1，结构选型的原则是什么？
1）满足使用功能的要求
2）满足建筑造型的需要
3）充分发挥结构自身的优势
4）考虑施工和材料的条件
5）尽可能降低造价
6）设计理念和方法
2，梁柱的形式，受力与变形有什么样的特征？
1）形式：按材料分为木梁，石梁，钢筋混凝土梁，预应力混凝土梁及钢—钢筋混凝土组合梁，按截面分为矩形梁，T形梁，工字型梁，花篮梁，薄腹梁，箱形梁，按约束条件分为静定梁和超静定梁。
2）受力变形特征：梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载作用，内力主要为弯矩和剪力，还能有扭矩和轴力，变形主要的挠曲变形与约束条件有关
简支梁：两端约束小，变形挠度大，内力大
固端梁：两端约束大，变形小，内力小
悬臂梁：只有一端约束，对固端要求高，受力最不好，变形最大连续梁：充分发挥材料力学性能，内力小，刚度大，抗震好，对支座变形敏感，易引起附加内力。
3，钢架结构的形式和特点
1）形式：从结构材料分，有胶合木结构，钢结构，混凝土结构，从构件截面分，有实腹式钢架，空腹式钢架，等截面与变截面钢架，
格构式钢架，从结构受力条件分，有无铰钢架，两较钢架和三铰钢架，从施工技术看，有预应力钢架，非预应力钢架，从结构形体看，有平顶，坡顶，拱顶，单跨与多跨等。
2）特点：
1，约束对结构内力的影响，约束越多，内力越分散，内力越小，变形越小，即刚度增加2，梁柱线刚度比对结构内力的影响3，门式钢架的高跨比对结构内力的影响4，结构构造对结构内力的影响5，温度变化对结构内力的影响6，支座移动对结构内力的影响
4，屋架结构的构造要求及适用范围
1）构造要求a矢高不宜过大也不宜过小，屋架的矢高也要根据屋架的结构形式决定，一般矢高可取跨度的1/10~1/5,b坡度,屋架上弦坡度的确定应与屋面防水构造结构适应，当用瓦类屋面时，坡度一般不小于1/3，当采用大型屋面板并做卷材防水时，一般为1/8~1/12 c 节间长度，一般上弦受压，节间长度应小些，下弦受拉，节间长度应大些，屋面荷载应直接作用在节点上，当屋架上铺预制钢筋混凝土大型屋面板时，需取3m,当屋盖采用有檩体系时，屋架上弦节间长度应与檩条间距一致，节间长度一般为1.5~4m
2）适用范围1)从结构受力看，梯形屋架力学性能好，上下弦均为直线，施工方便，适用于大中跨建筑中，三角形屋架与矩形屋架力学性能较差，因此三角形屋架适用于中小跨度，矩形屋架常用作托架或花卉较特殊的情况2）从屋面防水看，屋面防水材料为粘土瓦，机制平瓦或水泥瓦时，采用三角形屋架，陡坡梯形屋架，当采用卷材
防水，金属薄板防水时，应选用拱形屋架，折线形屋架和缓坡梯形屋架3)从材料的耐久性及使用环境看，木材及钢材不宜用于相对湿度较大而通风不良的建筑或有侵蚀性介质的工业厂房，而宜选用预应力混凝土屋架4）从屋架结构跨度看，跨度在18米以下时，可选钢筋混凝土-钢组合屋架，跨度在36米以下时，宜选用预应力混凝土屋架，对跨度在36米以上的大跨度建筑或受到较大振动荷载作用的屋架，宜选用钢屋架。
5，拱结构的合理轴线和方程式
当拱的轴线和压力线重合时，各截面形心线到合力作用线的距离为零，则各截面上只有轴向压力，正应力沿截面均匀分布，拱处于无弯矩状态，这时候材料的使用最经济，这样的拱轴为合理拱轴。在竖向均匀荷载作用下为一抛物线，不同的支座约束条件或荷载形式，其合理拱轴线是不同的，方程式为y=x(1-x),f为拱的矢高，l为拱的跨度。
6.网架结构的形式和适用范围及造型特点
形式：1）交叉桁架体系网架
1,两向正交正放网架，2.两向正交斜放网架
3，两向斜交斜放网架，4，三向交叉网架
5，单向折线形网架
适用范围：网架结构平面布置灵活，能对方形，矩形，多边形，圆形，扇形等不同平面形状进行合理布置，能适应不同跨度，不同支撑条件，不同功能需要的建筑物，特别是在大中跨度的屋盖结构中，网架结构被大量应用于体育建筑，公共建筑，工业建筑中。
造型特点：新颖，美观，轻巧，大方
7各种结构如何处理水平力？
1）拱结构1）水平推力直接由拉杆承担2）通过刚性水平结构传递给总拉杆3）由竖向承重结构承担4）直接作用在基础上
2）空间薄壳结构
a）圆顶1）由支座环承担2）通过斜柱或斜拱传递给基础3）通过框架传递给基础4）直接落地b）筒壳：与拱相似c）折板：与筒壳相似d）双面扁壳：与拱相似e）双曲抛物面扭壳：由设置在对角线方向水平拉杆承担或由支座附近的两对锚与地下的斜拉杆承担
8空间网壳结构：1）筒网壳：由拉杆承担；设墙垛承担：设斜柱墩，拱脚落地直接传给基础2）球网壳：与圆顶相似3）扭网壳：在相邻柱间设拉杆或落地支撑
9悬索结构：a）单层悬索体系: 1)单曲面单层悬索体系：拉索水平力通过竖向承重结构传至基础；通过拉锚传至基础，通过刚性水平构件传给抗侧力墙。b）双曲面单层拉索体系：蝶形悬索：一端支撑在周边沿
结构选型考试大纲（参阅课件PPT与教材） 1、建筑结构的定义。 在建筑物（包括构筑物）中，由若干构件，如梁、板、柱、杆件和节点等连接而构成的能承受作用（或称荷载）的骨架体系。 建筑结构类型通常以材料和力学逻辑米划分。 2、建筑结构类型通常的W种划分方式（材料和结构受力）。 按材料分： 砌体结构、浞凝土结构、木结构、钢结构、新型材料（合金、玻璃、纸、高分子）、复合材料、混合结构（砖混、钢木） 按结构受力分： ?构件的受力状态：拉、压、弯、剪、扭； ?整体的受力状态：抗水平力体系、抗竖句力体系、抗倾覆力体系 3、建筑结构的按空间布局的分类。 ?平而结构体系——假定结构的作用力及其唯一和变形都在结构所处的平而内。此法较为保守。 ?空间结构体系——将结构定义为三维空间结构受力体系，受力和变形也考虑空问效应。此法较为经济。 4、建筑结构的使命 功能使命 ?利用某些材料和技术手段，支撑起所需的建筑空间，抵抗?力与其它各种作用。 经济使命 ?用最少最轻的材料，覆盖跨度更大的空间，实现更高的高度。 精神使命 ?体现人的美学动机和精神意志，或柔美、或刚劲、或崇高、或张狂、或奇异。 5、砌体结构的适用范围（8层及以下_多层建筑）。 6、拱、壳、索等结构形式的受力共同点（将弯矩转化为轴力）。 7、框架结构在水平力作用卜\其梁柱弯矩与M数的关系（正相关）。
