混凝土结构设计A考前复习题简答题+计算题.docx

1、混凝土结构设计A考前复习题简答题+计算题混凝土结构设计A考前复习题一、简答题（每小题5分，共计20分）1何谓钢筋混凝土连续梁塑性内力的完全重分布？答：钢筋混凝土连续梁在荷载作用下能够按预期的顺序出现塑性铰，并按照选定的调幅值形成破坏机构，且其承载能力达到预计的极限荷载，这成为内力的完全重分布。2混凝土结构设计规范规定哪些情况下只能用弹性理论计算内力，而不能使用塑性内力重分布法。答（1）直接承受动荷载作用的结构构件；（2）裂缝控制等级为一级或二级的结构构件，如水池池壁；（3）处于重要部位而又要求有较大强度储备的结构构件。3单层厂房一般在什么情况下应设置沉降缝？答：当相邻厂房高差较大，两跨间吊车起

2、重量相差悬殊，地基土的压缩性有显著差异，厂房结构类型有明显差别处等容易引起基础不均匀沉降时，应设置沉降缝。4对于一般钢筋混凝土排架结构的简化计算，通常对排架的柱端连接和横梁做哪些假定？答：一般钢筋混凝土排架通常作如下假定：（1）柱的下端与基础固结；（2）柱的上端与屋架（或者屋面梁）铰接；（3）排架横梁为无限轴向刚性的刚杆，横梁两端处的柱的水平位移相等。二、论述题（10分）1按施工方式的不同划分，框架结构一般分为哪三种类型？并论述它们各自的优缺点。答：按施工方式的不同，一般将框架结构分为现浇框架、预制装配式框架和现浇预制框架三种类型。现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。现浇式框架结构

3、的整体性强、抗震性能好，因此在实际工程中采用比较广泛。但现场浇筑混凝土的工作量较大。预制装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制，通过焊接拼装连接成的框架结构。其优点是构件均为预制，可实现标准化、工厂化、机械生产。因此，施工速度快、效率高。但整体性较差，抗震能力弱，不宜在地震区应用。现浇预制框架是指梁、柱、楼板均为预制，在预制构件吊装就位后，对连接节点区浇筑混凝土，将梁、柱、楼板连成整体框架结构。此类框架既具有较好的整体性和抗震能力，又可采用预制构件，减少现场浇筑混凝土的工作量。因此它兼有现浇式框架和装配式框架的优点。但节点区现场浇筑混凝土施工复杂。6请论述现浇框架结构的优缺点。答：现浇式框架即梁、

4、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。现浇式框架结构的整体性强、抗震性能好，因此在实际工程中采用比较广泛。但现场浇筑混凝土的工作量较大。7请论述预制装配式框架结构的优缺点。答：预制装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制，通过焊接拼装连接成的框架结构。其优点是构件均为预制，可实现标准化、工厂化、机械生产。因此，施工速度快、效率高。但整体性较差，抗震能力弱，不宜在地震区应用。8请论述现浇预制框架结构的优缺点。答：现浇预制框架是指梁、柱、楼板均为预制，在预制构件吊装就位后，对连接节点区浇筑混凝土，将梁、柱、楼板连成整体框架结构。此类框架既具有较好的整体性和抗震能力，又可采用预制构件，减少现场浇筑混凝土的工作量

5、。因此它兼有现浇式框架和装配式框架的优点。但节点区现场浇筑混凝土施工复杂。1简述现浇楼盖的设计步骤。答：现浇楼盖的设计步骤：（1）结构布置：根据建筑平面和墙体布置，确定柱网和梁系尺寸。（2）结构计算：首先根据建筑使用功能确定楼盖上作用的荷载；计算简图；根据不同的楼盖类型，分别计算板梁的内力；根据板、梁的弯矩计算各截面配筋，根据剪力计算梁的箍筋或弯起筋；其中内力计算是主要内容，而截面配筋计算与简支梁基本相同。（3）根据计算和构造要求绘制施工图。2什么是厂房支撑体系？单层厂房的支撑体系包括哪两部分？ 答：厂房支撑体系是连系屋架、柱等构件，使其构成厂房空间整体，保证整体刚性和结构几何稳定性的重要组成

