中央广播电视大学土木工程专业(本科).doc

中央广播电视大学土木工程专业(本科)建筑结构考核说明一、关于课程考核的有关说明1考核对象中央广播电视大学土木工程专业开放教育试点的学生。2考核方式本课程采用形成性考核与期末考试（终结性考核）相结合的方式。总成绩为100分，及格为60分。形成性考核占总成绩的20%；期末考试占总成绩的80%。3命题依据本课程所采用的文字教材为罗尧治主编、中央广播电视大学出版社出版的建筑结构教材。本考核说明及本课程所采用的文字教材是课程命题的依据。4考试要求本课程考试重点是考核学员对建筑结构的基本概念，基本理论、构造作法和结构基本分析方法的掌握情况。本考核说明对各章内容规定了考核知识点和考核要求，考试按了解、理解和掌握三个层次提出学生应达到的考核标准。了解是最低层次的要求，凡是属于了解的内容，要求对它们的概念，理论及计算方法有基本的认识。理解是较高层次的要求，凡是属于理解的内容，要求对它们的内涵、原理及应用条件有一定的认识，能运用这一部分内容进行正确的判断和说明。掌握是最高层次的要求。凡是需要掌握的内容，要求对它们重点学习，熟练应用，能够用所学的知识进行分析和计算。5命题原则（1）命题范围：在本课程的教学大纲和本考核说明所规定的内容和要求范围内命题，不得任意扩大或缩小考试范围。（2）试题的组成与覆盖面：命题应基本覆盖教材内容，同时要突出重点。试题的题量和难易程度要适当，其难易度分为容易、中等和较难三个层次，它们的组成比例约为30:50:20。（3）试题中各种能力层次的试题题量比例为：了解10%，理解2030%，掌握6070%。（4）形成性考核与终结性考核：结合课程特点与成人的认知规律，选择形成性考核与终结性考核的内容、题型；使形成性考核与终结性考核成相辅相成的关系。6试题类型和结构（1）形成性考核：试题类型为填空题、选择题、简答题和计算题。（2）终结性考核：试题类型分为两类：第一类填空题、选择题和简答题，占70%；第二类计算题，占30%。7终结性考核的要求：（1）答题时间：期末考试时间为90分钟。（2）其它：学员考试时可带钢笔，铅笔，尺子，橡皮和计算器。二、课程考核的内容和要求标注内容只在形成性考核中考核的内容。不在考核范围之内。0 绪论1 钢筋与混凝土的力学性能考核目的：通过本章的考核，旨在检验学生对钢筋与混凝土两大材料的力学性能的掌握程度：重点是两大材料的强度的应用及各自的应力应变曲线。检验学生对钢筋和混凝土共同工作的基础的了解，要求学生了解粘结强度的来源。考核知识点：.钢筋的品种、级别。钢筋的应力应变关系，钢筋的强度、变形和弹性模量。钢筋的冷加工。2.混凝土的强度：强度等级，抗压强度（立方抗压强度、轴心抗压强度），轴心抗拉强度及复合应力状态下的强度。混凝土的变形：短期荷载作用下的应力应变关系，弹性模量和变形模量，收缩和徐变。3钢筋与混凝土的共同工作原理。考核要求：1理解有明显屈服点的钢筋应力应变曲线的特性，掌握屈服强度、极限强度，了解其相应的应变值，了解屈强比的含义，了解常用的钢筋强度等级。2掌握混凝土立方体抗压强度标准值与强度等级的概念，掌握混凝土轴心抗压强度、立方体抗压强度、抗拉强度的相对大小关系，理解混凝土的破坏机理是由于内裂缝的发展，因此限制内裂缝的发展就可以增加混凝土的强度。了解混凝土的弹性模量和变形模量，了解混凝土的收缩、徐变性质及其对混凝土结构构件性能的影响。