8、 高M 建筑在均布水平荷载作用卜\竖向结构构件的弯矩与侧向位移分别与建 筑的总高度的代数关系（二次方、四次方）。 9、 钢筋混凝土框架结构根据主要承重框架的布置方式。 10、框架结构在水平荷载作用卜\表现出的弱点。 6、 框架结构的构成，框架的承载力和结构效能所依赖的因素。 7、 剪力墙的作用（刚度、位移）。 8、 高层建筑结构设计中的决定因素（抵御水平萜载，控制侧向位移么 9、 目前高层建筑屮强度最高的结构型式（筒体）。 10、 门式刚架中柱和横梁的连接方式（刚接），桁架中各杆件的连接方式（铰接）。 11、 拱结构的受力特点（拱截面压力，拱角推力）。 12、 薄壳结构必备两个条件（曲面的、刚性的）。 13、 简壳结构根据跨度与波1<:之比的分类（L<:、短）。 14、 网架结构的构成（桁架交叉）。 15、 简单概括，高M 建筑结构的特征（插入地面的悬臂构件）。 16、 大跨建筑屋面的形态分类。 ① 平面体系：水平、坡顶、折板； ② 曲面体系：穹顶（正高斯）、简形（零高斯）、扭面（负高斯） 17、 仲缩缝、沉降缝、沉降缝的设置原则（上部与下部的断幵原则）。 18、 框架主梁的截面合理的高跨比（1/8-1/12 ）。 19多层民用建筑框架结构的适宜柱距（6-8m ） 檐板 框架粱 格板 枢架梁 横向框架承重 （只适用于非震区） 纵向框架承重 （不适用于地震区〉 纵横向框架承重 （适用于地震区）
成绩 考查课结课作业（论文） 题目：建筑结构选型实例分析 课程名称：建筑结构选型 学院：土木与建筑工程学院 学生姓名： 学号：201104030002 专业班级：城市规划11-1 任课教师：尹涛 2013年6月 《建筑结构选型》课程报告评分表
学生姓名专业班级城市规划11-1 题目名称建筑结构选型实例分析 项目考核指标权重得分 课程报告质量收集调研相 关资料 独立查阅资料、进行调研；有收集处理相关信息及获得 新知识的能力。 10 内容完整、分 析正确合理 内容完整，每部分均包括概述、实例分析和小结，要求 图文并茂。结构实例综合分析的正确、合理性。 30 格式规范、条 理清楚 条理清楚、结构严谨、文理通顺、用语规范、书写格式 规范。 20 创新工作中有创新意识，一定的自己的理解，一定独创性。20 完成任务及答辩的情况答辩根据课程报告内容，正确回答相关问题10 学习态度、按时提交，按要求修改完善10 总分 简要评语： 任课教师签名：年月日 目录
一、引言 (1) 二、多层建筑（砖混结构、框架结构）.................... (1) 三、高层建筑（剪力墙结构、框剪结构）........................ .. (5) 四、超高层建筑（筒中筒结构）................................ . (8) 五、工业厂房（轻型钢结构） (9) 六、大跨度公共建筑（桁架结构、拱结构、网架结构、膜结构等）.. (10) 七、桥梁结构（桁架结构、拱结构、悬索结构等）................. . (13) 八、总结 (17) 引言 对于建筑结构，它们并不是我们通常所说的建筑物，而是隐藏于建筑物外表之下的，构成建筑
《建筑结构选型（第2版）》课外练习题及答案 第一章梁 1.梁按支座约束分为： 静定梁和超静定梁，根据梁跨数的不同，有单跨静定梁或单跨超静定梁、多跨静定梁或多跨连续梁。 2.简述简支梁和多跨连续梁的受力特点和变形特点 答：简支梁的缺点是内力和挠度较大，常用于中小跨度的建筑物。简支梁是静定结构，当两端支座有不均匀沉降时，不会引起附加内力。因此，当建筑物的地基较差时采用简支梁结构较为有利。简支梁也常被用来作为沉降缝之间的连接构件。 多跨连续梁为超静定结构，其优点是内力小，刚度大，抗震性能好，安全储备高，其缺点是对支座变形敏感，当支座产生不均匀沉降时，会引起附加内力。（图见5页） 第二章桁架结构 1.桁架结构的组成： 上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆 2.桁架结构受力计算采用的基本假设： （1）组成桁架的所有各杆都是直杆，所有各柱的中心线（轴线）都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面。 （2）桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点。（铰接只限制水平位移和竖向位移，没有限制转动。） （3）所有外力（包括荷载及支座反力）都作用在桁架的中心平面内，并集中作用于节点上（节点只受集中力作用） 3.桁架斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号（拉或压）有何关系 答：斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号（拉或压）有直接的关系。对于矩形桁架，斜腹杆外倾受拉，内倾受压，竖腹杆受力方向与斜腹杆相反，对于三角形桁架，斜腹杆外倾受压，内倾受拉，而竖腹杆则总是受拉。（图见11页） 4.按屋架外形的不同，屋架结构形式有几种 答：三角形屋架，梯形屋架，抛物线屋架，折线型屋架，平行弦屋架等。 5.屋架结构的选型应从哪几个方面考虑 答：（1）屋架结构的受力；（2）屋面防水构造；（3）材料的耐久性及使用环境；（4）屋架结构
建筑结构 第1章概论 1.建筑结构与建筑的关系 强度是建筑的最基本特征，它关系到建筑物保存的完整性和作为一个物体在自然界的生存能力，满足此“强度”所需要的建筑物部分是结构，结构是建筑的的基础，没有结构就没有建筑物。结构以建筑之间的关系能够采用多种形式，结构是建筑物的基本受力骨架。 2.建筑结构的基本要求 安全性、经济性、适用性、耐久性、可持续性 3.建筑结构的分类 1.按组成材料 1）木结构 优点：施工周期短；易于扩建和改造；保温隔热性能好；节能环保性能好。 缺点：多疵病；易燃；易腐；易虫蛀。 2）砌体结构（包括无筋砌体和配筋砌体等）消防限制，最高七层。 优点：耐久性好；耐火性好；就地取材；施工技术要求低；造价低廉。 缺点：强度低，砂浆与砖石之间的粘接力较弱； 自重大；砌筑工作量大，劳动强度高；粘土用量大，不利于持续发展。3）混凝土结构（包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。） 优点：耐久性好；耐火性好；可模性好；整体 性好；可就地取材。 缺点：自重大；抗裂差；施工环节多；施工周 期长；拆除、改造难度大。 4）钢结构 优点：强度高、重量轻；材性好，可靠性高； 工业化程度高，工期短；密封性好；抗震性能 好。 缺点：钢材为非燃烧体，耐热但不耐火；耐腐 蚀性差。 5）组合结构（可分为钢骨混凝土结构和混合结构）优点：刚度大；防火、防腐性能好；重量轻； 抗震性能好；施工周期短、节约模板 缺点：需要特定的剪力连接件、需要专门焊接 设备与人员、需要二次抗火设计 2.按结构体系 1）混合结构体系—主要承重构件由不同的材料组成的房屋。主要用于量大面广的多层住宅。 2）排架结构—由屋面梁或屋架、柱和基础组成，其屋架与柱顶为铰接，柱与基础顶面为固接。主要用于单层工业厂房中。 3）框架结构—采用梁、柱等杆件组成空间体系作为建筑物承重骨架的结构。 优点：建筑室内空间布置灵活；平面和立面变化丰富。
