2018年秋《结构设计原理》期末考试复习题

1、2018年秋结构设计原理期末考试复习题、单项选择题1、下列水平承重结构体系中，不属于平板结构体系的是（） 。A.支承在墙上的板B.无柱帽的无梁楼盖C.有柱帽的无梁楼盖D.密肋结构体系2、下列作用中不属于间接作用的是（） 。A.永久荷载B.基础沉降C.温度变化D.变形作用3、建筑结构按承载能力极限状态设计时，计算式中的荷载值应是（） 。A.荷载的平均值B.荷载的设计值C.荷载的标准值D.荷载的准永久值4、跨中无侧向支承的组合梁，当验算整体稳定不足时，宜采用（） 。A.加大梁的截面积B.加大梁的高度C.加大受压翼缘板的宽度D.加大腹板的厚度5、由（）为材料的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌

2、体结构。A.砌体B.钢筋混凝土C.素混凝土D.钢材6、下列哪项不属于混凝土结构（） 。A.素混凝土结构B.砌体结构C.钢筋混凝土结构D,预应力混凝土结构7、混凝土的侧向约束压应力提高了混凝土的（） 。A.抗压强度B.延性C.抗拉强度D,抗压强度和延性8、关于提高单筋矩形截面受弯承载力的有效方法，下列（）项不正确。A.提高纵向受拉钢筋的截面面积B.提高纵向受拉钢筋的级别C.加大截面的高度D.加大截面的宽度9、焊接工字形截面梁腹板配置横向加劲肋的目的是（） 。A.提高梁的抗弯刚度B.提高梁的抗剪强度C.提高梁的整体稳定性D.提高梁的局部稳定性10、下列哪一项不属于多孔砖的特点（） 。A.减轻墙体自

3、重B.节约原料与能源C.孔洞率为5%D.改善保温隔热性能11、下列荷载中，不属于可变荷载的是（） 。A.水位不变的水压力B.吊车荷载C.风荷载D .雪荷载12、承载能力极限状态下结构处于可靠状态时，其功能函数（） 。A.大于零B.等于零C.小于零D.以上都不对13、钢筋混凝土构件中，保护层厚度是指（） 。A.纵向受力筋合力点到混凝土外边缘的距离5B 从受力纵筋外边缘到混凝土边缘的距离C.箍筋外皮到混凝土边缘的距离D 分布筋外边缘到混凝土边缘的距离14、防止梁腹板发生局部失稳，常采用加劲措施，这是为了（） 。A.增加梁截面的惯性矩C.改变构件的应力分布状态15、蒸压灰砂砖属于（） 。A.实心科C

4、.非烧结硅酸盐醇单项选择题答案：I D2A3 B 4CII A 12 A13C 14B 增加截面面积D 改变边界约束板件的高厚比B 多孔砖D 混凝土砌块5A 6 B7D8D9D10CD15 C二、判断题1、建筑的狭义概念是指各种房屋及其附属的构筑物。（ V ）2、引起结构外加变形或约束变形的原因为直接作用。（ X ）3、混凝土的徐变将增大构件的裂缝宽度和变形。（ V ）4、 纯水泥砂浆具有强度高、能在潮湿环境中硬化的特点，但保水性和流动性差，和易性不好。（5、钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材冷脆。（ X ）6、建筑结构是指在建筑中，由若干构件连接而构成的承受作用力的平面或空间体系。（ V7

5、、普通钢筋是指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力构件中的钢筋。（X ）8、钢筋混凝土少筋梁的破坏也属于延性破坏的一种。（ X ）9、砖砌体的抗压强度高于砖块的抗压强度。（X ）10、在低温工作的钢结构选择钢材只考虑强度、塑性、冷弯性能指标。（ x ）11、建筑结构的功能之一就是可以抵抗自然界的各种作用力。（ V ）12、混凝土结构中使用的普通钢筋需要满足低松弛的性能。（ X ）13、砌体结构采用的块体材料分为人工砖石和天然石材两大类。（ V ）14、根据脱氧方法不同，碳素结构钢中用b表示镇静钢。（ x ）15、为保证螺栓连接中被连接板件不会发生冲剪破坏，要求螺栓孔的端距不得小于20mm。 （三

