大跨空间结构复习题

一、单项选择题

1. 焊接球网架中的某根受压腹杆〔注：不是支座腹杆，也不是直接承受动力荷载的腹杆〕，

其长度为3m，请问以下何种圆管可满足最小截面规格的要求〔 〕

A. 764 B. 483.5 C. 4 D. 1144

2. 螺栓球网架中的某根受拉杆件，其截面规格为1144,承受250kN的轴力，考虑到钢

2

管一般都存在负公差，请问以下那一种应力最为合理〔 〕 A. 181N/mm2 B. 201N/mm2 C. 213N/mm2 D. 以上答案均不正确

3. 螺栓球网架结构中，当最大弦杆截面与最小腹杆截面会交于一点时，可能会出现是么情

况〔 〕

A. 高强螺栓被剪断 B. 腹杆被拉断 C. 腹杆弯曲 D. 以上说法不正确

cm,净截面4. 网架中的某根压杆，截面规格为4，其毛截面面积为A10.68 An9.612 cm2，稳定系数为0.95，承受150kN的压力，则该杆件的应力为〔 〕A. 156N/mm2 B. 148N/mm2 C. 140N/mm2 D. 以上答案均不正确

5. 在网格尺寸、平面尺寸不变的情况下，以下哪种网架的杆件数量最少〔 〕

A. 两向正交正放网架 B. 正放四角锥网架 C. 棋盘形四角锥网架 D. 三角锥网架

6. 在网格尺寸不变的情况下，以下哪种网架的杆件夹角最大〔 〕

A. 三向网架 B. 三角锥网架 C. 正放四角锥网架 D. 星形四角锥网架 7. 以下哪种说法是正确的〔 〕

A. 在重力荷载作用下，正交正放网架的下弦截面规格不大于上弦 B. 正放四角锥网架的支承平面内需增加斜撑杆方能保证结构几何不变

D. 以上答案均不正确。

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8. 对于点支的单跨网架，当周边需要向外悬挑时，从受力的角度来看，悬挑多长较为合适

〔 〕

A. 1/4短跨 B. 1/4长跨 C. 1/3短跨 D. 1/3长跨

9. 有一焊接球网架的跨中腹杆，几何长度为6000mm，选用1144的钢管〔回转半径为

38.9mm〕，其长细比与以下何值最为接近〔 〕

10. 三边支承一边自由的网架，以下哪种说法是正确的〔 〕

A. 当自由边为短边时，应将自由边的网架局部加厚

B. 当自由边为短边时，且短边与长边之比小于1/3时，自由边的网架局部加厚对网架内力及变形影响很小

C. 自由边为长边的最大挠度小于自由边为短边时的最大挠度 D. 自由边无论是长边还是短边，网架的最大挠度均是一样的

二、判断题

1．当网架的刚度较差时，在网格尺寸和网架高度不变的情况下，优选考虑Q345钢。〔〕 改正：

2．焊接网架的杆件端部存在次弯矩，该弯矩在构件验算时可以不考虑。〔〕 改正：

3．螺栓球网架中的高强螺栓以受剪为主。〔〕 改正：

4．螺栓球网架中，当杆件为压杆时，高强螺栓不受力〔〕 改正：

5．当网架屋面的风荷载以吸力为主时，部分腹杆将可能变号。〔〕 改正：

6．网架挠度控制时，应将计算挠度减去预起拱值。〔〕 改正：

7．在规格相同、内力相同的情况下，焊接钢管的应力小于无缝钢管。〔〕 改正：

8．平面为正方形的网架，当采用对边支承时，采用正放四角锥网架比单向折线网架的经济性好。〔〕 改正：

９．抽空四角锥网架的上弦应满足偶数格的要求。〔〕 改正：

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10．网格尺寸和网架厚度不变，三向网架的节点构造比三角锥网架简单。〔〕 改正：

三、填空题 222

，则作用在网架上的最不利荷载组合设计值为 kN/m。 222

，则作用在网架上的最不利荷载组合设计值为 kN/m。

3. 网架的短跨为42m，当用作楼盖使用时，容许挠度值为 mm。 4. 网架的短跨为60m，当需要起拱时，拱度值为 mm。

5. 平面尺寸为24m×48m的网架，短边为支承边，屋面为轻型屋面，容许挠度值为 mm。 6. 焊接球网架的上弦杆，其几何长度为3000mm，其计算长度为____mm。 2222

