建筑结构选型复习资料.docx

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建筑结构选型复习资料

考试题型

一、填空题（每小题1分，共20分）

二、单选题（每小题1分，共10分）

三、多选题（每小题2分，共20分）

四、判断题（每小题1分，共10分）

五、简答题（每小题4分，共16分）

六、作图题（每小题8分，共24分）

基础篇（第一～四章）

知识点一

1、为满足结构的可靠性，建筑结构不能超过承载能力极限状态和正常使用极限状态。

2、我国《工程结构可靠度设计统一标准》对结构的功能要求是安全性、适用性、耐久性。

能确定结构构件应有足够的刚度，以免产生过大的振动和变形，是什么的要求。

3、按作用在结构上持续的时间，或分为永久作用、可变作用、偶然荷载。

4、具有最多数量的轴拉构件和较少轴压和受弯构件组成的结构体系是较节省材料和经济合理的体系。

5、我国使用的震级标准是国际上通用的里氏分组表，共分9个等级。

一次地震只能出现一个震级。

6、我国地震烈度分为12个等级。

进行建筑结构抗震设计时，需要依据当地的地震烈度而不是震级。

应考虑抗震设计的烈度有6～9度。

7、承载能力极限状态主要考虑结构的安全性。

正常使用极限状态主要考虑结构的适用性与耐久性。

8、按荷载作用范围可分为集中荷载与分布荷载。

知识点二

1、能确定哪些是属于承载能力极限状态，确定哪些是属于正常使用极限状态：

如地基失稳、梁变形过大（或梁出现过大的挠度时）、板出现裂缝、桥梁振动

2、能确定哪些是属于活荷载，能确定哪些是属于恒荷载，那些不属于荷载：

隔墙门窗爆炸力家具人.梁自重地基不均匀沉降风夏季屋面板受过高的温度

3、轴心受拉构件、轴心受压构件、偏心受压构件、受弯构件中哪一个是不用考虑稳定性的影响的。

同时哪种构件是受力理想的构件。

4、把握板与梁是属于什么受力构件。

屋架下弦有节间荷载时，属于什么受力构件。

屋架上弦有节间荷载时，属于什么受力构件。

4、拱、桁架、网架、索、薄膜构件主要随承受的是什么力（拉力、压力、剪力、弯矩）。

5、材料中抗拉性能最好的是什么？

6、建筑结构按材料可分为木结构、砌体结构（注意跟砖混结构的区别）、钢筋混凝土结构、钢结构。

7、能确定哪些属于动荷载：

在商场走动的人群地震结构自重吊车

一般情况下，结构计算中风荷载是按静荷载考虑的。

只有在设计桥梁、高耸结构等才考虑风荷载的动力特性。

8、材料性质的具有各向异性的是哪些：

石材、砖材、木材、钢材、竹材

9、受弯构件的计算要考虑哪些内容：

剪应力满足要求变形（挠度）需满足规范要求稳定性满足要求抗倾覆满足要求弯曲应力满足要求。

10、提高轴心受压杆件承载能力的方法有哪些：

尽量减小压杆长度增强支承的刚性合理选择截面形状采用铰支座尽量增大压杆长度。

知识点三

1、请问建筑的屋面一般会受到哪些活荷载？

答：

屋面受到的活荷载有：

屋面活荷载、雪荷载、对于一些特殊的工业建筑，如冶金厂、水泥厂，还需考虑积灰荷载。

屋顶设置花园的要考虑屋顶花园活荷载。

屋顶设置直升机停机坪的高层建筑，亦要考虑相关荷载。

2、什么是作用？

什么是荷载？

答：

能使结构产生效应，如结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等各种原因的总称，称为作用。

作用包括两种类型：

一种为作用在结构上的力的因素，称为荷载或直接作用，如自重等。

另一种作用不表现为力的形式，但同样会引起结构效应，称之为间接作用或作用，如不均匀沉降、温度效应等。

3、什么是结构的设计使用年限，一般是多少年？

答：

结构设计使用年限是指设计规定的，结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的作用的时期，一般建筑结构的设计使用年限为50年。

