國開(中央電大)?？啤督ㄖY(jié)構(gòu)》網(wǎng)上形考、機考試題及答案一、選擇題1.結(jié)構(gòu)的功能要求不包括以下哪一項（）A.安全性B.適用性C.耐久性D.經(jīng)濟性答案：D。結(jié)構(gòu)的功能要求主要包括安全性、適用性和耐久性，經(jīng)濟性并非結(jié)構(gòu)的基本功能要求，但在設(shè)計中會考慮。安全性是指結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用時可能出現(xiàn)的各種作用；適用性是指結(jié)構(gòu)在正常使用時應(yīng)具有良好的工作性能；耐久性是指結(jié)構(gòu)在正常維護下應(yīng)能在規(guī)定的時間內(nèi)滿足各項功能要求。2.下列哪種荷載屬于永久荷載（）A.風(fēng)荷載B.雪荷載C.結(jié)構(gòu)自重D.吊車荷載答案：C。永久荷載是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計的荷載。結(jié)構(gòu)自重屬于永久荷載，而風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載等屬于可變荷載，它們的大小和作用位置會隨時間發(fā)生變化。3.鋼筋混凝土梁正截面破壞形式有適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞，它們的破壞性質(zhì)分別為（）A.塑性破壞、塑性破壞、脆性破壞B.塑性破壞、脆性破壞、脆性破壞C.脆性破壞、脆性破壞、塑性破壞D.脆性破壞、塑性破壞、塑性破壞答案：B。適筋破壞是指當(dāng)梁的配筋率在一定范圍內(nèi)時，受拉鋼筋先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，破壞前有明顯的預(yù)兆，屬于塑性破壞；超筋破壞是指配筋率過高，受拉鋼筋還未屈服，受壓區(qū)混凝土就先被壓碎，破壞突然，沒有明顯預(yù)兆，屬于脆性破壞；少筋破壞是指配筋率過低，一旦受拉區(qū)混凝土開裂，受拉鋼筋立即屈服甚至被拉斷，破壞也很突然，屬于脆性破壞。4.受彎構(gòu)件斜截面承載力計算公式是根據(jù)（）破壞形態(tài)建立的。A.斜壓破壞B.剪壓破壞C.斜拉破壞D.以上都不是答案：B。受彎構(gòu)件斜截面破壞主要有斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞三種形態(tài)。斜壓破壞時，腹筋不能充分發(fā)揮作用；斜拉破壞是一種突然的脆性破壞；而剪壓破壞有一定的預(yù)兆，且破壞時腹筋能較好地發(fā)揮作用，受彎構(gòu)件斜截面承載力計算公式就是根據(jù)剪壓破壞形態(tài)建立的。5.軸心受壓構(gòu)件，配置螺旋箍筋的作用是（）A.提高混凝土的強度B.提高構(gòu)件的抗剪承載力C.提高構(gòu)件的延性D.提高構(gòu)件的抗壓承載力答案：D。在軸心受壓構(gòu)件中配置螺旋箍筋，由于螺旋箍筋對核心混凝土產(chǎn)生徑向約束作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而提高了構(gòu)件的抗壓承載力。同時，也能在一定程度上提高構(gòu)件的延性，但主要作用是提高抗壓承載力。6.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是（）A.可提高構(gòu)件的抗裂性能B.可降低造價C.施工簡單D.可減少預(yù)應(yīng)力損失答案：A。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受荷載作用前，預(yù)先對其施加壓力，使其在外荷載作用時的受拉區(qū)混凝土產(chǎn)生壓應(yīng)力，從而推遲裂縫的出現(xiàn)和開展，提高構(gòu)件的抗裂性能。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工相對復(fù)雜，造價也不一定降低，而且預(yù)應(yīng)力損失是不可避免的。7.下列關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)特點的描述，錯誤的是（）A.抗壓性能好B.保溫、隔熱性能好C.整體性好D.自重大答案：C。砌體結(jié)構(gòu)是由塊體和砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)，其抗壓性能較好，因為塊體材料本身具有一定的抗壓能力；同時，砌體結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能也較好。