1、混凝土結構設計A考前復習題一、簡答題（每小題5分，共計20分）1何謂鋼筋混凝土連續梁塑性內力的完全重分布？答：鋼筋混凝土連續梁在荷載作用下能夠按預期的順序出現塑性鉸，并按照選定的調幅值形成破壞機構，且其承載能力達到預計的極限荷載，這成為內力的完全重分布。2混凝土結構設計規范規定哪些情況下只能用彈性理論計算內力，而不能使用塑性內力重分布法。答（1）直接承受動荷載作用的結構構件；（2）裂縫控制等級為一級或二級的結構構件，如水池池壁；（3）處于重要部位而又要求有較大強度儲備的結構構件。3單層廠房一般在什么情況下應設置沉降縫？答：當相鄰廠房高差較大，兩跨間吊車起重量相差懸殊，地基土的壓縮性有顯著差異，

2、廠房結構類型有明顯差別處等容易引起基礎不均勻沉降時，應設置沉降縫。4對于一般鋼筋混凝土排架結構的簡化計算，通常對排架的柱端連接和橫梁做哪些假定？答：一般鋼筋混凝土排架通常作如下假定：（1）柱的下端與基礎固結；（2）柱的上端與屋架（或者屋面梁）鉸接；（3）排架橫梁為無限軸向剛性的剛桿，橫梁兩端處的柱的水平位移相等。二、論述題（10分）1按施工方式的不同劃分，框架結構一般分為哪三種類型？并論述它們各自的優缺點。答：按施工方式的不同，一般將框架結構分為現澆框架、預制裝配式框架和現澆預制框架三種類型。現澆式框架即梁、柱、樓蓋均為現澆鋼筋混凝土結構。現澆式框架結構的整體性強、抗震性能好，因此在實際工程中

3、采用比較廣泛。但現場澆筑混凝土的工作量較大。預制裝配式框架是指梁、柱、樓板均為預制，通過焊接拼裝連接成的框架結構。其優點是構件均為預制，可實現標準化、工廠化、機械生產。因此，施工速度快、效率高。但整體性較差，抗震能力弱，不宜在地震區應用。現澆預制框架是指梁、柱、樓板均為預制，在預制構件吊裝就位后，對連接節點區澆筑混凝土，將梁、柱、樓板連成整體框架結構。此類框架既具有較好的整體性和抗震能力，又可采用預制構件，減少現場澆筑混凝土的工作量。因此它兼有現澆式框架和裝配式框架的優點。但節點區現場澆筑混凝土施工復雜。6請論述現澆框架結構的優缺點。答：現澆式框架即梁、柱、樓蓋均為現澆鋼筋混凝土結構。現澆式框

4、架結構的整體性強、抗震性能好，因此在實際工程中采用比較廣泛。但現場澆筑混凝土的工作量較大。7請論述預制裝配式框架結構的優缺點。答：預制裝配式框架是指梁、柱、樓板均為預制，通過焊接拼裝連接成的框架結構。其優點是構件均為預制，可實現標準化、工廠化、機械生產。因此，施工速度快、效率高。但整體性較差，抗震能力弱，不宜在地震區應用。8請論述現澆預制框架結構的優缺點。答：現澆預制框架是指梁、柱、樓板均為預制，在預制構件吊裝就位后，對連接節點區澆筑混凝土，將梁、柱、樓板連成整體框架結構。此類框架既具有較好的整體性和抗震能力，又可采用預制構件，減少現場澆筑混凝土的工作量。因此它兼有現澆式框架和裝配式框架的優點

5、。但節點區現場澆筑混凝土施工復雜。1簡述現澆樓蓋的設計步驟。答：現澆樓蓋的設計步驟：（1）結構布置：根據建筑平面和墻體布置，確定柱網和梁系尺寸。（2）結構計算：首先根據建筑使用功能確定樓蓋上作用的荷載；計算簡圖；根據不同的樓蓋類型，分別計算板梁的內力；根據板、梁的彎矩計算各截面配筋，根據剪力計算梁的箍筋或彎起筋；其中內力計算是主要內容，而截面配筋計算與簡支梁基本相同。（3）根據計算和構造要求繪制施工圖。2什么是廠房支撐體系？單層廠房的支撐體系包括哪兩部分？ 答：廠房支撐體系是連系屋架、柱等構件，使其構成廠房空間整體，保證整體剛性和結構幾何穩定性的重要組成部分。單層廠房的支撐體系包括屋蓋支撐和柱

6、間支撐兩部分。3與反彎點法相比較，改進反彎點法對哪些方面的計算方法作了改進？改進反彎點法為何又稱為”D值法”？答：對反彎點法中柱的側向剛度和反彎點高度的計算方法作了改進，稱為改進反彎點法。改進反彎點法中，柱的側向剛度以D表示，故此法又稱為”D值法”。4在進行鋼筋混凝土連續梁、板設計時，為什么可以采用考慮塑性內力重分布的計算方法？答：在進行鋼筋混凝土連續梁、板設計時，采用按彈性理論計算方法得到的內力包絡圖來選擇構件截面及配筋，顯然是偏于安全的。因為這種計算理論的依據是，當構件任一截面達到極限承載力時，即認為整個構件達到承載能力極限狀態。這種理論對于脆性材料結構和塑性材料的靜定結構來說是基本符合的

7、，但是對具有一定塑性的超靜定連續梁、板來說，就不完全正確，因為當這種構件某截面的受拉鋼筋達到屈服進入第階段時，只要整個結構是幾何不變的，它就仍有一定的承載力，仍然可以繼續加載。只不過在其加載的全過程中，由于材料的塑性性質，各截面間內力的分布規律會發生變化，這種情況就是塑性內力重分布現象。利用該現象能夠充分發揮材料的強度儲備，因此，在結構計算中應予以考慮。5對于一般鋼筋混凝土排架結構的計算，排架的柱端連接和橫梁通常作哪些假定，并解釋這樣假定的原因？答：一般鋼筋混凝土排架通常作如下假定：（1）柱的下端與基礎固結。由于將鋼筋混凝土預制柱插入基礎杯口一定的深度，并用高強度等級的細石混凝土和基礎緊密地澆

