1A412000　结构设计与构造

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　　本节考情分析
目次 2020 2019 2018 平均分值
单选 多选 案例 单选 多选 案例 单选 多选 案例
结构设计与构造
结构可靠性要求 　 　 　 　 　 　 1 　 　 0.33
结构设计 2 　 　 　 2 　 1 2 　 2.33
结构构造 　 　 　 1 2 　 　 　 　 1.00
　　1A412010　结构可靠性要求
　　1A412011　结构工程的安全性
　　知识点一　结构的功能要求与极限状态
结构的
可靠性
安全
性
·在正常施工和正常使用的条件
下，不破坏、不整体失稳、不倒塌
· 强度破坏、倾覆、滑移、疲劳
破坏
承载力极
限状态 极
限
状
态
适用
性
·在正常使用时，不出现过大的
变形、过早裂缝或过大的振幅
· 过度变形、过早开裂、过宽开
裂、过大振幅
正常使用
极限状态
耐久
性
·在正常维护的条件下，不因混
凝土老化、腐蚀或钢筋锈蚀而影
响使用寿命。
正常设计、正常施工、正常使用
和维护下所应达到的使用年限
（不大修）
耐久性极
限状态
　　【2017、2014】建筑结构应具有的功能有（　）。
　　A.安全性
　　B.舒适性
　　C.适用性
　　D.耐久性
　　E.美观性
’’
『正确答案』ACD
『答案解析』本题考查的是建筑结构工程的可靠性。建筑结构工程的可靠性包括安全性、适用性、耐
久性。
　　【2007】结构正常使用的极限状态包括控制（　）。
　　A.变形
　　B.倾覆
　　C.振幅
　　D.裂缝
　　E.保温
’’『正确答案』ACD
『答案解析』本题考查的是两种极限状态。正常使用情况下，需要控制结构的变形、裂缝和振幅。
　　
　　知识点二　杆件的受力形式
　　结构杆件的基本受力形式按其变形特点可归纳为以下五种：拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。
　　
　　实际结构中的构件往往是几种受力形式的组合，如梁承受弯曲与剪力；柱子受到压力与弯矩等。
　　
　　知识点三　材料强度的基本概念
　　材料有抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。
　　知识点四　杆件稳定的基本概念
　　在工程结构中，受压杆件如果比较细长，受力达到一定的数值（这时一般未达到强度破坏）时，
杆件突然发生弯曲，以致引起整个结构的破坏，这种现象称为失稳，因此，受压杆件要有稳定的要求。
　　补：
　　1.临界力的计算公式为：
　　2.影响因素：
　　（1）压杆的材料：钢柱的 Pij 比木柱大，因为钢柱的弹性模量 E 大；
　　（2）压杆的截面形状与大小：截面大不易失稳，因为惯性矩 I 大；
　　（3）压杆的长度 l0：长度大，Pij 小，易失稳；
　　（4）压杆的支承情况：两端固定的与两端铰接的相比，前者 Pij 大。
　　
　　1A412012　结构工程的适用性
　　知识点一　杆件刚度与梁的位移计算
　　
　　1.悬臂梁端部的最大位移：
　　2.影响位移因素：
　　（1）荷载；
　　（2）材料性能：与材料的弹性模量 E 成反比；
　　（3）构件的截面：与截面的惯性矩 I 成反比；
　　（4）构件的跨度：与跨度 l 的 4 次方成正比，此因素影响最大。
　　【2009】有一悬臂梁，受力如图所示，q=1kN/m，EI=2×1011N·mm2，L=2m，则梁端 B 最大位移f是
（　）mm。
　　
　　A.5
　　B.10
　　C.15
　　D.20
’’
『正确答案』B
『答案解析』本题考查的是杆件刚度与梁的位移计算。悬臂梁端部的最大位移为
　　【2006】关于简支梁变形大小的影响因素，下列表述正确的有（　）。
　　A.跨度越大，变形越大
　　B.截面的惯性矩越大，变形越大
　　C.截面积越大，变形越小
