國開期末考試《建筑結構》機考試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.結構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。結構的功能要求主要包括安全性、適用性和耐久性，經(jīng)濟性不屬于結構的基本功能要求。安全性是指結構應能承受在正常施工和正常使用時可能出現(xiàn)的各種作用；適用性是指結構在正常使用時應具有良好的工作性能；耐久性是指結構在正常維護下應能在規(guī)定的時間內滿足各項功能要求。2.下列哪種荷載屬于永久荷載（）A.風荷載B.雪荷載C.結構自重D.吊車荷載答案：C。永久荷載是指在結構使用期間，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，如結構自重。風荷載、雪荷載和吊車荷載都屬于可變荷載，其值隨時間變化。3.鋼筋混凝土梁正截面破壞形態(tài)主要有適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞，其中（）破壞屬于延性破壞。A.適筋B.超筋C.少筋D.以上都不是答案：A。適筋破壞是指當梁的配筋率在一定范圍內時，受拉鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，梁破壞前有明顯的預兆，屬于延性破壞。超筋破壞是指當梁的配筋率過高時，受壓區(qū)混凝土先被壓碎，而受拉鋼筋尚未屈服，梁破壞前沒有明顯的預兆，屬于脆性破壞。少筋破壞是指當梁的配筋率過低時，一旦受拉區(qū)混凝土開裂，受拉鋼筋立即屈服甚至被拉斷，梁破壞前也沒有明顯的預兆，屬于脆性破壞。4.受彎構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B.剪壓C.斜拉D.以上都不是答案：B。受彎構件斜截面破壞主要有斜壓、剪壓和斜拉三種形態(tài)。斜壓破壞時，腹筋不能充分發(fā)揮作用，設計時通過限制截面尺寸來防止；斜拉破壞時，斜裂縫一旦出現(xiàn)，腹筋立即屈服，梁很快破壞，設計時通過最小配箍率來防止；剪壓破壞是一種較為合理的破壞形態(tài)，受彎構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.軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)φ是（）。A.長柱承載力與短柱承載力之比B.短柱承載力與長柱承載力之比C.長柱承載力與軸心受壓構件承載力之比D.軸心受壓構件承載力與長柱承載力之比答案：A。穩(wěn)定系數(shù)φ是指長柱的承載力與相同截面、相同材料和相同配筋的短柱承載力之比。由于長柱在軸心壓力作用下會產(chǎn)生縱向彎曲，導致其承載力低于短柱，穩(wěn)定系數(shù)φ反映了長柱因縱向彎曲而使承載力降低的程度。6.偏心受壓構件分為大偏心受壓和小偏心受壓，其根本區(qū)別在于（）。A.截面破壞時受拉鋼筋是否屈服B.截面破壞時受壓鋼筋是否屈服C.偏心距的大小D.配筋率的大小答案：A。大偏心受壓破壞時，受拉鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎；小偏心受壓破壞時，受壓區(qū)混凝土先被壓碎，而受拉鋼筋未屈服。因此，偏心受壓構件分為大偏心受壓和小偏心受壓的根本區(qū)別在于截面破壞時受拉鋼筋是否屈服。7.對于無腹筋梁，當1＜λ＜3時，常發(fā)生（）破壞。A.斜壓B.剪壓C.斜拉D.彎曲答案：B。剪跨比λ是影響無腹筋梁斜截面破壞形態(tài)的主要因素之一。當λ＜1時，常發(fā)生斜壓破壞；當1＜λ＜3時，常發(fā)生剪壓破壞；當λ＞3時，常發(fā)生斜拉破壞。8.預應力混凝土結構的主要優(yōu)點是（）。A.提高了構件的承載能力B.提高了構件的抗裂性能C.節(jié)省材料D.施工簡單答案：B。預應力混凝土結構是指在結構構件受荷載作用前，預先對其施加壓力，使其在外荷載作用時的受拉區(qū)混凝土產(chǎn)生預壓應力，從而推遲裂縫的出現(xiàn)和開展，提高構件的抗裂性能。