6、部分。单层厂房的支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑两部分。3与反弯点法相比较，改进反弯点法对哪些方面的计算方法作了改进？改进反弯点法为何又称为”D值法”？答：对反弯点法中柱的侧向刚度和反弯点高度的计算方法作了改进，称为改进反弯点法。改进反弯点法中，柱的侧向刚度以D表示，故此法又称为”D值法”。4在进行钢筋混凝土连续梁、板设计时，为什么可以采用考虑塑性内力重分布的计算方法？答：在进行钢筋混凝土连续梁、板设计时，采用按弹性理论计算方法得到的内力包络图来选择构件截面及配筋，显然是偏于安全的。因为这种计算理论的依据是，当构件任一截面达到极限承载力时，即认为整个构件达到承载能力极限状态。这种理论对于脆性材料

7、结构和塑性材料的静定结构来说是基本符合的，但是对具有一定塑性的超静定连续梁、板来说，就不完全正确，因为当这种构件某截面的受拉钢筋达到屈服进入第阶段时，只要整个结构是几何不变的，它就仍有一定的承载力，仍然可以继续加载。只不过在其加载的全过程中，由于材料的塑性性质，各截面间内力的分布规律会发生变化，这种情况就是塑性内力重分布现象。利用该现象能够充分发挥材料的强度储备，因此，在结构计算中应予以考虑。5对于一般钢筋混凝土排架结构的计算，排架的柱端连接和横梁通常作哪些假定，并解释这样假定的原因？答：一般钢筋混凝土排架通常作如下假定：（1）柱的下端与基础固结。由于将钢筋混凝土预制柱插入基础杯口一定的深度，

8、并用高强度等级的细石混凝土和基础紧密地浇成一体，因此可作为固端考虑。（2）柱的上端与屋架（或者屋面梁）铰接。由于屋架（或者屋面梁）与柱顶连接处用螺栓连接或用预埋件焊接，这种连接对抵御转动的能力很弱，因此可作为铰接考虑。（3）排架横梁为无限轴向刚性的刚杆，横梁两端处的柱的水平位移相等。排架横梁为钢筋混凝土屋架或屋面梁时，由于这类构件的下弦刚度较大，在受力后长度变化很小，可以略去不计，因此可认为横梁是刚性连杆。但当横梁采用下弦刚度较小的组合式屋架或三绞拱、二绞拱等屋架时，由于变形较大，则应考虑横梁轴向变形对排架内力的影响。1四边支承的肋形楼盖为简化计算，设计时如何近似判断其为单向板还是双向板？答：

9、四边支承的肋形楼盖为简化计算，设计时近似判断其为：l2/l13时，板上荷载沿短方向传递，板基本上沿短边方向工作，故称为单向板，由单向板组成的肋形楼盖称为单向板肋形楼盖；l2/l12时，板上荷载沿两个方向传递，称为双向板，由双向板组成的肋形楼盖称为双向板肋形楼盖。 2l2/l1b为超筋梁，受压区混凝土先压坏，不会形成塑性铰，在塑性设计中应避免使用； 0.3 ft/ fyv ，以减少构件斜拉破坏的可能性。1通常所说的单层厂房的变形缝哪三种？单层厂房的变形缝是如何设置的？ 答：通常所说的单层厂房的变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。 伸缩缝从基础顶面开始，将两个温度区段的上部结构完全分开，留出一定

10、宽度的缝隙，当温度变化时，结构可自由的变形，防止房屋开裂。 沉降缝是将两侧厂房结构（包括基础）全部分开。沉降缝也可兼作伸缩缝。 防震缝是为了减轻厂房震害而设置的。当厂房平、立面布置复杂，结构高度或刚度相差很大，以及厂房侧变建变电所、生活间等坡屋时，应设置防震缝将相邻两部分完全分开。地震区的厂房的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求。 3钢筋混凝土单层工业厂房结构的计算分析过程是如何进行简化的？ 答：钢筋混凝土单层工业厂房结构是一个空间结构，它的计算分析过程是求解一个空间结构的过程；但为了计算的简单，通常都将整个结构按纵、横向平面排架分别进行结构计算。也就是说，近似的认为各个横向平面排架之间和各个

