内容正文:
第五单元 风格各异的建筑
一、选择题
1.三角形结构在建筑物中被广泛应用,是因为它具有( )的特点。
A.稳定性好 B.空间大 C.容易搭建 D.节省材料
2.用相同材料搭建的下列形状的框架,最稳固的是( )。
A.正方形 B.长方形 C.三角形 D.平行四边形
3.赵州桥采用的是( )结构,这种结构使桥梁更加稳固。
A.拱形 B.三角形 C.长方形 D.圆形
4.许多现代高层建筑采用钢结构,主要是因为钢材具有( )的特点。
A.价格便宜 B.重量轻、强度高
C.美观 D.易加工
5.为了增强建筑物的抗震能力,在设计结构时可以( )。
A.增加建筑物的高度 B.采用柔性连接
C.减少支撑结构 D.增大窗户面积
6.下列关于建筑物结构的说法,错误的是( )。
A.不同功能的建筑物,其结构可能不同
B.建筑物的结构只需要考虑美观,不需要考虑实用性
C.合理的结构设计可以提高建筑物的安全性
D.随着科技的发展,建筑物的结构形式越来越多样化
7.框架结构的建筑物中,起到支撑作用的主要是( )。
A.墙面 B.框架 C.屋顶 D.地基
8.以下哪种不是影响建筑物稳定性的因素?( )
A.建筑物的形状 B.建筑材料
C.建筑物的颜色 D.结构类型
9.墙体在建筑物中主要起到( )作用。
A.装饰 B.承重 C.分隔空间 D.B和C
10.下列哪种结构是框架结构的典型代表?( )
A.故宫的太和殿B.埃菲尔铁塔 C.长城 D.金字塔
11.住房中( )系统不与网络系统相互联系。
A.通风 B.排水 C.电路 D.采光
12.赵州桥为了增大承载力被设计成( )。
A.框架结构 B.实心结构 C.拱形结构 D.薄壳结构
二、填空题
13.不同地区的建筑物结构会受到当地的 、 等因素的影响。
14.常见的建筑物结构类型有 结构、 结构、框架结构等。
15.薄壳结构的建筑物模仿了 的结构特点,它的优点是 且能承受较大压力。
16.房屋的结构系统包括房屋的梁、柱、 等主要承重构件。
17.建造一所舒适、环保的住宅应考虑 系统、结构系统、 系统、采光系统等。
三、判断题
18.三角形结构在任何情况下都比其他形状的结构更稳固。( )
19.框架结构的建筑物中,墙面主要起到分隔空间的作用。( )
20.薄壳结构的屋顶不能承受较大的重量。( )
21.建筑物的结构越复杂,就一定越稳固。( )
22.普通的一张A4纸,无论折成什么样的结构,承载的木质象棋子数量都相差不多。( )
23.东方建筑物讲求对称美的比较多,例如故宫、天坛都是对称建筑。( )
四、连线题
24.将下列建筑物与其对应的结构特征用线连起来。
中国国家体育场 拱形结构
赵州桥 框架结构
悉尼歌剧院 薄壳结构
杭州国际会议中心 球形结构
五、简答题
25.结合生活实际,举例说明建筑物结构与功能之间的关系。
26.生活中的智能家居有哪些?应用了什么原理?有什么作用?
27.哪些建筑的结构应用了仿生原理?有什么作用?
28.一所住宅中,有哪些系统?它们的功能是什么?
29.赵州桥为什么能够屹立不倒?
六、综合题
30.现代楼房很多采用的是钢筋混凝土结构。人们先把钢筋捆扎或焊接成骨架,然后浇筑水泥、大沙、石子和水混合成的混凝土。这种结构牢固吗?它是怎么发明的?乐乐决定查阅资料寻找答案。
资料卡:
有一次,法国人约瑟夫-莫尼尔摔碎了一个花盆。他发现盆虽然摔成了瓦片,但盆里的泥土和花的根部却抱成一团,并没有散开。他仔细观察,发现根系在泥土中弯弯曲曲互相勾连,使松散的泥土抱成一团。
莫尼尓受植物根系的启发,先用细小的钢筋模拟根系,编织成花盆的形状,然后在钢筋外面抹上水泥和大沙的混合砂浆。待干燥后发现,这种花盆果然比瓦盆坚硬牢固。于是,他将自己的发明申请了专利,后来被运用到建筑中。
(1)钢筋混凝土的发明原型是什么?钢筋有什么作用?
