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，请问下列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，截面为A=13.82cm,承受250kN

2

的轴力，考虑到钢管一般都存在负公差，请问下列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10.68An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，下列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，下列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. 下列哪种说法是正确的（ ）

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 C. 螺栓球网架的支座腹杆，其计算长度系数可取0.9 D. 以上答案均不正确。

2 1

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与下列何值最为接近（ ） A. 154.2 B. 138.9 C. 123.4 D. 107.8 10. 三边支承一边自由的网架，下列哪种说法是正确的（ ）

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：

2

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

22

1. 作用在网架上的恒载标准值为3.0kN/m，活载标准值为0.5kN/m，则作用在网架上的最

2

不利荷载组合设计值为 kN/m。

22

2. 作用在网架上的恒载标准值为0.5kN/m，风载标准值为-1.0kN/m，则作用在网架上的最

2

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。

22

7. 网架屋面的恒载标准值为0.25kN/m，活荷载标注值为0.5kN/m，屋面积雪分布系数为1.4，

22

基本雪压为0.5kN/m，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体现在那些方面？

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。

22提示：1、受压空心容许承载能力验算公式为[Nc]≤c(400td13.3td/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

2 3

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

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。 提示：1、柱顶位移计算公式为 uoLEt 12EAm0.038f 2、柱顶水平力计算公式为 HtLL2EAmKc，Kc3EcIc 3hc252 3、钢材为Q235B，f215N/mm，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,每小题2分）

1. 下列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. 下列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. 下列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. 若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），必须满足下列哪一

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 322 D. A、B、C都不对 3C. 腹杆与高度方向的夹角为arccos5. 下列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

4

6. 下列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 C. 四角锥网架 D. 星形四角锥网架 7. 下列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下列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. 下列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。（ ）

5

改正：

９．结构的用钢量越大，结构的安全度就越高。（ ） 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。

9. 有一钢管长度为6000mm，两端自由，当环境温度从-5°增加到20°时，该钢管的长度伸

-5

长为_______mm（提示：钢材的热膨胀系数为1.2×101/°C）

四、简答题（共20分,每小题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，若该钢管的轴压力为480kN，若该球不考虑加肋，试问其承载能力是否满足要求。

22提示：受压空心球的容许承载能力为Ncc400td13.3td/D

2222． 有一用45号钢做成的高强螺栓，直径为20mm，有效截面为2.45cm，承受300kN的拉力，试问其承载能力是否满足要求。

2

6

大跨结构复习题（三）

一、单项选择题（共20分,每小题2分）

1. 下列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. 下列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. 下列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. 若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），必须满足下列哪一

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. 下列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. 下列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. 下列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下列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. 下列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（ ）

7

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。（ ） 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。

9. 有一钢管长度为6000mm，两端固定，当环境温度从-5°增加到20°时，该钢管的长度伸

-5

长为_______mm（提示：钢材的热膨胀系数为1.2×101/°C）

222 8

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

4．焊接球节点有哪些优缺点？

五、计算题（共20分,每小题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，若该钢管的轴拉力为480kN，若该球不考虑加肋，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/mm

22． 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，试问其承载能力是否满足要求。

2

大跨结构复习题（四）

一、单项选择题

1. 下列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，采用下列哪一种网架可以取得最佳经济效果（ ）

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，采用下列哪一种网架最合理（ ）

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. 下列哪一种网架属于斜放四角锥网架（ ）

（A） (B) (C) (D) 5. 下列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

9

C. 棋盘形四角锥网架 D. 抽空三角锥网架 6. 下列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

7. 正放四角锥网架须满足下列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，采用下列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与下列何值最为接近（ ）

A. 154.2 B. 138.9 C. 123.4 D. 107.8

10. 有一正三角形平面，下列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：

10

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。（） 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，若该钢管的轴压力为900kN，试问该空心球承载能力是否满足要求？若取消肋后，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）

2

2

2

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