混凝土结构设计自考历年简答

全国2010年10月10.简要说明剪力墙结构中系数α的物理意义，并判断α<10时剪力墙的类型。

答：①α为剪力墙整体性系数，反映了连梁总转角刚度与墙肢总线刚度两者的相对比值，是一个无量纲系数。

②α<10时，为联肢剪力墙。

10.牛腿设计的主要内容是什么?答：①确定牛腿的截面尺寸②承载力计算③配筋构造。

11.简述梁柱节点在地震作用下破坏的主要原因。

答：①节点的受剪承载力不足②箍筋稀少③梁筋锚固长度不足。

12.在框架—剪力墙的计算中，为何有时要对综合框架总剪力V f进行修正?当V f<0.2V o时，如何修正?答：①在工程设计中，为防止由于某些原因引起剪力墙刚度的突然降低而导致整个结构承载能力下降过多，在框架内力计算时，V f不得太小。

②若V f<0.2V o时，则V f应取下列二者的较小值：1.5V f,max，0.2V。

13.简述用D值法确定框架柱反弯点位置的主要步骤。

答：①根据框架总层数、楼层所在位置及梁柱的线刚度比，求标准反弯点高度比y0。

②求上、下层横梁线刚度比对y0的修正值y1。

③求上、下层层高变化对y0的修正值y2、y3。

④求框架柱的反弯点高度y h：y h=（y0+y1+y2+y3)h0。

全国2010年1月14.对单层厂房柱牛腿进行承载力计算时，可取什么样的计算简图?并画出示意图。

并写出正截面承载力计算公式。

答：①根据牛腿的受力特点，计算时可将牛腿简化为一个以顶端纵向钢筋为水平拉杆，以混凝土斜向压力带为压杆的三角形桁架。

②A s=F v a/0.85f y h0+1.2F k/f y。

15.简述框架柱的抗震设计原则。

答：①强柱弱梁。

②在弯曲破坏之前不发生剪切破坏，使柱有足够的抗剪能力。

③控制柱的轴压比不要太大。

④加强约束，配置必要的约束箍筋。

16.用分层法计算竖向荷载作用下框架弯矩的主要计算步骤是什么?答：①画出分层框架的计算简图。

②计算框架梁、柱的线刚度，注意除底层以外的各柱线刚度应乘以折减系数0.9。

③用弯矩分配法计算各分层框架的梁柱端弯矩，除底层柱外，柱的弯矩传递系数为1/3。

④经过叠加，确定框架梁、柱端最终弯矩。

对于不平衡弯矩较大的节点，可以将不平衡弯矩再分配一次，但不传递。

17.简述各类剪力墙的判别条件。

答：①整截面剪力墙：洞口面积小于整个墙面立面面积的15%；洞口之间的距离及洞口至墙边的距离均大于洞口的长边尺寸。

②整体小开口剪力墙：ζ≤[ζ],且α≥10。

③联肢剪力墙：ζ≤[ζ],且α＜10。

④壁式框架：ζ＞[ζ],但α＜10。

其中ζ为肢强系数，[ζ]为肢强系数的限值，与荷载形式、整体性系数、层数等因素有关。

18.简述在确定框架—剪力墙结构计算简图时所采用的假定。

答：①楼盖结构在其自身平面内的刚度为无穷大，平面外的刚度可忽略不计。

②水平荷载的合力通过结构的抗侧刚度中心，即不考虑扭转的影响。

③框架与剪力墙的刚度特征值沿结构高度方向均为常量。

全国2009年10月19.求解双肢墙的变形协调条件是什么?其中，δ(x)由哪三部分组成?答：双肢墙关于未知竖向剪力q（x)的微分方程是根据连梁跨度中点切口处竖向相对位移δ（x)=0的变形协调条件建立的。