雖然預應力混凝土結構在一定程度上可以提高構件的承載能力和節(jié)省材料，但提高抗裂性能是其主要優(yōu)點。9.下列哪種結構形式不屬于常見的建筑結構體系（）A.混合結構B.框架結構C.剪力墻結構D.筒體結構答案：A。常見的建筑結構體系包括框架結構、剪力墻結構、框架-剪力墻結構、筒體結構等。混合結構是指由兩種或兩種以上不同材料的結構構件組成的結構，如磚砌體和鋼筋混凝土樓蓋組成的混合結構，它不屬于一種獨立的建筑結構體系。10.框架結構的優(yōu)點不包括（）。A.空間分隔靈活B.側向剛度大C.建筑平面布置靈活D.可形成較大的建筑空間答案：B?？蚣芙Y構是由梁和柱通過節(jié)點連接而成的結構體系，其優(yōu)點是空間分隔靈活、建筑平面布置靈活、可形成較大的建筑空間。但框架結構的側向剛度較小，在水平荷載作用下側移較大。11.剪力墻結構的主要優(yōu)點是（）。A.側向剛度大B.空間分隔靈活C.建筑平面布置靈活D.可形成較大的建筑空間答案：A。剪力墻結構是利用建筑物墻體作為承受豎向和水平荷載的結構體系，其主要優(yōu)點是側向剛度大，在水平荷載作用下側移較小，適用于高層建筑。但剪力墻結構的空間分隔不夠靈活，建筑平面布置受到一定限制。12.建筑結構抗震設計的三個水準目標中，“小震不壞”是指（）。A.當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，主體結構不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用B.當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用C.當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞D.以上都不是答案：A。建筑結構抗震設計的三個水準目標是“小震不壞、中震可修、大震不倒”?！靶≌鸩粔摹笔侵府斣馐艿陀诒镜貐^(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，主體結構不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用；“中震可修”是指當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用；“大震不倒”是指當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。13.下列哪種抗震設計方法屬于概念設計（）A.底部剪力法B.振型分解反應譜法C.時程分析法D.合理選擇建筑場地答案：D。概念設計是指在進行建筑結構設計時，從宏觀角度出發(fā)，根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗所形成的基本原則和設計思想，進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。合理選擇建筑場地屬于概念設計的范疇，它可以減少地震對建筑物的影響。底部剪力法、振型分解反應譜法和時程分析法都屬于抗震設計的計算方法。14.砌體結構中，砌體的抗壓強度（）磚的抗壓強度。A.大于B.小于C.等于D.不確定答案：B。砌體是由磚和砂漿砌筑而成的，由于磚在砌體中受到橫向約束和應力分布不均勻等因素的影響，砌體的抗壓強度小于磚的抗壓強度。15.鋼結構中，鋼材的主要力學性能指標不包括（）。A.屈服強度B.抗拉強度C.伸長率D.抗剪強度答案：D。鋼材的主要力學性能指標包括屈服強度、抗拉強度、伸長率和沖擊韌性等。屈服強度是鋼材開始產(chǎn)生明顯塑性變形時的應力；抗拉強度是鋼材所能承受的最大拉應力；伸長率是鋼材在拉伸試驗中伸長的長度與原始長度的比值，反映了鋼材的塑性性能；沖擊韌性是鋼材在沖擊荷載作用下吸收能量和抵抗破壞的能力。抗剪強度雖然也是鋼材的一種力學性能指標，但不是主要的力學性能指標。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.結構上的作用按其隨時間的變異性可分為（）。A.永久作用B.可變作用C.偶然作用D.靜態(tài)作用E.動態(tài)作用答案：ABC。