6、、名词解释1 混凝土砌块390mm x答：由普通混凝土或轻骨料混凝土制成，空心率在25%50%的空心砌块，其主要规格尺寸为 190mm x 190mm。2、蒸压粉煤灰普通砖答：蒸压粉煤灰砖简称粉煤灰砖，是指以石、消石灰或水泥等钙质材料与粉煤灰等硅质材料及集料为主要原料，掺加适量石膏、经混合料制备，压制排气成型、高压养护而成的实心砖。答：炼钢时仅加入锰铁进行脱氧，则脱氧不完全，这种钢水浇入锭模时，会有大量的CO 气体从钢水中外逸，引起钢水呈沸腾状，故称沸腾钢，代号为“F”。4、砌块砌体答：砌块砌体是由砌块和砂浆砌筑而成，主要用作住宅、办公楼及学校等建筑以及一般工业建筑的承重墙或围护墙。5、块体强

7、度等级答： 块体强度等级是由标准试验方法得出的块体极限抗压强度指标，按规定的评定方法确定，用符号 “ MU”表示，计量单位用MPa。6、镇静钢答：炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂，脱氧完全，且同时能起去硫作用。这种钢水铸锭时能平静地充满锭模并冷却凝固，故称镇静钢，代号为“Z”。7、热处理钢筋答：热处理钢筋是将特定强度的热轧钢筋再通过加热、淬火和回火等调质工艺处理的钢筋。8、过梁答：当墙上开设门窗洞口时，且墙体洞口大于300mm 时，为了支撑洞口上部砌体所传来的各种荷载，并将这些荷载传给门窗等洞口两边的墙，常在门窗洞口上设置横梁，该梁称作过梁。9、疲劳破坏答：钢结构的疲劳破坏是指钢材或构件在

8、反复交变荷载作用下在应力远低于抗拉极限强度甚至屈服点的情况下发生的一种破坏。10、特殊镇静钢答：比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢，故其质量最好，适用于特别重要的结构工程，代号为“TZ”11、结构的可靠度答：结构的可靠度是结构可靠性的度量，即结构在设计工作寿命内，在正常条件下，完成预定功能的概率12、圈梁答：砌体结构房屋墙体内沿水平方向设置封闭的按构造配筋的钢筋混凝土梁式构件称为圈梁。13、适筋受扭构件答：对于正常配筋条件下的钢筋混凝土构件，在扭矩的作用下，纵筋和箍筋先到达屈服强度，然后混凝土被压碎而破坏，这种破坏与受弯构件适筋梁类似，属延性破坏，此类受扭构件称为适筋受扭构件。四、填空题1、建筑

9、结构的组成部分包括（）承重结构体系、（）承重结构体系和（）结构体系。 竖向、水平向、下部2、结构的功能函数 Z>0时，表示结构处于（）；结构的功能函数 ZV0时，表示结构处于（）。可靠状态，失效状态3、混凝土适筋梁破坏时，破坏前钢筋要经历较大的变形，有明显预兆，属于（）。延性破坏4、砌体结构中，受压构件的高厚比是指构件的（）与（）之比。计算高度，构件的厚度5、构件受到（）的压力和（）的弯矩作用，称为压弯构件。沿杆轴方向，绕截面形心主轴6、按时间的变异进行分类时，荷载可分为（）、（）和（）。永久荷载、可变荷载、偶然荷载7、按荷载作用时间的长短和性质，结构的自重力属于（），风荷载属于（）。永

10、久荷载，可变荷载8、混凝土超筋梁破坏时，受压区混凝土被压碎而突然破坏，无明显预兆，属于（）。脆性破坏9、配筋砌体的常用类型有（）和（）。横向配筋砌体，组合砌体10、压弯构件中，受到绕截面一个形心主轴的弯矩时为（），受到绕两个形心主轴的弯矩时为（）。单向压弯构件，双向压弯构件),()和(）。弹性极限高，弹性模量高，延性好11、结构对材料的要求包括（）,结构局部损坏属于（）。承载能12、结构的极限状态有两类，其中结构丧失稳定属于（力极限状态，正常使用极限状态13、混凝土少筋梁破坏时，受拉区混凝土一裂构件就突然破坏，无明显预兆，属于（）。脆性破坏14、墙、柱是砌体结构的基本构件，应按（）设计，并满足