δ(x)由三部分组成：①由连梁的弯曲变形和剪切变形产生的竖向相对位移。

②由墙肢的轴向变形产生的竖向相对位移。

③由墙肢弯曲变形产生的竖向相对位移。

20.简述在水平荷载作用下，四类剪力墙反弯点分布的一般规律。

答：①整截面剪力墙和整体小开口剪力墙的受力性能与悬壁柱相似，没有反弯点，其水平位移曲线为弯曲型，它们的侧向刚度很大，但延性差些。

②联肢剪力墙的墙肢在大多数楼层中是没有反弯点的，其水平位移曲线也是弯曲型的，抗侧力能力比框架大，延性还可以，但比框架的延性差。

③壁式框架属于框架范畴，其框架柱在大多数楼层中是有反弯点的，水平位移曲线为剪切型，抗侧力能力不大，延性较好。

21.框架柱的震害主要表现在哪几个方面？答：①柱上、下端弯剪破坏②柱身剪切破坏③角柱破坏④短柱破坏。

22.产生单层厂房整体空间作用的条件有哪两个？答：①各横向排架之间必须有纵向构件将它们联系起来。

②各横向排架彼此的情况不同，或结构不同或承受的荷载不同。

全国2009年1月31．抗震设计的框架柱，其尺寸应满足哪些要求?答：①柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm；圆柱的截面直径不宜小于350mm。

②柱的剪跨比不宜大于2。

③柱截面高度与宽度的比值不宜大于3。

32．小开口墙的墙肢弯矩有什么特点?它的顶点位移如何计算?答：①小开口墙的墙肢弯矩有整体弯矩和局部弯矩，其中局部弯矩不在墙肢中产生轴力；各墙肢在整体弯矩作用下，剪力墙按组合截面弯曲，正应力在整个截面高度上均匀分布；在局部弯矩作用下，剪力墙按各个单独的墙肢截面弯曲，正应力仅在各个墙肢截面高度上按直线分布。

②它的顶点位移包括弯曲变形和剪切变形产生的顶点位移，首先按统一用弯曲变形表示的公式U=V0H3/E c I eq进行计算，然后按计算结果放大20%。

34.单层工业厂房支撑通常包括哪些部分？其作用是什么？答：支撑分为屋盖支撑和柱间支撑两类，屋盖支撑包括上、下弦水平支撑、垂直支撑和纵向水平支撑；柱间支撑包括上部柱间支撑、中部柱间支撑和下部柱间支撑。

