砼结构及砌体结构考试复习题及参考答案

1中南大学现代远程教育课程考试复习试题及参考答案砼结构及砌体结构一、填空题1对周边支承矩形板，现行混凝土结构设计规范规定：当长边与短边的边长比 ly lx（ ）时，可按沿短边方向受力的单向板计算；当 ly lx（ ）时，应按双向板计算。2均布荷载作用下的方板 A 和 B 沿两边支承：板 A 为对边固定，属于( ) 向板；板 B 为邻边固定，属于( ) 向板。3在均布荷载作用下，等跨连续梁内力重分布的结果是，支座弯矩( )，跨中弯矩( )。4钢筋混凝土塑性铰的转动能力与截面相对受压区高度 有关，当 增大时转动能力（ ），故考虑塑性内力重分布设计连续梁、板时，应满足 （ ）。5设计现浇单向板肋梁楼盖中梁的纵向配筋时，跨中截面按( )形截面考虑，支座截面则按( )形截面考虑。6无梁楼盖在计算时可以按照（ ）和（ ）两种方法计算。7钢筋混凝土梁纵筋弯起应满足的三个条件是：保证（ ）承载力；保证（ ）承载力；保证（ ）承载力。8根据受力特点，常用的现浇楼梯可分为( ) 楼梯和( ) 楼梯两种。9梁式楼梯梯段板的受力钢筋应沿(倾斜水平)方向并靠(里外)层布置，分布钢筋则应沿(倾斜水平)方向布置。（选择正确的答案打）10板式楼梯梯段板的受力钢筋应沿(倾斜水平)方向并靠(里外)层布置，分布钢筋则应沿(倾斜水平)方向布置。（选择正确的答案打）11单层厂房结构的变形缝有（ ）、（ ）和（ ）三种。12单层厂房的支撑体系包括( )和( )两大类。13一单层双跨等高排架中，从基础顶面到柱顶的距离为 H，三根柱均为等截面矩形柱并用相同的材料制作，其编号及相应的截面宽度、高度、面积和惯性矩分别为：柱b1、h 1、A 1、I 1，柱 b2、h 2、A 2、I 2，柱 b3、h 3、A 3、I 3。则在柱顶水平集中力 P 作用下，柱顶部剪力为（ ），柱底部剪力为（ ），柱底部弯矩为（ ）。14在单层厂房排架计算中，吊车荷载与风载一起考虑时，组合系数取为( )；吊车荷载与活载一起考虑时，组合系数取为( )。15某两跨等高单层厂房，每跨设有两台吊车，计算作用在每榀排架上的吊车竖向荷载和横向水平荷载时，参与组合的吊车台数依次分别为( )台和( )台。16对排架柱控制截面进行最不利内力组合时，通常考虑的四种组合是( )、( ) 、( )和( )。17牛腿设计的主要内容是（ ）和（ ）。18牛腿的计算简图可看成以（ ）为拉杆、（ ）为压杆的三角形木行架。219对钢筋混凝土柱下单独板式基础进行设计计算的一般步骤为：(1)根据( )确定( )；(2) 根据( )验算( )；(3) 根据( )计算( )。20在我国，多层建筑一般指（ ）层以下或高度低于（ ）m 的房屋，其常用的两种结构形式是（ ）结构和（ ）结构。21从承重方案来看，框架结构的布置一般有三种形式，即( )、( )和( )。22用 D 值法计算水平荷载作用下的多层框架时，若某层柱的上层柱变高，则该层柱的反弯点向( )移；若上层横梁线刚度增大，则该层柱的反弯点向( )移。23在水平荷载作用下，框架层数越( )，梁柱线刚度越( )，则柱的反弯点位置越接近柱高中点。24和钢筋混凝土结构一样，砌体结构设计时采用的设计方法是（ ）的设计方法。25根据原料成分，常用砂浆可分为( )砂浆、( )砂浆、（ ）和混合砂浆。26常用刚性砂浆的主要成分是砂和( )。27常用混合砂浆的主要成分为( )、( )和砂。28块体的厚度越( )、抗压强度越( )，砂浆的抗压强度越( )，则砌体的抗压强度越高。29砂浆的弹性模量一般比砖的( )，故在其它条件相同的情况下，砂浆的弹性模量越大，则砌体的抗压强度越( )。30砌体有( )种弯曲受拉破坏形态，其中沿( )截面破坏时的弯曲抗拉强度可按块体的强度等级确定。31砌体受压构件按( )可分为短柱和长柱，其界限值为( )。32梁端支承处砌体处于局部受压状态，当有上部压力存在时，如果影响局压的计算面积与局压面积之比 A0/Al较大，则上部压力可通过( )作用向梁两侧墙体传递。砌体结构设计规范规定，当( )时可不考虑上部压力的不利影响。33混合结构房屋的三个静力计算方案是（ ）、（ ）和（ ），其划分主要取决于（ ）、（ ）和（ ）。34在混合结构房屋中,对受压构件进行高厚比验算的目的是( )。对带壁柱的砖墙要分别进行( )和( )的高厚比验算。