建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計概念應(yīng)用問題集

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計概念應(yīng)用問題集姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、單選題1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，哪一項不屬于基本假定？（）

a)撓曲線理論

b)厚板假定

c)位移系數(shù)法

d)厚梁假定

2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受拉區(qū)與受壓區(qū)的分界線是什么？（）

a)斜截面開裂

b)破壞裂縫

c)臨界裂縫

d)主裂縫

3.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，影響抗裂功能的主要因素有哪些？（）

a)材料功能、設(shè)計計算、施工質(zhì)量、環(huán)境因素

b)設(shè)計計算、施工質(zhì)量、材料功能、環(huán)境因素

c)材料功能、環(huán)境因素、施工質(zhì)量、設(shè)計計算

d)設(shè)計計算、施工質(zhì)量、環(huán)境因素、材料功能

4.礦物摻合料在混凝土中的應(yīng)用效果如何？（）

a)增強強度

b)改善工作功能

c)延緩收縮

d)a、b、c都是

5.混凝土梁的截面設(shè)計應(yīng)遵循什么原則？（）

a)力矩平衡、撓度控制、截面配筋率控制

b)力矩平衡、撓度控制、截面尺寸控制

c)撓度控制、力矩平衡、截面配筋率控制

d)力矩平衡、截面尺寸控制、撓度控制

6.柱的縱向受拉破壞是什么？（）

a)脆性破壞

b)拉斷破壞

c)破壞裂縫

d)壓碎破壞

7.梁柱節(jié)點在建筑結(jié)構(gòu)中的作用是什么？（）

a)增強柱的抗壓能力

b)連接梁和柱

c)減小節(jié)點變形

d)提高結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性

8.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，如何處理抗震等級與結(jié)構(gòu)形式的關(guān)系？（）

a)保證結(jié)構(gòu)抗震等級與形式相符

b)遵循抗震規(guī)范的要求

c)按照實際需要調(diào)整抗震等級

d)以抗震規(guī)范為主的

答案及解題思路：

1.答案：c

解題思路：撓曲線理論、厚板假定、厚梁假定均為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基本假定，而位移系數(shù)法不屬于基本假定。

2.答案：d

解題思路：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，主裂縫是受拉區(qū)和受壓區(qū)的分界線。

3.答案：a

解題思路：材料功能、設(shè)計計算、施工質(zhì)量、環(huán)境因素都是影響混凝土結(jié)構(gòu)抗裂功能的主要因素。

4.答案：d

解題思路：礦物摻合料在混凝土中可以增強強度、改善工作功能和延緩收縮。

5.答案：a

解題思路：混凝土梁的截面設(shè)計應(yīng)遵循力矩平衡、撓度控制和截面配筋率控制原則。

6.答案：b

解題思路：柱的縱向受拉破壞屬于拉斷破壞。

7.答案：b

解題思路：梁柱節(jié)點在建筑結(jié)構(gòu)中的主要作用是連接梁和柱。

8.答案：d

解題思路：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，抗震等級與結(jié)構(gòu)形式應(yīng)以抗震規(guī)范為主。二、多選題1.結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮的荷載有哪些？（）

a)永久荷載

b)可變荷載

c)感應(yīng)荷載

d)附加荷載

2.硅膠材料的性質(zhì)包括哪些？（）

a)不耐高溫

b)線膨脹系數(shù)大

c)密度小

d)吸水率低

3.混凝土裂縫的成因有哪些？（）

a)溫度變化

b)化學(xué)反應(yīng)

