大跨空间结构答案.docx

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大跨空间结构答案

大跨空间结构（答案整理）

得分

评分人

、单项选择题（共20分,每小题2分）

1.下列哪一种空间结构在高空作业时施工费用最高（B）

A.网格结构B.折板结构C.平板结构D.混合结构

2.下列哪一种网架结构的刚度最差（D）

A.

两向正交正放网架B.两向正交斜放网架

8.下列哪一种网架受力的均匀性较差（C）

A.正放四角锥网架B.正放抽空四角锥网架

C.星形四角锥网架D.棋盘形四角锥网架

有一间接承受动力作用的网架，其受拉杆的容许长细比

为（D

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

2

A.180B.200C.250

下列哪一种空间结构可以兼作维护结构之用（

A.网格结构B.折板结构C.张力结构

D.混合结构

列哪一种空间结构可以小变形理论求解（

A）

C）

A.网架结构B.悬索结构C.单层网壳结构D.膜结构下列哪一种网架结构的刚度最好（

A.两向正交正放网架

B.两向正交斜放网架

C.三向网架

D.单向折线形网架

列哪种网架的节点构造最为复杂（A）

A.三向网架

B.三角锥网架

C.四角锥网架

D.星形四角锥网架

列哪一种网架屋面构造最为简单（

B）

A.

星形四角锥网架

C.斜放四角锥网架

B.棋盘形四角锥网架

D.两向斜交斜放网架

A.正放四角锥网架

B.正放抽空四角锥网架

C.星形四角锥网架

D.棋盘形四角锥网架

有直接承受动力作用的网架，其受压杆的容许长细比

为（C）

A.180

B.200

C.250

D.300

列哪一种网架具有长杆受拉短杆受压的特点（

A.正放四角锥网架

B.正放抽空四角锥网架

C.星形四角锥网架

D.三角锥网架

有一焊接球网架的弦杆，

几何长度为3000mm，选用

894的钢管，

其长细比与下

列何值最为接近（A

A.90

B.100

C.110

D.120

列哪一种网架不具有长杆受拉短杆受压的特点（

A.棋盘形四角锥网架

B.斜放四角锥网架

D

C.星形四角锥网架

D.正放四角锥网架

A）

列哪一种网架需要在支承平面内增加水平斜杆才能保证几何不变（

A.两向正交正放网架

B.两向正交斜放网架

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

3

B）

在对边支承的正方形平面中，采用下列哪一种网架可以取得最佳经济效果（

在三边支承的正放形平面中，采用下列哪一种网架最合理（

注：

不是支座腹杆，也不是直接承受动力荷载的腹杆），

3m，请问下列何种圆管可满足最小截面规格的要求（B）

30.

31.

32.

33.

34.

35.

36.

37.

38.

