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　　1A411000 建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)造(一)

　　教材框架知識體系

　　1A410000建筑工程技術(shù)

　　1A411000建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

　　1A411010建筑結(jié)構(gòu)工程的可靠性技術(shù)要求

　　1A411011掌握建筑結(jié)構(gòu)工程可靠性

　　一、結(jié)構(gòu)的功能要求

　　安全性

　　適用性

　　耐久性

　　安全性、適用性、耐久性概括稱為結(jié)構(gòu)的可靠性

　　1A411000建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

　　典型考題：有一廣告公司與幼兒園協(xié)商后，在幼兒園陽臺端頭梁欄板上加掛了一個燈箱廣告牌，但經(jīng)設(shè)計院驗算，懸挑梁受力已接近設(shè)計荷載，要求將廣告牌立即拆除。拆除廣告牌，是為了懸挑梁能夠滿足(

　　)要求。

　　A.適用性

　　B.安全性

　　C.耐疲勞性

　　D.耐久性

　　答案：B

　　典型考題：現(xiàn)行規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，其基本原則是建筑結(jié)構(gòu)工程必須滿足( )等要求。

　　A.安全性、適用性、可靠度

　　B.安全性、可靠性、耐久性

　　C.安全性、適用性、耐久性

　　D.適用性、耐久性、可靠度

　　答案：C

　　二、兩種極限狀態(tài)

　　所謂構(gòu)件的抵抗能力：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗上述荷載效應(yīng)的能力，它與截面的大小和形狀及材料的性質(zhì)分布有關(guān)。

　　S>R，構(gòu)件破壞，不可靠狀態(tài)

　　S

　　S=R，即將破壞的邊緣狀態(tài)，稱為極限狀態(tài)

　　S

　　S>R

　　S=R

　　可靠

　　失效

　　極限狀態(tài)

　　極限狀態(tài)

　　承載能力極限狀態(tài)

　　結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因強度超過而破壞

　　結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體而失去平衡

　　發(fā)生的疲勞破壞。

　　正常使用極限狀態(tài)

　　典型考題：假定外荷載在某構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生的荷載效應(yīng)為軸向拉力S，構(gòu)件對此產(chǎn)生的抵抗能力為R，則當(dāng)( )時，該構(gòu)件處于即將破壞的邊緣極限狀態(tài)。

　　A.S>R

　　B.S

　　C.S≤R

　　D.S=R

　　答案：D

　　三、掌握桿件的受力形式

　　結(jié)構(gòu)桿件的基本受力形式按其變形特點可歸納為以下五種：拉伸、壓縮、彎曲、剪切和扭轉(zhuǎn)。

　　實際結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件往往是幾種受力形式的組合，如梁承受彎矩與剪力;柱子受到壓力與彎矩等。

　　四、材料強度的基本概念

　　材料破壞時的應(yīng)力稱為強度，要求不破壞的要求，稱為強度要求。

　　根據(jù)外力作用方式不同，材料有抗拉強度、抗壓強度、抗剪強度。

　　對有屈服點的鋼材還有屈服強度和極限強度的區(qū)別。

　　在相同條件下，材料的強度高，則結(jié)構(gòu)的承載力也高。

　　五、桿件穩(wěn)定的基本概念

　　在工程結(jié)構(gòu)中，受壓桿件如果比較細長，受力達到一定的數(shù)值(這時一般未達到強度破壞)時，桿件突然發(fā)生彎曲，以致引起整個結(jié)構(gòu)的破壞，

　　這種現(xiàn)象稱為失穩(wěn)。

　　因此，受壓桿件要有穩(wěn)定的要求。

　　臨界力的大小與下列因素有關(guān)：

　　壓桿的材料(彈性模量E);

　　壓桿的截面形狀與大小(慣性矩I)

　　壓桿的長度L;

　　壓桿的支承情況。

　　一端固定一端自由l0=2l;兩端固定時l0=0.5l;

　　一端固定一端鉸支l0=0.7l;兩端鉸支l0=l

　　長細比：λ=l0/i，長細比λ是影響臨界力的綜合因素

　　當(dāng)構(gòu)件長細比過大時，常常會發(fā)生失穩(wěn)破壞。

　　典型考題：同一長度的壓桿，截面積及材料均相同，僅兩端支承條件不同，則( 　)桿的臨界力最小。

　　A.兩端鉸支

　　B.一端固定，一端自由

　　C.一端固定，一端鉸支

　　D.兩端固定

　　答案 ：B

　　典型考題：某受壓鋼筋混凝土柱，高3.6m，兩端鉸支，其臨界力為50kN，若將此構(gòu)件改為兩端固定，則其臨界力為( )kN。

　　A.50

　　B.100

　　C.150

　　D.200

　　答案：D

　　典型考題：下列關(guān)于臨界力的說法，其中正確的 ( )。

　　A.壓桿截面大不易失穩(wěn)