8、成一體，因此可作為固端考慮。（2）柱的上端與屋架（或者屋面梁）鉸接。由于屋架（或者屋面梁）與柱頂連接處用螺栓連接或用預埋件焊接，這種連接對抵御轉動的能力很弱，因此可作為鉸接考慮。（3）排架橫梁為無限軸向剛性的剛桿，橫梁兩端處的柱的水平位移相等。排架橫梁為鋼筋混凝土屋架或屋面梁時，由于這類構件的下弦剛度較大，在受力后長度變化很小，可以略去不計，因此可認為橫梁是剛性連桿。但當橫梁采用下弦剛度較小的組合式屋架或三絞拱、二絞拱等屋架時，由于變形較大，則應考慮橫梁軸向變形對排架內力的影響。1四邊支承的肋形樓蓋為簡化計算，設計時如何近似判斷其為單向板還是雙向板？答：四邊支承的肋形樓蓋為簡化計算，設計時近似

9、判斷其為：l2/l13時，板上荷載沿短方向傳遞，板基本上沿短邊方向工作，故稱為單向板，由單向板組成的肋形樓蓋稱為單向板肋形樓蓋； l2/l12時，板上荷載沿兩個方向傳遞，稱為雙向板，由雙向板組成的肋形樓蓋稱為雙向板肋形樓蓋。       2<l2/l1<3時，板仍顯示出一定程度的雙向受力特征，宜按雙向板進行設計。       值得注意的是，上述分析只適用于四邊支承板。如果板僅是兩對邊支承或是單邊嵌固的懸臂板，則無論板平面兩個方向的長度如何，板上全部荷載均

10、單向傳遞，屬于單向板。3簡述單向板肋形樓蓋進行結構布置的原則。答：進行結構布置時，應綜合考慮建筑功能、使用要求、造價及施工條件等，來合理確定柱網和梁格布置。其布置原則如下：（1）使用要求， 一般來講，梁格布置應力求規整，梁系盡可能連續貫通，梁的截面尺寸盡可能統一，這樣不僅美觀，而且便于設計和施工。但是，當樓面上需設較重的機器設備、懸吊裝置或隔斷墻時，為了避免樓板直接承受較大的集中荷載或線荷載，應在樓蓋相應位置布置承重梁；如果樓板上開有較大洞口時，應沿洞口周圍布置小梁。 （2）經濟考慮 ，根據設計經驗，經濟的柱網尺寸為58m，次梁的經濟跨度為46m，單向板的經濟跨度則是1.72.5m，荷載較大時

11、取較小值，一般不宜超過3m。（3）在混合結構中，（主次）梁的支承點應避開門窗洞口，否則，應增設鋼筋混凝土過梁。（4）為增強建筑物的側向剛度，主梁宜沿建筑物橫向布置。4各截面活荷載最不利布置的原則如何？答：各截面活荷載最不利布置的原則：a求某跨跨內最大正彎矩時，應在該跨布置活荷載，同時兩側每隔一跨布置活荷載；b求某跨跨內最大負彎矩（即最小彎矩），應在兩鄰跨布置活荷載，然后每隔一跨布置活荷載；c求某支座截面的最大負彎矩，應在其左右兩跨布置活荷載，然后兩邊每隔一跨布置活荷載；d求某支座左、右截面的最大剪力，應在其左右兩跨布置活荷載，然后兩側每隔一跨布置活荷載。 5彎矩包絡圖與剪力包絡圖的作

12、用如何？答：彎矩包絡圖是計算和布置縱筋的依據，剪力包絡圖是計算橫向鋼筋的依據。6為什么要采用考慮塑性內力重分布的計算方法？答：在進行鋼筋混凝土連續梁、板設計時，如果采用上述彈性理論計算的內力包絡圖來選擇構件截面及配筋，顯然是偏于安全的。因為這種計算理論的依據是，當構件任一截面達到極限承載力時，即認為整個構件達到承載能力極限狀態。這種理論對于脆性材料結構和塑性材料的靜定結構來說是基本符合的，但是對具有一定塑性的超靜定連續梁、板來說，就不完全正確，因為當這種構件某截面的受拉鋼筋達到屈服進入第階段，只要整個結構是幾何不變的，它就仍有一定的承載力，仍然可以繼續加載。只不過在其加載的全過程中，由于材料的

13、塑性性質，各截面間內力的分布規律會發生變化，這種情況就是內力重分布現象。7塑性鉸與理想鉸的區別有哪些？答：塑性鉸與理想鉸的區別：（1）塑性鉸是單向鉸，僅能沿彎矩作用方向，繞不斷上升的中和軸產生有限的轉動；而理想鉸能沿任意方向不受限制地自由轉動。（2）塑性鉸能承受一定的彎矩，即截面 “屈服”時的極限彎矩MuMy；而理想鉸不能承受任何彎矩。（3）塑性鉸有一定長度；而理想鉸集中于一點。8按內力塑性重分布計算鋼筋混凝土超靜定結構時，應遵循那哪些基本原則？答：按內力塑性重分布計算鋼筋混凝土超靜定結構時，應遵循下列基本原則：（1）受力鋼材宜采用HRB335級和HRB400級熱軋鋼筋；混凝土強度等級宜在C2

14、0C45的范圍內；（2）彎矩調幅不宜過大，應控制調整后的截面極限彎矩M調不小于彈性理論計算彎矩Me的75%，即M調0.75M彈。調幅值愈大，該截面形成塑性鉸就越早。為了防止因調幅值過大，使構件過早的出現裂縫和產生過大的撓度而影響正常使用。因此根據試驗研究，應控制下調的幅度不大于25%。（3）調幅截面的相對受壓區高度不應超過0.35，也不宜小于0.10；如果截面配有受壓鋼筋，在計算時，可考慮受壓鋼筋的作用。調幅越大要求截面具有的塑性轉動能力也越大。而對截面幾何特征一定的鋼筋混疑土梁來說，其塑性鉸的轉動能力主要與配筋率有關隨受拉縱筋配筋率的提高而降低。而配筋率可由混凝土受壓區高度x反映，對于單筋矩

