工程力学及建筑结构复习题答案.doc

工程力学与建筑结构综合练习一、单项选择题（下列每小题的备选答案中，只有一个符合题意的正确答案，多选、错选、不选均不得分。本题共60个小题，每小题1分）1. 对于一个经过严格设计的钢筋混凝土梁，如果发生正截面裂缝，且经过测定裂缝处的钢筋并未发生屈服，则（ ）。A .立即抢修B .不用抢修，但加固后才能使用C .无需处理D .无需加固，但影响正常使用【答案】C2. 建筑物的各种附加设施（ ）恒荷载A .一定属于B .不一定属于C .一定不属于D .不确定【答案】B3. 由于试验机的边界影响，混凝土的立方抗压强度（ ）设计标准强度。A .高于B .低于C .等于D .指标不确定【答案】A4. 在钢筋混凝土梁的设计过程中，（ ）是相对简单的。A .先设计斜截面，后计算正截面B .先设计正截面，后计算斜截面C .斜截面与正截面应该同时计算D .任何方式均【答案】A5. 建筑设计中所采用的地震基本烈度，是指（ ）。A .某一地区历史上一定测算期内，曾经遭受的最大地震烈度B .某一地区历史上一定测算期内，曾经遭受的平均地震烈度C .某一地区今后一定测算期内，可能遭受的最大地震烈度D .某一地区今后一定测算期内，可能遭受的平均地震烈度。【答案】C6. 对于钢筋混凝土结构，以下说法正确的是（ ）。A .只是钢材可以有效改善混凝土的受力性能B .只是混凝土可以有效改善钢材的受力性能C .可以互相改善受力性能D .可以互相提高强度，但延性降低【答案】C7. 适筋梁正截面破坏分为三个阶段，其中第二阶段末是验算（ ）的依据。A .承载力极限状态B .屈服极限状态C .正常使用极限状态D .比例极限状态【答案】C8. 以下（ ）构件使用预应力最为有效。A .受弯B .受剪C .受压D .受扭【答案】A9. 在确定荷载特征值时，考虑建筑物的功能是因为（ ）。A .功能不同，承担的荷载不同B .功能不同，结构的材料不同C .功能不同，安全等级不同D .功能不同，荷载作用的范围不同【答案】A10. 在建筑物的刚度设计中，（ ）是最重要的原则。A .选择较大的刚度B .低层刚度大，向上逐渐减小C .刚度宜均匀D .刚度应该尽量小【答案】C11. 对于活荷载的特征值，下列描述正确的是（ ）。A .对于该类荷载，95%相对该值较小B .对于该类荷载，95%与该值相等C .对于该类荷载，95%相对该值较大D .对于该类荷载，95%不能出现【答案】A12. 普通螺栓的级别不包括（ ）级。A .AB .BC .CD .D【答案】D13. 对于结构设计，下面说法正确的是（ ）。A .结构设计是数学分析过程，精确度非常高B .结构设计不一定准确，不能作为建筑设计的依据C .结构设计仅是一般的例行设计，是建筑设计的补充D .相比结构的具体计算，结构的概念设计与构造设计更为重要【答案】D14. 从预应力混凝土的原理可知，如果想要减小裂缝宽度或减小挠度，只有（ ）钢筋的屈服应力水平，才可以使其屈服应变量减小。A .增大B .降低C .维持D .撤消【答案】B15. 先张法施加预应力的主要施工工序：（ ）。A .在台座上张拉预应力钢筋至预定长度后，将预应力钢筋固定在台座的传力架上；然后在张拉好的预应力钢筋周围浇筑混凝土；待混凝土达到一定的强度后(约为混凝土设计强度的70%左右)切断预应力钢筋。B .在台座上浇筑混凝土；张拉预应力钢筋至预定长度后，将预应力钢筋固定在台座的传力架上；待混凝土达到一定的强度后(约为混凝土设计强度的70%左右)切断预应力钢筋。C .在台座上张拉预应力钢筋至预定长度后，将预应力钢筋固定在台座的传力架上；切断预应力钢筋；然后在张拉好的预应力钢筋周围浇筑混凝土。D .在台座上张拉预应力钢筋至预定长度后，将预应力钢筋固定在台座的传力架上；然后在张拉好的预应力钢筋周围浇筑混凝土；待混凝土达到一定的强度后(约为混凝土设计强度的100%左右)切断预应力钢筋。