4、标准风荷载在计算时要考虑哪些因素？

答：

标准风荷载要了解当地的基本风压值，同时考虑风压高度的变化系数、风荷载体型系数、风振系数。

5、请问什么是震级，什么是烈度？

答：

通常地震规模的大小用震级来衡量，震级是表明地震本身强度的大小和释放能量的多少的等级，是的以地震仪测定的每次地震活动释放的能量多少来确定。

地震烈度是指地震对某一地区的地表及建筑物影响的强弱程度。

6、建筑结构在大风作用下，可能发生哪些破坏情况？

答：

建筑结构在大风作用下，可能发生以下破坏情况

（1）由于风荷载导致的侧向变形过大，隔墙开裂，甚至主体结构遭到损坏。

（2）由于在风荷载作用下长时间振动，结构因材料疲劳，失稳而破坏。

（3）装饰物和玻璃幕墙因较大的局部风压而破坏。

（4）高层建筑的顶部大幅度摆动，使居住者感到不适和不安。

7、提高轴心受压杆件承载能力的方法有哪些？

答：

提高轴心受压杆件承载能力的方法有：

尽量减小压杆长度，增强支承的刚性，合理选择截面形状，合理选用材料。

8、受弯构件的计算要考虑哪些内容？

答：

受弯构件计算要考虑的内容包括：

弯曲应力和剪应力满足要求，变形（挠度）需满足规范要求，稳定性满足要求。

9、简述混凝土的优缺点

答：

混凝土的优点：

材料来源广且造价低、具良好可塑性、抗压强度高、耐火性好、生产工艺简单、能耗低。

混凝土的缺点：

自重大、抗拉强度低、脆性大、硬化较慢、生产周期长。

10、简述钢材的优缺点

答：

钢材具有强度高、塑性和韧性好、能承受冲击和振动荷载，且易于加工和装配的优点；缺点是易锈蚀和耐火性差，同时，钢材的稳定性是需要重点关注的地方。

11、简述砌体材料的优缺点

答：

砌体结构具有就地取材、耐久性好、化学稳定性和大气稳定性好、保温隔热性好等优点。

较钢筋混凝土结构节约水泥和钢材，砌筑时不需模板及特殊的技术设备，可节约木材。

砌体结构的缺点是自重大、体积大、砌筑工作繁重、抗拉、抗弯及抗剪强度都很低、抗震性能很差。

12、简述木材的优缺点

答：

木材具有密度小，强度高、弹性好、色调丰富、纹理美观和易加工等优点。

同时，木材还是一种环保型可再生资源。

木材的优点主要突出在保温隔热性能、隔声性能和抗震性能好。

木材性质的最大特点是各向异性，木材的强度、变形性质等在各个方向上有较大的判别，其中，木材的顺纹抗压强度比横纹抗压强度大，而横纹中径向抗压强度最小；顺纹抗拉强度在木材强度中最大，横纹抗拉强度只有顺纹抗拉强度的2～5%。

