2020年一級建造師《建筑工程》各章節考點：建筑結構工程的安全性
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2020年一級建造師《建筑工程》各章節考點：建筑結構工程的安全性
【考點】結構受力與變形
外荷載對結構的影響：強度、剛度、穩定性
1.強度
①材料發生破壞時的應力，是構件的受力性能;
②結構受五種力：拉伸、壓縮、彎曲、剪切和扭轉;
2.剛度
①構件抵抗變形的能力，是構件的變形性能;
②懸臂梁端部位移計算公式： f=ql的4次方/8EI
【注意】外荷載與長度越大，結構受力越不利;材料與截面越好，結構受力越有利;
③影響位移因素：
1)材料性能：與材料的彈性模量E成反比;
2)構件的截面：與截面的慣性矩I成反比;
3)構件的跨度：與跨度l的n次方成正比，此因素影響最大;
4)荷載：與荷載大小q成正比;
④大部分混凝土構件都是帶裂縫工作的，裂縫控制分為三個等級
1)構件不出現拉應力;
2)構件雖有拉應力，但不超過混凝土的抗拉強度;
3)允許出現裂縫，但裂縫寬度不超過允許值。
對1)、2)等級的混凝土構件，一般只有預應力構件才能達到。
3.穩定性
①構件維持穩定受力狀態的能力;
②壓桿失穩：細長的受壓桿件在受力達到一定程度后出現不適于繼續承載的過大變形;
③臨界力：壓桿維持穩定的最大壓力;
計算公式
Pij=== π的平方EI/l0的平方
④影響臨界力的因素：
1)壓桿的材料：鋼柱的Pij比木柱大，因為鋼柱的彈性模量E大;
2)壓桿的截面形狀與大小：截面大不易失穩，因為慣性矩I大;
3)壓桿的長度l：長度大，Pij小，易失穩;
4)壓桿的支承情況：一端固定一端自由時，l0=2l;兩端固定時，l0=0.5l;一端固定一端鉸支時，l0=0.7l;兩端鉸支時，l0=l
【考點】結構功能要求
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含義 |
實例 |
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安全性 |
正常施工使用時不發生破壞，偶然事件后保持必要的整體穩定性 |
廠房結構平時受自重、吊車、風和積雪等荷載作用時堅固不壞 在遇到強烈地震、爆炸等偶然事件時，容許有局部的損傷，但保持結構的整體穩定而不發生倒塌 |
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適用性 |
正常使用時具有良好的工作性能 |
吊車梁變形過大無法正常運行，水池出現裂縫不能蓄水 |
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耐久性 |
正常維護條件下在預計的使用年限內滿足各項功能要求 |
因混凝土的老化、腐蝕或鋼筋的銹蝕等影響結構的使用壽命 |
【考點】極限狀態分類
1.極限狀態含義
S：外界對構件的影響
R：構件抵抗影響的能力
①S>R，不可靠狀態，構件破壞;
②S
③S=R，極限狀態;
2.極限狀態分類
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含義 |
實例 |
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承載能力極限狀態 |
結構或構件達到最大承載能力（強度）或不適于繼續承載的變形（穩定性） |
結構構件或連接因超過承載能力而破壞；結構或其一部分作為剛體而失去平衡（如傾覆、滑移）；在反復荷載下構件或連接發生疲勞破壞 |
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正常使用極限狀態 |
結構或構件達到正常使用或耐久性的某項規定的限值（剛度） |
構件在正常使用條件下產生過度變形；構件過早產生裂縫或裂縫發展過寬；在動力荷載作用下結構或構件產生過大的振幅 |
【練習題】
1.我國現行規范采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，其基本原則是建筑結構工程必須滿足( )等要求。
A.安全性、適用性、美觀性
B.安全性、美觀性、耐久性
C.安全性、適用性、耐久性
D.適用性、耐久性、美觀性
【答案】C
【解析】我國現行規范采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，其基本原則是建筑結構工程必須滿足安全性、適用性、耐久性等要求。
2.下列事件中，滿足結構安全性功能要求的是( )。
A.某建筑物遇到強烈地震，雖有局部損傷，但結構整體穩定
B.某廠房在正常使用時，吊車梁變形過大使吊車無法正常運行
C.某游泳館在正常使用時，水池出現裂縫不能蓄水
D.某水下構筑物在正常維護條件下，鋼筋受到嚴重銹蝕，但滿足使用年限
【答案】A
【解析】廠房結構平時受自重、吊車、風和積雪等荷載作用時堅固不壞;在遇到強烈地震、爆炸等偶然事件時，容許有局部的損傷，但保持結構的整體穩定而不發生倒塌是滿足結構安全性功能要求。
3.結構安全性要求，對建筑物所有結構和構件都必須按( )進行設計計算。
A.正常使用極限狀態
B.承載力極限狀態
C.兩種極限狀態
D.結構平衡狀態
【答案】B
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