工程结构试题

1、单层工业厂房结构是由哪几部分组成的？ 

   答：单层厂房排架结构通常由屋盖结构、柱子、吊车梁、支撑、基础、围护结构等部分组成并相互连接成整体。

2、简述单层工业厂房结构主要荷载的传递路线

   答：单层厂房的结构所承受的各种荷载，基本上都是传递给排架柱，在由柱传至基础及地基的，因此，屋架柱、基础是单层厂房的主要承重构件。

3、变形缝包括哪几种？各有什么作用？

   答：伸缩缝：为减少厂房结构中温度应力，可设置伸缩缝，将厂房结构分为若干温度区段。

       沉降缝：为避免厂房因基础不均匀沉降而引起开裂和损坏，需在适当部位用沉降缝讲厂房划分成若干刚度较一致的单元。

       防震缝：为了减轻厂房震害而采取的措施之一，是防止地震时水平振动、房屋相互碰撞而设置的隔离缝。

4、简述支撑的种类及作用。

   答：屋架上弦横向水平支撑：作用是在屋架上弦平面内构成刚性框架，增加屋盖的整体刚度，保证屋架上弦或屋面梁上翼缘平面外的稳定，同时将抗风柱传来的风荷载传递到纵向排架柱顶。

       屋架下弦支撑：作用是承受垂直支撑传来的荷载，并将屋架下弦受到的风荷载传至纵向排架柱顶。

       屋架垂直支撑和水平系杆：能保证屋盖系统的空间刚度和屋架安装时结构的安全外，还能讲屋架下弦平面内的水平荷载传递到屋架下弦平面内。

天窗架间的支撑：作用是将天窗端壁的风力传递给屋盖系统和保证天窗架上弦平面外的稳定。

柱间支撑：作用是保证厂房结构的纵向刚度和稳定性，并将水平荷载传到两侧纵向柱列，再传至基础。

5、简述牛腿的受力特点。牛腿有哪几种破坏形态？

牛腿的受力特点：刚开始加荷载时，出现发展很小的竖向裂缝；当荷载加到40-60%时，出现第一条裂缝。继续加荷载，除了这条裂缝不断发展之外，几乎不再出现第二条裂缝。加大荷载至接近破坏时，突然出现第二条裂缝，这预示着牛腿将要破坏。

牛腿的破会形态主要取决于a/h0 值，有以下三种主要破坏形式：

1、弯曲破坏

当a/h0值>0.75和纵向受力钢筋配筋率较低时。

2、剪切破坏（纯剪破坏、斜压破坏、斜拉破坏）

当a/h0值很小时

3、局部受压破坏

当加载板过小或混凝土强度过低时

6、框架结构在哪些情况下采用？

   答：适用于多层及高度不大的高层建筑。

7、框架结构布置的原则是什么？有哪几种布置形式？各自有什么优缺点？

   答：通常，梁、柱断面尺寸都不能太大，否则会占用适用面积。，因此，框架结构的侧向刚度较小，水平位移大，这了框架结构的建造高度：非抗震设计时不得超过70米；有抗震设防要求的地区，高度更严格。

   有横向框架结构承重、纵向框架承重及纵横方向框架共同承重的布置形式

8、分层法和反弯点法在计算中采用了哪些假定？有哪些主要的计算步骤？

答：分层法1、多层多跨框架在竖向荷载作用下，节点的侧移极小而可以忽略不计 

2、每层梁上的荷载对其他各层梁的影响忽略不计

分层法的计算步骤：

1.将多层框架分层，以每层梁与上下柱组成的单层框架作为计算单元，柱远端假定为固端

2.用力矩分配法分别计算单元的内力,由于除底层柱底是固定端外,其他各层柱均为弹性连接,为了减少误差,除底层柱外,其他各层柱的线刚度均乘以0.9的折减系数,相应的传递系数也改为1/3，底层柱仍为1/2