35六层及六层以上房屋的外墙所用材料的最低强度等级，砖为( )，砂浆为( )。36在砖混结构中，圈梁的作用是增强( )，并减轻( )和( )的不利影响。二、简答题1试述现浇板中分布钢筋的作用。2钢筋混凝土梁中纵筋弯起应满足哪三方面的要求？设计时如何保证？33试述单层厂房排架内力计算的基本假定。4砌体的局部抗压强度为什么高于全截面抗压强度？局部抗压强度提高系数与哪些因素有关？为什么要对其规定限值？5单层厂房的屋盖支撑有哪五种？6柱下单独基础设计有哪些主要内容? 在确定偏心受压基础底面尺寸时应满足哪些要求?7求连续梁跨内最大正、负弯矩，支座最大负弯矩和最大剪力时，活荷载分别应该如何布置？8钢筋混凝土塑性铰与结构力学的理想铰有何不同？9框架结构变形缝有哪几种？各起何作用？做法上有何区别？10混合结构房屋的静力计算方案有哪几种？主要根据哪三个因素确定？ 11按直接设计法计算无梁楼盖的适用条件是什么?12现浇单向板肋梁楼盖的结构布置应遵守哪些原则? 三、计算题1某单层双跨等高排架，从基础顶面到柱顶的距离为 8m，三根柱均为等截面矩形柱，截面尺寸分别为：中柱 bh=400400mm，两根边柱 bh=400600mm.试用剪力分配法求柱顶水平力F=1000kN 作用下各柱剪力，并绘弯矩图。2某单层厂房柱 I-I 截面在各种荷载作用下的内力值如下表所示，试求其 4 种不利内力组合。3试分别用反弯点法、D 值法计算图 3-45 所示框架（括号内数字为梁柱相对线刚度），绘出弯矩图，并比较计算结果。4一承受轴心压力的砖柱，两端简支，柱高 3.5m，截面尺寸为 370490mm，采用 MU7.5 级砖、M0.4 级砂浆砌筑，系数 =0.0045，容重为 18kN/m3，抗压强度设计值为 0.79N/mm2，荷载设计值在柱顶产生的轴心压力为 70kN。试核算该柱的承载力。5某宿舍外廊砖柱，截面尺寸为 370mm490mm，采用砖 MU10、混合砂浆 M2.5，承受轴向力设计值 N=150KN，已知荷载标准值产生的沿柱长边方向的偏心距为 65mm，柱的计算长度为 5.1m，试核算该柱的承载力。6某多层砌体结构房屋，最大横墙间距为 12m，底层墙高 4.2m，窗宽 b0=1.8m，窗间墙中距S=3.6m，无壁柱，容许高厚比=24，试问：按承重墙考虑，该墙至少要多厚？7某房屋砖柱截面为 490mm370mm，用砖 MU10 和砂浆 M2.5 砌筑，层高 4.5m，假定为刚性方4案，试验算该柱的高厚比。8框架的轴线尺寸及荷载见图 3-46 所示，梁的截面为 250mm800mm,柱的截面为450mm450mm,梁柱混凝土弹性模量 Ec=2.55105N/mm2,试计算框架层间侧移和顶点位移。9.一五跨连续板的内跨板带如图 1-76 所示, 板跨 2.4m, 受恒荷载标准值 gk=3KN/m2,荷载分项系数为 1.2, 活荷载标准值 qk=3.0KN/m ,荷载分项系数为 1.4; 混凝土强度等级为 C20, 即 HPB2352级钢筋；次梁截面尺寸 b h=200mm 400mm。求板厚及其配筋(考虑塑性内力重分布计算内力)。 参考答案一、填空题1. 3 22. 单 双3. 变小 变大4. 变小 0.355. T 矩形6. 经验系数法 等代系数法7. 正截面抗弯 斜截面抗剪 斜截面抗弯8. 板式 梁式9. 水平 外层 倾斜10.倾斜 外层 水平511.伸缩缝 沉降缝 防震缝12. 屋盖支撑 柱间支撑13. PII321PII321321IIH14.0.9 115.4 216. M max及相应的 N、V -M max及相应的 N、V N max及相应的M、V N min及相应的M、V 17. 确定牛腿尺寸 计算牛腿配筋18. 钢筋 混凝土斜撑19.地基承载力 基础底面尺寸 混凝土冲切、剪切强度 基础高度和变阶处高度 基础受弯承载力 基础底板配筋20. 10 28 砌体 框架21. 横向承重 纵向承重 纵横向承重22. 上 上 23. 多 大24.极限状态25.水泥砂浆 石灰砂浆 黏土石灰砂浆26.水泥27.水泥 石灰28.大 高 高29.小 大30.三 竖缝与块体31.高厚比 332. 内拱 A0/Al.333. 刚性方案 弹性方案 刚弹性方案 房屋的横墙间距 楼（屋）盖的刚度 房屋的空间刚度34. 保证受压构件的稳定性 整片墙 壁柱间墙35. MU10 M536. 