建筑结构选型 第一章梁 1 梁按照材料分：石梁、木梁、钢梁、钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、钢-钢筋混凝土梁。 2 梁按照截面形式分：矩形截面梁、T形截面梁、薄腹梁、空腹梁、工字型截面梁。 3 梁按支座约束力分类：静定梁（单跨、多跨）、超静定梁（单跨、多跨）。单跨静定梁有：简支梁、悬臂梁。 4 梁主要承受梁轴线方向的荷载。其内力主要为：弯矩、剪力，也伴有扭矩或轴力。梁的变形主要是：挠曲变形。梁的受力与变形特点主要与梁的约束条件有关。 5 梁的变形与受力特点： ①简支梁：内力与挠度较大，常用与中小跨度的建筑，静定结构，两端支座有不均匀沉降时，不会引起附加内力。地基较差时采用，也作为沉降缝的连接构件。 ②悬臂梁：悬臂端无支撑构件，视野开阔，空间布置灵活。结构固定端有较大的倾覆力矩。抗倾覆力矩=抗倾覆力矩/倾覆力矩>1.5（雨篷、阳台、车库） ③两端固定梁：梁对柱的约束作用视为弹性支承，梁在竖向荷载的作用下的内力和变形介于两端固定梁与两端简支梁之间。 ④两端外伸简支梁：两端外伸段负弯矩作用，外伸梁中间部分的最大正弯矩和挠度小于相同跨度的简支梁。 ⑤多跨连续梁：负弯矩峰值出现在支座上方，最大弯矩出现在跨中附近，其最大弯矩也不相等。（充分利用截面的承载力：钢混结构进行配筋、采用变高度梁、改变梁的跨度，使弯矩最大值趋于平衡），超静定结构，内力小、刚度大、抗震性能好，对支座变形敏感，支座产生不均匀沉降时，会引起附加内力。 ⑥多跨静定梁：多跨连续梁在弯矩为0初断梁设铰，使之成为静定结构，有连续梁的图形，在支座不均匀沉降式不会产生附加内力，荷载变化时，适应性没有连续梁好。 第二章桁架结构 1 桁架结构由：上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆组成。 2 桁架结构的基本假定： ①组成桁架的所有杆都是直杆，所有各杆的中心线（轴线）都在同一平面，这一平面称为桁架的中心平面。 ②桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点 ③所有外力（包括荷载和支座反力）都作用在桁架的中心平面内，并集中作用于节点上。 第三章单层钢架结构 1 单层单跨刚架的结构计算简图，按照杆件和支座约束条件可分为：无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架三种。 2 在单层单跨刚架中，无铰刚架为三次超静定结构。两铰刚架为一次超静定结构。三铰刚架为静定结构。 3 钢刚架结构可分为实腹式和格构式。 4 钢筋混凝土刚架在构件转角处，由于弯矩较大，且应力集中，可采用加腋的形式，也可以适当的用圆弧过渡。为了减少材料的用量，减轻结构自重，也可采用空腹刚架。空腹刚架有两种形式，一种吧杆件做成空心截面，另一种是在杆件上留洞。 第四章拱式结构
结构选型大作业 ————09城规 一、砖混结构 ⑴工程名称：麻省理工学院学生宿舍贝克大楼 ⑵工程概况： 所在地：美国波士顿 设计师：阿尔瓦·阿尔托 时间：1947～1948 地点：麻省理工学院 楼层高度：七层 （1946年，阿尔托接受委托在临近查尔 斯河繁华的海岸线的地方设计一栋学生宿 舍楼。他希望使宿舍尽可能多的房间面向太 阳和河流，而不是面向聚集的车流，所以解 决这一问题的方案就是把宿舍楼设计成蜿蜒曲折的形式，形成一种倾斜着流动的风景。西面主要是一些次要的空间，例如公用房间、走廊以及位于大厅一层入口处以扇形方式向外发散的楼梯。为了避免走廊的光线昏暗，他将小卖部和自助餐厅的高度降低了一些。宿舍的表面用的是粗糙的红色石砖，而低矮的餐厅部分使用的是灰色大理石。西
面是一个常青藤缠绕的藤架和一座大型露天花园。 这座有着红色石砖墙、外形蜿蜒曲折的宿舍楼，跟其他建筑相比是那么与众不同，从而成为一座标志性建筑。这种北欧浪漫主义的建筑手法使得当时的国际先锋派大为震惊。同时这种理性主义原则下的反理性形式，体现了阿尔托对现代主义独裁专断的否定。希契柯克称它有“表现主义”倾向。因当时建筑材料仍受管制，只好用砖砌承重墙，高七层，平面作弯来弯去的蛇形，这样就可使宿舍每人都能看窗外的查里斯河风景，同时，曲线布置也可以冲散一般宿舍特有的单调冷漠气氛。） ⑶结构形式分析 ①结构形式：砖砌承重墙 ②受力特点：砖墙既是承重结构，又是围护结构。墙体、 基础等竖向承重构件采用砖砌体结构，楼 盖、屋盖等水平承重构件采用装配式或现浇 钢筋混凝土结构 ⑷施工方案：（平面图）
⑸建筑结构特点：建筑平面灵活，使用方便，结构构件 巧妙转化为精致的装饰。 二、框架结构 ⑴工程名称：萨伏伊别墅(the Villa Savoye) ⑵工程概况：萨伏伊别墅是现代主义建筑的经典作品之一，位于巴黎近郊的普瓦西（Poissy），由现 经典别墅设计案例 代建筑大师勒柯布西耶于1928年设计，1930年建成，使用钢筋混凝土框架结构。这幢白房子表面看来平淡无奇，简单的柏拉图形体和平整的白色粉刷的外墙，简单到几乎没有任何多余装饰的
考查课结课作业（论文） 题目：建筑结构选型实例分析 课程名称：建筑结构选型 学院：土木与建筑工程学院 学生姓名： 学号：201104030002 专业班级：城市规划11-1 任课教师：尹涛
2013年6月 《建筑结构选型》课程报告评分表
目录 一、引言 (1) 二、多层建筑（砖混结构、框架结构）.................... (1) 三、高层建筑（剪力墙结构、框剪结构）........................ .. (5) 四、超高层建筑（筒中筒结构）................................ . (8) 五、工业厂房（轻型钢结构） (9) 六、大跨度公共建筑（桁架结构、拱结构、网架结构、膜结构等）.. (10)
七、桥梁结构（桁架结构、拱结构、悬索结构等）................. . (13) 八、总结 (17) 引言 对于建筑结构，它们并不是我们通常所说的建筑物，而是隐藏于建筑物外表之下的，构成建筑空间、承载建筑荷载，使建筑物得以安全使用的骨架。人们往往认为结构与外形是相同的概念，其实不然。建筑师根据结构功能要求的原则(安全性、适用性、经济性、耐久性)将外表看来很花哨的建筑物与内部规整合理的结构很好的结合在一起，就形成了各种各样的建筑结构型式。 在建筑工程建设中，建筑的安全性和耐久性主要取决于建筑物的结构能否满足要求。此外，对于大多数建筑物，工程造价中约有30%-40%应用于结构工程。而结构工程的施工工期也约占建筑物施工总工期的40%-50%。因此，搞好结构工程对于建筑建设的质量控制、投资控制和进度控制有十分重要的作用。以下简单的介绍几种常见的建筑结构型式，包括、多层建筑（砖混结构、框架结构）高层建筑（剪力墙结构、框剪结构）、超高层建筑（筒中筒结构）、工业厂房（轻型钢结构）、大跨度公共建筑（桁架结构、拱结构、网架结构、膜结构等）、桥梁结构。