11、纵向平面排架之间都是互不影响，独立工作的，从而把问题简化。 由于纵向排架柱子往往较多，纵向刚度较好，因此在承受吊车纵向制动力和山墙传来的纵向风荷作用时，每根柱子引起的内力值较小，故纵向排架一般可以不必计算，只需进行纵向排架在地震力作用下的内力分析和验算。横向排架承受厂房的主要荷载作用，而且柱子较少，刚度亦较差，因此厂房结构设计时，必须进行横向排架内力分析和计算。 4一般钢筋混凝土排架通常作哪些假定？ 答：一般钢筋混凝土排架通常作如下假定： （1）柱的下端与基础固结：将钢筋混凝土预制柱插入基础杯口一定的深度，并用高强等级的细石混凝土和基础紧密地浇成一体，因此可作为固端考虑。 （2）柱的上端与屋架

12、（或者屋面梁）铰接：屋架（或者屋面梁）与柱顶连接处，用螺栓连接或用预埋件焊接，这种连接对抵御转动的能力很弱，因此可作为铰接考虑。 （3）排架横梁为无限轴向刚性的刚杆，横梁两端处的柱的水平位移相等：排架横梁为钢筋混凝土屋架或屋面梁时，由于这类构件的下弦刚度较大，在受力后长度变化很小，可以略去不计，因此可认为横梁是刚性连杆。但当横梁采用下弦刚度较小的组合式屋架或三绞拱、二绞拱等屋架时，由于变形较大，则应考虑横梁轴向变形对排架内力的影响。 5作用在排架上的荷载标准值（以下简称荷载）主要有哪些？ 答：作用在排架上的荷载标准值（以下简称荷载）主要有： （1）厂房结构的恒荷载。一般包括屋盖自重G1，上柱自

13、重G2，下柱自重G3，吊车梁及轨道等零件自重G4以及有时支承在柱牛腿上的维护结构等重量G5； （2）活荷载一般包括：屋面活荷载Q1;吊车荷载，包括吊车垂直轮压和水平制动力。Dmax、Tmax；均布风荷载和集中于柱顶标高处的集中风载，如q、FW等。 7什么是排架的荷载组合和内力组合？ 答：排架结构除承受永久荷载作用外，还承受可变荷载的作用（一种或是多种），对于排架柱的某一截面而言，并不一定是在所有可变荷载同时作用时产生的内力才是最不利的。因此在排架柱内力分析时，是先将排架内力分析中各种荷载单独作用时各柱的内力的结果求出来，经过组合，求出起控制作用的截面的最不利内力，以此作为柱及基础配筋计算的依据

14、。 8单层厂房内力组合时的控制截面是哪里？ 答：单层厂房内内力组合时的控制截面应为上柱的底部截面、牛腿的顶部面和下柱的底部截面。屋面活荷载如何分类的？屋面活荷载分类：屋面均布活荷载、雪荷载和积灰荷载。三者均应按屋面的水平投影面积计算。其标准值可以中查得。考虑到不可能在屋面积雪很深时进行屋面施工，故规定雪荷载与屋面均布荷载不同时考虑，设计时取其中较大值，当有积灰荷载时，应与雪荷载或不上人的屋面均布荷载两者中的较大值同时考虑。作用在排架上的荷载有哪些？作用在排架上荷载的分类：根据结构上作用的荷载在时间和空间上的变异，在设计上可分为永久荷载（恒荷载）、可变荷载（活荷载）和偶然荷载三类。 （1）永久荷

15、载（恒荷载）：在结构使用期间，其值不随时间变化，或其量值随时间的变异与平均值相比可以忽略不计者；也包括具有某个限值的单调变异的荷载，例如结构自重、土压力等。 （2）可变荷载（活荷载）：在结构使用期间，其量值随时间的变异既不是单调的，与平均值相比又不可忽略的荷载。例如楼面活荷载、屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、吊车荷载、风荷载等。 （3）偶然荷载：在设计所考虑的使用期间下不一定出现的荷载，但它一旦出现，其量值很大且持续时间很短。例如爆炸力、撞击力、龙卷风、地震作用等。内力分析的目的？内力分析的目的：是求排架结构在各种荷载作用下柱各截面的弯矩和剪力。 求柱顶剪力方法：力法、剪力分配法。内力组合注意事