15、形截面受彎構件， 。因此，值直接與轉動能力有關。>b為超筋梁，受壓區混凝土先壓壞，不會形成塑性鉸，在塑性設計中應避免使用；<b為適筋梁，可以形成塑性鉸。值越小，塑性鉸的轉動能力越大。因此，為了保證在調幅截面能形成塑性鉸，并具有足夠的轉動能力，要相應地限制配筋率，或含鋼特征值。試驗表明，當 時，截面的塑性轉動能力一般能滿足調幅25的要求。（4）調整后的結構內力必須滿足靜力平衡條件：連續梁、板各跨兩支座彎矩的平均值加跨中彎矩，不得小于該跨簡支梁跨中彎矩的1.02倍，即（MAMB）/2Ml1.02M0；同時，支座和跨中截面的彎矩值均不宜小于M0的1/3。   

16、;    （5）構件在內力塑性重分布的過程中不發生其他脆性破壞，如斜截面受剪破壞，錨固破壞等，這是保證內力塑性充分重分布的必要條件。為此，應將按規范中斜截面受剪承載力計算所需的箍筋面積增大20%。增大的區段為：當為集中荷載時，取支座邊至最近一個集中荷載之間的區段；當為均布荷載時，取距支座邊為1.05h0的區段。同時，配置的受剪箍筋svAsv /bs > 0.3 ft/ fyv ，以減少構件斜拉破壞的可能性。1通常所說的單層廠房的變形縫哪三種？單層廠房的變形縫是如何設置的？ 答：通常所說的單層廠房的變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。 伸縮縫從基礎頂面開始，

17、將兩個溫度區段的上部結構完全分開，留出一定寬度的縫隙，當溫度變化時，結構可自由的變形，防止房屋開裂。 沉降縫是將兩側廠房結構（包括基礎）全部分開。沉降縫也可兼作伸縮縫。 防震縫是為了減輕廠房震害而設置的。當廠房平、立面布置復雜，結構高度或剛度相差很大，以及廠房側變建變電所、生活間等坡屋時，應設置防震縫將相鄰兩部分完全分開。地震區的廠房的伸縮縫和沉降縫均應符合防震縫的要求。 3鋼筋混凝土單層工業廠房結構的計算分析過程是如何進行簡化的？ 答：鋼筋混凝土單層工業廠房結構是一個空間結構，它的計算分析過程是求解一個空間結構的過程；但為了計算的簡單，通常都將整個結構按縱、橫向平面排架分別進行結構計算。也就

18、是說，近似的認為各個橫向平面排架之間和各個縱向平面排架之間都是互不影響，獨立工作的，從而把問題簡化。 由于縱向排架柱子往往較多，縱向剛度較好，因此在承受吊車縱向制動力和山墻傳來的縱向風荷作用時，每根柱子引起的內力值較小，故縱向排架一般可以不必計算，只需進行縱向排架在地震力作用下的內力分析和驗算。橫向排架承受廠房的主要荷載作用，而且柱子較少，剛度亦較差，因此廠房結構設計時，必須進行橫向排架內力分析和計算。 4一般鋼筋混凝土排架通常作哪些假定？ 答：一般鋼筋混凝土排架通常作如下假定： （1）柱的下端與基礎固結：將鋼筋混凝土預制柱插入基礎杯口一定的深度，并用高強等級的細石混凝土和基礎緊密地澆成一體，

19、因此可作為固端考慮。 （2）柱的上端與屋架（或者屋面梁）鉸接：屋架（或者屋面梁）與柱頂連接處，用螺栓連接或用預埋件焊接，這種連接對抵御轉動的能力很弱，因此可作為鉸接考慮。 （3）排架橫梁為無限軸向剛性的剛桿，橫梁兩端處的柱的水平位移相等：排架橫梁為鋼筋混凝土屋架或屋面梁時，由于這類構件的下弦剛度較大，在受力后長度變化很小，可以略去不計，因此可認為橫梁是剛性連桿。但當橫梁采用下弦剛度較小的組合式屋架或三絞拱、二絞拱等屋架時，由于變形較大，則應考慮橫梁軸向變形對排架內力的影響。 5作用在排架上的荷載標準值（以下簡稱荷載）主要有哪些？ 答：作用在排架上的荷載標準值（以下簡稱荷載）主要有： （1）廠房

20、結構的恒荷載。一般包括屋蓋自重G1，上柱自重G2，下柱自重G3，吊車梁及軌道等零件自重G4以及有時支承在柱牛腿上的維護結構等重量G5； （2）活荷載一般包括：屋面活荷載Q1;吊車荷載，包括吊車垂直輪壓和水平制動力。Dmax、Tmax；均布風荷載和集中于柱頂標高處的集中風載，如q、FW等。 7什么是排架的荷載組合和內力組合？ 答：排架結構除承受永久荷載作用外，還承受可變荷載的作用（一種或是多種），對于排架柱的某一截面而言，并不一定是在所有可變荷載同時作用時產生的內力才是最不利的。因此在排架柱內力分析時，是先將排架內力分析中各種荷載單獨作用時各柱的內力的結果求出來，經過組合，求出起控制作用的截面的

21、最不利內力，以此作為柱及基礎配筋計算的依據。 8單層廠房內力組合時的控制截面是哪里？ 答：單層廠房內內力組合時的控制截面應為上柱的底部截面、牛腿的頂部面和下柱的底部截面。屋面活荷載如何分類的？屋面活荷載分類：屋面均布活荷載、雪荷載和積灰荷載。三者均應按屋面的水平投影面積計算。其標準值可以<建筑結構荷載規范>中查得。考慮到不可能在屋面積雪很深時進行屋面施工，故規定雪荷載與屋面均布荷載不同時考慮，設計時取其中較大值，當有積灰荷載時，應與雪荷載或不上人的屋面均布荷載兩者中的較大值同時考慮。作用在排架上的荷載有哪些？作用在排架上荷載的分類：根據結構上作用的荷載在時間和空間上的變異，在設計上