但砌體結(jié)構(gòu)的整體性較差，塊體之間通過砂漿粘結(jié)，在受力時容易出現(xiàn)裂縫和相對位移。此外，砌體結(jié)構(gòu)的自重大，這也是其一個特點。8.對于無筋砌體受壓構(gòu)件，其承載力主要取決于（）A.塊體的強度等級B.砂漿的強度等級C.構(gòu)件的高厚比和軸向力的偏心距D.以上都是答案：D。無筋砌體受壓構(gòu)件的承載力與塊體的強度等級、砂漿的強度等級有關(guān)，塊體和砂漿的強度越高，構(gòu)件的承載力越高。同時，構(gòu)件的高厚比和軸向力的偏心距對承載力影響也很大。高厚比越大，構(gòu)件的穩(wěn)定性越差，承載力越低；軸向力的偏心距越大，構(gòu)件的受力越不利，承載力也會降低。9.鋼結(jié)構(gòu)的連接方法不包括（）A.焊接連接B.螺栓連接C.鉚釘連接D.綁扎連接答案：D。鋼結(jié)構(gòu)的連接方法主要有焊接連接、螺栓連接和鉚釘連接。焊接連接是通過電弧或火焰等方式將鋼材連接在一起，具有連接緊密、剛度大等優(yōu)點；螺栓連接分為普通螺栓連接和高強度螺栓連接，安裝方便，便于拆卸；鉚釘連接曾經(jīng)應(yīng)用廣泛，現(xiàn)在使用相對較少。而綁扎連接一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的連接，不是鋼結(jié)構(gòu)的連接方法。10.梁的整體失穩(wěn)是指梁在荷載作用下（）A.發(fā)生彎曲破壞B.發(fā)生剪切破壞C.繞截面的弱軸發(fā)生彎曲，同時還繞縱軸扭轉(zhuǎn)D.繞截面的強軸發(fā)生彎曲答案：C。梁在荷載作用下，如果其側(cè)向支承不足，當(dāng)荷載增大到一定程度時，梁會繞截面的弱軸發(fā)生彎曲，同時還繞縱軸扭轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為梁的整體失穩(wěn)。梁的整體失穩(wěn)會導(dǎo)致梁的承載能力急劇下降，甚至破壞。二、判斷題1.結(jié)構(gòu)的可靠度是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。（）答案：正確。結(jié)構(gòu)可靠度是對結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述，它反映了結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間（設(shè)計使用年限）和規(guī)定的條件（正常設(shè)計、正常施工、正常使用和維護）下，完成預(yù)定功能（安全性、適用性、耐久性）的概率。2.荷載的標準值是指在結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限內(nèi)，在正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值。（）答案：正確。荷載標準值是荷載的基本代表值，是在結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限內(nèi)，在正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值，它是確定其他荷載代表值的基礎(chǔ)。3.適筋梁的破壞始于受拉鋼筋的屈服，破壞時受壓區(qū)混凝土被壓碎，屬于塑性破壞。（）答案：正確。如前面選擇題中所述，適筋梁在受荷過程中，受拉鋼筋先達到屈服強度，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，破壞前有明顯的變形和裂縫開展，屬于塑性破壞。4.受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力計算公式中，考慮了剪跨比、混凝土強度等級、箍筋和彎起鋼筋的用量等因素。（）答案：正確。受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計算公式是一個綜合考慮多種因素的公式，剪跨比反映了荷載作用方式對斜截面受剪承載力的影響；混凝土強度等級越高，斜截面受剪承載力越大；箍筋和彎起鋼筋的用量直接影響斜截面的抗剪能力。5.軸心受壓構(gòu)件中，配置的縱向鋼筋越多越好。（）答案：錯誤。在軸心受壓構(gòu)件中，配置縱向鋼筋可以提高構(gòu)件的抗壓承載力，但并不是越多越好。過多的縱向鋼筋會增加施工難度和成本，而且在受壓時可能會發(fā)生縱向鋼筋的壓屈，反而影響構(gòu)件的性能。同時，規(guī)范對縱向鋼筋的配筋率有一定的限制。