重大社2023《建筑结构概念及体系》试卷答案1.docx

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1、命题人.课程组组题人杨远龙审题人何子奇命题时间：202丁7,一教务处制C.少筋梁D.无筋梁3 .下列钢筋混凝土构件中，非轴心受压构件的是（B）A.屋架上弦杆B.楼板C.拱D.柱4 .配置螺旋筋的混凝土受压构件,其抗压强度高于普通箍筋柱是因为:（C）A.螺旋箍筋参与受压B.螺旋箍筋使混凝土密实C.螺旋箍筋约束了混凝土的横向变形D.螺旋箍筋的强度等级更高5 .楼盖平板直接支承在柱子上，而不设主梁和次梁，楼面荷载直接通过柱子传至基础的结构称为（B）A.肋梁楼盖结构B.无梁楼盖结构C.井字梁楼盖结构D.压型钢板组合楼盖结构6 .抗震设计时，建筑师不应采用的方案是（C）A.特别不规则建筑设计B.非常不规

2、则建筑设计C.严重不规则建筑设计D.不规则建筑设计重庆大学建筑转构及选型课程试舂B卷20232023学年第二学期开课学院：土木工程学院课程号:CE20505考试日期：202173考试方式：开卷J闭卷,其他考试时间：120分钟题号一二三四五六七九十总分得分考试提示1 .严禁随身携带通讯工具等电子设备参加考试；2 .考试作弊，留校察看，毕业当年不授学位；请人代考、替他人考试、两次及以上作弊等，属严重作弊，开除学籍。一、单项选择（2分/每小题，共20分）1 .下列著名古建筑中，非砌体结构建筑的是（B）A.胡夫金字塔B.故宫太和殿C.罗马竞技场D.苏州开元寺无梁殿2 .下列钢筋混凝土梁正截面承载力配筋

3、合理的是（B）A.超筋梁B.适筋梁二、简答题(5分/每小题，共10分)1 .砌体结构中设置钢筋混凝土构造柱和圈梁的作用及原则？(1)钢筋硅构造柱可以增加砌体结构房屋的延性，提高房屋的抗侧移能力和抗剪承载力，防止或延缓房屋倒塌。在墙体转角处、交接处、墙长大于5米、墙体自由端等均需设置构造柱。(2)现浇钢筋混凝土圈梁对加强墙体连接、提高楼盖及屋盖刚度、抵抗地基不均匀沉降、保证房屋整体性和提高房屋抗震能力都有很大帮助。2 .根据拱结构支座反力的受力特点，简答拱脚水平推力平衡方式的类型。(1)在竖向荷载作用下，拱脚支座内将产生水平推力；(2)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

4、竖向荷载作用下所产生的相应于顶较C截面上的弯矩除以拱的失高；(3)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；(4)水平推力直接由拉杆承担：设置水平拉杆；(5)水平推力通过刚性水平结构传递给总拉杆；(6)水平推力由竖向承重结构承担。7 .框架-剪力墙结构体系的变形曲线是（D）A.剪切型8 .弯曲型C.扭曲型D.弯剪型8 .网壳结构适用于各种形状的建筑平面，当平面狭长时，宜选用：（C）A.球面网壳B.扭网壳C.柱面网壳D.双曲抛物面网壳9 .网架结构的杆件一般采用钢管或角钢制作，当采用双角钢组成的T形截面的杆件时，合理的节点连接方式是（D）A.焊接空心球节点B.焊接实心球节点C.螺

5、栓球节点D.焊接钢板节点10.已知梁在垂直于轴线的竖向荷载作用下,下图1中四种截面的面积相同，则最合理的截面是（B）图1答：(1)框架-剪力墙结构。(2)剪力墙的数量和位置“均匀、对称、分散、周边九楼梯间和电梯间处要设置剪力墙。楼梯间和电梯间处楼板开大洞，对楼板刚度削弱严重，采用剪力墙来加强是有效的措施。而且楼、电梯间本来就需要用墙来维护，在该处设置剪力墙也能满足建筑的要求。横向剪力墙布置在接近房屋端部，但又不在建筑物尽端的部位。剪力墙布置在房屋近端时不利于剪力墙底部的嵌固，需要较大刚度的基础，而布置在中部不能有效地发挥抵抗扭转的作用。纵向剪力墙宜布置在中部附近。纵向剪力墙布置在端部产生约束作

