建筑工程结构设计与施工要点练习题

建筑工程结构设计与施工要点练习题姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.建筑结构设计的根本任务是（）。

A.保证结构的整体安全

B.保证结构的稳定性

C.保证结构的强度和刚度

D.保证结构的耐久性

2.建筑结构荷载包括（）。

A.永久荷载

B.可变荷载

C.振动荷载

D.以上都是

3.在结构设计中，通常需要满足的三个主要功能指标是（）。

A.安全性、耐久性、适用性

B.强度、刚度、稳定性

C.适用性、耐久性、安全性

D.强度、适用性、刚度

4.以下哪种结构类型不属于平面结构（）。

A.框架结构

B.剪力墙结构

C.塔楼结构

D.钢架结构

5.下列哪种荷载属于可变荷载（）。

A.楼面活荷载

B.结构自重

C.地震荷载

D.永久荷载

答案及解题思路：

1.答案：A

解题思路：建筑结构设计的根本任务是保证结构的整体安全，这是结构设计的基础和首要目标。虽然结构的稳定性、强度和刚度以及耐久性也很重要，但它们都是保证整体安全的具体体现。

2.答案：D

解题思路：建筑结构荷载包括永久荷载（如结构自重、土压力等）、可变荷载（如楼面活荷载、雪荷载等）和振动荷载（如设备振动、地震等）。因此，选项D“以上都是”是正确的。

3.答案：A

解题思路：在结构设计中，通常需要满足的三个主要功能指标是安全性、耐久性和适用性。这三个指标分别保证结构在使用过程中不会发生破坏、能够抵抗环境因素影响以及满足使用功能。

4.答案：C

解题思路：框架结构、剪力墙结构和钢架结构都属于平面结构，因为它们的主要受力方向在水平面内。而塔楼结构由于其高度和形状特点，其受力情况较为复杂，通常不归类为平面结构。

5.答案：A

解题思路：楼面活荷载是可变荷载的一种，它指的是楼面上由于人员、家具等引起的荷载，其大小会随时间变化。结构自重、地震荷载属于永久荷载和特殊荷载，而永久荷载的数值在结构使用过程中基本不变。二、判断题1.建筑结构设计应首先考虑结构的稳定性。

答案：正确

解题思路：在建筑结构设计中，保证结构的稳定性是首要任务，因为稳定的结构可以保证建筑物的安全性和耐久性。结构稳定性涉及到结构的整体功能，包括抵抗外力、防止倾覆、避免过大变形等。

2.楼面活荷载的大小与楼层的用途无关。

答案：错误

解题思路：楼面活荷载的大小与楼层的用途密切相关。不同的楼层用途会导致不同的活荷载，例如商业用途的楼层可能会有更大的活荷载，而住宅用途的楼层则相对较小。因此，在设计时必须根据实际用途确定合适的活荷载值。

3.在进行结构设计时，只需满足结构的强度即可。

答案：错误

解题思路：结构设计不仅仅是强度问题，还需要考虑结构的刚度、稳定性、耐久性等多个方面。仅满足强度要求而不考虑其他因素可能导致结构在长期使用中出现问题，如过早老化、变形等。

4.框架结构具有较高的抗侧移能力。

答案：错误

解题思路：框架结构通常具有良好的抗弯功能，但抗侧移能力相对较弱。特别是在地震多发区，框架结构容易发生侧向位移，因此在设计中需要采取特别的措施来提高其抗侧移能力，如设置剪力墙或框架剪力墙结构。

5.建筑结构设计中，地震荷载是一个可以忽略的荷载。

答案：错误

解题思路：地震荷载在建筑结构设计中是一个不可忽略的重要因素。地震发生时，建筑物将承受巨大的地震力，这些力对结构的破坏性极大。因此，结构设计必须考虑地震荷载，并采取相应的抗震措施。三、填空题1.建筑结构设计的基本原理是极限状态原理。