22、可分為永久荷載（恒荷載）、可變荷載（活荷載）和偶然荷載三類。 （1）永久荷載（恒荷載）：在結構使用期間，其值不隨時間變化，或其量值隨時間的變異與平均值相比可以忽略不計者；也包括具有某個限值的單調變異的荷載，例如結構自重、土壓力等。 （2）可變荷載（活荷載）：在結構使用期間，其量值隨時間的變異既不是單調的，與平均值相比又不可忽略的荷載。例如樓面活荷載、屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載、吊車荷載、風荷載等。 （3）偶然荷載：在設計所考慮的使用期間下不一定出現的荷載，但它一旦出現，其量值很大且持續時間很短。例如爆炸力、撞擊力、龍卷風、地震作用等。內力分析的目的？內力分析的目的：是求排架結構在各種荷載作用

23、下柱各截面的彎矩和剪力。 求柱頂剪力方法：力法、剪力分配法。內力組合注意事項 （1）永久荷載在任何一種內力組合下都存在。 （2）吊車豎向荷載Dmax 可分別作用在一跨的左柱或右柱，對于這兩種情況，每次只能選擇其中一種情況參加內力組合。對于單跨廠房，參與組合的吊車不宜多于兩臺。 （3）在考慮吊車橫向水平荷載時，該跨必然相應作用有該吊車的豎向荷載；但在考慮該吊車豎向荷載時，該跨不一定相應作用有該吊車的橫向水平荷載。 （4）在考慮吊車橫向水平荷載時，對單跨或多跨廠房，參與組合的吊車不應多于兩臺。對于多跨廠房，可能有兩種情況：即任意一跨內有兩臺吊車或任意兩跨內各有一臺吊車。對這兩種情況均應考慮不同方向

24、制動的兩種情況，但只能選其中一種情況參與組合。 （5）風荷載的作用方向有向左和向右兩種，只能考慮其中一種參與組合。 （6）在沒有吊車的廠房中，第（2）種及第（6）種荷載組合往往起決定性作用。對有吊車的廠房，當不考慮吊車荷載時，柱的計算長度按無吊車廠房采用。雙向板塑性理論計算方法 混凝土為彈塑性材料，因面雙向板按彈性理論 的分析方法的計算與實驗結構有較大差異，雙向板是超靜定結構，在受力過程中將產生塑性內力重分布，因此考慮混凝土的塑性性能求解雙向板問題，才能符合雙向板的實際受力狀態，才能獲得較好的經濟效益。這就是我們將要討論的雙向板按塑性理論的計算方法塑性理論計算方法 （1）基本假定：為了簡化計算

25、，在對雙向板按塑性理論計算時進行了如下基本假定，板在即將破壞時，塑性鉸線發生在最大彎矩處。分布荷載下，塑性鉸線為直線 ，整個板由塑性鉸線劃分為若干個板塊，每個板塊滿足各自的平衡條件。板塊的變形遠小于塑性鉸線處的變形，故可把板塊看作剛體，整塊板的變形集中在塑性鉸線上，破壞時各板塊均繞塑性鉸線轉動。在所有可能的破壞圖中，最危險的是相應于極限荷載最小的塑性鉸線。最危險的塑性鉸線上，沒有扭轉和剪力，只有一定值的極限彎矩。荷載效應組合 （1）組合規則 恒荷載+活荷 恒荷載+風荷載 恒荷載+0.9（活荷載+風荷載） （2）豎向荷載最不利布置 滿布活荷載法 活荷載分跨布置 （3）水平荷載方向（向左、向右兩個

26、方向）1何謂鋼筋混凝土現澆樓蓋？ 答：所謂鋼筋混凝土現澆樓蓋是指在現場整體澆筑的樓蓋。2鋼筋混凝土現澆樓蓋特點？ 答：特點：現澆樓蓋的優點是整體剛性好，抗震性強，防水性能好，結構布置靈活，所以常用于對抗震、防滲、防漏和剛度要求較高以及平面形狀復雜的建筑。但是，由于混凝土的凝結硬化時間長，所以施工速度慢，而且耗費模板多，受施工季節影響大。3什么是肋形樓蓋？ 現澆樓蓋的第一種形式是肋形樓蓋，這種樓蓋是現澆樓蓋中使用最普遍的一種，既可用于樓蓋和屋蓋，也可用于筏式基礎、擋土墻以及地下室的底板結構等。 （1）組成：肋形樓蓋由板、次梁、主梁（有時沒有主梁）組成。 （2）板的支承及區格：板的四周支承在次梁和

27、主梁上，形成四邊支承板，一般將四周支承在主、次梁上的板稱為一個區格。 （3）板的分類：根據板區格兩邊的尺寸比例的不同，板可以分為單向板和雙向板，肋形樓蓋可分為單向板肋形樓蓋和雙向板肋形樓蓋。4井式樓蓋組成特點、適用范圍、優點和缺點？ 現澆樓蓋的第二種形式是井式樓蓋。 （1）組成特點：當房間平面形狀接近正方形或柱網兩個方向的尺寸接近相等時，由于建筑美觀的要求，常將兩個方向的梁做成不分主次的等高梁，相互交叉，形成井式樓蓋。 （2）適用范圍：這種樓蓋可少設或取消內柱，能跨越較大的空間，適用于中小禮堂、餐廳以及公共建筑的門廳。 （3）優點和缺點：能跨越較大的空間，能很好地滿足建筑美觀要求，但用鋼量和造

28、價較高。5肋形樓蓋上的荷載分類？ 答：荷載的分類：作用于肋形樓蓋上的荷載可分為永久荷載和可變荷載兩種，永久荷載也稱之為恒荷載，可變荷載亦稱為活荷載。恒荷載包括結構自重、各構造層重、永久性設備等。 活荷載為使用時的人群、堆料、及一般性設備，對于屋蓋還有雪荷載、積灰荷載。 上述荷載通常按均布荷載考慮。樓蓋的恒荷載標準值根據結構實際尺寸、構造情況和材料的容重通過計算確定，樓蓋的活荷載標準值可查閱建筑結構荷載規范（GB 50009-2001）。6鋼筋混凝土受彎構件的塑性鉸經歷了三個階段? 答：塑性鉸的概念首先我們來介紹什么是鋼筋混凝土受彎構件的塑性鉸。從適筋梁在彎矩作用下正截面應力與應變分析中可知，結