3.分层计算所得的梁端弯矩即为最后弯矩

反弯点法：1、在进行各柱间剪力分配时，认为梁与柱的线刚度之比为无限大

2、在确定各柱的反弯点位置时，认为除底层柱以外的其余各层柱受力后上、下两端的转角相等

3、梁端弯矩可由节点平衡条件求出。

      计算步骤：直接确定反弯点高度，计算各柱的侧移刚度；各柱剪力按该层各柱的侧移刚度比例分配；按节点力的平衡条件及梁线刚度比例求梁端弯矩

9、框架内力有哪些近似计算方法？各在什么情况下采用？

   答：分层法、反弯点法、D值法；

分层法适用于节点梁柱线刚度比∑ib/∑ic≧3且结构及荷载沿高度比较均匀的多层框架的计算。

反弯点法适用于各层结构比较均匀的多层框架。

D值法改进于反弯点法，是简单又较准确的一种方法，在实践中得到广泛应用。

10、框架梁柱、柱的纵向钢筋与箍筋应满足哪些构造要求？

（1）顶层中节点柱纵向钢筋和边节点柱内侧纵向钢筋应伸至柱顶；当从梁底边计算的直线锚固长度不小于la时，可不必水平弯折，否则应向柱内或梁、板水平弯折；当充分利用柱纵向钢筋的抗拉强度时，其锚固段弯折前的竖直投影长度不应小于0.5la，弯折后的水平投影长度不宜小于12倍的柱纵向钢筋直径。

   （2）顶层端节点处，在梁宽范围以内的柱外侧纵向钢筋可与梁上部纵向钢筋搭接，搭接长度不应小于1.5la；在梁宽范围以外的柱外侧纵向钢筋可伸入现浇板内，其伸入长度与伸入梁内的相同。当柱外侧纵向钢筋的配筋率大于1.2%时，伸入梁内的柱纵向钢筋宜分两批截断，其截断点之间的距离不宜小于20倍的柱纵向钢筋直径。

（3）梁上部纵向钢筋伸入端节点的锚固长度，直线锚固时不应小于la，且伸过柱中心线的长度不宜小于5倍的梁纵向钢筋直径；当柱截面尺寸不足时，梁上部纵向钢筋应伸至节点对边并向下弯折，锚固段弯折前的水平投影长度不应小于0.4la，弯折后的竖直投影长度应取15倍的梁纵向钢筋直径。

   （4）当计算中不利用梁下部纵向钢筋的强度时，其伸入节点内的锚固长度应取不小于12倍的梁纵向钢筋直径。当计算中充分利用梁下部钢筋的抗拉强度时，梁下部纵向钢筋可采用直线方式或向上90°弯折方式锚固于节点内，直线锚固时的锚固长度不应小于la；弯折锚固时，锚固段的水平投影长度不应小于0.4la，竖直投影长度应取15倍的梁纵向钢筋直径。 

11、如何计算框架在水平荷载作用下的侧移？计算时，为什么要对结构刚度进行折减？

    答：用反弯点法和D值法近似计算，反弯点法的缺陷：

1)梁柱线刚度之比无穷大(实际情况中梁的线刚度可能小于柱的线刚度,柱的侧向刚度不仅与柱的线刚度、层高有关，还与梁的线刚度有关)

2)柱反弯点高度固定(柱的反弯点高度也与梁柱线刚度比、上下层横梁的线刚度比、上下层层高的变化等因素有关)

