开放大学建筑结构考试复习资料

开放大学建筑结构考试复习资料各位同学，大家好。建筑结构学是我们建筑类专业的核心课程之一，它不仅理论性强，而且与工程实践紧密相连。临近考试，一份条理清晰、重点突出的复习资料将对大家的复习起到事半功倍的效果。本资料旨在帮助大家梳理核心知识点，明确复习方向，希望能助大家一臂之力。请务必结合教材、课件及习题进行系统复习，注重理解与应用。一、建筑结构基本概念与设计原则（一）结构的功能要求建筑结构在规定的设计使用年限内，必须满足以下三项基本功能要求：1.安全性：结构在正常施工和使用条件下，能承受可能出现的各种荷载和变形而不发生破坏；在偶然事件（如地震、爆炸）发生时和发生后，结构仍能保持必要的整体稳定性，不发生倒塌。2.适用性：结构在正常使用条件下，具有良好的工作性能，如不产生影响使用的过大变形、裂缝或振动等。3.耐久性：结构在正常维护条件下，材料性能虽随时间变化，但仍能满足预定功能要求，具有足够的耐久性。这三项功能要求，通常概括为结构的“可靠性”。（二）结构的设计基准期与设计使用年限*设计基准期：为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。我国《建筑结构可靠度设计统一标准》规定，建筑结构的设计基准期为五十年。*设计使用年限：设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。应根据结构的重要性和使用要求确定，规范中对不同类型的建筑结构有相应的规定。（三）荷载的分类与代表值1.按随时间的变异分类：*永久荷载（恒荷载）：在设计基准期内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计。如结构自重、土压力等。*可变荷载（活荷载）：在设计基准期内，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略。如楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载等。*偶然荷载：在设计基准期内不一定出现，而一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。如地震作用、爆炸力等。2.荷载的代表值：*永久荷载：采用标准值作为代表值。*可变荷载：根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。*偶然荷载：应根据试验资料或工程经验，结合工程实际情况确定其代表值。（四）材料的力学性能1.混凝土：强度（立方体抗压强度标准值是划分强度等级的依据）、变形性能（弹性变形、塑性变形、徐变、收缩）。2.钢筋：强度（屈服强度、极限强度）、塑性（伸长率、冷弯性能）、弹性模量。3.砌体：抗压强度、抗拉强度（较低）、抗剪强度（较低）。（五）极限状态设计法1.基本概念：结构设计应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。2.承载能力极限状态：对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。设计时应按荷载效应的基本组合或偶然组合，采用相应的分项系数。3.正常使用极限状态：对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。设计时应根据不同的设计目的，采用荷载效应的标准组合、频遇组合或准永久组合，并应使各项变形或裂缝宽度等限值不超过规定值。二、混凝土结构基本原理（一）受弯构件正截面承载力计算1.基本假定：截面应变保持平面；不考虑混凝土的抗拉强度；混凝土的受压应力-应变关系；纵向钢筋的应力取等于其屈服强度（达到屈服强度后认为其应变继续增加，应力保持不变）。2.破坏形态：适筋破坏（延性破坏，设计目标）、超筋破坏（脆性破坏，应避免）、少筋破坏（脆性破坏，应避免）。3.正截面承载力计算简图与公式：理解单筋矩形截面、双筋矩形截面、T形截面受弯构件正截面承载力计算公式的推导思路、适用条件及应用。重点掌握基本公式中各符号的意义及单位。（二）受弯构件斜截面承载力计算1.斜截面破坏形态：斜压破坏（箍筋过多，脆性）、剪压破坏（适筋梁的斜截面破坏形态，设计目标）、斜拉破坏（箍筋过少，脆性）。2.影响斜截面受剪承载力的主要因素：剪跨比、混凝土强度等级、纵向钢筋的配筋率、箍筋的配箍率和强度等级、截面尺寸和形状。3.斜截面受剪承载力计算：掌握矩形、T形和I形截面受弯构件斜截面受剪承载力的计算公式、适用条件（截面限制条件、最小配箍率）。4.弯起钢筋的配置：弯起钢筋的作用、弯起点位置的确定。