同济大学设计院笔试题

同济院2010笔试题

1、在抗震设防区高层建筑结构应把握哪些结构设计概念？

高层建筑结构应注重概念设计，重视结构的选型和平面、立面布置的规则性，加强构造措施，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。在抗震设计时，应保证结构的整体抗震性能，使整体结构具有必要的承载力、刚度和延性。

2、抗震设计理论和方法的发展经历哪些阶段，并简单阐述各阶段的基本方法？

a）建筑抗震静力理论阶段。

静力理论是指估计地震作用时，不考虑地震和结构的动力特性和结构的动力性质（变形和阻尼），，假定结构为刚性，地震水平作用于结构或构件的质量中心处，其大小

相当于结构的重量乘以一个比例常数。

b）反应谱理论阶段。

反应谱是指将地震作用在单质点体系上，求得位移、速度或加速度等响应的最大值

与单质点体系自振周期间的关系。

c）动力理论阶段

动力法把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震

设计工作。

d）基于性态的抗震设计理论阶段

确定设防水准，划分结构的性态水平，选择合适的性态目标，确定抗震设计的性态

准则，研究抗震性态的分析方法，研究基于性态的抗震设计方法，制定基于性态的

抗震设计规范。它们构成了基于性态的抗震设计理论的基本框架。

3、简述液化地基处理的基本对策？

处于饱和状态的砂土或粉土，在重复或突变荷载作用下，孔隙水压力上升，土粒间有效应力降低，在土中排水条件不畅的情况下，可能使土粒处于悬浮状态，这时土体的抗剪强度丧失，这现象称为砂土的液化。其液化的内在条件为：①土粒无粘性或低粘性，且结构松散；②土处于饱和状态；③土中排水条件差，超孔隙水压力不易消散。

可液化地基的处理，其出发点是改变它的内在条件，增加土体密实度和改善排水条件。常用的方法有以下几种：

⑴强夯法：根据不同的土质条件和夯击能，可处理4~10m深度范围，处理的宽度

范围应大于建筑物基础的范围，每边超出基础外缘宽度宜为基底下设计处理深

度的1/2~2/3，且不宜小于3m；

⑵桩基或深基础：采用桩基础时，桩端伸入液化浓度以下稳定土层中的长度，应

按计算确定，且对碎石土、砾、粗、中砂、坚硬粘性土和密实粉土不应少于0.5m，

对其它非岩石土不宜少于1.5m；

⑶加密法：包括振冲法、砂石桩法等，应处理至液化深度下界，采用振冲法和砂

石桩法加固后，桩间土的标贯击数应大于液化判别标贯临界击数；处理的宽度

范围应大于建筑物基础的范围，每边超出基础外缘扩大宽度不应小于可液化土

层厚度的1/2且不小于基础宽度的1/5，砂石桩法还不应小于5m；

⑷换填法：用非液化土替换全部液化土层。液化地基土的处理范围，在基础外缘

以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的1/5.

4、分析钢筋混凝土短柱、长柱、细长柱的受力破坏过程？

a）短柱：配有纵筋和箍筋的短柱，在轴心荷载作用下，整个截面的应变基本是均匀分布的。当荷载较小时，混凝土和钢筋都处于弹性阶段，柱子压缩变形的增加与荷载

的增加成正比，纵筋与混凝土压应力的增加也与荷载的增加成正比。当荷载较大时，

由于混凝土塑性变形的发展，压缩变形增加的速度快于荷载的增加速度；同时，在相同荷载增量下，钢筋的压应力比混凝土的压应力增加得快。随着荷载的继续增加，柱中开始出现细微裂缝，在临近破坏荷载时，柱四周出现明显的纵向裂缝，箍筋间的纵筋发生屈服，向外凸出，混凝土被压碎，柱子即告破坏。

b）长柱：由于各种偶然因素造成的初始偏心距的影响是不可忽视的。加载后，初始偏心距导致产生附加弯矩和相应的侧向挠度，而侧向挠度又增加了荷载的偏心距；随着荷载的增加，附加弯矩和侧向挠度将不断增大。这样相互影响的结果，使长柱在轴力和弯矩的共同作用下发生破坏。破坏时，首先在凹侧出现纵向裂缝，随后混凝土被压碎，纵筋被压屈向外凸出；凸侧混凝土出现垂直于纵轴方向的横向裂缝，侧向挠度急剧增大，柱子破坏。

c）细长柱：失稳破坏

5、试画结构的内力图形状（M、N、Q），并根据构件受力的状况需进行哪些强度验算。

6、试画结构布置，并简单说明各构件的作用。

（1）钢结构屋盖，直径80m。

（2）某展览中心钢结构屋面。

7、结构分析计算时采用的分析计算软件一般应遵循哪些基本原则。你所熟悉的用于结构设

计的软件哪些？

1)选用合理的计算程序，即对软件的功能有切实的了解，计算模型的选取必须符合结构的实际工作情况。

2)计算软件的技术条件应符合国家规范的要求，即应选取合法有效的结构计算软件。

3)对所采用的计算结果应先判别，并在确认合理有效后方可在设计中采用。

4)对复杂结构应采用多模型分析，避免单一计算模型带来的模型化差错。

PKPM、盈建科

8、某挡土墙的墙壁光滑（δ=0），墙高7.0m，墙厚两层填土，试求作用在上的总主动土压

力E a、水压力E w，及其作用点。

解：1）将均布荷载等效成虚构的填土高度为h=q

γ1=100

16.5

=6.06m

第一层：

Ka1=tan⁡(45°−32°/2)2=0.307

A点主动土压力为Pa1=γ1∗h∗Ka1=16.5∗6.06∗0.307=30.7

B点主动土压力为Pa2=γ1∗(h+h1)∗Ka1=16.5∗(6.06+3.5)∗0.307=48.4第二层：

Ka2=tan⁡(45°−30°/2)2=0.333

γ2=γ,=γ−γw=19.25−10=9.25

B点主动土压力为Pa3=γ1∗(h+h1)∗Ka2=16.5∗9.56∗0.333=52.6

C点主动土压力为:

Pa4=[γ1∗(h+h1)+γ2∗ℎ2]∗Ka2=[16.5∗9.56+9.25∗3.5]∗0.333=63.4

E a=1

2

∗(30.7+48.4)∗3.5+

1

2

∗(52.6+63.4)∗3.5=341.4

作用点离A点距离为

[30.7∗3.5∗3.5

2+

1

2∗17.7∗3.5∗3.5∗

2

3+52.6∗3.5∗(3.5+

3.5

2)+

1

2∗10.8∗3.5∗(3.5+2∗

3.5

3)]

30.7∗3.5+

1

2∗17.7∗3.5+52.6∗3.5+

1

2∗10.8∗3.5

=3.916m

2)水压力

第二层：

B点位0

C点为P w=γw∗h2=10∗3.5=35

E w=1

2

∗γw∗h2∗h2=0.5∗10∗3.5∗3.5=61.25

作用点离C点的距离为3.5/3=1.17m