混凝土结构设计(A)形考任务五

形考任务五一、简答题（共17小题，每小题4分）1．混凝土结构形式通常包含哪些？答：框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构（框筒、筒中筒）。2．简述结构选型的主要目的和内容？答：（1）适应建筑功能的要求：对于有些公共建筑，其功能有视听要求。（2）满足建筑造型的需要：对于建筑造型复杂、平面和立面特别不规则的建筑结构选型，要按实际需要在适当部位设置防震缝，形成较多有规则的结构单元。（3）充分发挥结构自身的优势：每种结构形式都有各自的特点和不足，有其各自的适用范围，所以要结合建筑设计的具体情况进行结构选型。（4）考虑材料和施工的条件：由于材料和施工技术的不同，其结构形式也不同。（5）尽可能降低造价：当几种结构形式都有可能满足建筑设计条件时，经济条件就是决定因素，尽量采用能降低工程造价的结构形式。3．简述结构计算高度的定义和作用？答：结构高度是室外地面到主要屋面板板顶的高度。作用是用于结构的计算。4.结构体系选定后，结构设计人员要进行结构布置，结构布置应满足的原则有哪些？答：进行结构布置时,应综合考虑建筑功能、使用要求、造价及施工条件等,来合理确定柱网和梁格布置。其布置原则如下:(1)使用要求,一般来讲,梁格布置应力求规整,梁系尽可能连续贯通,梁的截面尺寸尽可能统一,这样不仅美观,而且便于设计和施工。但是,当楼面上需设较重的机器设备、悬吊装置或隔断墙时,为了避免楼板直接承受较大的集中荷载或线荷载,应在楼盖相应位置布置承重梁;如果楼板上开有较大洞口时,应沿洞口周围布置小梁。(2)经济考虑,根据设计经验,经济的柱网尺寸为5~8m,次梁的经济跨度为4~6m,单向板的经济跨度则是1.7~2.5m,荷载较大时取较小值,一般不宜超过3m。(3)在混合结构中,(主次)梁的支承点应避开门窗洞口,否则,应增设钢筋混凝土过梁。(4)为增强建筑物的侧向刚度,主梁宜沿建筑物横向布置。5.建筑物基础的埋置深度，应根据哪些因素确定？答：基础埋置深度应根据以下因素确定：1．与建筑物有关的条件；2．工程地质条件；3．水文地质条件；4．地基冻融条件；5．场地环境条件。6.简述肋梁楼盖的组成和传力途径？答：现浇肋梁楼盖由板、次梁和主梁组成，荷载的传递途径为荷载作用到板上，由板传递到次梁，由次梁传递到主梁，由主梁传递到柱或墙，再由柱或墙传递到基础，最后由基础传递到地基。7.何谓密肋楼盖？其有何优缺点？答：一般情况下把肋距≦1.5m的单向或双向肋形楼盖称为密肋楼盖，双向密肋楼盖由于双向共同承受荷载作用，受力性能较好。主要缺点：1、现浇施工模板和钢筋较为麻烦，而预制又不利于抗震；2、板面薄，不隔音；3、板底多肋不平整，必须吊顶，这对小开间，无疑会降低了净空。8.简述现浇式楼盖的特点？答：现浇式楼盖的特点是整体刚性好，抗震性强，防水性能好，结构布置灵活，所以常用于对抗震、防渗、防漏和刚度要求较高以及平面形状复杂的建筑。但是，由于混凝土的凝结硬化时间长，所以施工速度慢，而且耗费模板多，受施工季节影响大。9.塑性铰与理想铰的区别有哪些？答：塑性铰与理想铰的区别:(1)塑性铰是单向铰,仅能沿弯矩作用方向,绕不断上升的中和轴产生有限的转动;而理想铰能沿任意方向不受限制地自由转动。(2)塑性铰能承受一定的弯矩,即截面“屈服”时的极限弯矩Mu≈My;而理想铰不能承受任何弯矩。(3)塑性铰有一定长度;而理想铰集中于一点。10.哪些情况下不宜采用塑性内力重分布的方法来进行结构分析？答：当认为调整设计弯矩调整幅度过大时，因为支座塑性铰出现得很早，达到极限承载力时所需要的塑形铰转动也越大，当这个转动需求超过塑性铰的转动能力，则塑性内力重分布就无法实现。11．框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用什么方法？作哪些假定？答：在进行竖向荷载作用下的内力分析时，可假定（1）作用在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的框架梁的影响不计，而仅在本楼层的框架梁以及与本层框架梁相连的框架产生弯矩和剪力（2）在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移。12．改进反弯点法对什么计算进行了改进？改进反弯点法为何又称为“D值法”？答：对反弯点法中柱的侧向刚度和反弯点高度的计算方法作了改进，称为改进反弯点法。改进反弯点法中，柱的侧向刚度以D表示，故此法又称为“D值法”。13．简述当单层厂房结构形式选定之后，结构设计主要按哪些步骤进行？