建筑力学与结构 复习题答案

四川省2020年上半年高等教育自学考试省考课程《建筑力学与结构》复习资料一．问答题简述砌体中挑梁可能发生的三种破坏形态？答：1）.抗倾覆力矩小于倾覆力矩而使挑梁发生倾覆破坏.2）.挑梁下砌体局部受压破坏.3）.挑梁倾覆点附近正截面受弯破坏或斜截面受剪破坏简述框架结构中D值法的计算步骤答：1.计算柱中剪力（1）别计算各柱的侧移刚度修正系数（2）分别计算各柱的侧移刚度（3）分别计算各柱的剪力值2．分别计算各柱的反弯点高度比3．由各柱剪力及反弯点高度确定各柱端弯矩4．利用各节点的力矩平衡条件计算各梁端弯矩5．根据各杆端弯矩画出结构的弯矩图及剪力图和轴力图。什么叫塑性铰？与普通铰相比有何不同？答：某截面的钢筋达到屈服强度，并产生较大塑性变形，这时钢筋应力维持在屈服强度不变，而应变急剧增长，裂缝迅速开展，整个截面将产生塑性转动，这种塑性转动所集中的区域叫塑性铰。它能承担一定的弯矩，并能沿弯矩作用方向作一定限度的转动。计算梁斜截面受剪承载力时应取那些计算截面？答：支座边缘处截面受控区弯起钢筋弯起点处的截面箍筋截面面积或间距改变处的截面腹板宽度改变处的截面单层厂房横向平面排架和纵向平面排架分别由哪些构件组成？其作用是什么？答：①横向平面排架由屋架（屋面梁）、横向柱列和基础组成；厂房结构的竖向荷载和横向水平荷载主要通过它传给地基。②纵向平面排架由连系梁、吊车梁、纵向柱列（包括柱间支撑）和基础组成。其作用是保证厂房结构的纵向稳定和刚度，承受作用在厂房结构上的纵向水平荷载，并将其传给地基，同时也承受因温度变化和收缩变形产生的内力。何谓结构的功能要求，它包括那些内容？安全性：1.能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用2.在偶然时间发生时（如地震）及发生后，仍能保持必须的整体稳定性适用性：在正常使用时具有良好的工作性能。耐久性：在正常维护下具有足够的耐久性能箍筋的主要作用有哪些？要点：增强斜截面的受剪承载力；与纵筋绑扎在一起形成钢筋骨架，保证各种钢筋在施工时保持正确的位置；防止纵筋受压后屈曲；对核心混凝土形成一定的约束作用，改善构件受力性能。什么是砌体结构？砌体结构中的砂浆起什么作用？要点：砌体结构是指用块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构，是砖砌体、砌块砌体和石砌体的总称。砂浆的主要作用：粘结块体，使单个块体形成整体；用砂浆找平块体间的接触面，促使应力分布均匀；砂浆填满块体间的缝隙，可减少砌体的透风性、提高砌体的隔热性和抗冻性。影响砌体抗压强度的因素有哪些？要点：块体与砂浆的强度等级；。块体的尺寸与形状；砂浆的流动性、保水性；砂浆的弹性模量；砌筑的质量；灰缝的厚度。10、钢结构的构件类型有哪些？轴心受力构件；，受弯构件；拉弯、压弯构件6、抗剪11.螺栓连接的破坏形式有哪些？（1）栓杆被剪坏；（2）孔壁挤压破坏；（3）板件冲剪破坏；（4）构件净截面强度破坏；（5）螺栓的弯曲破坏二、计算题已知矩形截面简支梁，截面尺寸bXh=200X400mm，梁的计算跨度l0=4m，承受均布线荷载：可变荷载标准值8KN/m，永久荷裁标准值9KN/m（包括梁的自重），混凝土强度等级为C20,HRB335级钢筋，f=9.6N/mm2,g=0.550,fy"二fy=300N/mm2，准永久值系数为cb0.7,结构安全等级为二级，环境类别为一类。求所需纵向钢筋截面面积解：由可变荷载效应控制的组合：q=1.2x9+1.4x8=22Kn/m由永久荷载效应控制的组合：q=1.35x9+1.4x8x0.7=19.99Kn/m取q=22Kn/m弯矩设计值M=22x22x4/8=44kN.mh=400-35=365mm0a=rM/afbh2=0.172g=0.19<gs01c0bafbh2g/fy=443mm2AS=1c0P=443/（200.365）=0.6%Pmin=max（45ft/fy,0.2）%=0.2%〈P已知某柱截面尺寸为300X500mm，a二a=40mm，N=800kN，M=160kN・m,混凝土强ss度等级为C20（fc=9.6N/mm2），钢筋为II级（fy=fy'=300N/mm2），偏心矩增大系数n=1.0,求所需钢筋截面面积As和As'值。（E=0.55）b解：确定截面类型：h二500—40二460mm0加普=16.67讪<2呗,取丁20mme0二M/N二160000/800二200mm由n=1.0，e=e+e=200+20=220mm耳e=220>0.3h=0.3x460=138mm，i0ai0按经验公式属大偏心受压构件；计算所需钢筋面积：=200+52°―40=410(mm)4Ne—afbh2^(1—0.5g)A'=1—c0bb—sf(h—a')y0s126000=(328一243)x106=674.6mm2>0.002bh=0.002x300x500=300mm2