29、構在荷載作用下正截面經歷了三個階段：依次是 第一階段：從開始加載到混凝土開裂，此時梁基本處于彈性階段； 第二階段：從混凝土開裂到受拉鋼筋屈服； 第三階段：從受拉鋼筋屈服到受壓區混凝土達到極限應變而被壓碎。7.塑性內力重分布? 答：混凝土超靜定結構在出現塑性鉸之前 ，其內力分布規律與按彈性理論獲得的結構內力分布規律基本相同；在塑性鉸出現之后，結構內力分布與按彈性理論獲得的結構內力分布有顯著的不同。按彈性理論分析時，結構內力與荷載呈線性關系；而按塑性理論分析時，結構內力與荷載呈非線性關系。 結構內力分布規律相對于彈性內力分布的變化稱為內力重分布。內力重分布主要是由于結構塑性變形及混凝土裂縫開展引起

30、的，又稱為結構塑性內力重分布。2工程中最實用的考慮內力塑性重分布的計算方法是什么方法？什么是彎矩調幅法？答：工程中最實用的考慮內力塑性重分布的計算方法是彎矩調幅法。彎矩調幅法簡稱調幅法，它是在彈性彎矩的基礎上，按照上述原則，根據需要適當調整某些截面的彎矩值，通常是對那些彎矩絕對值較大的截面彎矩進行調整，然后，按調整后的內力進行截面設計和配筋構造，是一種實用的設計方法。3內力塑性重分布方法的適用范圍如何？答：內力塑性重分布方法的適用范圍：按塑性內力重分布法計算結構內力，雖然可以節約鋼材，但在使用階段鋼筋中應力較高，構件的裂縫開展較寬，變形較大。因此規范規定下列情況下，只能用彈性理論計算內力：&#

31、160;   1）直接承受動荷載作用的結構構件；    2）裂縫控制等級為一級或二級的結構構件，如水池池壁；    3）處于重要部位而又要求有較大強度儲備的結構構件。 4簡述連續單向板的截面設計的計算要點。答： 1）計算要點 a.確定計算簡圖取單位板寬為計算單元，并根據板的剛度、類型和構造確定板的厚度；根據板的構造及用途確定板的自重和使用荷載。 b.內力分析一般按塑性內力重分布方法計算內力。規范規定：對四周與梁整體連接的單向板，其中間跨的跨中截面及中間支座，計算彎矩可減少20%，其它截面不予降低。c.配筋

32、計算根據各跨跨內及支座截面的彎矩計算各部分鋼筋數量。在選配鋼筋時，應考慮跨中及支座鋼筋的直徑和間距相互協調，以利施工。板的經濟配筋率約為0.30.8%。由于板的寬度較大，且承受的荷載較小，因此，對于一般工業與民用建筑樓蓋,僅混凝土就足以承擔剪力，從而設計時可不進行抗剪承載力驗算。 5什么是橫向水平支撐？橫向水平支撐布置的位置及作用如何？什么情況下應布置橫向水平支撐？答：橫向水平支撐是由交叉角鋼和屋架上弦或下弦組成的水平桁架。橫向水平支撐布置在溫度區段的兩端及廠房端部的第一或第二柱間，其作用是加強屋蓋的整體剛性，保證屋架的側向穩定，將山墻抗風柱所承受的縱向水平力傳至兩側柱列上。凡屋面為

33、有檁體系或屋面雖為無檁體系，但屋面板與屋架連接點的焊接質量不能保證，且山墻抗風柱與屋架上弦連接時應設置上弦橫向水平支撐。當天窗通到廠房端部的第二柱間或通過伸縮縫時，應在第一或第二柱間的天窗范圍內設置上弦橫向水平支撐并在天窗范圍內沿縱向設置一到三道通長的受壓系桿， 6鋼筋混凝土單層廠房結構的構件主要包括哪些？哪些構件一般都可以根據具體工程，從工業廠房結構構件標準圖集中選用標準、定型的構件。答：鋼筋混凝土單層廠房結構的構件主要包括有屋面板、天窗架、支撐、吊車梁、墻板、連系梁、基礎梁、柱、基礎等。為了加速建設步伐，提高設計標準化水平，縮短工期，這些構件除柱和基礎外，一般都可以根據具體工程，

34、從工業廠房結構構件標準圖集中選用標準、定型的構件。 7排架內力分析的目的是什么？其主要內容包括哪些？答：排架內力分析的目的主要是為了求得在各種荷載作用下起控制作用的構件截面的最不利內力，以此作為設計柱子和基礎的依據。主要內容為：計算單元的選取、荷載計算、柱控制截面的內力分析和內力組合。必要時，還應驗算排架的水平位移值。 1什么是框架結構？框架結構的特點如何？答：框架結構是一種由梁和柱以剛接或鉸接相連接成承重體系的房屋建筑結構框架結構的特點是：建筑平面布置靈活，可以形成較大的使用空間以滿足車間、餐廳、實驗室、會議室、營業室等要求。框架結構的組成簡單，只有框架柱和框架梁兩種基本

35、構件組成，便于構件的標準化、定性化，可以采用裝配式結構也可以采用現澆式結構。框架結構廣泛在多高層建筑中應用，它的特點是建筑平面布置靈活，可以形成較大的使用空間以滿足車間、餐廳、實驗室、會議室、營業室等要求。框架結構的組成簡單，只有框架柱和框架梁兩種基本構件組成，便于構件的標準化、定性化，可以采用裝配式結構也可以采用現澆式結構。 2框架柱常用的柱網尺寸和空間高度的范圍如何？答：框架柱常用的柱網尺寸和空間高度的范圍：民用框架結構房屋常用的柱網尺寸一般在69米之間，工業建筑的柱網尺寸一般在612米之間。房屋使用中的空間高度要求層高決定了柱的高度，民用框架結構房屋的層高一般在36米之間；工業

36、建筑的層高一般在46米之間。3框架結構類型按施工方式的不同可劃分為哪三種類型？它們各有何特點和適用？答：框架結構類型按施工方式的不同，一般將框架結構分為現澆框架、預制裝配式框架和現澆預制框架三種類型。現澆式框架即梁、柱、樓蓋均為現澆鋼筋混凝土結構。現澆式框架結構的整體性強、抗震性能好，因此在實際工程中采用比較廣泛。但現場澆筑混凝土的工作量較大。預制裝配式框架是指梁、柱、樓板均為預制，通過焊接拼裝連接成的框架結構。其優點是構件均為預制，可實現標準化、工廠化、機械生產。因此，施工速度快、效率高。但整體性較差，抗震能力弱，不宜在地震區應用。現澆預制框架是指梁、柱、樓板均為預制，在預制構件吊裝就位后，