11、（）的要求。承载力极限状态,7正常使用极限状态）和（）等。整体失稳破坏，局部失稳破坏15、压弯构件的破坏形式有强度破坏,五、简答题1、结构抗力的含义是什么？影响抗力的主要因素有哪些？答：结构抗力R是指结构或构件承受作用效应的能力，如构件的承载能力、刚度、抗裂能力等。影响结构抗力的主要因素有材料性能（强度、变形模量等） 、几何参数以及计算模式的精确性等。2、螺栓连接的优点及缺点分别是？答：优点：制造螺栓的工艺简单，不需要高级技工，容易施工，质量易保证，拆装维护方便。缺点：构造较繁，用料增加，需要先在连接件上开孔，拼装时须对孔，制造精度要求较高。3、何为应力集中？答：在钢结构构件中不可避免地存在着

12、孔洞、槽口、凹角、裂缝、厚度变化、形状变化、内部缺陷等，此 时钢材中的应力不再保持均匀分布，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另一些区域则应力降低，形成 所谓“应力集中”现象。4、单个摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力与什么有关，设计值的计算式为？答：摩擦型连接中高强度螺栓的受剪承载力的大小与其传力摩擦面的抗剪滑移系数和对钢板的预压力有关。单个摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值为：Nb=0.9nfNP,式中：0.9为抗力分项系数的倒数；nf为传力摩擦面数目；k为摩擦面抗滑移系数；P为单个高强度螺栓的设计预应力值。5、何为荷载的频遇值、准永久值？答：在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或其超

13、越概率为规定频率的荷载值，称为频遇值。在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期的一半时的荷载值，称为准永久值。6、化学成分Mn对钢材的性能有何影响？其含量一般为多少？答：镒的含量不太多时可以使钢的强度提高而不降低塑性。但含量过高，可使钢材变脆而硬，并降低钢的 抗锈性和可焊性。碳素钢中镒的含量宜在0.3%0.8%之间。低合金钢中，含量可达1%- 1.6%之间。7、如果确定支座负筋的截断位置？答：通常情况下，跨中正弯矩的受力纵筋不宜截断，可伸入支座或部分弯起，而支座附近负弯矩区段的受 力纵筋可在不需要处截断，以节省钢筋，首先要确定该截断筋的理论断点，然后按相关规范的规定从截断 筋的理论断点向外

14、伸长一个长度，以保证截断的纵筋有一定的锚固长度，防止钢筋被拉拔出来，使钢筋失 效六、计算题1、某宾馆楼面采用预应力混凝土空心板，安全等级定为二级。 板长4.2m,计算跨度4.08m ,板宽1.5m,板自重4.37 kN/m2,后浇混凝土层厚60 mm,板底抹灰层厚20 mm,可变荷载1.6kN /m2,准永久值系数%为0.4,试计算按承载力极限状态和正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值。（后浇混凝土层的自重为 25 kN /m3,板底抹灰的自重 20 kN/m3, ；0=1.0, 1=1.2, %=1.4） 解：永久荷载标准值计算如下：2自重4.37kN/m2260mm 后浇层25X 0.0

15、6 = 1.5kN /m220mm 板底抹灰层20X 0.02 = 0.4kN /m26.27 kN / m沿板长每延米均布荷载标准值为：Gk = 1.5 X 6.27 =9.405 kN / m可变何载母延米标准值为：Q1k =1.5X 1.6 =2.4kN /m简支板在均布荷载作用下的弯矩为：M =(1/8)ql2荷载效应系数为：Cg =Cqi = (1/8)l2 =(1/8) 4.082 = 2.08因只有一种可变荷载，所以 M = 0( GCGGkqiCqiQM已知：为 =1.0,工=1.2, ?qi=1.4, Cg=Cqi=2.08,由上述计算可知：Gk =9.405, Q1k =2