6.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力損失是不可避免的。（）答案：正確。在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，由于張拉工藝、材料性能等原因，預(yù)應(yīng)力筋中的預(yù)應(yīng)力會隨著時間的推移而逐漸降低，這種現(xiàn)象稱為預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失包括張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失、預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失、混凝土加熱養(yǎng)護時受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失等，這些損失是不可避免的，但可以采取一些措施來減小預(yù)應(yīng)力損失。7.砌體結(jié)構(gòu)的塊體和砂漿的強度等級越高，其抗壓強度就越高。（）答案：正確。砌體結(jié)構(gòu)的抗壓強度主要取決于塊體和砂漿的強度等級。塊體的強度越高，其自身的抗壓能力越強；砂漿的強度越高，能更好地粘結(jié)塊體，使砌體形成一個整體，共同承受壓力，從而提高砌體的抗壓強度。8.鋼結(jié)構(gòu)的鋼材具有良好的塑性和韌性，因此在地震作用下不會發(fā)生破壞。（）答案：錯誤。雖然鋼結(jié)構(gòu)的鋼材具有良好的塑性和韌性，在地震作用下能通過塑性變形吸收能量，具有較好的抗震性能，但在強烈地震作用下，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、連接構(gòu)造不當(dāng)或鋼材質(zhì)量有問題等，鋼結(jié)構(gòu)仍然可能發(fā)生破壞，如構(gòu)件的局部屈曲、連接的破壞等。9.梁的腹板加勁肋可以提高梁的整體穩(wěn)定性。（）答案：錯誤。梁的腹板加勁肋主要是為了提高梁的局部穩(wěn)定性，防止腹板在壓力、剪力或局部壓力作用下發(fā)生局部失穩(wěn)。而梁的整體穩(wěn)定性主要與梁的側(cè)向支承、截面形狀和尺寸等因素有關(guān)。10.對于大跨度的鋼結(jié)構(gòu)屋架，采用輕型鋼材可以減輕結(jié)構(gòu)自重，降低造價。（）答案：正確。大跨度的鋼結(jié)構(gòu)屋架，結(jié)構(gòu)自重較大，采用輕型鋼材可以有效減輕結(jié)構(gòu)自重。減輕自重后，基礎(chǔ)所承受的荷載減小，可降低基礎(chǔ)的造價，同時也能減少鋼材的用量，從而降低整個結(jié)構(gòu)的造價。三、簡答題1.簡述適筋梁從加荷到破壞的三個受力階段。答：適筋梁從加荷到破壞的三個受力階段如下：第一階段（彈性工作階段）：在加載初期，梁的受力較小，受拉區(qū)和受壓區(qū)的混凝土都處于彈性工作狀態(tài)，應(yīng)力與應(yīng)變呈線性關(guān)系。受拉區(qū)混凝土和鋼筋共同承受拉力，受壓區(qū)混凝土承受壓力。隨著荷載的增加，受拉區(qū)邊緣混凝土的拉應(yīng)變逐漸增大，當(dāng)達到混凝土的抗拉極限應(yīng)變時，受拉區(qū)混凝土即將開裂，此時的狀態(tài)稱為第一階段末，用Ⅰa表示。第二階段（帶裂縫工作階段）：當(dāng)荷載繼續(xù)增加，受拉區(qū)混凝土開裂，拉力主要由鋼筋承擔(dān)，鋼筋的應(yīng)力和應(yīng)變迅速增大。受壓區(qū)混凝土仍處于彈性工作狀態(tài)，但壓應(yīng)力分布不再是三角形，而是呈曲線分布。隨著荷載的進一步增加，裂縫不斷開展和延伸，梁的撓度也逐漸增大。當(dāng)受拉鋼筋的應(yīng)力達到屈服強度時，進入第二階段末，用Ⅱa表示。第三階段（破壞階段）：受拉鋼筋屈服后，其應(yīng)力保持不變，但應(yīng)變迅速增大，裂縫急劇開展和延伸，梁的撓度也急劇增大。受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)力不斷增大，受壓區(qū)高度不斷減小，當(dāng)受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)變達到極限壓應(yīng)變時，受壓區(qū)混凝土被壓碎，梁破壞，此時的狀態(tài)稱為第三階段末，用Ⅲa表示。2.簡述影響受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力的主要因素。