　　D.材料弹性模量越大，变形越大
　　E.外荷载越大，变形越大
’’『正确答案』AE
『答案解析』本题考查的是梁位移的影响因素。梁位移与构件截面的惯性矩 I 成反比。
　　
　　知识点二　混凝土结构的裂缝控制
　　裂缝控制主要针对混凝土梁（受弯构件）及受拉构件。裂缝控制分为三个等级：
等级状态 适用结构形式
（1） 构件不出现拉应力 预应力构件
（2） 构件虽有拉应力，但不超过混凝土的抗拉强度
（3） 允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值。 普通混凝土
　　
　　1A412013　结构工程的耐久性
　　知识点一　建筑结构设计使用年限
类别 设计使用年限（年）
临时性结构 5
易于替换的结构构件 25
普通房屋和构筑物 50
标志性建筑和特别重要的建筑结构 100
　　注：设计使用年限——只需正常维修（不需大修）就能完成预定功能，即房屋建筑在正常设计、
正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限。
　　
　　知识点二　混凝土结构耐久性的环境类别
环境类别 名称劣化机理
I一般环境 正常大气作用引起钢筋锈蚀
Ⅱ 冻融环境 反复冻融导致混凝土损伤
Ⅲ 海洋氯化物环境 氯盐引起钢筋锈蚀
Ⅳ 除冰盐等其他氯化物环境 氯盐引起钢筋锈蚀
V化学腐蚀环境 硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀
　　【2017】海洋环境下，引起混凝土内钢筋锈蚀的主要因素是（　）。
　　A.混凝土硬化
　　B.反复冻融
　　C.氯盐
　　D.硫酸盐
’’
『正确答案』C
『答案解析』本题考查的是混凝土的耐久性。
环境类别 名称 腐蚀机理
Ⅰ一般环境 正常大气作用引起钢筋锈蚀
Ⅱ 冻融环境 反复冻融导致混凝土损伤
Ⅲ 海洋氯化物环境 氯盐引起钢筋锈蚀
Ⅳ 除冰盐等其他氯化物环境 氯盐引起钢筋锈蚀
V化学腐蚀环境 硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀
　　
　　知识点三　混凝土结构环境作用等级
A轻微 B轻度 C 中度 D 严重 E非常严重 F 极端严重
一般环境 Ⅰ—AⅠ—BⅠ—C 　 　 　
冻融环境 　　Ⅱ—CⅡ—DⅡ—E 　
海洋氯化物环境 　　Ⅲ—CⅢ—DⅢ—EⅢ—F
除冰盐等其他氯化物环境 　　Ⅳ—CⅣ—DⅣ—E 　
化学腐蚀环境 　　Ⅴ—CⅤ—DⅤ—E 　
　　注：当结构构件受到多种环境类别共同作用时，应分别满足每种环境类别单独作用下的耐久性要
求。
　　
　　知识点四　混凝土结构耐久性的要求
　　1.混凝土最低强度等级
　　结构构件的混凝土强度等级应同时满足耐久性和承载能力的要求。
环境类别与作用等级设计使用年限
100 年 50 年 30 年
Ⅰ—A C30 C25C25
Ⅰ—B C35C30 C25
Ⅰ—C C40 C35C30
Ⅱ—C Ca35.C45Ca30、C45Ca30、C40
Ⅱ—D Ca40 Ca35Ca35
Ⅱ—E Ca45Ca40 Ca40
Ⅲ—C、Ⅳ—C、V—C、Ⅲ—D、Ⅳ—D C45C40 C40
V—D、Ⅲ—E、Ⅳ—E C50 C45C45
V—E、Ⅲ—F C55 C50 C50
　　注：预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不应低于
C40 。
　　大截面混凝土墩柱在加大钢筋混凝土保护层厚度的前提下，其混凝土强度等级可低于表中的要求，
但降低幅度不应超过两个强度等级，且设计使用年限为 100 年和 50 年的构件，其强度等级不应低于
C25和 C20。
　　2.一般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层
　　一般环境中的配筋混凝土结构构件，其普通钢筋的保护层最小厚度与相应的混凝土强度等级、最