16、.4得：按承载能力极限状态设计时，按可变荷载效应控制的组合弯矩设计值为M = 0( GCGGkQ1CQ1Q1k) =1.0(1.2 2.08 9.405 1.4 2.08 2.4) = 30.46kN m按正常使用极限状态设计时弯矩设计值按荷载的标准组合时为：M =CGGk CQ1Q1k =2.08 9.405 2.08 2.4-24.55kN m按荷载的准永久组合时：M =CGGkqiCQ1Q1k =2.08 9.405 0.4 2.08 2.4 =21.56kN m2、如下图所示对接焊缝连接。钢材为 Q345, E50型焊条，手工焊，焊缝质量为三级，施焊时加引弧板,已知：ffw =265N

17、 / mm2, fcw =310N / mm2,试求此连接能承受的最大荷载？t=12mm解：(1)计算荷载：令图中拉力为 F,单位为kN,题中的对接焊缝承偏心拉力F的作用，将拉力移至焊缝形心处，可得N=F(kN)M =F e=120F(kN mm)lw =l = 400mm6Mtw6 120F 10322：0.375F(N/mm2)N；fNt lwF 10312 40020.208F(N/mm2)12 40029焊缝连接首先要满足抗拉强度设计值，即:- -M 0N -0.375F 0.208F =0.583F(N / mm2)仃 < ftw =265N / mm2,所以，F <45

18、4.5kN焊缝连接还需要满足抗压强度设计值，即二一 -M -ON =0.375F -0.208F = 0.167F(N /mm2)仃 < fcw =310N /mm2,所以，F <1856.3kN由此可见，此焊缝连接能承受的最大偏向力为F =454.5kN3、某窗间墙，平面尺寸如下图所示。壁柱的计算高度H0 =5.7m ,采用MU15粘土砖，Mb7.5混合砂浆砌筑，承受轴向压力设计值 N =380kN ,弯矩设计值M =42kN m,荷载偏向翼缘，求该壁柱的高厚比，并验算其承载力？（已知 MU15粘土穆Mb7.5混合砂浆砌筑时，f =2.07MPa ,本题中的承载力影响系数甲=0.

19、48)3300y2解:A =3300490 +370 父 600 = 1839000mm2 a 0.3m2,所以 L =1.03300 490 245 370 600 (300 490)y1 二 311mm1839000y =600 490 -311 = 779mm3300 490312-_23300 490 (311 -245)370 600312_-_2_104370 600 (779 -300) = 9.7 10 mm(3)盖板的承载力13=229.7mm 9.7 1010 mm4 A - 1839000mm2hT =3.5i -803.95mm e = M / N =42/380 =

20、0.11m = 110mm ；0.6y1 =0.6 311mm = 186.6mm e/hT =110/803.95 =0.1368一 :H0=1.0 5700/803.95 =7.09-hT由题中已知 邛=0.48, f=2.07MPa,N =Y百 fA=1.0M0.48M2.07M103M1.839=1827kN >380kN 故墙体的承载力满足要求。4、有一矩形截面简支梁，它的截面尺寸为bMh=300mmx550mm。梁采用C30混凝土，单筋矩形截面梁，纵向受力钢筋采用 HRB400已知弯矩设计值为 M =160kN m,环境类别为一类，求所需受拉钢筋的面积？(已知：fc =14.

21、3N/mm； ft =1.43N / mm2, fy=360N/mm2, t=0.518, %=1)解：(1) C30混凝土， fc =14.3N/mm2, %=1, HRB400IW筋，fy = 360N/mm2。(2)环境为一类，混凝土保护层厚度c = 25mm。(3)取 as =35mm ,则 h0 =550 35 = 515mm(4)= 0.1406160 106""1 _ , _21 14.3 300 515=1-.1-2; s =1 - .1 -2 0.1406 =0.1522 一 b =0.518s =0.5(1 .1 -2： s) =0.5(1 -1 -2