(2)中国古代建筑通常是木质结构,随着时代的发展,慢慢出现了砖瓦结构,现代建筑更多的是钢筋混凝土结构、钢结构建筑。请写一写哪些因素影响了建筑物结构的变化。
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《第五单元 风格各异的建筑》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
A
B
B
B
B
C
D
B
题号
11
12
答案
D
C
1.A
【详解】三角形结构确实具有很好的稳定性,因为三角形的三个角固定后,整个形状就固定了,不容易变形,这使得三角形在许多建筑和工程设计中被广泛使用,故选A。
2.C
【详解】三角形被认为是最稳定的几何形状,因为它的三个角固定了所有边的位置,使得整个结构在受到外力时不容易变形。三角形的这一特性在建筑和工程中得到了广泛应用,例如在桥梁和屋顶的支撑结构中。
相比之下,正方形和长方形的角虽然也能提供一定的稳定性,但在受到侧向力时容易变成平行四边形,从而导致结构变形。平行四边形本身由于对角线不是固定的,因此在受到外力时最容易变形,是最不稳定的选择。故选C。
3.A
【详解】赵州桥采用的是拱形结构,这种结构使桥梁更加稳固。拱形结构能够有效地将桥面的重量和活载分散到桥墩上,从而提高了桥梁的承载能力和稳定性。赵州桥是世界上现存最古老的石拱桥之一,其设计巧妙,结构坚固,历经千年仍屹立不倒,是古代桥梁工程技术的杰出代表。故选A。
4.B
【详解】许多现代高层建筑采用钢结构,主要是因为钢材具有重量轻、强度高的特点。
钢材的强度高意味着在相同的承载能力下,钢材的结构可以比其他材料更轻,更细,这为高层建筑提供了必要的支撑和稳定性。同时,钢材的轻质特性可以减少建筑物的整体重量,这对于抵抗地震力和风荷载非常有利。此外,钢材也具有良好的延性和韧性,能够在一定程度上吸收和分散外力,提高建筑物的抗震性能。故选B。
5.B
【详解】为了增强建筑物的抗震能力,在设计结构时可以采用柔性连接。柔性连接能够在地震发生时允许建筑物的一部分相对于其他部分有一定的位移,从而吸收和分散地震能量,减少地震对建筑物结构的破坏。增加建筑物的高度、减少支撑结构、增大窗户面积这些措施并不会增强建筑物的抗震能力,反而可能会降低其抗震性能。故选B。
6.B
【详解】建筑物的结构设计必须同时考虑美观和实用性。实用性是建筑物结构设计的基本要求,它包括结构的稳定性、承载能力、耐久性、经济性和功能性等。美观性虽然也重要,但它是建立在实用性基础之上的,不能牺牲结构的实际功能来追求外观上的美感。合理的结构设计确实可以提高建筑物的安全性,同时随着科技的发展,建筑物的结构形式也在不断多样化和创新。故选B。
7.B
【详解】A.墙面:通常承担围护、分隔空间和承受部分荷载的作用,但在框架结构中,不是主要的支撑构件。选项不符合题意;
B.在框架结构的建筑物中,起到支撑作用的主要是框架。选项符合题意;
C.屋顶:提供遮蔽,保护内部空间不受天气影响,并可能参与承受和传递荷载,但主要支撑作用仍由框架承担。选项不符合题意;
D.地基:支撑整个建筑物的重量,并将荷载传递到下面的土壤或岩石层,它是建筑物的基础,但不属于建筑物本身的框架结构。选项不符合题意;
故选B。
8.C
【详解】A.不同的形状对风压、积雪、地震等外力的反应不同,从而影响稳定性,选项不符合题意;
B.材料的强度、耐久性和弹性等性质直接影响建筑物的稳定性和寿命,选项不符合题意;
C.建筑物的颜色不是影响建筑物稳定性的因素,选项符合题意;
D.不同的结构类型(如框架结构、剪力墙结构、拱形结构等)有不同的承载能力和稳定性特点,选项不符合题意;
故选C。
9.D
【详解】墙体在建筑物中的功能是多方面的,墙体不仅要承受自身的重量,还要承担来自屋顶、楼板等上方结构的重量,以及风压、地震力等外部荷载。墙体将建筑物内部划分为不同的功能区域,提供隐私、隔音、隔热等功能。此外,墙体也具有一定的装饰作用,可以通过材料、颜色、纹理等来美化建筑物的外观和室内环境,但这不是其主要功能。因此,正确答案是B和C,选D。