答：设计步骤:(1)结构布置:根据建筑平面和墙体布置,确定柱网和梁系尺寸。(2)结构计算:首先根据建筑使用功能确定楼盖上作用的荷载;计算简图;根据不同的楼盖类型,分别计算板梁的内力;根据板、梁的弯矩计算各截面配筋,根据剪力计算梁的箍筋或弯起筋;其中内力计算是主要内容,而截面配筋计算与简支梁基本相同。(3)根据计算和构造要求绘制施工图。14．简述单层厂房结构中为什么要布置伸缩缝？答：:因为如果厂房的长度或宽度过大,在气温变化时,厂房买入地下部分和暴露在外的部分由于温度变化引起的伸缩程度不同,在结构内部会产生温度应力,可能使墙面、屋面等构件拉裂,影响厂房的正常使用。为了减少厂房结构中的温度应力,可沿厂房的纵向和横向在一定长度内设置伸缩缝,将厂房结构分成若干个温度区段,保证厂房的正常使用。15．单层厂房一般在什么情况下可考虑设置沉降缝？答：当相邻厂房高差较大,两跨间吊车起重量相差悬殊,地基土德压缩性有显著差异,厂房结构类型有明显差别处等容易引起基础不均匀沉降时,应设置沉降缝。16．单层厂房的支撑系统包括屋盖支撑和柱间支撑两大部分，其主要作用是什么？答：单层工业厂房中支撑的作用主要是：(1)在施工和使用阶段保证厂房结构的几何稳定性；(2)保证厂房结构的纵向和横向水平刚度，以及空间整体性；(3)将水平荷载传给主要承重结构和基础。17.对单层厂房排架结构进行内力分析的目的是什么？排架内力计算主要包括哪些内容？答：单层厂房排架结构整体在各种荷载（结构及建筑的重力荷载、厂房受到的水平荷载、吊车重力荷载、吊车制动或小车制动的水平荷载、以及地震水平作用、温度及其它作用）传至排架柱上致使排架柱最不利截面上产生的最不利效应的组合值。一句话，就是为正确设计排架柱及基础结构而做的必须的分析计算（为目的）。主要内容包括确定计算简图、荷载计算、内力分析和内力组合。二、论述题（共4小题，每小题8分，共32分）1．为什么要采用考虑塑性内力重分布的计算方法？答：在进行钢筋混凝土连续梁、板设计时,如果采用上述弹性理论计算的内力包络图来选择构件截面及配筋,显然是偏于安全的。因为这种计算理论的依据是,当构件任一截面达到极限承载力时,即认为整个构件达到承载能力极限状态。这种理论对于脆性材料结构和塑性材料的静定结构来说是基本符合的,但是对具有一定塑性的超静定连续梁、板来说,就不完全正确,因为当这种构件某截面的受拉钢筋达到屈服进入第Ⅲ阶段,只要整个结构是几何不变的,它就仍有一定的承载力,仍然可以继续加载。只不过在其加载的全过程中,由于材料的塑性性质,各截面间内力的分布规律会发生变化,这种情况就是内力重分布现象。2．反弯点法的应用需遵循哪些基本假定？答：(1)求各个柱的剪力时,假定各柱上下端都不发生角位移,即认为梁的线刚度与柱的线刚度之比为无限大。(2)在确定柱的反弯点位置时,假定除底层以外,各个柱的上下端节点转角均相同,即除底层外,各层框架柱的反弯点位于层高的中点,对于底层柱,则假定其反弯点位于距支座2/3层高处。(3)梁端弯矩可由节点平衡条件求出,并按节点左右梁的线刚度进行分配。3．请论述我国房屋建筑所采用的三水准抗震设防目标“小震不坏，中震可修，大震不倒”的具体含义。答：我国《抗震规范》中抗震设防的目标是：（1）第一目标——小震不坏。当遭受低于本地区地震基本烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不修理可继续使用。（2）第二目标——中震可修。当遭受相当于本地区地震基本烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用”。（3）第三目标——大震不倒。当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。4．根据钢筋混凝土单层厂房各主要构件的连接构造，试论述单层厂房排架计算分析过程的基本假定及其原因。答：(1)柱的下端与基础固结。由于将钢筋混凝土预制柱插入基础杯口一定的深度,并用高强度等级的细石混凝土和基础紧密地浇成一体,因此可作为固端考虑。(2)柱的上端与屋架(或者屋面梁)的铰接。由于屋架(或屋面梁)与柱顶连接处作用螺栓连接或用预埋件焊接,这种连接对抵御转动的能力很弱,因此可作为铰接考虑。(3)排架横梁为无限轴向刚性的刚杆,横梁两端处的柱的水平位移相等。排架横梁为钢筋混凝土屋架或屋面梁时,由于这类构件的下弦刚度较大,在受力后长度变化很小,可以略去补计,因此可认为横梁是刚性连杆。但当横梁采用下弦刚度较小的组合式屋架或三铰拱、二铰拱等屋架时,由于变化较大,则应考虑横梁轴向变形对排架内力的影响。