1 混合结构体系 1.1混合结构体系概述 混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成，以砖墙为承重墙，或者梁是用木材建造，柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点：质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低，适合6层以下，横向刚度大，整体性好，但平面灵活性差。 分类：型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构 型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 1.2 实例工程项目概况 金茂大厦（JinMaoTower），又称金茂大楼，位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高420.5米，是上海目前第2高的摩天大楼（截至2008年）、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工，1999年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层，楼面面积27万8,707平方米，有多达130部电梯与555间客房，现已成为上海的一座地标，是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体，融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼，由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 1.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 2.1框架结构体系概述 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，同时承受竖向荷载及水平荷载的
建筑结构选型实例分析 第一章 悬挑结构：现代MOMA 1.工程概况： 当代MOMA位于东直门迎宾国道北侧，拥有首都北京的地标优势,项目规划建筑面积22万平方米，其中住宅为13.5万平方米，配套商业面积达8.5万平方米，包括多厅艺术影院，画廊，图书馆等文化展览设施，还包括了精品酒店，国际幼儿园，顶级餐饮，顶级俱乐部及健身房、游泳池、网球馆等生活设施与体育休闲设施。 当代MOMA由纽约的哥伦比亚大学教授StevenHoll设计，项目规划概念是BEIJINGLINKEDHYBRID，在建筑艺术方面实现了世界的唯一，更加充分的发掘城市空间的价值，将城市空间从平面、竖向的联系进一步发展为立体的城市空间。当代MOMA也是当代置业科技主题地产的延续与发展，在万国城Moma实现高舒适度、微能耗的基础上，将大规模使用可再生的绿色能源。从可持续的观点出发，当代MOMA适当的高密度(强度)开发利用土地与大规模使
用可再生的绿色能源是大城市发展的方向，是真正“节能省地型”的项目。 在当代MOMA的规划设计中，更多考虑了未来城市的生活模式，引入了复合功能的概念，实现开放功能的城市社区，在这里不单是居住功能，而且能够和谐的工作，娱乐、休闲消费、交通，作为一个汇集精品商业与国际文化的开放社区，充满生气与活力，将创造更和谐的国际化生活氛围，不仅为社区创造更舒适的环境，更多的交往机会，也将完善城市区域功能，为北京的城市形象，为北京奥运会增添光彩。项目计划2005年初开始建设，在2008年奥运会之前建成使用。 2.结构形式： 为减轻自重，梁柱采用H型钢，并且设置了受拉的钢斜撑，提高悬挑结构的刚度和承载力．为承受悬挑部分重力荷载产生的倾覆力矩，在悬挑部分增设钢斜撑，将倾覆力矩传递到塔楼上；在塔楼相应的部位增设钢管斜撑。使塔楼整体承受倾覆力矩。在塔楼内除设置核心筒外。还设置了十字型剪力墙，提高塔楼整体的刚度和抗倾覆能力。长悬挑是本工程主要设计难点之一，目前主体结构竖向构件采用了中震不屈服的性能目标，对于悬挑结构这样更加重要的部分，设计中采用了中震弹性设计的更高的性能目标，即悬挑部分的构件验算时，按中震弹性地震力(水平地震和竖向地震)与竖向荷载进行组合，考虑荷载分项系数，材料强度取设计值。经中震弹性设计验算，悬挑部位构件的应力比基本上都控制在0．9以下。 3.施工情况： 物业公司：第一物业服务有限公司 建筑面积：220000平方米 绿化率：34% 使用率：80% 容积率：2.64 建设规模：地上21层、地下两层
建筑结构选型复习资料 1、简述简支梁和多跨连接梁的受力和变形特点？ 简支梁的缺点是内力和挠度较大，常用于中小跨度的建筑物。 简支梁是静定结构，当两端支座有不均匀沉降时，不会引起附加内力。因此，当建筑物的地基较差时采用简支梁结构较为有利。 简支梁也常被用来作为沉降缝之间的连接结构。 多跨连续梁为超静定结构，其优点是内力小，刚度大，抗震性能好，安全储备高，其缺点是对支座变形敏感，当支座产生不均匀沉降时，会引起附加内力。 2、桁架结构的受力计算采用了哪些基本假定? 一、组成桁架结构的所有各杆都是直杆，所有各杆的中心线都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面。 二、桁架的杆件和杆件的相连接的节点都是铰接节点。 三、所有外力都作用在桁架的中心平面内，并集中作用于节点上。 3、桁架斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号（拉或压）有何关系？ 斜腹杆的布置方向对腹杆受力符号（拉或压）有直接关系。对于矩形桁架，斜腹杆外倾受拉，内倾受压，竖腹杆受力方向与斜腹杆相反。对于三角形桁架，斜腹杆外倾受压，内倾受拉，而竖腹杆总是受拉。 4、屋架结构的布置有哪些具体要求？ 一、屋架的跨度：一般以3米为模数 二、屋架的间距：宜等间距平行排列，与房屋纵向柱列的间距一致，屋架直接搁置在柱顶 三、屋架的支座：当跨度较小时，一般把屋架直接搁置在墙、跺、柱或圈梁上。当跨度较大时，则应该采取专门的构造措施，以满足屋架端部发生转动的要求。 5、钢筋混凝土刚架在构件转角处为避免受力过大，可采取什么措施？ 在构件转角处，由于弯矩过大，且应力集中，可采取加腋的形式，也可适当的用圆弧过渡。为了减少材料用量，减轻结构自重，也可采用空腹刚架，其形式有两种：一种是把杆件做成空心截面，另一种是在杆件上留洞。 6、刚架结构的支撑系统起何作用？应怎样布置？ 为保证结构的整体稳定性，应在纵向柱之间布置连系梁及柱间支撑，同时在横梁的顶面设置上弦横向水平支撑。柱间支撑和横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间内。 7、简述拱的支座反力的受力特点？ 一、在竖向荷载作用下，拱脚支座内将产生水平推力 二、在竖向荷载作用下，拱脚水平推力的大小等于相同跨度简支梁在相同竖向荷载作用下所产生的相应于顶铰C截面上的弯矩除以拱的失高
