结构选型重点笔记整理.docx

1、建筑学结构选型考试重点 1. 结构选型的原则是什么？ a) 满足使用功能的要求 b)满足建筑造型的需要 c)充分发挥结构自身的优势 d)考虑材料和施工条件 e)尽可能降低造价 f)设计理念和方法 2. 梁柱的受力与变形有什么样的特征？ a) 受力变形特征：梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载作用。内力主要为弯矩和剪力，还能有扭矩和轴力，变形主要的挠曲变形，与约束条件有关。 简支梁：两端约束小，变形挠度大，内力大。 固端梁：两端约束大，变形小，内力小。 悬臂梁：只有一端约束，对固端要求高，受力最不好，变形最大。 连续梁：充分发挥材料力学性能，内力小，刚度大，抗震好，对支座变形敏感，易引起附加内力。

2、3. 屋架结构的构造要求及适用范围？ a) 构造要求： 1，矢高不宜过大也不宜过小。屋架的矢高也要根据屋架的结构形式，一般矢高可取跨度的 1/10 1/5。 2，坡度：屋架上弦坡度的确定应与屋面防水构造相适应。采用瓦类屋面时，坡度一般不小于 1/3。当采用大型屋面板并做卷材防水时，一般为 1/8 1/12。3，节间长度：一般上弦受压，节间长度应小些，下弦受拉，节间长度可大些，屋面荷载应直接作用在节点上，当屋架上铺预制钢筋混凝土大型屋面板时，常取 3m; 当屋盖采用有檀体系时，屋架上弦节间长度应与檩条间距一致，节间长度一般为 1.5-4m。 b) 适用范围： 1，从结构受力来看，梯形屋架力学性能

3、好，上下弦均为直线，施工方便，适用于大中跨建筑中。三角形屋架与矩形屋架力学性能较差，因此三角形适用于中小跨度，矩形常用作托架或花卉较特殊的情况。 2，从屋面防水看：屋面防水材料为粘土瓦、机制平瓦或水泥瓦时，采用三角形屋架、陡坡梯形屋架；当采用卷材建筑学结构选型考试重点 防水、金属薄板防水时，应选用拱形屋架、折线形屋架和缓坡梯形屋架。 3，从材料的耐久性及使用环境看，木材及钢材不宜用于相对湿度较大而通风不良的建筑或有侵蚀性介质的工业厂房，而宜选用预应力混凝土屋架。 4，从屋架结构跨度看，跨度在 18m 以下时，可选钢筋混凝土 钢组合屋架；跨度在 36m 以下时，宜选用预应力混凝土屋架 ；对跨度在

4、 36m 以上的大跨度建筑或受到较大振动荷载作用的屋架，宜选用钢屋架。 4. 拱结构的合理轴线和方程式？ 拱 轴线的竖向坐标与相同跨度作用相同荷载下简支梁弯矩值成比例，可使拱截面内仅有轴力无弯矩，满足这一条件的拱轴线为拱的合理轴线。在竖向均布荷载作用下为一抛物线。不同的支座约束条件或荷载形式，其合理拱轴线是不同的。方程式为 y= x(l-x), f 为拱的矢高， l 为拱的跨度。 5. 薄膜结构的优缺点？ a) 优点： a,建筑与结构完美结合的产物； b,受拉能力强，膜材厚度小，重量轻； c,抗震性能优良； d，施工方便，速度快，造价经济； e,采光保温性能优良； b) 缺点： 1，耐久性差，

5、但 现在的设计寿命可达 20 年以上，处于临时性建筑 永久性建筑的转变时期。 2，由于薄膜张力的连续性，局部的破坏就会造成整个薄膜结构的跨掉。 6. 高层结构的种类和受力特点 ？ 种类：框架、剪力墙、框架 -剪力墙、筒体结构、框架 -核心筒、带加强层的高层建筑结构。 受力特点： a，框架结构：框架结构构件断面尺寸较小，结构的抗侧力刚度较小，水平位移大； b,剪力墙：剪力墙的主要作用是承受平行于墙体平面的水平力，并提供较大的抗侧力刚度，使剪力墙既受剪且受弯。 C,框架 -剪力墙： 1，竖向荷载作用下，两个体建筑学结构选型考试重点 系共同承受荷载； 2，侧向荷载 作用下，剪力墙承担大部分荷载。 d