同时，木材的性质跟含水率关系密切。

第五章梁式结构

知识点一

1、受挠度和裂缝宽度等控制条件的限制，钢筋混凝土梁跨度一般不超过12米。

2、预应力混凝土梁一般跨度可达18米。

3、钢梁在设计中需要进行强度和挠度校核，还需要进行整体稳定和局部稳定验算。

4、预应力混凝土梁一般都是在受拉区混凝土施加预压应力。

5、钢筋混凝土梁是利用混凝土受压，纵筋受拉，箍筋受剪进行工作的。

6、井字梁楼盖能使框架结构具有更大的空间，适于要求具有大使用空间的建筑结构，如饭堂、礼堂、车库等。

交叉梁（井字梁）具有相同的截面尺寸，但各梁长度相差较大时，较短的梁承担大部分的荷载。

7、可对构件进行优化，采用变截面柱或变截面梁，使刚架结构更接近内力图形状，达到节省材料的目的。

8、由刚架内力图可知，刚架的梁柱节点会出现较大内力，故需采取节点加强措施。

知识点二

1、以下哪种梁抗压强度高，抗拉强度低，同理以下哪些材料的梁防火、防腐性能差？

木梁、石梁、钢梁、钢筋混凝土梁、.钢—混凝土组合梁。

2、梁是结构中基本的横向受力构件，主要承受是什么力：

弯矩压力剪力拉力

3、连续梁较之简支梁会出现负弯矩，因而跨中弯矩减小，可适用于较大跨度。

4、悬挑结构设计时要进行哪些验算：

强度、变形、抗倾覆

知识点三

1、简述交叉梁（井字梁）结构的受力特点：

交叉梁较之单向梁，其受力特点主要表现为双向分配荷载。

（1）单向梁与交叉梁的对比，前者受力属于平面问题，后者受力属于空间问题。

（2）边长比对双向分配荷载的影响：

交叉梁长度相近时，各梁近似承担一半的总荷载，如交叉梁具有相同的截面尺寸，但各梁长度相差较大时，刚度大（较短）的梁承担大部分的荷载。

2、、简述悬挑结构的平衡方式：

拉力平衡、压力平衡、拉压联合平衡，并能绘制简图。

3、单层刚架结构的受力特点如下：

（1）刚架结构属于平面结构。

（2）坚向荷载作用下，柱对梁的约束作用减小了梁的跨中弯矩。

（3）水平荷载作用下，梁对柱的约束作用减小了柱内弯矩。

（4）梁柱的刚性连接，提高了结构平面的刚度。

（5）刚架结构平面外刚度很弱，结构的刚度一般忽略，需要支撑等构件以保证其平面外刚度。

第六章桁架结构

知识点一

1、由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构称为桁架。

2、桁架一般由上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖杆组成。

3、轻型钢屋架是采用薄壁型钢等钢材构成的屋架。

4、钢筋混凝土-钢组合屋架上弦杆采用混凝土，下弦杆采用型钢（或钢材），充分利用两种材料的特性。

5、排架结构一般指由屋架和柱组成的结构体系，常用于单层工业厂房，比起刚架结构，更适合于有大跨度要求的工业建筑。

6、桁架一般情况下是上弦受压，下弦受拉。

伸臂梁式桁架的外伸端，其上弦受拉，下弦受压。

7、钢木桁架、钢筋混凝土与钢的组合屋架一般是将下弦换为钢材。

知识点二

1、空间桁架又称为.立体桁架，空间桁架的三种截面形式：

矩形、倒三角形、正三角形中，以倒三角形最经济。

采用空间桁架可以避免平面桁架在平面外刚度很小，为保证结构的整体性，必须要设置各类支撑的缺点。

2、.刚接桁架又称空腹桁架，刚接桁架没有斜腹杆，仅有竖腹杆，桁架节点一般简化为刚节点。

别能区分张弦桁架、再分式桁架。

3、三角形桁架、梯形桁架、平行弦桁架、抛物线桁架中的抛物线桁架受力性能最好。

4、卷材防水屋面可选用哪种屋架：

拱形屋架、折线形屋架、缓坡梯形屋架，一般三角形屋架及陡坡梯形屋架采用瓦屋面。

知识点三

1、桁架结构计算的假设：

（1）组成桁架的所有各杆都是直杆，所有各杆的中心线（轴线）都在同一平面内。

（2）桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点；（3）所有外力（包括荷载及支座反力）都作用在桁架的中心平面内,并集中作用于节点上。