（三）钢筋混凝土构件的构造要求1.截面尺寸：最小截面尺寸限制（防止斜压破坏）。2.混凝土保护层厚度：保证钢筋与混凝土的粘结锚固，防止钢筋锈蚀。3.配筋率：最大配筋率（防止超筋）、最小配筋率（防止少筋）。4.钢筋的锚固与连接：受拉钢筋的基本锚固长度，搭接长度，机械连接和焊接的要求。5.箍筋的构造：箍筋的直径、间距、肢数等。三、砌体结构（一）砌体材料与砌体的力学性能1.块体：砖、砌块的强度等级。2.砂浆：砂浆的强度等级，砂浆的种类（水泥砂浆、混合砂浆等）及其适用范围。3.砌体的抗压强度：影响因素（块体和砂浆的强度等级、块体的尺寸和形状、砂浆的流动性和保水性、砌筑质量等）。4.砌体的抗拉、抗弯、抗剪强度：较低，与砂浆强度等级关系密切。（二）砌体受压构件承载力计算1.受压构件的受力特点：轴向受压、偏心受压。2.影响受压构件承载力的因素：高厚比（长细比）、偏心距。3.承载力计算公式：掌握轴心受压和偏心受压构件承载力的基本计算公式，理解高厚比修正系数、偏心距对受压承载力的影响。（三）砌体结构的构造要求1.墙、柱的高厚比验算：目的是保证砌体结构的稳定性。掌握高厚比验算公式及允许高厚比的修正。2.一般构造要求：圈梁的设置（作用：增强整体性和空间刚度，减少不均匀沉降影响）、构造柱的设置（作用：提高抗震性能）、伸缩缝、沉降缝、防震缝的设置原则。四、钢结构基本概念（一）钢结构的材料性能1.钢材的主要性能：强度（屈服强度、抗拉强度）、塑性（伸长率）、韧性（冲击韧性）、冷弯性能、可焊性。2.钢材的牌号：如Q235钢、Q355钢等，表示屈服强度。（二）钢结构的连接1.焊接连接：优点（构造简单、不削弱截面、刚度大），缺点（焊接残余应力和残余变形）。常见焊接方法，焊缝形式（对接焊缝、角焊缝）及其强度计算基本概念。2.螺栓连接：普通螺栓连接（抗剪、抗拉），高强度螺栓连接（摩擦型、承压型）。（三）钢结构构件的基本受力形式1.轴心受力构件：轴心受拉、轴心受压（稳定性问题突出）。2.受弯构件（梁）：强度（抗弯、抗剪）、刚度（挠度验算）、整体稳定、局部稳定。3.拉弯和压弯构件：同时承受轴心拉力（或压力）和弯矩的构件。五、建筑结构抗震基本知识（一）地震与地震作用1.地震的成因与类型：构造地震（最主要、危害最大）。2.地震波：体波（纵波、横波）、面波。3.地震震级与地震烈度：震级是衡量地震释放能量大小的等级；烈度是指某一地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。基本烈度、设防烈度。（二）建筑抗震设防目标与分类1.抗震设防目标：“小震不坏、中震可修、大震不倒”。2.建筑抗震设防分类：根据建筑使用功能的重要性，分为甲、乙、丙、丁四类。（三）场地、地基和基础1.场地类别：根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分。2.天然地基和基础的抗震验算：地基承载力调整，液化土的判别与处理。（四）多层砌体房屋和框架结构的抗震构造措施1.多层砌体房屋：设置圈梁和构造柱，加强楼盖与墙体的连接，墙体的布置宜均匀对称，优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。2.框架结构：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”的设计原则。梁、柱、节点的构造要求，箍筋的配置（加密区）。六、结构识图与基本受力分析（一）结构施工图的识读1.常用构件代号：理解梁（L）、柱（Z）、板（B）、基础（J）等常用构件的代号。2.钢筋混凝土结构施工图：平法施工图的表达方式，如梁平法、柱平法、板平法。能看懂构件的截面尺寸、配筋情况（钢筋的种类、规格、数量、长度、锚固方式）。3.基础施工图：独立基础、条形基础等的平面布置和剖面构造。（二）结构的基本受力分析1.约束类型：固定端、铰支座、滚动支座。2.构件的基本受力形式：轴向拉压、剪切、弯曲、扭转。3.静定结构的内力分析：能对简单的梁、刚架等静定结构进行内力（弯矩、剪力、轴力）分析，绘制内力图。七、复习方法与应试技巧1.回归教材，夯实基础：考试万变不离其宗，教材是根本。务必通读教材，理解基本概念、基本原理和基本公式。2.抓住重点，突破难点：本资料梳理的知识点即为重点，对于混凝土结构的承载力计算、抗震构造措施等难点内容，应反复琢磨，多做习题。3.多做习题，注重应用：通过做习题可以检验对知识点的掌握程度，熟悉解题思路和方法。建议多做历年考题或模拟题。4.总结归纳，形成体系：将零散的知识点串联起来，形成知识网络，便于记忆和理解。例如，将不同结构形式的设计原则、构造要求进行对比总结。5.重视图示，强化识图：结构工程离不开图纸，识图能力是基本技能，