工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)真題與答案解析姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號(hào)______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號(hào)和地址名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、填空題1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三大基本原則是：

a)安全性

b)穩(wěn)定性

c)經(jīng)濟(jì)性

2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，受彎構(gòu)件的正截面破壞形式有：

a)純彎破壞

b)裂縫破壞

c)塌陷破壞

3.結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算的基本方程是：

a)力的平衡方程

b)位移的平衡方程

c)莫爾庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則

4.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，焊接連接的缺點(diǎn)包括：

a)焊縫質(zhì)量難以保證

b)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中

c)焊接應(yīng)力大，影響結(jié)構(gòu)疲勞功能

5.地基基礎(chǔ)的分類包括：

a)淺基礎(chǔ)

b)深基礎(chǔ)

c)承重墻基礎(chǔ)

d)承重柱基礎(chǔ)

6.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的配筋率主要取決于：

a)材料的強(qiáng)度

b)結(jié)構(gòu)的荷載

c)結(jié)構(gòu)的截面形狀

7.鋼結(jié)構(gòu)的焊接接頭形式有：

a)對(duì)接接頭

b)鉤接接頭

c)角接接頭

d)T形接頭

8.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)是：

a)提高結(jié)構(gòu)的抗裂功能

b)提高結(jié)構(gòu)的剛度

c)減少結(jié)構(gòu)的自重

答案及解題思路：

1.a)安全性：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須保證結(jié)構(gòu)在任何情況下都能安全使用。

b)穩(wěn)定性：結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性，防止傾覆和失穩(wěn)。

c)經(jīng)濟(jì)性：在滿足前兩個(gè)原則的前提下，盡量降低結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)成本。

2.a)純彎破壞：受彎構(gòu)件在純彎狀態(tài)下，截面發(fā)生斷裂。

b)裂縫破壞：受彎構(gòu)件在彎矩作用下，出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致截面抗彎能力下降。

c)塌陷破壞：受彎構(gòu)件在彎矩和剪力共同作用下，截面發(fā)生破壞。

3.a)力的平衡方程：結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)應(yīng)滿足力的平衡條件，即所有作用力之和為零。

b)位移的平衡方程：結(jié)構(gòu)的變形狀態(tài)應(yīng)滿足位移平衡條件，即各點(diǎn)的位移滿足幾何約束條件。

c)莫爾庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則：描述材料在受力狀態(tài)下的破壞規(guī)律，用于確定結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。

4.a)焊縫質(zhì)量難以保證：焊接過(guò)程中，易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷，影響焊縫質(zhì)量。

b)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中：焊接接頭處，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，降低結(jié)構(gòu)的疲勞功能。

c)焊接應(yīng)力大，影響結(jié)構(gòu)疲勞功能：焊接過(guò)程中，結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，降低結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。

5.a)淺基礎(chǔ)：基礎(chǔ)埋置較淺，適用于土質(zhì)較硬、荷載較小的結(jié)構(gòu)。

b)深基礎(chǔ)：基礎(chǔ)埋置較深，適用于土質(zhì)較差、荷載較大的結(jié)構(gòu)。

c)承重墻基礎(chǔ)：用于承載墻體荷載的基礎(chǔ)，如條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)等。

d)承重柱基礎(chǔ)：用于承載柱荷載的基礎(chǔ)，如柱基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等。

6.a)材料的強(qiáng)度：配筋率應(yīng)根據(jù)材料的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)承受的荷載來(lái)確定。

b)結(jié)構(gòu)的荷載：荷載較大時(shí)，配筋率應(yīng)提高，以保證結(jié)構(gòu)的安全性。

c)結(jié)構(gòu)的截面形狀：截面形狀對(duì)配筋率有影響，如矩形截面、圓形截面等。

7.a)對(duì)接接頭：構(gòu)件端面直接連接，適用于軸力、彎矩和剪力均較小的連接。

b)鉤接接頭：構(gòu)件端面以鉤狀連接，適用于軸力和剪力較大的連接。

c)角接接頭：構(gòu)件以角狀連接，適用于承受較大彎矩和剪力的連接。

d)T形接頭：構(gòu)件以T形連接，適用于承受較大彎矩和剪力的連接。

8.a)提高結(jié)構(gòu)的抗裂功能：預(yù)應(yīng)力混凝土通過(guò)引入預(yù)應(yīng)力，提高結(jié)構(gòu)的抗裂功能。

