【正文】 四 川 大 學(xué) 期 末 考 試 試 題（ A） （ 2020—— 2020 學(xué)年第 1 學(xué)期） 課程號： 課序號： 0 課程名稱：建筑結(jié)構(gòu)與選型 任課教師：杜娟 成績： 適用專業(yè)年級：建筑級 學(xué)生人數(shù)： 印題份數(shù)： 學(xué)號： 姓名： （答案必須寫在答題紙上，寫在試題上不給分） 一 .填空題（每空 1分，共 20 分） 1. 建筑物某層的上部與下部因（ 平面 ）使用功能不同，該樓層上部與下部采用不同結(jié)構(gòu)類型，并通過樓層進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，則該樓層稱為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。 2. 在拱式結(jié)構(gòu)中，按照結(jié)構(gòu)支承方式分 類，拱可分為三類，分別為：（ 無鉸拱 ）、（ 兩鉸拱 ）、（ 三鉸拱 ）。 3. 拱結(jié)構(gòu)中有較大的（ 水平 ）推力 ，這是設(shè)計中必須加以注意的，當(dāng)拱腳地基反力不能有效抵抗其水平推力時，拱便成為（ 曲梁 ）。 4. 桁架結(jié)構(gòu)中桁架指的是桁架梁，是（格構(gòu)化 ）的一種梁式結(jié)構(gòu)桁架結(jié)構(gòu)常用于大跨度的廠房、展覽館、體育館和橋梁等公共建筑中。 5. 殼體結(jié)構(gòu)是由上下兩個幾何曲面構(gòu)成的（ ）結(jié)構(gòu)，也稱曲面結(jié)構(gòu)。薄殼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成有三部分組成，分別是（ ）、（ ）、（ ）。 殼體結(jié)構(gòu)（ Shell structure)由曲面形板與邊緣構(gòu)件（梁、拱或桁架）組成的空間結(jié)構(gòu)。 殼結(jié)構(gòu)的受力特點 ? 屋面與承重合一（梁板合一） 剛度大 強度大 薄殼結(jié)構(gòu)必須具備的兩個條件 曲面 剛性 組成：殼身（構(gòu)造不同；平滑圓頂，肋型 ，多面 ），支座環(huán)，下部支承構(gòu)件 6. 筒殼也稱為柱面殼，它是單向有曲率的薄殼，是（ 零 ）高斯曲率殼。 其（ 橫隔 ）構(gòu)件是筒殼的橫向支承，缺少它，殼身的形體就要破壞，這也是筒殼結(jié)構(gòu)與筒拱結(jié)構(gòu)的根本區(qū)別。 殼身 側(cè)邊構(gòu)件 橫隔 7. 折板 結(jié)構(gòu)是以一定（ 傾斜角度 ）整體相連的一種薄折板體系。折板結(jié)構(gòu)呈（ 空間 ）受力狀態(tài)，具有良好的的力學(xué)性能，結(jié)構(gòu)厚度薄，省材料，省模板，可預(yù)制裝配，構(gòu)造簡單。折板結(jié)構(gòu)的橫向受力特點以下滿足：波數(shù)越（多 ），波寬越（小 ），橫向彎矩也（小 ）。這是減薄板厚，減輕自重的關(guān)鍵。 折板結(jié)構(gòu)通常用鋼筋混凝土建造，也可用鋼絲網(wǎng)水泥建造。 是由多塊平板組合而成的空間結(jié)構(gòu)，是一種既能承重又可圍護(hù)，用料較省，剛度較大的薄壁結(jié)構(gòu)。 折板結(jié)構(gòu)由折板和橫隔構(gòu)件組成。在波長方向，折板猶如一塊折疊起伏的 鋼筋混凝土連續(xù)板，折板的波峰和波谷處剛度最大，可視為連續(xù)板的各支點。 折板結(jié)構(gòu)由折板和橫隔構(gòu)件組成。在波長方向，折板猶如一塊折疊起伏的鋼筋混凝土連續(xù)板，折板的波峰和波谷處剛度最大，可視為連續(xù)板的各支點。 （ 受拉 ）鋼索為主要承重構(gòu)件，按照一定的規(guī)律組成各種不同形式的布置方式，并懸掛在邊緣構(gòu)件或支撐構(gòu)件上而形成的一種空間結(jié)構(gòu)。