建筑结构选型复习资料及试题(有答案)

建筑结构选型复习资料1、简述简支梁和多跨连接梁的受力和变形特点？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结构。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。2、桁架结构的受力计算采用了哪些基本假定?一、组成桁架结构的所有各杆都是直杆，所有各杆的中心线都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面。二、桁架的杆件和杆件的相连接的节点都是铰接节点。三、所有外力都作用在桁架的中心平面内，并集中作用于节点上。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？斜腹杆的布置方向对腹杆受力符号（拉或压）有直接关系。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，而竖腹杆总是受拉。4、屋架结构的布置有哪些具体要求？一、屋架的跨度：一般以3米为模数二、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三、屋架的支座：当跨度较小时，一般把屋架直接搁置在墙、跺、柱或圈梁上。当跨度较大时，则应该采取专门的构造措施，以满足屋架端部发生转动的要求。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？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，也可适当的用圆弧过渡。为了减少材料用量，减轻结构自重，也可采用空腹刚架，其形式有两种：一种是把杆件做成空心截面，另一种是在杆件上留洞。6、刚架结构的支撑系统起何作用？应怎样布置？为保证结构的整体稳定性，应在纵向柱之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。7、简述拱的支座反力的受力特点？一、在竖向荷载作用下，拱脚支座内将产生水平推力二、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铰C截面上的弯矩除以拱的失高三、当结构跨度与荷载条件一定时，拱脚水平推力与拱的失高成反比。8、拱的合理轴线的定义：拱式结构受力最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值成比例，即可使拱截面内仅有轴力没有弯矩。满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴力。9、拱结构中拱脚水平推力的平衡方式有哪些？一、水平推力直接由拉杆承担：设置水平拉杆二、水平推力通过刚性水平结构传递给总拉杆三、水平推力由竖向承重结构承担四、水平推力直接作用在基础上10、拱结构的失高的确定应满足哪些方面的要求?一、满足建筑使用功能和建筑造型的要求二、确定应使结构受力合理三、满足屋面排水构造的要求11、如何选择拱式结构的支承方式？拱可以分为三铰拱、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。12、简述筒壳结构的受力特点？它是双向承荷与传力的空间结构，筒壳在横向的作用与拱相似，壳身内产生环向的压力，而在纵向则同时发挥着梁的作用，把上部竖向荷载通过纵向梁的作用传给横隔。因此它是横向拱的作用与纵向梁的作用的综合。根据筒壳结构的跨度L1与波长L2之间比例的不同，其受力状态也有所差异，一般按下列三种情况考虑。1．当L1/L2≥3时，称为长壳2．当L1/L2≤1/2时，称为短壳3。当1/2L1/L23时，称为中长壳14、双曲扁壳的壳身和边缘构件常有哪些做法？壳身可以是光面的，也可以是带肋的。边缘构件一般是带拉杆的拱或拱形桁架，跨度较小时也可以是等截面或变截面的薄腹梁，当四周为多柱支承或承重墙支承时也可以柱上的曲梁或墙上的曲线形圈梁作边缘构件。四周的边缘构件在四角交接处应有可靠连接构造措施，使之形成“箍”的作用，以有效地约束壳身的变形。同时边缘构件在其自身平面内应有足够的刚度，否则壳身内将产生很大的附加内力。15、如何加强三边支承网架结构开口边的刚度？三边支承网架自由边的处理无非是两种：设支撑系统或不设支撑系统。设支撑系统也称为加反梁，如在自由边专门设一根托梁或边桁架，或在其开口边局部增加网架层数，以增强开口边的刚度。如不设支撑系统，可将整个网架的高度适当提高，或将开口边局部杆件的截面加大，使网架的整体刚度得到改善,或在开口边悬挑部分网架以平衡部分内力。16、四点支承的正交正放网架与正交斜放网架应优先选用哪种？为什么？正交正放网架比正交斜放网架受力合理。正方网架中位于柱上的桁架起到了主桁架的作用，缩短了与其垂直的次桁架的荷载传递路线。而斜放网架的主桁架是柱上的悬臂桁架和边桁架，其刚度较差；对角线方向的各桁架成了次桁架，它的荷载传递路线较长。因此，正交斜放网架刚度较差，内力较大。17、简述正交类、斜交类筒网壳的受力特点？正交类网壳的外荷载主要由波长方向的弦杆承受，纵向弦杆的内力很小。很明显，结构是处于单向受力状态，以拱的作用为主，网壳中内力分布比较均匀，传力路线短。斜交类网壳的上、下弦杆是与壳体波长方向斜交的，因此外荷载也是沿着斜向逐步卸荷的，拱的作用不是表现在波长方向，而是表现在与波长斜交的方向。通常最大内力集中在对角线方向，形成内力最大的主“拱”，主拱内上、下弦杆均受压。混合类网壳受力比较复杂，荷载向各个方向传递，结构空间作用明显。18、如何提高扭网壳结构的刚度，减少挠度？在扭网壳屋脊处设加强桁架，能明显的减少屋脊附近的挠度，但随着与屋脊距离的增加，加强桁架的影响则下降。边缘构件的刚度对于扭网壳的变形控制具有决定意义。