第2卷 建筑结构的基本设计原则（二） 吉林省（对口招生）《建筑结构》（高教版·第5版） 单元过关卷

吉林省（对口招生）土木建筑类 《建筑结构》（高教版·第5版） 建筑结构的基本设计原则（二） 单元过关卷 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. 衡量裂缝开展宽度是否超过允许值，应以下列______为准。（ ） A. 最大宽度 B. 最小宽度 C. 平均宽度 D. 允许宽度 2. 极限状态设计法的目的是（ ） A. 设计结构的最小尺寸 B. 设计结构的最大承载能力 C. 设计结构在极限状态下的性能 D. 设计结构的外观 3. 建筑结构的正常使用极限状态包括（ ） A. 结构发生倒塌 B. 结构构件产生过大变形 C. 结构构件被破坏 D. 结构失去稳定 4. 建筑结构的正常使用极限状态对应的可靠度要求______承载能力极限状态。（ ） A. 高于 B. 低于 C. 等于 D. 不确定 5. 当功能函数Z=0时，结构处于______状态（ ） A. 极限 B. 失效 C. 临界 D. 可靠 6. 极限状态设计法中常用的设计准则是（ ） A. 等效应力准则 B. 极限位移准则 C. 极限变形准则 D. 极限应变准则 7. 极限状态设计法的核心思想是（ ） A. 将结构设计为能够承受最大荷载 B. 将结构设计为在任何情况下都能保持稳定 C. 将结构设计为在极限状态下仍然能够满足使用要求 D. 将结构设计为能够承受任何动态荷载 8. 建筑结构的极限状态是指什么（ ） A. 结构材料达到其强度极限 B. 结构或构件达到承载力极限 C. 整个建筑或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求 D. 结构发生明显的变形但不影响使用 9. 下列属于正常使用极限状态的是（ ） A. 结构发生倒塌 B. 结构构件产生过大的裂缝 C. 结构构件被破坏 D. 结构失去稳定 10. 极限状态设计方法中，正常使用极限状态的目标可靠指标______承载能力极限状态。（ ） A. 高于 B. 低于 C. 等于 D. 不确定 11. 正截面承载力计算公式的推导基于（ ） A. 牛顿第一定律 B. 牛顿第二定律 C. 极限状态设计原则 D. 杨氏模量公式 12. 下列属于承载能力极限状态的是（ ） A. 结构构件产生过大的变形 B. 结构构件产生过大的裂缝 C. 结构构件被破坏 D. 结构构件影响正常使用 13. 在规定时间和规定条件下，结构完成预定功能的概率称为（ ） A. 结构可靠度 B. 结构安全系数 C. 结构失效概率 D. 结构功能函数 14. 适筋梁的______状态作为使用阶段变形和裂缝宽度的计算依据（ ） A. Ⅰa B. Ⅱa C. Ⅲa D. Ⅲ 15. 荷载的组合值是用于______极限状态的组合。（ ） A. 承载能力 B. 正常使用短期效应 C. 正常使用长期效应 D. 耐久性 16. 极限状态设计方法中，承载能力极限状态设计采用（ ） A. 荷载标准值 B. 荷载设计值 C. 荷载组合值 D. 荷载准永久值 17. 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 18. 在概率极限状态设计法中，S代表什么（ ） A. 结构构件的承载力设计值 B. 结构重要性系数 C. 荷载效应组合的设计值 D. 材料强度设计值 19. 建筑结构在规定的设计使用年限内，应满足安全性、适用性和（ ）要求。 A. 耐久性 B. 经济性 C. 美观性 D. 舒适性 20. 按概率极限状态设计方法，承载能力极限状态实用设计表达式中，表示结构构件的承载力设计值的是（ ） A. γ₀ B. S C. R D. M 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 正常使用极限状态主要关注结构的变形和裂缝宽度，而不考虑其安全性。（ ） 22. 极限状态设计法是基于结构的变形特性进行设计和分析的。（ ） 23. 房屋填充墙开裂，其超过了承载能力极限状态。（ ） 24. 影响正常使用的局部损坏，说明结构达到了承载能力极限状态。（ ） 25. 适筋梁工作的三个阶段中，状态可作为受弯构件抗裂度的计算依据。（ ） 26. 承载能力极限状态设计时，应采用荷载的标准值和材料强度的设计值。（ ） 27. 概率极限状态设计法是一种基于概率理论的结构设计方法，它考虑了荷载和结构抗力的变异性。（ ） 28. 结构构件的承载力设计应根据荷载效应（内力）的基本组合和偶然组合（必要时）进行，并以内力和承载力的设计值来表达。（ ） 29. 概率极限状态设计法通过统计方法来评估结构的性能。（ ） 30. 在概率极限状态设计法中，设计表达式中的分项系数是固定不变的。