1A410000建筑工程技術(shù)

1A411000建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

命題考點一　建筑結(jié)構(gòu)工程的可靠性

【教材解讀】
一、建筑結(jié)構(gòu)工程的安全性
1．建筑結(jié)構(gòu)工程安全性的概念
在正常施工和正常使用的條件下，結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受可能出現(xiàn)的各種荷載作用和變形而不發(fā)生破壞；在偶然事件發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能保持必要的整體穩(wěn)定性。
2．桿件穩(wěn)定的要求
(1)兩端鉸接的壓桿，臨界應(yīng)力的計算公式為：Pij=。
(2)不同支座情況下臨界應(yīng)力的計算公式為：Pij=，l0為壓桿的計算長度。
當(dāng)柱的一端固定、一端自由時，l0=2l；兩端固定時，l0=0.5l；一端固定、一端鉸支時，l0=0.7l；兩端鉸支時，l0=l。
(3)與臨界應(yīng)力Pij的大小有關(guān)的因素如下。
1)壓桿的材料：鋼柱的Pij比木柱大，因為鋼柱的彈性模量E大。
2)壓桿的截面形狀與大�。航孛娲蟛灰资Х�(wěn)，因為慣性矩I大。
3)壓桿的長度l：長度大，Pij小，易失穩(wěn)。
4)壓桿的支承情況：兩端固定的與兩端鉸接的比，前者Pij大。
二、建筑結(jié)構(gòu)工程的適用性
1．建筑結(jié)構(gòu)工程適用性的概念
在正常使用時，結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的工作性能。
2．影響梁位移的因素
(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，如矩形截面梁，其截面慣性矩IZ=。
(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。
3．裂縫控制的三個等級
(1)構(gòu)件不出現(xiàn)拉應(yīng)力。
(2)構(gòu)件雖有拉應(yīng)力，但不超過混凝土的抗拉強度。
(3)允許出現(xiàn)裂縫，但裂縫寬度不超過允許值。
三、建筑結(jié)構(gòu)工程的耐久性
1．建筑結(jié)構(gòu)工程耐久性的含義
在正常維護的條件下，結(jié)構(gòu)應(yīng)能在預(yù)計的使用年限內(nèi)滿足各項功能的要求，也應(yīng)具有足夠的耐久性。
2．結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限分類
結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限分類見表l—1。 
 
3．混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的環(huán)境類別
混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的環(huán)境類別見表1—2。 
 
4．混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境作用等級
混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境作用等級見表1—3。 
 
5．混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的要求
(1)混凝土最低強度等級。
結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強度等級應(yīng)同時滿足耐久性和承載能力的要求，故《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》(GB/T50476-2008)中對配筋混凝土結(jié)構(gòu)滿足耐久性要求的混凝土最低強度等級作出相應(yīng)規(guī)定，見表1—4。 
 
(2)一般環(huán)境中混凝土材料與鋼筋最小保護層。
一般環(huán)境中的配筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其普通鋼筋的保護層最小厚度與相應(yīng)的混凝土強度等級、最大水膠比應(yīng)符合表1-5的要求。 
 