硕士研究生课程考试试卷 硕士研究生课程考试试卷 考试科目：大跨与空间钢结构 考生姓名：许爱国考生学号：20101602009 考生姓名：杨 丹考生学号：20101602024 考生姓名：张 长考生学号：20101602084 考生姓名：田真珍考生学号：20101602015 学院：土木工程学院专业：土木工程（结构工程方向）考生成绩：90 任课老师(签名) 崔佳 考试日期：2011 年9月5日
目 录 录 1设计资料 (1) 1.1 设计题目 (1) 1.2 设计参数 (1) 2 设计分析软件 (2) 2.1 分析软件简介 (2) 2.2 软件分析步骤 (2) 3 网壳结构设计计算 (3) 3.1 设计基本要求 (3) 3.2 计算分析方法 (3) 3.3 结构模型建立 (4) 3.4 节点与单元属性设置 (5) 3.5 材料参数设置 (6) 3.6 施加约束和荷载 (7) 3.7 软件初步分析设计 (11) 3.8 结构动力分析 (14) 3.9 竖向和水平地震作用抗震验算 (19) 3.10 结构风振系数计算 (21) 3.11 支座节点及檩条设计说明 (21) 4 网壳结构计算结果信息 (22) 4.1 网壳结构各杆件内力 (22) 4.2 网壳结构挠度验算 (23) 4.3 杆件与球节点配置及材料表 (25) 4.4 图纸生成说明 (25) 5 设计结果分析 (26) 5.1 单层球面网壳设计结果概述 (26) 5.2单层球面网壳整体稳定性分析简述 (27) 5.3 网壳结构设计中的几个问题 (29) 参考文献 (30) 附录 (31)
1 设计资料 1.1 设计题目 设计一单层球面网壳，网壳直径为20m，矢高7m，周边支承在钢筋混凝土柱及圈梁上，钢筋混凝土柱沿周边每20°一个均匀布置，柱截面尺寸为400mm×700mm，柱顶及圈梁顶标高为15.2m，圈梁截面尺寸为400mm×600mm。网壳上搭设檩条，屋面板采用压型钢板。 1.2 设计参数 1.2.1 静荷载 网壳自重：网壳结构的自重包括钢管杆件和焊接空心球节点（或螺栓球节点）的重量，可由计算机分析软件程序自动生成。 附加恒载：檩条、压型钢板和灯具重量取2 kN m。 0.65/ 1.2.2 活荷载 本工程屋面为不上人屋面，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）(2006年版)第4.3.1条规定，屋面均布活荷载标准值取为2 kN m。屋面均布活荷载不应 0.5/ 与雪荷载同时考虑，取二者的较大值，此处不考虑雪荷载。基本风压取2 0.4/ kN m，本工程不考虑积灰荷载和吊车荷载。 1.2.3 温度作用 此处的温度作用仅指分析软件用到的温度差，即结构施工安装时的温度与使用过程中温度的最大差值，此处取为-25℃~25℃。 1.2.4 地震作用 本工程所在场地的抗震设防烈度为8度，场地类别为Ⅱ类，根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第4.4.2条规定，本工程单层球面网壳结构需要进行竖向和水平抗震验算。 1.2.5 结构材料 网壳结构杆件对钢材材质的要求与普通钢结构相同，本工程采用Q235B钢。网壳杆件截面形式有圆钢管、方钢管、角钢及H型钢等，由于圆钢管相对回转半径大和截面特性无方向性，对受压和受扭有利，一般情况下，圆钢管截面比其他型钢截面可节约20%的用钢量，当有条件时应优先采用薄壁圆管形截面，圆钢管可采用高频电焊钢管（即有缝管）或无缝钢管，其中高频电焊钢管较无缝钢管造价低且壁薄，设计时应优先使用，故本工程采用高频电焊圆钢管。网壳结构下部的钢筋混凝土柱及圈梁的混凝土强度等级采用C30。
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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 钢结构单层网壳设计 ――某椭球面网壳设计 学生梁江浩(专业：土木工程学院建筑工程专业) 指导教师郭小农(单位：土木工程学院建筑工程系) 【摘要】单层钢结构网壳外形美观，结构新颖，是一种国内外颇受关注、有广阔发展前景的空间结构。网壳结构有如下特点： (1)网壳结构的杆件主要承受轴力，结构内力分布比较均匀，应力峰值较小，因此可以充分发挥材料强度作用。 (2)由于它可以采用各种壳体结构的曲面形式，在外观上可以与薄壳结构一样具有丰富的造型，无论是建筑平面或建筑形体，网壳结构能给设计人员以充分的设计自由和想象空间，通过使结构动静对比、明暗对比、虚实对比，把建筑美与结构美有机地结合起来，使建筑更易于与环境相协调。 (3)网壳结构中网格的杆件可以用直杆代替曲杆，即以折面代替曲面，如果杆件布置和构造处理得当，可以具有与薄壳结构相似的良好的受力性能。同时，又便于工厂制造和现场安装，在构造和施工方法上具有与平板网架结构相同的优越性。 本设计是以工程实例为背景，完成一个的单层钢网壳设计。网壳型式是椭球型网壳，底面为30m*20m的椭圆，矢高为10m。结构是肋环形网壳，网壳的地点在天津。本设计的实施过程如下： (1)进行钢结构网壳空间建模：完成结构选型和网格划分,首先用3D3S生成一个尺寸相同的肋环形网壳，然后手动删改生成网壳的区格构件，使得每根构件的长度大致处于1.5m-2.2m，这样结构的网格更加合理，方便玻璃的制作与安装，结构本身也更加美观； (2)进行结构内力分析：完成荷载输入、杆件截面选择。内力计算使用3D3S软件，但是其中荷载的导算是人工完成，由于荷载规范中网壳的风载体型系数较为复杂，软件并不能很好的导算。因此借助于ANSYS中的编程功能，读入3D3S生成的模型数据，在依据规范的公式，计算出导算好的节点荷载，并写出适用于3D3S和ANSYS 的荷载文件； (3)构件设计：计算长度根据网壳结构技术规程得出，杆件采用热扎无缝钢管114*4.0和95*4.0，电算后再任选一根构件，利用3D3S得到的杆件内力，进行手动验算； (5)节点设计：本网壳中节点采用焊接球节点，采用两种焊接球：200*8的不带肋空心球节点和300*12的带肋空心球节点，电算选择球类型，然后根据网壳结构技术规程的计算方法任选一个球节点手算。 (6)结构整体稳定性分析，首先进行线性屈曲分析，得到屈曲模态，以此选定初始缺陷然后进行几何非线性整体稳定性分析，并且进行同时考虑材料非线性的整体稳定性分析； (7)施工图绘制，大概共绘制10张A2图，其中手绘2张； (8)计算书整理。 【关键词】单层网壳；整体稳定；大跨空间结构。