懸索結(jié)構(gòu)中（ 邊緣 ）構(gòu)件是結(jié)構(gòu)形式和屋蓋建筑造型的關(guān)鍵。 二 .簡答題（每題 5分，共 25 分） 、陡坡梯形桁架和弧形桁架的弦 桿內(nèi)力與腹桿內(nèi)力狀態(tài)。 矩形桁架 – 內(nèi)力不均勻 ，弦桿內(nèi)力是兩端大而向中間逐漸減小，腹桿內(nèi)力是兩端小而向 中間逐漸增大。 緩坡梯形桁架 – 內(nèi)力變化接近矩形桁架 三角形桁架 – 內(nèi)力不均勻 ，腹桿內(nèi)力不均勻，兩端大向中間逐漸減小。 陡坡梯形桁架 – 弦桿內(nèi)力較均勻 ，腹桿內(nèi)力不均勻，兩端大而向中間逐漸減小。 弧形桁架 弦桿內(nèi)力大致均勻 ，腹桿內(nèi)力近似于 0。從力學(xué)角度看是理想的桁架形式。若桁架高度變化與彎矩圖一樣，則弦桿各節(jié)內(nèi)力全等。 ？合理拱軸線也稱理想壓力線，請列舉出理想壓力線的四個力學(xué)特點 定義 ：使拱在給定荷載下所有截面彎矩為零時的拱軸線，被稱為與該荷載對應(yīng)的合理拱軸線 特點：合理的拱軸，是應(yīng)該使拱在荷載作用下無彎矩狀態(tài)； 拱的強度有賴于正確的線性，一般理想的設(shè)計拱軸線性都按恒載壓力曲線確定，這樣能取得經(jīng)濟(jì)的效果； 若有偏離，拱內(nèi)就會產(chǎn)生彎矩，必須將截面加強； 拱軸線性常用壓力曲線的接近程度來衡量。 3. 簡述網(wǎng)殼、網(wǎng)架和桁架在結(jié)構(gòu)形式上的區(qū)別 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是由多根桿件按照某種有規(guī)律的幾何圖形通過節(jié)點連接起來的空間結(jié)構(gòu)。通?？煞郑? 雙層 (多層 )平板網(wǎng)格結(jié)構(gòu) (網(wǎng)架結(jié)構(gòu)或網(wǎng)架 )； 單層（雙層）的 曲面網(wǎng)格結(jié)構(gòu) (網(wǎng)殼 )； 桁架結(jié)構(gòu)（中的桁架指的是桁架梁，是格構(gòu)化的一種梁式結(jié)構(gòu)。桁架結(jié)構(gòu)常用于大跨度的廠房、展覽館、體育館和橋梁等公共建筑中。 (懸索結(jié)構(gòu) )水平力傳遞途徑的三種方式 ，使膜結(jié)構(gòu)建筑稱為現(xiàn)代化的永久性建筑，請列出膜結(jié)構(gòu)的 8 個結(jié)構(gòu)特點（優(yōu)缺點） 索膜結(jié)構(gòu)是以只能受拉的索作為基本承重構(gòu)件，并將索按照一定規(guī)律布置所構(gòu)成的一類結(jié)構(gòu)體系。 8 個結(jié)構(gòu)特點 1形狀多樣 2 自重輕，不需要大型起重設(shè)備 3 抗震性好 4 跨度大，結(jié)構(gòu)重量輕 5充分利用自然光 6 節(jié)能 7 自潔性 8 施工快 三 .單選題（每題 1分，共 15 分） 1. 下面哪種空間結(jié)構(gòu)形式處理水平力的方式與拱結(jié)構(gòu)不同（ d ） A. 筒殼； ； C. 雙曲扁殼； ； ，下列哪一項描述錯誤 （ b ） ； ； ； ； 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在結(jié)構(gòu)和施工上具有很多優(yōu)點： ? 減少截面尺寸 ? 控制裂縫和撓度 ? 控制施工階段的裂縫及減輕支撐負(fù)擔(dān)等 ？ (a ) B. 雙向梁式 4. 轉(zhuǎn)換層的設(shè)計原則哪項描述有誤 ( c ) B. 傳力直接 C. 強化上部；弱化下部 ，哪種桁架形式內(nèi)力近似于 0？（ b ） A. 矩形桁架 B. 弧形桁架 C. 陡坡梯形桁架 D. 緩坡梯形桁架 ，哪一項不成立？ ( c ) A. 