福建开放大学建筑结构#期末考试试卷与参考答案

福建开放大学《建筑结构》期末考试复习笔记

课程概述

《建筑结构》是福建开放大学土木工程专业的核心课程，主要围绕建筑结构的基本原理、设计方法及实际应用展开。课程内容涵盖结构类型、材料特性、荷载计算、内力分析、构造措施及抗震设计等模块，旨在培养学生对建筑结构体系的理解和工程实践能力。期末考试通常以理论知识与案例分析结合的形式考察学生对课程内容的掌握程度。

重点知识点总结

1. 建筑结构分类与选型

- 结构类型：

- 砌体结构：适用于低层建筑，材料为砖、石或砌块，需注意墙体的高厚比和局部抗压强度。

- 混凝土结构：包括素混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土结构，重点掌握受弯构件（梁、板）的正截面和斜截面承载力计算。

- 钢结构：以钢材为主要材料，具有轻质高强、施工速度快的特点，需熟悉节点连接与稳定性分析。

- 木结构：传统民居常用，需了解其防火、防腐及节点构造要求。

- 组合结构：结合不同材料优势，如钢-混凝土组合梁，需掌握协同工作原理。

- 结构选型原则：

- 根据建筑功能、荷载、场地条件及经济性选择合理结构体系。

- 福建地区多台风、地震，需优先考虑抗震和抗风性能（如框架结构、剪力墙结构）。

2. 结构材料性能

- 混凝土材料：

- 强度等级：C20~C80，设计时需根据构件类型选择（如梁柱≥C25）。

- 耐久性：福建沿海地区需考虑氯离子侵蚀，混凝土保护层厚度应适当增加。

- 钢材性能：

- 屈服强度、抗拉强度及塑性性能是关键指标。

- 常用钢材牌号：Q235、Q345，需区分不同牌号的适用场景。

- 砌体材料：

- 砖的强度等级（MU5~MU30）、砂浆强度等级（M1~M15）对墙体承载力影响显著。

3. 荷载与荷载组合

- 荷载分类：

- 永久荷载（如结构自重）、可变荷载（如楼面活荷载）、偶然荷载（如爆炸、撞击）。

- 福建地区需特别考虑风荷载（如沿海地区风压值较高）和地震荷载。

- 荷载组合：

- 按《建筑结构荷载规范》（GB 50009）进行设计组合，包括基本组合、偶然组合等。

- 例：梁的设计需同时考虑恒载+活载、恒载+风载等组合工况。

4. 结构内力分析

- 静定结构：

- 通过平衡方程直接计算内力（如简支梁、桁架）。

- 超静定结构：

- 需采用力法或位移法，考虑材料变形协调。

- 重点：连续梁的弯矩重分布、框架结构的整体分析。

- 结构力学方法：

- 福建开放大学期末考试常涉及多跨连续梁的内力图绘制及框架节点的弯矩分配。

5. 抗震设计与构造措施

- 抗震设防目标：

- “小震不坏、中震可修、大震不倒”的三水准设防原则。

- 抗震等级：

- 根据建筑重要性、场地类别及地震烈度确定（福建大部分地区为6~7度设防）。

- 构造要求：

- 框架结构：强柱弱梁、强剪弱弯、节点核心区配筋。

- 剪力墙结构：边缘构件配筋率、连梁的延性设计。

- 砌体结构：构造柱、圈梁的设置及抗震缝的布置。

6. 施工与验收规范

- 施工要点：

- 混凝土浇筑需控制坍落度和养护时间，钢结构焊接需符合焊缝质量等级要求。

- 福建多雨气候需注意混凝土浇筑时的防雨措施。

- 验收标准：

- 结构变形、裂缝宽度、节点连接等需符合《混凝土结构设计规范》（GB 50010）及《钢结构设计标准》（GB 50017）。

常见题型与解析

1. 选择题（示例）

题目：以下哪种结构类型最适合用于福建沿海地区的高层建筑？

A. 砌体结构

B. 钢筋混凝土框架结构

C. 木结构

D. 砖混结构

答案：B

解析：福建沿海地区多台风和地震，框架结构具有较好的延性和抗侧移能力，适合高层建筑；砌体结构和砖混结构仅适用于低层建筑。

2. 简答题（示例）

题目：简述钢筋混凝土梁斜截面破坏的主要形态及对应的破坏特征。

参考答案：

- 斜压破坏：腹筋配置过多，斜裂缝直接压溃，脆性破坏。

- 剪压破坏：腹筋配置适中，斜裂缝沿剪压区扩展，破坏过程有预兆。

- 斜拉破坏：腹筋配置不足，斜裂缝一出现即导致破坏，脆性破坏。

- 设计时需通过配箍率和腹筋构造控制破坏形态为剪压破坏。

3. 计算题（示例）

题目：某钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为200mm×500mm，跨中最大弯矩设计值M=120kN·m，混凝土强度等级C30（fc=14.3N/mm²），纵向受拉钢筋采用HRB400（fy=360N/mm²），计算所需纵向受拉钢筋面积As。

解答步骤：

1. 确定基本参数：

- α1=1.0（C30混凝土），β1=0.8，ξb=0.518。

2. 计算截面有效高度：

- 假设as=35mm，则h0=500-35=465mm。

3. 应用公式计算：

- As = (α1·fc·b·h0²·ξ(1-0.5ξ)) / (fy·(h0 - a_s))

- 代入数据并计算，最终As≈320mm²（具体需详细推导）。

关键点：

- 熟练掌握单筋矩形截面受弯承载力计算公式。

- 注意单位换算（如kN·m转换为N·mm）。

4. 案例分析题（示例）

题目：某福建某市6度抗震设防区的多层框架结构，设计时需考虑哪些抗震构造措施？

参考答案：

- 强柱弱梁：柱端弯矩设计值大于梁端，避免柱先于梁破坏。

- 强剪弱弯：剪力设计值需大于按弯矩计算的剪力，防止剪切脆性破坏。

- 节点核心区配筋：箍筋加密区范围及配筋率需满足规范要求。

- 短柱处理：当柱净高与截面高度比≤4时，需采取加强配筋措施。

- 墙体与框架的协同：若存在填充墙，需设置拉结筋以防止地震时脱落。

复习建议

1. 重点章节：

- 第3章（混凝土结构设计）、第5章（抗震设计）为高频考点。

- 结合福建本地案例（如抗震构造措施）进行针对性复习。

2. 题型突破：

- 选择题：熟记规范中的关键数值（如抗震等级对应的配筋率）。

- 计算题：反复练习典型构件（梁、柱、基础）的承载力计算。

- 简答题：整理各结构类型的优缺点及适用场景。

3. 注意事项：

- 考试中需注明计算依据的规范条款（如“依据GB 50010第6.2.