3了解粘结强度的三大来源及其影响因素，了解光面钢筋和带肋钢筋粘结强度的主要来源。2 结构设计方法考核目的通过本章的考核，旨在检验学生对结构设计基本原理的了解，检验学生对实用设计表达式的应用情况。考核知识点：作用，恒载，活载，荷载效应，结构抗力及其随机性质。概率极限状态设计方法的基本概念：失效概率、可靠度、可靠指标、安全等级。分项系数，结构重要性系数。荷载效应设计值，标准效应组合，准永久组合。考核要求：1了解结构上的作用的含义，了解荷载的分类，恒载、活载的概念，了解结构效应、结构抗力的含义及其随机的原因。2掌握结构的功能要求，理解两种极限状态的含义，能判断何种破坏属于超出了何种极限状态。掌握结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性，可靠的概率称为可靠度。了解失效概率及可靠指标等基本概念，理解荷载及材料强度的标准值、设计值及分项系数的意义，掌握恒载、活载的分项系数取值依据，掌握结构重要性系数的取值。3掌握两种极限状态实用表达式的应用。 3 受弯构件考核目的通过本章的考核，旨在检验学生对受弯构件截面设计和截面复核的掌握程度：以单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算为重点，以一般梁的斜截面承载力计算为重点，检验学生对受弯构件承载力计算理论、计算步骤、计算方法的掌握程度。检验学生对梁的构造要求、受弯构件裂缝验算和挠度验算的了解程度。考核知识点：混凝土构件的分类和适用。2纯弯构件的试验研究。3单筋矩形截面、双筋矩形截面、形截面的正截面截面设计。单筋矩形截面、双筋矩形截面、形截面的正截面承载力的复核。4无腹筋梁和有腹筋梁的斜截面承载力计算，受弯构件的钢筋布置和构造要求5受弯构件的裂缝及变形验算简介。考核要求：1了解混凝土构件的分类：受弯、受剪、受压、受拉和受扭，理解构件属于哪类受力构件。2掌握适筋梁从加荷开始到破坏的三个受力阶段，了解各阶段截面应变和应力的分布，掌握适筋梁的破坏特征，掌握随着配筋率的变化，破坏形式的变化，及其对应的破坏特征。3理解正截面承载力计算的基本假定及其意义。了解等效矩形应力图形所作的假定，理解受弯构件正截面承载力计算的两个条件。掌握单筋矩形截面受弯构件正截面承载力的截面设计，熟练掌握单筋矩形截面受弯构件正截面承载力的复核。掌握双筋矩形截面受弯构件正截面承载力的基本条件、计算和承载力复核；掌握T形截面的分类，配筋计算方法、适用条件。掌握梁的构造要求。4了解无腹筋梁的破坏形态的变化、影响抗剪能力的因素。了解腹筋的作用，理解其对破坏形态的影响，理解三种破坏形式分别通过何种途径来防止。掌握斜截面受剪承载力计算方法，能选择相应的计算公式按照正确的步骤进行斜截面受剪承载力的设计和复核，了解充分利用点、理论断点的概念。了解钢筋的截断和弯起要求， 5了解受弯构件的变形特点及刚度的概念，了解最小刚度原则，了解受弯构件变形和裂缝宽度的验算方法；掌握减少构件变形和裂缝宽度的措施。4 受压构件承载力计算考核目的通过本章的考核，旨在检验学生对受压构件（轴压、偏压构件）截面设计和截面复核的掌握程度：检验学生对轴压构件的截面复核的掌握程度。重点考核对称配筋大偏压构件的承载力计算和复核，检验学生对受压构件的构造要求。考核知识点：1轴心受压构件2偏心受压构件的两种破坏形态及形成条件，大、小偏心受压的界限。