4

An9.612cm2，稳定系数为0.95，承受150kN的压力，则该杆件的应力为（B）

A.156N/mm2

B.148N/mm2

C.140N/mm2

D.以上答案均不正确

有一焊接球网架的支座腹杆杆，

几何长度为6000mm，选用1144的钢管，其长细比

与下列何值最为接近（B）

A.154.2B.138.9C.123.4D.107.8

有一正三角形平面，下列哪一种网架的组成方式，可使屋面的构造最为简单（C）

A.采用三角锥组成的网架B.采用四角锥组成的网架

C.采用四角锥和三角锥组成的网架D.无论采用哪一种组成方式，都比较繁琐

下列哪一种空间结构属于混合结构（C）

A.网架B.混凝土壳体C.斜拉网架D.膜结构下列哪一种空间结构一般勿须考虑几何非线性的影响（A）

A.网架结构B.悬索结构C.单层网壳结构D.膜结构在网格尺寸、平面尺寸不变的情况下，下列哪种网架的杆件数量最少（C）

A.两向正交正放网架B.正放四角锥网架

C.棋盘形四角锥网架D.三角锥网架

在网格尺寸不变的情况下，下列哪种网架的杆件夹角最大（C）

A.三向网架B.三角锥网架

C.正放四角锥网架D.星形四角锥网架下列哪种说法是正确的（A）

A.在重力荷载作用下，正交正放网架的下弦截面规格不大于上弦

B.正放四角锥网架的支承平面内需增加斜撑杆方能保证结构几何不变

C.螺栓球网架的支座腹杆，其计算长度系数可取0.9

D.以上答案均不正确。

对于点支的单跨网架，当周边需要向外悬挑时，从受力的角度来看，悬挑多长较为合适（C）

A.1/4短跨B.1/4长跨

C.1/3短跨D.1/3长跨

有一焊接球网架的跨中腹杆，几何长度为6000mm，选用1144的钢管（回转半径为

38.9mm），其长细比与下列何值最为接近（C）

39.三边支承一边自由的网架，下列哪种说法是正确的（B）

A.当自由边为短边时，应将自由边的网架局部加厚

B.当自由边为短边时，且短边与长边之比小于1/3时，自由边的网架局部加厚对网架内力及变形影响很小

C.自由边为长边的最大挠度小于自由边为短边时的最大挠度

D.自由边无论是长边还是短边，网架的最大挠度均是一样的

40.在三边支承的正方形平面中，采用下列哪一种网架最合理（C）

A.三层网架B.双层网架C.局部三层的双层网架D.以上说法不正确

得分

评分人

二、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”，并改正之，否则

不给分，共20分,每小题2分）

1．圆形平面建筑，不能采用四角锥网架。

（×）改正：

将“不能”改为“可”。

2．结构的用钢量越大，结构的安全度就越高。

（×）

改正：

将“就越高”改为“不一定高”。

3．有一狭长形平面建筑，当网架采用四点支承时，选用单向折线形网架比正放抽空四角锥更合适。

（√）

改正：

4．对焊接球网架进行结构分析时，其计算长度通常比几何长度小。

（√）

改正：

5．三角锥网架节点的杆件汇交数量与两向正交正放网架的相同，均为7根。

（×）

改正：

9根

×）

6．当屋面板采用预制混凝土板时，网架的容许挠度应比屋面板采用彩钢板的大。

（改正：

7．正放抽空四角锥网架比单向折线形网架更容易吊顶。

（√）

改正：

8．结构安全储备的大小，只要根据结构的主材用量就可判断。

（×）

改正：

9．当网架结构为静定结构时，温差对网架结构的影响很小，可以忽略不计。

（√）

改正：

10．作轻型屋盖使用的网架，当跨度较大时，杆件材料宜选用Q345材质。

（×）

改正：

将“Q345”改为“Q235”

