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大连理工大学网络教育学院

2013 年 3 月份《结构设计原理》课程考试 模拟试卷答案

考试形式：闭卷

试卷类型：B

一、单项选择题（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）

1． C

2． A

3． B 4． D

5． B

二、判断题（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）

1． A 2． B

3． A 4． A

5． B

三、填空题（本大题共 10 个空，每空 2 分，共 20 分）

1．安全性、适用性、耐久性

2．结构处于可靠状态、结构处于失效状态

3．8 hf 、40mm

4．降低

5．倾覆破坏、挑梁承载力破坏

四、名词解释（本大题 1 小题，共 5 分）

承载力极限状态

答：承载力极限状态是指结构或构件达到最大承载力， 或达到不适于继续承载的变形的状态，

（1 分）

（2 分）

（2 分）

也可以理解为结构或结构构件发挥允许的最大承载功能时的状态。

五、简答题（本大题 1 小题，共 10 分）

轴心受压柱的柱头一般采用什么形式？柱头的构造应满足什么原则？

答：柱头可分为铰接与刚接两种形式，轴心受压柱与梁的连接应采用铰接，因为如果采用刚接将对柱产

生弯矩，使柱成为压弯构件（5 分）

大工《结构设计原理》课程考试 模拟试卷（B）答案 第 1 页 共 4 页

柱头的构造原则是：传力可靠并符合柱身计算简图所做的假定，构造简单，便于安装，做到设计可靠，

省料和省工。（5 分）

六、计算题（本大题共 3 小题，每小题 15 分，共 45 分）

1、某办公楼楼面采用预应力混凝土七孔板，安全等级定为二级。板长 3.6 m ，计算跨度 3.48 m ，板宽

2 2

1.2 m ，板自重 2.12 kN / m ，后浇混凝土层厚 40 mm ，板底抹灰层厚 20 mm ，可变荷载 1.6 kN / m ，准

永久值系数?qi 为 0.5，试计算按承载力极限状态和正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值。（预制混

3 3， ? 0 ? 1.0 ，? G ? 1.2 ，? Q1 ? 1.4 ） 凝土板的自重为 25 kN / m ，板底抹灰的自重 20 kN / m 解：永久荷载标准值计算如下：

自重

40 mm 后浇层

20 mm 板底抹灰层

2.12 kN / m 2 25×0.04 ? 1 kN / m 2 20×0.02 ? 0.4 kN / m 2

3.52 kN / m 2

（2 分）

沿板长每延米均布荷载标准值为

Gk ? 1.2×3.52 ? 4.224 kN / m

可变荷载每延米标准值为

（1 分） （1 分） （1 分） （2 分） （1 分） （1 分）

Q1k ? 1.2×1.6 ? 1.92 kN / m

简支板在均布荷载作用下的弯矩为

2

M ? (1/ 8)ql

荷载效应系数为

CG ? CQ1 ? (1/ 8)l 2 ? (1/ 8) ? 3.482 ? 1.51

因只有一种可变荷载，所以

M ? ? 0 (? GCGGk ? ? Q1CQ1Q1k )

已知： ? 0 ? 1.0 ， ? G ? 1.2 ， ? Q1 ? 1.4 ， CG ? CQ1 ? 1.51，

大工《结构设计原理》课程考试 模拟试卷（B）答案 第 2 页 共 4 页

由上述计算可知： Gk ? 4.224 ， Q1k ? 1.92 得：

按承载能力极限状态设计时，按可变荷载效应控制的组合弯矩设计值为

（2 分） （2 分） （2 分）

M ? ? 0 (? GCGGk ? ? Q1CQ1Q1k ) ? 1.0(1.2 ?1.51? 4.224 ?1.4 ?1.51?1.92) ? 11.7kN ? m

按正常使用极限状态设计时弯矩设计值

按荷载的标准组合时为

M ? CGGk ? CQ1Q1k ? 1.51? 4.224 ?1.51?1.92 ? 9.28kN ? m

按荷载的准永久组合时

M ? CGGk ? ?qiCQ1Q1k ? 1.51? 4.224 ? 0.5?1.51?1.92 ? 7.83kN ? m

6550 2、验算下图所示的柱与牛腿间摩擦型高强螺栓连接是否安全，螺栓 M20，10.9 级，摩擦面的抗滑移系数

? ? 0.5 ，高强螺栓的设计预拉力 P ? 155kN 。

N=300kN 5 4 3

解：（1）分析螺栓群承受的荷载。螺栓群形心 O 处的内力有：

3 3

（1 分） a、 轴心拉力 T ? N ? ? 300 ? 180kN

5 5 4 4

（1 分） b、 剪力V ? N ? ? 300 ? 240kN

5 5 c、 弯矩 M ? T ? e ? 180 ? 7.0 / 2 ? 630kN ? cm （2）计算螺栓受力

a、在拉力及弯矩作用下，最上排螺栓受力为最不利。 （2 分）

一个螺栓所受的拉力为：

180 630 ? (6.5 ? 7.0 / 2) Nt ? T ? ??? 36.5kN M222 ?

n 8 2[2 ? 3.5 ? 2 ? (3.5 ? 6.5) ]

2yy

1

5065 70 O

（1 分）

（2 分）

一个螺栓所受的剪力为：

?

i

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