10.B
【详解】A.故宫的太和殿:属于中国古代的木结构建筑,主要采用榫卯结构,选项不符合题意;
B.埃菲尔铁塔是框架结构的典型代表,选项符合题意;
C.长城:主要是砖石结构,由城墙、敌楼、关隘等组成,不是框架结构,选项不符合题意;
D.金字塔:是埃及古代的石材建筑,主要结构是石块堆砌,也不是框架结构,选项不符合题意;
故选B。
11.D
【详解】在住房中,通风、排水和电路系统都可能与网络系统相互联系。例如,智能家居系统可以控制通风设备、电路系统和排水系统的监控和管理。而采光系统主要依赖于自然光和建筑设计,不需要与网络系统相互联系。
12.C
【详解】拱形承载重量时,能把压力向下和向外传递给相邻的部分,拱形各部分相互挤压,结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力,抵住了这个力,拱就能承载很大的重量。赵州桥为了增大承载力被设计成拱形结构。
13. 气候 地形
【详解】我国大陆地区地域辽阔,所跨纬度较大,造成了各地区气候和环境的差异,这就要求建筑物要有不同的抵御不利气候条件的特性,如防雨耐寒、坚固防风等特性,不同地区的建筑物结构会受到当地的气候、地形等因素的影响。比如傣族居住的地方,温暖多雨,它们的竹楼尖顶利于排水,通风便于散热,同时防蛇蝎毒害。
14. 实心 薄壳
【详解】各种建筑物都有一定的结构,有的结构比较简单,有的结构比较复杂。这些不同的结构与建筑物的功能有关。根据建筑物的结构可以分为实心结构、薄壳结构、框架结构。
15. 蛋壳 用料少
【详解】拱形承载重量时,能把压力向下和向外传递给相邻的部分,拱形各部分相互挤压,结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力,抵住了这个力,拱就能承载很大的重量。薄壳结构的建筑物模仿了鸡蛋球形结构,球形在各个方向上都可以看成拱形,这使得它比任何形状都要坚固,它的优点是用料少且能承受较大压力。
16.墙
【详解】结构系统包括房屋的梁、柱、墙等主要承重构件。房屋结构设计的目的是要保证所建造的建筑安全适用。
17. 供水 供电
【详解】住房建造过程是一项复杂、整体、协调的有机体,系统是由多个不同部分形成的整体,各部分间相互影响。建造一所舒适、环保的住宅应该考虑供水系统、结构系统、供电系统、采光系统等。
18.×
【详解】三角形结构确实具有很好的稳定性,因为三角形的三个角固定后,整个形状就固定了,不容易变形,这使得三角形在许多建筑和工程设计中被广泛使用。然而,这并不意味着三角形结构在任何情况下都比其他形状的结构更稳固。结构的稳固性取决于多种因素,包括材料性质、连接方式、力的分布、设计原理等。在某些情况下,其他形状的结构可能比三角形结构更优。例如,对于高层建筑,框架结构可能结合了多种形状,包括矩形、三角形和其他多边形,以适应不同的载荷条件和设计要求。
19.√
【详解】框架结构的建筑物中,墙面主要起到分隔空间的作用。在框架结构体系中,墙面通常不是承重构件,而是将建筑物内部划分为不同的房间或区域,满足使用功能的需求。
20.×
【详解】人们发现,蛋壳、蚌壳本身是很薄的,但是这样的外形形状却使它们变得坚固起来,能承受较大的重量。建筑师们从中得到启发,设计出了省工省料、优美轻便的薄壳结构。
21.×
【详解】建筑物的结构复杂性与稳固性之间没有必然的直接关系。建筑物的稳固性取决于多种因素,包括设计合理性、材料的质量、施工技术、环境条件等。
22.×
【详解】拱形承载重量时,能把压力向下和向外传递给相邻的部分,拱形各部分相互挤压,结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力,抵住了这个力,拱就能承载很大的重量。所以普通的一张A4纸,折成拱形结构,承载的木质象棋子数量比平放要多很多。
23.√
【详解】对称的建筑稳重庄严,美观大气,东方建筑多为对称形的,讲求典雅美,例如故宫、天坛都是对称建筑。
24.