b)提高結(jié)構(gòu)的剛度：預(yù)應(yīng)力混凝土可提高結(jié)構(gòu)的剛度，使結(jié)構(gòu)變形減小。

c)減少結(jié)構(gòu)的自重：預(yù)應(yīng)力混凝土在施工過(guò)程中，可減少結(jié)構(gòu)的自重，降低對(duì)地基的荷載。二、選擇題1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要目的是：

a)保證結(jié)構(gòu)的安全性

b)最大限度地節(jié)約材料

c)提高結(jié)構(gòu)的耐久性

d)優(yōu)化結(jié)構(gòu)的施工效率

2.受拉鋼筋的最大強(qiáng)度應(yīng)不超過(guò)：

a)460MPa

b)550MPa

c)600MPa

d)630MPa

3.結(jié)構(gòu)構(gòu)件在設(shè)計(jì)中，最常遇到的失效形式是：

a)屈曲

b)塑性變形

c)斷裂

d)腐蝕

4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容是：

a)結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析

b)結(jié)構(gòu)的施工圖設(shè)計(jì)

c)結(jié)構(gòu)的材料選擇

d)結(jié)構(gòu)的造價(jià)控制

5.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理是：

a)保證基礎(chǔ)能夠均勻地傳遞荷載

b)減少基礎(chǔ)的沉降

c)提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性

d)最小化基礎(chǔ)的施工難度

6.樁基礎(chǔ)的承載方式主要有：

a)摩擦樁

b)懸臂樁

c)鉆孔灌注樁

d)以上都是

7.混凝土結(jié)構(gòu)的配筋要求中，最關(guān)鍵的是：

a)保證結(jié)構(gòu)的承載力

b)防止結(jié)構(gòu)的裂縫

c)提高結(jié)構(gòu)的耐久性

d)以上都是

8.鋼結(jié)構(gòu)的焊接要求中，最重要的條件是：

a)焊縫的連續(xù)性和平滑性

b)焊接接頭的強(qiáng)度和剛度

c)焊接工藝的標(biāo)準(zhǔn)化

d)焊接后的熱處理

答案及解題思路：

1.a)保證結(jié)構(gòu)的安全性

解題思路：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要目的是保障結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中的安全，防止因結(jié)構(gòu)失效而造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

2.c)600MPa

解題思路：根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，受拉鋼筋的最大強(qiáng)度一般不超過(guò)600MPa，以保證結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性。

3.c)斷裂

解題思路：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，斷裂是最常見的失效形式，尤其是在受拉和受剪構(gòu)件中。

4.a)結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析

解題思路：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確的計(jì)算分析，以保證結(jié)構(gòu)在各種載荷作用下的安全性。

5.a)保證基礎(chǔ)能夠均勻地傳遞荷載

解題思路：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是保證基礎(chǔ)能夠均勻地傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載，避免不均勻沉降。

6.d)以上都是

解題思路：樁基礎(chǔ)的承載方式包括摩擦樁、懸臂樁、鉆孔灌注樁等多種形式，根據(jù)地質(zhì)條件和工程需求選擇合適的承載方式。

7.d)以上都是

解題思路：混凝土結(jié)構(gòu)的配筋要求涵蓋了承載、裂縫控制、耐久性等多個(gè)方面，均需綜合考慮。

8.b)焊接接頭的強(qiáng)度和剛度

解題思路：在鋼結(jié)構(gòu)焊接中，焊接接頭的強(qiáng)度和剛度是保證結(jié)構(gòu)安全性的關(guān)鍵條件。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三個(gè)基本要素。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三個(gè)基本要素是：安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)合理性。

2.解釋什么是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性？

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在受力時(shí)能保持其幾何形態(tài)和內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的穩(wěn)定，不發(fā)生破壞或不穩(wěn)定變形。耐久性是指結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的服役過(guò)程中，能夠抵抗環(huán)境侵蝕、材料老化等作用，保持其功能的完整性和安全性。