3矩形截面不对称配筋、复核；矩形截面对称配筋、复核。4构造要求，斜截面承载力计算。考核要求：1理解轴心受压构件受力全过程及其破坏特征。掌握钢筋抗压强度的取值原则，理解构件长细比对轴压构件的承载力影响系数，即稳定系数的含义，掌握轴压构件承载力计算。 2了解偏心受压构件的分类、破坏特点，会进行附加偏心距、初始偏心距的计算，了解偏心距增大系数的意义及其影响。了解截面MN关系曲线。3熟练掌握对称配筋矩形截面受压构件的计算方法、适用条件，掌握不对称配筋受压构件承载力计算。4掌握受压构件的构造要求。了解受压构件斜截面承载力计算原理。5 预应力混凝土基本知识考核目的通过本章的考核，旨在检验学生对预应力混凝土基本概念的掌握程度：检验学生对预应力混凝土的基本概念，不同的抗裂等级的分类，检验学生对常用的两种施加预应力方法的了解，张拉控制应力，预应力损失的概念。考核知识点：.基本概念，抗裂等级的分类材料和锚夹具；施工方法对预应力混凝土的影响：先张法和后张法；预应力损失和有效预应力考核要求：1.深入理解预应力混凝土的基本概念及优缺点，了解抗裂等级的分类2.了解预应力混凝土所使用的材料和锚夹具，先张法和后张法构件的不同，张拉控制应力的概念，了解各项预应力损失及组合。6 单层厂房结构考核目的通过本章的考核，旨在检验学生对排架结构组成、传力途径、内力分析等概念的掌握程度。检验学生对排架结构的基本概念的理解，排架结构的组成，排架结构计算简图的确定、荷载的计算和内力计算，检验学生对排架内力组合的特点和方法。考核知识点：.单层厂房结构的组成、传力途径、布置及构件选型.排架结构的计算：计算简图、荷载计算、内力分析及组合。.柱的截面形式及选取，柱截面配筋计算，牛腿设计，承重构件的选型考核要求：1.了解单层厂房的组成，了解厂房的分类，特点及适用条件。了解排架结构的传力途径。了解厂房结构平、剖面布置，排架结构各组成构件。2.了解排架结构计算简图及排架荷载计算。了解排架内力计算，内力组合的方法。3.了解厂房柱的设计方法。7 多层框架结构房屋考核目的通过本章的考核，旨在检验学生对多层框架结构房屋内力计算的了解：检验学生对常用结构体系的了解，对多层框架结构的柱网布置，检验学生对框架结构内力分析步骤方法、侧移的组成及近似计算，检验学生对框架节点的构造要求。考核知识点：多层及高层房屋结构体系简介2多层框架结构的形式及布置。3.多层多跨框架荷载计算及内力计算（分层法、反弯点法、值法）。框架的内力组合，框架梁柱的截面配筋和框架节点的形式及构造要求。考核要求：1了解框架结构、剪力墙结构及框架剪力墙结构体系的概念、受力特点、优缺点及其适用。了解筒体结构体系的优点及适用。2了解框架结构平面布置的原则。了解框架结构柱网布置的要求。3掌握框架结构的计算简图确定，掌握荷载的计算方法。了解多层框架结构的三种简化计算方法：分层法、反弯点法和D值法，了解框架侧移近似计算及侧移需满足的条件。了解框架梁柱的设计要点，掌握框架节点构造。8 砌体结构考核目的通过本章的考核，旨在检验学生对砌体结构房屋基本构件的计算和设计的掌握程度：检验学生对砌体材料的了解，重点检验学生对砌体受压承载力、局压承载力的掌握程度，高厚比的验算。检验学生对墙体静力计算方案的确定，墙体的构造措施。考核知识点：1.砌体结构的发展简况，优缺点，应用范围及发展方向。2.