，作用在网架上的最不利荷载组合设计值为 kN/m。

8. 有一焊接球上有三根钢管与之焊接，其截面分别为①764、②483.5、③

4.0，其中①和②的夹角为120，②和③的夹角为90，③和①的夹角60，各杆件之

间的间隙为10mm，该球的直径为____mm。〔结果按10的倍数取整〕

9. 网架节点的等效重力荷载为2kN，水平地震影响系数最大值为0.12，则作用在网架节点处的竖向地震作用为 kN。

10. 吊车的竖向轮压动力系数为1.05，竖向轮压为150kN，则吊车的每个车轮的最大竖向轮

压标准值为 kN。

四、简答题

1. 为何实腹钢梁的经济性不如桁架？

2. 当结构跨度较大时，为何平面结构的受力性能、经济指标不如空间结构？ 3．选择网架杆件时，应注意那些问题？

4．杆件选用圆管比其它截面形式的优越性主要表达在那些方面？

五、计算题

1. 有一空心球上连接一根4.0和一根1144，两根钢管的夹角为60°，间隙为15mm，第一根钢管的拉力为200kN，第二根钢管的压力为 280 kN，按构造要求、承载能力要求、经济原则确定焊接球的规格。

提示：1、受压空心容许承载能力验算公式为[Nc]≤c(400td13.3t2d2/D) 2、受拉空心容许承载能力验算公式为Nt0.55ttdf

3、空心球的直径与厚度之比为30~45,球径取50的倍数，厚度取2的倍数 4、所有材料均为Q235B，屈服强度为f193.5N/mm

2．有一对边支承于钢筋混凝土悬臂柱上的正交正放网架，跨度L=40m，支承平面的弦杆截面面积的算术平均值为Am=319cm，每一支承边的悬臂住为4根，每根柱子的高度hc12m，截

2

2面尺寸为600mm×600mm，当考虑温差t25C时，试求柱顶的水平位移u和柱顶水平力H。

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提示：1、柱顶位移计算公式为 uLEt1 2EAm0.038f 2、柱顶水平力计算公式为 HtLL2EAmKc，Kc3EcIc 3hc52 3、钢材为Q235B，f215N/mm2，E2.0610N/mm；混凝土为C30，

Ec3.0104N/mm2；线膨胀系数1.2105

4、支承平面弦杆为正交正放1.0，正交斜放

2，三向2.0

大跨结构复习题〔二〕

一、单项选择题〔共20分,每题2分〕

1. 以下哪一种空间结构在高空作业时施工费用最高〔 〕

A. 网格结构 B. 折板结构 C. 平板结构 D. 混合结构 2. 以下哪一种空间结构一般勿须考虑几何非线性的影响〔 〕

A. 网架结构 B. 悬索结构 C. 单层网壳结构 D. 膜结构 3. 以下哪一种网架结构的刚度最差〔 〕

A. 两向正交正放网架 B. 两向正交斜放网架 C. 三向网架 D. 单向折线形网架

4. 假设三角锥网架的全部杆件等长〔其中h为网架高度，s为弦杆长度〕，必须满足以下哪

一种条件〔 〕

A. 腹杆与高度方向的夹角为arccos33 B. 腹杆与高度方向的夹角为arccos 32C. 腹杆与高度方向的夹角为arccos2 D. A、B、C都不对 35. 以下哪种网架的节点处杆件汇交的数量最少〔 〕

A. 两向正交正放网架 B. 蜂窝形三角锥网架 C. 棋盘形四角锥网架 D. 抽空三角锥网架 6. 以下哪种网架的节点处杆件汇交的数量最多〔 〕

A. 三向网架 B. 三角锥网架

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C. 四角锥网架 D. 星形四角锥网架 7. 以下哪一种网架屋面构造最为复杂〔 〕