2、桁架在高层建筑中的应用主要有两个方面：

（1）作为建筑结构的主要承载结构，即用桁架或密封空间桁架代替结构中的柱梁，即有框架的作用，同时其斜腹杆还为结构提供支撑作用，保证高层结构的抗侧能力，一般应用在高层建筑中。

（2）作为高层建筑结构的加强层或转换层。

3、轻型钢屋架是采用薄壁型钢等钢材（即用断面较小的型钢如角钢、钢筋、扁钢等）构成的屋架。

适用于小跨度、设置有起重量小于50吨的中轻级工作制桥式吊车的工业厂房和小跨度的民用房屋的屋盖结构。

4、能通过对矩形、三角形和折线形桁架的内力比较进行结构选型：

三角形桁架:

 上下弦杆轴力在端点处最大，向跨中逐渐减少；腹杆轴力则相反。

弦杆内力差别较大，材料消耗不合理，多用于瓦屋面的屋架中。

平行弦桁架:

上弦杆轴力不变，下弦杆轴力在跨中处最大，向端点逐渐减少；腹杆轴力则相反。

但腹杆类型大为减少，多用于桥梁和栈桥中。

多边形桁架（折线形桁架）:

上弦节点位于二次抛物线上，如上弦呈拱形可减少节间荷载产生的弯矩，但制造较为复杂。

桁架外形和简支梁的弯矩图形相似，因而上下弦轴力分布均匀，腹杆轴力较小，用料最省，是工程中常用的一种桁架形式。

5、屋架结构的选型应考虑房屋的用途、建筑造型、屋面防水构造、屋架的跨度、结构材料的供应、施工技术条件等因素以及各种桁架的特点以及适用范围,做到受力合理、技术先进、经济适用。

6、桁架的优缺点：

优点：

受力合理，计算简单，施工方便、适应性强、对支座没有横向推力。

缺点：

结构高度大，平面桁架侧向刚度小，为保证桁架平面外的稳定性，通常需要设置支撑系统。

第七章拱结构

知识点一

1、一般拱结构的难点都在于水平推力的处理。

2、拱为抗压性能好的材料提供了一种理想的结构形式。

3、拱以受压为主，除按合理拱轴设计的拱之间，拱的内部一般都有一定的弯矩与剪力。

4、半圆拱因其水平推力为零，称为“无推力拱”。

知识点二

1、拱水平推力的一般的处理方法有如下：

①设置基础作为承受拱水平推力的基座。

②利用框架结构等上部结构作为承受拱水平推力的基座。

③设置拉杆或拉索平衡水平推力。

要求能并作图示意。

第八章高层建筑结构

知识点一

1、高层建筑常用的结构体系有框架结构、剪力墙结构、框剪结构、框支结构、筒体结构。

一些新型的结构体系，如悬挂结构体系、巨型框架结构体系、巨型桁架结构体系、带转换层结构体系和带加强层结构体系等。

2、框架结构体系按框架构件组成可划分为梁板式结构和无梁式结构；按框架的施工方法可划分为现浇整体式框架、装配式框架、半现浇框架和装配整体式框架。

3、90米高的框剪结构建筑在8度抗震时高宽比为4，该建筑的最小宽度是22.5米。

4、框筒的柱距一般在3～4米。

5、加强层的结构类型有水平外伸构件与周边水平环带。

知识点二

1、以下哪些是属于抗震设计的要求：

应选择有利的场地保证构件的延性减轻结构的自重几何形状简单圆滑设置加强层提高抗侧刚度（高层建筑设置加强层对抗风有利，但对抗震都是没利）。

2、结构高度超过100层时，一般采用什么样的筒体结构：

多筒体框架—核心筒框筒—框架多重筒成束筒。

3、巨型框架结构体系由主、次两级结构组成，主结构承受全部水平荷载及大部分竖向荷载。

知识点三

1、高层建筑结构的发展方向有以下几个方面：

（1）减轻建筑结构自重；

（2）设置转换层；（3）设置加强层；（4）超限高层建筑结构出现；（5）采用巨型结构；（6）建筑造型标新立异。

2、高层建筑剪力墙布置原则：

剪力墙的布置尽量做到对称，而且尽量远离结构平面扭转中心，以增加结构的抗扭刚度（封闭的筒体截面最宜于抗扭）；剪力墙的刚度沿建筑结构高度不宜有突变；剪力墙宜布置在平面形状或刚度变化处，以及靠近结构区段的边缘处（楼电梯间宜设置剪力墙）。