【答案】A16. 如果判定某结构处于正常使用极限状态，下列说法正确的是（ ）。A .可以不作处理B .不影响结构的安全性C .不影响结构的使用D .不会继续发展成为影响结构安全的事故【答案】B17. 排架结构在力学计算上属于（ ）A .机构B .静定结构C .超静定结构D .根据荷载情况可以是静定也可以是超静定结构【答案】C18. 在施工中，（ ）措施在增加锚固方面是无效的。A .促使钢筋表面生锈B .在钢筋端部设置弯钩C .在钢筋端部焊接绑条D .钢筋端部加设特殊构造【答案】A19. 桁架杆件的破坏形式可能出现（ ）。A .受拉或受压破坏B .受弯或受拉破坏C .受扭或受剪破坏D .均有可能【答案】A20. 在进行斜截面承载力计算时，为了防止发生斜压破坏，需进行截面尺寸的校核。若Hw/b 4时，V0.25fcbh0，应采取的措施是A .增大箍筋直径或减小箍筋间距B .提高箍筋抗拉强度或加配弯起钢筋C .增大截面尺寸或提高混凝土强度等级D .增加纵筋配筋率【答案】C21. 高层和超高层建筑可以选用的主体结构形式是（ ）。A .砌体结构B .排架结构C .筒体结构D .拱结构【答案】C22. 细长杆件受压，破坏形态一般是（ ）。A .受压破坏 B .受弯破坏C .受剪破坏D .失稳破坏【答案】D23. 下列结构不适于使用先张法施加预应力的是（ ）。A .大型屋面板B .铁轨枕木C .电视塔D .重型吊车梁【答案】C24. 风荷载是随机荷载，（ ）。A .符合正态分布规律，特征值的取值具有95%的保证率B .不符合正态分布规律，特征值的取值具有100%的保证率C .符合正态分布规律，特征值的取值具有100%的保证率D .不符合正态分布规律，特征值的取值可以保证95%的保证率【答案】D25. 生产效率高、施工工艺简单、锚夹具可多次重复使用等是（ ）的优点A .后张法B .先张法C .千斤顶法D .扁顶法【答案】B26. 大跨度桥梁可以选用的结构形式是（ ）。A .砌体结构B .排架结构C .筒体结构 D .拱结构【答案】D27. 不同强度等级的钢材，（ ）相等。A .极限强度B .弹性模量C .极限应变D .屈服台阶【答案】B28. 下列对于基础刚性角描述正确的是（ ）。A .毛石基础需要受到刚性角的约束B .钢筋混凝土基础需要受到刚性角的约束C .桩基础需要受到刚性角的约束D .筏板基础需要受到刚性角的约束【答案】A29. 适用度最广的基础形式是（ ）。A .独立基础B .条形基础C .筏板基础D .桩基础【答案】D30. 轴心受压构件是指（ ）。A .力垂直作用在截面的中心B .力垂直作用在截面的重心C .力垂直作用在截面的垂心D .力垂直作用在截面的核心【答案】B31. 随着建筑的增高，钢结构逐渐成为结构的主流，这说明（ ）。A .钢结构更加安全B .钢结构只适用高层建筑C .高层建筑不能采用混凝土结构D .高层建筑使用钢结构更加适合【答案】D32. 基础的沉降主要是由于（ ）引起的A .荷载过重B .剪切C .土的压密变形D .地下水流【答案】C33. 从成本分析的角度来看，结构体系的选择（ ）。A .有最优答案B .存在最低成本C .没有最优答案，但有合理的选择D .结构体系与成本控制并无关系【答案】C34. 影响无腹筋梁破坏形态的关键因素是（ ）。A .荷载形式B .支座种类C .剪跨比D .截面高宽比【答案】C35. 下面（ ）属于单向板。A .长宽比1：1，对边支撑B .长宽比1：1，临边支撑C .长宽比1：1，四边支撑D .长宽比1：1，三边支撑【答案】A36. 对于钢结构的局部失稳，一般不采用（ ）方式。A .增加翼缘与腹板厚度B .减小翼缘与腹板的宽度C .提高杆件的强度D .