工程结构总复习

同济大学电子音像出版社工程结构总复习普通高等教育“十一五”国家级规划教材——工程结构（第三版）试卷题型及分数填空题：20个空白处，总共40分，每空格2分名词解释：4道题，总共16分，每小题4分简答题：3道题，总共24分，每小题8分计算题：2道题，总共20分，每小题10分一、结构的基本知识1、结构的组成：由若干个单元所组成的结构骨架。2、基本(单元)构件

板：提供活动面，直接承受并传递荷载；

梁：板的支撑构件，承受板传来的荷载并传递；

柱：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；

墙：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；

基础：将柱及墙等传来的上部结构荷载传给地基；

索：悬挂构件或结构体系的主要传力单元；

杆：组成空间构件，如屋架等。

一、结构的基本知识按受力体系分类

框架结构：主要(竖向)受力体系由梁和柱组成；

剪力墙结构：主要(竖向)受力体系由墙组成；

筒体结构：四周封闭的墙形成筒；

塔式结构：下端固定、上端自由的高耸构筑物；

桅式结构：竖立的细长桅杆和纤绳所组成的构筑物；

悬索、悬吊结构：由拉索及边缘构件组成的承重结构；

壳体结构:由曲面形板与边缘构件组成的空间结构；

网架结构：由多根杆件通过节点连结形成的空间结构；钢筋和混凝土共同工作的原因1）钢筋表面与混凝土之间存在粘结作用。

2）变形协调作用3）混凝土对钢筋的保护作用

在以上各种作用中，钢筋与混凝土之间存在粘结作用是钢筋与混凝土能够一起共同工作的最主要原因。摩擦力机械咬合力胶结力粘结作用钢筋混凝土钢筋与混凝土有较好的共同工作基础的原因。（1）钢筋与混凝土之间存在较好的传递应力的能力，在荷载作用下，不产生相对滑移，保证两种材料协调变形、共同受力。（2）钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数相近，当温度发生变化时，两者不会产生过大的不协调变化而导致破坏。（3）混凝土对钢筋起良好的保护作用，结构的抗火能力和耐久性大大提高。1）就地取材；2）耐久性好；3）整体性好；4）可模性好；5）耐火性好。1）自重大；2）抗裂性能差；3）现浇结构模板用量大；4）工期长等等。钢筋混凝土结构的特点主要优点：主要缺点：钢筋混凝土结构的缺点（1）钢筋混凝土结构构件的截面尺寸大，其自重较大，对于建造大跨度结构、高层结构，减少地震反应不理。（2）混凝土材料抗拉性能差，加之在硬化过程和使用过程中产生收缩，因此其抗裂性能差。（3）混凝土结构的建造需要经过绑扎钢筋、支模版、浇筑、养护等多道施工工序，生产周期较长，施工质量和进度等易受环境条件的影响。（4）混凝土是通过内部水泥的水化反应形成一体，混凝土硬化后强度很高，因此钢筋混凝土结构的拆除和改造难度较大。砌体结构1、砌体结构的组成砌体结构是用砖、石或砌块，用砂浆等胶结材料砌筑的结构。2、优缺点

优点：

耐久性好；

耐火性好；

就地取材；

施工技术要求低；

造价低廉。

缺点：

强度低，砂浆与砖石之间的粘接力较弱；

自重大；

砌筑工作量大，劳动强度高。

粘土用量大，不利于持续发展。

钢结构1、钢结构的构成是用钢板、角钢、工字钢、槽钢、钢管和圆钢等钢材通过焊接等有效的连接方式，所形成的结构。2、优缺点

优点：

强度和强度质量比高；

材质均匀、性能好，结构可靠性高。

施工简便、工期短。

延性好、抗震能力强。

易于改造和加固。

缺点：耐腐蚀性差；耐火性差；钢材价格相对较高。混凝土的徐变混凝土的徐变概念：混凝土在荷载长期作用下产生随时间而增长的变形即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增大的变形称为徐变。影响：徐变会造成结构的内力重分布，会使变形增大，会引起预应力损失，在高应力作用下，还会导致构件破坏。过程：随荷载作用时间的延续，变形不断增长，前4个月徐变增长较快，6个月可达最终徐变的（70~80）%，以后增长逐渐缓慢，2~3年后趋于稳定。可变荷载(活荷载)永久荷载(恒荷载)在结构设计基准期内，其作用量值随时间而变化，其变化幅度与平均值相比不可忽略不计的荷载在结构设计基准期内，其作用量值不随时间变化，或其变化幅度与平均值相比可以忽略不计的荷载.