D值法：对反弯点高度和柱的抗侧移刚度进行修正。

12、砖砌体中砖和砂浆的强度等级是如何确定的？

1.烧结普通砖、烧结多孔砖：

     MU30、MU25、MU20、MU15、MU10；

  2.蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖：

     MU25、MU20、MU15、MU10；

  3.砌块的强度等级：

     MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5；

  4.石材的强度等级：

     MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、

          MU30、MU20。

13、影响砌体抗压强度的因素有哪些？

1、块材的强度等级及其外形尺寸

砌体的抗压强度主要取决于块材的抗压强度。块材高度越大，可以减小各种不利影响。

块材外形越规则平整，砌体强度越高。

2、砂浆的强度等级和砂浆的和易性、保水性

砂浆的和易性、保水性越好，越容易铺砌均匀。灰缝厚度控制在8~12mm。

3、砌筑质量

砌筑质量包括砂浆饱满度、砌筑时砖的含水操作人员的技术水平。

4、砌筑方式

应遵守：内外搭接、上下要错缝、不得有连续的垂直通缝。

5、实验方法

加载速度、施工快慢、守荷载前的抗压强度、龄期长短、试件尺寸差异等，都会对砌体抗压强度产生影响。

14、砖砌体结构对砖和砂浆有哪些基本要求？

1、砖的高度越大，抗弯距和剪力的能力越强，外形越规则平整砌体的强度越高。

2、砂浆的和易性、保水性越好，越容易铺砌均匀，从而减小块材所受的弯、剪应力，提高砌体的抗压强度。水平灰缝层厚度不宜太薄，也不能太厚。 

15、砖砌体的抗压强度为什么低于所用砖的抗压强度？

砖砌体的抗压强度主要取决于块材的的强度，当块材的抗压强度高时，砌体的抗压强度也高。

16、砌体受压时，随着偏心距的变化，截面应力状态如何变化？P232

17、砌体局部抗压强度提高的原因是什么？

强度等于压力除以实际受力面积，当砌体局部受压时，实际受力面积变小，这样抗压强度当然变大

18、在局部受压的计算中，梁端有效支承长度a与哪些因素有关？

梁的刚度、梁端的压力及砌体强度有关

19、怎样确定影响局部抗压强度的计算面积A？

     A=ab，b为梁宽，a为有效支承长度

20、混合结构的房屋结构布置方案有哪几种？各有什么特点？

按照承重墙分：1、纵墙承重。横墙分割或维护。多见于单层，或民用住宅。

2、横墙承重，纵墙维护。这是一种常用形式。

按照板的结构形式分 3、砖墙和构造柱、圈梁组合，板采用预制板。是比较常见的形式。

4、砖墙和构造柱、圈梁组合，板采用现浇板。

21、混合结构的房屋的静力计算方案有哪几种？这些静力计算方案主要是根据什么划分的？

1. 刚性方案

    当房屋的横墙壁间距较小、屋盖和楼盖的水平刚度较

大时，房屋的空间刚度也较大，可假定墙、柱顶端的水平

位移为零。

2. 弹性方案

    当房屋的横墙间距较大，或无横墙（山墙），房屋的

空间刚度较小，按不考虑空间工作的平面排架来计算。

22、常用的砌体过梁的种类有哪些？其适用范围是什么？

1、砖砌体平拱过梁，适用于无振动、地基土质好、无抗震设防要的求的一半建筑。

2、砖砌弧拱过梁

3、钢筋砖过梁

4、钢筋混凝土过梁

23、过梁上的荷载如何确定？

    1.梁板荷载，对砖和小型砌块砌体，当梁、板下的墙体高度hwln可不考虑梁、板荷载。

2.墙体荷载，对于砖砌体，当过梁上的墙体高度hw对于混凝土砌块砌体，当过梁上的墙体高度hw< ln/2时，应按全部墙体的自重作为均布荷载考虑；当过梁上的墙体高度hw≥ln/2时，应按高度为ln/2的墙体自重作为均布荷载考虑。

24、圈梁的构造要求有哪些？

   1. 刚性方案房屋，圈梁应与横墙加以连接，其间距不宜大于确定房屋的静力计算方案表中规定的相应横墙间距。宜在横墙上设置贯通圈梁，不然也可将圈梁伸入横墙1.5～2m，做成非贯通。刚弹性和弹性方案房屋，圈梁应与每个排架支柱可靠拉结。

   2. 圈梁宜连续地在同一水平面上，并尽可能形成封闭系统，当圈梁被门窗截断时，应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其中到中垂直间距的2倍，且不得小于1m。

3. 在房屋转角或纵、横墙交接处应配钢筋加强。

   4. 圈梁兼作过梁时，过梁部分的钢筋应按计算用量单独配置

25、钢结构对材料的要求是什么？

  承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢。

  承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。

  焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。

26、钢材有哪两种破坏形式？各有何特点？

  塑性破坏，断口与作用力方向呈45。倾角，变形很大，延续时间长，破坏时的平均应力较高，有明显的劲缩现象。

  脆性破坏：断面平直，变形小，瞬时发生，破坏平均应力不高，无任何预兆，危险性大。

27、钢材有哪几种性能指标？各反映钢材的什么性能？

     塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀能力

28、为何对接焊缝抗拉强度设计值与焊缝的质量等级有关，而对接焊缝的抗压强度设计值与其无关？

29、什么是理想轴压构件？它的屈曲形式共有几种？各有何特点？

30、为了保证实腹式轴压杆件组成板件的局部稳定，有哪几种处理方法？

通常采用其板件宽（高）厚比的办法来实现。一种是使构件应力达到屈服前，其板件不发生局部屈曲，即局部屈曲临界应力不低于屈服应力；另一种是使构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲，即局部屈曲临界应力不低于整体屈曲临界应力，常称作稳定性准则。