37、對連接節點區澆筑混凝土，從而將梁、柱、樓板在連成整體框架結構。現澆預制框架既具有較好的整體性和抗震能力，又可采用預制構件，減少現場澆筑混凝土的工作量。因此它兼有現澆式框架和裝配式框架的優點。但節點區現場澆筑混凝土施工復雜。4框架結構在豎向荷載作用下的內力計算可近似地采用什么方法？作哪些假定？答：框架結構在豎向荷載作用下的內力計算可近似地采用分層法。在進行豎向荷載作用下的內力分析時，可假定：（1）作用在某一層框架梁上的豎向荷載對其他樓層的框架梁的影響不計，而僅在本樓層的框架梁以及與本層框架梁相連的框架柱產生彎矩和剪力。（2）在豎向荷載作用下，不考慮框架的側移。 5分層框架柱子的上下端均

38、假定為固定端支承，而實際上，除底層往的下端外，其他各層柱端在荷載作用下均產生一定的轉角，即為彈性約束支承。采用什么方法考慮支座轉動的影響？答：采用調整框架柱的線剛度來考慮支座轉動的影響，其方法是：（1）除底層以外其他各層柱的線剛度均乘0.9的折減系數；（2）除底層以外其他各層柱的彎矩傳遞系數取為1/3。  6框架結構在豎向荷載作用下的計算方法。答： 框架結構在豎向荷載作用下，的計算方法：（1）分層：分層框架柱子的上下端均假定為固定端支承，（2）計算各個獨立剛架單元：用彎矩分配法或迭代法進行計算各個獨立剛架單元。而分層計算所得的各層梁的內力，即為原框架結構中相應層次的梁的內力

39、。（3）疊加：在求得各獨立剛架中的結構內力以后，則可將相鄰兩個獨立剛架中同層同柱號的柱內力疊加，作為原框架結構中柱的內力。疊加后為原框架的近似彎距圖，由于框架柱節點處的彎矩為柱上下兩層之和因此疊加后的彎距圖，在框架節點處常常不平衡。這是由于分層計算單元與實際結構不符所帶來的誤差。若欲提高精度，可對節點，特別是邊節點不平衡彎矩再作一次分配，予以修正。 7反彎點法的計算假定有哪些？在什么情況下假定所引起的誤差能夠滿足工程設計的精度要求？答：反彎點法的計算假定：（1）求各個柱的剪力時，假定各柱上下端都不發生角位移，即認為梁的線剛度與柱的線剛度之比為無限大；（2）在確定柱的反彎點位置時，假定

40、除底層以外，各個柱的上、下端節點轉角均相同，即除底層外，各層框架柱的反彎點位于層高的中點；對于底層柱，則假定其反彎點位于距支座2/3層高處。（3）梁端彎矩可由節點平衡條件求出，并按節點左右梁的線剛度進行分配。對于層數較少，樓面荷載較大的框架結構，柱的剛度較小，梁的剛度較大，假定1與實際情況較為符合。一般認為，當梁的線剛度與柱的線剛度之比超過3時，由上述假定所引起的誤差能夠滿足工程設計的精度要求。 8改進反彎點法對什么計算進行了改進？改進反彎點法為何又稱為“D值法”？答：對反彎點法中柱的側向剛度和反彎點高度的計算方法作了改進，稱為改進反彎點法。改進反彎點法中，柱的側向剛度以D表示，故此

41、法又稱為“D值法”。 3框架承重體系按結構體系承受和傳遞豎向荷載的方式不同可劃分為哪三種類型？各有什么特點？答：框架承重體系按結構體系承受和傳遞豎向荷載的方式不同一般分為橫向框架承重方案，縱向框架承重方案和縱橫向框架混合承重方案三種類型。（1）橫向框架承重體系橫向框架承重體系的結構布置見圖13-2a。這種承重體系是將樓蓋傳來的豎向荷載全部由橫向框架梁承擔，而縱向框架梁僅承受自重和梁上維護墻體的重量。這樣，橫向框架梁的截面尺寸要比縱向框架梁的大，因此梁的橫向框架的剛度也比較大，從而有利于提高房屋的橫向側移剛度。由于橫向跨度小于縱向，故而樓板的跨度較為經濟合理。（2）縱向框架承重體系縱向

42、框架承重體系的結構布置見圖13-2b。這種承重體系是將樓蓋傳來的豎向荷載全部由縱向框架梁承擔，而橫向框架梁僅承受自重和梁上維護墻體的重量。其優點在于開間布置比較靈活，但房屋的橫向剛度較差，樓板的跨度也較大，因此在實際工程中采用較少。（3）混合承重體系混合承重體系的結構布置見圖13-2c。這種承重體系是將樓蓋傳來的豎向荷載由縱橫向框架梁共同承擔，其優點是可以有利于抵抗來自縱橫兩個方向的風荷載和地震作用，框架結構具有交好的整體工作性能。4房屋的變形縫依其作用的不同分為哪三種？它們各有何作用？它們的寬度一般不應小于多少？答：房屋的變形縫依其作用的不同分為伸縮縫、沉降縫和抗震縫三種。伸縮縫主要用來解決

43、由于房屋過長所帶來的溫度應力問題，主要與房屋的長度有關，依據鋼筋混凝土結構對溫度的敏感性能，伸縮縫寬度一般為50毫米以上。沉降縫主要使結構體系在不均勻的地質條件或房屋的剛度、重量分布不均勻所帶來的不均勻沉降的問題。沉降縫的設置把結構劃分為兩個或幾個均勻沉降的結構單元，避免不均勻沉降對結構受力的影響。沉降縫的寬度一般為50毫米以上，從基礎開始一直沿房屋的高將結構分開。防震縫的設置原則是將結構體系劃分為兩個或幾個單元規則、勻稱，剛度、重量分布均勻的子結構，以避免地震作用下出現扭轉等復雜的結構效應。防震縫的寬度一般不應小于70毫米。6框架結構計算的精確法與近似的手算方法有哪些？答：一般結構力學教材中

