第2卷 建筑结构的可靠性与极限状态 河北省（对口招生）《建筑结构》（高教版·第5版） 单元过关卷

河北省（对口招生）考纲百套卷 第2卷 建筑结构的可靠性与极限状态 单元过关卷《建筑结构》建筑类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 可靠性设计中常用的指标是（ ） A. 安全系数 B. 强度系数 C. 刚度系数 D. 造价系数 【答案】A 【解析】在可靠性设计中，常用的指标是安全系数，用于评估结构的安全性和稳定性。 2. 我国规范规定，建筑结构的设计基准期为（ ） A. 50年 B. 70年 C. 100年 D. 30年 【答案】A 【解析】我国规范规定，建筑结构的设计基准期一般为50年。设计基准期是指为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，不等同于建筑结构的设计使用年限。因此应选A。 3. 由于房屋的钢筋混凝土楼板老化，影响结构的预期使用寿命，这属于房屋结构不满足______要求（ ） A. 安全性 B. 适用性 C. 耐久性 D. 稳定性 【答案】C 【解析】楼板老化影响预期使用寿命，是结构耐久性不足的体现。安全性关注承载能力，适用性侧重于正常使用性能，稳定性防止结构失稳。 4. 概率极限状态设计法在结构设计中的作用是（ ） A. 降低结构的强度 B. 提高结构的刚度 C. 提高结构的可靠性 D. 降低结构的成本 【答案】C 【解析】概率极限状态设计法通过考虑不确定性，提高了结构的可靠性，使设计更加精确和安全。 5. 建筑结构应满足的功能要求是下列哪些（ ） A. 经济、适用、美观久性 B. 安全性、适用性、耐久性 C. .安全、舒适、经济 D. 可靠性、稳定性、耐久性 【答案】B 【解析】建筑结构应满足的功能要求是安全性、适用性、耐久性 6. 混凝土结构的环境类别分______类。（ ） A. 三 B. 四 C. 五 D. 七 【答案】C 【解析】混凝土结构的环境类别通常分为五类，不同类别对应不同的环境条件和耐久性要求，故答案为C。 7. 砌体结构的耐久性规定中，施工工艺的控制对结构的什么方面具有重要影响（ ） A. 结构的刚度 B. 结构的强度 C. 结构的美观 D. 结构的耐久性 【答案】D 【解析】施工工艺的控制能够确保结构的长期稳定性和耐久性。 8. 对安全等级为一级的结构构件，其结构重要性系数&#xF067;0不应小于（ ） A. 1.2 B. 1.1 C. 1.0 D. 0.9 【答案】B 【解析】对安全等级为一级、二级和三级的结构构件，其结构重要性系数&#xF067;0分别不应小于1.1、1.0 和 0.9。 9. 可靠性设计的主要目的是（ ） A. 最大限度地减少建筑材料的使用量 B. 确保建筑物在使用期间的安全性和稳定性 C. 降低建筑物的造价 D. 提高建筑物的外观质量 【答案】B 【解析】可靠性设计旨在确保建筑物在使用期间的安全性和稳定性，而不是追求材料使用量的最小化或降低造价。 10. 可靠性在建筑结构设计中的作用是（ ） A. 提高建筑物的美观程度 B. 减少建筑材料的使用量 C. 降低建筑物的成本 D. 确保建筑物在使用期间的安全性和稳定性 【答案】D 【解析】可靠性设计旨在确保建筑物在使用期间的安全性和稳定性，减少结构失效的可能性。 11. 建筑结构在规定的设计工作年限内、规定条件下完成预定功能的能力，称为（ ） A. 结构安全性 B. 结构适用性 C. 结构耐久性 D. 结构可靠性 【答案】D 【解析】结构可靠性是指结构在规定的设计工作年限内、规定条件下完成预定功能的能力，包括安全性、适用性和耐久性。 12. 在规定的设计工作年限和规定条件下，结构完成预定功能的概率称为（ ） A. 结构可靠度 B. 结构失效概率 C. 结构设计基准期 D. 结构安全等级 【答案】A 【解析】结构可靠度是结构在规定条件和规定时间内完成预定功能的概率，是衡量结构可靠性的重要指标。失效概率表示结构不能完成预定功能的概率，设计基准期和安全等级分别属于时间参数和等级划分。 13. 普通民用住宅的设计使用年限为______年。（ ） A. 30 B. 50 C. 70 D. 100 【答案】B 【解析】普通民用住宅的设计使用年限一般为50年，所以选B。 14. 建筑结构在火灾作用下不发生倒塌，体现了结构的（ ） A. 安全性 B. 适用性 C. 耐久性 D. 经济性 【答案】A 【解析】建筑结构的安全性是指结构在正常施工和正常使用条件下，能够承受可能出现的各种作用，以及在偶然事件发生时仍能保持必要的整体稳定性。火灾作用属于偶然作用，结构在火灾作用下不发生倒塌，体现了结构的安全性。因此应选A。 15. 