6、,筒体结构：在水平荷载作用下它可视为下端固定，顶端自由的悬臂构件。 e,框架 -核心筒：筒体主要承担水平荷载，框架主要承担竖向荷载 f,带加强层的高层建筑结构：与框架 -核芯筒相比，每隔数层布置强度和刚度很大的水平构件，形成水平加强层，从而连接建筑物四周的柱子，又将核心筒外柱连接起来，约束周边框架筒的变形，减少结构在水平荷载作用下的侧移量，并使各竖向构件在温度作用下的变形趋于均匀，减小翘曲。 7. 变形缝的种类与作用？ a) 沉降缝：避免主体与裙房过大的沉降差。 b) 伸缩缝：减小结构温度应力。 c) 防震缝：避免地震时结构间的相互碰撞。 1 低层、多层建筑结构选型 （ 1）砖混结构 纵向承重

7、体系：荷载的主要传递路线是：板梁纵墙基础地基。 特点：纵墙是主要承重墙，横墙是满足房屋空间刚度和整体性要求，横墙间距可以较大，利于形成较大空间，利于使用上的灵活布置；纵墙上开门、开窗的大小和位置都要受到一定限制；墙体用量较少。 适用：使用上要求有较大开间的教学楼、实验楼、办公楼、图书馆、食堂、工业厂房等。 横向承重体系：荷载的主要传递路线是：板横墙基础地基。 本文来源 :考试大网 特点：横墙是承重墙，纵墙起围隔作用，对纵墙上开门、开窗限制较少，空间刚度很大，整体性很好。 适用：房间开间尺寸较规则的宿舍、住宅、旅馆等 建筑学结构选型考试重点 内框架承重体系：荷载的主要传递路线见下图 特点：墙和柱

8、都是主要承重构件，可以有较大空间；空间刚度较差；结构易产生不均匀变形。 适用：教学楼、旅馆、商店、多层工业厂房等。 （ 2）框架结构 可以建造较大的室内空间，房间分隔灵活，便于使用；工艺布置灵活 性大，便于设备布置；抗震性能优越，具有较好的结构延性等优点。 使用：不宜超过 10层的建筑。 2 大跨度建筑结构选型 （ 1）平面体系大跨度空间结构 单层刚架：可达到 76m，结构简单。 拱式结构：是一种有推力的结构，它的主要内力是轴向压力，适宜跨度为 40 60m。 简支梁结构：跨度在 18m 以下的屋盖适用。 本文来源 :考试大网 屋架：所有杆件只受拉力和压力，常适用于 24 36m 跨度。 （

9、2）空间结构体系 网架结构：多次超静定空间结构。整体性强，稳定性好，空间刚度大，抗震性能好。 薄壳：种类多，型式丰富多彩。形式：旋转曲面、平移曲面、直纹曲面。 折板：跨度可达 27m，类似于筒壳薄壁空间体系。 来 悬索：材料用量大，结构复杂，施工困难，造价很高。 建筑学结构选型考试重点 建筑学结构选型考试重点 第一章 梁 1.梁按支座约束分为： 静定梁和超静定梁，根据梁跨数的不同，有单跨静定梁或单跨超静定梁、多跨静定梁或多跨连续梁。 2.简述简支梁和多跨连续梁的受力特点和变形特点？ 答：简支梁的缺点是内力和挠度较大，常用于中小跨度的建筑物。简支梁是静定结构，当两端支座有不均匀沉降时，不会引起附

10、加内力。因此，当建筑物的地基较差时采用简支梁结构较为有利。简支梁也常被用来作为沉降缝之间的连接构件。 多跨连续梁为超静定结构，其优点是内力小，刚度大，抗震性能好，安全储备高，其缺点是对支座变形敏感，当支座产生不均匀沉降时，会引起附加内力。（图见 5 页） 第二章 桁架结构 1.桁架结构的组成： 上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆 2.桁架结构受力计算采用的基本假设： （ 1）组成桁架的所有各杆都是直杆，所有各柱的中心线（轴线）都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面。 （ 2）桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点。（铰建筑学结构选型考试重点 接只限制水平位移和竖向位移，没有限制转动。） （

