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第5章　建筑结构与工程 5.1建筑结构与功能 学生 用书B76
分值：52分
　　　　　　 　　　　　　　　　　　
选择题每小题3分，共36分；填空题每空2分。
1.建筑结构的分类多种多样，将建筑结构分为框架结构、壳体结构和实体结构的分类依据主要是(　A　)
A.受力情况 B.结构材料
C.结构基础 D.结构等级
2.如图所示，为解决好学生午休问题，学校购置了一批可以“秒变”躺椅的课桌椅。从力学的形态上分类，该课桌椅的主体结构属于(　A　)
第2题图
A.框架结构
B.绳索结构
C.壳体结构
D.实体结构
3.如图所示为某古建筑立柱下的石墩，从力学的架构与形态考虑，其结构主要属于(　C　)
第3题图
A.壳体结构
B.框架结构
C.实体结构
D.混合(组合)结构
4.如图是某广场上的标志性建筑，划圈部分建筑的结构类型包
第4题图
括(　B　)
A.实体结构、框架结构
B.框架结构、壳体结构
C.实体结构、壳体结构
D.框架结构
5.在实际建筑工程中，为了提高框架结构的承载能力，常选用“工字形”截面构件，其主要原因是(　D　)
A.美观好看
B.方便安装
C.加工制造简单
D.节省材料且承受力较大
6.中国国家大剧院如图所示，它的整个壳体钢结构重达6750 t，东西向长轴跨度约为212 m，是目前世界上最大的穹顶。能够建起如此宏伟建筑的秘密就在于其外形为壳体结构。下列选项中的壳体结构受力示意图正确的是(　C　)
第6题图
A. B.
C. D.
7.下列因素中，对建筑结构稳定性影响最小的是(　D　)
A.材料的弹性模量
B.结构的几何形状
C.外界环境温度
D.建筑装饰颜色
8.如图所示，预制板是20世纪早期建筑当中用的楼板，属建筑工程模件或板块。因为是在
第8题图
预制场生产加工成型的混凝土预制件，直接运到施工现场进行安装，所以叫预制板。预制板在建筑上的用处很多，如公路旁边的水沟上盖住的水泥板、房顶上用作隔热层的水泥板都是预制板。下列说法中，不正确的是(　D　)
A.预制板如同建筑积木，减少了现场施工时间，提高了施工效率
B.用预制板建造的房子比框架结构、剪力墙结构的房子的抗震能力差
C.预制板常做成空心的，可节省材料、减轻质量，但隔音、隔热效果不佳
D.为提升抗弯曲能力，设计生产时一般在预制板的上侧增加钢筋的数量
9.(4分)市政府决定在某湿地公园安装双人秋千供市民休闲娱乐，现有 A、B两款秋千以供选择，如图所示。请仔细观察并根据学习的结构知识，回答下列问题：
第9题图
(1)从力学的架构与形态考虑，秋千属于　框架　结构。
(2)(2分)如果两款秋千的材质及构件的粗细一样，那么哪一款秋千的安全系数更高？请简要说明理由。
【答案】 (2)B款秋千的安全系数更高，因为B款秋千利用了三角形结构，对横杆的支撑面增大，更稳固。
10.在台风频发的沿海地区建造高层住宅时，下列结构类型最适合的是(　C　)
A.砖木结构(木框架＋砖墙填充)
B.砖混结构(砖墙承重＋钢筋混凝土楼板)
C.钢混结构(钢筋混凝土框架＋剪力墙)
D.纯钢结构(钢框架＋轻质墙体)
11.如图所示是一款移动黑板，为了增加其稳定性，合理有效的措施是(　D　)
第11题图
A.支撑直杆采用可伸缩结构
B.增加黑板的厚度
C.减小黑板底座的支撑面积
D.加大黑板底座的质量
12.如图所示为木料抗弯强度实验。木料在悬挂重物后向下弯曲，测得木料N的下弯距离为5 mm，木料M的下弯距离为8 mm。从结构稳固角度考虑，下列板凳设计方案中，合理的是(　C　)
第12题图
B.
