建筑结构作业题及解析.doc

1、2013 年 4 月考试建筑结构第三次作业 一、填空题（本大题共 30 分，共 15 小题，每小题 2 分） 1. 为减小温度应力，单层厂房的柱间支撑应布置在 _ 2. 单榀剪力墙上常设有洞口，将剪力墙分为墙肢和连梁。根据剪力墙的整体性系数和开洞的大小常将剪力墙分为四类： _ 、 _ 、 _ 、 _ 3. 在荷载作用下，框架结构构件的内力沿长度是变化的，构件配筋时，根据内力变化情况，选择几个内力较大的截面作为控制截面。各层柱的控制截面为 _ ,各梁的控 制截面为 _ 4. 为保证确保其稳定性，砌体结构中的墙体应进行 _ 验算 5. 框架结构近似计算方法中，竖向荷载作用下常采用 _ ，水平荷载作

2、用下常采用 _ 和 _ 6. 为确定活荷载的最不利作用位置，常有四种方法为 _ 、 _ 、 _ 和 _ 7. 高层建筑钢筋混凝土结构体系有 _ 、 _ 、 _ 、 _ 和板柱 -剪力墙几种结构体系。 8. 计算结构基本周期的方法很多，可 分为三类： _ 、 _ 、 _ 。 9. 按我国混凝土结构设计规范 GB50010-2002的要求，连续单向板内的构造钢筋有 _ 、 _ 、 _ 、 _ 和 _ 。 10. 温度变化引起的结构变形一般有以下几种 _ 、 _ 11. 块体的强度等级是根据 _ 来划分的；对砖，各强度等级应 _ 同时满足相应的指标要求。 12. 根据是否配置钢筋，砌体可以分为 _

3、和 _ 两大类。 13. 抗震设计时，剪力墙两端及洞口两侧应设置边缘构件。边缘构件包括 _ 、 _ 和翼墙。 14. 钢筋混凝土框架结构按施工方法不同可分为 _ 、 _ 、 _ 等三种结构形式。 15. 框架 -剪力墙结构常分为两种计算体系，分别是 _ 、 _ 二、计算题（本大题共 36 分，共 2 小题，每小题 18 分） 1. 某 6m 柱距单跨单层厂房内设有两台相同型号的 A5 吊车，吊车参数为： 最大轮压标准值 P 1max, k P 2max, k 178kN ，大车车轮 轮距 K 1 K 2 4000mm ， 吊车宽度 B 1 B 2 5940mm 。已知两台吊车的荷载折减系数为

4、0.9 。 试求： 1) 、绘出对应于 D max 的吊车布置情况 2) 、绘出对应于吊车车轮所在位置的吊车梁支座竖向反力影响线，并确定 y1 、 y2 、 y3 、 y4 3) 、 D max 2. 下图所示的两跨排架中，在柱顶单位水平集中力的作用下，边柱（ A 柱、 C 柱）的柱顶侧移是中柱（ B 柱）的 2 倍。 求：求： 1)、计算 该排架各柱的 剪力分配系数； 2)、计算各柱柱底剪力； 3)、计算各柱弯矩 三、简答题（本大题共 10 分，共 2 小题，每小题 5 分） 1. 在框架结构抗震设计中，如何体现 “ 强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件 ”的设计原则。 2. 绘出不同静力计算方

5、案的单层砌体结构房屋的计算简图？ 四、问答题（本大题共 24 分，共 3 小题，每小题 8 分） 1. 砖砌体的抗压强度为何远低于砖的抗压强度 2. 影响塑性内力重分布的因素有哪些 3. 牛腿的破坏形态主要有哪几种？牛腿设计的主要内容有哪些？ 答案： 一 、填空题（ 30 分，共 15 题，每小题 2 分） 1. 参考答案： 伸缩缝区段的中央或临近中央 。 解题方案： 评分标准： 填对得分 2. 参考答案： 整截面剪力墙 整体小开口剪力墙 联肢剪力墙 壁式框架。 解题方案： 评分标准： 填对得分 3. 参考答案： 柱的上、下截面、 梁的两端和跨中 解题方案： 评分标准： 填对得分 4. 参考答

6、案： 高厚比 解题方案： 评分标准： 填对得分 5. 参考答案： 分层法 反弯点法 D 值法 解题方案： 评分标准： 填对得分 6. 参考答案： 分跨 计算内力组合法 最不利荷载位置法 分层组合法 满布荷载法 。 解题方案： 评分标准： 填对得分 7. 参考答案： 框架 剪力墙 框架 -剪力墙 筒体 解题方案： 评分标准： 填对得分 8. 参考答案： 精确解 经验法 半经验近似计算法 解题方案： 评分标准： 填对得分 9. 参考答案： 分布钢筋、温度收缩钢筋、与主梁垂直的附加负筋、板边附加负筋、板角附加短钢筋 解题方案： 评分标准： 填对得分 10. 参考答案： 柱弯曲 内外柱间的伸缩差 屋面

