川大《建筑结构设计（Ⅰ）1412》模拟题三

谋学网

《建筑结构设计》模拟考试题（三）



1. （10分）简要介绍牛腿的受力特点和破坏形态。

2. （10分）简述多跨双向板按弹性理论的内力计算方法。

3. （10分）简述分层法的基本假定和计算要点。

4. （10分） 单层厂房结构包括哪几大部分？

5. （10分）什么是塑性铰？和理想铰有何区别？

6. （10分）何谓“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”？

7. （10分）单向板梁板结构的板中应配置哪些钢筋？

8. （10分）简述梁式楼梯、板式楼梯的结构组成和荷载传递路径。

9. （20）已知：某6 层钢筋混凝土框架，其轴线尺寸及风荷载设计值如图所示，梁截面尺寸为250×800mm；柱截面为600×600mm。梁柱混凝土强度等级采用C20。底层柱的反弯点距柱脚0.8h1（边柱）及0.65h1（中柱）。要求：假定楼板在自身平面内的刚度无穷大，用D值法计算并绘出风荷载作用下底层框架柱的弯矩图。

提示： ；刚度修正系数 ， 对于边柱 ，对于中柱 ；钢筋混凝土的弹性模量为E，惯性矩 ，梁柱线刚度 （对于横梁 为相邻柱轴线之间的距离，对于柱 为层高）。


《建筑结构设计》模拟考试题（三）

参考资料

1．简要介绍牛腿的破坏形态有哪些？
答：（1）弯曲破坏： a/h0 >0.75和纵筋配筋率较低时

（2）剪切破坏：纯剪、斜压和斜拉破坏

（3）局部受压破坏：加载板过小或混凝土强度过低

（4）纵筋被拔出。

2. 简述多跨双向板按弹性理论的内力计算方法。
答：多跨双向板按弹性理论进行内力计算时，采用单跨板的计算方法。将荷载分解成两部分： 和 。
（1）板跨中正弯矩： 作用下，中间支座固定； 作用下，中间支座简支。将以上两种情况按单跨板求得的内力叠加，即得板的跨中弯矩。

（2）板支座负弯矩：考虑活荷载满布，即在 作用下，中间支座固定，周边支座按实际情况考虑，用单跨板的方法计算支座弯矩。

3.简述分层法的基本假定和计算要点。
答： 基本假定：

（1）在竖向荷载作用下，刚架的侧移忽略不计

（2）每层梁上的荷载对其它层梁内力的影响忽略不计

计算要点：

（1）除底层柱以外，其他层柱的线刚度要乘0.9的折减系数

（2）除底层柱以外，柱子的传递系数取1/3

（3）柱中弯矩为上下两层算得弯矩的叠加

4. 单层厂房结构包括哪几大部分？
答：（1）屋盖结构，包括屋面板、天窗架、屋架和托架

（2）横向平面排架，由横向排架柱、横梁（或屋架）、及柱下基础组成

（3）纵向平面排架，由纵向柱列、连系梁、吊车梁和柱间支撑等组成

（4）围护结构，包括纵墙、横墙、抗风柱、基础梁等

（5）支撑系统，屋盖支撑系统和柱间支撑系统

5.什么是塑性铰？和理想铰有何区别？
答：钢筋混凝土构件正截面受弯过程中，钢筋屈服后，在弯矩基本维持不变的情况下，截面曲率激增，形成截面受弯“屈服”现象。上述截面“屈服”并不仅限于受拉钢筋首先屈服的那个截面，实际上钢筋会在一定长度上屈服，受压区混凝土的塑性变形也在一定区域内发展。这些非弹性变形的集中发展，使结构的挠度和转角迅速增大。将这一非弹性变形集中产生的区域理想化为集中于一个截面上的塑性铰。塑性铰形成于截面应力状态的第Ⅱ阶段末，转动终止于第Ⅲ阶段。

塑性铰与结构力学中的理想铰有以下三点主要区别：①理想铰不能承受任何弯矩，塑性铰则能承受定值的弯矩 ；②理想铰在两个方向都可产生无限的转动，而塑性铰却是单向铰，只能沿弯矩 作用方向作有限的转动；③理想铰集中于一点，塑性铰则是有一定长度的。

6.何谓“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”？
塑性铰应尽可能地出现在梁两端，设计成强柱弱梁框架。因为塑性铰出现在梁端，不易形成破坏机构，可能出现的塑性铰数量多，耗能部位分散。如塑性铰出现在柱上，很容易形成机构。柱通常都承受较大的轴力，在高轴压比下，钢筋混凝土柱很难具有高延性性能，而梁是受弯构件，较易实现高延性比要求。此外，柱是主要的承重构件，出现较大的塑性变形后难以修复，柱子破坏可能引起整个结构的倒塌。

避免梁柱过早剪坏，在可能出现塑性铰的区段内，应设计成强剪弱弯。梁柱的剪切破坏是脆性的，或延性很小。对于抗震设计的延性框架，不仅要求框架梁柱在塑性铰出现之前不会剪坏，而且还要求在塑性铰出现之后也不要过早剪坏。为此，要求延性框架梁柱的抗剪承载力大于其抗弯承载力。

避免出现节点区破坏及钢筋的锚固破坏，要设计成强节点、强锚固。如果节点区破坏或变形过大，梁、柱构件就不再能形成有抗侧力的框架结构了。

7．单向板梁板结构的板中应配置哪些钢筋？
答：（1）沿板的短跨方向配置计算所需的受力钢筋

（2）构造钢筋

1）沿板长跨方向配置分布钢筋

2）在嵌入承重墙的板面上设置附加短钢筋

3）在主梁板面上配置附加短钢筋

8. 简述梁式楼梯、板式楼梯的结构组成和荷载传递路径。
答：（1）梁式楼梯：由踏步板、斜边梁、平台梁和平台板组成，踏步板上的活荷载及自重传给斜边梁，斜边梁上的荷载以集中荷载形式传至平台梁，平台板上的荷载传至平台梁或墙体。

（2）板式楼梯：由梯段板、平台板和平台梁组成，梯段板上的荷载以均布荷载的形式传至平台梁，平台梁还承受平台板传来的荷载。

9. 解：
设钢筋混凝土的弹性模量为E

（1）    几何参数

柱：                 mm4


梁：                 mm4

                        
（2）    底层柱子的侧移刚度D

边柱：

         

中柱：

      

（3）    剪力分配


底层柱所受总的水平荷载： =12kN

kN

kN

（4）    柱端弯矩

kN.m

kN.m

kN.m

kN.m

（5）    弯矩图