房屋的整体刚度 地基的不均匀沉降 较大振动荷载对房屋二、简答题1. 答：1）.浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置。2）.承受混凝土收缩和温度变化所产生的内力。3）.承受板上局部荷载产生的内力，以及沿长跨方向实际存在而计算时而被忽略的弯矩。2. 答：1）.保证正截面的受弯承载力；为满足此要求，必须使材料抵抗弯矩图包在设计弯矩图的外面。62）保证斜截面的受剪承载力；满足此要去，要从支座边缘到第一排弯起钢筋上弯点的距离，以及前一排弯起钢筋的下弯点到次一排弯起钢筋上弯点的距离不得大于箍筋的最大间距smax，以防止出现不与弯起钢筋相交的斜裂缝。3）.保证斜截面的受弯承载力。满足此要求，要求弯起点应在按正截面受弯承载力计算该钢筋强度被充分利用的截面以外，其距离 s1大于或等于 h0/2.3. 答：1）.柱上端与屋架铰接2）.柱下端与基础固接3）.排架横梁为无轴向变形的刚杆，横梁两端处柱的水平位移相等4）.排架柱的高度由固定端算至柱铰结点处5）.排架的跨度以厂房的轴线为准 4. 答： 1）.一般认为由于“套箍强化”和“应力扩散”的作用。局部受压的砌体在产生纵向变形的同时还产生横向变形，而其他未直接承受压力的部分像套箍一样约束其横向变形，使其抗压能力大大提高；只要在砌体内存在未直接承受压力的面积，就有应力扩散的现象。2）.局部压强提高系数与周边约束局部受压面积的砌体截面面积的大小有关。3）.防止系数超过某一限值时会出现危险的劈裂破坏。5. 答：上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑及纵向水平系杆、天窗架支撑6. 答：1）.确定基础底面积；确定基础高度；确定基础底板的配筋；基础施工图2）. p=(p maxp min)/2 f ； p max1.2f7. 答：1）.求跨内最大正弯矩时。该跨布置活荷载，然后向左、右每隔一跨布置。2）.求跨内最大负弯矩时。该跨不布置活荷载，而在其左右邻跨布置活荷载，然后向左、右每隔一跨布置。3）.求支座最大负弯矩和最大剪力时。应在它的左右两跨布置活荷载，然后向左、右每隔一跨布置。8. 答：1）.塑性铰有一定的长度；理想铰集于一点。2）塑性铰只能沿 M 作用方向有限的转动；理想铰的转动不受限制。3）.塑性铰承受定值的弯矩；理想铰不能承担弯矩。9. 答：1）.沉降缝;为避免地基不均匀沉降而在房屋构件中引起裂缝而设置的。做法：将建筑物自基础到屋顶全部分开。2）.伸缩缝：为避免温度应力和混凝土收缩应力使房屋产生裂缝而设置的。做法：可以将上部结构从基础顶面断开即可。3）. 防震缝：防止地震作用下会产生扭转振动加重房屋的破坏等等不利因素的发生。 做法：防震缝应该有足够的宽度。10. 答：1）.有刚性方案、弹性方案、刚弹性方案2）.屋盖刚度、横墙间距、房屋空间刚度大小11. 答：1）.满足使用要求活生产工艺要求2）.经济、合理3）.梁格布置应尽量规整、统一7三、计算题1. 解： 1）求各柱截面惯性矩，93102.76402边I 9310.2402中I2) 求剪力分配系数， 。45./1 中边 边边 86./1 中边 中边 其中： , 。3HEI边边 3I中中 3）求各柱顶剪力,KNFQ57.4 边边 KNFQ86.12 中中 4）求各柱弯矩，按悬臂柱考虑，m.5.348.M 边底 ， 边 0612 中底 ， 中5）绘制弯矩图如下2.3.（1）反弯点法：1）各柱剪力分配计算如下表：8层号 柱别 相对线刚度d= 21hic剪力分配系数（ ）ijd各柱分得剪力（KN）左柱 1.3 0.77 0.33 3.83中柱 1.3 0.77 0.33 3.833右柱 1.3 0.77 0.33 3.83左柱 1.3 0.77 0.36 10.26中柱 1.3 0.77 0.36 10.262右柱 1.0 0.59 0.28 7.98左柱 1.0 0.41 0.33 16.33中柱 1.0 0.41 0.33 16.331右柱 1.0 0.41 0.33 16.332).求柱端弯矩底层柱上端弯矩 ，底层柱下端弯矩 3/h1ijijVM上 3/h21ijijVM下其他各层柱上下端弯矩， 上ij下ij2/hij由以上公式计算各层柱弯矩如下：三层柱上、下端弯矩 M mKN.6.8543.