3.簡(jiǎn)要介紹鋼筋與混凝土的共同作用。

鋼筋與混凝土的共同作用在于，鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力，二者通過(guò)共同工作，可以有效地提高構(gòu)件的承載能力和耐久性。

4.概述鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)步驟。

鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)步驟一般包括：確定設(shè)計(jì)參數(shù)、確定截面尺寸、配筋設(shè)計(jì)、鋼筋與混凝土的相互作用計(jì)算、截面受力驗(yàn)算、配筋圖繪制。

5.分析鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中焊接接頭的分類及優(yōu)缺點(diǎn)。

焊接接頭按構(gòu)造可分為對(duì)接接頭、T形接頭、角接頭等。優(yōu)點(diǎn)是連接強(qiáng)度高，施工簡(jiǎn)便，但缺點(diǎn)是焊接質(zhì)量易受環(huán)境影響，容易產(chǎn)生熱影響區(qū)等。

6.簡(jiǎn)要闡述基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中樁基與承臺(tái)的作用。

樁基用于將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞到深層的穩(wěn)定土層，增強(qiáng)地基的承載力和穩(wěn)定性。承臺(tái)是樁基與上部結(jié)構(gòu)之間的連接部分，起到傳遞荷載和連接作用。

7.說(shuō)明鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫成因及控制方法。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫成因主要包括：溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力、材料不均勻性、施工不當(dāng)?shù)??？刂品椒òǎ涸O(shè)計(jì)合理的混凝土配合比，選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，加強(qiáng)施工控制，優(yōu)化施工順序等。

答案及解題思路：

1.解題思路：回顧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要素，結(jié)合具體實(shí)例進(jìn)行闡述。

2.解題思路：明確結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性的定義，并舉例說(shuō)明。

3.解題思路：描述鋼筋與混凝土的基本力學(xué)特性，并解釋二者共同工作的原理。

4.解題思路：根據(jù)鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)流程，分步驟說(shuō)明每個(gè)階段的設(shè)計(jì)方法和要點(diǎn)。

5.解題思路：分析焊接接頭的類型，結(jié)合優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。

6.解題思路：解釋樁基和承臺(tái)在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的作用，以及它們之間的關(guān)系。

7.解題思路：列舉鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因，并針對(duì)每種原因提出相應(yīng)的控制方法。四、論述題1.闡述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。

解答：

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性是相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)基本要素。安全性是保證結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中不發(fā)生破壞，能夠承受設(shè)計(jì)所預(yù)期的各種荷載和作用；適用性是指結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)能夠滿足使用功能的要求，如剛度、穩(wěn)定性和耐久性等；經(jīng)濟(jì)性則是指在滿足安全性和適用性的前提下，以最小的成本完成設(shè)計(jì)。

這三者之間的關(guān)系

安全性是基礎(chǔ)，沒(méi)有安全性的結(jié)構(gòu)無(wú)法保證適用性和經(jīng)濟(jì)性。

適用性是核心，滿足使用功能要求，結(jié)構(gòu)的安全性才有意義。

經(jīng)濟(jì)性是目標(biāo)，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)成本效益的最大化，但不得以犧牲安全性和適用性為代價(jià)。

2.分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載計(jì)算的重要性及其計(jì)算方法。

解答：

荷載計(jì)算在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有的地位，它直接影響到結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和安全性。荷載計(jì)算的重要性體現(xiàn)在：

保證結(jié)構(gòu)在預(yù)期的使用條件下不會(huì)發(fā)生破壞。

為材料選擇、截面設(shè)計(jì)和施工方法提供依據(jù)。

預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的功能和壽命。

荷載計(jì)算的方法主要包括：

荷載的分類與確定：根據(jù)結(jié)構(gòu)類型和使用環(huán)境，確定作用于結(jié)構(gòu)上的各種荷載，如恒載、活載、雪載、風(fēng)載等。

荷載的組合：根據(jù)荷載性質(zhì)和作用位置，對(duì)各種荷載進(jìn)行組合，以得到設(shè)計(jì)荷載。

荷載效應(yīng)分析：通過(guò)力學(xué)模型和計(jì)算方法，分析荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，如應(yīng)力、變形等。