31、梁的抗弯产生的正应力可分为几个阶段？各有何特点？

弹性工作阶段：以边缘屈服为特征点（弹性承载力）

弹塑性工作阶段：以塑性铰弯距为特征点（极限承载力）

32、引起构件拉弯和压弯的主要原因是什么？各需进行什么验算？

     轴力与弯矩共同作用，强度和刚度验算。

33、拉弯构件应力发展的过程是什么？

1、边缘纤维的最大应力达到比例极限，此阶段属弹性阶段

2、最大应力一侧塑性部分深入截面

3、两侧均有部分塑性深入截面

4、全截面进入塑性，形成塑性铰，达到承载能力极限。

34、什么是地震震级、地震烈度、基本烈度和抗震设防烈度？

地震震级是指地震一次释放的能量大小。

地震烈度是指某一地区，地面及房屋建筑等遭受到一次地震影响的强弱程度。

一个地区的基本烈度是指该地区在设计基准期50年内，一般场地条件下，可能遭遇超越概率10%的地震烈度。

     抗震设防烈度是一个地区抗震设防依据的地震烈度，以达到抗震的效果。

35、我国规范依据使用功能重要性将建筑分为几类？分类作用是什么？

甲类建筑物、乙类建筑物、丙类建筑物、丁类建筑物

36、什么是三水准设防目标和二阶段设计方法？

     （1）当遭到多遇的，低于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。

（2）当遭受到本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能有一定损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。

（3）当遭受到高于预估的本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不至倒塌或发生危急人类生命的严重破坏。

 第一阶段设计：按小震作用效应和其他荷载效应的基本组合验算结构构件的承载能力以及在小震作用下验算结构的弹性变形，以满足第一水准抗震设防目标的要求。

第二阶段设计：在大震作用下，验算结构的弹塑性变形，以满足第三水准抗震设防目标的要求。

37、建筑场地类别与场地土类型是否相同？它们有何区别？

场地是指建筑物所在地，大体相当于厂区，居民和自然村的区域范围。场地土是指场地范围的地基土，场地土的自振周期称为卓越周期。

38、为什么要多层砌体房屋高度和层数？为什么要控制抗震墙间距和房屋最大高宽比的数值？

对房屋总高度、层数进行双控制，是因为楼盖重量占到房屋总重量的35﹪～56﹪，房屋总高度相同，多一层楼板就意味着增加半层楼的地震作用，相当于房屋增高了半层，所以，根据震害经验的总结和对多层砌体结构抗震性能的分析研究，对多层砌体房屋的总高度及层数要给以一定的限值。

      为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力，所以，对房屋高度比也应有一定的限值。

39、多层粘土砖房屋现浇钢筋混粘土构造柱和圈梁应符合哪些要求？

答：构造柱应与圈梁连接，为了充分发挥构造住的作用，构造柱与墙的连接处宜砌成马牙槎，墙内伸出的锚固钢筋沿墙高每500mm配2φ6，每边伸入墙内不小于1m。根据不同的设防烈度，柱断面不宜小于200mm×180mm，纵向配筋宜采用4φ12，箍筋间距不宜大于250mm，且在柱的的上下端宜加密；7度时超过6层，8度时超过5层和九层时，构造柱纵向钢筋宜采用4φ14，箍筋间距不应大于200mm，房屋四周的构造柱应适当加大截面及配筋。构造柱可不单设置基础，但应伸入室外地面下500mm，或锚入埋深小于500mm的基础圈梁内。

6-7度设防，沿外墙及内纵墙，屋盖处及每层楼盖处设置

           沿内横墙，屋盖处及每层楼盖处，屋盖出间距不大于7m，楼盖处不大于15m；构造柱对应部位。

           最小纵筋4φ10，最大箍筋间距250mm

8设防，沿外墙及内纵墙，屋盖处及每层楼盖处设置

           沿内横墙，屋盖处及每层楼盖处；屋盖处横墙间距不大于7m，楼盖处不大于7m；构造柱对应部位。

           最小纵筋4φ12，最大箍筋间距200mm

9设防，沿外墙及内纵墙，屋盖处及每层楼盖处设置

         屋盖处及每层楼盖处；各层所有横墙

           最小纵筋4φ14，箍筋最大间距150 

40、框架结构抗震等级根据什么原则划分的？有什么意义？

41、框架结构构造措施有哪些方面的要求？