支撑的主要作用是：①保证结构构件的稳定与正常工作。

②增强厂房的整体稳定性和空间刚度。

③把纵向风荷载、吊车纵向水平荷载及水平地震作用等传递到主要承重构件。

此外，在施工安装阶段，应根据具体情况设置某些临时支撑，以保证结构构件的稳定。

33．简述“D值法”中计算D值的主要步骤。

答：①框架梁柱的截面尺寸、惯性矩和线刚度的计算；②计算框架结构梁柱平均线刚度比K；③确定框架结构柱的侧向刚度修正系数；④计算修正后的框架侧向刚度D。

34．简要说明在框架-剪力墙结构中限制剪力墙最大间距的理由。

答：通过限制剪力墙的最大间距，来限制楼、屋盖在水平荷载作用下的变形，来满足楼、屋盖在水平面内具有无限刚度的假定。

剪力墙的最大间距，可根据水平荷载下楼、屋盖在水平方向上的最大挠度不大于允许变形值的条件来确定，即f≤[f]=l/(1.2×104）。

全国2008年10月32．简要说明剪力墙中的水平分布钢筋和竖向分布钢筋的主要受力作用。

答：为了防止剪力墙发生斜拉型剪切破坏；在墙肢中应当配置一定数量的水平向和竖向的分布钢筋，以限制斜裂缝；同时也可以减小温度收缩等不利因素的影响。

33．抗震设计的框架梁，其截面尺寸应满足哪些要求?答：①截面宽度不宜小于200mm。

②截面高度与宽度的比值不宜大于4。

③净跨与截面高度的比值不宜小于4。

34．简述在联肢墙结构计算时所采用的基本假定。

答：除假定楼、屋盖在自身平面内为不变形的刚性盘外，还有以下四个基本假定：①连梁的连续化假定。

为了建立微分方程，就必须把连梁的内力和变形化成沿墙高的连续函数，为此把各层连梁都简化为沿墙高连续分布的等厚度的弹性薄片。

②墙肢变形假定。

假定两个墙肢的变形曲线相似，即墙肢在同一水平处的水平位移和转角都是相等的。

③连梁变形假定。

假定连梁的反弯点在跨度中央。

④常参数假定。

层高h、墙肢截面面积A1、A2,惯性矩I1、I2以及连梁的截面面积和惯性矩等参数沿墙高都是不变的层数。

全国2008年1月31．在水平荷载作用下，影响框架柱反弯点位置的主要因素有哪些？答：①梁柱的线刚度比及楼层位置的影响—标准反弯点。

②上、下横梁线刚度比的影响。

③层高变化的影响。

32．单层厂房柱采用对称配筋时，通常应考虑哪几种内力组合？答：①+M max及相应的N、V。

②-M max及相应的N、V。

③+N max及相应的N、V。

④-N max及相应的N、V。

33．简述框架梁的抗震设计原则。

答：①符合“强剪弱弯”的原则，由于受剪破坏是属于脆性破坏类型的，而适筋梁的受弯破坏则属于延性破坏类型，因此框架梁的抗震设计应提高其受剪承载力，以避免框架梁发生脆性的受剪破坏。

②使梁端塑性铰有足够的转动能力。

③纵向钢筋有可靠的锚固。

34．高层建筑结构风荷载标准值的计算要计入哪些参数？答：高层建筑结构风荷载标准值按下式计算：ωk=βzμzμsω0。

即应计入的参数有：z高度处的风振系数βz；风荷载体型系数μs；为风压高度变化系数μz；基本风压ω0。

35．壁式框架和一般框架在计算D值时的不同点有哪些？答:壁式框架的受力特点基本上与一般框架相似，在水平力作用下，变形曲线是弯切形的，因此也可用D值法进行近似计算。

但有两点不同：①要考虑梁柱节点处刚域的影响。

②要考虑剪切变形的影响。

所以壁式框架采用D 值法计算时，必须做一些修正。

全国2007年10月31．简述框架节点的抗震设计原则。

答：①节点的承载力不应低于其连接件（梁、柱）的承载力即“强柱弱，更强节点”。

②多遇地震时，节点应在弹性范围内的工作。

③罕遇地震是，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递。

④梁、柱纵向钢筋可靠地锚固在节点内。

⑤节点配筋不应使施工过分困难。

32．框架设计中如何通过调整梁的截面惯性矩来体现楼板对梁抗弯刚度的影响？答：假定梁截面惯性矩I沿轴线不变，适当调整梁截面惯性矩。

现浇式：中框架I=2.0I0，边框架I=1.5I0；装配整体式：中框架I=1.5I0，边框架I=1.2I0；装配式：I=I0；考虑楼板的加强作用，I0为矩形截面的截面惯性矩。

33．简述单层厂房中无檩屋盖体系屋面荷载的传递路径。

答：屋面荷载—屋面板—屋架或屋面梁—排架柱—基础—地基。

34．有抗震设防要求的高层建筑，其平面布置应考虑哪些要求？答：①平面宜简单、规则、对称，尽量减小偏心。

②平面长度不宜过长，突出部分长度l不宜过大。

③不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。

35．对于小偏心受压的剪力墙墙肢，如何进行平面外承载力验算？答：如墙肢为小偏心受压时，需按轴心受压构件验算其平面外的承载力，这时不考虑竖向分布钢筋的作用，而仅考虑端部钢筋A′s，其计算公式为：N u=0.9φ（f c b w h w+f′y A′s）。

全国2007年1月31．非抗震设计时，单层厂房排架分析应考虑哪些活荷载的作用?答：活荷载即可变荷载，一般包括屋面活荷载F6，吊车荷载T max、D max、D min；均布风荷载q1、q2以及作用在屋盖支承处的集中风荷载W。

32.简要说明框架-剪力墙结构刚度特征值λ的物理意义。

答：λ是反映综合框架和综合剪力墙之间刚度比值的一个参数，是一个无量纲的量。

相对于综合剪力墙等效刚度而言，综合框架的剪切刚度较大：反之，则较小。

34.结合框筒结构的受力特点，说明角柱面积一般大于中柱面积的原因。

答：剪切滞后是框筒结构的主要受力受力特点，它使柱的轴向力愈接近筒角愈大。

35．框架柱的主要抗震构造措施有哪些？答：①框架柱的截面尺寸应符合要求；②框架柱的轴压比限值应符合要求；③框架柱的抗震配筋构造应符合要求。