注：①I—A環(huán)境中使用年限低于100年的板、墻，當(dāng)混凝土骨料最大公稱粒徑不大于15mm時，保護層最小厚度
可降為15mm，但最大水膠比不應(yīng)大于0.55。
②年平均氣溫大于20℃且年乎均溫度大于75%的環(huán)境，除I～A環(huán)境中的板、墻構(gòu)件外，混凝土最低強度等級
應(yīng)比表中規(guī)定提高一級，或?qū)⒈Ｗo層最小厚度增大5mm。
③直接接觸土體澆筑的構(gòu)件，其混凝土保護層厚度不應(yīng)小于70mm有混凝土墊層時，可按表1A411013—5確定。
④處于流動水中或同時受水中泥沙沖刷的構(gòu)件，其保護層厚度宜增加10～20mm。
⑤預(yù)制構(gòu)件的保護層厚度可比表中規(guī)定減少5mm。
⑥當(dāng)膠凝材料中粉煤灰和礦渣等滲量小于20%時，表中水膠比低于0.45的，可適當(dāng)增加。大截面混凝土墩柱在加大鋼筋混凝土保護層厚度的前提下，其混凝土強度等級可低于表1-5的要求，但降低幅度不應(yīng)超過兩個強度等級，且設(shè)計使用年限為100年和50年的構(gòu)件，其強度等級不應(yīng)低于C25和C20。
當(dāng)采用的混凝土強度等級比表1—5的規(guī)定低一個等級時，混凝土保護層厚度應(yīng)增加5mm；當(dāng)?shù)蛢蓚�等級時，混凝土保護層厚度應(yīng)增加10mm。
具有連續(xù)密封套管的后張預(yù)應(yīng)力鋼筋，其混凝土保護層厚度可與普通鋼筋相同且不應(yīng)小于孔道直徑的1/2；否則應(yīng)比普通鋼筋增加10mm。
先張法構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋在全預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的保護層厚度可與普通鋼筋相同，否則應(yīng)比普通鋼筋增加10mm。
直徑大于16mm的熱軋預(yù)應(yīng)力鋼筋保護層厚度可與普通鋼筋相同。
【命題考點】
Pij=；柱的一端固定，一端自由；柱的兩端固定；柱的一端固定，一端鉸支；柱的兩端鉸支；影響梁位移的因素；裂縫控制；結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限；混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的環(huán)境類別；混凝土最低強度等級、一般環(huán)境中混凝土材料與鋼筋最小保護層。
【分析預(yù)測】
(1)根據(jù)所提供的材料，分析判斷結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在哪些方面。
(2)根據(jù)所提供的材料，分析判斷臨界應(yīng)力的大小與哪些因素有關(guān)，并計算臨界應(yīng)力。
(3)根據(jù)所提供的材料，分析判斷某梁發(fā)生位移包括哪些具體因素。
(4)根據(jù)所提供的材料，分析判斷結(jié)構(gòu)的適用性主要體現(xiàn)在哪些方面。
(5)根據(jù)所提供的材料，分析判斷某結(jié)構(gòu)的最低設(shè)計使用年限為多少年。
(6)根據(jù)所提供的材料，分析判斷某混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的環(huán)境類別屬于哪一類。
(7)根據(jù)所提供的材料，分析判斷某混凝土最低強度等級、混凝土材料與鋼筋最小保護層。【考題回顧】
【2009年度考試真題】
有一懸臂梁，受力如圖1—1所示，q=1kN/m，EI=2×1011N·mm2，L=2m，則梁端B最大位移f是（　�。﹎m。 
 
A．5
B．10
C．15
D．20
【答案】B本題考核的是梁的位移計算。懸臂梁端部的最大位移： 
 
【2007年度考試真題】
1．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（　�。�桿的臨界應(yīng)力
最小。
A．兩端絞支
B．一端固定、一端自由
C．一端固定、一端絞支
D．兩端固定
【答案】B
2．普通房屋的正常設(shè)計使用年限為（　�。┠�。
A．10
B．25
C．50
D．100
【答案】C本題考核的是建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限。我國《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001)首次提出了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限見表1-6。 
 
3．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本題考核的是極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或耐久性的某項規(guī)定的限值包括：①構(gòu)件在正常使用條件下產(chǎn)生過度變形；②構(gòu)件過早產(chǎn)生裂縫或裂縫發(fā)展過寬；③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。所以本題答案為ACD。
【2006年度考試真題】
1．受壓桿件在下列支承情況下，若其他條件相同，臨界應(yīng)力最大限度的是（　　）。
A．一端固定，一端自由
B．一端固定，一端鉸支
C．兩端固定
D．兩端鉸支
【答案】C本題考核的是臨界力的計算方法。臨界力的計算公式為：Pij=。選項A，當(dāng)一端固定、一端自由時，l0=2l，臨界力最��；選項B，當(dāng)一端固定一端鉸支時，l0=0.7l，臨界力變?yōu)樵瓉淼?img src="/NewsFiles/2012-7/31/zhf/Untitled-1_clip_image030.gif" border="0" />倍；選項C，當(dāng)兩端固定時，l0=0.5l，臨界力變?yōu)樵瓉淼?img src="/NewsFiles/2012-7/31/zhf/Untitled-1_clip_image032.gif" border="0" />倍；選項D，當(dāng)兩端鉸支時，l0=1，臨界力不變。綜上，臨界力最大限度的是兩端固定。
2．關(guān)于簡支梁變形大小的影響因素，下列表述正確的是（　�。�。
A．跨度越大，變形越大
B．截面的慣性矩越大，變形越大
C．截面積越大，變形越小
D．材料彈性模量越大，變形越大
E．外荷載越大，變形越大
【答案】ACE本題考核的是簡支梁變形大小的影響因素。簡支梁變形大小的影響因素如下：①材料性能，與材料的彈性模量E成反比；②構(gòu)件的截面，與截面的慣性矩l成反比；③構(gòu)件的跨度，與跨度l的n次方成正比；④外荷載，與外荷載成正比。 