【详解】建筑物是指人工建筑而成的资产,属于固定资产范畴,包括房屋和构建物两大类。各种建筑物都有一定的结构,不同的结构与建筑物的功能关系十分密切。常见的建筑物的结构主要包括:薄壳结构、实心结构、框架结构、拱形结构。中国国家体育场是框架结构,赵州桥是拱形结构,悉尼歌剧院属于薄壳结构,杭州国际会议中心属于球形结构。
25.例如体育馆,采用大跨度空间结构,满足大型体育赛事和活动空间需求;居民楼采用砖混或框架结构,满足居住功能,合理分隔房间,保证居住舒适安全。
【详解】例如体育馆,采用大跨度空间结构,满足大型体育赛事和活动空间需求;
居民楼采用砖混或框架结构,满足居住功能,合理分隔房间,保证居住舒适安全。
超高层建筑:例如,上海的东方明珠塔采用了钢结构和混凝土核心筒相结合的设计。这种结构不仅能够支撑塔楼的高耸和稳定性,而且还允许内部有足够的空间用于观光、餐饮和娱乐功能。结构的设计使得建筑物能够在强风和地震中保持稳定,同时提供了宽阔的视野和多功能的使用空间。
文化设施:例如,国家大剧院(北京)采用了独特的蛋形设计,其结构由钢网架和玻璃组成,这样的结构不仅满足了声学要求,为观众提供了良好的视听体验,同时也成为了一个地标性的建筑,体现了城市的文化特色。
26.生活中的智能冰箱、灯光、自动窗帘盒、空调自动控温等都是常见的智能家居。智能家居依靠的是物联网技术实时采集物体数据,并将物体的信息通过互联网实时准确传递出去,通过其自身的智能处理功能,实现对物体的智能控制。智能家居提升了家居的安全性、便利性和智能性,并实现环保节能的居住环境。
【详解】智能家居旨在提高家庭居住的安全、便利和舒适性,同时节省家庭能源的消耗。智能家居工作原理是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、医疗电子技术依照人体工程学原理,融合个性需求,将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖、健康保健、卫生防疫、安防保安等有机地结合在一起,通过网络化综合智能控制和管理,实现“以人为本”的全新家居生活体验。物联网可以实时采集物体数据,并将物体的信息通过互联网实时准确地传递出去,通过其自身的智能处理功能,实现对物体的智能控制。智能家居利用了物联网的原理,将手机等终端和家居利用互联网连接起来,提升了家居的安全性、便利性和智能性,并实现环保节能的居住环境。
27.中国国家体育场的外形和结构模仿了鸟巢,增加了稳固性和美观性;立柱、楼板模仿了小麦秸秆的空心结构,减少了重量的同时还能增加承重能力;悉尼歌剧院和拱桥的结构模仿了蛋壳的壳体结构,大大增加了承载力。
【详解】仿生学是一门模仿生物的特殊本领,利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。人类通过观察植物、动物的生活习性和生理结构发明创造了很多东西。仿生建筑是一种绿色环保建筑,在我们的生活中越来越常见。仿生建筑设计可以模仿自然界中生物的外形、结构和功能进行设计制作。中国国家体育场的外形和结构模仿了鸟巢,增加了稳固性和美观性;立柱、楼板模仿了小麦秸秆的空心结构,减少了重量的同时还能增加承重能力;悉尼歌剧院和拱桥的结构模仿了蛋壳的壳体结构,大大增加了承载力。
28.一所住宅中有供水系统、结构系统、供暖系统和采光系统。供水系统保证用户的用水,满足其对水量、水质、水压和水温的要求,为生活中的各种供水器提供水源; 结构系统保证所建造的建筑安全适用;供暖系统的作用是保持室内一定的温度; 采光系统是为了使室内有良好的光照。
【详解】在生产生活中,人类为了满足自己的需要,对已有的物质材料和生活环境加以系统性的开发、生产、加工、建造等,这便是工程。建造住宅就是一项复杂的工程。建造一所舒适、环保的住宅应该考虑供水系统、结构系统、供暖系统、采光系统等。供水系统保证用户的用水,满足其对水量、水质、水压和水温的要求,为生活中的各种供水器提供水源;结构系统包括房屋的梁、柱、墙等主要承重构件。房屋结构设计的目的是要保证所建造的建筑安全适用。供暖系统的作用是保持室内一定的温度;采光系统主要包括窗户、折光玻璃或反光板等采光装置。根据建筑光学的原理和建筑对天然采光的要求一般分为侧窗采光、天窗采光、混合采光三类。
29.赵州桥之所以能够屹立不倒,是因为它的桥洞设计成了拱形结构,将压力均匀分散,承载力更强。
【详解】我国古代劳动人民利用智慧和勤劳的双手建造了举世闻名的赵州桥,赵州桥主要采用了拱形原理。赵州桥主拱两侧还各有两个拱形结构,将压力均匀分散,承载力更强。
30.(1)钢筋混凝土的发明原型是植物的根系、钢筋的作用是提高延性和抗裂性。
(2)影响建筑结构变化的因素有建筑材料的更新和建筑技术的发展,另外还与地理环境、人们的生活方式和生活水平有关。
【详解】(1)现代楼房很多采用的是钢筋混凝土结构。人们先把钢筋捆扎或焊接成骨架,然后浇筑水泥、大沙、石子和水混合成的混凝土。钢筋混凝土的发明原型是植物的根系、钢筋的作用是提高延性和抗裂性。
(2)随着建筑技术和建筑材料的发展,建筑材料发生了巨大的变化,从简单的天然材料变成各种各样的现代建筑材料,人类建筑材料的发展变化过程是从天然材料草、木、泥土、石块,发展到水泥、钢材,玻璃、塑料、混凝土等许多新的建筑材料。影响建筑结构变化的因素有建筑材料的更新和建筑技术的发展,另外还与地理环境、人们的生活方式和生活水平有关。
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