建筑结构期末考试题及答案

建筑结构期末考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.结构的功能要求不包括以下哪一项（）A.安全性B.适用性C.耐久性D.经济性答案：D。结构的功能要求主要有安全性、适用性和耐久性，经济性不属于结构的基本功能要求。2.以下哪种结构类型属于常见的水平承重结构体系（）A.框架结构B.剪力墙结构C.楼盖结构D.筒体结构答案：C。楼盖结构是常见的水平承重结构体系，框架、剪力墙、筒体结构主要是竖向承重结构体系。3.梁中钢筋的混凝土保护层厚度是指（）A.纵向受力钢筋外皮至混凝土外边缘的距离B.箍筋外皮至混凝土外边缘的距离C.受力钢筋中心至混凝土外边缘的距离D.纵筋外表面到截面边缘的垂直距离答案：A。梁中钢筋的混凝土保护层厚度是指纵向受力钢筋外皮至混凝土外边缘的距离。4.对于有明显流幅的钢筋，其设计强度取值的依据是（）A.极限强度B.比例极限C.屈服强度D.条件屈服强度答案：C。有明显流幅的钢筋，其设计强度取值依据是屈服强度。5.钢筋混凝土梁正截面破坏形态主要有适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏，其中属于脆性破坏的是（）A.适筋破坏B.超筋破坏和少筋破坏C.只有超筋破坏D.只有少筋破坏答案：B。超筋破坏和少筋破坏在破坏前没有明显的预兆，属于脆性破坏，适筋破坏有明显预兆，属于延性破坏。6.当梁的剪跨比适中，且配箍率适当时，梁的斜截面破坏形式为（）A.斜压破坏B.剪压破坏C.斜拉破坏D.弯曲破坏答案：B。当梁的剪跨比适中，且配箍率适当时，梁发生剪压破坏。7.轴心受压构件的稳定系数主要与（）有关A.混凝土强度等级B.配筋率C.长细比D.荷载大小答案：C。轴心受压构件的稳定系数主要与长细比有关，长细比越大，稳定系数越小。8.下列哪种基础适用于上部结构荷载较大，地基承载力较低的情况（）A.独立基础B.条形基础C.筏形基础D.桩基础答案：C。筏形基础整体性好，能承受较大的上部结构荷载，适用于上部结构荷载较大，地基承载力较低的情况。9.无梁楼盖结构中，柱帽的作用是（）A.增加柱的承载能力B.增加板的抗冲切能力C.美观D.便于施工答案：B。无梁楼盖结构中，柱帽的作用是增加板的抗冲切能力。10.砌体结构中，块体的强度等级用（）表示A.CB.MC.MUD.Mb答案：C。砌体结构中，块体的强度等级用MU表示。11.以下哪种结构在水平荷载作用下以剪切变形为主（）A.框架结构B.剪力墙结构C.框架-剪力墙结构D.筒体结构答案：A。框架结构在水平荷载作用下以剪切变形为主。12.结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力称为（）A.可靠性B.可靠度C.安全性D.适用性答案：A。结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力称为可靠性。13.双筋矩形截面梁，正截面承载力计算公式的第二个适用条件$x\geq2a_s'$的物理意义是（）A.防止出现超筋破坏B.保证受压钢筋达到规定的抗压设计强度C.防止出现少筋破坏D.保证受拉钢筋达到规定的抗拉设计强度答案：B。双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的第二个适用条件$x\geq2a_s'$的物理意义是保证受压钢筋达到规定的抗压设计强度。14.受弯构件挠度验算不满足要求时，可采取的措施是（）A.加大截面高度B.提高混凝土强度等级C.增加钢筋用量D.以上都可以答案：D。加大截面高度、提高混凝土强度等级、增加钢筋用量都可以减小受弯构件的挠度，当挠度验算不满足要求时可采取这些措施。15.下列关于预应力混凝土结构的说法，错误的是（）A.可提高结构的抗裂性能B.可提高结构的刚度C.可以节约钢材D.预应力越大越好答案：D。预应力并非越大越好，过大的预应力可能会导致构件出现裂缝、反拱过大等问题。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.以下属于结构可靠性的是（）A.安全性B.适用性C.耐久性D.经济性答案：ABC。结构可靠性包括安全性、适用性和耐久性。2.钢筋与混凝土能够共同工作的原因有（）A.钢筋与混凝土之间存在良好的粘结力B.钢筋与混凝土的温度线膨胀系数接近C.混凝土对钢筋起到保护作用D.钢筋的强度比混凝土高答案：ABC。钢筋与混凝土能够共同工作是因为钢筋与混凝土之间存在良好的粘结力、温度线膨胀系数接近以及混凝土对钢筋起到保护作用。3.影响梁斜截面受剪承载力的主要因素有（）A.剪跨比B.混凝土强度等级C.配箍率D.纵筋配筋率答案：ABC。影响梁斜截面受剪承载力的主要因素有剪跨比、混凝土强度等级、配箍率等，纵筋配筋率主要影响正截面受弯承载力。4.常见的基础类型有（）A.独立基础B.条形基础C.筏形基础D.桩基础答案：ABCD。常见的基础类型有独立基础、条形基础、筏形基础、桩基础等。5.以下关于框架结构的特点，正确的是（）A.建筑平面布置灵活B.侧向刚度较小C.适用于高度较大的建筑D.构件类型少，便于施工答案：ABD。框架结构建筑平面布置灵活，侧向刚度较小，构件类型少，便于施工，但不适用于高度较大的建筑。三、判断题（每题2分，共10分）1.结构的可靠度是对结构可靠性的定量描述。（）答案：正确。结构可靠度是对结构可靠性的定量描述。2.梁的配筋率越大，正截面受弯承载力就越大。（）答案：错误。