设置加劲肋【答案】C37. 当钢筋总截面面积相同时，下面钢筋选择中，（ ）裂缝最小。A .直径18B .直径22C .直径18与22间隔使用D .直径20【答案】A38. 无梁楼盖中，防止冲切破坏的构造是（ ）。A .分布钢筋B .柱帽C .加宽柱基D .板带【答案】B39. （ ）是提高混凝土梁刚度，减小挠曲变形的最有效措施。A .提高混凝土强度等级B .配置钢筋C .采用工字形截面D .增加梁高【答案】D40. 布置有单排纵向受力钢筋的梁，其截面有效高度取（ ）。A .h-60B .h-35C .h-20D .h-40【答案】B41. 一般住宅楼的结构重要度系数是（ ）。A .0.9B .1.0C .1.1D .1.2【答案】B42. 某五星级酒店属于该城市重点旅游设施，在抗震设计中将被列为（ ）类建筑物。A .甲B .乙C .丙D .丁【答案】C43. 相比之下，（ ）更加危险。A .少筋梁B .超筋梁C .适筋梁D .各种梁的安全性相同【答案】B44. 保证屋架不出现倒伏的支撑系统是（ ）。A .下弦纵向水平支撑B .下弦横向水平支撑C .屋架间垂直支撑D .上弦横向水平支撑【答案】C45. 下列属于柔性基础的是（）。A .砖基础B .毛石基础C .素混凝土基础D .钢筋混凝土基础【答案】D46. 在实际的连续梁结构的桥梁中，5跨以上的连续梁比较少见的原因是（ ）。A .跨数太多计算复杂B .跨数太多受力不好C .受力影响在5跨以上时可以忽略D .在使用中会出现不利因素【答案】B47. 在常规的建筑物中，钢结构不用于（ ）。A .大跨结构B .临时结构C .高耸结构D .基础结构【答案】D48. 通常来讲，井字楼盖的板是（ ）。A .四点支撑双向板B .四边支撑双向板C .四点支撑单向板D .四边支撑单向板【答案】B49. 根据一个地区的风玫瑰图，可以看出（ ）。A .该地区仅有这几种风向B .该地区风力的大小C .该地区各种风向出现的概率D .该地区各种风级类的出现概率【答案】C50. （ ）是反映钢材塑性力学性能的指标。A .屈服强度B .冷弯性能C .伸长率D .屈强比【答案】C51. 关于地基中的附加应力，下列说法正确的是（ ）。A .附加应力就是地基内的自重应力B .附加应力就是基底压力产生的应力C .附加应力就是地基内的自重应力与基底压力产生的应力之和D .附加应力就是基底压力产生的应力与地基内的自重应力之差【答案】D52. 如果结构属于静定结构，下列说法正确的是（ ）。A .温度作用不会产生内力B .温度降低时不会产生内力，升高时会产生C .只要温度变化均匀，就不会产生内力D .温度变化不会改变结构的几何形状【答案】A53. 在房间中静止的家具属于（ ）A .恒荷载B .活荷载C .准恒荷载D .准活荷载【答案】B54. 下列（ ）结构最危险。A .承载力低的脆性结构 B .承载力高的脆性结构 C .承载力低的延性结构 D .承载力高的延性结构 【答案】B55. 固定铰支座对于结构不会产生（ ）。A .垂直力约束B .水平力约束C .斜向力约束D .力矩约束【答案】D56. 框架结构中的楼板，没有（ ）功能。A .承担垂直荷载B .协调柱端水平荷载C .提高结构整体性D .协调梁的受力【答案】D57. 钢筋混凝土正截面设计中，钢筋在屈服时，下面结论正确的是（ ）。A .符合胡克定律y= fy/EsB .不符合胡克定律，没有y= fy/EsC .符合胡克定律，但是y fy/EsD .不符合胡克定律，但假设y= fy/Es【答案】D58. 以下（ ）是混凝土强度等级的依据A .立方体抗压强度标准值B .棱柱体抗压强度标准值C .圆柱体抗压强度标准值D .棱柱体抗压强度设计值【答案】A59. 基础底面积对于基底的压力（ ）。A .是计算地基受力的指标B .