《建筑结构选型》课程教学大纲 课程编号: 610005 课程名称：建筑结构选型 英文名称：Selection of structural design 课程类型: 必修课 总学时：32 讲课学时：32 学分：2 适用对象:建筑学本科 先修课程：无 执笔人：金杰审定人：孟昭博 一.课程性质、目的和任务 《建筑结构选型》课程是建筑学专业学生的一门专业必修课，其基本出发点是紧密结合建筑学专业实际的需要提供相应结构的基本概念知识。 基本目的和意义在于，使学生通过学习后，能掌握基本结构知识，在进行建筑构思和设计中，增强建筑中结构的合理性与可行性，做出比较经济合理、切实可行的建筑方案与设计，以求得建筑艺术与建筑技术的完美结合。同时，加深同学们对一般性房屋结构设计方法的了解，拓宽结构专业方面的知识，开阔学生的眼界和思路。 二.课程教学和教改基本要求 通过学习后，能掌握基本结构知识，在进行建筑构思和设计中，增强建筑中结构的合理性与可行性，做出比较经济合理、切实可行的建筑方案与设计，以求得建筑艺术与建筑技术的完美结合。同时，加深同学们对一般性房屋结构设计方法的了解，拓宽结构专业方面的知识，开阔学生的眼界和思路。 三.课程各章重点与难点、教学要求与教学内容 第一章梁和悬挑构件 教学要求： 了解梁和悬挑构件的形式，掌握梁和悬挑构件的受力及变形特点。 教学重点与难点：梁和悬挑构件的受力及变形特点 教学时数：理论教学2学时。 教学内容： 1.1 梁的形式； 1.按材料来分 (1)石梁， 古代埃及、西亚、希腊形成狭长式密柱林立的空间，如阿蒙神庙，帕提农神庙。 这是因为石村抗弯性能差(抗拉低，抗压高)所以石梁高度很大，极其笨重，跨度受限制， 可达8—9m (2)木梁，
1 混合结构体系 混合结构体系概述 混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成，以砖墙为承重墙，或者梁是用木材建造，柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点：质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低，适合6层以下，横向刚度大，整体性好，但平面灵活性差。 分类：型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构 型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 实例工程项目概况 金茂大厦（JinMaoTower），又称金茂大楼，位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高米，是上海目前第2高的摩天大楼（截至2008年）、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工，1999年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层，楼面面积27万8,707平方米，有多达130部电梯与555间客房，现已成为上海的一座地标，是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体，融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼，由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 实例工程项目结构选型与结构布置分析 其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 框架结构体系概述 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，同时承受竖向荷载及水平荷载的
建筑结构选型习题及参考答案3 单项选择题下列哪个选项不属于折板结构的组成？( ) A、折板 B、边梁 C、壳板 D、横隔构件答案：C 1.柱面网壳按其支承情况和长度分为短壳、中长壳和长壳，其中短壳L/R的范 围为( )。A、小于0.5 B、小于0.8 C、小于1.0 D、小于1.5 答案：A 2.悬索屋盖的基本组成不包括下面哪一项？( ) A、索网 B、边缘构件 C、支承结构 D、屋面折板答案：D 3.以下现代屋盖结构所用结构型式中不是平面结构体系的是( )。A、门式刚架 结构 B、拱结构C、桁架结构 D、悬索结构答案：D 4.砌体填充墙框架结构在地震作用下顶点位移与建筑高度比的限制是( )。 A、1/500 B、1/550 C、1/600 D、1/800 答案：B 5.薄膜结构的主要缺点是( )。 A、传力不明确 B、抗震能力差 C、耐久性 差 D、施工复杂答案：C 6.下列哪项不是网架结构特点？( ) A、空间刚度大，整体性好 B、稳定性好 C、安全度高 D、平面适应性差答案：D 7.框架结构在建筑上的最大优点是( )。A、强度高 B、抗震性好C、建筑平面 布置灵活 D、整体性好答案：C 8.薄腹梁实质是梁结构，属受弯构件，它不具备以下哪项优点？( ) A、设计、制作简单 B、安装方便 C、自重较轻 D、不需设置屋面支撑 答案：C 9.通过增加悬索结构上的荷载来加强悬索结构稳定性的方法中，一般认为当屋 盖自重超过最大风吸力的( )倍，即可认为是安全的。 A、1~1.1 B、1.1~1.3 C、1.2~1.4 D、1.5~2 答案：B 10.单层悬索体系的优点是( )。 A、传力明确 B、稳定性好 C、抗风能力好 D、耐久性好答案：A 11.外墙现浇框架混凝土结构伸缩缝的最大间距是( ) mm。A、75 B、65 C、55 D、45 答案：C 12.薄壳结构突出了一个“薄”字，下面哪项描述与其特点不符？( )A、材料省、 经济 B、曲面多样化、造型丰富C、施工方便 D、自重小答案：C 13.在设计拱结构时，从力学角度考虑，其突出的难点是( )。A、支座处产生较