A. 星形四角锥网架 B. 棋盘形四角锥网架 C. 斜放四角锥网架 D. 两向斜交斜放网架

8. 正放四角锥网架须满足以下哪种条件方能做到所有杆件等长〔 〕

A. 网架腹杆与弦杆的夹角为60° B. 网架腹杆与竖向的夹角为60° C. 网架腹杆与腹杆的夹角为60° D. 以上答案均不正确。

9. 以下哪一种网架受力的均匀性较差〔 〕

A. 正放四角锥网架 B. 正放抽空四角锥网架 C. 星形四角锥网架 D. 棋盘形四角锥网架

10. 有一间接承受动力作用的网架，其受拉杆的容许长细比为〔 〕

A. 180 B. 200 C. 250 D. 300

二、判断题〔正确的打“√”，错误的打“×”，并改正之〕

1．建筑结构中经常采用的现浇楼板，在结构分析时，应按平面结构进行分析。〔 〕 改正：

2．有一正方形平面建筑，当网架采用对边支承时，选用单向折线形网架比正放抽空四角锥更合适。〔 〕 改正：

3．两向正交正放网架在上弦平面内的周边施加水平斜撑后，便可保证其几何不变。〔 〕 改正：

4．焊接球网架的现场施工速度比螺栓球网架快。〔 〕 改正：

5．圆形平面建筑，不能采用四角锥网架。〔 〕 改正：

6．星形四角锥网架节点的杆件汇交数量与两向正交正放网架的相同，均为7根。〔 〕 改正：

7．当屋面板采用现浇板时，网架的网格应将尽量做大。〔 〕 改正：

8．蜂窝三角锥形比单向折线形网架更容易吊顶。〔 〕 改正：

９．结构的用钢量越大，结构的安全度就越高。〔 〕

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改正：

10．当网架支座节点的三个方向均有刚性约束时，温差对网架结构的影响很小，可以忽略不计。〔 〕 改正：

三、填空题

1. 用有限单元法对螺栓球网架结构进行分析时，采用_________________的计算模型。 2. 网架结构作为轻型屋盖使用时，其容许挠度为短跨的_____________。 3. 三角锥网架的节点处有_________杆件汇交。

4. 大柱网工业厂房的网架一般采用__________支承。

5. 圆管截面分为__________钢管和___________钢管两种。

6. 有一焊接球节点网架的腹杆的几何长度为3000mm，其计算长度为_______。

7. 有一网架的恒载标准为0.6kN/m，活载标准值为0.3kN/m，在不考虑其它作用的条件下，该网架的荷载设计值为_________kN/m。

8. 有一焊接球上有两根钢管，其截面分别为603.5、483.5，两者的夹角为60，该球的直径为_______mm。

-5

9. 有一钢管长度为6000mm，两端自由，当环境温度从-5°增加到20°×101/°C〕

四、简答题〔共20分,每题5分〕

1. 在进行网架节点设计时，有哪些基本要求？ 2. 确定网架结构的网格尺寸时，需要考虑哪些因素？ 3. 当网架只承受恒载和活载作用时，应考虑哪些荷载组合？

4．在螺栓球节点网架中杆件的计算长度L0等于杆件几何长度L，而在焊接球节点网架中杆件的计算长度L0小于杆件几何长度L，试说明理由。

五、计算题

1. 有一受压空心球，直径D为350mm，厚度t为12mm，连接于该球上的钢管直径d为140mm，假设该钢管的轴压力为480kN，假设该球不考虑加肋，试问其承载能力是否满足要求。 提示：受压空心球的容许承载能力为Ncc400td13.3t2d2/D