第九章网架结构

知识点一

1、网架结构的形式可分为交叉桁架体系和角锥体系两类。

2、我国最早出现的是钢板节点网架、随后焊接空心球节点与螺栓球节点的应用使网架结构在我国很快推广起来。

知识点二

1、网架结构的安装方法有哪些？

答：

我国较成熟的网架安装方法、有如下七种：

（1）高空散装法、

（2）分条或分块安装法、（3）滑移法、（4）整体吊装法、（5）整体提升法、（6）整体顶升法、（7）整体折升法。

2、交叉桁架体系的四种类型为两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架、三向交叉网架。

要求能绘制简图。

3、角锥体系网架的四种类型为正放四角锥网架、斜放四角锥网架、六角锥体网架、三角锥体网架。

要求能绘制简图。

第十章网壳结构

知识点一

1、筒壳的受力是拱的作用、梁的作用和板的作用的综合体现。

2、球壳主要承受压力，且沿整个球面扩散均匀分布，可充分利用材料强度。

3、双曲抛物面壳可看成是拱的作用和索网的作用的综合体现。

4、筒壳属于单曲面网壳形式。

球网壳与扭网壳属于双曲面网壳形式。

知识点二

1、单层筒网壳的形式有联方网格型、弗普尔型、单斜杆型、双斜杆型、三向网格型。

要求能绘制出两种形式的简图。

2、双层筒网壳的形式有两向正交正放、两向正交斜放、三向桁架、折线型、正放四角锥、正放抽空四角锥、棋盘形四角锥、斜放四角锥、星形四角锥、三角锥、抽空三角锥、蜂窝形三角锥。

要求能绘制出两种形式的简图。

3、单层球网壳的形式有肋环型网格、施威特勒型网格、联方型网格、凯威特型网格、三向网格型、短线型网格、双向子午线网格。

要求能绘制出两种形式的简图。

第十一章悬索结构

知识点一

1、索的张紧是悬索结构的力学基础和技术基础。

2、抵抗风荷载的能力是悬索结构设计时的关键环节。

3、高强钢缆与高强钢铰线这两种材料的出现推动了悬索桥与斜拉桥的兴盛。

4、预应力双层悬索体系是由一系列下凹的承重索和上凸的稳定索，以及它们之间的连系杆组成。

5、预应力鞍形索网是由相互正交、曲率相反的两组钢索直接连接形成的一种负高斯曲率的曲面悬索结构。

6、劲性悬索结构是以具有一定抗弯和抗压刚度的曲线形实腹或格构式构件来替代柔索的悬挂结构。

7、在平行布置的单层悬索上，把索锚固后，在索上铺设与索方向垂直的实腹或桁架等横向劲性构件，使索建立起预应力，从而形成横向加劲单层索结构体系，也称索—梁（桁）体系。