当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态（ ） A. 结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡 B. 结构或构件达到最大承载力 C. 过大的振动，给人不舒适感 D. 结构塑性变形过大而不适于继续使用 【答案】C 【解析】超过正常使用极限状态，结构或结构构件就不能完成对其所提出的适用性的要求。 16. 按正常使用极限状态设计时，不需要验算的是（ ） A. 结构构件的变形 B. 疲劳验算 C. 裂缝宽度 D. 抗裂度 【答案】B 【解析】按正常使用极限状态设计时，主要是验算结构构件的变形（挠度）、抗裂度和裂缝宽度。 17. 当结构或结构构件出现______时，认为其超过了承载能力极限状态。（ ） A. 某水池裂缝太大，已经漏水 B. 结构或结构构件影响正常使用或外观出现过大的相对变形 C. 屋面板变形过大，严重积水 D. 截面的受力性能在荷载作用过程中发生变化，结构转变为机动体系 【答案】D 【解析】A、B、C选项属于正常使用极限状态，D选项结构转变为机动体系，属于承载能力极限状态。 18. 建筑结构的极限状态包括哪两种（ ） A. 承载能力极限状态和耐久性极限状态 B. 正常使用极限状态和安全性极限状态 C. 变形极限状态和稳定性极限状态 D. 承载能力极限状态和正常使用极限状态 【答案】D 【解析】建筑结构的极限状态包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态涉及结构在极端荷载下的破坏，而正常使用极限状态涉及结构在正常使用条件下的功能限制。 19. 计算荷载效应时，永久荷载分项系数的取值通常是（ ） A. 任何情况下均取1.2 B. 其效应对结构不利时取1.2 C. 其效应对结构有利时取1.2 D. 验算抗倾覆和滑移时取1.2 【答案】B 【解析】永久荷载分项系数的取值通常在其效应对结构不利时取1.2，这是为了确保结构在最不利荷载组合下的安全性。在结构设计中，永久荷载如自重、土压力等是固定不变的，其对结构的不利效应需要放大以确保结构的安全。 20. 恒荷载的分项系数γg一般取为______，活荷载的荷载分项系数γQ一般取为（ ） A. 1.2 1.4 B. 1.4 1.2 C. 1.0 1.4 D. 1.0 1.2 【答案】A 【解析】在承载能力极限状态的基本组合中，对于不利的永久荷载，永久荷载分项系数γg一般取1.2；对于可变荷载，可变荷载分项系数γQ一般取1.4。因此正确组合为γg=1.2、γQ=1.4，应选A。具体取值还应结合荷载效应的有利或不利情况及现行规范确定。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 一次地震只有一个震级，然而同一次地震却有好多个烈度区。（ ） 【答案】正确 【解析】震级是衡量一次地震释放能量大小的指标，同一次地震只有一个震级。烈度是指地震波到达不同地点后对地面及建筑物等造成的影响和破坏程度，同一次地震由于距离震中远近、地质条件和场地条件不同，可以形成多个不同的烈度区。因此题干说法正确。 22. 结构或结构构件的抗力设计值的大小只与截面的几何尺寸有关。（ ） 【答案】错误 【解析】结构或结构构件的抗力设计值的大小取决于构件截面的几何尺寸，构件材料的用量、种类以及强度等诸多因素。 23. 上部结构、地基及基础在传递荷载的过程中是相互独立、互不影响的。（ ） 【答案】错误 【解析】上部结构、基础和地基共同组成受力体系。上部结构将荷载传递给基础，基础再将荷载传递给地基；同时，地基的变形和承载性能又会影响基础及上部结构的受力、变形和安全性。因此三者在传递荷载过程中相互联系、相互影响，并非相互独立。题干说法错误。 24. 可靠状态和失效状态的分界，称为极限状态。（ ） 【答案】正确 【解析】极限状态是结构或构件能够满足规定功能要求与不能满足规定功能要求之间的分界状态。可靠状态表示结构能够满足预定功能要求，失效状态表示结构不能满足相应功能要求，二者的分界称为极限状态。因此题干说法正确。 25. 当Z＜0时（即R＜S），结构处于极限状态。（ ） 【答案】错误 【解析】说明结构抗力小于作用力，该结构处于失效状态。 26. 在设计、施工和使用中应特别注意防止出现塑性破坏。（ ） 【答案】错误 【解析】脆性破坏变形极小，无法及时发现和补救，且个别构件的断裂往往导致整个结构的塌毁。因此，在设计、施工和使用中应特别注意防止出现脆性破坏。 27. 当Z=0时（即R=S），结构处于极限状态。（ ） 【答案】正确 【解析】功能函数可以表示三种状态：当Z>0时（即 R>S），结构处于可靠状态；当Z<0时（即R<S），结构处于失效状态；当Z=0时（即R=S），结构处于极限状态。 