是计算地基反力的指标C .是计算地基变形的指标D .没有特殊作用【答案】B60. 在最不利荷载组合下，混凝土中允许出现低于抗拉强度的拉应力，但在长期荷载作用下不得出现裂缝。这属于混凝土结构按裂缝控制等级的（）级别。A .IB .IIC .IIID .IV【答案】B二、多项选择题（下列每小题的备选答案中，有两个或两个以上符合题意的正确答案，多选、少选、错选、不选均不得分。本题共15个小题，每小题2分）1. 双筋矩形截面与单筋矩形截面在设计中，都要遵守的原则是（ ）。A .最大配筋率原则B .最小配筋率原则C .界限相对受压区高度原则D .延性破坏原则E .限制混凝土裂缝宽度原则【答案】C,D,E2. 焊接是钢结构较为常见的连接方式，也是比较方便的连接方式。根据焊接的形式，焊缝可以分为（ ）三类。A .对接焊缝B .搭接焊缝C .顶接焊缝D .角焊缝E .斜接焊缝【答案】A,C,D3. 风荷载的特点包括（ ）A .风荷载是高层房屋的主要水平荷载之一 B .风荷载是一种随机的动力荷载C .建筑物所承受的风荷载作用不随风力测试点的高度增加而变化D .风荷载的大小与建筑物的体型有关E .风荷载的大小与建筑物的体型无关 【答案】A,B,D4. 常见的砖混结构过梁形式有（ ）。A .钢筋混凝土过梁B .钢结构过梁C .钢筋砖过梁D .砖砌平拱过梁E .砖砌高拱过梁【答案】A,C,D5. 钢结构柱脚有（ ）两种形式。A .对接B .刚接C .铆接D .铰接E .焊接【答案】B,D6. 如果说某种材料是环保材料，那么应该满足的条件是（ ）。A .在使用过程中无害B .在加工过程中无害C .原材料的取得不破坏自然界D .材料可以回收利用E .材料的成本低廉【答案】A,B,C,D7. 下列（ ）作法可以导致结构刚度折损。A .各层间剪力墙独立布置，上下不协调B .楼板开洞C .柱截面变化率超过50%D .同层间承重结构即有柱也有墙E .梁截面过大【答案】A,B,C8. 保证屋架上弦受力稳定性的构件是（ ）。A .大型屋面板B .上弦水平支撑C .联系梁D .屋架垂直支撑E .托架【答案】A,B9. 预应力混凝土所使用的钢筋应该满足（）的质量要求。A .低沸点B .具有一定的塑性C .不易弯折D .与混凝土间有足够的粘结强度E .弹性模量低【答案】B,D10. 混凝土保护层的作用在于（ ）。A .可以保证受压钢筋不失稳B .使钢材在火灾中的温度上升缓慢C .可以保护钢材不被锈蚀D .可以保证钢材的延性更好的发挥E .可以使钢筋与混凝土有较好的粘结【答案】B,C,E11. 轴心受压构件的箍筋有（ ）作用 。A .承担扭矩B .承担剪力C .约束混凝土D .约束纵筋E .承担复合作用【答案】C,D12. 在进行结构的概念设计时，（ ）问题是结构工程师所要考虑的。A .结构破坏的方式B .结构的选型C .材料的强度D .地质状况E .结构的平面布置【答案】A,B,D,E13. 下面哪种荷载属于静荷载（ ）A .雪B .车辆行驶C .地震D .自重E .设备运行【答案】A,D14. 下列哪些是预应力混凝土的优势（）。A .提高抗裂性B .使用高强材料C .提高了混凝土构件的抗剪承载力D .具有良好的经济性E .可以提高构件的耐久性【答案】A,D,E15. 在截面的各种其他指标相同的情况下，配置18钢筋的梁与配置25钢筋的梁比较（）。A .裂缝数量多B .裂缝宽度小C .裂缝间距小D .裂缝出现早E .承载力高【答案】A,B,C三、简答题（本题共12小题，每小题10分）1. 说明如何处理基础埋置深度的差异。【答案】基本原则：对于以土层为地基的基础，高低基础之间的外部边缘水平距离应该大于其高差的2倍；对于以岩层为地基的基础，高低基础之间的外部边缘水平距离应该大于其高差的1倍；且基础底边缘连线以下的土/岩层不能清除。