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述承载能力极限状态和正常使用极限状态的区别。 32. 简答塑性破坏定义。 33. 简述塑性破坏的特点。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 简述概率极限状态设计法的计算内容？ 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 $ 吉林省（对口招生）土木建筑类 《建筑结构》（高教版·第5版） 建筑结构的基本设计原则（二） 单元过关卷 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. 衡量裂缝开展宽度是否超过允许值，应以下列______为准。（ ） A. 最大宽度 B. 最小宽度 C. 平均宽度 D. 允许宽度 【答案】A 【解析】衡量裂缝开展宽度是否超过允许值，应以最大宽度为准 2. 极限状态设计法的目的是（ ） A. 设计结构的最小尺寸 B. 设计结构的最大承载能力 C. 设计结构在极限状态下的性能 D. 设计结构的外观 【答案】C 【解析】极限状态设计法的目的是设计结构在极限状态下仍然能够满足使用要求，而不是简单地追求最大承载能力或最小尺寸。 3. 建筑结构的正常使用极限状态包括（ ） A. 结构发生倒塌 B. 结构构件产生过大变形 C. 结构构件被破坏 D. 结构失去稳定 【答案】B 【解析】正常使用极限状态是指结构或构件达到影响正常使用或耐久性能的某一规定状态，通常表现为过大的变形、裂缝、振动或其他影响使用功能的情况。结构倒塌、构件被破坏以及结构失去稳定，属于承载能力极限状态。因此，结构构件产生过大变形属于正常使用极限状态，选B。 4. 建筑结构的正常使用极限状态对应的可靠度要求______承载能力极限状态。（ ） A. 高于 B. 低于 C. 等于 D. 不确定 【答案】B 【解析】承载能力极限状态直接关系结构的安全以及人员生命财产安全，对可靠度的要求较高；正常使用极限状态主要控制变形、裂缝、振动等使用性能，其目标可靠指标通常低于承载能力极限状态。因此选B，即低于。 5. 当功能函数Z=0时，结构处于______状态（ ） A. 极限 B. 失效 C. 临界 D. 可靠 【答案】A 【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。 6. 极限状态设计法中常用的设计准则是（ ） A. 等效应力准则 B. 极限位移准则 C. 极限变形准则 D. 极限应变准则 【答案】A 【解析】极限状态设计法中常用的设计准则是等效应力准则，即根据结构在极限状态下的等效应力来进行设计。 7. 极限状态设计法的核心思想是（ ） A. 将结构设计为能够承受最大荷载 B. 将结构设计为在任何情况下都能保持稳定 C. 将结构设计为在极限状态下仍然能够满足使用要求 D. 将结构设计为能够承受任何动态荷载 【答案】C 【解析】极限状态设计法的核心思想是将结构设计为在极限状态下仍然能够满足使用要求，而不是简单地设计为能够承受最大荷载或保持稳定。 8. 建筑结构的极限状态是指什么（ ） A. 结构材料达到其强度极限 B. 结构或构件达到承载力极限 C. 整个建筑或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求 D. 结构发生明显的变形但不影响使用 【答案】C 【解析】建筑结构的极限状态是指整个建筑或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求。极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态，分别对应结构的破坏和正常使用条件下的功能限制。 9. 下列属于正常使用极限状态的是（ ） A. 结构发生倒塌 B. 结构构件产生过大的裂缝 C. 结构构件被破坏 D. 结构失去稳定 【答案】B 【解析】正常使用极限状态主要表现为结构或构件的变形、裂缝、振动等超过正常使用或耐久性要求。结构倒塌、构件被破坏和结构失去稳定均属于承载能力极限状态。过大的裂缝会影响结构的正常使用和耐久性，因此选B。 10. 极限状态设计方法中，正常使用极限状态的目标可靠指标______承载能力极限状态。（ ） A. 高于 B. 低于 C. 等于 D. 不确定 【答案】B 【解析】正常使用极限状态主要控制结构的变形、裂缝和振动等使用性能，其失效后果通常不直接导致结构破坏，因而目标可靠指标低于承载能力极限状态。因此选B，即低于。 11. 正截面承载力计算公式的推导基于（ ） A. 牛顿第一定律 B. 牛顿第二定律 C. 极限状态设计原则 D. 杨氏模量公式 【答案】C 【解析】正截面承载力计算公式的推导基于极限状态设计原则。 