【典型習(xí)題】
1．結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性概括稱為結(jié)構(gòu)的（　　）。
A．合理性
B．可行性
C．科學(xué)性
D．可靠性

2．在正常施工和正常使用的情況下，結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受可能出現(xiàn)的各種荷載作用和變形而不發(fā)生破壞，這體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)應(yīng)具備（　�。┑墓δ�。
A．可靠性
B．堅固性
C．安全性
D．適用性

3．在正常維護的條件下，結(jié)構(gòu)應(yīng)能在預(yù)計的使用年限內(nèi)滿足各項功能要求，也即應(yīng)具有足夠的（　�。�。
A．安全性
B．平穩(wěn)性
C．適用性
D．耐久性

4．在荷載作用下，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力、變形和裂縫等的總稱是（　�。�。
A．荷載作用
B．荷載能力
C．荷載大小
D．荷載效應(yīng)

5．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)值時，桿件突然發(fā)生彎曲，以致引起整個結(jié)構(gòu)的破壞，因此受壓桿件要有（　　）的要求。
A．平衡
B．穩(wěn)定
C．壓縮
D．扭轉(zhuǎn)
6．不同支座情況的臨界力的計算公式為Pij=，l0為壓桿的計算長度；當(dāng)柱的一端固定、一端自由時，（　　）。
A．l0=2l
B．l0=0.5l
C．l0=0.7l
D．l0=l
7．不同支座情況的臨界力的計算公式為Pij=，l0為壓桿的計算長度；當(dāng)（　�。�時，l0=0.5l。
A．一端固定、一端自由
B．兩端鉸支
C．兩端固定
D．一端固定、一端鉸支

8．根據(jù)我國《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計使用年限為（　　）年。
A．5
B．10
C．25
D．35

9．建筑結(jié)構(gòu)工程應(yīng)具有（　　）功能。
A．科學(xué)性
B．安全性
C．合理性
D．適用性
E．耐久性

10．為了使設(shè)計的結(jié)構(gòu)既可靠又經(jīng)濟，必須進行兩方面的研究，它們分別是（　�。�。
A．研究各種“作用”在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的各種效應(yīng)
B．研究產(chǎn)生各種結(jié)構(gòu)效應(yīng)的原因
C．研究結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗這些效應(yīng)的內(nèi)在的能力
D．研究用何工具來抵抗結(jié)構(gòu)
E．研究結(jié)構(gòu)與各種效應(yīng)的關(guān)系

11．桿件臨界應(yīng)力Pij的大小與（　　）有關(guān)。
A．壓桿的材料
B．壓桿的截面形狀和大小
C．壓桿的長度
D．壓桿的支承情況
E．壓桿的強度

12．關(guān)于桿件穩(wěn)定基本概念的表述中，正確的是（　�。�。
A．如果受壓桿件比較細長，則受壓桿件要有安全的要求
B．壓桿的截面大不易失穩(wěn)，因為慣性矩大
C．壓桿的長度大，臨界應(yīng)力小，不易失穩(wěn)
D．當(dāng)桿件長細比過大時，常常會發(fā)生失穩(wěn)的破壞
E．長細比是影響臨界應(yīng)力的綜合因素

13．從計算臂梁端部的最大位移的公式中可以看出，影響梁位移的因素有（　�。�。
A．荷載
B．材料性能
C．構(gòu)件的截面
D．構(gòu)件的剛度
E．構(gòu)件的跨度

14．混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制可分為（　�。�。
A．構(gòu)件不出現(xiàn)拉應(yīng)力
B．構(gòu)件雖有拉應(yīng)力，但不超過混凝土的抗拉強度
C．允許出現(xiàn)裂縫，但裂縫寬度應(yīng)等于標(biāo)準(zhǔn)值
D．允許出現(xiàn)裂縫，但裂縫寬度不超過允許值
E．構(gòu)件雖有拉應(yīng)力，但不超過混凝土的強度

15．建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限為100年的有（　�。�。
A．臨時性結(jié)構(gòu)
B．紀(jì)念性建筑結(jié)構(gòu)
C．易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件
D．普通房屋和構(gòu)筑物
E．特別重要的建筑結(jié)構(gòu)
【答案】1．D2．C3．D4．D5．B6．A7．C8．C9．BDE10．AC11．ABCD
12．BD13．ABCE14．ABD15．BE