2

222，承受300kN的拉力，试问其承载能力是否满足要求。

大跨结构复习题〔三〕

一、单项选择题〔共20分,每题2分〕

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1. 以下哪一种空间结构可以兼作维护结构之用〔 〕

A. 网格结构 B. 折板结构 C. 张力结构 D. 混合结构 2. 以下哪一种空间结构可以小变形理论求解〔 〕

A. 网架结构 B. 悬索结构 C. 单层网壳结构 D. 膜结构 3. 以下哪一种网架结构的刚度最好〔 〕

A. 两向正交正放网架 B. 两向正交斜放网架 C. 三向网架 D. 单向折线形网架

4. 假设三角锥网架的全部杆件等长〔其中h为网架高度，s为弦杆长度〕，必须满足以下哪

一种条件〔 〕

A. 腹杆与高度方向的夹角为60° B. 腹杆与高度方向的夹角为30° C. 腹杆与高度方向的夹角为45° D. A、B、C都不对 5. 以下哪种网架的节点处杆件汇交的数量最多〔 〕

A. 两向正交正放网架 B. 蜂窝形三角锥网架 C. 单向折线形网架 D. 星形四角锥网架 6. 以下哪种网架的节点构造最为复杂〔 〕

A. 三向网架 B. 三角锥网架 C. 四角锥网架 D. 星形四角锥网架 7. 以下哪一种网架屋面构造最为简单〔 〕

A. 星形四角锥网架 B. 棋盘形四角锥网架 C. 斜放四角锥网架 D. 两向斜交斜放网架

8. 正放四角锥网架须满足以下哪种条件方能做到所有杆件等长〔 〕

A. 网架腹杆与弦杆平面的夹角为60° B. 网架腹杆与弦杆平面的夹角为45° C. 网架腹杆弦杆平面的夹角为30° D. 以上答案均不正确。

9. 以下哪一种网架受力的均匀性较好〔 〕

A. 正放四角锥网架 B. 正放抽空四角锥网架 C. 星形四角锥网架 D. 棋盘形四角锥网架

10. 有直接承受动力作用的网架，其受压杆的容许长细比为〔 〕

A. 180 B. 200 C. 250 D. 300 二、判断题

1．建筑结构中经常采用的现浇楼板，在结构分析时，应按空间结构进行分析。〔 〕

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改正：

2．有一狭长形平面建筑，当网架采用四点支承时，选用单向折线形网架比正放抽空四角锥更合适。〔 〕 改正：

3．两向正交正放网架在上弦平面内的周边施加水平斜撑后，未必能保证其几何不变。〔 〕 改正：

4．对焊接球网架进行结构分析时，其计算长度通常比几何长度小。〔 〕 改正：

5．三角形平面建筑，不能采用四角锥网架。〔 〕 改正：

6．三角锥网架节点的杆件汇交数量与两向正交正放网架的相同，均为7根。〔 〕 改正：

7．当屋面板采用预制混凝土板时，网架的容许挠度应比屋面板采用彩钢板的大。〔 〕 改正：

8．正放抽空四角锥网架比单向折线形网架更容易吊顶。〔 〕 改正：

９．结构安全储备的大小，只要根据结构的主材用量就可判断。〔 〕 改正：

10．当网架结构为静定结构时，温差对网架结构的影响很小，可以忽略不计。〔 〕 改正：

三、填空题

1. 用有限单元法对平面桁架结构进行分析时，采用_________________的计算模型。 2. 网架结构作为重型屋盖使用时，其容许挠度为短跨的_____________。 3. 蜂窝三角锥网架的节点处有_________杆件汇交。 4. 体育馆和展览馆的网架一般采用__________支承。

5. 圆管截面分为__________钢管和___________钢管两种。

6. 有一螺栓球节点网架的腹杆的几何长度为3000mm，其计算长度为_______。

7. 有一网架的恒载标准为1.0kN/m，活载标准值为0.5kN/m，在不考虑其它作用的条件下，该网架的荷载设计值为_________kN/m。

8. 有一焊接球上有两根钢管，其截面分别为603.5、1144.0，两者的夹角为60，该球的直径为_______mm。

-5

9. 有一钢管长度为6000mm，两端固定，当环境温度从-5°增加到20°×101/°C〕

四、简答题

1. 在进行网架杆件截面选择时，需遵从哪些原则？ 2. 用有限单元法对网架进行分析时，采用了哪些基本假设？ 3. 屋面排水坡度的形成共有几种方式？这几种方式有何优缺点

222学习文档 仅供参考

4．焊接球节点有哪些优缺点？

五、计算题〔共20分,每题10分〕 1. 有一受拉空心球，直径D为350mm，厚度t为12mm，连接于该球上的钢管直径d为140mm，假设该钢管的轴拉力为480kN，假设该球不考虑加肋，试问其承载能力是否满足要求。 提示：受拉空心球的容许承载能力为Nt0.55ttdf，f193.5N/mm2

2． 有一用45号钢做成的高强螺栓，直径为20mm，有效截面为245mm，承受300kN的拉力，2

试问其承载能力是否满足要求。

大跨结构复习题〔四〕

一、单项选择题

1. 以下哪一种网架需要在支承平面内增加水平斜杆才能保证几何不变〔 〕

A. 两向正交正放网架 B. 两向正交斜放网架 C. 棋盘形四角锥网架 D. 正放抽空四角锥网架

2. 在对边支承的正方形平面中，采用以下哪一种网架可以取得最正确经济效果〔 A. 蜂窝型三角锥网架 B. 单向折线形网架 C. 棋盘形四角锥网架 D. 正放抽空四角锥网架 3. 在三边支承的正方形平面中，采用以下哪一种网架最合理〔 〕