11．周边支承且支座节点位于上弦的网架，计算时可以不考虑风荷载。

（√）

改正：

12．永久荷载的代表值为标准值、组合值、频遇值。

（×）

改正：

永久荷载的代表值为标准值。

13．焊接球网架的钢管与空心球的焊缝均有俯、仰、侧等三种焊缝。

（√）

改正：

14．三角形平面建筑，只能采用三角锥网架。

（×）

改正：

三角形平面建筑还可采用三向网架等。

15．两向正交正放网架节点的杆件汇交数量最多为9根。

（√）

改正：

16．悬挂式吊车通过柱子对网架产生吊车水平荷载。

（×）

改正：

悬挂式吊车对网架产生吊车竖向荷载。

17．支承结构为独立柱的周边支承网架，当验算方向的跨度小于40m时，可以不用考虑由温

度变化引起的内力。

（√）

改正：

18．悬挂式吊车对网架产生吊车竖向荷载。

（√）

改正：

19．单向折线形网架比蜂窝三角锥形更容易吊顶。

（√）

改正：

20．桥式吊车对网架产生竖向荷载，而悬挂式吊车对网架产生水平荷载。

（×）

改正：

桥式吊车对网架产生水平荷载，而悬挂式吊车对网架产生竖向荷载。

21．螺栓球网架的有限元模型为空间梁柱单元组成的杆件系统。

（×）

改正：

螺栓球网架的有限元模型为空间铰接杆单元组成的杆件系统。

22．计算可变荷载时，屋面雪荷载和屋面活荷载必须同时考虑。

（×）

改正：

计算可变荷载时，屋面雪荷载和屋面活荷载按两者中的最大值考虑。

23．焊接球设置加劲肋后，受拉承载力的提高大于受压承载力。

（×）

改正：

焊接球设置加劲肋后，受拉承载力的提高小于受压承载力。

24．当网架屋面采用非对称铺板时，部分腹杆将可能变号。

（√）

改正：

25．螺栓球网架的预起拱必须在设计中考虑。

（√）

改正：

26．在规格相同的情况下，焊接钢管的稳定系数大于无缝钢管。

（×）

改正：

在规格相同的情况下，焊接钢管的稳定系数小于无缝钢管。

27．当网架高度等于上弦杆的长度时，星形四角锥网架的斜腹杆与下弦杆等长。

（√）

改正：

28．抽空四角锥网架的刚度较正放四角锥网架弱一些。

（√）

改正：

29．三向网架汇交于节点的杆件数量最多可达13根。

（√）

改正：

30．建筑结构中经常采用的现浇楼板，在结构分析时，应按平面结构进行分析。

（×）

改正：

将“平面”改为“空间”

31．有一正方形平面建筑，当网架采用对边支承时，选用单向折线形网架比正放抽空四角锥更合适。

（√）改正：

32．两向正交正放网架在上弦平面内的周边施加水平斜撑后，便可保证其几何不变。

（×）

改正：

将“上弦平面”改为“支承平面”

33．焊接球网架的现场施工速度比螺栓球网架快。

（×）

改正：

将“快”改为“慢”

34．星形四角锥网架节点的杆件汇交数量与两向正交正放网架的相同，均为7根。

（×）

改正：

前者为“9根”，后者为“8根”

35．当屋面板采用现浇板时，网架的网格应将尽量做大。

（×）

改正：

将“尽量”改为“不宜”

36．当网架支座节点的三个方向均为弹性约束时，温差对网架结构的影响很小，可以忽略不

计。

（√）

改正：

37．焊接网架的杆件端部存在次弯矩，该弯矩在构件验算时可以不考虑。

（√）

改正：

38．螺栓球网架中的高强螺栓以受剪为主。

（×）

改正：

“受剪”改为“受拉”

39．螺栓球网架中，当杆件为压杆时，高强螺栓不受力（√）

改正：

40．当网架屋面的风荷载以吸力为主时，部分腹杆将可能变号。

（√）

改正：

41．网架挠度控制时，应将计算挠度减去预起拱值。

（√）

改正：

42．在规格相同、内力相同的情况下，焊接钢管的应力小于无缝钢管。

（×）

改正：

“小于”改为“大于”

43．平面为正方形的网架，当采用对边支承时，采用正放四角锥网架比单向折线网架的经济性好。

（×）

改正：

将“好”该为“差”。

44．抽空四角锥网架的上弦应满足偶数格的要求。

（×）

改正：

将“偶数”改为“奇数”。

45．网格尺寸和网架厚度不变，三向网架的节点构造比三角锥网架简单。

（×）

改正：

“简单”改为“复杂”