44、所介紹的用位移法或力法計算以及彎矩分配法、無剪力分配法、迭代法等屬于精確法。框架結構的近似手算方法，包括豎向荷載作用下的分層法，水平荷載作用下的反彎點法和改進反彎點法（D值法）。7在框架結構內力和位移計算中考慮到現澆樓板可以作為框架梁的有效翼緣的作用，計算框架梁截面慣性矩I時應如何考慮其影響？答：在框架結構內力和位移計算中考慮到現澆樓板可以作為框架梁的有效翼緣的作用，計算框架梁截面慣性矩I時應考慮其影響。在框架梁兩端節點附近，梁承受負彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對梁的截面彎曲剛度影響較小；而在框架梁的跨中，梁承受正彎矩，樓板處于受壓區形成T形截面梁，樓板對梁的截面彎曲剛度影響較大。為方便設計，假

45、定梁的截面慣矩I沿軸線不變，對現澆樓蓋，中框架取I=2I0，邊框架取I=1.5 I0；對裝配整體式樓蓋，中框架取I=1.5 I0，邊框架取I=1.2I0；這里I0為矩形截面梁的截面慣性矩。對裝配式樓蓋，則按梁的實際截面計算I。12反彎點法的內力計算方法。答：反彎點法的內力計算（1） 水平力Fi在第j層所產生的層間剪力；設框架結構共有n層，每層內有m個柱子，將框架沿第j層各柱的反彎點處切開代以剪力和軸力，根據水平作用力的平衡條件有式中 第j層以上所有水平作用的總和； 水平力Fi在第j層所產生的層間剪力； 第j層第k柱所承受的剪力； m第j層內的柱子數； n樓層數。（2）樓層中任一柱在層間剪力中分

46、配到的剪力 （13-3）（3）由假定2便可求得各柱得桿端彎矩，對于底層柱，有 （13-4）對于上部各層柱，有上式中的下標表示第層第號柱，上標、分別表示柱的頂端和底端。（4）在求得柱端彎矩以后，由圖13-8所表示的節點彎矩平衡條件并根據假定3，即可求得梁端彎矩： （13-5）式中 、節點處左、右的梁端彎矩；、節點處柱上下端彎矩； 、一節點左、右的梁的線剛度。（5）以各個梁為脫離體，將梁的左右端彎矩之和除以該梁的跨長，便得梁內剪力。自上而下逐層疊加節點左右的梁端剪力，即可得到柱內軸向力。13反彎點法作了哪些假定？這些假定帶來了哪些誤差？答：反彎點法首先假定梁柱之間的線剛度之比為無窮大，其次又假定柱

47、的反彎點高度為一定值，從而使框架結構在側向荷載作用下的內力計算大為簡化。但這樣做同時也帶來了一定的誤差，首先是當梁柱線剛度較為接近時，特別是在高層框架結構或抗震設計時，梁的線剛度可能小于柱的線剛度，框架節點對柱的約束應為彈性支承，即框架柱的側向剛度不能由圖求得，柱的側向剛度不僅與柱的線剛度和層高有關，而且還與梁的線剛度等因素有關。另外，柱的反彎點高度也與梁柱線剛度比、上下層橫梁的線剛度比、上下層層高的變化等因素有關。15“D值法”如何把層間剪力Vj按分配給該層的各柱？答：“D值法”如何把層間剪力Vj按下式分配給該層的各柱；（1）求框架柱側向剛度D值 （13-7）上式中值反映了梁柱線剛度比值對柱

48、側向剛度的一個影響（降低）系數，當框架梁的線剛度為無窮大時，K=，=1。各種情況下的值及相應的K值的計算公式可查表。（2）求得各柱的剪力把層間剪力Vj按下式分配給該層的各柱 （13-8）式中 第j層第k柱所承受的剪力； 第j層第k柱的側向剛度D值；m第j層內的柱子數；第j層的層間剪力；16各個柱的反彎點位置取決于什么的比值？影響柱兩端轉角大小的因素有哪些？“D值法”計算柱反彎點高度時作了什么假定？答：各個柱的反彎點位置取決于該柱上下端轉角的比值。如果柱上下端轉角相同，反彎點就在柱高的中央；如果柱上下端轉角不同，則反彎點偏向轉角較大的一端，亦即偏向約束剛度較小的一端。影響柱兩端轉角大小的因素有，

49、側向外荷載的形式、梁柱線剛度比、結構總層數及該柱所在的層次、柱上下橫梁線剛度比、上層層高的變化、下層層高的變化等。為分析上述因素對反彎點高度的影響，可假定框架在節點水平力作用下，同層各節點的轉角相等，即假定同層各橫梁的反彎點均在各橫梁跨度的中央而該點又無豎向位移。17“D值法”計算柱反彎點高度時考慮了哪些因素的影響？答：“D值法”計算柱反彎點高度時考慮的影響因素有：（1）梁柱線剛度比及層數、層次對反彎點高度的影響（2）上下橫梁線剛度比對反彎點的高度影響（3）層高變化對反彎點的影響18“D值法”計算框架柱內力的步驟如何？答：“D值法”計算框架柱內力的步驟：（1）求得框架柱的側向剛度D；（2）求得

50、各柱的剪力；（3）求得各柱的反彎點高度yh；（4）就可求出各柱的桿端彎矩；（5）根據節點平衡條件求得梁端彎矩；（5）求出各梁端的剪力和各柱的軸力。19框架結構構件設計時，如何確定梁、柱的控制截面？答：框架柱的彎矩，軸力和剪力沿柱高是線性變化的。因此可取各層柱的上、下端截面作為控制截面。對于框架梁，在水平和豎向荷載共同作用下，除取梁的兩端為控制截面以外，還應在跨間取最大正彎矩的截面為控制截面。為了簡便，不再用求極限的方法確定最大正彎矩控制截面，而直接以梁的跨中截面作為控制截面。還應指出的是，在截面配筋計算時應采用構件端部截面的內力，而不是軸線處的內力。20對于框架結構梁、柱的最不利內力組合有哪些

