同济大学设计院笔试题

1、同济院2010笔试题1、 在抗震设防区高层建筑结构应把握哪些结构设计概念？高层建筑结构应注重概念设计，重视结构的选型和平面、立面布置的规则性，加强构造措施，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。在抗震设计时，应保证结构的整体抗震性能，使整体结构具有必要的承载力、刚度和延性。2、 抗震设计理论和方法的发展经历哪些阶段，并简单阐述各阶段的基本方法？a） 建筑抗震静力理论阶段。静力理论是指估计地震作用时，不考虑地震和结构的动力特性和结构的动力性质（变形和阻尼），假定结构为刚性，地震水平作用于结构或构件的质量中心处，其大小相当于结构的重量乘以一个比例常数。b） 反应谱理论阶段。反应谱是指将地震

2、作用在单质点体系上，求得位移、速度或加速度等响应的最大值与单质点体系自振周期间的关系。c） 动力理论阶段动力法把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计工作。d） 基于性态的抗震设计理论阶段确定设防水准，划分结构的性态水平，选择合适的性态目标，确定抗震设计的性态准则，研究抗震性态的分析方法，研究基于性态的抗震设计方法，制定基于性态的抗震设计规范。它们构成了基于性态的抗震设计理论的基本框架。3、 简述液化地基处理的基本对策？处于饱和状态的砂土或粉土，在重复或突变荷载作用下，孔隙水压力上升，土粒间

3、有效应力降低，在土中排水条件不畅的情况下，可能使土粒处于悬浮状态，这时土体的抗剪强度丧失，这现象称为砂土的液化。其液化的内在条件为：土粒无粘性或低粘性，且结构松散；土处于饱和状态；土中排水条件差，超孔隙水压力不易消散。可液化地基的处理，其出发点是改变它的内在条件，增加土体密实度和改善排水条件。常用的方法有以下几种：1 强夯法：根据不同的土质条件和夯击能，可处理410m深度范围，处理的宽度范围应大于建筑物基础的范围，每边超出基础外缘宽度宜为基底下设计处理深度的1/22/3，且不宜小于3m；2 桩基或深基础：采用桩基础时，桩端伸入液化浓度以下稳定土层中的长度，应按计算确定，且对碎石土、砾、粗、中砂

4、、坚硬粘性土和密实粉土不应少于0.5m，对其它非岩石土不宜少于1.5m；3 加密法：包括振冲法、砂石桩法等，应处理至液化深度下界，采用振冲法和砂石桩法加固后，桩间土的标贯击数应大于液化判别标贯临界击数；处理的宽度范围应大于建筑物基础的范围，每边超出基础外缘扩大宽度不应小于可液化土层厚度的1/2且不小于基础宽度的1/5，砂石桩法还不应小于5m；4 换填法：用非液化土替换全部液化土层。液化地基土的处理范围，在基础外缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的1/5.4、 分析钢筋混凝土短柱、长柱、细长柱的受力破坏过程？a） 短柱：配有纵筋和箍筋的短柱，在轴心荷载作用下，整个

5、截面的应变基本是均匀分布的。当荷载较小时，混凝土和钢筋都处于弹性阶段，柱子压缩变形的增加与荷载的增加成正比，纵筋与混凝土压应力的增加也与荷载的增加成正比。当荷载较大时，由于混凝土塑性变形的发展，压缩变形增加的速度快于荷载的增加速度；同时，在相同荷载增量下，钢筋的压应力比混凝土的压应力增加得快。随着荷载的继续增加，柱中开始出现细微裂缝，在临近破坏荷载时，柱四周出现明显的纵向裂缝，箍筋间的纵筋发生屈服，向外凸出，混凝土被压碎，柱子即告破坏。b） 长柱：由于各种偶然因素造成的初始偏心距的影响是不可忽视的。加载后，初始偏心距导致产生附加弯矩和相应的侧向挠度，而侧向挠度又增加了荷载的偏心距；随着荷载的增

6、加，附加弯矩和侧向挠度将不断增大。这样相互影响的结果，使长柱在轴力和弯矩的共同作用下发生破坏。破坏时，首先在凹侧出现纵向裂缝，随后混凝土被压碎，纵筋被压屈向外凸出；凸侧混凝土出现垂直于纵轴方向的横向裂缝，侧向挠度急剧增大，柱子破坏。c） 细长柱：失稳破坏5、 试画结构的内力图形状（M、N、Q），并根据构件受力的状况需进行哪些强度验算。6、 试画结构布置，并简单说明各构件的作用。（1） 钢结构屋盖，直径80m。（2） 某展览中心钢结构屋面。7、 结构分析计算时采用的分析计算软件一般应遵循哪些基本原则。你所熟悉的用于结构设计的软件哪些？1)选用合理的计算程序，即对软件的功能有切实的了解，计算模型的

7、选取必须符合结构的实际工作情况。2)计算软件的技术条件应符合国家规范的要求，即应选取合法有效的结构计算软件。3)对所采用的计算结果应先判别，并在确认合理有效后方可在设计中采用。4)对复杂结构应采用多模型分析，避免单一计算模型带来的模型化差错。PKPM、盈建科8、 某挡土墙的墙壁光滑（=0），墙高7.0m，墙厚两层填土，试求作用在上的总主动土压力Ea、水压力Ew，及其作用点。解：1）将均布荷载等效成虚构的填土高度为h=q1=10016.5=6.06m第一层：Ka1=tan(45°-32°/2)2=0.307A点主动土压力为Pa1=1*h*Ka1=16.5*6.06*0.307