2.在进行结构设计时，应优先选用规则结构体系。

3.永久荷载主要包括结构自重和土压力。

4.结构设计中，地震荷载的大小与场地土质和建筑物的动力特性有关。

5.建筑结构设计的主要功能指标包括安全性、适用性和耐久性。

答案及解题思路：

答案：

1.极限状态

2.规则

3.结构自重，土压力

4.场地土质，建筑物的动力特性

5.安全性，适用性，耐久性

解题思路：

1.极限状态原理是指结构在达到极限状态时，必须保证结构的安全和稳定，因此在进行结构设计时，必须考虑结构在极限状态下的功能。

2.规则结构体系因其几何形状规则、受力均匀，能够更好地满足结构设计的需要，因此在设计中应优先考虑。

3.结构自重是结构自身的重量，土压力是由土壤对结构产生的压力，两者都是永久荷载的重要组成部分。

4.地震荷载的大小受场地土质的影响，不同土质的场地对地震波的传播和放大作用不同，同时建筑物的动力特性也会影响地震荷载的大小。

5.安全性是指结构在受到各种荷载作用时，能够保持稳定不破坏；适用性是指结构在满足使用功能的同时应具有良好的使用体验；耐久性是指结构在使用过程中能够保持其功能不降低。这三个功能指标是评价建筑结构设计优劣的重要标准。四、简答题1.简述结构设计中荷载的分类及作用。

荷载按作用时间可分为永久荷载和可变荷载；按作用效应可分为集中荷载和分布荷载；按作用方式可分为静荷载和动荷载。荷载的作用主要是传递力，保证结构安全稳定。

2.解释结构设计的基本原则。

结构设计的基本原则包括：安全性、耐久性、适用性和经济性。安全性指结构在正常使用条件下应具有足够的承载力和稳定性；耐久性指结构在长期使用过程中应保持良好状态；适用性指结构应满足使用功能要求；经济性指在设计过程中应尽量降低成本。

3.简要介绍框架结构的优点及适用范围。

框架结构的优点包括：结构轻便、自重小、抗震功能好、施工方便等。适用范围广泛，如高层、多层、大跨度的房屋建筑、桥梁等。

4.简述建筑结构设计中地震荷载计算的基本方法。

地震荷载计算的基本方法主要有：反应谱法、时程分析法等。其中，反应谱法是通过计算结构在地震作用下的反应谱来估计地震荷载；时程分析法则是通过模拟地震波的时程来直接计算地震荷载。

5.分析剪力墙结构在建筑中的应用及特点。

剪力墙结构在建筑中的应用主要包括高层住宅、办公楼、公寓等。其特点有：抗震功能好、空间分隔灵活、防火功能好、施工工艺成熟等。

答案及解题思路：

1.答案：荷载的分类及作用。

解题思路：根据荷载按作用时间、效应和方式的不同，分别阐述各类荷载的定义及其作用。

2.答案：结构设计的基本原则。

解题思路：从安全性、耐久性、适用性和经济性四个方面阐述结构设计的基本原则。

3.答案：框架结构的优点及适用范围。

解题思路：概括框架结构的优点，并列举适用范围。

4.答案：建筑结构设计中地震荷载计算的基本方法。

解题思路：简要介绍反应谱法和时程分析法两种基本方法，阐述其计算原理。

5.答案：剪力墙结构在建筑中的应用及特点。

解题思路：阐述剪力墙结构在建筑中的应用场景，分析其优点和特点。五、计算题1.已知某建筑结构的设计使用年限为50年，根据《建筑抗震设计规范》（GB500112010），计算该建筑结构的设计地震烈度。

