第 3 次作业一、填空题（本大题共 30 分，共 10 小题，每小题 3 分）1. 我国高层建筑定义的两个指标是: ______ 、 ______ 。2. 由于多台吊车“同时达到额定起重量、各台吊车的小车均开到其大车的同一侧的极限位置、且这些吊车紧挨着开行至产生最大排架柱支反力位置处” 这一概率很小，所以多台吊车的竖向荷载标准值应乘以 β，即 ______ ______ 。3. 框架结构近似计算方法中，竖向荷载作用下常采用 ______ ，水平荷载作用下常采用 ______ 和 ______ 。4. 按实用方法计算多跨连续双向板的内力，求跨中最大正弯矩时须考虑活荷载的最不利布置，按 ______ 布置活荷载，求支座最大负弯矩时则近似按 ______ 考虑5. 厂房整体空间作用分配系数 m 越小，表明单个荷载作用下的厂房整体空间作用越 ______ 。6. 单榀剪力墙上常设有洞口，将剪力墙分为墙肢和连梁。根据剪力墙的整体性系数和开洞的大小常将剪力墙分为四类： ______ 、 ______ 、 ______ 、 ______ 7. 为保证确保其稳定性，砌体结构中的墙体应进行 ______ 验算8. 在分层法计算中，假定上下柱的远端为固端，而实际上是弹性嵌固定。为减小计算误差，常作如下修正：除底层柱外，其他各层柱线刚度均乘以 ______ 的折减系数；除底层柱外，其他各层柱弯矩传递系数取为 ______ 。9. 按竖向荷载传递方式的不同，砌体结构房屋可采用： ______ 、 ______ 、 ______ 、底层框架承重、内框架承重等不同的结构体系。10. 连续单向板内的构造钢筋共有 ______ ______ ______ 和 ______ 二、简答题（本大题共 25 分，共 5 小题，每小题 5 分）1. 在框架结构抗震设计中，为什么提出“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的设计原则。2. 连续梁活荷载最不利布置的规律是什么？3. 请图示框架中间层端节点梁纵筋的锚固作法。4. 影响砌体抗压强度的主要因素有哪些？5. 筒体结构在侧向力作用下的受力特点是什么？三、问答题（本大题共 15 分，共 3 小题，每小题 5 分）1. 何为“塑性铰”？与一般“理想铰”相比，塑性铰有何特点？2. 在单向板肋梁楼盖中， 为何要引入折算荷载？板、次梁、主梁的折算荷载应如何取值？3. 挑梁可能发生哪些类型的破坏四、计算题（本大题共 30 分，共 2 小题，每小题 15 分）1. 试采用反弯点法计算图示框架结构的内力（弯矩、剪力、轴力）和水平位移。 解题方案：根据反弯点法计算步骤进行计算评分标准：2. 参考答案：跨中最大正弯矩设计值1）由于恒荷在连续梁的两跨均有作用，故仅恒荷载作用时的梁跨中正弯矩为：0.203pl+12（−0.094pl）=0.156pl=0.156×20×4=12.48（KN⋅m）2）按活荷载最不利布置的原则，对跨中最大正弯矩而言，本连续梁应仅计算跨布置活荷载，对应的跨中炬为：0.203ql=0.203×20×4=16.24(KN⋅m)故在恒荷载，活荷载共同作用下，本两跨连续梁的跨中最大正弯矩设计值为：12.48+16.24=28.72（KN⋅m） 2.