砌体的力学性能：块材、砂浆的种类及强度、砌体的强度与变形：抗压强度，抗拉、抗弯、抗剪强度，砌体的变形性能。3.砌体结构构件的承载力计算：无筋砌体受压构件、网状配筋砌体受压构件、局压构件承载力的计算4.混合结构房屋墙体设计：）结构类型及墙体的布置）静力计算方案：刚性方案，弹性方案，刚弹性方案）墙、柱的高厚比验算）刚性方案房屋的计算）墙体的构造措施：一般构造要求，圈梁、过梁、墙梁的设置等 考核要求：1.了解砌体结构的概念。2.了解块材及砂浆的分类，强度等级的划分。理解砌体抗压强度远远低于块材强度的原因，掌握砌体强度的影响因素，掌握砌体强度设计值的调整系数。了解砌体的弹性模量与剪切模量。3.掌握矩形截面无筋砌体受压构件承载力计算，了解当偏心距小于0.6y时，只需要进行承载力的验算，当偏心距较大时候，还需进行正常使用极限状态的验算。一般了解轴心受拉、受弯、受剪构件计算的特点。掌握网状钢筋的作用。掌握不宜采用网状配筋砖砌体的情况。了解网状配筋砖砌体受压构件的构造要求与承载力计算。了解砌体局部受压的概念，局部受压强度高的理由。掌握砌体局部受压的三种破坏形态及其破坏特征。掌握砌体截面局压承载力计算4.了解墙体设计的一般步骤。了解横墙、纵墙、内框架承重体系的荷载主要传递路线、各承重体系的特点。掌握混合结构房屋的静力计算依据横墙间距和楼（屋）盖的类别进行划分，了解各静力计算方案房屋的受力特点，了解刚性和刚弹性方案房屋横墙应符合的要求。了解柱、墙高厚比验算的目的、以及验算的要求。掌握影响实心砖砌体允许高厚比的重要因素。掌握墙柱高厚比的验算，其中包括：矩形截面墙、柱高厚比验算。了解带壁柱墙的高厚比验算的步骤和方法。掌握刚性方案房屋墙柱的计算方法，了解弹性及刚弹性方案房屋墙柱计算要点。了解砌体结构的主要构造措施。9 钢结构的材料考核目的通过本章的考核，旨在检验学生对钢结构中所使用的钢材的了解程度：检验学生对钢材的基本性质的了解，检验学生正确选用钢材能力。考核知识点：1、钢结构的特点应用。2、结构所用材料的要求和选用考核要求：1、一般了解钢结构的发展概况，了解钢结构的特点和合理应用范围。2、了解钢结构对所用钢材的基本要求及选用原则。掌握钢材主要力学性能及影响钢材力学性能的各种因素。10 钢结构的连接考核目的通过本章的考核，旨在检验学生对钢结构连接的掌握程度：重点检验学生对焊接和螺栓两种连接方法的设计计算能力。检验学生对常用连接方法的特点和应用情况。考核知识点：1、钢结构的常用连接方法2、钢结构中的焊接连接3、接螺栓连接的种类、型式、特点、应用。普通螺栓和摩擦型高强度螺栓受剪、受拉的承载力设计计算方法。承压型高强度螺栓与普通或摩擦型高强度螺栓连接的区别。考核要求：1、了解钢结构的常用连接方法及其特点和应用；了解钢结构采用不同连接方式时的各种接头和拼接的基本型式和传力途径。2、了解钢结构中主要采用的焊接方法；掌握对接焊缝和角焊缝的设计计算方法。3、了解螺栓连接的种类、型式、特点、应用。掌握普通螺栓和摩擦型高强度螺栓受剪、受拉的承载力设计计算方法。了解承压型高强度螺栓与普通或摩擦型高强度螺栓连接的区别。11 钢结构构件考核目的通过本章的考核，旨在检验学生对轴心受力构件和受弯构件的掌握程度：重点检验学生对轴压构件和轴拉构件需要进行的验算内容及相应方法。检验学生进行受弯构件验算的基本理论，对局部稳定的要求和加劲肋的设置，检验学生对钢屋盖设计和构造要求的了解程度。考核知识点：1.