8、在双层或鞍形索网中，以实腹式或格构式劲性构件代替稳定索，通过张拉承重或对拱的两端下压产生强迫位移，使索和拱相互压紧，形成预应力索拱体系。

9、组合悬索结构是将两个或两个以上的悬索体系和强大的中间支承结构组合在一起，形成形式各异的组合结构。

知识点二

1、悬索结构的形式有单层悬索体系、预应力双层悬索体系、预应力鞍形索网、劲性悬索、预应力横向加劲单层索系、预应力索拱体系、组合悬索结构等。

要求能绘制出两种形式的简图出来。

2、悬索桥的传力路径：

桥面—吊杆—悬索—索塔—基础。

斜拉桥的传力路径：

桥面—拉索—索塔—基础。

要求能绘制对应传力的简图。

第十二章膜结构

一、填空题

1、膜结构按结构受力特性大致可分为充气式膜结构、张拉式膜结构、骨架式膜结构、组合式膜结构等几大类。

2、施加预应力是薄膜结构的力学基础和技术基础。

3、膜结构所用的膜材料一般由基布和涂层两部分组成。

基布主要采用高强聚酯纤维或玻璃纤维丝编织而成。

涂层材料主要有聚四氟乙烯和聚氯乙烯。

为提高膜材料的耐久、自洁等特性，聚氯乙烯类膜材料表面往往有一层氟面层或硅面层，以加强膜材料的耐火、耐久及防水、自洁等性能。

4、ETFE膜材料为乙烯—四氟乙烯共聚物，是一种耐擦伤，耐磨、耐高温、耐腐蚀、绝缘、高安全性的材料。

5、PTFE膜材料为聚四氟乙烯树脂，具有强度高，耐久性好，防火性好，自洁性好，而且不受紫外光的影响、具有高透光性，且透过膜材料的光线是自然散漫光，不会产生阴影与眩光。

对太阳能的反射率高，热吸收量很少，即使在夏季炎热的曝光照射下室内也不会受太大影响。

6、为解决PVC膜材料的自洁性问题，通常在PVC涂层上再涂上PVDF（聚偏氟乙酸树脂），称为PVDF膜材料。

另一种涂TiO2的PVC膜材料，具有极高的自洁性。

知识点二

1、膜结构通过薄膜的内压力获得预应力属于充气式膜结构，利用拉索的张拉使薄膜张紧而获得预应力属于张拉式膜结构，将薄膜张紧在一定弯曲形状的骨架上，通过预应力施加设备的张拉而获得预应力属于骨架式膜结构。

2、ETFE膜材料为乙烯—四氟乙烯共聚物，它是一种阻燃材料，

3、PTFE膜材料为聚四氟乙烯，对太阳能的反射率高，热吸收量很少，即使在夏季炎热的曝光照射下室内也不会受太大影响。

4、PVDF膜材料为以下聚偏氟乙酸树脂材料，能增强PVC膜材料的自洁性。

5、膜结构所用的膜材料为具有高强、阻燃、耐久、自洁等特性的复合材料。

6、膜结构的基布主要采用高强聚酯纤维、玻璃纤维丝编织而成。

知识点三

1、组合式膜结构通常是在自身稳定的桁架体系上划分若干个单元，每个单元上布置张拉式膜结构单元，膜单元之间在受力上基本是相互独立的，可以认为是多个简单张拉式膜结构单体的物理组合，受力的复杂性介于张拉式膜结构和骨架式膜结构之间。

2、几种膜结构材料是获得预应力的方式。

充气式膜结构是通过对薄膜充气，利用薄膜的内压力获得预应力。

膜结构在充气后，形成一定的形状，并具有承载能力。

张拉式膜结构是从帐篷结构得到启示并发展起来的，它利用桅杆、拉索等支撑结构将薄膜张挂，并利用拉索的张拉使薄膜张紧而获得预应力。

薄膜在张拉后，形成一定的形状，并具有承载能力。

骨架式膜结构以薄膜取代传统的屋盖结构，将薄膜张紧在一定弯曲形状的骨架上，通过预应力施加设备的张拉而获得预应力。

薄膜的承载能力依赖于骨架支撑结构。

第十三章混合结构

知识点一

1、混合结构体系一般有柔性结构与劲性结构混合，以及劲性结构与劲性结构混合等组合方式。

常见的有拉索（悬索或斜拉索）—膜结构、劲性（拱、桁架或网架）膜结构、拉索—劲性膜结构，拉索—拱（桁架、网架）混合结构等形式。