支座最大负弯矩设计值1）仅恒荷载作用时的支座负弯矩为：2（−0.094pl）=−0.188×20×4=−15.04(KN⋅m)2)按活荷载最不利布置的原则，对跨中最大正弯矩而言，本连续梁应仅在两跨均布置活荷载，对应的支座负弯矩为：−0.188ql=−0.188×20×4=−15.04(KN⋅m)故在恒荷载，活荷载共同作用下，本两跨连续梁的支座最大负弯矩设计值为：（−15.04）+（−15.04）=−30.08(KN⋅m)解题方案：评分标准： 图中在各杆件旁标出了线刚度，其中 i=2600KNm 。 2. 如下图所示的某两跨连续梁，两跨跨度均为 l ＝ 4 m ，各跨跨中恒荷载设计值 P ＝20 kN · m ，活荷载设计值 Q ＝20 kN · m ，试根据图中所给的单跨荷载作用下的弯矩图形及活荷载最不利布置原则，计算该连续梁的跨中最大正弯矩设计值、支座最大负弯矩设计值。 答案：一、填空题（30 分，共 10 题，每小题 3 分）1. 参考答案：层数 房屋高度解题方案：考查高层建筑结构概述评分标准：填对得分2. 参考答案：多台吊车的荷载折减系数解题方案：评分标准：3. 参考答案：分层法 反弯点法 D 值法解题方案：考查框架结构内力与侧移计算的近似计算方法评分标准：填对得分4. 参考答案：棋盘式 满布活荷载解题方案：评分标准：5. 参考答案：大解题方案：评分标准：6. 参考答案： 整截面剪力墙 整体小开口剪力墙 联肢剪力墙 壁式框架。解题方案：评分标准：填对得分7. 参考答案：高厚比解题方案：评分标准：填对得分8. 参考答案：0.9、1/3解题方案：评分标准：填对得分9. 参考答案：横墙承重、纵墙承重、纵横墙承重解题方案：评分标准：填对得分10. 参考答案：分布钢筋 温度收缩钢筋 、 与主梁垂 直的附加负筋 、 板边附加负筋 板角附加短钢筋 。解题方案：评分标准：填对一题得一分二、简答题（25 分，共 5 题，每小题 5 分）1. 参考答案：这是为满足结构延性的要求。采用“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的设计原则使整个框架成为一个延性结构。 框架结构中，塑性铰的位置不同或出现的顺序不同，可能有不同的破坏形式。当某层柱的上下端均出现塑性铰时， 该层即成为几何可变体而引起上部结构的倒塌。当塑性铰首先出现在梁中时，部分以到全部梁端均出现塑性铰时，结构仍能继续承受外载，只有当全部梁端及柱子底均出现塑性铰时，结构才会破坏。因此在地震作用下应保证不会发生柱子先于梁破坏，提出了强柱弱梁的设计原则。 钢筋混凝土构件受力性能不同，其破坏形态也不同。当受弯或大偏心受压时，截面破坏可达到较大的延性，而受较大剪力时，其破坏常呈脆性。因此框架结构设计中采用强剪弱弯的原则，避免发生延性较差的破坏。 结构分析中常假定梁柱节点为理想刚性节点，实际上梁柱节点区受力复杂，在计算中为确保节点的承载力，提出强节点弱构件的设计原则解题方案：评分标准：2. 参考答案：连续梁活荷载最不利布置的规律是：1)、求某跨跨内最大正弯矩时，应在本跨布置活荷载，然后隔跨布置；2)、求某跨跨内最大负弯矩时，本跨不布置活荷载，而在其左、右邻跨布置，然后隔跨布置；3)、求某支座最大负弯矩，或支座左、右截面最大剪力时，在该支座左、右两跨布置，然后隔跨布置。解题方案：考查现浇单向板肋梁楼盖评分标准：能答到重点得分3. 参考答案：框 架中间层端节点梁纵筋的锚固作法如图所示。解题方案：有根据柱截面尺寸是否满足梁纵筋锚固长度，有两种做法。评分标准：4. 参考答案：影响砌体抗压强度的主要因素有： 1)、块体的物理力学性能 提高块体的抗压强度是提高砌体抗压强度的有效途径。 