若不能满足上述要求，采取分段施工、设临时加固支撑或板桩、筑地下连续墙、加固原建筑物地基等方法，以保证开挖新基坑时不影响原有基础的安全。2. 如果求连续梁支座的最大负弯矩，其活荷载应如何布置？【答案】该支座两侧跨布置活荷载，并向两侧延伸隔跨布置。3. 钢结构的连接有哪些方式？【答案】焊接、铆接、螺栓连接4. 什么是基础设计中的附加应力，为什么高层建筑物的基础较深？【答案】基础地面土层中由于基础作用而形成的超过原有土层自重应力的应力。高层建筑上部结合荷载较大，采用深埋的方式可以减少基地的附加应力，并且可以保证对于结构的嵌入性要求5. 简支梁跨度为L，跨中集中力P，截面高度h，宽度b，写出梁内最大正应力表达式，并说明其位置？【答案】=My/IZ=（PLh）/8*（bh3/12）=3PL/2bh2作用在梁的上下表面。6. 如何判断钢筋混凝土受压弯构件是大偏心构件还是小偏心构件？【答案】钢筋混凝土偏心受压构件的大小偏心主要是根据其破坏形态确定的，如果以受拉区钢筋屈服为基本破坏特征，则为大偏心构件，如果以受压区混凝土被压碎为破坏特征，则为小偏心构件。7. 什么是结构设计的极限状态？有哪几类？【答案】所谓结构设计的极限状态，是指结构在受力过程中存在某一特定的状态，当结构整体或其中的组成部分达到或超过该状态时，就不能够继续满足设计所确定的功能，此特定的状态就是该结构或部分的极限状态。设计中有正常使用极限状态和承载力极限状态。8. 砌体结构房屋抗震构造有哪些，各起什么作用？【答案】圈梁：保证墙体的稳定性，增加房屋的整体刚度；构造柱，增加房屋的整体性与墙体的连接性；横墙（山墙）增加结构的侧向刚度；楼板，增加结构的空间刚度。9. 钢筋混凝土受剪构件的抗剪强度与哪些因素相关？【答案】剪跨比、混凝土强度、腹筋配筋率、纵筋配筋率、截面宽度与高度、荷载形式、10. 结构对于建筑的作用有哪些，是如何组成的？【答案】承担结构自身的与外部的力学作用，并把这些力和作用传递到大地上。水平跨度构件、垂直传力构件、抗侧向力构件、基础11. 基础埋置深度要考虑哪些基本因素？【答案】1.工程地质情况2.水文地质情况3.地基土的冻结深度4.相邻建筑物的基础埋置深度5. 相邻建筑物有无地下室、设备基础、地下设施以及周边市政设施的连接情况.12. L形平面形式的建筑物，在抗震设计时有什么问题，如何处理？【答案】由于该平面形状的几何中心与刚度中心不一致，在地震的侧向作用下会导致结构整体水平扭转，造成严重破坏。因此在实际工程中应该对结构平面分割处理，使其成为两个矩形平面的组合。四、计算题（本题共6小题，每小题15分）1. 如图所示AB悬臂梁的自由端B，作用一个在xOy平面内、与x方向夹角30的力P2kN。AB梁的跨度l4m，求P力对A点之矩。【答案】解 解题时直接求力臂h的大小稍觉麻烦，如利用合力矩定理，可较为方便地计算出P力对A点之矩。把P力分解为水平分力Px与垂直分力Py，由合力矩定理得：MA（P）M0（Px）MA（Py）0Psin30420.54 4kNm2. T形截面尺度如图，混凝土为C30，该截面承担弯矩为400kNm，所有配置钢筋为HRB335级，请计算该截面所需配置的最小钢筋面积。1=1.0fc=14.3N/mm2fy=300N/mm2b=0.55【答案】解：首先判断混凝土的受压区域，根据方程：Mb= 1fcbfhf(h0-hf/2)=14.3500100(540-100/2) =350.35kNmM因此，该截面的受压区不仅在翼缘中，而且部分腹板受压，为第二类T形截面。假设混凝土受压区高度为x，可以列出方程组：x=01fcbx + 1fc(bf-b)hf = fyAsM=0 M = 1fcbx(h0-x/2)+ 1fc(bf-b)hf(h0- hf/2)解得： x =127.1 mm bh0 ，因此有： As= 1fcbx + 1fc(bf-b)hf / fy =2771 mm23. 