二层左、中柱上、下端弯矩 M .092310二层右柱上、下端弯矩 M .7.97底层三根柱子上端弯矩 .345.6KN上 底层三根柱子上下端弯矩 m98.21下3）.计算梁端弯矩梁端弯矩可由节点平衡条件求出，并按同一节点上各梁的线刚度的大小分配，用下式计算：边柱节点 下上 cMcb中柱节点 ，）（ 下上右左 左左 cbi ）（ 下上右左 右右 ccbbiM由以上各式计算梁端弯矩如下：，mKNMDH.62.8左 mKNDH.31462.80.2右 ， 3140.左 MH右， CG.79左 mKNCG .86.15)09.236.8(53. 右 9，mKNMGL .86.15)09.236.8(53. 左 mKNMGL .58.269.17.8右 BF4902左 BF 4)302(5.3右 ，J 4.)(.左 FJ 右4）.根据以上计算结果绘制弯矩图如下：（2）D 值法解：1）计算各柱剪力3 分层号 3 2 1水平力（KN）11.5 17+11.5=28.5 20.5+28.5=49K= 15.23.0K= 692.3.125K= 5.301左边柱值c=c4=c740=c722K= 12K= 5 K= .右边柱值c=c50=c632=c.05.3K= 31.43K= 81.K= 71中 柱值c=c679214=c7290385=c8.2. 1.707 1.939 2.28710左边柱剪力（KN）463.5170.3V 437.85293.1702V 576.14928.701V右边柱剪力（KN）3 62 1中柱剪力（KN）574.170.693V 75.10.893.1702V 847.1927.8301V注：1.上表中所用线刚度均为相对线刚度。2. D= c21hi2）计算反弯点的高度比3 分层数3（n3, j=3 ）2（n=3, j2）1（n=3, j1）K2.115 K2.692 K3.5406.y 485.0y 5.0y0.0557.3211y020.433 0 1.311y 054220.33y01y 083.422 0左边柱 1.3210yy 485.210y 5.3210yyK2.115 K3.5 K3.546.5. .0.0557.311y020.433 0.311y 054220.33y 0 1y 0 83.452203右边柱 1.3210yy .210y 5.3210yyK4.231 K5.385 K7.0中柱45.5. 5.1157.02.310.05y02y05.4330125.31y0 4220.33y01y 083.452205.210y 5.210y 5.3210yy3）求各柱的柱端弯矩3 分 mKNMCD .4.6.6.GH291574L .050.DC 7)(3HG KNML 194146mBC 8507.8FG02JL .33.9CB .194)1(4KNGF .5.75.0LJ 02.8mMAB .6.6.EF34.1IJ .15.07.5KNBA 8507.)(FE .68.JI 34164)求出各横梁梁端弯矩3 分mKNMDCH.79.16520.2H4ML79mKNCBDCG .03.265.10.6GFH .2017)9()(5.3Gl .21.4.LJML 387014.6mKNBACBF .6.5.812mKNMMFGEFB .739.2)68.43109.()(5.3JJILF 7.603.215)绘制弯矩图如下2 分4. 解：1）柱顶面验算高厚比 7.1449.0530.8132214.71fA=0.8130.79370490116.48KN70KN符合要求2）柱底面验算N=70+0.370.493.51881.4KN fA116.48KN符合要求5. 解：因为 ，所以该柱为偏心受压长柱。341.09.50hH所以，其承载力应满足 。NfAu由 e/h=65/490=0.092, ，查表得 。.62.0又由砖 MU10,砂浆 M2.5 查表得 f1.3Mpa所以， KNfANu 1503.149.3701.6206 因此，该柱不满足承载力的要求。136. 解：无壁柱墙的高厚比应满足以下要求210hH由最大横墙间距为 12m，底层墙高 H=4.2m，查表得底层墙的计算高度 mH2.40.1又该墙为承重墙，所以 0.18.634.012所以， mHh264.0121因此，该墙至少要 126