c)拉伸作用

d)擠壓作用

4.結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法包括哪些？（）

a)實際應(yīng)力法

b)設(shè)計規(guī)范法

c)約化方法

d)理論計算法

5.礦物摻合料對混凝土的力學(xué)功能有哪些影響？（）

a)提高強度

b)改善耐久性

c)提高抗裂性

d)提高耐腐蝕性

6.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受彎構(gòu)件包括哪些？（）

a)梁構(gòu)件

b)柱構(gòu)件

c)板構(gòu)件

d)砌體構(gòu)件

7.結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)遵循的原則有哪些？（）

a)安全性

b)穩(wěn)定性

c)經(jīng)濟(jì)性

d)適用性

8.結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的抗震設(shè)計方法有哪些？（）

a)荷載調(diào)整法

b)位移調(diào)整法

c)頻率調(diào)整法

d)桿件配筋率調(diào)整法

答案及解題思路：

1.答案：a,b,c,d

解題思路：結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要全面考慮所有可能作用的荷載，包括永久荷載（如自重）、可變荷載（如活荷載）、感應(yīng)荷載（如地震作用）和附加荷載（如施工荷載）。

2.答案：a,d

解題思路：硅膠材料通常不耐高溫，具有較大的線膨脹系數(shù)，密度較小，但吸水率通常較低，因此選項a和d是正確的。

3.答案：a,b,c

解題思路：混凝土裂縫的成因包括溫度變化引起的膨脹和收縮（a），化學(xué)反應(yīng)如堿骨料反應(yīng)（b），以及拉伸作用（c）。擠壓作用（d）通常不會導(dǎo)致裂縫。

4.答案：a,b,c,d

解題思路：結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法可以是實際應(yīng)力法、設(shè)計規(guī)范法、約化方法和理論計算法，這些都是為了保證結(jié)構(gòu)的安全性和適用性。

5.答案：a,b,c,d

解題思路：礦物摻合料可以提升混凝土的強度（a），改善其耐久性（b），提高抗裂性（c），以及耐腐蝕性（d）。

6.答案：a,c

解題思路：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受彎構(gòu)件主要是梁構(gòu)件（a）和板構(gòu)件（c），柱構(gòu)件（b）主要用于軸心受壓或軸心受拉，而砌體構(gòu)件（d）不屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

7.答案：a,b,c,d

解題思路：結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和適用性原則，以保證結(jié)構(gòu)在整個生命周期內(nèi)都能滿足設(shè)計要求。

8.答案：a,b,c,d

解題思路：抗震設(shè)計方法包括荷載調(diào)整法、位移調(diào)整法、頻率調(diào)整法和桿件配筋率調(diào)整法，這些都是為了提高結(jié)構(gòu)的抗震功能。三、判斷題1.混凝土的收縮是由于水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱應(yīng)力導(dǎo)致的。（×）

解題思路：混凝土的收縮主要由于水化反應(yīng)消耗水分和溫度變化引起，而非直接由水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱應(yīng)力導(dǎo)致。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計中，柱的計算長度取決于柱的高寬比。（√）

解題思路：在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，柱的計算長度通常與柱的高寬比相關(guān)，高寬比越大，柱的計算長度越長。

3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)剛度與抗裂性成反比關(guān)系。（×）

解題思路：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)剛度和抗裂性通常成正比關(guān)系，剛度越大，抗裂功能越好。

4.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在長期荷載作用下會產(chǎn)生較大的殘余變形。（√）

解題思路：長期荷載作用會導(dǎo)致材料發(fā)生不可逆的變形，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也不例外，會產(chǎn)生較大的殘余變形。

5.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，結(jié)構(gòu)的可靠性高于經(jīng)濟(jì)性。（√）

解題思路：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可靠性是首要考慮因素，保證結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性，經(jīng)濟(jì)性則在保證結(jié)構(gòu)功能的基礎(chǔ)上予以考慮。

6.混凝土抗?jié)B性越好，其抗裂功能越差。（×）

解題思路：混凝土的抗?jié)B性和抗裂功能通常呈正相關(guān)，抗?jié)B性好的混凝土在抗裂功能上也相對較好。

7.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，抗震設(shè)計比非抗震設(shè)計更加重要。（√）