C. D.
13.室内落地晒衣架具有晾晒容量大、稳定、可折叠等特点，可满足全家晾晒需求。晒衣架如图所示(对称位置杆件标号相同)。当杆件1上晒上衣物被褥等物品时，下列针对各杆件的受力形变形式分析中，正确的是(　B　)
第13题图
A.杆件1受弯曲，杆件2受拉伸，杆件3受压缩
B.杆件1受弯曲，杆件2受压缩，杆件3受压缩
C.杆件1受拉伸，杆件2受压缩，杆件3受拉伸
D.杆件1受压缩，杆件2受拉伸，杆件3受拉伸
【解析】 杆件1上面放置衣物，会受到衣物向下的压力，会产生弯曲形变，所以杆件1受弯曲；杆件2支撑着晒衣架，承受着衣物的压力，所以杆件2受压缩；杆件3支撑着整个晒衣架，承受着上方结构和衣物的压力，所以杆件3受压缩。
14.(6分)经过学习后，同学们对工程建造有所了解。现班级进行“用胡萝卜、牙签搭80 cm高塔”的比赛，要用100根牙签和一根胡萝卜现场搭建高塔。
(1)如图所示分别是A、B两组同学设计图中的侧面图，根据侧面设计图，你认为　B　组设计的结构更稳定，理由是　B组具有上小下大、上轻下重的结构，稳定性更好　。
第14(1)题图
(2)完成设计图后，小科开始制作，下列搭建顺序合理的是　①　(填序号)。
①底座、侧面、整体
②侧面、底座、整体
③侧面、整体、底座
15.(6分)实践性作业：拱形结构受力分析。
材料：硬卡纸、书本、直尺。
步骤：①将硬卡纸弯曲成拱形，两端用书本固定作为支座；
②在拱顶放置书本模拟荷载，测量拱脚向外推移的距离；
③在拱脚处增加侧向支撑(如橡皮筋等)，重复实验并对比结果。
据此完成该实践性作业。
【答案】 略
【解析】 实验设计需要达成三个核心观测目标：
①结构形变的直观性：选用可明显弯曲的硬卡纸，学生能直接看到拱形受压下凹；②边界侧向力条件的影响：改变侧向支撑，通过测量拱脚向外推移的距离，对比支撑对拱结构承压能力的作用；③变量控制实验：通过改变拱形曲率以验证力学性能与拱脚是否受支撑的关系。
相关资料：
拱形结构的定义：拱形结构是一种通过曲线(通常为圆弧)将两端支撑点连接起来的结构形式。它利用曲线的几何特性，将作用在其上的垂直荷载转化为沿拱轴方向的推力，从而减小了结构的弯矩和剪力。分类：根据拱轴线的形状，拱形结构可分为圆拱、抛物线拱、椭圆拱等；根据材料类型，可分为石拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥等。优点：跨度大、承载能力高、造型美观、节省材料等。拱形结构的受力特点：能够将垂直荷载转化为水平推力，这些推力通过拱脚传递给支撑结构。因此，拱形结构的稳定性很大程度上依赖于支撑条件的可靠性。内力分布：在均匀设置荷载的作用下，拱形结构的内力(包括轴力、弯矩和剪力)沿拱轴线呈非均匀分布。其中，轴力为主要内力成分，且通常表现为压力。弯矩和剪力相对较小，但在拱顶附近可能达到较大值。变形特征：拱形结构在荷载作用下会发生弹性变形，但由于拱轴线的曲率，这种变形通常不会导致结构破坏。相反，适度的变形有助于释放应力并增强结构的整体稳定性。稳定性分析：拱形结构的稳定性是设计过程中的关键问题之一。需要考虑的因素包括拱脚位移、温度变化引起的热应力以及地震等动力荷载的影响。第5章　建筑结构与工程 5.1建筑结构与功能 学生 用书B76
分值：52分
　　　　　　 　　　　　　　　　　　
选择题每小题3分，共36分；填空题每空2分。
1.建筑结构的分类多种多样，将建筑结构分为框架结构、壳体结构和实体结构的分类依据主要是(　 　)
A.受力情况 B.结构材料
C.结构基础 D.结构等级
2.如图所示，为解决好学生午休问题，学校购置了一批可以“秒变”躺椅的课桌椅。从力学的形态上分类，该课桌椅的主体结构属于(　 　)
第2题图
A.框架结构
B.绳索结构
C.壳体结构
D.实体结构
3.如图所示为某古建筑立柱下的石墩，从力学的架构与形态考虑，其结构主要属于(　 　)
第3题图
A.壳体结构
B.框架结构
C.实体结构
D.混合(组合)结构
4.如图是某广场上的标志性建筑，划圈部分建筑的结构类型包
第4题图
括(　 　)
A.实体结构、框架结构
B.框架结构、壳体结构
C.实体结构、壳体结构
D.框架结构
5.在实际建筑工程中，为了提高框架结构的承载能力，常选用“工字形”截面构件，其主要原因是(　 　)
A.美观好看
B.方便安装
C.加工制造简单
D.节省材料且承受力较大
6.中国国家大剧院如图所示，它的整个壳体钢结构重达6750 t，东西向长轴跨度约为212 m，是目前世界上最大的穹顶。能够建起如此宏伟建筑的秘密就在于其外形为壳体结构。下列选项中的壳体结构受力示意图正确的是(　 　)