16、项 （1）永久荷载在任何一种内力组合下都存在。 （2）吊车竖向荷载Dmax 可分别作用在一跨的左柱或右柱，对于这两种情况，每次只能选择其中一种情况参加内力组合。对于单跨厂房，参与组合的吊车不宜多于两台。 （3）在考虑吊车横向水平荷载时，该跨必然相应作用有该吊车的竖向荷载；但在考虑该吊车竖向荷载时，该跨不一定相应作用有该吊车的横向水平荷载。 （4）在考虑吊车横向水平荷载时，对单跨或多跨厂房，参与组合的吊车不应多于两台。对于多跨厂房，可能有两种情况：即任意一跨内有两台吊车或任意两跨内各有一台吊车。对这两种情况均应考虑不同方向制动的两种情况，但只能选其中一种情况参与组合。 （5）风荷载的作用方向有向

17、左和向右两种，只能考虑其中一种参与组合。 （6）在没有吊车的厂房中，第（2）种及第（6）种荷载组合往往起决定性作用。对有吊车的厂房，当不考虑吊车荷载时，柱的计算长度按无吊车厂房采用。双向板塑性理论计算方法 混凝土为弹塑性材料，因面双向板按弹性理论 的分析方法的计算与实验结构有较大差异，双向板是超静定结构，在受力过程中将产生塑性内力重分布，因此考虑混凝土的塑性性能求解双向板问题，才能符合双向板的实际受力状态，才能获得较好的经济效益。这就是我们将要讨论的双向板按塑性理论的计算方法塑性理论计算方法 （1）基本假定：为了简化计算，在对双向板按塑性理论计算时进行了如下基本假定，板在即将破坏时，塑性铰线发

18、生在最大弯矩处。分布荷载下，塑性铰线为直线 ，整个板由塑性铰线划分为若干个板块，每个板块满足各自的平衡条件。板块的变形远小于塑性铰线处的变形，故可把板块看作刚体，整块板的变形集中在塑性铰线上，破坏时各板块均绕塑性铰线转动。在所有可能的破坏图中，最危险的是相应于极限荷载最小的塑性铰线。最危险的塑性铰线上，没有扭转和剪力，只有一定值的极限弯矩。荷载效应组合 （1）组合规则 恒荷载+活荷 恒荷载+风荷载 恒荷载+0.9（活荷载+风荷载） （2）竖向荷载最不利布置 满布活荷载法 活荷载分跨布置 （3）水平荷载方向（向左、向右两个方向）1何谓钢筋混凝土现浇楼盖？ 答：所谓钢筋混凝土现浇楼盖是指在现场整体

19、浇筑的楼盖。2钢筋混凝土现浇楼盖特点？ 答：特点：现浇楼盖的优点是整体刚性好，抗震性强，防水性能好，结构布置灵活，所以常用于对抗震、防渗、防漏和刚度要求较高以及平面形状复杂的建筑。但是，由于混凝土的凝结硬化时间长，所以施工速度慢，而且耗费模板多，受施工季节影响大。3什么是肋形楼盖？ 现浇楼盖的第一种形式是肋形楼盖，这种楼盖是现浇楼盖中使用最普遍的一种，既可用于楼盖和屋盖，也可用于筏式基础、挡土墙以及地下室的底板结构等。 （1）组成：肋形楼盖由板、次梁、主梁（有时没有主梁）组成。 （2）板的支承及区格：板的四周支承在次梁和主梁上，形成四边支承板，一般将四周支承在主、次梁上的板称为一个区格。 （3

20、）板的分类：根据板区格两边的尺寸比例的不同，板可以分为单向板和双向板，肋形楼盖可分为单向板肋形楼盖和双向板肋形楼盖。4井式楼盖组成特点、适用范围、优点和缺点？ 现浇楼盖的第二种形式是井式楼盖。 （1）组成特点：当房间平面形状接近正方形或柱网两个方向的尺寸接近相等时，由于建筑美观的要求，常将两个方向的梁做成不分主次的等高梁，相互交叉，形成井式楼盖。 （2）适用范围：这种楼盖可少设或取消内柱，能跨越较大的空间，适用于中小礼堂、餐厅以及公共建筑的门厅。 （3）优点和缺点：能跨越较大的空间，能很好地满足建筑美观要求，但用钢量和造价较高。5肋形楼盖上的荷载分类？ 答：荷载的分类：作用于肋形楼盖上的荷载可