12. 下列属于承载能力极限状态的是（ ） A. 结构构件产生过大的变形 B. 结构构件产生过大的裂缝 C. 结构构件被破坏 D. 结构构件影响正常使用 【答案】C 【解析】承载能力极限状态是结构或构件达到最大承载能力、出现破坏或失稳，以及因过度变形而不能继续承载的状态。构件被破坏属于承载能力极限状态；过大变形、过大裂缝及影响正常使用通常属于正常使用极限状态。因此选C。 13. 在规定时间和规定条件下，结构完成预定功能的概率称为（ ） A. 结构可靠度 B. 结构安全系数 C. 结构失效概率 D. 结构功能函数 【答案】A 【解析】结构可靠度是指结构在规定时间和规定条件下完成预定功能的概率。安全系数是反映安全储备的指标，失效概率是结构不能完成预定功能的概率，功能函数则用于判别结构所处状态。 14. 适筋梁的______状态作为使用阶段变形和裂缝宽度的计算依据（ ） A. Ⅰa B. Ⅱa C. Ⅲa D. Ⅲ 【答案】B 【解析】本题主要考查适筋梁工作的三个阶段，当钢筋应力刚刚达到屈服强度时为IIa状态。IIa状态可作为使用阶段变形和裂缝宽度的计算依据。 15. 荷载的组合值是用于______极限状态的组合。（ ） A. 承载能力 B. 正常使用短期效应 C. 正常使用长期效应 D. 耐久性 【答案】B 【解析】荷载组合值是对可变荷载取值后用于正常使用极限状态短期效应组合的代表值，用于考虑正常使用期间可变荷载同时出现的影响。正常使用长期效应组合通常采用荷载准永久值，承载能力极限状态一般采用荷载设计值。因此选B。 16. 极限状态设计方法中，承载能力极限状态设计采用（ ） A. 荷载标准值 B. 荷载设计值 C. 荷载组合值 D. 荷载准永久值 【答案】B 【解析】承载能力极限状态设计需要考虑荷载的不利变异和材料强度的不利变异，因此荷载应乘以相应的分项系数，采用荷载设计值进行计算。荷载标准值、组合值和准永久值主要是不同设计或效应组合中的荷载代表值，不能替代承载能力极限状态计算所需的荷载设计值。因此选B。 17. 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】在常用基本组合且永久荷载、可变荷载均对结构产生不利作用的情况下，恒荷载分项系数γg一般取1.2，活荷载分项系数γQ一般取1.4。因此选A。实际工程中，分项系数还应根据荷载效应的有利或不利情况以及现行规范的具体规定确定。 18. 在概率极限状态设计法中，S代表什么（ ） A. 结构构件的承载力设计值 B. 结构重要性系数 C. 荷载效应组合的设计值 D. 材料强度设计值 【答案】C 【解析】在概率极限状态设计法中，S代表荷载效应组合的设计值。S是结构设计中的重要参数，用于计算结构在最不利荷载组合下的荷载效应，确保结构在极端条件下的安全性和稳定性。 19. 建筑结构在规定的设计使用年限内，应满足安全性、适用性和（ ）要求。 A. 耐久性 B. 经济性 C. 美观性 D. 舒适性 【答案】A 【解析】安全性、适用性和耐久性是建筑结构可靠性的基本要求，分别体现结构的安全承载、正常使用和长期工作能力。经济性、美观性和舒适性属于建筑设计需要考虑的其他要求。 20. 按概率极限状态设计方法，承载能力极限状态实用设计表达式中，表示结构构件的承载力设计值的是（ ） A. γ₀ B. S C. R D. M 【答案】C 【解析】在概率极限状态设计方法中，承载能力极限状态实用设计表达式中的R表示结构构件的承载力设计值。R是结构设计中的关键参数，用于确保结构在最不利荷载组合下的安全性。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 正常使用极限状态主要关注结构的变形和裂缝宽度，而不考虑其安全性。（ ） 【答案】错误 【解析】正常使用极限状态主要关注结构在正常使用条件下的功能限制，包括变形、裂缝宽度和振动等，但同时也需要考虑结构的安全性，确保在正常使用条件下结构能够安全地承载预定的荷载，避免发生意外事故。因此，正常使用极限状态的设计不仅要考虑结构的适用性，也要兼顾其安全性。 22. 极限状态设计法是基于结构的变形特性进行设计和分析的。（ ） 【答案】错误 【解析】极限状态设计法是基于结构的强度特性进行设计和分析的。 23. 房屋填充墙开裂，其超过了承载能力极限状态。（ ） 【答案】错误 【解析】填充墙开裂主要影响房屋的正常使用和外观，属于正常使用极限状态，承载能力极限状态是指结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形等情况，与填充墙开裂的性质不同。 24. 影响正常使用的局部损坏，说明结构达到了承载能力极限状态。（ ） 【答案】错误 【解析】达到下列状态之一，就认为达到了正常使用极限状态：（1）影响正常使用或外观的变形（如过大的变形使房屋内部粉刷层脱落、填充墙开裂）。