解題思路：在地震多發(fā)地區(qū)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須考慮抗震功能，保證結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時能保持穩(wěn)定性，因此抗震設(shè)計比非抗震設(shè)計更為重要。

8.柱子的配筋率與結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性無關(guān)。（×）

解題思路：柱子的配筋率直接影響結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，配筋率越高，柱子的承載能力和整體穩(wěn)定性越好。四、填空題1.在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，影響構(gòu)件受力功能的主要因素有材料功能、（受力狀態(tài)）和截面幾何形狀等。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本假定為連續(xù)體假定、幾何不變假定、（荷載作用下的變形連續(xù)性）和材料功能假定等。

3.結(jié)構(gòu)設(shè)計中的荷載主要包括（可變荷載）和永久荷載等。

4.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循的基本原則有安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和（美觀性）。

5.結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的抗震設(shè)計方法有荷載調(diào)整法、（地震反應(yīng)譜法）和桿件配筋率調(diào)整法等。

答案及解題思路：

答案：

1.受力狀態(tài)

2.荷載作用下的變形連續(xù)性

3.可變荷載

4.美觀性

5.地震反應(yīng)譜法

解題思路內(nèi)容：

1.對于第一個填空題，構(gòu)件受力功能不僅取決于材料本身的功能，還與構(gòu)件在受力過程中的狀態(tài)有關(guān)，因此正確答案為“受力狀態(tài)”。

2.第二個填空題涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本假定，其中一個重要假定是荷載作用下結(jié)構(gòu)的變形連續(xù)性，即結(jié)構(gòu)在受力時各部分保持連續(xù)變形，因此答案為“荷載作用下的變形連續(xù)性”。

3.第三個填空題關(guān)注的是荷載的類型，可變荷載指的是隨時間變化的荷載，如風(fēng)荷載、雪荷載等，而永久荷載則是指長期不變的荷載，如自重、固定設(shè)備等，因此答案為“可變荷載”。

4.第四個填空題要求填入的是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循的原則之一，除了安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性外，美觀性也是現(xiàn)代建筑設(shè)計的一個重要考量因素，因此答案為“美觀性”。

5.第五個填空題針對抗震設(shè)計方法，地震反應(yīng)譜法是一種常用的抗震設(shè)計方法，它基于地震波的統(tǒng)計特性來分析結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，因此答案為“地震反應(yīng)譜法”。五、名詞解釋題1.建筑結(jié)構(gòu)

答：建筑結(jié)構(gòu)是指構(gòu)成建筑物的各個部分，包括承重構(gòu)件、支撐構(gòu)件、圍護(hù)構(gòu)件等，它們共同構(gòu)成了建筑物的整體穩(wěn)定性和安全性。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工是保證建筑物功能、安全和耐久性的關(guān)鍵。

2.荷載

答：荷載是指作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的各種力的總和，包括永久荷載（如自重、設(shè)備自重等）和可變荷載（如活荷載、雪荷載等）。荷載的大小、分布和作用方式對建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形有直接影響。

3.受力狀態(tài)

答：受力狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在荷載作用下的內(nèi)部應(yīng)力分布和變形情況。根據(jù)受力狀態(tài)的不同，結(jié)構(gòu)可分為受拉、受壓、受彎、受剪、受扭等多種狀態(tài)。受力狀態(tài)的分析是結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，有助于確定結(jié)構(gòu)的安全性和適用性。

4.跨度

答：跨度是指結(jié)構(gòu)中兩個支點之間的距離，是衡量結(jié)構(gòu)尺寸的重要參數(shù)。跨度的不同對結(jié)構(gòu)的設(shè)計、材料和施工方法有顯著影響。在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時，合理確定跨度對于保證結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

5.剛度

答：剛度是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗變形的能力。剛度通常用彈性模量E和慣性矩I來表示。剛度較大的結(jié)構(gòu)在荷載作用下變形較小，有利于保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

答案及解題思路：

1.建筑結(jié)構(gòu)