3.論述基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中樁基礎(chǔ)的選擇依據(jù)。

解答：

樁基礎(chǔ)是一種常見的地基基礎(chǔ)形式，其選擇依據(jù)包括：

地基條件：根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，評(píng)估地基土的承載力和穩(wěn)定性。

結(jié)構(gòu)類型和荷載：根據(jù)建筑物的類型和預(yù)期的荷載大小，選擇合適的樁基礎(chǔ)形式。

施工條件：考慮施工場(chǎng)地、施工技術(shù)和成本等因素，選擇合適的樁基礎(chǔ)。

環(huán)境影響：評(píng)估樁基礎(chǔ)對(duì)周邊環(huán)境的影響，如對(duì)周邊建筑物、地下管線等的影響。

樁基礎(chǔ)的選擇通常遵循以下步驟：

地基勘察：了解地質(zhì)條件，確定樁基類型。

設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)結(jié)構(gòu)荷載和地基條件，進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)計(jì)算。

施工方案：確定施工方法、樁基布置和施工順序。

4.探討鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋配筋率的確定方法。

解答：

鋼筋配筋率是指鋼筋截面積與混凝土截面積的比值，是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)功能的關(guān)鍵因素。鋼筋配筋率的確定方法包括：

強(qiáng)度驗(yàn)算：根據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行抗拉、抗壓、抗彎等強(qiáng)度驗(yàn)算，確定所需鋼筋截面積。

剛度驗(yàn)算：根據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范，確定所需鋼筋配筋率以滿足結(jié)構(gòu)剛度要求。

穩(wěn)定性和耐久性：考慮結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的裂縫、變形等問(wèn)題，確定鋼筋配筋率。

經(jīng)濟(jì)性：在滿足安全性和適用性的前提下，優(yōu)化鋼筋配筋率，降低成本。

鋼筋配筋率的確定通常通過(guò)以下步驟進(jìn)行：

結(jié)構(gòu)分析：根據(jù)結(jié)構(gòu)類型和荷載，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。

鋼筋設(shè)計(jì)：根據(jù)分析結(jié)果，確定鋼筋截面積和配筋率。

校核驗(yàn)算：對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的校核驗(yàn)算。

5.討論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中焊接技術(shù)的應(yīng)用及注意事項(xiàng)。

解答：

焊接技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有廣泛的應(yīng)用，可以提高結(jié)構(gòu)的整體功能和施工效率。焊接技術(shù)的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

應(yīng)用：焊接可用于連接鋼構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)連接，如梁柱連接、板梁連接等。

注意事項(xiàng)：

焊接材料的選擇：根據(jù)結(jié)構(gòu)材料和焊接位置選擇合適的焊接材料。

焊接工藝的選擇：根據(jù)焊接材料、結(jié)構(gòu)形狀和尺寸選擇合適的焊接工藝。

焊接質(zhì)量控制：保證焊接過(guò)程中的焊接質(zhì)量和焊接接頭的強(qiáng)度。

焊接變形控制：采取措施減少焊接過(guò)程中的變形。

6.分析混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫產(chǎn)生的機(jī)理及預(yù)防措施。

解答：

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫的產(chǎn)生機(jī)理主要包括：

材料收縮：混凝土在硬化過(guò)程中發(fā)生收縮，產(chǎn)生拉應(yīng)力導(dǎo)致裂縫。

溫度變化：溫度變化引起的混凝土體積膨脹或收縮，導(dǎo)致應(yīng)力集中產(chǎn)生裂縫。

應(yīng)力集中：結(jié)構(gòu)受力不均，導(dǎo)致應(yīng)力集中區(qū)域產(chǎn)生裂縫。

預(yù)防措施包括：

材料選擇：選擇收縮性小、抗裂性好的混凝土材料。

設(shè)計(jì)優(yōu)化：合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸和形狀，減少應(yīng)力集中。

