算程序，即對軟件的功能有切實(shí)的了解，計算模型的

7、選取必須符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作情況。2)計算軟件的技術(shù)條件應(yīng)符合國家規(guī)范的要求，即應(yīng)選取合法有效的結(jié)構(gòu)計算軟件。3)對所采用的計算結(jié)果應(yīng)先判別，并在確認(rèn)合理有效后方可在設(shè)計中采用。4)對復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)采用多模型分析，避免單一計算模型帶來的模型化差錯。PKPM、盈建科8、 某擋土墻的墻壁光滑（=0），墻高7.0m，墻厚兩層填土，試求作用在上的總主動土壓力Ea、水壓力Ew，及其作用點(diǎn)。解：1）將均布荷載等效成虛構(gòu)的填土高度為h=q1=10016.5=6.06m第一層：Ka1=tan(45°-32°/2)2=0.307A點(diǎn)主動土壓力為Pa1=1*h*Ka1=16.5*6.06*0.307

8、=30.7B點(diǎn)主動土壓力為Pa2=1*h+h1*Ka1=16.5*(6.06+3.5)*0.307=48.4第二層：Ka2=tan(45°-30°/2)2=0.3332=,=-w=19.25-10=9.25B點(diǎn)主動土壓力為Pa3=1*h+h1*Ka2=16.5*9.56*0.333=52.6C點(diǎn)主動土壓力為:Pa4=1*h+h1+2*h2*Ka2=16.5*9.56+9.25*3.5*0.333=63.4Ea=12*30.7+48.4*3.5+12*52.6+63.4*3.5=341.4作用點(diǎn)離A點(diǎn)距離為30.7*3.5*3.52+12*17.7*3.5*3.5*23+52

9、.6*3.5*3.5+3.52+12*10.8*3.5*3.5+2*3.5330.7*3.5+12*17.7*3.5+52.6*3.5+12*10.8*3.5=3.916m2)水壓力第二層：B點(diǎn)位0C點(diǎn)為Pw=w*h2=10*3.5=35Ew=12*w*h2*h2=0.5*10*3.5*3.5=61.25作用點(diǎn)離C點(diǎn)的距離為3.5/3=1.17m同濟(jì)院2013筆試題1、基礎(chǔ)選型、適用范圍a) 天然地基上淺基礎(chǔ)（獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、十字交叉基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)）當(dāng)建筑場地土質(zhì)均勻、堅實(shí)，性質(zhì)良好，地基承載力特征值fak>120KPa時，對于一般建筑，可將基礎(chǔ)直接做在淺層天然土層上。b)

10、 人工地基建筑地基土層軟弱，壓縮性高，強(qiáng)度低，無法承受上部結(jié)構(gòu)荷載時，需經(jīng)過人工加固處理后作為地基。c) 樁基礎(chǔ)當(dāng)建筑地基上部土層軟弱、深層土質(zhì)堅實(shí)，可采用樁基礎(chǔ)。適用范圍：天然地基土質(zhì)軟弱、高層建筑、重型設(shè)備d) 深基礎(chǔ)（沉井、箱樁基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻等沉井基礎(chǔ)）若上部結(jié)構(gòu)荷載很大，一般淺基礎(chǔ)無法承受，或相鄰建筑不允許開挖基槽施工以及有特殊用途與要求時，可采用深基礎(chǔ)。2、三水準(zhǔn)、兩階段三水準(zhǔn)：小震不壞，中震可修、大震不倒1）當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，一般不受損失或者不需要修理可繼續(xù)使用；2）當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般修理或者不需要修理仍然可以

11、繼續(xù)使用；3）當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)計的罕遇地震影響時，不至于倒塌或者發(fā)生危危及生命的嚴(yán)重破壞。兩階段：第一階段為結(jié)構(gòu)設(shè)計計算階段：主要任務(wù)是承載能力計算和一系列基本抗震構(gòu)造措施設(shè)計。確定結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置，用小震作用計算結(jié)構(gòu)彈性位移和構(gòu)件的內(nèi)力，并用極限狀態(tài)法設(shè)計各構(gòu)件（譬如確定配筋或者確定型鋼類型），同時進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震變形驗(yàn)算，按照延性和耗能要求，采用相應(yīng)的構(gòu)造措施。這樣就基本可以做到保證前面所說的“三水準(zhǔn)”中的前兩個水準(zhǔn)：小震不壞，中震可修。第二階段為驗(yàn)算階段：主要對抗震有特殊要求或者對地震特別敏感、存在大震作用時容易發(fā)生災(zāi)害的薄弱部位進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算，要求其值在避免結(jié)構(gòu)發(fā)生倒