答案：建筑結(jié)構(gòu)是指構(gòu)成建筑物的各個部分，包括承重構(gòu)件、支撐構(gòu)件、圍護(hù)構(gòu)件等，它們共同構(gòu)成了建筑物的整體穩(wěn)定性和安全性。

解題思路：理解建筑結(jié)構(gòu)的定義，明確其組成和作用。

2.荷載

答案：荷載是指作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的各種力的總和，包括永久荷載和可變荷載。

解題思路：掌握荷載的分類和作用，理解其對結(jié)構(gòu)的影響。

3.受力狀態(tài)

答案：受力狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在荷載作用下的內(nèi)部應(yīng)力分布和變形情況。

解題思路：理解受力狀態(tài)的概念，分析不同受力狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)行為。

4.跨度

答案：跨度是指結(jié)構(gòu)中兩個支點之間的距離，是衡量結(jié)構(gòu)尺寸的重要參數(shù)。

解題思路：明確跨度的定義和作用，了解其對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響。

5.剛度

答案：剛度是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗變形的能力，通常用彈性模量E和慣性矩I來表示。

解題思路：掌握剛度的概念和表示方法，了解其對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。六、論述題1.論述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼筋和混凝土的共同作用原理。

論述：

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，鋼筋和混凝土是兩種主要的建筑材料，它們在結(jié)構(gòu)設(shè)計同發(fā)揮作用，形成了一個協(xié)同工作的系統(tǒng)。鋼筋和混凝土共同作用原理的論述：

（1）鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用：鋼筋與混凝土之間通過粘結(jié)力相互連接，形成一個整體。在受力時，鋼筋承擔(dān)主要的拉力，而混凝土則承擔(dān)大部分的壓力。這種粘結(jié)作用使得鋼筋和混凝土能夠共同抵抗外力，提高結(jié)構(gòu)的整體功能。

（2）鋼筋的受拉功能：鋼筋具有較好的延性和韌性，能夠承受較大的拉力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，鋼筋主要承受拉應(yīng)力，起到抗拉作用。當(dāng)混凝土發(fā)生開裂時，鋼筋的拉力可以阻止裂縫的進(jìn)一步發(fā)展，從而提高結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性。

（3）混凝土的受壓功能：混凝土具有較好的抗壓功能，能夠承受較大的壓力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，混凝土主要承受壓力，起到抗壓作用。當(dāng)鋼筋承受拉力時，混凝土可以提供必要的支撐，防止鋼筋發(fā)生斷裂。

（4）共同工作原理：鋼筋和混凝土在結(jié)構(gòu)設(shè)計同工作，形成了一個協(xié)同工作的系統(tǒng)。在受力過程中，鋼筋和混凝土相互補充，共同抵抗外力。這種共同工作原理使得結(jié)構(gòu)具有較高的安全性和穩(wěn)定性。

2.分析影響建筑結(jié)構(gòu)抗震功能的因素及對策。

論述：

建筑結(jié)構(gòu)的抗震功能是衡量其安全性的重要指標(biāo)。對影響建筑結(jié)構(gòu)抗震功能的因素及對策的分析：

（1）因素分析：

a.結(jié)構(gòu)設(shè)計：結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性與否直接影響抗震功能。設(shè)計時應(yīng)充分考慮地震作用、結(jié)構(gòu)自重、材料功能等因素。

b.材料功能：建筑材料的力學(xué)功能、耐久性、抗裂功能等都會影響結(jié)構(gòu)的抗震功能。

c.施工質(zhì)量：施工過程中的質(zhì)量控制對結(jié)構(gòu)的抗震功能。

d.地震作用：地震的強度、頻率、持續(xù)時間等都會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的影響。

