2025年大学大三（结构力学）砌体结构设计试题及解析.doc

2025年大学大三（结构力学）砌体结构设计试题及解析

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在题目下方的横线上。

1. 砌体结构设计时，必须满足下列中的哪几项要求？
①满足承载能力极限状态
②满足正常使用极限状态
③一般工业和民用建筑中的砌体构件，可靠性指标β≥3.2
④一般工业和民用建筑中的砌体构件，可靠性指标β≥3.7
A. ①②③
B. ①②④
C. ①④
D. ①③

答案：B

2. 对于砌体结构房屋，下列措施中对抗震不利的是：
A. 采用纵横墙承重的结构体系
B. 纵横墙的布置宜均匀对称
C. 楼梯间宜设置在房屋的尽端
D. 不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐

答案：C

3. 影响砖砌体抗压强度的主要因素，不包括以下哪项？
A. 砖的强度等级
B. 砂浆的强度等级
C. 砌筑质量
D. 砖的尺寸

答案：D

4. 砌体局部受压可能有三种破坏形式，下列哪一项不属于这三种破坏形式？
A. 因纵向裂缝发展而导致的破坏
B. 劈裂破坏
C. 局压面积处局部破坏
D. 因横向裂缝发展而导致的破坏

答案：C

5. 网状配筋砖砌体的抗压强度较无筋砌体高，这是因为：
A. 网状钢筋约束了砌体的横向变形
B. 钢筋可以承受一部分压力
C. 钢筋使砌体的强度提高
D. 钢筋使砂浆的强度提高

答案：A

6. 混合结构房屋静力计算方案分类的主要依据是：
A. 圈梁和构造柱的布置方案
B. 楼（屋）盖刚度和刚性横墙间距
C. 结构的平面形状及承重体系
D. 楼（屋）盖刚度和刚性纵墙间距

答案：B

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共10分）
答题要求：本大题共5个空，每空2分。请将答案填写在横线上。

1. 砌体结构设计时，块体和砂浆的强度等级是按______划分的。
答案：抗压强度

2. 影响砌体抗压强度的主要因素有块体和砂浆的强度等级______、______及______等。
答案：块体的尺寸和形状、砂浆的性能、砌筑质量

3. 砌体局部受压时，局部抗压强度提高的主要原因是______。
答案：周围砌体对局部受压砌体的约束作用

三、简答题（共20分）
答题要求：本大题共2题，每题10分。简要回答问题，要求条理清晰。

1. 简述砌体结构房屋中圈梁的作用。
答案：圈梁的作用主要有：增强房屋的整体刚度和稳定性，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响；与构造柱一起形成空间骨架，提高墙体的抗剪能力；约束墙体裂缝的开展，对房屋起腰箍的作用。

2. 简述网状配筋砖砌体的适用范围及构造要求。
答案：适用范围：当采用砖砌体时，其截面尺寸受限制或设计要求较高的轴心受压或偏心受压构件。构造要求：采用的钢筋直径宜采用3～4mm；钢筋网的间距，不应大于五皮砖，并不应大于400mm；钢筋网应设置在砌体的水平灰缝中，灰缝厚度应保证钢筋上下至少各有2mm厚的砂浆层。

四、计算题（共20分）
答题要求：本大题共2题，每题10分。请写出详细的计算过程和答案。

1. 已知某无筋砖柱，截面尺寸为370mm×490mm，采用MU10砖、M5混合砂浆砌筑。作用在柱顶的轴向力设计值N = 150kN，柱的计算高度H0 = 4.2m。试验算该柱的承载力是否满足要求。（提示：砌体抗压强度设计值f = 1.50MPa）
答案：
1. 首先计算柱的截面面积A：
A = 0.37×0.49 = 0.1813m²
2. 计算高厚比β：
β = H0/h = 4.2/0.49 = 8.57
3. 查附表得影响系数φ：
根据β = 8.57，矩形截面，查得φ = 0.94
4. 计算柱的承载力：
φfA = 0.94×1.50×0.1813×10³ = 257.3kN
5. 比较：
由于257.3kN＞150kN，所以该柱的承载力满足要求。

2. 某网状配筋砖砌体柱，截面尺寸为370mm×490mm，采用MU10砖、M5混合砂浆砌筑。柱的计算高度H0 = 4.2m，轴向力设计值N = 200kN。已知钢筋网采用φ4冷拔低碳钢丝焊接而成，钢筋网间距s = 300mm，钢筋网的竖向间距为三皮砖。试验算该柱承载力是否满足要求。（提示：砌体抗压强度设计值f = 1.50MPa，钢筋抗拉强度设计值fy = 430MPa，钢筋网的体积配筋率ρ = 0.29%）
答案：
1. 计算柱的截面面积A：
A = 0.37×0.49 = 0.1813m²
2. 计算高厚比β：
β = H0/h = 4.2/0.49 = 8.57
3. 查附表得影响系数φ：
根据β = 8.57，矩形截面，查得φ = 0.94
4. 计算网状配筋砖砌体的抗压强度设计值fn：
fn = φf(1 + 0.17ρfy/f)
= 0.94×1.50×(1 + 0.17×0.29%×430/1.50)
= 1.45MPa
5. 计算柱的承载力：
fnA = 1.45×0.1813×10³ = 263.9kN
6. 比较：
由于该柱的承载力263.9kN＞200kN，所以该柱承载力满足要求。

五、案例分析题（共20分）
答题要求：本大题共2题，每题10分。请根据所给案例，分析问题并回答。

案例：某三层砌体结构办公楼，采用钢筋混凝土楼盖体系。顶层局部平面布置如图所示。已知各横墙厚度均为240mm，采用MU10砖、M5混合砂浆砌筑。纵墙厚度为370mm，采用MU7.5砖、M5混合砂浆砌筑。屋面传来的恒载标准值gk = 10kN/m²，活载标准值qk = 3kN/m²。楼面传来的恒载标准值gk = 12kN/m²，活载标准值qk = 3.5kN/m²。

1. 指出该结构在砌体结构设计方面可能存在的问题，并说明理由。
答案：
1. 横墙厚度仅240mm，对于三层砌体结构办公楼，可能厚度不足，影响结构整体刚度和稳定性。
2. 纵墙采用MU7.5砖，强度等级低于横墙的MU10砖，在受力时可能导致纵墙与横墙协同工作性能变差。
3. 未明确说明是否设置圈梁和构造柱等构造措施，不利于结构抗震和整体性。

2. 若要对该结构进行改进，提出你的建议及理由。
答案：
1. 适当增加横墙厚度，比如增加到370mm，可增强结构整体刚度和稳定性。
2. 将纵墙砖的强度等级提高到MU10，使其与横墙强度匹配，更好地协同受力。
3. 增设圈梁和构造柱，圈梁可增强房屋整体刚度，构造柱能提高墙体抗剪能力，增强结构抗震性能，保证结构在地震等不利情况下的安全性。