大跨空间结构 2014期末考试 模拟2 哈工大

模拟试题三

一、填空题

1. 应用也最广。正确答案：三向

2. 空间结构节点连接中，与焊接节点相比，采用铸钢节点可以消除或减弱节点

正确答案：焊接残余应力

3. 双层网架结构应当采用正确答案：空间桁架位移法/空间桁架有限元法

4. 网架结构作屋盖时，设计中为保证屋面刚度满足要求，正常使用极限状态下

正确答案：1/250

5. 温度场变化范围是指

温之差。正确答案：施工完毕（支座固定）

6. 为使其能够有效抵抗机构性位

移，必须采取不同的构造措施，由此形成了各种不同的悬索体系。正确答案：形状稳定性

正确答案：

垂跨比

8. 正确答案：交互捻

9. 正确答案：基材

10.1992年美国亚特兰大奥运会的主场馆佐治亚穹顶，采用了

是从Geiger体系改进而成的。正确答案：Levy 二、简答：

网架结构的优点？（8分）

正确答案：（1）空间受力作用，所有杆件均参加工作，具有良好受力性能；（2）刚度和整体性优于一般平面结构；（3）良好的抗震性能；（4）制作安装方便、工厂化预制，减少现场施工量。（每点2分）

三、简答：

试简述网架结构和网壳结构的受力特点异同。（8分）

正确答案：（1）均为空间结构，结构空间受力作用。（2）网架整体受力以受弯为主，网壳结构则是主要承受膜内力的壳体。（3）同等跨度，网壳结构可比网架结构节省用钢量约20%。

四、简答：

空间网格结构为什么需进行多次迭代求解才能确定截面尺寸？（8分）

正确答案：（1）空间网格结构为多次超静定结构，因此在计算分析并选择合适的截面后，内力会重分布，可能造成一些杆件的内力增大，必须再次进行计算分析选择截面，反复多次，才能得到满足设计要求的杆件截面。（2）一般来说，选择循环n次后，如果两次截面改变数量相差不超过杆件总数的5%即可认为此时的截面满足要求。

五、简答：

张弦结构和索拱体系的区别？（8分）

正确答案：索拱体系：1）两端一般为固定铰支座；2）索和拱可分别支承在不同结构上；3）体系自身通常不构成封闭力系。张弦结构：1）一端为滑动铰支座，刚性构件的水平推力通过支座滑动与索拉力平衡；2）为自平衡体系，简化了施工。

六、论述：

预应力双索体系中稳定索的作用。（8分）

正确答案：1）可以抵抗风吸力的作用；2）可以通过张拉稳定索对体系施加预张力；3）稳定索与承重索一起抵抗竖向荷载作用，从而使体系的刚度得到提高。4）可以采用轻屋面，因而具有较好的抗震性能。

七、论述：

薄膜结构裁剪分析的具体内容。（8分）

正确答案：1）确定裁剪线分布；2）将空间膜片进行平面展开；3）膜内预拉力的释放；4）膜材徐变影响的消除。

八、论述：

什么是网壳结构的装配应力？如何计算此装配应力。（16分）

正确答案：（1）装配应力往往是在安装过程中由于制作和安装等原因，使节点不能达到设计坐标位置，造成部分节点间的距离大于或小于杆件的长度。在采用强迫就位使秆件与节点连接的过程中就产生了装配应力。（2）当需要计算装配应力时，也应采用空间杆系/梁系有限单元法，采用的基本原理与计算温度应力时相仿，即把杆件长度的误差比拟为由温度伸长或缩短即可。具体步骤为：（1）首先将网架各节点加以约束，求出因杆件长度变化而引起的杆件固端内力和各节点的节点不平衡力；（2）而后取消约束，将节点不平衡力反向作用在节点上，用空间桁架位移法求由节点不平衡力引起的杆件内力；（3）最后，将杆件固端内力与由节点不平衡力引起的杆件内力叠加，即求得网架的杆件装配应力。