砌体强度随着块体厚度的增加而增加。 此 外，块体的形状越规则、表面越平整，灰缝的厚薄将越均匀，就越有利于砌体抗压强度的提高。 2)、砂浆的物理力学性能 采用强度等级较高的砂浆能使砌体的抗压强度有所提高。 砌体内如采用和易性好的砂浆，可改善块体内的应力状态，使砌体强度提高。 砂浆的流动性不能太大。 3)、砌筑质量 当水平灰缝的砂浆饱满度为 73％时，砌体强度即可达到规定的强度指标。 水平灰缝的厚度对砌体的强度也有一定的影响。 在砌筑过程中，砖应提前浇水湿润，一般应控制砖的含水率为 10％～15％。 4)、其他因素 试件的尺寸和形状、试件的龄期、加载方法。 此外，砌体抗压强度还受其他解题方案：考查无筋砌体受压构件的承载力和构造评分标准：能答到重点得分5. 参考答案：在侧向力作用下，框筒结构的受力既相似于薄壁箱形结构，又有其自身特点。框筒底部翼缘和腹板的柱内正应力沿框筒水平截面的分布不是呈线性关系，而是呈曲线分布，出现了剪力滞后效应，即正应力在角柱较大，在中部逐渐减小。这是由于翼缘框架中柱的剪切变形和梁、柱的弯曲变形所造成的。同时在框筒结构顶部，角柱内的正应力反而小于翼缘框架中柱内的正应力，即出现负剪力滞后效应。对于实腹的箱形截面，当考虑墙内纵向剪切变形影响后，其横截面内的正应力分布也有剪力滞后或负滞后现象。解题方案：考查筒体结构侧向力作用下的受力特点与筒体结构的计算方法评分标准：能答到重点得分三、问答题（15 分，共 3 题，每小题 5 分）1. 参考答案：钢筋混凝土结构中，当某一截面的纵筋受拉屈服后，其附近形成了一个弯矩基本维持不变、曲率激增的集中的转动区域，这一类似于“铰”的区域称为“塑性铰”。 与一般“理想铰”不同，塑性铰具有以下特点： 具有一定的长度。理想铰集中于一点，塑性铰则实际是一个塑性变形集中产生的区域，具有一定的长度 lp。 能承受一定的弯矩。理想铰不能承受任何弯矩，塑性铰则能承受基本不变的弯矩 My～Mu，并且仅在弯矩达到 My 后才出现。 可沿弯矩作用方向作单向的有限转动。理想铰在两个方向都可产生无限的转动，而塑性铰则是有限转动的单向铰，只能在弯矩作用方向作有限转动，至某一截面达到 Mu 则发生破坏；在卸荷时，塑性铰的转动变形与荷载成比例，表现出弹性性质，这也不同于理想铰。 解题方案：评分标准：2. 参考答案：按弹性理论确定单向板、次梁的计算简图时，将次梁视为板的不动铰支座、主梁视为次梁的不动铰支座，这样的假设 忽略了次梁对板的转动约束、主梁对次梁的转动约束，假定支座可自由转动，将使按照计算简图所得的板支座负弯矩值偏小，跨中正弯矩值偏大，这一误差需通过折算荷载的方式来弥补。为了使计算结果比较符合实际情况，在计算中采用折算荷载代替实际荷载，即采取增大恒荷载、减小活荷载、使总荷载不变的方法来计算内力，以弥补上述假定的误差。 折算荷载的取值如下：其中：g、q——单位长度上恒荷载、活荷载设计值；g'、q'——单位长度上折算恒荷载、折算活荷载设计值。对于主梁，荷载不折减。解题方案：评分标准：3. 参考答案：挑梁可能发生三种类型的破坏： 挑梁围绕倾覆点 O 发生倾覆破坏； 挑梁下砌体局部受压破坏； 混凝土挑梁在倾覆点附近发生正截面受弯破坏或斜截面受剪破坏解题方案：评分标准：四、计算题（30 分，共 2 题，每小题 15 分）1. 参考答案：⑴、确定反弯点位置：底层柱反弯点近似为距柱下端 2/3 底层层高处，即 2/3*3.6=2.4m.二层柱反弯点位于层高的中点：1/2*3.3=1.65m