（2）對策分析：

a.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化：采用合理的結(jié)構(gòu)形式和布置，提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和抗扭剛度。

b.材料選擇：選用具有良好抗震功能的材料，如高強鋼筋、高功能混凝土等。

c.施工質(zhì)量控制：加強施工過程中的質(zhì)量控制，保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

d.抗震設(shè)計措施：采取隔震、消能減震等措施，降低地震作用對結(jié)構(gòu)的影響。

答案及解題思路：

1.答案：

（1）鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用：鋼筋與混凝土之間通過粘結(jié)力相互連接，形成一個整體。

（2）鋼筋的受拉功能：鋼筋具有較好的延性和韌性，能夠承受較大的拉力。

（3）混凝土的受壓功能：混凝土具有較好的抗壓功能，能夠承受較大的壓力。

（4）共同工作原理：鋼筋和混凝土在結(jié)構(gòu)設(shè)計同工作，形成了一個協(xié)同工作的系統(tǒng)。

解題思路：

闡述鋼筋和混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的共同作用原理，然后分別從粘結(jié)作用、受拉功能、受壓功能和共同工作原理四個方面進(jìn)行詳細(xì)論述。

2.答案：

（1）因素分析：結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料功能、施工質(zhì)量、地震作用。

（2）對策分析：結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化、材料選擇、施工質(zhì)量控制、抗震設(shè)計措施。

解題思路：

分析影響建筑結(jié)構(gòu)抗震功能的因素，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料功能、施工質(zhì)量和地震作用。針對這些因素提出相應(yīng)的對策，如結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化、材料選擇、施工質(zhì)量控制、抗震設(shè)計措施等。七、設(shè)計計算題1.某建筑物采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，已知框架梁的截面尺寸為300mm×600mm，計算該梁的截面模量Wx和慣性矩Iz。

解題思路：

截面模量Wx用于計算梁的剪力分布，其計算公式為\(W_x=\frac{b\timesh^2}{6}\)，其中b為截面寬度，h為截面高度。

慣性矩Iz用于計算梁的彎曲強度，其計算公式為\(I_z=\frac{b\timesh^3}{12}\)。

計算：

\(W_x=\frac{300\times600^2}{6}=\frac{300\times360000}{6}=180000000\,\text{mm}^3\)

\(I_z=\frac{300\times600^3}{12}=\frac{300\times216000000}{12}=54000000000\,\text{mm}^4\)

2.計算一建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)的最大壓應(yīng)力σmax。

解題思路：

最大壓應(yīng)力σmax通常由柱荷載和基礎(chǔ)底面積決定，計算公式為\(\sigma_{max}=\frac{F}{A}\)，其中F為作用力，A為基礎(chǔ)底面積。

計算：

假設(shè)基礎(chǔ)底面積為\(A=1.5\,\text{m}^2\)（需根據(jù)實際設(shè)計確定）

\(\sigma_{max}=\frac{300000\,\text{N}}{1.5\,\text{m}^2}=200\,\text{kPa}\)

3.計算一建筑物鋼筋混凝土剪力墻的最大彎矩Mmax和最大剪力Vmax。

解題思路：

最大彎矩Mmax通常由剪力墻的高度和墻體的受力情況決定，計算公式為\(M_{max}=\frac{F\timesh}{2}\)，其中F為作用力，h為剪力墻高度。

最大剪力Vmax與Mmax有關(guān)，通常由\(V_{max}=\frac{M_{max}}{l}\)計算，其中l(wèi)為剪力墻長度。

計算：

假設(shè)剪力墻高度\(h=4\,\text{m}\)，長度\(l=6\,\text{m}\)（需根據(jù)實際設(shè)計確定）

\(M_{max}=\frac{300000\,\text{N}\times4\,\text{m}}{2}=600000\,\text{N·m}\)

\(V_{max}=\frac{600000\,\text{N·m}}{6\,\text{m}}=100000\,\text{N}\)

4.設(shè)計一建筑物鋼筋混凝土懸臂梁，已知跨度l=4m，跨中彎矩M=15kN·m，材料等級為C30混凝土和HRB400鋼筋。

解題思路：

根