在正常设计，正常施工条件下完成预 就是结构由可靠转变为失效的临界状态。整个结构或结构的一部分 能使结构产生效应（如结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等）●直接作用：作用在结构上的力的因素，称为荷载或直接作用，如建筑物自重、 人员设备自重；自然界对建筑物施加的力（如风）。 ●间接作用：不表现为力的形式，但同样会引起结构效应。如不均匀沉降、温 度效应等。 分类：1）永久作用（恒荷载）如结构自重、土压力等。 2）可变作用（活荷载）如楼面活荷载（包括人群、家具等）、屋面活 荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。 3）偶然荷载如地震、爆炸、撞击等。 4.构造地震：浅源地震（震源深度小于60km）/中地震（震源深度介于60km至300km）/深源地震（震源深度大于300km）（震源越浅，破坏性越大，但波及范围越小；反之，震源越深，破坏性越小，但波及范围却越大。） /诱发地震 :立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度。 7.混凝土的强度等级是用立方体抗压强度来划分的 8.木材的优点：密度小、强度高、弹性好、色调丰富、纹理美观和易加工 9.木材性质的最大特点是各向异性：木材的顺纹抗压强度比横纹抗压强度大，而横纹中径向抗压强度最小；顺纹抗拉强度在木材强度中最大，横纹抗拉强度只有 。 外力以压力的方式作用在构件的轴心处，使构件产生均匀压应力 并产生屈曲提高承载力的途径：尽量减小压杆长度；增强支承的刚性；合理选择截面形状； 11.各种构件比较：轴心受拉构件是受力理想的构件，有如下优势：1）能充分发挥材料性能，因在外力作用下，沿构件全长及截面的内力及应力都是均匀分布；
2）在承载相同荷载的情况下，与受压与受弯构件相比所需的断面最小；3）具有最多数量的轴拉构件和较少轴压和受弯构件组成的结构体系是较节省材料和经济合理的体系。/轴压构件的承载力受稳定性的影响，故应避免长杆受压；偏心受压构件在相同截面下，因受偏心弯矩的影响，其承载力将随偏心距的加大而大为减少，而且也要考虑稳定性的影响。受弯构件的内力不均匀分布，因此不能充分发挥材料的作用，有时会出现设计已满足强度要求但变形不能满足要求的情况。 12.粘结作用由胶合作用、摩擦作用和咬合作用三部分组成 13.钢筋应力应变4个阶段：弹性阶段/屈服阶段/强化阶段/局部紧缩阶段 4个指标：屈服强度、延伸率、极限强度、冷弯性能 1.梁是结构中基本的横向受力构件，主要承受弯矩和剪力作用。 2.钢筋混凝土梁是目前应用最广泛的梁。它利用混凝土受压，纵向钢筋受拉，箍 12m。 4.刚架结构的受力特点：刚架结构属于平面结构。 约束作用减小了梁的跨中弯矩。/水平荷载作用下，梁对柱的约束减小了柱内弯矩。/梁柱的刚性连接，提高了结构平面的刚度。/刚架结构平面外刚度很弱，结构的刚度一般忽略，需要支撑等构件以保证其平面外刚度。 5.单层刚架结构的形式： 1）、按材料不同可以分为钢、钢筋混凝土和预应力刚架 2）、按结构组成和构造不同，可分为无铰刚架、两铰刚架和三铰刚架，在同样荷载作用下，这三种刚架的内力分布和大小有差异，其经济效果也不相同。 3）、按结构的形状和跨数分类：单层刚架结构按形状可以分为平顶刚架、坡顶刚架、拱顶刚架等；按跨数可以分为单跨刚架、双跨刚架、多跨刚架等。 6.排架结构一般指由屋架和柱组成的结构体系，常用于单层工业厂房，比起刚架结构，更适合于有大跨度要求的工业建筑。排架常见的形式有单跨排架、多跨排 ：桁架的上弦受压、下弦受拉，由此形成力偶来平衡外荷载所产生的弯矩。外荷载所产生的剪力则是由斜腹杆轴力中的竖向分量来平衡。桁架各杆件单元（上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖杆）均为轴向受拉或轴向受压构件，使材料的强度可以得到充分的发挥。 9.桁架结构计算的假定：组成桁架的所有各杆都是直杆，所有各杆的中心线（轴线）都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面；//桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点；//所有外力（荷载和支座反力）都作用在桁架的中心平面内，并集中作用于节点上。 10.桁架结构在高层建筑中的应用：作为建筑结构的主要承载结构，即用桁架或密封空间桁架代替结构中柱和梁，既有框架的作用，同时其斜腹杆还为结构提供
1.梁的分类及受力特征： 按材料：石梁、木梁、钢梁、钢筋混凝土梁、组合梁等。 按断面形状：矩形梁、工字梁、T形梁、工字薄腹梁等。 按受力分：简支梁、连续梁、悬臂梁等。 当跨度太大时，在两端支座之间再增中间支座，称连续梁。 2.桁架的组成和特点： 桁架是由若干杆件在每杆两端用铰联结而成的结构。 平面桁架：当各杆的轴线都在同一平面内，且外力也在这个平面内时，称为平面桁架。在平面桁架的计算简图中，通常引用如下假定：a各结点都是无摩擦的理想铰。b各杆轴线绝对平直，并通过铰的中心。c荷载和支座反力作用在结点上。经抽象简化后，杆轴交于一点，且“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”的工程结构。 特性：只有轴力，而没有弯矩和剪力。轴力又称主内力（primary internal forces）。 3.桁架结构的分类：一、根据维数分类： 1. 平面（二维）桁架（plane truss）:所有组成桁架的杆件以及荷载的作用线都在同一平面内。 2. 空间（三维）桁架（space truss）:组成桁架的杆件不都在同一平面内。 二、按外型分类：1. 平行弦桁架2. 三角形桁架 3. 抛物线桁架 4. 梯形桁架 三、按几何组成分类：简单桁架（simple truss）联合桁架（combined truss）复杂桁架（complicated truss）。 四、按受力特点分类：1. 梁式桁架2. 拱式桁架。 五、计算方法：结点法、截面法、联合法 结点法：以只有一个结点的隔离体为研究对象，用汇交力系的平衡方程求解各杆的内力的方法。结构计算简化的技巧应用需注意： a相似三角形的应用：在计算中，经常需要把斜杆的内力S分解为水平分力X和竖向分力Y。 设斜杆的长度为L,其水平和竖向投影的长度分别为Lx和Ly,则由比例关系可知： b结点单杆：以结点为平衡对象能仅用一个方程求出内力的杆件，称结点单杆（nodal single bar）。利用这个概念，根据荷载状况可判断此杆内力是否为零。 c零杆：零内力杆简称零杆（zero bar）。 5.拱式结构分类： 从力学计算简图分：三铰拱、两铰拱和无铰供；按应用材料分类：钢筋混凝土结构、钢结构、胶合木结构、砖石砌体结构； 从拱身截面看：有格构式和实腹式、等截面和变截面。6.拱的基本特点：在竖向荷载作用下会产生水平 推力。区别拱与梁的主要标志：水平推力存在与 否。 7.带拉杆的拱：在屋架中，为消除水平推力对墙 柱影响，在两支座间增加一拉杆，由拉杆来承担 水平推力，如上图。 8.在桥梁中为了降低桥面高度，可将桥面吊在拱 上。如下图。 