下图为一阶梯杆，两段的横截面面积为A1=2cm2，A2=4cm2。杆端的荷载P1=4kN，C截面的荷载P2=10kN，材料的弹性模量E=2105 MPa，试求杆端B的水平位移B 。【答案】解 端截面B的水平位移实际上就是AB杆长度的变化量L，由于杆的横截面不是常数，杆件的轴力AC段NAC = 6kN（拉），CB段NCB =4kN（压），故应分三段（AC段、CD段、DB段）来计算杆的变形，然后取其代数和。设DB段的变形为L1，则L1 =NDBL1/EA1= -41030.5/21111210-4 = -0.0510-3 m （缩短）设CD段的变形为L2，则L2 =NCDL2/EA2= -41030.5/21111410-4 = -0.02510-3 m （缩短）设AC段的变形为L3，则L3 =NACL3/EA3= 61030.5/21111410-4 = -0.037510-3 m （伸长）因此，杆件总变形为：B=L1+L2+L3 = -0.0375 mm （缩短）4. 已知对称配筋的钢筋混凝土矩形柱b=350mm，h=450mm，混凝土等级为C30（fc=14.3N/mm2），纵筋采用HRB335（fy=fy=300N/mm2），轴力设计值N460KN，平行于截面高度方向弯矩设计值为M=260KNm，as=as=45mm，1=1.0，b=0.55，1.0，ea=20mm，求纵向受力钢筋的配筋面积As和As。【答案】初步判别大小偏心假定为大偏心受压计算则满足大偏心受压5. 试求图所示桁架的各杆内力。【答案】解（1）求支座反力。由于此桁架结构及荷载是对称的，所以A和B支座反力为VA=VB=2P（2）求各杆内力。由于对称关系，桁架左右两边对称杆件的内力也是相等的，所以只需要计算左边一半杆件的内力既可。从结点A开始，因在该结点上只有两个未知内力NAC和NAD。取结点A为脱离体，如图所示。由结点A的平衡条件，即y=0，2P-P/2+NADsin300=0NAD=-1.5P/ sin300 =-3P(压力)x=0,NAC+NADcos300=0NAC=-NADcos300NAC=-(-3p)0.866=2.598P然后,取D结点为脱离体，如图所示，为了使列出的平衡方程中只包含一个未知力,避免解联立方程,取x轴与未知力NDE方向一致,y轴正好与NDC重合。y=0，-P cos300NDC=0NDC=-0.866P(压力)x=0,NDE-NDA-Psin300=0 NDE=-2.5P(压力)最后，取C结点为脱离体如图所示。y=0 NCEsin600+NDCsin600=0 NCE=0.866P(压力)x=0,NCF+NCEcos600-NDCcos600-NAC=0 NCF=1.732P(拉力)NBG=NAD=-3P(压力)；NDE=NGE=-2.5P(压力)；NCE=NFE=0.866P(拉力)；NBF=NAC=2.598P(拉力)NDC=NGF=-0.866P(压力)6. 图示一最大起重量P100kN的塔吊。其自重G400kN。作用线距离塔身中心线O-O，为0.5m。塔身最下面四个轮子可在轨道上行走。为使在起吊过程中不倾倒，必须放置配重W，配重作用线如图所示。试问W为多少kN时，该塔吊不会发生倾倒？【答案】解 该塔吊受平面平行力系W，G，P作用，为使它不倾倒，力系的合力作用线范围必须在AB之间合力大小 RWGPW400100500W若合力作用线位置在AA，各力对塔身中心线OO，取矩，合力R力臂H1m：RHWG0.5P10W得 W850kN若合力作用线位置在BB，各力对塔身中心线取矩：R，HG0.5P10W（W500）14000.5100103W得 W175kN所以，当塔吊有最大重量P100kN时，配重范围为850kNW175kN。