6、用，会使结构受到较大的温度和收缩应力，因为本建筑纵向不是很长,温度应力不明显,所以纵向剪力墙布置在了端部。框架-剪力墙结构中，纵、横向剪力墙宜互相交联布置成1形、T形、口形等形状，以使纵、横墙可以互相作为对方的翼缘，从而提高剪力墙的强度和刚度。对获性包括建筑平面的对称、质量分布的对称、结构抗侧刚度的对称三个方面。(4)框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式，所以它的框架不同于纯框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。因为，在下部楼层，剪力墙的位移较小，它拉着框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承受大部分水平力，上部楼层则相反，剪力墙位移越来越大，有外倾的趋势，

7、而框架则有内收的趋势，框架拉剪力墙按剪切型曲线变形，框架除了负担外荷载产生的水平力外，还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力，剪力墙不但不承受荷载产生的水平力，还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力,所以,上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小，框架中也出现相当大的剪力。该结构体系为两道抗震防线。如图2为上海交通大学图书馆的标准层结构平面布置图，试分析并完成以下问题。（D该建筑是什么结构形式？（2分）（2）简述该结构形式的平面布置有特点？（3分）（3）对称性对建筑物抗震非常重要，试叙述对称性包括的几个方面。（4分）（4）上海为7度抗震设防区，试分析该结构体系受力及抗震特点？（5分）答：(3)竖向均

8、布荷载作用下弯矩图参见图(c),水平集中荷载作用下弯矩图参见图(d),当柱顶水平集中力P增大时，横梁右端弯矩增大，横梁右端上表面为受拉侧，由力的叠加原理，和竖向荷载作用下的弯矩叠加，横梁右端上表面为受拉最不利截面,钢筋混凝土受拉侧混凝土易开裂，因此，裂缝会首先出现在梁右端上表面。(4)I口口力口1由受力图可知，钢柱截面可选择H型钢截面，柱脚弯矩为零，截面尺寸可小些，柱顶弯矩最大，截面可大些，设计钢柱为楔形变截面形式，可节约工程造价。一门式刚架结构受力如图3（a）和（b）所示，试分析并回答以下问题。（1）门式刚架在竖向均布荷载q作用下弯矩图，如图3（c）,在正确的弯矩图下括弧内划;（2分）（2）

9、门式刚架在水平集中荷载P作用下弯矩图，如图3（d）,在正确的弯矩图下括弧内划;（2分）（3）该门式刚架为钢筋混凝土结构，梁顶和梁底配筋相同，当柱顶水平集中力增加时，判断横梁上首先出现裂缝的部位，并简述原因？（7分）提示：混凝土受拉部位易裂。（4）为加快旅工进度，设计人员和业主沟通后，拟采用钢结构建造方案。考虑到结构上的荷载效应较小，将刚接柱脚优化为较接柱脚形式。试分别绘制出在竖向均布荷载q和水平集中荷载P作用下弯矩图，并从经济性角度分析设计钢柱截面形式？（7分）（d）水平集中荷载作用下弯矩图图3门式刚架结构受力六、综合应用题（28分）下图4为框架结构的标准层平面（各层均相同），总共为4层，层高

10、从底层算起分别为4600,3600,3600,3600,单位为mm。要求完成以下项目。（1）初估框架梁KJ11的截面尺寸（写出估算过程）？（3分）（2）已知柱子采用混凝土强度等级C30（抗压强度设计值143Nmm2）,不考虑抗震作用（允许轴压比PG=1O）,竖向荷教产生的轴力设计值按10kNm2,试估算框架柱截面尺寸。（5分）（3）框架结构可能作用的有哪些荷载？如何提取框架的计算简图？（4分）（4）框架结构的受力变形有何特征？为什么框架结构的适用高度有一定限制，而不用于超高层建筑？（5分）（5）业主成本收益分析后，拟将该建筑设计为10层。建筑师从功能分析,提出平面布置方案不变，结构工程师据此进