答：影響受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力的主要因素有以下幾個方面：（1）剪跨比：剪跨比反映了荷載作用方式對斜截面受剪承載力的影響。剪跨比越大，梁的斜截面受剪承載力越低。當(dāng)剪跨比較大時，梁易發(fā)生斜拉破壞；當(dāng)剪跨比較小時，梁易發(fā)生斜壓破壞；在一定的剪跨比范圍內(nèi)，梁發(fā)生剪壓破壞。（2）混凝土強度等級：混凝土是受彎構(gòu)件斜截面抗剪的主要材料之一，混凝土強度等級越高，其抗拉和抗壓強度也越高，斜截面受剪承載力越大。（3）箍筋用量：箍筋可以限制斜裂縫的開展和延伸，提高斜截面的抗剪能力。箍筋的用量越多，其抗剪作用越明顯，但箍筋用量過多可能會導(dǎo)致斜壓破壞。（4）彎起鋼筋用量：彎起鋼筋也可以提高斜截面的抗剪能力，其作用與箍筋類似。彎起鋼筋的數(shù)量和角度等因素會影響其抗剪效果。（5）截面尺寸：梁的截面尺寸越大，斜截面受剪承載力也越大。一般來說，梁的高度對斜截面受剪承載力的影響較大。3.簡述預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。答：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點：（1）提高構(gòu)件的抗裂性能：通過預(yù)先施加預(yù)應(yīng)力，使構(gòu)件在使用階段的受拉區(qū)混凝土產(chǎn)生壓應(yīng)力，從而推遲裂縫的出現(xiàn)和開展，提高構(gòu)件的抗裂性能，適用于對裂縫控制要求較高的結(jié)構(gòu)，如水池、壓力容器等。（2）提高構(gòu)件的剛度：預(yù)應(yīng)力可以減小構(gòu)件在荷載作用下的撓度，提高構(gòu)件的剛度，使結(jié)構(gòu)在使用過程中變形更小，滿足使用要求。（3）節(jié)約材料：由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)可以充分發(fā)揮鋼材和混凝土的性能，在相同的承載能力下，可以減小構(gòu)件的截面尺寸，節(jié)約鋼材和混凝土的用量，降低結(jié)構(gòu)自重。（4）提高結(jié)構(gòu)的耐久性：減少了裂縫的出現(xiàn)和開展，降低了外界環(huán)境對結(jié)構(gòu)的侵蝕，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)也存在一些缺點：（1）施工工藝復(fù)雜：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工需要專門的張拉設(shè)備和技術(shù)，施工過程中對質(zhì)量控制要求較高，如預(yù)應(yīng)力筋的張拉、孔道的灌漿等都需要嚴格按照規(guī)范操作，增加了施工難度和成本。（2）造價較高：由于需要使用預(yù)應(yīng)力筋、錨具等特殊材料和設(shè)備，以及增加了施工工藝的復(fù)雜性，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的造價相對較高。（3）預(yù)應(yīng)力損失難以準確控制：在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力損失是不可避免的，但預(yù)應(yīng)力損失的計算和控制比較復(fù)雜，實際工程中很難準確控制預(yù)應(yīng)力損失，可能會影響結(jié)構(gòu)的性能。4.簡述砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。答：砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點如下：（1）材料來源廣泛：砌體結(jié)構(gòu)所使用的塊體材料，如磚、砌塊等，可以利用當(dāng)?shù)氐奶烊徊牧匣蚬I(yè)廢料制作，來源廣泛，成本較低。（2）保溫、隔熱性能好：砌體結(jié)構(gòu)具有良好的保溫、隔熱性能，能夠有效地減少室內(nèi)外熱量的傳遞，降低建筑物的能源消耗，提高居住的舒適度。（3）耐火性好：砌體材料一般具有較好的耐火性能，在火災(zāi)發(fā)生時，能夠在一定時間內(nèi)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為人員疏散和滅火救援提供時間。（4）施工簡單：砌體結(jié)構(gòu)的施工工藝相對簡單，不需要復(fù)雜的機械設(shè)備和技術(shù)，施工人員容易掌握，適合在農(nóng)村和中小城鎮(zhèn)等地區(qū)推廣使用。