21、分为永久荷载和可变荷载两种，永久荷载也称之为恒荷载，可变荷载亦称为活荷载。恒荷载包括结构自重、各构造层重、永久性设备等。 活荷载为使用时的人群、堆料、及一般性设备，对于屋盖还有雪荷载、积灰荷载。 上述荷载通常按均布荷载考虑。楼盖的恒荷载标准值根据结构实际尺寸、构造情况和材料的容重通过计算确定，楼盖的活荷载标准值可查阅建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）。6钢筋混凝土受弯构件的塑性铰经历了三个阶段? 答：塑性铰的概念首先我们来介绍什么是钢筋混凝土受弯构件的塑性铰。从适筋梁在弯矩作用下正截面应力与应变分析中可知，结构在荷载作用下正截面经历了三个阶段：依次是 第一阶段：从开始加载到混凝土开

22、裂，此时梁基本处于弹性阶段； 第二阶段：从混凝土开裂到受拉钢筋屈服； 第三阶段：从受拉钢筋屈服到受压区混凝土达到极限应变而被压碎。7.塑性内力重分布? 答：混凝土超静定结构在出现塑性铰之前 ，其内力分布规律与按弹性理论获得的结构内力分布规律基本相同；在塑性铰出现之后，结构内力分布与按弹性理论获得的结构内力分布有显著的不同。按弹性理论分析时，结构内力与荷载呈线性关系；而按塑性理论分析时，结构内力与荷载呈非线性关系。 结构内力分布规律相对于弹性内力分布的变化称为内力重分布。内力重分布主要是由于结构塑性变形及混凝土裂缝开展引起的，又称为结构塑性内力重分布。2工程中最实用的考虑内力塑性重分布的计算方法

23、是什么方法？什么是弯矩调幅法？答：工程中最实用的考虑内力塑性重分布的计算方法是弯矩调幅法。弯矩调幅法简称调幅法，它是在弹性弯矩的基础上，按照上述原则，根据需要适当调整某些截面的弯矩值，通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整，然后，按调整后的内力进行截面设计和配筋构造，是一种实用的设计方法。3内力塑性重分布方法的适用范围如何？答：内力塑性重分布方法的适用范围：按塑性内力重分布法计算结构内力，虽然可以节约钢材，但在使用阶段钢筋中应力较高，构件的裂缝开展较宽，变形较大。因此规范规定下列情况下，只能用弹性理论计算内力： 1）直接承受动荷载作用的结构构件； 2）裂缝控制等级为一级或二级的结构构件，

24、如水池池壁； 3）处于重要部位而又要求有较大强度储备的结构构件。4简述连续单向板的截面设计的计算要点。答： 1）计算要点 a.确定计算简图取单位板宽为计算单元，并根据板的刚度、类型和构造确定板的厚度；根据板的构造及用途确定板的自重和使用荷载。 b.内力分析一般按塑性内力重分布方法计算内力。规范规定：对四周与梁整体连接的单向板，其中间跨的跨中截面及中间支座，计算弯矩可减少20%，其它截面不予降低。c.配筋计算根据各跨跨内及支座截面的弯矩计算各部分钢筋数量。在选配钢筋时，应考虑跨中及支座钢筋的直径和间距相互协调，以利施工。板的经济配筋率约为0.30.8%。由于板的宽度较大，且承受的荷载较小，因此，

25、对于一般工业与民用建筑楼盖,仅混凝土就足以承担剪力，从而设计时可不进行抗剪承载力验算。 5什么是横向水平支撑？横向水平支撑布置的位置及作用如何？什么情况下应布置横向水平支撑？答：横向水平支撑是由交叉角钢和屋架上弦或下弦组成的水平桁架。横向水平支撑布置在温度区段的两端及厂房端部的第一或第二柱间，其作用是加强屋盖的整体刚性，保证屋架的侧向稳定，将山墙抗风柱所承受的纵向水平力传至两侧柱列上。凡屋面为有檩体系或屋面虽为无檩体系，但屋面板与屋架连接点的焊接质量不能保证，且山墙抗风柱与屋架上弦连接时应设置上弦横向水平支撑。当天窗通到厂房端部的第二柱间或通过伸缩缝时，应在第一或第二柱间的天窗范围内设置上弦横向水平支撑并在天窗范围内沿纵向设置一到三道通长