8、=30.7B点主动土压力为Pa2=1*h+h1*Ka1=16.5*(6.06+3.5)*0.307=48.4第二层：Ka2=tan(45°-30°/2)2=0.3332=,=-w=19.25-10=9.25B点主动土压力为Pa3=1*h+h1*Ka2=16.5*9.56*0.333=52.6C点主动土压力为: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作用点离A点距离为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)水压力第二层：B点位0C点为Pw=w*h2=10*3.5=35Ew=12*w*h2*h2=0.5*10*3.5*3.5=61.25作用点离C点的距离为3.5/3=1.17m同济院2013笔试题1、基础选型、适用范围a) 天然地基上浅基础（独立基础、条形基础、十字交叉基础、筏板基础、箱型基础）当建筑场地土质均匀、坚实，性质良好，地基承载力特征值fak>120KPa时，对于一般建筑，可将基础直接做在浅层天然土层上。b)

10、 人工地基建筑地基土层软弱，压缩性高，强度低，无法承受上部结构荷载时，需经过人工加固处理后作为地基。c) 桩基础当建筑地基上部土层软弱、深层土质坚实，可采用桩基础。适用范围：天然地基土质软弱、高层建筑、重型设备d) 深基础（沉井、箱桩基础、地下连续墙等沉井基础）若上部结构荷载很大，一般浅基础无法承受，或相邻建筑不允许开挖基槽施工以及有特殊用途与要求时，可采用深基础。2、三水准、两阶段三水准：小震不坏，中震可修、大震不倒1）当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损失或者不需要修理可继续使用；2）当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或者不需要修理仍然可以

11、继续使用；3）当遭受高于本地区抗震设防烈度预计的罕遇地震影响时，不至于倒塌或者发生危危及生命的严重破坏。两阶段：第一阶段为结构设计计算阶段：主要任务是承载能力计算和一系列基本抗震构造措施设计。确定结构方案和结构布置，用小震作用计算结构弹性位移和构件的内力，并用极限状态法设计各构件（譬如确定配筋或者确定型钢类型），同时进行结构的抗震变形验算，按照延性和耗能要求，采用相应的构造措施。这样就基本可以做到保证前面所说的“三水准”中的前两个水准：小震不坏，中震可修。第二阶段为验算阶段：主要对抗震有特殊要求或者对地震特别敏感、存在大震作用时容易发生灾害的薄弱部位进行弹塑性变形验算，要求其值在避免结构发生倒

12、塌的范围内。如果层间位移超过允许值，认为结构可能发生严重破坏或者倒塌，则需要对薄弱部位采取必要的措施，直到满足要求为止。通过计算和构造措施，通过弹性阶段的设计计算和塑性阶段的验算，实现“小震不坏，中震可修、大震不倒”的抗震要求。3、 连续梁多跨、M最大的布置1） 求某跨跨内最大正弯矩时，应在本跨布置活荷载，然后隔跨布置。2） 求某跨跨内最大负弯矩时，本跨不布置活荷载，而在其左右领跨布置，然后隔跨布置。3） 求某支座绝对值最大的负弯矩时，或支座左右截面最大剪力时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置。4、 薄弱层、软弱层、加强层、转换层、被动土压力被动土压力：挡土墙在外力作用下向后移动或转

13、动，挤压填土，使土体向后位移，当挡土墙向后达到一定位移时（一般为墙高的0.1%0.5%），墙后土体达到极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力叫被动土压力。转换层：不同功能的结构楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，已完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙体较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。剪力滞后：在水平力作用下，框图结构中除腹板框架抵抗倾覆力矩外，翼缘框架主要通过承受轴力抵抗倾覆力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减

14、，这种现象就称为剪力滞后。加强层：设置连接内筒与外围结构的水平外伸臂（梁或桁架）结构的楼层，必要时还可沿该楼层外围结构周边设置带状水平梁或桁架。当框架核心筒、筒中筒结构的侧向刚度不能满足要求时，可利用建筑避难层、设备层空间，设置适宜刚度的水平伸臂构件，形成带加强层的高层建筑结构。必要时，加强层也可同时设置周边水平环带构件。水平伸臂构件、周边环带构件可采用斜腹杆桁架、实体梁、箱形梁、空腹桁架等形式。5、 36mx36m屋盖平面布置6、 砌体圈梁、构造柱的作用构造柱：为提高多层建筑砌体结构的抗震性能,规范要求应在房屋的砌体内适宜部位设置钢筋混凝土柱并与圈梁连接,共同加强建筑物的稳定性。这种钢筋混凝

15、土柱通常就被称为构造柱。构造柱,主要不是承担竖向荷载的，而是抗击剪力,抗震等横向荷载的.在砌体结构中其主要作用一是和圈梁一起作用形成整体性，增强砌体结构的抗震性能，是一项抗震构造措施；二是减少、控制墙体的裂缝产生，另外还能增强砌体的强度。圈梁：砌体结构房屋中，在砌体内沿水平方向设置封闭的钢筋砼梁， 以提高房屋空间刚度、增加建筑物的整体性、提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度，防止由于地基不均匀沉降、地震或其他较大振动荷载对房屋的破坏。在房屋的基础上部的连续的钢筋混凝土梁叫基础圈梁，也叫地圈梁（DQL)；而在墙体上部，紧挨楼板的钢筋混凝土梁叫上圈梁。因为圈梁是连续围合的梁所以叫做圈梁。其目的是为了增强建筑的整体刚度及墙身的稳定性。圈梁可以减