轴心受拉构件和轴心受压构件的计算。2.受弯构件的强度和刚度的计算，实腹构件和格构式受弯构件的稳定验算3.钢屋盖结构的组成和布置，节点设计的设计和构造要求考核要求：1.了解轴心受拉构件强度和长细比的验算方法，掌握轴心受压构件的整体稳定和局部稳定验算。了解腹板横向、纵向加劲肋及隔的设置和作用。掌握实腹式轴心受压构件截面设计和验算的方法和步骤，了解格构式轴心受压构件截面设计和验算的方法和步骤。了解铰接柱头和柱脚的型式、组成和构造。2.了解梁受弯时弯曲应力的发展过程，弹性和塑性理论下抗弯刚度的计算方法，掌握梁的强度、刚度和整体稳定计算方法，了解局部稳定的要求、加劲肋的设置、位置、间距和尺寸等构造要求。3.了解桁架的应用，常用外形型式，腹杆体系的形式和特点，主要尺寸的确定。了解钢屋盖结构的组成和布置，了解屋盖支撑的作用、种类、组成和布置原则，了解屋架杆件的受力特点，掌握其截面设计。了解桁架节点设计的内容、原则、掌握节点设计的构造要求；了解钢屋架施工图的内容、要求。12 轻型钢结构厂房考核目的通过本章的考核，旨在检验学生对轻型钢结构厂房的了解程度：检验学生对轻型钢结构概念的理解，检验学生对构造要求的熟悉程度。考核知识点：1.轻钢结构的基本设计规定2.轻型钢结构的结构平面布置、支撑布置和构造要求考核要求：1.了解轻钢结构的基本设计规定2.了解门式轻型钢结构的结构平面布置和支撑布置，掌握门式钢架轻型钢结构的构造要求。13 抗震设计基本知识考核目的通过本章的考核，旨在检验学生对建筑物抗震设计的基本知识的了解程度：检验学生了解对震级、烈度和抗震设防烈度等基本概念的能力，检验学生对抗震设计的理解能力，检验学生对不同结构形式的建筑物抗震设计的一般规定和构造措施的了解情况。考核知识点：1.抗震设计的基本知识、要求。2.场地、地基和基础3.砖混结构的抗震知识4.多、高层钢筋混凝土房屋的抗震规定考核要求：1.了解震级、烈度和抗震设防烈度概念，抗震设防的一般目标、抗震设防的分类和标准。理解抗震设计的基本要求2.了解场地覆盖层厚度的概念，了解地基和基础的抗震计算内容和措施3.了解多层砖混结构的震害分析，抗震设计的一般规定和构造措施4.了解多、高层钢筋混凝土房屋的震害，抗震设计的一般规定和构造措施四、试题类型及规范解答举例本试题范例仅说明主要的考题类型和试题的难易程度，并不构组成一套试卷。考试范围请参见前面的有关说明和内容要求。1单项选择题：（1）轴心受压构件的稳定系数主要与( )有关。A、混凝土强度 B、配筋率C、长细比 D、荷载答案：C试题难度：容易，影响稳定系数唯一的因素就是长细比。（2）对于对称配筋的钢筋混凝土受压柱，大小偏压构件的判断条件是（ ）A、时为大偏压构件 B、时，为大偏压构件C、时，为大偏压构件 D、时为大偏压构件答案：C试题难度：中等，要求学生掌握对称配筋构件如何判别大小偏压，能理解初步判别的含义。（3）一对称配筋的大偏心受压柱，承受的四组内力中，最不利的一组内力为（ ）A、 B、C、 D、答案：A试题难度：较难。要求学生掌握NM相关曲线进行判断最不利内力。2多项选择题： （1）当结构或构件出现（ ）时，我们认为其超过了承载能力极限状态。A、结构变成可变体系 B、挠度超过允许值 C、构件出现了倾覆 D、超过了材料的强度答案A、C、D试题难度：中等，要求学生掌握两种极限状态的真正含义，理解超出了承载能力极限状态不仅仅是强度的破坏，也包括结构变成可变体系和倾覆破坏。