各桿均用光滑鉸鏈連接； B. 各桿軸線均為直線，并通過鉸鏈中心； C. 荷載均作用在節(jié)點上； D. 各桿件重量通常忽略不計 。 ？ （ d ） A. 拱是一種有推力的結(jié)構(gòu)，它的重要內(nèi)力是軸向壓力。 B. 拱結(jié)構(gòu)是使構(gòu)件擺脫彎曲變形的一種突破性發(fā)展，它為抗壓性能好的材料提供了一種理想的結(jié)構(gòu)形式。 C. 豎向荷載作用下，拱腳水平推力的大小等于相同跨度簡支梁在相同荷載作用下的彎矩除 以拱的矢高 f。 D. 拱高月小，水平反力越小，反之，拱高越大，水平反力越大。 8. 拱的矢高對于屋蓋結(jié)構(gòu) ,其中 f為矢高， L 為跨度，一般取值范圍 f/L 為（ d ）。 A. 1/7 ～ 1/5, ～ 1/5 C. 1/8 ～ 1/4 D. 1/7 ～ 1/5 9. 以下哪一類殼體結(jié)構(gòu)是不屬于負(fù)高斯曲率殼體？ ( a ) A. 旋轉(zhuǎn)成形的拋物線柱面殼； B. 旋轉(zhuǎn)成形的雙曲面殼； C. 平移成形的雙曲拋物面扭殼 D. 單塊扭殼 ? 正高斯曲率殼體： 旋轉(zhuǎn)成形的圓球面殼、橢球面殼、拋物面殼；有平移成形的橢圓拋物面扁殼，簡稱雙曲扁殼。 ? 負(fù)高斯曲率殼體：旋轉(zhuǎn)成形的雙曲面殼；平移成形的雙曲拋物面扭殼 （包括單塊扭殼和四塊 組合型扭殼） ? 零高斯曲率殼體：旋轉(zhuǎn)成形的圓柱面殼、錐面殼；平移成形的開口圓柱面殼、橢圓柱面殼、拋物線柱面殼。 ? 混合型曲率殼體：膜型扁殼，也稱無筋扁殼。 ，薄殼的曲面分類可以由高斯曲率的 K值代替，球面薄殼的 K值為以下哪種（ d ）。 = 0 B. K1K2 ＜ 0 C. K1K2 ≯ 0 D. K1K2 ＞ 0 ( c ) A. 小跨度建筑 B. 中、小跨度建筑 C. 大、中跨度建筑 D. 大跨度建筑 ，當(dāng)建筑平面為何種形式時，最為適宜？ ( d ) Ⅰ。四邊形 Ⅱ。三角形 Ⅲ。六邊形 Ⅳ。圓形 A. Ⅰ。Ⅱ B. Ⅱ。Ⅲ C. Ⅲ。Ⅳ D. Ⅱ。Ⅲ。Ⅳ ，穩(wěn)定性和剛度大，索拉 力小，但占用空間。通常取值（ b ）。 A. 1/20 ～ 1/8； B. 1/20 ～ 1/10； C. 1/15 ～ 1/8； D. 1/15 ～ 1/10； ，自重小，內(nèi)部無梁無柱，最大跨度可達(dá) （ b ）米。 A. 110 B. 120 C. 130 D. 140 JISA93 所規(guī)定的膜材料中，放火性能最好的涂層材料為 ( c ) PVC 而成； PVC 而成； PTEF 而成； PTFE。 四 .多選題（每題 3分，漏選該題得 1分，多選該題不得分。共計 15分） 1．以下對折板結(jié)構(gòu)的描述中哪幾項是正確的：（ abc ） ，因此可視為連續(xù)板的各支點。 . 。 、邊梁、橫隔板等組成， V形折板是有邊梁折板的一種常見形式。 折板可分為有邊梁和無邊梁兩種； 無邊梁折板由若干等厚度的平板和橫隔板組成， V 形折板是無邊梁折板的一種常見形式。 有邊梁折板由板、邊梁、橫隔板等組成，一般為現(xiàn)澆。 ，錯誤的是：（ abc ） 、邊梁和橫隔三部分組成，折板結(jié)構(gòu)在縱向可以是單波的或是多波的，在橫向可以是單跨的、多跨連續(xù)的，或懸挑的。 ，折板結(jié)構(gòu)和筒殼 沒有本質(zhì)上的區(qū)別，折板結(jié)構(gòu)具有筒殼結(jié)構(gòu)受力性能好的優(yōu)點。 ，折板結(jié)構(gòu)可分為長折板和短折板兩類，當(dāng) L1/L2≥ 2 時，稱為長折板；當(dāng) L1/L2≤ 1時，稱為短折板。 ，可視為連續(xù)板的各支點。 ？（ abcde ） 述正確的是：（ bd ） ，是格構(gòu)化的殼體。 ，可看作曲面狀的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。 