11、3）所有外力（包括荷载及支座反力）都作用在桁架的中心平面内，并集中作用于节点上（节点只受集中力作用） 3.桁架斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号（拉或压）有 何关系？ 答：斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号（拉或压）有直接的关系。对于矩形桁架，斜腹杆外倾受拉，内倾受压，竖腹杆受力方向与斜腹杆相反，对于三角形桁架，斜腹杆外倾受压，内倾受拉，而竖腹杆则总是受拉。（图见 11 页） 4.按屋架外形的不同，屋架结构形式有几种？ 答：三角形屋架，梯形屋架，抛物线屋架，折线型屋架，平行弦屋架等。 屋架结构的选型应从哪几个方面考虑？ 答：（ 1）屋架结构的受力；（ 2）屋面防水构造；（ 3）材料的耐久性及使用环

12、境； （ 4）屋架结构的跨度。 屋架结构的布置有哪些具体要求？ 答：（ 1）屋架 的跨度：一般以 3m 为模数； （ 2）屋架的间距：宜等间距平行排列，与房屋纵向柱列的间距一致，屋架直接搁置在柱顶； （ 3）屋架的支座：当跨度较小时，一般把屋架直接搁置在墙、垛、柱或圈梁上。当跨度较大时，则应采取专门的构造措施，以满足屋架端部发生转动的要求。 5.屋架结构的支撑有哪几种？ 答：屋架支撑包括设置在屋架之间的垂直支撑，水平系杆以及设置在上、下弦平面内的横向支撑和通常设置在下弦平面内的纵向水平支撑。 第三章 单层刚架结构 1.刚架结构：是指梁、柱之间为刚性连接的结构。 2.排架结构：是梁和柱之间为铰接

13、的单层刚架。 3.在单层单跨刚架结构中约束条件对结构内力有何影响？ 答：约束越多，内力越分散，内力值越小，变形越小，即刚度建筑学结构选型考试重点 越大。 （单层单跨刚架结构按构件的布置和支座约束条件可分为无铰刚架，两铰刚架，三铰刚架。） 4.从截面形式看，钢刚架结构有哪两种类型？ 答：实腹式（型钢）和格构式（桁架）。 5.钢筋混凝土刚架在构件转角处为避免受力过大，可采取什么措施？ 答：在构件转角处，由于弯矩过大，且应力集中，可采取加腋的形式，也可适当地用圆弧过渡。为了减少材料用量，减轻结构自重，也可采用 空腹刚架。空腹刚架有两种形式，一种是把杆件做成空心截面，另一种是在杆件上留洞。 6.刚架结

14、构的支撑系统起什么作用？应怎样布置？ 答：为保证结构的整体稳定性，应在纵向柱间布置连系梁及柱间支撑，同时在横梁的顶面设置上弦横向水平支撑。柱间支撑和横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间内。（图见 39 页） 7.单层刚架结构横梁的坡度主要由什么确定？ 答：由屋面材料及排水要求确定。 第四章 拱式结构 1 简述拱的支座反力的受力特点 在竖向荷载作用下，拱脚支座内将产生水平推力。 在竖向荷载作用下，拱脚水平推 力的大小等于相同跨度简支梁在相同竖向荷载作用下所产生的相应于顶拱截面上的弯矩除以拱的矢高。 当结构跨度与荷载条件一定时，拱脚水平推力与拱的矢高成反比。 2.拱的合理轴线的定义 拱式结构受力最