結構上的作用按其隨時間的變異性可分為永久作用、可變作用和偶然作用。永久作用是指在結構使用期間，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作用；可變作用是指在結構使用期間，其值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可忽略的作用；偶然作用是指在結構使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的作用。靜態(tài)作用和動態(tài)作用是按作用的動力特性分類的。2.鋼筋混凝土梁中，縱向受力鋼筋的作用有（）。A.承受拉力B.承受壓力C.提高梁的抗剪能力D.防止梁發(fā)生少筋破壞E.防止梁發(fā)生超筋破壞答案：ABD?？v向受力鋼筋在鋼筋混凝土梁中主要承受拉力，在受壓區(qū)也可以承受一定的壓力。同時，縱向受力鋼筋的數(shù)量和布置可以影響梁的破壞形態(tài)，防止梁發(fā)生少筋破壞。提高梁的抗剪能力主要是箍筋和彎起鋼筋的作用；防止梁發(fā)生超筋破壞主要是通過限制配筋率來實現(xiàn)的。3.軸心受壓構件中，配置箍筋的作用有（）。A.固定縱向鋼筋的位置B.防止縱向鋼筋壓屈C.提高構件的承載能力D.承受剪力E.提高構件的延性答案：AB。軸心受壓構件中，箍筋的主要作用是固定縱向鋼筋的位置，防止縱向鋼筋在受壓過程中發(fā)生壓屈。箍筋對構件的承載能力提高作用較小，承受剪力主要是受彎構件中箍筋的作用，提高構件的延性主要是通過合理的配筋和構造措施來實現(xiàn)的。4.預應力混凝土結構的特點有（）。A.提高構件的抗裂性能B.提高構件的承載能力C.節(jié)省材料D.改善結構的使用性能E.施工工藝簡單答案：ABCD。預應力混凝土結構的特點包括提高構件的抗裂性能、提高構件的承載能力、節(jié)省材料和改善結構的使用性能等。但預應力混凝土結構的施工工藝相對復雜，需要專門的張拉設備和技術。5.建筑結構抗震設計的基本原則有（）。A.概念設計B.計算分析C.構造措施D.多道設防E.剛柔結合答案：ABCDE。建筑結構抗震設計的基本原則包括概念設計、計算分析和構造措施。概念設計是抗震設計的基礎，通過合理選擇建筑場地、建筑體型和結構體系等，提高結構的抗震性能；計算分析是通過各種抗震計算方法，確定結構在地震作用下的內力和變形；構造措施是通過合理的配筋、節(jié)點構造等，保證結構在地震作用下的整體性和延性。多道設防和剛柔結合也是建筑結構抗震設計的重要原則，多道設防可以使結構在地震作用下有多個防線，提高結構的抗震可靠性；剛柔結合可以使結構在滿足側向剛度要求的同時，具有一定的變形能力，吸收和耗散地震能量。三、判斷題（每題2分，共10分）1.結構的可靠性是指結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的能力。（）答案：正確。結構的可靠性是結構安全性、適用性和耐久性的總稱，它是指結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的能力。2.鋼筋混凝土梁中，當配筋率小于最小配筋率時，梁發(fā)生少筋破壞。（）答案：正確。最小配筋率是保證梁在受拉區(qū)混凝土開裂后，受拉鋼筋能夠承擔拉力，避免梁發(fā)生少筋破壞的最小配筋率。當配筋率小于最小配筋率時，梁一旦開裂，受拉鋼筋立即屈服甚至被拉斷，梁發(fā)生少筋破壞。3.軸心受壓構件的長細比越大，穩(wěn)定系數(shù)φ越小，構件的承載力越低。（）答案：正確。長細比是影響軸心受壓構件穩(wěn)定性的主要因素之一。長細比越大，構件的縱向彎曲變形越大，穩(wěn)定系數(shù)φ越小，構件的承載力越低。4.預應力混凝土結構中，預應力筋的張拉控制應力越高越好。（）答案：錯誤。預應力筋的張拉控制應力是指預應力筋在張拉過程中所達到的最大應力。張拉控制應力不宜過高，否則會導致預應力筋的松弛損失增大、構件出現(xiàn)裂縫的可能性增加等問題。同時，張拉控制應力也不能過低，否則不能充分發(fā)揮預應力的作用。因此，預應力筋的張拉控制應力應根據(jù)預應力筋的種類、構件的類型和使用要求等因素合理確定。5.砌體結構的整體性和抗震性能較差，因此在地震區(qū)不宜采用砌體結構。