（2）下列（）破坏形态属于脆性破坏。A、少筋破坏B、适筋破坏C、剪压破坏D、斜压破坏答案：A、C、D试题难度：中等，要求学生不仅掌握少筋、超筋破坏是脆性破坏，适筋梁的破坏是塑性破坏，还要求学生理解斜截面破坏形态都是脆性破坏，因此有“强剪弱弯”的说法。（3）实腹式钢结构受压构件，下列说法中正确的是（）。A、强度验算时按构件的毛截面面积计算B、强度验算时按构件的净截面面积计算C、稳定验算时按构件的净截面面积计算D、稳定验算时按构件的毛截面面积计算答案：B和D试题难度：中等，要求学生掌握轴压实腹式构件在强度和稳定验算时候采用的材料截面面积是不同的。强度计算时需用净面积计算，稳定验算时按照毛截面面积计算。3问答题：（1）试述随着配筋率的变化，梁的正截面破坏形式的变化。答案：随着配筋率的增大，出现少筋、适筋、超筋三种破坏形式，少筋梁的破坏特征为一旦出现裂缝，裂缝迅速开展，构件即宣告破坏；适筋梁的破坏特征为受拉钢筋先屈服，后压区混凝土被压碎，为塑性破坏，破坏前有预兆；超筋梁的破坏特征为受压区混凝土被压碎，此时受拉钢筋尚未达到屈服强度，少筋和超筋破坏均为脆性破坏。试题难度：中等，受弯构件的正截面破坏的三种形式为基本要求，要求学生掌握，在此基础上才可以理解正截面承载力的计算公示和两个限制条件的含义。（2）简述大小偏压的破坏特征。答案：大偏心受压构件的破坏特征为受拉钢筋先屈服，后受压区混凝土被压碎和受压钢筋屈服，为塑性破坏，破坏 前有明显预兆，钢筋强度得以充分利用；小偏压构件破坏特征为受压区混凝土被压碎，受压钢筋屈服，而受拉钢筋不论受压或受拉，均未达到屈服强度，为脆性破坏，受拉钢筋强度得不到充分利用。 试题难度：中等，要求学生掌握大小偏压的破坏特征的本质区别是构件破坏时受拉钢筋有无达到屈服强度。考核学生对偏压构件破坏特征的理解。4计算题：（1）某矩形截面柱截面尺寸bh=300400mm,构件承受的N=400 kN,M200kNm， 采用C30砼，HRB400级受力钢筋，已知fc=14.3 N/mm2 , fy= fy=360N/mm2,min=0.2%， as=as=35mm, b=0.518,=1.02,求该柱所需的钢筋面积As=As 。答案：1）假设为大偏压构件假设成立，为大偏压构件2.计算偏心距及配筋面积 试题难度：中等。考核学生对对称配筋大偏心受压构件的掌握程度。要求学生能正确判断大小偏压，能计算附加偏心矩、初始偏心矩等概念。（2） 某钢筋混凝土轴心受压柱，截面尺寸，采用420的HRB335级钢筋()，混凝土C25()，柱高4.5，承受轴向力设计值800，试校核此柱是否安全。答案：(1)确定稳定系数 ， 查表得。 (2)确定柱截面承载力 故此柱截面安全。试题难度：容易。主要考核学生对轴心受压构件的承载力复核的能力。（3）某轴心受压砖柱，截面bh370490mm，H0H4.2m，采用砖MU10、水泥砂浆M5砌筑，由荷载产生的柱底最大轴力设计值N200kN，试验算此柱的承载力是否满足要求？已知f=1.58N/mm2，=0.0015。 答案：截面承载力不满足要求。难度：中等偏较难。要求学生掌握无筋砌体受压构件的承载力验算方法，掌握当采用水泥砂浆时，抗压强度需要折减，当构件截面面积小于0.3时，抗压强度也需要折减。掌握轴压构件承载力影响系数的计算公式。如果要求考虑自重，并转化为设计值，则为难度较高的题目。