15、理想的情况应是使拱身内弯矩为零，仅承受轴力。 只要拱轴线的竖向坐标与相同跨度相同荷载作用下的简支梁弯矩成比例，即可使拱截面内仅有轴力没有弯矩， 3.满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴线。 建筑学结构选型考试重点 拱结构中拱脚水平推力的平衡方式有哪些？ 答：（ 1）水平推力直接由拉杆承担，设置水平拉杆； （ 2）水平推力通过刚性水平 结构传递给总拉杆； （ 3）水平推力由竖向承重结构承担； （ 4）水平推力直接作用在基础上。 4.从力学计算简图看，拱可以分为哪几种型式？ 答：无铰拱、两铰拱、三铰拱 5.拱结构的矢高的确定应满足哪些方面的需求？ 答：（ 1）矢高应满足建筑使用功能和建筑造型的要求；

16、（ 2）矢高的确定应使结构受力合理； （ 3）矢高应满足屋面排水构造的要求。 6.如何选择拱式结构的支撑方式？ 答：拱可以分成三铰拱、两铰拱和无铰拱。三铰拱为静定结构，由于跨中存在着顶铰，使拱本身和屋盖结构复杂，因而目前较少采用。两铰拱和无铰拱均为超静定结构，两铰拱的优点是受力合理，用料经济，制作和安装比较简单，对温度变化和地基变形的适应性较好，目前较为常用。无铰拱受力最为合理，但对支座要求较高，当地基条件较差时，不宜采用。 1.建筑物的长宽比和高宽比对结构受力有何影响？ 平面长宽比较大的建筑物比平面为正方形的建筑物更容易受到扭转，不均匀沉降等的威胁。 建筑物高宽比越大，结构的抗侧刚度和抗倾覆

17、稳定性就越差，当高宽比一定时，降低建筑物的质量中心则有利于结构的抗侧稳定性。 2.对于有复杂的建筑型体的建筑物，如何改善其结构受力性能？ 对于复杂平面和复杂立面组合的结构布置，首先是限制；如限制裙房外伸，限制小塔楼的高度，限制内收尺寸等。其次是加强，如通过设置刚性基础，刚性层，或其他的构造措施来保证结构的整体性。 当上述两种方法均无法令人满意时，也可以设置变形缝，建筑学结构选型考试重点 把复杂的建筑体型分成若干个简单的结构单元。 3.建筑结构布置时为何要注意对称性和连续性？ 不对称会带来以下问题：（ 1）会引起外荷载作用的不均匀，从而产生扭矩；（ 2）会在凹角处产生应力集中；（ 3）不对称的

18、建筑平面很难使三心重合。 不连续会形成薄弱层，容易发生破坏。 4.为减少建筑不均匀沉降的结构构造措施主要有哪些？ 设置沉降缝，使缝两侧的建筑物可以自由沉降，以免产生裂缝。沉降缝应将建筑物从基础至屋顶全部断开，并有足够的宽度。 为避免设置沉降缝，可采取桩基，并将桩端支承在基岩上，减少结构的沉降量；或将主楼与裙房采用不同的基础形式，并调整基础底面的土压力，使主楼与裙房的基础附加压力和沉降量基本一致。 采用设置施工后浇带的方法。 5.为减少温差及混凝土收缩对结构受力的不利影响，可采取哪些构造措施？ 设置 伸缩缝，来避免在设计中计算结构内的温差应力或收缩应力。 设置施工后浇带：后浇带 800 1000

19、mm。 为减少温度应力，首先的问题是要减少温差，一般采用保温隔热等措施，如在屋顶层增设保温隔热层，或采用架空通风屋面，也有对外柱采用保温隔热措施。 可对结构中温度应力比较敏感的部位，如在顶层，底层，山墙和内纵墙端开间等处适当加强配筋来抵抗温度应力。 可将屋顶楼层改用刚度较小的结构形式或在顶部设置局部温度缝，把结构划分成长度较短的区段。 6.有抗震设防要求的建筑物在结构布置时应考虑哪些方面来提高抗震性？ 需 要抗震设防的建筑，结构抗震设计规范对建筑体型有较多的限制条件，其主要原则是：建筑的平、立面布置宜规则，对称，建筑的质量分布宜均匀，避免有过大的外挑和内收，结构抗侧刚度沿竖向应均匀变化，楼层不宜错层，构件的界面由