砌體結(jié)構(gòu)的缺點如下：（1）自重大：砌體結(jié)構(gòu)的塊體和砂漿的密度較大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自重大，增加了基礎(chǔ)的負擔(dān)，對地基的要求較高。（2）強度低：砌體結(jié)構(gòu)的抗壓強度相對較低，抗拉和抗剪強度更低，因此在承受較大荷載或地震作用時，容易出現(xiàn)裂縫和破壞，抗震性能較差。（3）整體性差：砌體結(jié)構(gòu)是由塊體和砂漿砌筑而成，塊體之間的粘結(jié)力較弱，在受力時容易出現(xiàn)相對位移和裂縫，結(jié)構(gòu)的整體性較差。（4）砌筑工作效率低：砌體結(jié)構(gòu)的施工主要依靠人工砌筑，勞動強度大，工作效率低，施工周期較長。5.簡述鋼結(jié)構(gòu)的特點。答：鋼結(jié)構(gòu)具有以下特點：（1）強度高：鋼材的強度比混凝土、砌體等材料高得多，在相同的承載能力下，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面尺寸較小，自重較輕，可以減少基礎(chǔ)的造價。（2）塑性和韌性好：鋼材具有良好的塑性和韌性，在受力時能夠產(chǎn)生較大的塑性變形而不發(fā)生破壞，在地震作用下能通過塑性變形吸收能量，具有較好的抗震性能。（3）材質(zhì)均勻：鋼材的內(nèi)部組織均勻，接近各向同性體，其力學(xué)性能可以通過試驗準確測定，因此鋼結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果與實際受力情況較為接近，設(shè)計比較可靠。（4）制造和安裝方便：鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件可以在工廠進行標準化制造，質(zhì)量容易控制，然后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行安裝。安裝速度快，施工周期短，能夠盡快投入使用。（5）密封性好：鋼結(jié)構(gòu)可以通過焊接等連接方式形成封閉的結(jié)構(gòu)，具有良好的密封性，適用于對密封性要求較高的結(jié)構(gòu)，如油罐、氣罐等。鋼結(jié)構(gòu)也存在一些缺點：（1）耐腐蝕性差：鋼材在潮濕的環(huán)境中容易生銹腐蝕，需要采取防腐措施，如涂刷防腐涂料、鍍鋅等，增加了維護成本。（2）耐火性差：鋼材的導(dǎo)熱性好，在火災(zāi)發(fā)生時，鋼材的溫度會迅速升高，強度和剛度會急劇下降，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，因此需要對鋼結(jié)構(gòu)進行防火處理。（3）造價較高：鋼材的價格相對較高，而且鋼結(jié)構(gòu)的制造和安裝需要專門的設(shè)備和技術(shù)，因此鋼結(jié)構(gòu)的造價一般比混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)高。四、計算題1.已知一鋼筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸\(b\timesh=200mm\times500mm\)，混凝土強度等級為\(C20\)（\(f_c=9.6N/mm^2\)，\(f_t=1.1N/mm^2\)），鋼筋采用\(HRB335\)級（\(f_y=300N/mm^2\)），梁承受的彎矩設(shè)計值\(M=100kN\cdotm\)，環(huán)境類別為一類，求所需的受拉鋼筋面積\(A_s\)。解：（1）確定基本參數(shù)一類環(huán)境，梁的混凝土保護層厚度\(c=20mm\)，設(shè)\(a_s=35mm\)，則\(h_0=h-a_s=500-35=465mm\)。（2）計算系數(shù)\(\alpha_s\)根據(jù)公式\(\alpha_s=\frac{M}{\alpha_1f_cbh_0^2}\)，對于\(C20\)混凝土，\(\alpha_1=1.0\)，代入數(shù)據(jù)可得：\(\alpha_s=\frac{100\times10^6}{1.0\times9.6\times200\times465^2}\approx0.246\)（3）計算\(\xi\)由\(\xi=1-\sqrt{1-2\alpha_s}=1-\sqrt{1-2\times0.246}\approx0.283\lt\xi_b=0.55\)（適筋梁）（4）計算受拉鋼筋面積\(A_s\)根據(jù)公式\(A_s=\frac{\alpha_1f_cbh_0\xi}{f_y}\)，代入數(shù)據(jù)可得：\(A_s=\frac{1.0\times9.6\t