22、0.1406) =0.924As"160 106360 0.924 5152二934mm验算适用条件:(1)适用条件(1)已经满足A 934f一一(2) P = a =0.6% > Pmin = max(45 ,0.2%) = 0.2% ,可以bh0 300 515fy所以，纵向受力钢筋的面积为>934mm2o5、下图所示的连接中，焊脚尺寸为hf=10mm,钢材Q235B级，板厚小于16mm时，f= 215N/mm2 , 板厚大于16mm时，f： =205N/mm2 ,手工焊，焊条为E43, ffw = 160N /mm2,比=1.22 (计算平 行焊缝时， 瓦=1),试

23、计算此连接承受静力荷载时的设计承载能力？340340I I II II II II II II II II 11I II II II II 11 II II -10二10 II 11 11 11 11 11 II 11 in解：题中的连接承载能力分为三个部分：角焊缝的承载力，主体板的承载力和盖板的承载力，而连接的承 载能力则取三个部分承载力的最小值。(1)计算角焊缝的承载力此连接的角焊缝为三面围焊，焊缝的计算分为两个部分，即平行于拉力方向与垂直于拉力方向的角焊缝。设Ni为垂直角焊缝的承载力，且 叫=1.22 ,则Ni =Qwftw ： =2 0.7 10 300 160 1.22 = 819.

24、84kN设N2为平行角焊缝的承载力 4 =1 ,则N2=Qwftw：f =4 0.7 10 (340-10) 160 1 =1478.4kN所以，焊缝连接的承载能力为N ' =N1 N2 =819.84 1478.4 2298.24kN(2)主体板的承载力：N" =Af =14 360 215 =1083.6kNN"'=Af =2 12 300 215 =1548kN由上述计算可知，该连接的承载力为N=minN', N", N "' =1083.6kN6、搁支于外纵墙上的大梁跨度 6.3m,截面尺寸为bxh=250mmx4

25、50mm,支承长度a = 200mm。支 座反力Ni =70kN ,梁底墙体截面上的上部荷载设计值 N0=280kN。窗间墙截面1100mmM 200mm。墙体用MU10单排孔混凝土小型砌块、Mb5砌筑砂浆砌筑(f =2.22N /mm2)。孔洞率5 =50% ,灌孔混凝土为Cb20,灌孔率P = 33% ( fc =9.6N/mm2 )。试验算梁端支承处砌体的局部受压承载力。(取61 =10,已知 a0 = 61 Jh / f )解：梁端有效支承长度a0 =10,h7T =10 .450/2.22mm = 142.4mm局部受压面积2A =a0 b = 142.4mm 200mm =2848

26、0mm影响砌体局部抗压强度的计算面积2A 2 200mm (2 200mm 250mm) =130000 mm= 4.565 3.0A 130000mm22-A 28480mm2取上部荷载的折减系数=0局部抗压强度提高系数=1 0.35 A0 -1 =1 0.35 、4.565-1 =1.66 2.0Va灌孔混凝土面积和砌体毛面积的比值 二二、=0.5 0.33 =0.165灌孔砌体的抗压强度设计值fq = f 06 fc =2.22 0.6 0.165 9.6-3.17N /mm2 gc巾 fgA =0.7父1.66M3.17N/mm2 父28480mm2= 104.9kN * =70kN7

27、、已知：某四层四跨现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值 N =2400kN , H =4.8m,混凝土强度等级为C30,钢筋用HRB400级，已知底层柱的计算长度为该层高度，选用柱的截面为22400mmM400mm,求该枉的纵筋面积。已知： =14.3N/mm , f'y=360N/mm10/b*P<8<1.0100.98120.95140.922_2解：(1)C30 的混凝土，fc=14.3N/mm, f'y=360N/mm2(2)底层柱：l0 = H =4.8m由I。/ b =4.8/ 0.4 =12 ,查钢筋混凝土构件稳定系数表得0 = 0.95(3)由 Nu =0.9中(fcA 十 fy'A')得fyNu0.9 :-fcA)1712400 102=(-14.3 400 400) = 1442mm2360 0.9 0.95A'1442-P'=A=0.009 A P' min = 0.006,可以A 400 4000.5A'sA截面每一侧的配筋率1442 0 5-= 0.0045 > P' min =0.002 ，可