126000afbhg+f'A'-N—1c0byssfyQQ/I<1—――-—1115mm2>0.002bh—0.002x300x500—300mm2300选筋并验算配筋率：受压钢筋选：2018受压钢筋选：2018+016A'—710mm2s受拉钢筋选：3022As—1140mm2710+1140全部纵向钢筋的配筋率：P-—1.23%>0.6%满足。300x5003.矩形截面梁bxh—240x500mm,C20f—9.2N/mm2,f—1.06N/mm2cdtd土，R235f—195N/mm2)级钢筋，受拉区钢筋截面面积为A—1256mm2。I类sds环境条件，安全等级为二级。复核该截面是否能承受计算弯矩m—95kN-m的作用。(取a—40mm,已知g—0.62)sb解：(1)验算最小配筋率h—h-a—460mm0s45(f:f)—0.24>0.2，取p—0.24%tdsdminp—-A-—1256—1.14%>p—0.24%bh240x460min0不会发生少筋。求受压区高度x—fA^X—sdsfbcd195x1256195x12569.2x240—111mm<ghb0—0.62x460—285mm不会发生超筋。求抗弯承载力Mu(—fbxhcd—9.2x240x111(460-0.5x111)x106—99.1kN-m>M—95kN-m所以该梁截面能承受弯矩M的作用。

4、预制的钢筋混凝土轴心受压构件截面尺寸bxh=300x350mm，计算长度I二4.5m；C25混凝土f二11.5N/mm2），HRB335纵向钢筋f'二280N/mm20cdsd作用的轴向压力组合设计值N二1600kN,1类环境，安全等级二级，求所需受压钢筋的d总面积。（其中当九=14,申=0.92;X=16,申=0.87）解：（1）求稳定系数鸣15鸣15cpb300=O.92+OH=0.8952）求所需纵向钢筋面积N=yN=1600kN0df'(°.9申f'(°.9申sd_1(1600x1000280J0.9x0.895-11.5G°0x350)=2782mm23）验算配筋率A'p=is=2782=2.65%>p'=0.5%A'p=isTOC\o"1-5"\h\z300x350min<P'二5%所以所需纵向受压钢筋面积可取A'=2782mm2。maxs5.AB阶梯状直杆的受力情况如下图所示，两段的横截面面积A]=2cm2，Aj4cm2。杆端的荷载F=4kN,C截面的荷载F=10kN，材料的弹性模量E=2X105Mpa，试求杆端B的水平位移A。12B解：设DB段的变形为A则AZ1解：设DB段的变形为A则AZ11设CD段的变形为AZ2，则N/-4x103x0.5Al=CD2二2EA2x1011x4x10-42设AC段的变形为Al，则3Nl—DB-1EA1—4x103x0.52x1111x2x10-4二-0.05x10-3m缩短）—0.025x10-3m(缩短))Al二Nac13二6X103x0.5二0.0375x10_3m（伸长）3EA2X1011X4X10-42A=Al=Al+Al+Al=（—0.05—0.025+0.0375）x10