。 。 網(wǎng)殼 是一種與平板網(wǎng)架類似的空間桿系結(jié)構(gòu)，系以桿件為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律組成網(wǎng)格，按殼體結(jié)構(gòu)布置的空間構(gòu)架，它兼具桿系和殼體的性質(zhì)。其傳力特點主要是通過殼內(nèi)兩個方向的拉力、壓力或剪力逐 點傳力。此結(jié)構(gòu)是一種國內(nèi)外頗受關(guān)注、有廣闊發(fā)展前景的空間結(jié)構(gòu)。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)又包括單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、板錐網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、肋環(huán)型索承網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、單層叉筒網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)等。 ，在桿系結(jié)構(gòu)中，梁主要受（ ac ）作用。 薄壁空間結(jié)構(gòu) 桿系結(jié)構(gòu) 中 ,梁主要受 彎矩和剪力的作用 五 .任選題（從下列三題中任選兩題 ,多作不計分 ,每題 分，共計 25分） 1. 請列舉出 5種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的主要形式名稱，并請按照內(nèi)、外 結(jié)構(gòu)形式分類畫出其相應(yīng)結(jié)構(gòu)簡圖。 例：內(nèi)部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層 單向梁式 （請結(jié)合結(jié)構(gòu)簡圖說明，本題不做圖不計分） 2. 空間結(jié)構(gòu)不是按某個平面內(nèi)的受力狀況或力學(xué)分析來設(shè)計的 ,這類結(jié)構(gòu)都具有同時按三度空間方向傳遞荷載的力學(xué)特點 .但由于具體的結(jié)構(gòu)形式不同 ,因而在其力學(xué)原理上仍具有各自的特殊性 .請結(jié)合工程實例，任意選擇并詳細(xì)闡述下列一種結(jié)構(gòu)形式的基本組成、受力特點以及在工程中的具體運用。（字?jǐn)?shù)不超過 500 字，可以簡圖說明） 空間大跨度結(jié)構(gòu)系統(tǒng) (任選一種加以闡述 ) 1) 折板結(jié)構(gòu) 2) 薄殼結(jié)構(gòu) 3) 網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 4) 懸索結(jié)構(gòu) 5) 膜結(jié)構(gòu) 此 類題目屬于開放性論述題目 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是由多根桿件按照某種有規(guī)律的幾何圖形通過節(jié)點連接起來的空間結(jié)構(gòu)。 通?？煞郑? 雙層 (多層 )平板網(wǎng)格結(jié)構(gòu) (網(wǎng)架結(jié)構(gòu)或網(wǎng)架 )； 單層（雙層）的曲面網(wǎng)格結(jié)構(gòu) (網(wǎng)殼 )； 具體應(yīng)用 由多根 桿件 按照一定的 網(wǎng)格 形式通過節(jié)點連結(jié)而成的空間結(jié)構(gòu)。具有空間受力、重量輕、剛度大、抗震 性能好等優(yōu)點；可用作體育館、 影劇院、展覽廳、候車廳、體育場 看臺雨篷、飛機庫、雙向大柱距車間等建筑的屋蓋。 3.