51、？答：對于框架結構梁、柱的最不利內力組合為：梁端截面： +Mmax - Mmax、Vmax梁跨中截面：+Mmax柱端截面： |M|max及相應的 N、V； Nmax及相應的M； Nmin及相應的M。21為什么在進行框架結構設計時，一般均對梁端彎矩進行調幅？答：按照框架結構的合理破壞形式，在梁端出現塑性鉸是允許的，為了便于澆搗混凝土，也往往希望節點處梁的負鋼筋放得少些；而對于裝配式或裝配整體式框架，節點并非絕對剛性，梁端實際彎矩將小于其彈性計算值。因此，在進行框架結構設計時，一般均對梁端彎矩進行調幅，即人為地減小梁端負彎矩，減少節點附近梁頂面的配筋量。22彎矩調幅系數如何選取？答：為彎矩調幅系數

52、。對于現澆框架，可取=0.80.9；對于裝配整體式框架，由于接頭焊接不牢或由于節點區混凝土灌注不密實等原因，節點容易產生變形而達不到絕對剛性，框架梁端的實際彎矩比彈性計算值要小，因此，彎矩調幅系數允許取得低一些，一般取月=0.70.8。23梁端彎矩調幅后應滿足什么條件？答：梁端彎矩調幅后，在相應荷載作用下的跨中彎矩必將增加。這時應校核該梁的靜力平衡條件，即調幅后梁端彎矩MA、MB的平均值與跨中最大正彎矩MC0之和應大于按簡支梁計算的跨中彎矩值M0。 (13-15)24為什么框架梁的“彎矩調幅應在內力組合之前進行”？答：我國有關規范規定，彎矩調幅只對豎向荷載作用下的內力進行，即水平荷載作用下產生

53、的彎矩不參加調幅，因此，彎矩調幅應在內力組合之前進行。25框架柱的計算長度（l0）按混凝土結構設計規范規定應如何選取？答：按混凝土結構設計規范規定，分下列兩種情況：（1）一般多層房屋的框架結構柱的計算長度可取為現澆樓蓋：底層柱 l0=1.0H； 其他層柱 l0=1.25H；裝配式樓蓋：底層柱l0=1.25H； 其他層柱 l0=1.5H。這類框架包括以下情況：1）無任何墻體的空框架結構，其中包括墻體可能拆除的框架結構；2）雖有圍護墻及內部縱、橫隔墻，但墻體是由輕質材料組成的；3）僅在一側設有剛性山墻，其余部分元抗側力剛性墻；4）剛性隔墻之間的距離過大（如現澆樓蓋房屋中，大于3倍房屋寬度；裝配式樓

54、蓋房屋中，大于2.5倍房屋寬度）時。（2）特殊情況下的框架柱的計算長度應根據可靠設計經驗或按計算確定。例如不設樓板或樓板上開孔較大的多層鋼筋混凝土框架以及無抗側力剛性墻的單跨鋼筋混凝土框架等。26框架節點設計應滿足哪些要求？答：節點設計是框架結構設計中極重要的一環。節點設計應保證整個框架結構安全可靠、經濟合理且便于施工。在非地震區，框架節點的承載能力一般通過采取適當的構造措施來保證。對裝配整體式框架的節點，還需保證結構的整體性，受力明確，構造簡單，安裝方便，又易于調整，在構件連接后能盡早地承受部分或全部設計荷載，使上部結構得以及時繼續安裝。27框架節點區的混凝土強度等級由哪些要求？答：框架節點

55、區的混凝土強度等級，應不低于柱子的混凝土強度等級。在裝配整體式框架中，后澆節點的混凝土強度等級宜比預制柱的混凝土強度等級提高5Nmm2。28為什么要對“梁、柱負彎矩鋼筋的相對配置數量加以限制”?答：對梁、柱負彎矩鋼筋的相對配置數量加以限制，這也相當于限制節點的截面尺寸不能過小。如節點截面過小，梁、柱負彎矩鋼筋配置數量過高時，以承受靜力荷載為主的頂層端節點將由于核芯區斜壓桿機構中壓力過大而發生核芯區混凝土的斜向壓碎。1什么是鋼筋混凝土現澆樓蓋？鋼筋混凝土現澆樓蓋有那些優缺點？答：鋼筋混凝土現澆樓蓋是指在現場整體澆筑的鋼筋混凝土樓蓋。鋼筋混凝土現澆樓蓋的優點是：整體剛性好，抗震性強，防水性能好，結

56、構布置靈活，所以常用于對抗震、防滲、防漏和剛度要求較高以及平面形狀復雜的建筑。鋼筋混凝土現澆樓蓋的缺點是，由于混凝土的凝結硬化時間長，所以施工速度慢，而且耗費模板多，受施工季節影響大。2現澆樓蓋按樓板受力和支承條件的不同，可分為哪幾種類型？答：現澆樓蓋按樓板受力和支承條件的不同，可分為：肋形樓蓋、井式樓蓋和無梁樓蓋。3肋形樓蓋由哪些構件組成？答：肋形樓蓋由板、次梁、主梁（有時沒有主梁）組成。4肋形樓蓋荷載傳遞的途徑如何？答：肋形樓蓋荷載傳遞的途徑都是板次梁主梁柱或墻基礎地基。6什么情況下形成井式樓蓋？井式樓蓋有何特點和適用？答：當房間平面形狀接近正方形或柱網兩個方向的尺寸接近相等時，由于建筑美觀的要求，常將兩個方向的梁做成不分主次的等高梁，相互交叉，形成井式樓蓋。這種樓蓋可少設或取消內柱，能跨越較大的空間，適用于中小禮堂、餐廳以及公共建筑的門廳，但用鋼量和造價較高。7什么情況下使用無梁樓蓋？無梁樓蓋有何特點和適用？答：當柱網尺寸較小而且接近方形時，可不設梁而將整個樓板直接與柱整體澆筑或焊接形成無梁樓蓋。此時，荷載將由板直接傳至柱或墻。無梁樓蓋的特點是房間凈空高，通風采光條件好，支模簡單，但用鋼量較大，常用于廠房、倉庫、商場等建筑以及矩形水池的池頂和池底等結構。10什么是