A. 三层网架 B. 双层网架 C. 局部三层的双层网架 D. 以上说法不正确4. 以下哪一种网架属于斜放四角锥网架〔 〕

〔A〕 (B) (C) (D) 5. 以下哪种网架的节点处杆件汇交的数量最少〔 〕

A. 两向正交正放网架 B. 蜂窝形三角锥网架 C. 棋盘形四角锥网架 D. 抽空三角锥网架 6. 以下哪种网架的吊顶最为方便〔 〕

A. 三向网架 B. 三角锥网架 C. 正放四角锥网架 D. 星形四角锥网架

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〕

7. 正放四角锥网架须满足以下哪种条件方能做到所有杆件等长〔 〕

A. 网架腹杆与弦杆的夹角为60° B. 网架腹杆与竖向的夹角为60° C. 网架腹杆与腹杆的夹角为60° D. 以上答案均不正确。

8. 有一悬挑网架，根据长杆受拉短杆受压的原则，采用以下哪一种网架最为合理〔 〕

A. 正放四角锥网架 B. 棋盘形四角锥网架 C. 星形四角锥网架 D. 蜂窝三角锥网架

9. 有一焊接球网架的支座腹杆杆，几何长度为6000mm，选用1144的钢管，其长细比与以下何值最为接近〔 〕

10. 有一正三角形平面，以下哪一种网架的组成方式，可使屋面的构造最为简单〔 〕

A. 采用三角锥组成的网架 B. 采用四角锥组成的网架

C. 采用四角锥和三角锥组成的网架 D. 无论采用哪一种组成方式，都比较繁琐

二、判断题

1．桥式吊车对网架产生竖向荷载，而悬挂式吊车对网架产生水平荷载。〔〕 改正：

2．螺栓球网架的有限元模型为空间梁柱单元组成的杆件系统。〔〕 改正：

3．计算可变荷载时，屋面雪荷载和屋面活荷载必须同时考虑。〔〕 改正：

4．焊接球设置加劲肋后，受拉承载力的提高大于受压承载力。〔〕 改正：

5．当网架屋面采用非对称铺板时，部分腹杆将可能变号。〔〕 改正：

6．螺栓球网架的预起拱必须在设计中考虑。〔〕 改正：

7．在规格相同的情况下，焊接钢管的稳定系数大于无缝钢管。〔〕 改正：

8．当网架高度等于上弦杆的长度时，星形四角锥网架的斜腹杆与下弦杆等长。〔〕 改正：

９．抽空四角锥网架的刚度较正放四角锥网架弱一些。〔〕 改正：

10．三向网架汇交于节点的杆件数量最多可达13根。〔〕

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改正： 三、填空题

1. 由于网架的刚度较好，自振周期较小，因而风振系数z 。 2. 3. 4. 5. 6.

可变荷载的代表值为_______、_____、_______。 网架的自重包括___ ____自重和_ _自重。 螺栓球节点由____、 、 、 、 等组成 压型彩钢板屋面的檩距是根据 确定。

有一螺栓球节点网架的支座腹杆的几何长度为3000mm，其计算长度为____mm。

227. 有一网架屋面的恒载标准值为1.0kN/m，活载标准值为0.5kN/m，该网架的设计值为_____kN/m。

8. 有一焊接球上有三根钢管与之焊接，其截面分别为①764、②483.5、③

24.0，其中①和②的夹角为120，②和③的夹角为90，③和①的夹角60，各杆件之

间的间隙为10mm，该球的直径为____mm。〔结果按10的倍数取整〕

9. 正放抽空四角锥网架的上弦网格数宜为 数。

10. 网架杆件的计算长度为l0，计算长度系数为，则该杆件的几何长度l。

四、简答题

1. 网架计算时采用了哪些假定？

2. 在确定网架的网格尺寸应注意哪些问题？ 3．平面结构和空间结构有何区别？

4．网架变高度找坡与整个网架起拱找坡相比，有何优缺点？

五、计算题

1. 有一加肋空心球，直径为400mm，壁厚为16mm，连接于该球上的钢管直径为180mm，壁厚为12mm，假设该钢管的轴压力为900kN，试问该空心球承载能力是否满足要求？假设取消肋后，其承载能力是否满足要求〔10分〕

2．有两个用45号钢做成的高强螺栓，直径为分36mm、24mm，有效截面分别为817mm、353 mm，抗拉强度设计值均为365 N/mm，承受的拉力280kN、120kN，试问这两个高强螺栓的承载能力是否满足要求。〔10分〕

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