46．当网架的刚度较差时，在网格尺寸和网架高度不变的情况下，优选考虑Q345钢。

（×）改正：

优选考虑Q235

1.用有限单元法对焊接球网架结构进行分析时，采用__空间铰接杆系的计算模型。

2.网架结构作为轻型屋盖使用时，其容许挠度为短跨的___1/250。

3.三角锥网架的节点处有___9杆件汇交。

4.大柱网工业厂房的网架一般采用点支承。

5.圆管截面分为___无缝钢管和焊接钢管两种。

6.有一焊接球节点网架的腹杆的几何长度为6000mm，其计算长度为___5400_

7.有一网架的恒载标准为1.0kN/m2，活载标准值为0.5kN/m2，在不考虑其它作用的条件下，该网架的荷载设计值为1.9kN/m2。

8.有一网架的恒载标准为0.6kN/m2，活载标准值为0.3kN/m2，在不考虑其它作用的条件下，该网架的荷载设计值为___1.14kN/m2。

9.有一焊接球上有两根钢管，其截面分别为603.5、483.5，两者的夹角为60，该球的直径为__123mm。

10.有一焊接球上有两根钢管，其截面分别为603.5、764.0，两者的夹角为45，间隙为10mm，该球的直径为__200___mm。

（按10的倍数取整）

11.有一钢管长度为6000mm，两端自由，当环境温度从-5°增加到20°时，该钢管的长度伸长为__6001.8mm（提示：

钢材的热膨胀系数为1.2×10-51/°C）

12.网架结构作为重型屋盖使用时，其容许挠度为短跨的1/250。

13.体育馆和展览馆的网架一般采用周边支承。

14.有一螺栓球节点网架的支座腹杆的几何长度为3000mm，其计算长度为_3000___mm。

15.当假定网架结构为空间铰接杆系模型时，采用空间桁架位移法方法进行结构分析。

16.

当网架需要起拱时，拱度可取小于或等于网架短向跨度的1:

300。

17.

吊车形式有两种，一种为悬挂吊车、另一种为桥式吊车。

18.

作为雨棚使用悬挑网架一般采用单边支承。

19.

星形四角锥网架的节点杆件汇交数量最多为___9根。

20.

有一网架屋面的恒载标准为0.6kN/m2，风载标准值为0.8kN/m2，该网架的恒载

与风载的最不利组合设计值为-0.2kN/m2。

21.

有一网架屋面的恒载标准值为1.0kN/m2，活载标准值为0.5kN/m2，该网架的设计

值为

2

__1.84___kN/m2。

23.

有一焊接球上有三根钢管，其截面分别为603.5、483.5、894.0，每两根

杆的夹角为60，该球的直径为__170mm。

（结果取整）

24.有一焊接球上有三根钢管与之焊接，其截面分别为①764、②483.5、③

894.0，其中①和②的夹角为120，②和③的夹角为90，③和①的夹角60，各杆件

之间的间隙为10mm，该球的直径为__180__mm。

（结果按10的倍数取整）

25.斜腹杆与弦杆的夹角应为45°～55°较好。

26.

由于网架的刚度较好，自振周期较小，因而风振系数z1.0。

27.

可变荷载的代表值为___标准值、__频遇值___、___准永久值。

28.

网架的自重包括___杆件自重和_节点_自重。

29.成。

螺栓球节点由__螺栓球__、套筒、销钉或螺钉、封板或锥头、高强螺栓等组

30.