12、塌的范圍內(nèi)。如果層間位移超過允許值，認(rèn)為結(jié)構(gòu)可能發(fā)生嚴(yán)重破壞或者倒塌，則需要對薄弱部位采取必要的措施，直到滿足要求為止。通過計算和構(gòu)造措施，通過彈性階段的設(shè)計計算和塑性階段的驗(yàn)算，實(shí)現(xiàn)“小震不壞，中震可修、大震不倒”的抗震要求。3、 連續(xù)梁多跨、M最大的布置1） 求某跨跨內(nèi)最大正彎矩時，應(yīng)在本跨布置活荷載，然后隔跨布置。2） 求某跨跨內(nèi)最大負(fù)彎矩時，本跨不布置活荷載，而在其左右領(lǐng)跨布置，然后隔跨布置。3） 求某支座絕對值最大的負(fù)彎矩時，或支座左右截面最大剪力時，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置。4、 薄弱層、軟弱層、加強(qiáng)層、轉(zhuǎn)換層、被動土壓力被動土壓力：擋土墻在外力作用下向后移動或轉(zhuǎn)

13、動，擠壓填土，使土體向后位移，當(dāng)擋土墻向后達(dá)到一定位移時（一般為墻高的0.1%0.5%），墻后土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)，此時作用在墻背上的土壓力叫被動土壓力。轉(zhuǎn)換層：不同功能的結(jié)構(gòu)樓層需要不同的空間劃分，因而上下層之間就需要結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置軸線的改變，這就需要在上下層之間設(shè)置一種結(jié)構(gòu)樓層，已完成結(jié)構(gòu)布置密集、墻柱較多的上層向結(jié)構(gòu)布置較稀疏、墻體較少的下層轉(zhuǎn)換，這種結(jié)構(gòu)層就稱為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。剪力滯后：在水平力作用下，框圖結(jié)構(gòu)中除腹板框架抵抗傾覆力矩外，翼緣框架主要通過承受軸力抵抗傾覆力矩，同時梁柱都有在翼緣框架平面內(nèi)的彎矩和剪力。由于翼緣框架中橫梁的彎曲和剪切變形，使翼緣框架中各柱軸力向中心逐漸遞減

14、，這種現(xiàn)象就稱為剪力滯后。加強(qiáng)層：設(shè)置連接內(nèi)筒與外圍結(jié)構(gòu)的水平外伸臂（梁或桁架）結(jié)構(gòu)的樓層，必要時還可沿該樓層外圍結(jié)構(gòu)周邊設(shè)置帶狀水平梁或桁架。當(dāng)框架核心筒、筒中筒結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不能滿足要求時，可利用建筑避難層、設(shè)備層空間，設(shè)置適宜剛度的水平伸臂構(gòu)件，形成帶加強(qiáng)層的高層建筑結(jié)構(gòu)。必要時，加強(qiáng)層也可同時設(shè)置周邊水平環(huán)帶構(gòu)件。水平伸臂構(gòu)件、周邊環(huán)帶構(gòu)件可采用斜腹桿桁架、實(shí)體梁、箱形梁、空腹桁架等形式。5、 36mx36m屋蓋平面布置6、 砌體圈梁、構(gòu)造柱的作用構(gòu)造柱：為提高多層建筑砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能,規(guī)范要求應(yīng)在房屋的砌體內(nèi)適宜部位設(shè)置鋼筋混凝土柱并與圈梁連接,共同加強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性。這種鋼筋混凝

15、土柱通常就被稱為構(gòu)造柱。構(gòu)造柱,主要不是承擔(dān)豎向荷載的，而是抗擊剪力,抗震等橫向荷載的.在砌體結(jié)構(gòu)中其主要作用一是和圈梁一起作用形成整體性，增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能，是一項(xiàng)抗震構(gòu)造措施；二是減少、控制墻體的裂縫產(chǎn)生，另外還能增強(qiáng)砌體的強(qiáng)度。圈梁：砌體結(jié)構(gòu)房屋中，在砌體內(nèi)沿水平方向設(shè)置封閉的鋼筋砼梁， 以提高房屋空間剛度、增加建筑物的整體性、提高磚石砌體的抗剪、抗拉強(qiáng)度，防止由于地基不均勻沉降、地震或其他較大振動荷載對房屋的破壞。在房屋的基礎(chǔ)上部的連續(xù)的鋼筋混凝土梁叫基礎(chǔ)圈梁，也叫地圈梁（DQL)；而在墻體上部，緊挨樓板的鋼筋混凝土梁叫上圈梁。因?yàn)槿α菏沁B續(xù)圍合的梁所以叫做圈梁。其目的是為了增強(qiáng)建筑的整體剛度及墻身的穩(wěn)定性。圈梁可以減