扭网壳的支承考虑到其脊线为直线，会产生较大的温度应力。在扭壳周围设加强带/采用橡胶支座19、网壳结构的选型应考虑哪些方面？一、网壳结构的体型应与建筑造型相协调二、网壳结构的形式应与建筑平面相协调三、网壳结构的层数与跨度有关四、网格尺寸尽量大，以减少杆件数五、网壳的失高与厚度20、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稳定性就越差；当高宽比一定时，降低建筑的质量中心则有利于结构的抗侧稳定性。21、对于有复杂的建筑体型的建筑物，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，也可设置变形缝，把复杂的建筑体型分成若干个简单的结构单元。22、为减少建筑不均匀沉降的结构构造措施有哪些？一、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，并有足够的宽度二、为避免设置沉降缝，可采用桩基，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，使主楼与裙房的基底附加压力和沉降量基本一致三、采用设置施工后的浇带方法23、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？一、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二、设置施工后浇带：后浇带宽800-----1000mm三、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，或者采用架空通风屋面，也有对外柱采用保温隔热措施四、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五、可将顶部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23、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，构件的截面由上至下逐渐减小，不突变。当建筑物顶层或底部由于大空间的要求取消部分墙柱时，结构设计应采用有效构造措施：一、限制长宽比二、设置抗震缝，将建筑物划分为若干个独立的结构单元24、圆顶结构下部支承结构一般有哪几种？一、圆顶结构通过支座环支承在房屋的竖向承重构件上二、圆顶结构支承在斜柱或斜拱上三、圆顶结构支承在框架上四、圆顶结构直接落地并支承在基础上25、悬索屋盖结构稳定性差表现在两个方面：一是适应荷载变化的能力差；二是抗风吸、风振能力差。措施：增加悬索结构上的荷载/形成预应力索-壳结构/形成索-梁或索-桁架组合结构/增设相反曲率的稳定索26、交叉索网体系中边缘构件的布置方式？一、边缘构件为闭合曲线形环梁二、边缘构件为落地交叉拱三、边缘构件为不落地交叉拱四、边缘构件为一对不相交的落地拱五、边缘构件为拉索结构27、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：一、会引起外荷载作用的不均匀，从而产生扭矩二、会在凹角处产生应力集中三、不对称的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。28、多层房屋常用的砌体材料有哪些？有何优缺点？多层房屋中常用的砌体材料有砖和混凝土砌块。优点：砌体材料具有良好的耐火，隔声和抗腐蚀性能，且具有较好的大气稳定性。它还可以就地取材，生产和施工工艺简单。此外，砌体具有承重和围护的双重功能，工程造价低。缺点：自重大，强度低，抗震性能差。29、无筋砌体，配筋砌体，组合砌体的定义？无筋砌体：仅由块材和砂浆构成的砌体。配筋砌体：在灰缝中或在水泥粉刷中配置钢筋时，称为配筋砌体。组合砌体：在砌体构件的受拉或受压区用钢筋混凝土或配筋砂浆代替一部分砌体原有面积，并与原砌体共同工作，称为组合砌体。30、混合结构的定义：混合结构是指由砌体作为竖向承重结构（墙体），由其它材料（一般为钢筋混凝土或木结构）构成水平向承重结构（楼盖）所组成的房屋结构。31、内框架结构，底层框架砌体结构的定义？内框架结构：房屋内部由柱子承重，并与楼面大梁组成框架，外墙仍为砌体承重者，称为内框架结构。底层框架砌体结构：在房屋二层以上为砌体承重结构，但在底层需将一部分墙体改为钢筋混凝土框架承重，则称为底层框架砌体房屋结构。32、多层混合结构房屋承重墙的布置方案有哪几种？1）纵墙承重体系；2）横墙承重体系；3）纵横墙承重体系；4）内框架承重体系。33、横墙承重和纵墙承重那种结构布置比较好？为什么？由于横墙是非承重墙，因而可以任意设置或连续多开间不设置，从而给建筑上提供了灵活的空间，与横墙承重体系相比，纵墙承重体系墙少，自重轻，刚度较差，抗震性能也较差，且楼屋面需加大梁而增加用料，故高烈度地震区不适合，一般用于公共建筑及中小型工业厂房；横墙承重体系墙体较多，自重大，楼面材料较节省，具有结构简单，施工方便的优点，多用于小面积建筑和开间小的办公楼中。34、混合结构房屋在结构布置中主要考虑哪三个方面的问题？1）应优先选用横墙承重或纵墙承重的方案；2）对多层砌体房屋的总高度和层数的限制；3）门窗洞口宽度的限制。35、简述钢框架和钢筋混凝土框架的优缺点？钢框架优点：自重轻，抗震（振）性能好，施工速度快。缺点：用钢量大，造价高，及耐水、耐腐蚀性能差，目前我国应用较小。钢筋混凝土框架结构：造价低廉，取材方便，耐久性好，可模性好，应用较广泛。36、承重框架的定义：在承受较大楼面竖向荷载的方向布置主梁，相应平面内的框架称为承重框架。37、按不同的楼板布置方式，承重框架的布置方案有哪几种？1）横向框架承重方案；2）纵向框架承重方案；3）纵横向框架混合承重方案。38、无梁楼盖结构的定义：无梁楼盖结构是指楼盖平板（或双向密肋板）直接支承在柱子上，而不设主梁和次梁，