当梁的配筋率超过一定值时，会发生超筋破坏，此时配筋率增加，正截面受弯承载力不再增加。3.轴心受压构件的长细比越大，其承载力越高。（）答案：错误。轴心受压构件的长细比越大，稳定系数越小，承载力越低。4.砌体结构的整体性和抗震性能较好。（）答案：错误。砌体结构的整体性和抗震性能较差。5.预应力混凝土结构中，预应力筋的张拉控制应力越高越好。（）答案：错误。预应力筋的张拉控制应力过高可能会导致构件出现裂缝、反拱过大等问题，并非越高越好。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述适筋梁从加荷到破坏经历的三个阶段，并说明各阶段的主要特点。答：适筋梁从加荷到破坏经历三个阶段：-第Ⅰ阶段（弹性工作阶段）：梁受拉区混凝土和受压区混凝土都处于弹性工作状态，受拉区混凝土拉应力与拉应变成正比，受压区混凝土压应力与压应变成正比，此时梁的挠度和裂缝都很小。-第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段）：随着荷载增加，受拉区混凝土拉应力超过其抗拉强度，出现裂缝，受拉钢筋开始屈服，受压区混凝土仍处于弹性工作状态，梁的挠度和裂缝逐渐增大。-第Ⅲ阶段（破坏阶段）：荷载继续增加，受拉钢筋屈服后，应力不再增加，应变急剧增大，受压区混凝土被压碎，梁破坏，此时梁的挠度和裂缝很大。2.简述影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的主要因素。答：影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的主要因素有：-剪跨比：剪跨比反映了梁中弯矩与剪力的相对大小，剪跨比越大，斜截面受剪承载力越低。-混凝土强度等级：混凝土强度等级越高，斜截面受剪承载力越高。-配箍率：配箍率越大，斜截面受剪承载力越高。-纵筋配筋率：纵筋配筋率越大，斜截面受剪承载力越高，但影响相对较小。3.简述框架结构的优缺点。答：优点：-建筑平面布置灵活，可形成较大的使用空间，能满足不同的使用功能要求。-构件类型少，模板和钢筋的定型化程度高，便于施工。-可根据需要灵活调整柱网尺寸和层高。缺点：-侧向刚度较小，在水平荷载作用下侧移较大，不适用于高度较大的建筑。-非结构构件（如填充墙、隔墙等）在地震作用下易损坏。4.简述预应力混凝土结构的优点。答：预应力混凝土结构的优点有：-提高结构的抗裂性能，可避免或延迟结构裂缝的出现，适用于对裂缝控制要求较高的结构。-提高结构的刚度，减小结构在荷载作用下的变形。-节约钢材和混凝土，可减小构件的截面尺寸，减轻结构自重。-改善结构的耐久性，由于裂缝的减少，可防止钢筋锈蚀，提高结构的使用寿命。五、计算题（每题12.5分，共25分）1.已知一矩形截面简支梁，截面尺寸$b\timesh=200mm\times500mm$，混凝土强度等级为C30（$f_c=14.3N/mm^2$，$f_t=1.43N/mm^2$），钢筋采用HRB400（$f_y=360N/mm^2$），梁承受的均布荷载设计值$q=25kN/m$（包括梁自重），计算跨度$l_0=6m$。求：（1）该梁的正截面受弯承载力所需的纵向受拉钢筋面积$A_s$；（2）验算该梁是否需要进行斜截面受剪承载力计算。解：（1）首先计算梁的跨中最大弯矩$M=\frac{1}{8}ql_0^2=\frac{1}{8}\times25\times6^2=112.5kN\cdotm$假设$a_s=35mm$，$h_0=h-a_s=500-35=465mm$由单筋矩形截面梁正截面受弯承载力基本公式$M=\alpha_1f_cbx(h_0-\frac{x}{2})$和$x=\frac{f_yA_s}{\alpha_1f_cb}$（对于C30混凝土，$\alpha_1=1.0$）先求$\alpha_s=\frac{M}{\alpha_1f_cbh_0^2}=\frac{112.5\times10^6}{1.0\times14.3\times200\times465^2}=0.182$$\xi=1-\sqrt{1-2\alpha_s}=1-\sqrt{1-2\times0.182}=0.202\lt\xi_b=0.518$（适筋梁）$x=\xih_0=0.202\times465=93.93mm$$A_s=\frac{\alpha_1f_cbx}{f_y}=\frac{1.0\times14.3\times200\times93.93}{360}=742.6mm^2$（2）计算梁支座边缘的剪力设计值$V=\frac{1}{2}ql_0=\frac{1}{2}\times25\times6=75kN$$0.7f_tbh_0=0.7\times1.43\times200\times465=93.021kN\gtV=75kN$所以该梁不需要进行斜截面受剪承载力计算。2.某轴心受压柱，截面尺寸$b\timesh=400mm\times400mm$，计算长度$l_0=6m$，混凝土强度等级为C25（$f_c=11.9N/mm^2$），钢筋采用HRB335（$f_y'=300N/mm^2$），柱承受的轴向压力设计值$N=2000kN$。求：所需的纵向受压钢筋面积$A_s'$。解：首先计算长细比$\lambda=\frac{l_0}{b}=\frac{6000}{400}=15$查稳定系数表得$\varphi=0.92$由轴心受压构件正截面承载力公式$N\leqslant0.9\varphi(f_cA+f_y'