9.拱的特点：在竖向荷载作用下会产生水平推力。 优点：水平反力产生负弯矩，可以抵消一部分正 弯矩，与简支梁相、 比拱的弯矩、剪力较小，轴力较大（压力）,应力 沿截面高度分布较 均匀。节省材料，减轻自重，能跨越大跨度。宜 采用耐压不耐拉的 材料，如砖石混凝土等。有较大的可利用空间。 缺点：拱对基础或 下部结构施加水平推力，增加了下部结构材料用 量。 10.拱的合理轴线：拱式结构受力最理想的情况是 使拱身内弯矩为零，仅承受轴力。只要拱轴线的 竖向坐标与相同跨度、相同荷载作用下的简支梁 弯矩值成比例，即可使拱截面内仅有轴力没有弯 矩。满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴线。 11.拱式结构的选型：一、结构支承方式分：三铰 拱、两铰拱和无铰拱。 (1).三铰拱是静定结构，其整体刚度较低，尤其是 挠曲线在拱顶铰处产生折角，致使活载对 桥梁的冲击增强，对行车不利。拱顶铰的构造和 维护也较复杂。三铰拱除有时用于拱上建 筑的腹拱圈外，一般不作主拱圈。(2).两铰拱取消 了拱顶铰，构造较三铰拱简单，结构整体 刚度较三铰拱为好，维护也较三铰拱容易，而支 座沉降等产生的附加内力较无铰拱为小， 因此在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方， 可采用两铰拱桥。(3).无铰拱属三次超静定 结构，虽然支座沉降等引起的附加内力较大，但 在荷载作用下拱的内力分布比较均匀，且 结构的刚度大，构造简单，施工方便,因此无铰拱 是拱桥中,尤其是钢筋混凝土拱桥中普遍采用的 形式。 二、拱的矢高：a矢高应满足建筑使用功能和建 筑造型的要求；b失高的确定应使结构受力合理； c矢高的确定应考虑屋面做法和排水方式。三、 拱轴线方程：从受力合理的角度出发，应选择合 理的拱轴线方程，使拱身内只有轴力。没有弯弯， 但合理拱轴线的形式不但与结构的支座约束条件 有关．还与外荷载的形式有关。 12.网格结构与网架结构定义：空间网格结构是由 多根杆件按照某种有规律的几何图形通过节点连 接起来的空间结构。 13.网架结构的优越性：a空间工作，传力途径简 捷。b重量轻，经济指标好。c刚度大，抗震性能 好。d施工安装简便。e网架杆件和节点定型化、 商品化生产f网架的平面布置灵活。发展迅速的 原因：a社会发展和工程建设的需要。b标准化、 工厂化生产。c电子计算技术的应用。 14.网架结构的形式与分类：平面桁架系组成的网 架结构。六角锥体组成的网架结 构。 四角锥体组成的网架结构。 三角锥体组成的网架结构。 15.网架结构的选型影响因素：网架制作、安装方 法、用钢指标、跨度大小、刚度要求、平面形状、 支承条件。实用与经济的原则，多方案比较确定。 主要考虑施工制作和用钢指标两个因素。 16.网壳结构形式。按组成层数分：单层网壳和双 层网壳。单层柱面网壳： 按材料分:木网壳、钢筋混凝土、钢网壳、铝合金 网壳、塑料网壳、玻璃钢网壳等。 按曲面形式：a单曲面：筒网壳或称为柱网壳。b 双曲面：球网壳、扭网壳（包括双曲抛物面鞍型 网壳、单块扭网壳、四块组合型扭网壳）。 17.单层圆柱面网壳的网格可采用：a单向斜杆正 交正放网格、b交叉斜杆正交正放网格、c联方网 格、d三向网格。 18.单层球面网壳的网格可采用：a肋环型、b肋 环斜杆型、c三向网格、d扇形三向网格、e葵花 形三向网格、f短程线型。 19.悬索结构：索的形状是不稳定的(随荷载分布形 式变化)。必须采取不同的构造措施，以形成各种 具有形状稳定性的悬索体系。类型：a单层悬索 加重屋面b预应力“悬挂薄壳”c预应力双层索 系d预应力索网e劲性悬索f横向加劲平行索系 ——索-梁(桁)体系g索-拱体系。. 20.单层索系加重屋面：设置重屋面的作用——使 均布重力荷载具有优势，以保证初始形状的相对 稳定性。 21.悬挂薄壳：单层重屋面体系的进一步演进。a 挂屋面板b加超载，然后灌缝c缝结硬后卸去超 载，形成悬挂薄壳。 22.砌体结构：指用砖、石或砌块为块材，用砂浆 砌筑的结构。（砖砌体、石砌体、砌块砌体） 砌体结构发展概况：应用范围扩大、新材料、新 技术和新结构的不断研制和使用、砌体结构 计算理论和计算方法的逐步完善。 23.砌体结构的优缺点：优点：a砌体结构材料来 源广泛，易于就地取材。b砌体结构有很好的 耐火性和较好的耐久性。c砖砌体的保温、隔热 性能好，节能效果明显。d可以节约水泥、钢 材和木材。e当采用砌块或大型板材作墙体时， 可以减轻结构自重，加快施工进度，进行工业 化生产和施工。缺点：a砌体结构自重大。b无筋 砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度低，抗震及抗 裂性能较差。c砌体结构砌筑工作繁重。d砖砌体 结构的粘土砖用量很大，往往占用农田，影 响农业生产。必须大力发展砌块、煤矸石砖、粉 煤灰砖等粘土砖的替代产品。 24.砌体结构的应用范围：a主要用于承受压力的 构件，如基础、内外墙、柱等。 b砌筑围护墙和填充墙等。c桥梁、隧道工程等。 25.砌体结构房屋（混合结构)的组成：房屋中墙、 柱等竖向承重构件用块体和砂浆砌筑而成的 砌体材料，屋盖、楼盖等水平承重构件用钢筋混 凝土、轻钢或其他材料建造的房屋称为砌体结构。 26.横墙承重体系：当房屋开间不大(一般为3～ 4.5m)，横墙间距较小， 将楼(或屋面)板直接搁置在横墙上的结构布置称 为横墙承重方案： 房间的楼板支承在横墙上，纵墙仅承受本身自重。 27.横墙承重方案的荷载主要传递路线为： 楼（屋）面板→横墙→基础→地基。 纵墙门窗开洞受限较少、横向刚度大、抗震性能 好。 适用于多层宿舍等居住建筑以及由小开间组成的 办公楼。 28.纵墙承重体系：对于要求有较大空间的房屋(如 厂房、仓库)或隔墙位置可能变化的房屋，通常无 内横墙或横墙间距很大，因而由纵墙直接承受楼 面、屋面荷载的结构布置方案即为纵墙承重方案： 其屋盖为预制屋面大梁或屋架和屋面板。这类房 屋的屋面荷载(竖向)传递路线：板→梁(或屋架) →纵墙→基础→地基。 纵墙门窗开洞受限、整体性差。适用于单层厂房、 仓库、食堂。 29.纵、横墙承重体系：当建筑物的功能要求房间 的大小变化较多时，为了结构布置的合理性，通 常采用纵横墙布置方案，纵横墙承重方案，既可 保证有灵活布置的房间，又具有较大的空间刚度 和整体性，所以适用于教学楼、办公楼、多层住 宅等建筑。此类房屋的荷载传递路线：楼(屋)面 板→→基础→地基。 30.内框架承重体系：对于工业厂房的车间、仓库 和商店等需要较大空间的建筑，可采用外墙与内 柱同时承重的内框架承重方案，该结构布置为楼 板铺设在梁上，梁两端支承在外纵墙上，中间支 承在柱上。 此类房屋的竖向荷载的传递路线：楼(屋)面板→ 梁→→地基。