解题步骤：

a.根据设计使用年限查表得到地震基本烈度；

b.根据基本烈度计算设计地震烈度；

c.输出设计地震烈度。

2.计算一框架结构的柱底轴力，已知框架结构总高为6m，柱截面尺寸为300mm×600mm，材料为C30混凝土。

解题步骤：

a.计算柱的截面面积；

b.根据C30混凝土的抗压强度设计值计算柱的最大承载力；

c.根据框架结构的设计荷载和柱子的分布情况计算柱底轴力；

d.输出柱底轴力。

3.某多层住宅建筑，楼面活荷载为2.5kN/m²，求该建筑的楼板厚度。

解题步骤：

a.根据楼面活荷载查表得到楼板最小厚度要求；

b.考虑施工和预留厚度，调整楼板厚度；

c.输出楼板厚度。

4.计算一剪力墙结构的剪力设计值，已知墙体高度为5m，墙体宽度为0.5m，材料为C30混凝土。

解题步骤：

a.根据墙体高度和宽度查表得到剪力设计值系数；

b.计算墙体总剪力；

c.输出剪力设计值。

5.计算一钢结构柱子的轴压力设计值，已知柱子截面尺寸为400mm×400mm，材料为Q235钢材，荷载为400kN。

解题步骤：

a.计算柱子的截面面积；

b.根据Q235钢材的抗压强度设计值计算柱子的最大承载力；

c.根据荷载情况确定轴压力设计值；

d.输出轴压力设计值。

答案及解题思路：

1.答案：根据GB500112010规范，设计使用年限为50年的建筑，设计地震烈度为8度。

解题思路：通过查阅规范中的相关表格，根据设计使用年限找到对应的地震基本烈度，再根据公式或规范直接得出设计地震烈度。

2.答案：柱底轴力为2000kN。

解题思路：首先计算柱的截面面积，然后根据C30混凝土的抗压强度设计值计算出柱的最大承载力，最后根据结构设计荷载和柱子分布计算得到柱底轴力。

3.答案：楼板厚度为120mm。

解题思路：根据楼面活荷载查表得到最小楼板厚度，并考虑施工和预留厚度后确定最终楼板厚度。

4.答案：剪力设计值为200kN。

解题思路：通过查阅规范中的相关表格得到剪力设计值系数，然后计算墙体总剪力，得到剪力设计值。

5.答案：轴压力设计值为300kN。

解题思路：计算柱子的截面面积，然后根据Q235钢材的抗压强度设计值计算出柱子的最大承载力，再根据荷载情况确定轴压力设计值。六、论述题1.论述建筑结构设计中地震荷载的重要性及计算方法。

答案：

地震荷载是建筑结构设计中必须考虑的重要因素，因为它直接影响建筑物的安全性和耐久性。地震荷载的重要性体现在以下几点：

地震荷载可能导致建筑物发生破坏，甚至倒塌，威胁人员生命财产安全。

地震荷载的计算方法对于保证结构设计的合理性和经济性。

计算方法主要包括：

基于地震烈度或地震动参数进行地震荷载的估算。

采用反应谱法或时程分析法进行地震荷载的详细计算。

考虑地震作用的组合系数，如地震系数、动力系数等。

解题思路：

首先阐述地震荷载的重要性，然后介绍地震荷载计算的基本方法，包括地震烈度估算、反应谱法和时程分析法等，并简要说明计算过程中应注意的因素。

2.针对现代建筑结构设计中的绿色环保理念，论述如何降低建筑结构对环境的影响。

答案：

绿色环保理念在建筑结构设计中的体现主要体现在以下几个方面：

采用节能材料和技术，减少能源消耗。

优化建筑布局，提高建筑物的自然采光和通风。

利用可再生能源，如太阳能、风能等。

降低建筑结构对环境影响的措施包括：

选择环保材料，如可回收材料、低碳材料等。

优化结构设计，减少材料浪费和建筑垃圾。

采用绿色施工技术，减少施工过程中的环境污染。

解题思路：

首先概述绿色环保理念在建筑结构设计中的重要性，然后提出具体的降低环境影响措施，包括材料选择、结构优化和施工技术等方面。

3.结合实际工程案例，分析剪力墙结构在高层建筑中的应用及其优缺点。

答案：

剪力墙结构在高层建筑中的应用广泛，一个实际工程案例：

案例名称：某市商业综合体

结构类型：剪力墙结构

优点：

结构刚度大，抗震功能好。

施工方便，工期较短。

经济性好，成本较低。

缺点：

空间利用效率较低，室内空间较为封闭。

剪力墙较多，影响建筑物的立面美观。

解题思路：

首先介绍剪力墙结构在高层建筑中的应用，然后结合实际案例分析其优缺点，包括抗震功能、施工效率和成本等方面。

4.讨论建筑结构设计中结构体系的选择及优化。

答案：

结构体系的选择和优化是建筑结构设计中的关键环节，一些选择和优化的原则：

根据建筑功能、荷载特点等因素选择合适的结构体系。

考虑结构的整体功能，如抗震功能、稳定性等。

优化结构设计，提高结构的安全性和经济性。

解题思路：

首先阐述结构体系选择和优化的重要性，然后提出