11、行了水平变形验算，发现需要增加侧向刚度才能满足要求。试分析合理的抗侧刚度加强措施？（5分）（6）条件同上，如果该框架结构为钢框架结构，如何加强抗侧刚度，并通过绘制剖面图示意。（6分）五、论述题（10分）德国建筑师柯特西格尔（CUrtSiegeD说：“必须先有一定的技术知识,才能理解技术造型。单凭直觉是不够的。同样对受技术影响的建筑造型，没有技术的指引，也不会完全理解。要想了解建筑造型的世界，就必须具备技术知识，这标志着冷静的理智闯进了美学的领域。如果想深入探讨具有决定性技术趋向的现代建筑的造型问题时，必须清楚地认识到这一观点要求：请分析这段文字，阐述建筑结构选型的原则并举例说明。答：（1）满足

12、功能要求,建筑物的功能要求是建筑物设计中应考虑的首要因素。使用空间的要求：所选择的结构形式的剖面形式应与建筑物使用空间的要求相适应,尽可能减小结构体系本身所占用的空间高度:建筑物的使用要求与结构的合理几何形体相结合；：建筑物的声学条件与结构的合理几何体形相结合;排水与结构的合理几何图形相结合.（1分）（2）符合力学原理,比如埃菲尔铁塔、西尔斯大厦.（1分）（3）美观功能要求.（1分）（4）便于施工施工技术是实现先进结构形式的保障;结构选型要考虑实际施工条件（1分）（5）考虑经济因素，（1分）（6）建筑结构材料性能对结构选型的影响选择能充分发挥材料性能的结构形式:合理地选用建筑结构材料是形成结构

13、的物质基础。（1分）该问题反映学生的分析和理解能力,有自己的看法也可给满分,闸述不清楚酌情扣分。（6）在部分钢框架之间增设支撑结构，形成钢框架-支撑结构，可为中心支撑，也可为偏心支撑，并据此画出剖面图示意。此题目答案不唯一，读者可根据自己的思路选择截面，只要合理并满足构造要求的给满分，计算错误或不完整的酌情扣分。答：(1)答：(1)初估框架梁KJ11的截面尺寸。框架梁:Hb=(I1218)1,且Hb240Omm,Hb141nb=(1312)Hb,且bb2200mm则H=(1121/8)X5400=450675mm,Hb1/41=1/4X(5400-450)=1237.5mm,取Hb=500mm

14、,则b=(1312)H=(1312)X500=167250mm,取b=200mn因此初估框架梁KJ11的截面尺寸为:20OmmX500mm。(2)由轴压比初步估算框架柱截面尺寸Ac=bexhcN/pNfc=465.4101(M)O14.3=90629mm2,采用正方形截面，则截面边长为b300mm,满足。柱净高与截面高度h之比宜大于4,在有抗震设计要求时不得小于3。(4600-500)/350=11.73,满足。矩形柱的截面高度与宽度之比不宜大于3。350/350=13,满足。框架柱的截面尺寸均为350mm350mm,均满足以上三条构造要求。此题目答案不唯一，读者可根据自己的思路选择截面，只要合理并满足构造要求的给满分，计算错误或不完整的酌情扣分。(3)多层结构房屋一般受到竖向荷载和水平荷载的作用。竖向荷载包括恒荷载、楼层使用活荷载、雪荷载及施工活荷载等；水平荷载包括风荷载和水平地震作用；框架结构是由横向框架和纵向框架组成的空间结构，防止框架变为可变体系(或接近可变体系产生很大位移)，减小跨中弯矩，使弯矩分布比较均匀。(4)竖向荷载作用下，随层数增加变形和弯矩变化不大；水平荷载作用下，水平位移随高度增加而急剧增大。框架结构的抗侧移能力小；结构侧移弯矩与建筑物高度呈2次方增加；所以框架结构不适用于太高的楼层建筑。(5)在部分框架轴线部位增设剪力墙，形成框架