（）答案：錯誤。砌體結構的整體性和抗震性能相對較差，但在地震區(qū)并不是不宜采用砌體結構。通過采取合理的抗震構造措施，如設置構造柱、圈梁等，可以提高砌體結構的整體性和抗震性能，使其在地震區(qū)也能安全使用。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述鋼筋混凝土梁正截面破壞的三種形態(tài)及其特點。答：鋼筋混凝土梁正截面破壞主要有適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞三種形態(tài)，其特點如下：（1）適筋破壞：當梁的配筋率在一定范圍內時，受拉鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，梁破壞前有明顯的預兆，如裂縫開展和撓度增大等，屬于延性破壞。適筋破壞是一種較為理想的破壞形態(tài)，設計時應使梁發(fā)生適筋破壞。（2）超筋破壞：當梁的配筋率過高時，受壓區(qū)混凝土先被壓碎，而受拉鋼筋尚未屈服，梁破壞前沒有明顯的預兆，屬于脆性破壞。超筋破壞時，鋼筋的強度不能充分發(fā)揮，不經(jīng)濟，設計時應避免梁發(fā)生超筋破壞，通過限制最大配筋率來實現(xiàn)。（3）少筋破壞：當梁的配筋率過低時，一旦受拉區(qū)混凝土開裂，受拉鋼筋立即屈服甚至被拉斷，梁破壞前也沒有明顯的預兆，屬于脆性破壞。少筋破壞時，梁的承載能力很低，設計時應避免梁發(fā)生少筋破壞，通過限制最小配筋率來實現(xiàn)。2.簡述建筑結構抗震設計的三個水準目標和兩階段設計方法。答：建筑結構抗震設計的三個水準目標是“小震不壞、中震可修、大震不倒”，具體內容如下：（1）小震不壞：當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，主體結構不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。（2）中震可修：當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用。（3）大震不倒：當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。兩階段設計方法是實現(xiàn)三個水準目標的具體設計方法，具體內容如下：（1）第一階段設計：按多遇地震作用效應和其他荷載效應的基本組合進行構件截面設計，以及進行結構彈性變形驗算，以滿足第一水準“小震不壞”的要求。同時，通過合理的抗震構造措施，保證結構具有必要的延性和耗能能力，以滿足第二水準“中震可修”的要求。（2）第二階段設計：按罕遇地震作用下結構的彈塑性變形驗算，以滿足第三水準“大震不倒”的要求。對于大多數(shù)一般建筑，可通過概念設計和抗震構造措施來滿足第三水準的要求，不必進行彈塑性變形驗算；對于特別重要的建筑和不規(guī)則的建筑，則需要進行彈塑性變形驗算。五、計算題（每題15分，共20分）1.已知一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，截面尺寸b×h=200mm×500mm，混凝土強度等級為C30（fc=14.3N/mm2），鋼筋采用HRB400級（fy=360N/mm2），梁承受的彎矩設計值M=100kN·m，環(huán)境類別為一類。試計算該梁所需的縱向受拉鋼筋面積As。（取as=35mm，ξb=0.518）解：（1）計算梁的有效高度h0h0=h-as=500-35=465mm（2）計算系數(shù)αs由公式M=αsα1fcbh02，可得αs=M/(α1fcbh02)其中，α1=1.0（C30混凝土）αs=100×10?/(1.0×14.3×200×4652)≈0.163（3）計算相對受壓區(qū)高度ξ由公式αs=ξ(1-0.5ξ)，可得ξ=1-√(1-2αs)=1-√(1-2×0.163)≈0.179＜ξb=0.518，屬于適筋梁（4）計算縱向受拉鋼筋面積As由公式ξ=fyAs/(α1fcbh0)，可得As=αξα1fcbh0/fy=0.179×1.0×14.3×200×465/360≈662.4mm2根據(jù)最小配