(随时间的变异性分类)荷载的分类偶然荷载在结构设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的荷载，

适用性安全性结构在正常使用期间应具有良好的工作性能。例如，不发生过大的变形、振幅、过宽的裂缝等，以免影响正常使用。结构应能承受在正常施工和正常使用的情况下可能出现的各种作用，在设计规定的偶然事件发生时及发生后，结构仍能保持必需的整体稳定性，不致发生倒塌。结构的功能要求耐久性结构在正常使用和正常维护条件下应具有足够的耐久性能，以保证结构能够正常使用到预定的设计使用期限。

结构设计的目的就是使所设计的结构在规定的设计使用年限内，用最经济的手段获得预定条件下满足设计所预期的各种功能的要求。

结构功能的极限状态

能够满足功能要求不能满足功能要求特定状态可靠度可靠失效极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形时的状态

结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值时的状态超筋梁的破坏始于受压混凝土的破坏，它的破坏特征属于脆性破坏。适筋梁的破坏始于纵向受力钢筋的屈服，它的破坏特征属于延性

破坏。钢筋混凝土梁和板要满足正常使用极限状态要求，需要进行变形和裂缝宽度验算。在连续反复荷载作用下，即使钢材的应力低于抗拉强度，甚至远低于屈服强度，构件也有可能发生破坏，这种破坏现象称为疲劳破坏。钢筋混凝土梁和板要满足承载能力极限状态要求，需要进行正截面

受弯承载力计算、斜截面受剪承载力计算以及受扭承载力计算根据施工方法的不同，钢筋混凝土楼盖可分为装配式、装配整体式和现浇式三种。

装配式混凝土楼盖造价较低，施工进度快，预制构件质量稳定，便于工业化生产和机械化施工，故在建筑中应用非常广泛。为了提高装配式楼盖的整体性，可采用装配整体式楼盖。这种楼盖是将各种预制构件吊装就位后，通过整结方法，使之构成整体。由于现浇式楼盖整体刚性好，抗震性强，防水性能好，故适用于各种有特殊布局的楼盖。现浇式楼盖按楼板受力和支承条件不同，可分为肋形楼盖和无梁楼盖。

肋形楼盖又可分为单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖和井式楼盖。

无梁楼盖是指将板直接支承在柱顶的柱帽上，不设主、次梁，因而天棚平坦，净空较高，通风与采光较好，主要用于仓库、商场等建筑中，如图6.1所示。肋形楼盖是由板、次梁、主梁等构件组成的，板的四周可支承于次梁、主梁或砖墙上。

这种弯曲后短向曲率比长向曲率大很多的板叫单向板。当板的长边与短边相差不大时，由于沿长向传递的荷载也较大，不可忽略，板弯曲后长向曲率与短向曲率相差不大，这种板叫双向板。根据不同使用要求，工业厂房可设计为单层厂房和多层厂房。按承重结构材料的不同，工业厂房可分为钢筋混凝土结构厂房、钢结构厂房、混合结构厂房。钢筋混凝土结构单层厂房按主要承重结构形式分为排架结构和刚架结构。

排架结构由屋架（或屋面梁）、柱、基础组成，其中柱与基础刚接，而屋架（或屋面梁）与柱铰接。(3)纵向排架纵向排架一方面承受着纵向水平荷载（屋盖结构传来纵向风荷载、吊车纵向制动力、纵向水平地震力等），另一方面还起着保证结构纵向刚度和稳定的作用。(4)吊车梁主要承受吊车荷载（包括竖向荷载、横向和纵向水平荷载），并通过牛腿把它传给横向排架或纵向排架，同时起着连系纵向柱列的作用。

钢筋混凝土排架结构单层厂房通常由屋面板、屋架（或屋面梁）、吊车梁、连系梁、柱和基础等构件组成。其中，横向柱列、屋架（或屋面梁）、柱基等构件组成横向承重体系，称为横向排架；纵向柱列、吊车梁、连系梁、柱间支撑、柱基等构件组成纵向承重体系，称为纵向排架。7.2单层厂房的结构组成支撑包括柱间支撑和屋盖支撑，其主要作用是加强结构的空间刚度和稳定性，同时传递风荷载、吊车纵向水平荷载。连系梁、基础梁和抗风柱连系梁和基础梁一方面承受外墙的荷载，另一方面也起着形成纵向排架的作用。设置在山墙的抗风柱主要作用是将山墙上的风荷载传递给屋盖和基础。楼梯一般由梯段和平台两部分组成。钢筋混凝土