施工控制：嚴(yán)格控制混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)和溫度控制。

后期維護(hù)：定期檢查和維護(hù)結(jié)構(gòu)，及時(shí)發(fā)覺(jué)和處理裂縫。

答案及解題思路：

1.解題思路：闡述安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系，并舉例說(shuō)明。

2.解題思路：分析荷載計(jì)算的重要性，列舉荷載計(jì)算的方法，并結(jié)合實(shí)際案例說(shuō)明。

3.解題思路：論述樁基礎(chǔ)選擇依據(jù)，結(jié)合具體工程案例進(jìn)行分析。

4.解題思路：探討鋼筋配筋率的確定方法，結(jié)合結(jié)構(gòu)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行說(shuō)明。

5.解題思路：討論焊接技術(shù)的應(yīng)用及注意事項(xiàng)，結(jié)合焊接工藝和施工要求進(jìn)行分析。

6.解題思路：分析裂縫產(chǎn)生的機(jī)理，提出預(yù)防措施，結(jié)合實(shí)際工程案例進(jìn)行說(shuō)明。五、計(jì)算題1.某一梁的截面尺寸為：b=200mm，h=400mm，求梁的截面慣性矩。

解答：

梁的截面慣性矩\(I_z\)對(duì)于矩形截面可按以下公式計(jì)算：

\[

I_z=\frac{b\timesh^3}{12}

\]

代入數(shù)據(jù)得：

\[

I_z=\frac{200\times400^3}{12}=\frac{200\times64,000,000}{12}=1,066,666,666.67\,\text{mm}^4

\]

2.已知一根簡(jiǎn)支梁的跨度為4m，跨中加載均布荷載為20kN/m，求支座反力。

解答：

簡(jiǎn)支梁跨中均布荷載引起的支座反力\(F\)可按以下公式計(jì)算：

\[

F=\frac{q\timesl}{2}

\]

其中，\(q\)是均布荷載，\(l\)是梁的跨度。

代入數(shù)據(jù)得：

\[

F=\frac{20\times4000}{2}=40,000\,\text{kN}

\]

3.一根柱子尺寸為：b=200mm，h=400mm，混凝土等級(jí)C30，求柱的受壓承載力。

解答：

柱子的受壓承載力\(F_{\text{c}}\)可按以下公式計(jì)算：

\[

F_{\text{c}}=\frac{\phi\timesf_{ck}\timesA}{\gamma_{\text{m}}}

\]

其中，\(\phi\)是安全系數(shù)，\(f_{ck}\)是混凝土的抗壓強(qiáng)度，\(A\)是柱子的截面積，\(\gamma_{\text{m}}\)是材料分項(xiàng)系數(shù)。

對(duì)于C30混凝土，\(f_{ck}=30\,\text{MPa}\)，\(\gamma_{\text{m}}=1.5\)，截面積\(A=b\timesh=200\times400\,\text{mm}^2=0.08\,\text{m}^2\)。

代入數(shù)據(jù)得：

\[

F_{\text{c}}=\frac{0.75\times30\times0.08}{1.5}=0.24\,\text{kN}

\]

4.計(jì)算一簡(jiǎn)支梁在跨度兩端均布荷載作用下的最大彎矩值。

解答：

簡(jiǎn)支梁在兩端均布荷載作用下，最大彎矩\(M_{\text{max}}\)發(fā)生在跨中，可按以下公式計(jì)算：

\[

M_{\text{max}}=\frac{q\timesl^2}{8}

\]

代入數(shù)據(jù)得：

\[

M_{\text{max}}=\frac{20\times4000^2}{8}=1,000,000\,\text{kN·m}

\]

5.已知一柱的軸心受壓，材料彈性模量E=200GPa，截面積為A=600cm2，求柱的屈曲臨界載荷。

解答：

柱的屈曲臨界載荷\(F_{\text{cr}}\)可按以下公式計(jì)算：

\[

F_{\text{cr}}=\frac{\pi^2\timesE\timesA}{(\mu1)\times(k_l)^2}

\]

其中，\(\mu\)是修正系數(shù)，\(k_l\)是長(zhǎng)度系數(shù)。

假設(shè)\(\mu=1\)和\(k_l=1\)（簡(jiǎn)支柱的情況），代入數(shù)據(jù)得：

\[

F_{\text{cr}}=\frac{\pi^2\times200\times10^9\times600}{(11)\times(1)^2}=\text{無(wú)窮大}

\]

注意：此計(jì)算假設(shè)了極端條