大水胶比应符合下表的要求。
设计使用年限
环境作用等级
100 年 50 年 30 年
混凝
土强
度等
级
最大水胶
比
最小保
护层厚
度
（mm）
混凝土强
度等级
最大
水胶
比
最小保护
层厚度
（mm）
混凝土
强度等
级
最大水
胶比
最小保护
层厚度
（mm）
板、墙等
面形构件
Ⅰ—
A≥C30 0.55 20 ≥C250.60 20 ≥C250.60 20
Ⅰ—
B
C35
≥C40 0.500.453025C30
≥C35
0.55
0.50
25
20
C25
≥C30
0.60
0.55
25
20
Ⅰ—
C
C40
C45
≥C50
0.45
0.40
0.36
40
35
30
C35
C40
≥C45
0.50
0.45
0.40
35
30
25
C30
C35
≥C40
0.55
0.50
0.45
30
25
20
梁、柱等
条形构件
Ⅰ—
A
C30
≥C35
0.55
0.50
25
20
C25
≥C30
0.60
0.55
25
20 ≥C250.60 20
Ⅰ—
B
C35
≥C40
0.50
0.45
35
30
C30
≥C35
0.55
0.50
30
25
C25
≥C30
0.60
0.55
30
25
Ⅰ—
C
C40
C45
≥C50
0.45
0.40
0.36
45
40
35
C35
C40
≥C45
0.50
0.45
0.40
40
35
30
C30
C35
≥C40
0.55
0.50
0.45
35
30
25
　　注：
　　1.Ⅰ-A环境中使用年限低于 100 年的板、墙，当混凝土骨料最大公称粒径不大于15mm 时，保护层
最小厚度可降为 15mm，但最大水胶比不应大于0.55；
　　2.年平均气温大于
20℃ 且平均湿度 大于75%的环境，除Ⅰ-A环境中的板、墙构件外，混凝土最低
强度等级应比表中规定提高一级，或将保护层最小厚度增大5mm；
　　3.直接接触土体浇筑的构件，其混凝土保护层厚度不应小于
70mm ； 有混凝土垫层时，可按表
1A411013—5 确定；
　　4.处于流动水中或同时受水中泥沙冲刷的构件，其保护层厚度宜增加
10 ～ 20mm ；
　　5.预制构件的保护层厚度可比表中规定减少
5mm ；
　　6.当胶凝材料中粉煤灰和矿渣等掺量小于20%时，表中水胶比低于 0.45的，可适当增加。
　　当采用的混凝土强度等级比规定低一个等级时，混凝土保护层厚度应增加
5mm ；当低两个等级时，
混凝土保护层厚度应增加 10mm。
　　具有连续密封套管的后张预应力钢筋、其混凝土保护层厚度可与普通钢筋相同且不应小于孔道直
径的 1/2；否则应比普通钢筋增加 10mm。
　　先张法构件中预应力钢筋在全预应力状态下的保护层厚度可与普通钢筋相同，否则应比普通钢筋
增加 10mm。
　　直径大于16mm 的热轧预应力钢筋保护层厚度可与普通钢筋相同。
　　【2016、2013】设计使用年限 50 年的普通住宅工程，其结构混凝土的强度等级不应低于（　）。
　　A.C20
　　B.C25
摘要：

　　本节考情分析目次202020192018平均分值单选多选案例单选多选案例单选多选案例结构设计与构造结构可靠性要求　　　　　　1　　0.33结构设计2　　　2　12　2.33结构构造　　　12　　　　1.00　　1A412010　结构可靠性要求　　1A412011　结构工程的安全性　　知识点一　结构的功能要求与极限状态结构的可靠性安全性·在正常施工和正常使用的条件下，不破坏、不整体失稳、不倒塌·强度破坏、倾覆、滑移、疲劳破坏承载力极限状态极限状态适用性·在正常使用时，不出现过的变形、过早裂缝或过的振幅·过度变形、过早开裂、过宽开裂、过大振幅正常使用极限状态耐久性·在正常维护的条件下，不因混凝...

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