　　B.一根壓桿的臨界力與作用荷載的大小無關(guān)

　　C.長細比越大，壓桿的臨界力越大

　　D.壓桿材料的強度越大，其臨界力越大

　　E.對同一根壓桿，改變其兩端的約束形式，其臨界力不發(fā)生改變

　　答案 ： A B

　　典型考題：(2011年)某受壓桿件，在支座不同、

　　其他條件相同的情況下，其臨界力最小的支座方式是 ( )。

　　A.兩端鉸支

　　B.一端固定，一端鉸支

　　C.兩端固定

　　D.一端固定，一端自由

　　答案： D

　　1A411012 熟悉建筑結(jié)構(gòu)工程的適用性要求

　　一、建筑結(jié)構(gòu)工程的適用性：

　　除了要保證安全外，還應(yīng)滿足適用性要求，在設(shè)計中稱為正常使用的極限狀態(tài)。

　　正常使用的極限狀態(tài)包括：

　　在正常使用條件下產(chǎn)生過度變形

　　過早裂縫或裂縫發(fā)展過寬

　　在動力荷載作用下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生過大的振幅。

　　典型考題：結(jié)構(gòu)正常使用的極限狀態(tài)包括控制( )。

　　A.變形 B.位移

　　C.振幅 D.裂縫 E.保溫

　　答案：ACD

　　思路：結(jié)構(gòu)正常使用狀態(tài)包括構(gòu)件在正常使用條件下產(chǎn)生過度變形，導(dǎo)致影響正常使用或建筑外觀;構(gòu)件過早產(chǎn)生裂縫或裂縫發(fā)展過寬;在動力荷載作用下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生過大的振幅等。

　　1A411000建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

　　二、桿件剛度與梁的位移計算

　　影響位移的因素：

　　(1)荷載

　　(2)材料性能：與材料的彈性模量E成反比;

　　(3)構(gòu)件的截面：與截面的慣性矩I成反比

　　(4)構(gòu)件的跨度：與跨度l的n次方成正比，此因素影響最大。

　　1A411000建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

　　典型考題：(2009真題)有一懸臂梁，受力如圖所示，q=1 kN/m, E=2×1011 N·mm2 , L = 2

　　m，則梁端B最大位移是( )mm。

　　A. 5 B. 10 C. 15 D. 20

　　答案：B

　　典型考題：下列關(guān)于提高梁的剛度的措施不正確的是( )。

　　A.其它條件相同時,在相同荷載作用下,將矩形梁豎著放置比橫著放置有利于提高剛度

　　B.合理布置支座位置，減小梁的跨度

　　C.采用強度等級高的低合金鋼可以比采用普通碳索鋼提高梁的剛度

　　D.增大截面慣性矩

　　答案：C

　　三、混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制

　　裂縫控制主要針對混凝土梁(受彎構(gòu)件)及受拉構(gòu)件。裂縫控制分為三個等級：

　　構(gòu)件不出現(xiàn)拉應(yīng)力;

　　構(gòu)件雖有拉應(yīng)力，但不超過混凝土的抗拉強度;

　　允許出現(xiàn)裂縫，但裂縫寬度不超過允許值。

　　對(1)、(2)等級的混凝土構(gòu)件，一般只有預(yù)應(yīng)力構(gòu)件才能達到。

　　典型考題：裂縫控制主要針對混凝土梁(受彎構(gòu)件)及受拉構(gòu)件。裂縫控制分為( )等級。

　　A.2個

　　B.3個

　　C.4個

　　D.5個

　　答案：B

　　1A411013 熟悉建筑結(jié)構(gòu)的耐久性要求

　　一、耐久性的含義

　　所謂結(jié)構(gòu)的耐久性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的工作環(huán)境中，在預(yù)期的使用年限內(nèi)，在正常維護條件下不需進行大修就能完成預(yù)定功能的能力。

　　二、結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限

　　二、結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限

　　三、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求

　　1.混凝土最低強度等級

　　2.一般環(huán)境中混凝土材料與鋼筋最小保護層厚度

　　混凝土保護層厚度是一個重要參數(shù)，它不僅關(guān)系到構(gòu)件的承載力和適用性，而且對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性有決定性的影響，因此，要求設(shè)計使用年限為50年的鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑。

　　3.最大水灰比

　　典型考題： 一般環(huán)境中，要提高混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限，對混凝土強度等級和水膠比的要求是( )。

　　A.提高強度等級，提高水膠比

　　B.提高強度等級，降低水膠比

　　C.降低強度等級，提高水膠比

　　D.降低強度等級，降低水膠比

　　答案： B

　　典型考題： (2011年)根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50010---2002)，混凝土梁鋼筋保護層的厚度是指( )的距離。

　　A.箍筋外表面至梁表面

　　B.箍筋形心至梁表面

　　C.主筋外表面至梁表面

　　D.主筋形心至梁表面

　　答案： C

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