（2）影响正常使用的局部损坏（如水池、油罐开裂引起渗漏，裂缝过宽导致钢筋锈蚀）。（3）影响正常使用的振动。（4）影响正常使用的其他特定状态（如沉降量过大等）。 25. 适筋梁工作的三个阶段中，状态可作为受弯构件抗裂度的计算依据。（ ） 【答案】正确 【解析】状态可作为受弯构件抗裂度的计算依据；第II阶段也称为带裂缝工作阶段，I状态可作为使用阶段变形和裂缝宽度的计算依据；第Ⅲ阶段也称为破坏阶段，设计时以Ⅲa状态的应力图形作为极限状态承载力的计算依据。 26. 承载能力极限状态设计时，应采用荷载的标准值和材料强度的设计值。（ ） 【答案】错误 【解析】承载能力极限状态设计需要同时考虑荷载和材料强度的不利变异。荷载应根据荷载标准值乘以相应的荷载分项系数，得到荷载设计值；材料强度则采用考虑材料强度分项系数后的材料强度设计值。因此题干所述“采用荷载的标准值和材料强度的设计值”不正确，判断为错误。 27. 概率极限状态设计法是一种基于概率理论的结构设计方法，它考虑了荷载和结构抗力的变异性。（ ） 【答案】正确 【解析】概率极限状态设计法是一种基于概率理论的结构设计方法，它考虑了荷载和结构抗力的变异性，通过统计分析和概率模型来评估结构在不同荷载条件下的性能，确保结构在预定使用期限内的安全性和可靠性。这种方法能够更准确地反映实际工程中的不确定性，提高结构设计的科学性和经济性。 28. 结构构件的承载力设计应根据荷载效应（内力）的基本组合和偶然组合（必要时）进行，并以内力和承载力的设计值来表达。（ ） 【答案】正确 【解析】结构构件的承载力设计应根据荷载效应（内力）的基本组合和偶然组合（必要时）进行，并以内力和承载力的设计值来表达。 29. 概率极限状态设计法通过统计方法来评估结构的性能。（ ） 【答案】正确 【解析】概率极限状态设计法通过数值模拟方法来评估结构的性能，如蒙特卡洛模拟等。 30. 在概率极限状态设计法中，设计表达式中的分项系数是固定不变的。（ ） 【答案】错误 【解析】在概率极限状态设计法中，设计表达式中的分项系数（如荷载分项系数、材料强度分项系数等）并非固定不变，而是根据荷载的类型、结构的重要性、材料的性质和使用环境等因素进行调整的。分项系数的选取旨在反映荷载和材料抗力的变异性，以及结构在不同条件下的安全储备，因此它们是设计中的动态参数，需要根据具体情况确定。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述承载能力极限状态和正常使用极限状态的区别。 【答案】承载能力极限状态关系结构安全，超过会导致结构破坏或倒塌；正常使用极限状态关注结构正常使用性能，如变形、裂缝等。两者针对结构不同性能要求，承载能力极限状态更关乎生命财产安全。 【解析】承载能力极限状态和正常使用极限状态都是结构设计需要控制的极限状态，但控制目标不同。承载能力极限状态是结构或构件达到最大承载能力、发生破坏或失稳，或者出现不能继续承载的过大变形的状态，关系结构安全以及人员生命财产安全。正常使用极限状态是结构或构件达到影响正常使用、舒适性、外观或耐久性的规定状态，常见表现为过大的变形、裂缝、振动等。承载能力极限状态的安全后果通常更严重，可靠度要求也通常高于正常使用极限状态。 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. 简述塑性破坏的特点。 【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。它的特点是，破坏前构件产 生较大的塑性变形，断裂后的断口呈纤维状，色泽发暗。在塑性破坏前由于构件已出 现很大的变形，容易发现并及时采取措施补救。实际工程中钢结构是极少发生塑性破坏的。 【解析】主要考查塑性破坏。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 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，根据结构在各种作用下达到不同极限状态的可能性进行设计计算。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，必要时进行结构整体倾覆、滑移等稳定验算；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，使变形满足正常使用要求。③对混凝土结构构件应根据环境类别和使用要求进行裂缝控制验算。④对直接承受吊车等反复荷载的构件，应根据需要进行疲劳验算。上述计算分别对应承载能力极限状态以及正常使用极限状态的控制要求。 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 $