建筑結(jié)構(gòu)選型試題(附答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列結(jié)構(gòu)體系中，抗側(cè)移剛度最大的是（）。A.純框架結(jié)構(gòu)B.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)C.純剪力墻結(jié)構(gòu)D.框架-支撐結(jié)構(gòu)2.大跨度體育場館采用懸索結(jié)構(gòu)時(shí)，其主要受力特點(diǎn)是（）。A.以梁受彎為主B.以受壓為主C.以受拉為主D.以受剪為主3.下列材料中，屬于柔性結(jié)構(gòu)材料的是（）。A.鋼筋混凝土B.鋼材C.木材D.鋼索4.對于6層住宅建筑（非抗震設(shè)防區(qū)），最經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)選型是（）。A.鋼結(jié)構(gòu)框架B.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)C.砌體結(jié)構(gòu)D.鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)5.下列結(jié)構(gòu)體系中，適用于超高層建筑（高度＞100m）的是（）。A.純框架結(jié)構(gòu)B.框架-核心筒結(jié)構(gòu)C.磚混結(jié)構(gòu)D.排架結(jié)構(gòu)6.大跨度空間結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是（）。A.網(wǎng)殼為曲面，網(wǎng)架為平面B.網(wǎng)殼以受彎為主，網(wǎng)架以受壓為主C.網(wǎng)殼適用于小跨度，網(wǎng)架適用于大跨度D.網(wǎng)殼材料為木材，網(wǎng)架材料為鋼材7.輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中，屋面荷載較小，優(yōu)先選用的屋蓋結(jié)構(gòu)是（）。A.鋼筋混凝土屋架B.鋼桁架C.實(shí)腹式鋼梁D.預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板8.下列結(jié)構(gòu)選型原則中，錯誤的是（）。A.優(yōu)先選擇傳力路徑明確的結(jié)構(gòu)體系B.跨度越大，越適合選用受彎為主的結(jié)構(gòu)C.高烈度地震區(qū)應(yīng)選擇延性好的結(jié)構(gòu)D.荷載較大時(shí)應(yīng)選擇承載力高的材料9.某30m跨度的展覽館，需提供無柱大空間，最合理的結(jié)構(gòu)選型是（）。A.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)（柱距8m）B.預(yù)應(yīng)力混凝土梁（跨度30m）C.鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)D.砌體結(jié)構(gòu)（設(shè)置扶壁柱）10.下列結(jié)構(gòu)中，屬于混合結(jié)構(gòu)體系的是（）。A.鋼管混凝土柱+鋼筋混凝土樓蓋B.純鋼框架結(jié)構(gòu)C.全木結(jié)構(gòu)D.預(yù)制裝配式混凝土框架二、填空題（每空1分，共15分）1.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的最大適用高度（非抗震設(shè)計(jì)）一般不超過______m；純剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高度（7度抗震）一般不超過______m。2.懸索結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性需通過______或______來保證，避免風(fēng)振失穩(wěn)。3.大跨度結(jié)構(gòu)選型時(shí)，需重點(diǎn)考慮的因素包括______、______、______、______（至少4項(xiàng)）。4.輕鋼結(jié)構(gòu)中，常用的屋面維護(hù)材料是______，其優(yōu)點(diǎn)是______、______。5.框架-核心筒結(jié)構(gòu)中，核心筒的主要作用是承擔(dān)______和______，框架的主要作用是承擔(dān)______。三、簡答題（每題8分，共40分）1.比較框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明各自的適用范圍。2.大跨度結(jié)構(gòu)中，為何懸索結(jié)構(gòu)常與剛性支撐結(jié)構(gòu)（如混凝土圈梁）組合使用？3.簡述鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑選型中的對比（從自重、剛度、施工周期、經(jīng)濟(jì)性4方面分析）。4.某8度抗震設(shè)防區(qū)的15層辦公樓，需選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，并說明理由。5.簡述預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)（PC結(jié)構(gòu)）在選型時(shí)需注意的關(guān)鍵問題（至少4點(diǎn)）。四、計(jì)算題（15分）某多層商場（非抗震設(shè)防區(qū)），層高4m，共5層，柱網(wǎng)尺寸8m×8m。已知：-樓面恒荷載（包括樓板、面層、吊頂）：5kN/m2；-樓面活荷載（商場）：5kN/m2；-屋面恒荷載（包括防水層、保溫層、面層）：6kN/m2；-屋面活荷載（上人屋面）：2kN/m2（雪荷載0.5kN/m2，取較大值）。