7、结构与下部结构的伸缩差。 解题方案： 评分标准： 填对得分 11. 参考答案： 抗压强度 抗折强度 解题方案： 评分标准： 填对得分 12. 参考答案： 无筋砌体 配筋砌体 解题方案： 评分标准： 填对得分 13. 参考答案： 暗柱 端柱 解题方案： 评分标准： 填对得分 14. 参考答案： 现浇式 装配式 装配整体式 解题方案： 评分标准： 填对得分 15. 参考答案： 框架 -剪力墙结构铰结体系 框架 -剪力墙结构刚结体系。 解题方案： 评分标准： 填对得分 二、计算题（ 36 分，共 2 题，每小题 18 分） 1. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 由已知在柱顶单位

8、水平集中力的作用下，边柱（ A 柱、 C 柱）的柱顶侧移是中柱（ B 柱）的 2 倍，可知边柱的侧移刚度为中柱的 1/2。故： 边柱（ A 柱、 C 柱）的剪力分配系数为： 中柱（ B 柱）的剪力分配系数为： 2）计算各柱柱底剪力： 边柱（ A 柱、 C 柱）的柱底剪力为 中柱（ B）柱的柱底弯矩为： 解题方案： 评分标准： 三、简答题（ 10 分，共 2 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 框架结构设计中通过调整地震作用参与组合时的荷载效应值来实现 “ 强柱弱梁、强剪弱弯 、强节点弱构件 ” 的设计原则。 为保证 “ 强柱弱梁 ” ，对有地震参与组合的柱端弯矩设计值按梁端弯矩设计值来调整

9、，并乘以相应的增大系数。 为保证 “ 强剪弱弯 ” ，对梁柱构件，对同一构件，使其在地震作用组合下，剪力设计值略大于按设计弯矩或实际抗剪承载力及梁上荷载反算出的剪力来进行调整。 为保证 “ 强节点弱构件 ” ，对节点剪力根据节点相交的梁的地震作用组合下的弯矩设计值进行调整。 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 四、问答题（ 24 分，共 3 题，每小题 8 分） 1. 参考答 案： 其原因可从受压砌体复杂的应力状态予以解释： 1)、砌体中的砖处于复合受力状态。 由于砖的表面本身不平整，加之铺设砂浆的厚度不很均匀，水平灰缝不很饱满，造成单块砖在砌体内并不是均匀受压，

10、而是处于同时受压、弯、剪甚至受扭的复合受力状态。由于砖的抗拉强度很低，一旦拉应力超过砖的抗拉强度，就会引起砖的开裂。 2)、砌体中砖受到砂浆引起的附加水平拉应力 砌体受压时要产生横向变形。由于砖和砂浆的弹性模量及横向变形系数的不同，当砂浆强度较低时，砖的横向变形比砂浆小，在砂浆粘着力与摩擦力的影响下，砖将阻止砂浆的横向变 形，从而使砂浆受到横向压力，砖受到横向拉力。这一砖内的附加水平拉力将加快砖裂缝的出现。 3)、竖向灰缝处存在应力集中 由于竖向灰缝往往不饱满、以及砂浆收缩等原因，竖向灰缝内砂浆和砖的粘结力减弱，使砌体的整体性能受到影响。在位于竖向灰缝上、下端的砖内产生横向拉应力和剪应力的集中

11、，加快了砖的开裂。 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 超静定结构中，内力重分布的受到以下因素的影响： 塑性铰的变形能力。塑性铰的转动能力主要取决于纵向钢筋的配筋率、钢材的品种和混凝土的极限压应变值。 斜截面承载能力。要实现 预期的内力重分布，其前提条件之一是在破坏机构形成前，不能发生因斜截面承载力不足而引起的破坏，否则将阻碍内力重分布继续进行。 正常使用条件。如果最初出现的塑性铰转动幅度过大，塑性铰附近截面的裂缝就可能开展过宽，结构的挠度过大，不能满足正常使用的要求。因此，在考虑内力重分布时，应对塑性铰的允许转动量予以控制，也就是控制内力重分布的幅度。一般要求在正常使用阶段不应出现塑性铰。 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 牛腿的破坏形态主要有：弯曲破坏、纯剪破坏、斜压破坏、斜拉破坏、局部受压破坏 牛腿设计的主要 内容有：牛腿的截面尺寸、承载力计算、配筋构造 解题方案： 评分标准：