第6题图
A. B.
C. D.
7.下列因素中，对建筑结构稳定性影响最小的是(　 　)
A.材料的弹性模量
B.结构的几何形状
C.外界环境温度
D.建筑装饰颜色
8.如图所示，预制板是20世纪早期建筑当中用的楼板，属建筑工程模件或板块。因为是在
第8题图
预制场生产加工成型的混凝土预制件，直接运到施工现场进行安装，所以叫预制板。预制板在建筑上的用处很多，如公路旁边的水沟上盖住的水泥板、房顶上用作隔热层的水泥板都是预制板。下列说法中，不正确的是(　 　)
A.预制板如同建筑积木，减少了现场施工时间，提高了施工效率
B.用预制板建造的房子比框架结构、剪力墙结构的房子的抗震能力差
C.预制板常做成空心的，可节省材料、减轻质量，但隔音、隔热效果不佳
D.为提升抗弯曲能力，设计生产时一般在预制板的上侧增加钢筋的数量
9.(4分)市政府决定在某湿地公园安装双人秋千供市民休闲娱乐，现有 A、B两款秋千以供选择，如图所示。请仔细观察并根据学习的结构知识，回答下列问题：
第9题图
(1)从力学的架构与形态考虑，秋千属于 结构。
(2)(2分)如果两款秋千的材质及构件的粗细一样，那么哪一款秋千的安全系数更高？请简要说明理由。
10.在台风频发的沿海地区建造高层住宅时，下列结构类型最适合的是(　 　)
A.砖木结构(木框架＋砖墙填充)
B.砖混结构(砖墙承重＋钢筋混凝土楼板)
C.钢混结构(钢筋混凝土框架＋剪力墙)
D.纯钢结构(钢框架＋轻质墙体)
11.如图所示是一款移动黑板，为了增加其稳定性，合理有效的措施是(　 　)
第11题图
A.支撑直杆采用可伸缩结构
B.增加黑板的厚度
C.减小黑板底座的支撑面积
D.加大黑板底座的质量
12.如图所示为木料抗弯强度实验。木料在悬挂重物后向下弯曲，测得木料N的下弯距离为5 mm，木料M的下弯距离为8 mm。从结构稳固角度考虑，下列板凳设计方案中，合理的是(　 　)
第12题图
B.
C. D.
13.室内落地晒衣架具有晾晒容量大、稳定、可折叠等特点，可满足全家晾晒需求。晒衣架如图所示(对称位置杆件标号相同)。当杆件1上晒上衣物被褥等物品时，下列针对各杆件的受力形变形式分析中，正确的是(　 　)
第13题图
A.杆件1受弯曲，杆件2受拉伸，杆件3受压缩
B.杆件1受弯曲，杆件2受压缩，杆件3受压缩
C.杆件1受拉伸，杆件2受压缩，杆件3受拉伸
D.杆件1受压缩，杆件2受拉伸，杆件3受拉伸
14.(6分)经过学习后，同学们对工程建造有所了解。现班级进行“用胡萝卜、牙签搭80 cm高塔”的比赛，要用100根牙签和一根胡萝卜现场搭建高塔。
(1)如图所示分别是A、B两组同学设计图中的侧面图，根据侧面设计图，你认为 组设计的结构更稳定，理由是 。
第14(1)题图
(2)完成设计图后，小科开始制作，下列搭建顺序合理的是 (填序号)。
①底座、侧面、整体
②侧面、底座、整体
③侧面、整体、底座
15.(6分)实践性作业：拱形结构受力分析。
材料：硬卡纸、书本、直尺。
步骤：①将硬卡纸弯曲成拱形，两端用书本固定作为支座；
②在拱顶放置书本模拟荷载，测量拱脚向外推移的距离；
③在拱脚处增加侧向支撑(如橡皮筋等)，重复实验并对比结果。
据此完成该实践性作业。

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