压型彩钢板屋面的檩距是根据彩钢板的跨度确定。

31.正放抽空四角锥网架的上弦网格数宜为奇数。

32.网架杆件的计算长度为l0，计算长度系数为，则该杆件的几何长度ll0。

33.作用在网架上的恒载标准值为3.0kN/m2，活载标准值为0.5kN/m2，则作用在网架上的最不利荷载组合设计值为4.54kN/m2。

22

34.作用在网架上的恒载标准值为0.5kN/m2，风载标准值为-1.0kN/m2，则作用在网架上的

最不利荷载组合设计值为-0.9kN/m2。

35.网架的短跨为42m，当用作楼盖使用时，容许挠度值为140mm。

36.网架的短跨为60m，当需要起拱时，拱度值为200mm。

36.平面尺寸为24m×48m的网架，短边为支承边，屋面为轻型屋面，容许挠度值为192mm。

37.焊接球网架的上弦杆，其几何长度为3000mm，其计算长度为_2700__mm。

38.网架屋面的恒载标准值为0.25kN/m2，活荷载标注值为0.5kN/m2，屋面积雪分布系数为

1.4，基本雪压为0.5kN/m2，作用在网架上的最不利荷载组合设计值为1.28kN/m2。

39.网架节点的等效重力荷载为2kN，水平地震影响系数最大值为0.12，则作用在网架节点处的竖向地震作用为0.156kN。

40.吊车的竖向轮压动力系数为1.05，竖向轮压为150kN，则吊车的每个车轮的最大竖向轮压标准值为157.5kN。

41.竖向荷载作用下，某焊接球网架的下弦钢管，壁厚为3.5mm，几何长度为3000mm，最

小钢管直径为_50__mm（注：

管径取10的倍数，且网架不直接承受动荷载）。

42.网架的网格尺寸为3m×3m，等效均布重力荷载标准值为2kN/m2，水平地震影响系数

max最大值为0.12，则作用在网架节点处的竖向地震作用标准值为1.4kN。

43.某吊车的桥架重量G25t，小车重量g2.5t，起重量W10t,动力系数为1.05，最大竖向轮压标准值为150kN，则吊车的每个车轮的最小竖向轮压标准值为37.5kN。

（注：

吊车每侧的车轮为2个）

1.在进行网架节点设计时，有哪些基本要求？

答：

牢固可靠，传力明确简捷；（1分）构造简单，制作简单，安装方便；（1分）用钢量省，造价低；（1分）④构造合理，使节点尤其是支座节点的受力状态符合设计计算假设。

（2分）

2.确定网架结构的网格尺寸时，需要考虑哪些因素？

答：

1）与屋面材料有关。

钢筋混凝土板尺寸不宜过大，否则安装有困难，一般不宜超过

3m；当采用有檩体系构造方案时，网架一般不超过6m。

（3分）

2）与网架高度有一定比例关系。

夹角过大、过小，节点构造会产生困难。

（2分）

3.当网架只承受恒载、活载、风载作用时，应考虑哪些荷载组合？

答：

1永久荷载+可变荷载（1分）

2②永久荷载+半跨可变荷载（2分）

3网架自重+半跨屋面板+施工荷载（2分）

4．在螺栓球节点网架中杆件的计算长度L0等于杆件几何长度L，而在焊接球节点网架中杆

件的计算长度L0小于杆件几何长度L，试说明理由。

答：

在焊接球网架中，焊接球通过焊缝与杆件连接，由于焊接抗弯刚度大，工作性能接近于刚节点，故计算长度L0

（2.5分）

5.在进行网架杆件截面选择时，需遵从哪些原则？

答：

（1）每个网架结构所选截面规格不宜过大，以方便加工与安装，一般小跨度网架以三到五种为宜，大、中跨度网架也不宜超过10种规格。

（2）杆件宜选用壁厚较薄的截面，以

使杆件在截面面积相同的条件下，能获得较大的回转半径；有利于压杆稳定。

（3）宜选用

市场常供钢管。

（4）考虑到杆件材料负公差的影响，宜留有适当的余地。

6.用有限单元法对网架进行分析时，采用了哪些基本假设？

答：

①假定节点为铰节点，每个节点有三个自由度，忽略节点刚度的影响；②荷载作用在网架节点上，杆件只承受轴力；③材料在弹性阶段工作，符合胡克定律；④假定网架的变形很小，由此产生的影响予以忽略。