28. 结构设计时，通常是按承载能力极限状态设计构件，必要时再按正常使用极限状态和耐久性极限状态计算。（ ） 【答案】错误 【解析】结构设计时，需同时考虑承载能力极限状态、正常使用极限状态和耐久性等要求，并非先后顺序，而是综合考虑。 29. 建筑结构的极限状态仅包括承载能力极限状态。（ ） 【答案】错误 【解析】建筑结构的极限状态包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态涉及结构在极端荷载作用下的破坏，而正常使用极限状态涉及结构在正常使用条件下的功能限制，如变形、裂缝宽度等。因此，结构的极限状态是多方面的，不仅仅限于承载能力。 30. 极限状态设计法是确保结构在使用寿命结束时不失效的设计方法。（ ） 【答案】错误 【解析】极限状态设计法的目的是使结构在极限状态下仍然能够满足使用要求，而不是简单地保持稳定或在使用寿命结束时失效。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述混凝土结构的耐久性。 【答案】混凝土结构的耐久性指混凝土结构在化学、生物及其他使结构材料性能恶化的各 种侵蚀作用下，达到预期的耐久年限的性能。混凝土结构的耐久性按结构所处环境和使用年限设计。 【解析】主要考查混凝土结构的耐久性。 32. 简答塑性破坏定义。 【答案】塑性破坏通常是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力已达到了钢材的抗拉强度之后才发生。 【解析】查阅教材（钢材的破坏形式） 33. 简述概率极限状态设计法的计算内容？ 【答案】（1）所有结构构件均应进行承载力计算，必要时进行结构的倾覆和滑移验算；地震区的结构尚应进行结构构件的抗震承载力验算。（2）对使用上需要控制变形值的结构构件，应进行变形验算。（3）对混凝土结构构件的裂缝控制情况，应进行裂缝控制验算。（4）对直接承受吊车的构件，应进行疲劳验算。 【解析】概率极限状态设计法以结构可靠度理论为基础，根据结构在不同极限状态下的功能要求进行设计计算。其主要计算内容包括：（1）所有结构构件均应进行承载力计算，必要时还应进行结构整体的倾覆和滑移验算；位于地震区的结构还应进行结构构件的抗震承载力验算。（2）对使用上需要控制变形值的结构构件，应进行变形验算，以保证结构的正常使用功能和使用舒适性。（3）对混凝土结构构件，应根据使用要求进行裂缝控制验算，防止裂缝宽度超过规定限值。（4）对直接承受吊车等重复荷载作用的构件，还应进行疲劳验算，以保证其在反复荷载作用下具有足够的耐久承载能力。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 已知由永久荷载产生的弯矩标准值=10 kN·m，可变荷载产生的弯矩标准值=15 kN·m，安全等级为二级，求弯矩设计值。 【答案】本例中&#xF067;0=1.0，&#xF067;G=1.3，&#xF067;Q1=1.5，&#xF067;L1=1.0==10 kN·m，==15 kN·m则弯矩设计值：M=&#xF067;0=&#xF067;0（&#xF067;G+&#xF067;Q1&#xF067;L1）=1.0×（1.3×10+1.5×1.0×15）=35.5kN·m 【解析】按承载能力极限状态的基本组合计算弯矩设计值。安全等级为二级时，结构重要性系数γ0=1.0；取永久荷载分项系数γG=1.3，可变荷载分项系数γQ=1.5，可变荷载组合值系数γL1=1.0。由永久荷载和可变荷载产生的弯矩标准值分别为MGk=10 kN·m、MQk=15 kN·m，因此弯矩设计值为：M=γ0(γG MGk+γQ γL1 MQk)=1.0×(1.3×10+1.5×1.0×15)=35.5 kN·m。因此弯矩设计值为35.5 kN·m。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北省（对口招生）考纲百套卷 第2卷 建筑结构的可靠性与极限状态 单元过关卷《建筑结构》建筑类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 可靠性设计中常用的指标是（ ） A. 安全系数 B. 强度系数 C. 刚度系数 D. 造价系数 2. 我国规范规定，建筑结构的设计基准期为（ ） A. 50年 B. 70年 C. 100年 D. 30年 3. 由于房屋的钢筋混凝土楼板老化，影响结构的预期使用寿命，这属于房屋结构不满足______要求（ ） A. 安全性 B. 适用性 C. 耐久性 D. 稳定性 4. 概率极限状态设计法在结构设计中的作用是（ ） A. 降低结构的强度 B. 提高结构的刚度 C. 提高结构的可靠性 D. 