要求：計(jì)算第二層樓面梁（承受1跨樓板荷載）的設(shè)計(jì)荷載（基本組合，永久荷載控制）。五、案例分析題（10分）某城市新建2000座大型劇院，建筑高度25m，主廳跨度40m，需無柱大空間，場地位于7度抗震設(shè)防區(qū)（設(shè)計(jì)基本地震加速度0.15g），地基承載力特征值fak=200kPa（較好）。問題：1.主廳大跨度部分宜選擇哪種結(jié)構(gòu)體系（至少列出3種候選）？2.從抗震性能、經(jīng)濟(jì)性、施工可行性角度，推薦最優(yōu)方案并說明理由。建筑結(jié)構(gòu)選型試題答案一、單項(xiàng)選擇題1.C（純剪力墻結(jié)構(gòu)以墻體為主要抗側(cè)力構(gòu)件，剛度最大）2.C（懸索僅受拉，材料強(qiáng)度利用率高）3.D（鋼索變形能力強(qiáng)，屬柔性材料）4.C（6層住宅荷載小，砌體結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)適用）5.B（框架-核心筒結(jié)構(gòu)核心筒提供強(qiáng)抗側(cè)剛度，適用于超高層）6.A（網(wǎng)殼為曲面空間結(jié)構(gòu)，網(wǎng)架為平面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)）7.B（鋼桁架自重輕、跨度適應(yīng)性好，適合輕屋面）8.B（大跨度應(yīng)避免受彎為主的結(jié)構(gòu)，選擇受拉/壓為主的高效結(jié)構(gòu)）9.C（鋼網(wǎng)架可覆蓋大跨度，提供無柱空間）10.A（鋼管混凝土柱為鋼-混凝土組合材料，屬混合結(jié)構(gòu)）二、填空題1.50；1202.反向曲率；施加預(yù)應(yīng)力3.跨度大小、荷載特征、材料供應(yīng)、施工條件、建筑功能（任意4項(xiàng)）4.壓型鋼板；自重輕、施工快、防水性能好（任意2項(xiàng)）5.水平剪力；彎矩（或側(cè)向力）；豎向荷載三、簡答題1.框架結(jié)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)——空間靈活，易布置；缺點(diǎn)——抗側(cè)移剛度小，適用于低多層（≤25層）。剪力墻結(jié)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)——抗側(cè)剛度大，抗震性能好；缺點(diǎn)——空間分割固定，適用于高層住宅（≤120m）。2.懸索結(jié)構(gòu)僅受拉，自身剛度低，風(fēng)荷載或振動易導(dǎo)致失穩(wěn)；剛性支撐結(jié)構(gòu)（如混凝土圈梁）可提供初始剛度，限制懸索變形，二者組合可提高整體穩(wěn)定性，同時(shí)利用懸索的材料效率。3.自重：鋼結(jié)構(gòu)輕（約為混凝土的1/3），減小基礎(chǔ)荷載；剛度：混凝土結(jié)構(gòu)剛度大，抗側(cè)移能力強(qiáng)；施工周期：鋼結(jié)構(gòu)工廠預(yù)制，現(xiàn)場安裝快（縮短30%-50%）；經(jīng)濟(jì)性：低層時(shí)混凝土更經(jīng)濟(jì)，高層時(shí)鋼結(jié)構(gòu)綜合成本（工期、用鋼量）更優(yōu)。4.推薦“框架-剪力墻結(jié)構(gòu)”：8度區(qū)地震作用大，純框架剛度不足；15層屬中高層，需較強(qiáng)抗側(cè)力體系；框架-剪力墻結(jié)合框架的靈活性和剪力墻的剛度，滿足辦公樓空間需求和抗震要求。5.關(guān)鍵問題：①節(jié)點(diǎn)連接可靠性（需滿足強(qiáng)度、延性）；②預(yù)制構(gòu)件尺寸與運(yùn)輸限制；③整體剛度與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的等效性；④防水密封（接縫處易滲漏）；⑤施工精度要求（需高精度定位）。四、計(jì)算題1.第二層樓面荷載（非頂層）：-恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：5kN/m2；-活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：5kN/m2（商場活荷載）。2.基本組合（永久荷載控制）：荷載設(shè)計(jì)值=1.35×恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×0.7×活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（活荷載組合值系數(shù)取0.7）。3.單跨梁承受的樓板面積：8m（梁跨度）×8m（柱距）=64m2（注：實(shí)際為梁承擔(dān)半跨樓板，此處簡化為全跨）。4.梁的線荷載計(jì)算（按均布荷載）：設(shè)計(jì)荷載=[1.35×5+1.4×0.7×5]×8m（梁跨度方向的計(jì)算寬度）=(6.75+4.9)×8=11.65×8=93.2kN/m（注：若考慮梁僅承擔(dān)半跨樓板，計(jì)算寬度為4m，則線荷載為11.65×4=46.6kN/m，需根據(jù)題目假設(shè)調(diào)整。）五、案例分析題1.候選體系：①鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；②鋼桁架結(jié)構(gòu)；③預(yù)應(yīng)力混凝土空間結(jié)構(gòu)；④索膜結(jié)構(gòu)（但需考慮剛度）。2.推薦鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)：-抗震性能：網(wǎng)架為空間受力體系，質(zhì)量輕（鋼材密度大但截面小，整體自重輕于混凝土），自振周期長，地震作用??；節(jié)點(diǎn)連接可靠（螺栓球或焊接球），延