7.屋面排水坡度的做法共有几种方式？

这几种方式有何特点？

答：

（1）上弦节点上加小立柱找坡：

当小立柱较高时，应注意小立柱自身的稳定性，此法构造比较简单。

（2）网架变高度：

当网架跨度较大时，会造成受压腹杆太长的缺点。

（3）

支承柱变高：

采用点支撑的网架可用此法找坡。

（4）整个网架起拱：

一般用于大跨度网架。

网架起拱后，杆件、节点的规格明显增多，使网架的设计、制造、安装复杂化。

8．焊接球节点有哪些优缺点？

答：

优点：

构造和制造均较简单，球体外型美观、具有万向性，可以连接任意方向的杆件。

缺点：

用钢量较大，节点用钢量占网架总用钢量的20%~25%；冲压焊接费工，焊接质量要

求高，现场仰焊、立焊占很大比重；杆件下料长度要求准确；当焊接工艺不当造成焊接变形过大后难于处理。

9.空间结构与平面结构有何不同？

答：

平面结构,荷载作用方向平行于结构中面并沿结构中面方向均匀分布,或不同平面的结构

单一在各向平面内的平行荷载作用下相互间的合作效应没有影响或影响很小。

空间结构，具有不宜分解为平面结构体系的三维形体,具有三维受力特性,在荷载作用下呈空间工作的结

构。

10.空间结构有哪几种基本类型？

各类基本类型有哪些主要形式？

答：

（1）实体结构（薄壳、折板、平板）。

（2）网格结构（网架、网壳、立体桁架）。

（3）张力结构（悬索、薄膜）。

（4）混合结构（张弦梁（桁架）、斜拉网架（网壳）、索承网壳）

11.何为实体结构、网格结构、弦力结构、混合结构？

答：

实体结构：

用钢筋混凝土材料建造，内部无空洞或空洞率很小的结构，特点以薄膜

压力为主，能充分发挥混凝土强度；折板抗弯刚度大，可作为受弯和压弯构件；既是承

重结构，又是维护结构；④曲面壳体模板复杂，耗工、耗材、耗时。

网格结构：

由标准化的刚构件和加大组成，并按一定规律相连而成的高次超静定空间网状结构。

张力结构：

通过对索或膜施加预张力以后形成的结构。

混合结构：

几种以上某两种或几种结构的优点组合而成的结构。

12.网格结构有哪些常用节点？

答：

焊接或螺接钢板节点、焊接空心球节点、螺栓球节点、相贯节点、铸钢节点、我国自行

研制的嵌入式毂节点。

13.确定网架结构的高度时，需要考虑哪些因素？

答：

1与屋面材料有关。

钢筋混凝土板尺寸不宜过大，否则安装有困难，一般不宜超过3m；当采用有檩体系构造方案时，网架一般不超过6m。

（3分）

2与网架高度有一定比例关系。

夹角过大、过小，节点构造会产生困难。

（2分）

14.圆管截面具有哪些力学特点？

答：

回转半径大、截面特性无方向性、抗压承载能力高。

分为高频电焊钢管和无缝钢管。

15.加衬环肋的焊接空心球是如何制作的？

答：

焊接空心球节点由两块圆钢板经加热，压成两个半圆球，然后相对焊接而成。

当球径等于或大于300mm时，杆件内力较大时，可在球内加衬环肋，此肋应与两个半球焊牢，这样可提高承载力。

16.网架屋面排水坡可以采用几种方法形成？

各种方法有何特点？

答：

可采用以下四种方法：

1）整个网架起坡：

网架上下弦杆仍保持平行，将整个网架在跨中抬高，但起拱高度过高会改变网架内力分布。

2）网架变高度：

可节省找坡小立柱的用钢量，还可降低弦杆内力峰值，使网架内力趋于均匀，但使杆件种类增多。

3）上弦节点上加小立柱找坡：

改变小立柱高度可形成多种复杂的排水屋面，构造简单。

若小立柱较高，应验算其自身稳定性，必要时采取加固措施。

4）网架变高度和加小立柱相结合：

可降低小立柱高度，增加其稳定性，并使网架高度变化不大。

17.用于网架杆件的钢管，在截面面积不变的情况下，壁厚宜选薄还是宜选厚？

试说明理由。

答：

截面面积不变的情况下，壁厚宜选薄，这样可使