降低结构的成本 5. 建筑结构应满足的功能要求是下列哪些（ ） A. 经济、适用、美观久性 B. 安全性、适用性、耐久性 C. .安全、舒适、经济 D. 可靠性、稳定性、耐久性 6. 混凝土结构的环境类别分______类。（ ） A. 三 B. 四 C. 五 D. 七 7. 砌体结构的耐久性规定中，施工工艺的控制对结构的什么方面具有重要影响（ ） A. 结构的刚度 B. 结构的强度 C. 结构的美观 D. 结构的耐久性 8. 对安全等级为一级的结构构件，其结构重要性系数&#xF067;0不应小于（ ） A. 1.2 B. 1.1 C. 1.0 D. 0.9 9. 可靠性设计的主要目的是（ ） A. 最大限度地减少建筑材料的使用量 B. 确保建筑物在使用期间的安全性和稳定性 C. 降低建筑物的造价 D. 提高建筑物的外观质量 10. 可靠性在建筑结构设计中的作用是（ ） A. 提高建筑物的美观程度 B. 减少建筑材料的使用量 C. 降低建筑物的成本 D. 确保建筑物在使用期间的安全性和稳定性 11. 建筑结构在规定的设计工作年限内、规定条件下完成预定功能的能力，称为（ ） A. 结构安全性 B. 结构适用性 C. 结构耐久性 D. 结构可靠性 12. 在规定的设计工作年限和规定条件下，结构完成预定功能的概率称为（ ） A. 结构可靠度 B. 结构失效概率 C. 结构设计基准期 D. 结构安全等级 13. 普通民用住宅的设计使用年限为______年。（ ） A. 30 B. 50 C. 70 D. 100 14. 建筑结构在火灾作用下不发生倒塌，体现了结构的（ ） A. 安全性 B. 适用性 C. 耐久性 D. 经济性 15. 当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态（ ） A. 结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡 B. 结构或构件达到最大承载力 C. 过大的振动，给人不舒适感 D. 结构塑性变形过大而不适于继续使用 16. 按正常使用极限状态设计时，不需要验算的是（ ） A. 结构构件的变形 B. 疲劳验算 C. 裂缝宽度 D. 抗裂度 17. 当结构或结构构件出现______时，认为其超过了承载能力极限状态。（ ） A. 某水池裂缝太大，已经漏水 B. 结构或结构构件影响正常使用或外观出现过大的相对变形 C. 屋面板变形过大，严重积水 D. 截面的受力性能在荷载作用过程中发生变化，结构转变为机动体系 18. 建筑结构的极限状态包括哪两种（ ） A. 承载能力极限状态和耐久性极限状态 B. 正常使用极限状态和安全性极限状态 C. 变形极限状态和稳定性极限状态 D. 承载能力极限状态和正常使用极限状态 19. 计算荷载效应时，永久荷载分项系数的取值通常是（ ） A. 任何情况下均取1.2 B. 其效应对结构不利时取1.2 C. 其效应对结构有利时取1.2 D. 验算抗倾覆和滑移时取1.2 20. 恒荷载的分项系数γg一般取为______，活荷载的荷载分项系数γQ一般取为（ ） A. 1.2 1.4 B. 1.4 1.2 C. 1.0 1.4 D. 1.0 1.2 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 一次地震只有一个震级，然而同一次地震却有好多个烈度区。（ ） 22. 结构或结构构件的抗力设计值的大小只与截面的几何尺寸有关。（ ） 23. 上部结构、地基及基础在传递荷载的过程中是相互独立、互不影响的。（ ） 24. 可靠状态和失效状态的分界，称为极限状态。（ ） 25. 当Z＜0时（即R＜S），结构处于极限状态。（ ） 26. 在设计、施工和使用中应特别注意防止出现塑性破坏。（ ） 27. 当Z=0时（即R=S），结构处于极限状态。（ ） 28. 结构设计时，通常是按承载能力极限状态设计构件，必要时再按正常使用极限状态和耐久性极限状态计算。（ ） 29. 建筑结构的极限状态仅包括承载能力极限状态。（ ） 30. 极限状态设计法是确保结构在使用寿命结束时不失效的设计方法。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述混凝土结构的耐久性。 32. 简答塑性破坏定义。 33. 简述概率极限状态设计法的计算内容？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 已知由永久荷载产生的弯矩标准值=10 kN·m，可变荷载产生的弯矩标准值=15 kN·m，安全等级为二级，求弯矩设计值。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $