2025年二級注冊結(jié)構(gòu)工程師考試知識(shí)點(diǎn)大全一、結(jié)構(gòu)力學(xué)1.平面體系的幾何組成分析-運(yùn)用三剛片規(guī)則、兩剛片規(guī)則和二元體規(guī)則判斷體系的幾何組成性質(zhì)。例如，對于一個(gè)由多個(gè)桿件組成的平面體系，先確定剛片，再看它們之間的連接方式。若體系中有三個(gè)剛片，且通過不在同一直線上的三個(gè)鉸兩兩相連，則該體系為幾何不變體系且無多余約束。-區(qū)分瞬變體系和常變體系。瞬變體系在微小位移后會(huì)變成幾何不變體系，但在受力時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)力；常變體系則可以發(fā)生大的剛體位移。比如一個(gè)由兩個(gè)剛片通過一個(gè)鉸和一根平行于鉸連線的鏈桿相連的體系就是瞬變體系。2.靜定結(jié)構(gòu)受力分析-靜定梁的內(nèi)力計(jì)算，包括彎矩、剪力和軸力。根據(jù)荷載情況，利用平衡方程計(jì)算梁上各截面的內(nèi)力。如簡支梁在均布荷載作用下，跨中彎矩最大，其值為$M=\frac{ql^{2}}{8}$（$q$為均布荷載，$l$為梁的跨度），支座處剪力最大，為$V=\frac{ql}{2}$。-靜定剛架的內(nèi)力分析，要分別計(jì)算各桿的彎矩、剪力和軸力，并繪制內(nèi)力圖。對于剛架中的剛節(jié)點(diǎn)，要滿足力矩平衡條件。例如，在一個(gè)直角剛架中，節(jié)點(diǎn)處的彎矩代數(shù)和為零。-三鉸拱的內(nèi)力計(jì)算，重點(diǎn)掌握合理拱軸線的概念。在豎向荷載作用下，三鉸拱的合理拱軸線是二次拋物線，此時(shí)拱內(nèi)只有軸力，沒有彎矩和剪力。3.超靜定結(jié)構(gòu)受力分析-力法的基本原理和計(jì)算步驟。確定基本結(jié)構(gòu)和基本未知量，建立力法方程，通過計(jì)算系數(shù)和自由項(xiàng)求解基本未知量，進(jìn)而求出原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。如對于一個(gè)一次超靜定梁，將多余約束去掉得到基本結(jié)構(gòu)，以多余未知力作為基本未知量，根據(jù)基本結(jié)構(gòu)在多余未知力和荷載共同作用下在多余約束處的位移與原結(jié)構(gòu)該點(diǎn)位移相等的條件建立力法方程。-位移法的基本原理和計(jì)算步驟。確定基本未知量（包括節(jié)點(diǎn)角位移和線位移），建立位移法典型方程，計(jì)算系數(shù)和自由項(xiàng)，求解基本未知量，再計(jì)算內(nèi)力。例如，對于一個(gè)簡單的剛架，先確定節(jié)點(diǎn)的角位移和線位移個(gè)數(shù)，以這些位移作為基本未知量，根據(jù)平衡條件建立位移法方程。-力矩分配法的基本概念和計(jì)算過程。掌握轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、分配系數(shù)和傳遞系數(shù)的概念，通過多次分配和傳遞計(jì)算桿端彎矩。如在一個(gè)連續(xù)梁中，先計(jì)算各桿的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度和分配系數(shù)，然后將節(jié)點(diǎn)不平衡力矩進(jìn)行分配和傳遞，逐步逼近真實(shí)的桿端彎矩。二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)-鋼筋和混凝土的材料性能。了解鋼筋的強(qiáng)度等級、力學(xué)性能（如屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、伸長率等），以及混凝土的強(qiáng)度等級、彈性模量、徐變和收縮等性能。例如，HRB400鋼筋的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為400N/mm2。-受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算。掌握單筋矩形截面和雙筋矩形截面的計(jì)算方法，包括基本公式的推導(dǎo)和適用條件。如單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式$M\leq\alpha_{1}f_{c}bx(h_{0}-\frac{x}{2})$，其中$M$為彎矩設(shè)計(jì)值，$\alpha_{1}$為系數(shù)，$f_{c}$為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，$b$為截面寬度，$x$為受壓區(qū)高度，$h_{0}$為截面有效高度。-受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算。包括斜截面受剪承載力和斜截面受彎承載力的計(jì)算。斜截面受剪承載力計(jì)算公式$V\leq0.7f_{t}bh_{0}+f_{yv}\frac{A_{sv}}{s}h_{0}$，其中$V$為剪力設(shè)計(jì)值，$f_{t}$為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，$f_{yv}$為箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，$A_{sv}$為箍筋截面面積，$s$為箍筋間距。-受壓構(gòu)件承載力計(jì)算。區(qū)分軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件，掌握其計(jì)算方法。對于軸心受壓構(gòu)件，計(jì)算公式$N\leq0.9\varphi(f_{c}A+f_{y}'A_{s}')$，其中$N$為軸向壓力設(shè)計(jì)值，$\varphi$為穩(wěn)定系數(shù)，$A$為構(gòu)件截面面積，$f_{y}'$為縱向鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，$A_{s}'$為縱向受壓鋼筋截面面積。-受拉構(gòu)件承載力計(jì)算。包括軸心受拉構(gòu)件和偏心受拉構(gòu)件的計(jì)算。軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算公式$N\leqf_{y}A_{s}$，其中$N$為軸向拉力設(shè)計(jì)值，$f_{y}$為鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，$A_{s}$為縱向受拉鋼筋截面面積。2.鋼結(jié)構(gòu)-鋼材的性能。了解鋼材的力學(xué)性能（如屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、伸長率、冷彎性能等）、化學(xué)成分對鋼材性能的影響以及鋼材的疲勞性能。例如，Q235鋼材的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為235N/mm2。-鋼結(jié)構(gòu)連接。掌握焊接連接和螺栓連接的構(gòu)造要求和計(jì)算方法。焊接連接要考慮焊縫的強(qiáng)度計(jì)算，如對接焊縫的強(qiáng)度計(jì)算公式$f_{t}^{w}=\frac{N}{l_{w}t}\leqf_{t}^{w}$，其中$N$為焊縫所受拉力，$l_{w}$為焊縫計(jì)算長度，$t$為焊件厚度，$f_{t}^{w}$為對接焊縫抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。螺栓連接要考慮螺栓的受剪和承壓計(jì)算。-軸心受力構(gòu)件計(jì)算。包括軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算。軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性計(jì)算要考慮長細(xì)比的影響，計(jì)算公式$\frac{N}{\varphiA}\leqf$，其中$N$為軸向壓力設(shè)計(jì)值，$\varphi$為軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，$A$為構(gòu)件截面面積，$f$為鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。-受彎構(gòu)件計(jì)算。包括梁的正截面抗彎強(qiáng)度、斜截面抗剪強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性計(jì)算。梁的正截面抗彎強(qiáng)度計(jì)算公式$\frac{M}{\gamma_{x}W_{nx}}\leqf$，其中$M$為彎矩設(shè)計(jì)值，$\gamma_{x}$為截面塑性發(fā)展系數(shù)，$W_{nx}$為凈截面抵抗矩，$f$為鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。-拉彎和壓彎構(gòu)件計(jì)算。掌握拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算方法。壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定性計(jì)算要考慮彎矩作用平面內(nèi)和平面外的穩(wěn)定性。3.砌體結(jié)構(gòu)-砌體材料的性能。了解磚、砌塊和砂漿的強(qiáng)度等級和力學(xué)性能。例如，燒結(jié)普通磚的強(qiáng)度等級有MU10、MU15等。-無筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算。包括軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件和受剪構(gòu)件的計(jì)算。軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算公式$N\leq\varphifA$，其中$N$為軸向壓力設(shè)計(jì)值，$\varphi$為高厚比和軸向力的偏心距對受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)，$f$為砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，$A$為構(gòu)件截面面積。-配筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算。掌握網(wǎng)狀配筋磚砌體和組合磚砌體的計(jì)算方法。網(wǎng)狀配筋磚砌體的計(jì)算公式$N\leq\varphi_{n}f_{n}A$，其中$\varphi_{n}$為網(wǎng)狀配筋磚砌體的受壓承載力影響系數(shù)，$f_{n}$為網(wǎng)狀配筋磚砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。-砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求。包括墻、柱的高厚比限值、伸縮縫和沉降縫的設(shè)置、圈梁和構(gòu)造柱的構(gòu)造等。例如，墻、柱的高厚比應(yīng)滿足一定的限值，以保證其穩(wěn)定性。三、地基與基礎(chǔ)1.土的物理性質(zhì)和工程分類-土的三相比例指標(biāo)。掌握土的含水量、密度、孔隙比、孔隙率等指標(biāo)的定義和計(jì)算方法。例如，土的含水量$w=\frac{m_{w}}{m_{s}}\times100\%$，其中$m_{w}$為土中水的質(zhì)量，$m_{s}$為土中固體顆粒的質(zhì)量。-土的壓實(shí)性。了解土的壓實(shí)原理和影響壓實(shí)效果的因素，如含水量、壓實(shí)功等。在一定的壓實(shí)功作用下，存在一個(gè)最優(yōu)含水量，此時(shí)土的壓實(shí)效果最好。-土的工程分類。根據(jù)土的顆粒級配、塑性指數(shù)等指標(biāo)對土進(jìn)行分類，如碎石土、砂土、粉土和黏性土等。2.地基中的應(yīng)力和變形-自重應(yīng)力和附加應(yīng)力計(jì)算。自重應(yīng)力是指土的自重引起的應(yīng)力，計(jì)算公式$\sigma_{cz}=\gammaz$，其中$\gamma$為土的重度，$z$為計(jì)算點(diǎn)深度。附加應(yīng)力是指建筑物荷載在地基中引起的應(yīng)力，可采用分層總和法等方法計(jì)算。-地基變形計(jì)算。掌握分層總和法計(jì)算地基沉降的步驟，包括確定計(jì)算深度、分層、計(jì)算各層的附加應(yīng)力、計(jì)算各層的壓縮量和總沉降量。3.地基承載力-地基承載力的確定方法。包括按理論公式計(jì)算、按原位測試方法確定和按工程經(jīng)驗(yàn)確定等。如根據(jù)太沙基公式計(jì)算地基極限承載力$p_{u}=cN_{c}+\gammabN_{q}+\frac{1}{2}\gammaBN_{\gamma}$，其中$c$為土的黏聚力，$\gamma$為土的重度，$b$為基礎(chǔ)寬度，$N_{c}$、$N_{q}$、$N_{\gamma}$為承載力系數(shù)。-淺基礎(chǔ)地基承載力的驗(yàn)算。驗(yàn)算基礎(chǔ)底面的平均壓力和邊緣最大壓力是否滿足要求，即$p\leqf_{a}$和$p_{max}\leq1.2f_{a}$，其中$p$為基礎(chǔ)底面平均壓力，$p_{max}$為基礎(chǔ)底面邊緣最大壓力，$f_{a}$為修正后的地基承載力特征值。4.淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)-基礎(chǔ)類型的選擇。根據(jù)建筑物的荷載大小、地質(zhì)條件、基礎(chǔ)埋深等因素選擇合適的基礎(chǔ)類型，如獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)等。-基礎(chǔ)尺寸的確定。包括基礎(chǔ)底面面積、基礎(chǔ)高度等的確定。對于軸心受壓基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面面積$A=\frac{F_{k}}{f_{a}-\gamma_{G}d}$，其中$F_{k}$為上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值，$\gamma_{G}$為基礎(chǔ)及回填土的平均重度，$d$為基礎(chǔ)埋深。-基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算和配筋設(shè)計(jì)。對于鋼筋混凝土基礎(chǔ)，要計(jì)算基礎(chǔ)的彎矩、剪力等內(nèi)力，并進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)。5.樁基礎(chǔ)-樁的分類。按樁的承載性狀分為摩擦樁和端承樁，按樁的施工方法分為預(yù)制樁和灌注樁等。-單樁豎向承載力的確定。可通過靜載試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)公式等方法確定。單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值$Q_{uk}=Q_{sk}+Q_{pk}$，其中$Q_{sk}$為單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，$Q_{pk}$為單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值。-群樁基礎(chǔ)的承載力和沉降計(jì)算?？紤]群樁效應(yīng)的影響，群樁基礎(chǔ)的承載力和沉降計(jì)算方法與單樁有所不同。四、高層建筑結(jié)構(gòu)1.高層建筑結(jié)構(gòu)體系-框架結(jié)構(gòu)。了解框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和適用范圍，掌握框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析和設(shè)計(jì)方法。框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小，適用于高度較低的建筑。-剪力墻結(jié)構(gòu)。掌握剪力墻結(jié)構(gòu)的分類（如整體墻、小開口整體墻、聯(lián)肢墻等）和受力特點(diǎn)，以及剪力墻的設(shè)計(jì)方法。剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較大，適用于較高的建筑。-框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。了解框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作原理，掌握其內(nèi)力分配和設(shè)計(jì)方法?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)綜合了框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。-筒體結(jié)構(gòu)。包括框架筒體結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)和束筒結(jié)構(gòu)等，了解其受力特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。筒體結(jié)構(gòu)具有良好的空間受力性能，適用于超高層建筑。2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則-概念設(shè)計(jì)?？紤]結(jié)構(gòu)的規(guī)則性、整體性、均勻性等因素，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。例如，結(jié)構(gòu)的平面和豎向布置應(yīng)盡量規(guī)則，減少扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。-荷載作用?？紤]豎向荷載、風(fēng)荷載和地震作用等對高層建筑結(jié)構(gòu)的影響。風(fēng)荷載和地震作用是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要控制荷載。-結(jié)構(gòu)分析方法。采用合適的結(jié)構(gòu)分析方法，如底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法等。對于高度較高或體型復(fù)雜的高層建筑，應(yīng)采用振型分解反應(yīng)譜法或時(shí)程分析法進(jìn)行地震作用分析。3.高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)-抗震設(shè)計(jì)的基本要求。包括抗震設(shè)防目標(biāo)、抗震等級的確定等。我國建筑抗震設(shè)計(jì)的三個(gè)水準(zhǔn)目標(biāo)是“小震不壞、中震可修、大震不倒”。-結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算。計(jì)算結(jié)構(gòu)在地震作用下的內(nèi)力和位移，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震驗(yàn)算。如在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，要計(jì)算框架柱和框架梁的地震內(nèi)力，并進(jìn)行截面抗震承載力驗(yàn)算。-抗震構(gòu)造措施。采取合理的抗震構(gòu)造措施，如設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁等，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。五、橋梁結(jié)構(gòu)1.橋梁的分類和組成-橋梁的分類。按結(jié)構(gòu)體系分為梁式橋、拱橋、懸索橋和斜拉橋等，按用途分為公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋等。-橋梁的組成。包括上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和附屬設(shè)施。上部結(jié)構(gòu)是指橋梁跨越障礙的結(jié)構(gòu)部分，如梁、拱等；下部結(jié)構(gòu)包括橋墩、橋臺(tái)和基礎(chǔ)；附屬設(shè)施包括橋面系、伸縮縫、欄桿等。2.梁式橋設(shè)計(jì)-簡支梁橋。掌握簡支梁橋的受力特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法，包括主梁的內(nèi)力計(jì)算、截面設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)等。簡支梁橋的受力明確，設(shè)計(jì)相對簡單。-連續(xù)梁橋。了解連續(xù)梁橋的受力特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，如連續(xù)梁橋的內(nèi)力分布與簡支梁橋不同，存在負(fù)彎矩區(qū)。3.拱橋設(shè)計(jì)-拱橋的受力特點(diǎn)。拱橋主要承受壓力，其拱軸線的形狀對拱橋的受力性能有很大影響。-拱橋的設(shè)計(jì)方法。包括拱圈的內(nèi)力計(jì)算、截面設(shè)計(jì)和拱上建筑的設(shè)計(jì)等。4.懸索橋和斜拉橋設(shè)計(jì)-懸索橋。了解懸索橋的組成和受力特點(diǎn)，掌握主纜、吊桿和加勁梁的設(shè)計(jì)方法。懸索橋的主纜是主要的承重構(gòu)件。-斜拉橋。了解斜拉橋的組成和受力特點(diǎn)，掌握斜拉索、主梁和索塔的設(shè)計(jì)方法。斜拉橋通過斜拉索將主梁的荷載傳遞到索塔上。六、抗震設(shè)計(jì)1.地震作用計(jì)算-地震作用的基本概念。了解地震的成因、地震波的類型和地震作用的特點(diǎn)。地震作用是一種間接作用，是由地面運(yùn)動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)慣性力。-底部剪力法。適用于高度不超過40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)。底部剪力法的計(jì)算公式$F_{Ek}=\alpha_{1}G_{eq}$，其中$F_{Ek}$為結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，$\alpha_{1}$為相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)，$G_{eq}$為結(jié)構(gòu)等效總重力荷載。-振型分解反應(yīng)譜法。考慮結(jié)構(gòu)的多個(gè)振型對地震作用的貢獻(xiàn)，計(jì)算結(jié)構(gòu)在地震作用下的內(nèi)力和位移。振型分解反應(yīng)譜法的計(jì)算步驟包括確定結(jié)構(gòu)的自振頻率和振型、計(jì)算各振型的地震作用、采用平方和開平方的方法組合各振型的地震作用效應(yīng)。-時(shí)程分析法。直接輸入地震波，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析，計(jì)算結(jié)構(gòu)在地震作用下的內(nèi)力和位移隨時(shí)間的變化過程。時(shí)程分析法適用于特別不規(guī)則、特別重要的結(jié)構(gòu)。2.結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算-截面抗震承載力驗(yàn)算。采用地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算。驗(yàn)算公式為$S\leqR/\gamma_{RE}$，其中$S$為地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合設(shè)計(jì)值，$R$為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值，$\gamma_{RE}$為承載力抗震調(diào)整系數(shù)。-結(jié)構(gòu)彈性和彈塑性位移驗(yàn)算。彈性位移驗(yàn)算主要是控制結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的位移，保證結(jié)構(gòu)的正常使用功能；彈塑性位移驗(yàn)算主要是控制結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的位移，防止結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌。3.抗震構(gòu)造措施-混凝土結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施。包括梁、柱、節(jié)點(diǎn)等的配筋構(gòu)造要求，如梁的箍筋加密區(qū)、柱的軸壓比限制等。-鋼結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施。包括鋼材的選用、連接方式、構(gòu)件的穩(wěn)定等方面的要求。-砌體結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施。包括設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁、加強(qiáng)墻體之間的連接等。七、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)1.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類和目的-結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類。按試驗(yàn)?zāi)康姆譃樯a(chǎn)性試驗(yàn)和研究性試驗(yàn)，按試驗(yàn)對象分為原型試驗(yàn)和模型試驗(yàn)，按試驗(yàn)加載方式分為靜力試驗(yàn)和動(dòng)力試驗(yàn)等。-結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的目的。通過結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法的正確性，檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的承載能力和使用性能，研究結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的力學(xué)性能等。2.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的加載設(shè)備和測量儀器-加載設(shè)備。包括液壓加載器、千斤頂、砝碼等。液壓加載器可以提供較大的加載力，且加載過程可以精確控制。-測量儀器。包括位移傳感器、應(yīng)變片、加速度傳感器等。位移傳感器用于測量結(jié)構(gòu)的位移，應(yīng)變片用于測量結(jié)構(gòu)的應(yīng)變，加速度傳感器用于測量結(jié)構(gòu)的加速度。3.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析和結(jié)果處理-數(shù)據(jù)分析。對試驗(yàn)測量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析，如計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)參數(shù)。-結(jié)果處理。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行評價(jià)，如判斷結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)計(jì)要求等。練習(xí)題1.已知一簡支梁，跨度$l=6m$，承受均布荷載$q=20kN/m$，試計(jì)算梁跨中彎矩和支座處剪力。-解：梁跨中彎矩$M=\frac{ql^{2}}{8}=\frac{20\times6^{2}}{8}=90kN\cdotm$；支座處剪力$V=\frac{ql}{2}=\frac{20\times6}{2}=60kN$。2.某單筋矩形截面受彎構(gòu)件，截面尺寸$b=250mm$，$h=500mm$，采用C30混凝土，HRB400鋼筋，承受彎矩設(shè)計(jì)值$M=120kN\cdotm$，試計(jì)算所需的受拉鋼筋截面面積$A_{s}$。-解：$f_{c}=14.3N/mm^{2}$，$f_{t}=1.43N/mm^{2}$，$f_{y}=360N/mm^{2}$，$\alpha_{1}=1.0$，$h_{0}=h-35=500-35=465mm$。-由$M=\alpha_{1}f_{c}bx(h_{0}-\frac{x}{2})$，先假設(shè)$x\leq\xi_h_{0}$（$\xi_=0.55$），$M=\alpha_{1}f_{c}bh_{0}^{2}\xi(1-0.5\xi)$，$120\times10^{6}=1.0\times14.3\times250\times465^{2}\xi(1-0.5\xi)$，解此方程得$\xi$，再由$x=\xih_{0}$，$A_{s}=\frac{\alpha_{1}f_{c}bx}{f_{y}}$計(jì)算$A_{s}$。3.某軸心受壓構(gòu)件，截面尺寸$b\timesh=300mm\times300mm$，采用C25混凝土，HRB335鋼筋，承受軸向壓力設(shè)計(jì)值$N=1200kN$，構(gòu)件計(jì)算長度$l_{0}=3m$，試計(jì)算所需的縱向受壓鋼筋截面面積$A_{s}'$。-解：$f_{c}=11.9N/mm^{2}$，$f_{y}'=300N/mm^{2}$，$\varphi$根據(jù)$l_{0}/b=3000/300=10$查得，由$N\leq0.9\varphi(f_{c}A+f_{y}'A_{s}')$，$A=300\times300=90000mm^{2}$，代入數(shù)據(jù)解得$A_{s}'$。4.某焊接連接，承受拉力$N=200kN$，焊縫長度$l_{w}=200mm$，焊件厚度$t=10mm$，采用E43型焊條，試驗(yàn)算對接焊縫的抗拉強(qiáng)度。-解：$f_{t}^{w}=185N/mm^{2}$，$f_{t}^{w}=\frac{N}{l_{w}t}=\frac{200\times10^{3}}{200\times10}=100N/mm^{2}\lt185N/mm^{2}$，焊縫抗拉強(qiáng)度滿足要求。5.某軸心受壓構(gòu)件，截面為工字形，翼緣寬度$b=200mm$，腹板厚度$t_{w}=10mm$，構(gòu)件計(jì)算長度$l_{0}=4m$，鋼材為Q235，試計(jì)算該構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)$\varphi$。-解：先計(jì)算構(gòu)件的長細(xì)比$\lambda$，根據(jù)截面尺寸計(jì)算回轉(zhuǎn)半徑$i$，$\lambda=\frac{l_{0}}{i}$，再根據(jù)$\lambda$查穩(wěn)定系數(shù)表得$\varphi$。6.某砌體柱，截面尺寸$b\timesh=370mm\times490mm$，采用MU10燒結(jié)普通磚，M5混合砂漿砌筑，承受軸向壓力設(shè)計(jì)值$N=200kN$，柱的計(jì)算高度$H_{0}=4m$，試驗(yàn)算柱的承載力。-解：$f=1.5N/mm^{2}$，$A=370\times490=181300mm^{2}$，高厚比$\beta=\frac{H_{0}}{h}=\frac{4000}{490}$，查影響系數(shù)表得$\varphi$，由$N\leq\varphifA$驗(yàn)算。7.已知土的天然密度$\rho=1.8g/cm^{3}$，含水量$w=20\%$，土粒比重$G_{s}=2.7$，試計(jì)算土的孔隙比$e$和飽和度$S_{r}$。-解：$m_{s}=\frac{\rho}{1+w}$，$V_{s}=\frac{m_{s}}{G_{s}\rho_{w}}$，$V_{v}=V-V_{s}$（$V=1cm^{3}$），$e=\frac{V_{v}}{V_{s}}$，$S_{r}=\frac{wG_{s}}{e}$。8.某基礎(chǔ)底面尺寸$b\timesl=2m\times3m$，基礎(chǔ)埋深$d=1.5m$，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值$F_{k}=1200kN$，試計(jì)算基礎(chǔ)底面的平均壓力$p_{k}$。-解：$p_{k}=\frac{F_{k}+G_{k}}{A}$，$G_{k}=\gamma_{G}Ad$（$\gamma_{G}=20kN/m^{3}$），$A=2\times3=6m^{2}$，代入數(shù)據(jù)計(jì)算$p_{k}$。9.某單樁豎向靜載試驗(yàn)，得到單樁豎向極限承載力$Q_{uk}=800kN$，試確定單樁豎向承載力特征值$R_{a}$。-解：$R_{a}=\frac{Q_{uk}}{2}=\frac{800}{2}=400kN$。10.某框架結(jié)構(gòu)，采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值$G_{E}=10000kN$，結(jié)構(gòu)基本自振周期$T_{1}=0.8s$，相應(yīng)的水平地震影響系數(shù)$\alpha_{1}=0.1$，試計(jì)算結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值$F_{Ek}$。-解：$F_{Ek}=\alpha_{1}G_{eq}$，$G_{eq}=0.85G_{E}=0.85\times10000=8500kN$，$F_{Ek}=0.1\times8500=850kN$。11.某高層建筑，采用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算地震作用，已知第一振型的地震作用效應(yīng)$S_{1}=500kN\cdotm$，第二振型的地震作用效應(yīng)$S_{2}=200kN\cdotm$，試采用平方和開平方的方法組合這兩個(gè)振型的地震作用效應(yīng)$S$。-解：$S=\sqrt{S_{1}^{2}+S_{2}^{2}}=\sqrt{500^{2}+200^{2}}=\sqrt{250000+40000}=\sqrt{290000}\approx538.5kN\cdotm$。12.某鋼筋混凝土梁，截面尺寸$b=200mm$，$h=400mm$，采用C25混凝土，HRB335鋼筋，梁端作用有剪力設(shè)計(jì)值$V=80kN$，試計(jì)算所需的箍筋數(shù)量。-解：$f_{t}=1.27N/mm^{2}$，$f_{yv}=300N/mm^{2}$，$h_{0}=h-35=400-35=365mm$，由$V\leq0.7f_{t}bh_{0}+f_{yv}\frac{A_{sv}}{s}h_{0}$，先判斷是否需要按計(jì)算配置箍筋，若需要?jiǎng)t計(jì)算$\frac{A_{sv}}{s}$，再根據(jù)構(gòu)造要求確定箍筋數(shù)量。13.某鋼結(jié)構(gòu)軸心受拉構(gòu)件，截面為等邊角鋼$L100\times8$，鋼材為Q235，承受軸向拉力設(shè)計(jì)值$N=250kN$，試驗(yàn)算構(gòu)件的強(qiáng)度。-解：$f=215N/mm^{2}$，等邊角鋼$L100\times8$的截面積$A$查型鋼表得，$\sigma=\frac{N}{A}$，驗(yàn)算$\sigma\leqf$。14.某砌體墻，墻厚$b=240mm$，計(jì)算高度$H_{0}=3m$，采用MU10燒結(jié)普通磚，M7.5混合砂漿砌筑，承受偏心壓力，偏心距$e=50mm$，試計(jì)算該墻的承載力影響系數(shù)$\varphi$。-解：先計(jì)算高厚比$\beta=\frac{H_{0}}=\frac{3000}{240}$，再根據(jù)偏心距$e$和高厚比$\beta$查影響系數(shù)表得$\varphi$。15.某土樣，經(jīng)試驗(yàn)測得天然密度$\rho=1.75g/cm^{3}$，干密度$\rho_e9weizh=1.45g/cm^{3}$，試計(jì)算土的含水量$w$。-解：$w=\frac{\rho}{\rho_uoxksfa}-1=\frac{1.75}{1.45}-1\approx0.207=20.7\%$。16.某獨(dú)立基礎(chǔ)，底面尺寸$b\timesl=2.5m\times3m$，基礎(chǔ)埋深$d=2m$，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力設(shè)計(jì)值$F=1500kN$，試計(jì)算基礎(chǔ)底面的平均壓力$p$。-解：$p=\frac{F+G}{A}$，$G=\gamma_{G}Ad$（$\gamma_{G}=20kN/m^{3}$），$A=2.5\times3=7.5m^{2}$，代入數(shù)據(jù)計(jì)算$p$。17.某橋梁簡支梁，跨度$l=8m$，承受均布荷載$q=30kN/m$，試計(jì)算梁跨中最大彎矩。-解：$M=\frac{ql^{2}}{8}=\frac{30\times8^{2}}{8}=240kN\cdotm$。18.某高層建筑框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，采用時(shí)程分析法進(jìn)行地震作用分析，輸入三條地震波，計(jì)算得到結(jié)構(gòu)在三條地震波作用下的最大層間位移分別為$\Deltau_{1}=30mm$，$\Deltau_{2}=25mm$，$\Deltau_{3}=35mm$，結(jié)構(gòu)總高度$H=50m$，試計(jì)算結(jié)構(gòu)的最大層間位移角并判斷是否滿足規(guī)范要求（假設(shè)規(guī)范要求最大層間位移角不超過1/550）。-解：最大層間位移$\Deltau_{max}=35mm$，最大層間位移角$\theta=\frac{\Deltau_{max}}{H}=\frac{35}{50000}=\frac{7}{10000}\lt\frac{1}{550}$，滿足規(guī)范要求。19.某鋼結(jié)構(gòu)壓彎構(gòu)件，承受軸向壓力設(shè)計(jì)值$N=300kN$，彎矩設(shè)計(jì)值$M=80kN\cdotm$，截面為焊接工字形，鋼材為Q345，試進(jìn)行構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。-解：強(qiáng)度驗(yàn)算：$\frac{N}{A}+\frac{M}{\gamma_{x}W_{nx}}\leqf$；穩(wěn)定性驗(yàn)算：考慮彎矩作用平面內(nèi)和平面外的穩(wěn)定性，分別采用相應(yīng)的公式進(jìn)行驗(yàn)算。20.某砌體結(jié)構(gòu)房屋，設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，構(gòu)造柱截面尺寸$b\timesh=240mm\times240mm$，采用C20混凝土，HRB335鋼筋，構(gòu)造柱縱筋為$4\Phi12$，試計(jì)算構(gòu)造柱的縱向鋼筋截面積$A_{s}$。-解：$A_{s}=4\times\frac{\pi\times12^{2}}{4}=4\times113.04=452.16mm^{2}$。21.某土坡，坡高$h=5m$，坡角$\beta=30^{\circ}$，土的重度$\gamma=18kN/m^{3}$，黏聚力$c=10kPa$，內(nèi)摩擦角$\varphi=20^{\circ}$，試采用瑞典圓弧法初步判斷土坡的穩(wěn)定性。-解：通過假設(shè)滑動(dòng)面，計(jì)算滑動(dòng)力矩和抗滑力矩，比較兩者大小判斷穩(wěn)定性。22.某橋梁拱橋，拱圈截面為矩形，寬度$b=2m$，高度$h=1m$，承受豎向均布荷載$q=40kN/m$，試計(jì)算拱圈的內(nèi)力。-解：根據(jù)拱橋的受力特點(diǎn)和相關(guān)公式計(jì)算拱圈的軸力、彎矩和剪力。23.某高層建筑剪力墻，墻厚$b=200mm$，高度$h=3m$，采用C30混凝土，HRB400鋼筋，承受水平地震作用產(chǎn)生的剪力設(shè)計(jì)值$V=150kN$，試計(jì)算剪力墻的斜截面受剪承載力。-解：根據(jù)剪力墻斜截面受剪承載力計(jì)算公式$V\leq0.7f_{t}bh_{0}+f_{yv}\frac{A_{sv}}{s}h_{0}$等進(jìn)行計(jì)算。24.某鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，采用高強(qiáng)度螺栓連接，螺栓型號為M20，性能等級為8.8級，承受拉力$N=100kN$，試驗(yàn)算螺栓的抗拉強(qiáng)度。-解：查高強(qiáng)度螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值$f_{t}^$，計(jì)算螺栓的有效截面積$A_{e}$，$\sigma=\frac{N}{A_{e}}$，驗(yàn)算$\sigma\leqf_{t}^$。25.某砌體擋土墻，墻高$H=4m$，墻背垂直光滑，填土為砂土，重度$\gamma=18kN/m^{3}$，內(nèi)摩擦角$\varphi=30^{\circ}$，試計(jì)算作用在墻背上的主動(dòng)土壓力。-解：根據(jù)朗肯土壓力理論，主動(dòng)土壓力系數(shù)$K_{a}=\tan^{2}(45^{\circ}-\frac{\varphi}{2})$，主動(dòng)土壓力$E_{a}=\frac{1}{2}\gammaH^{2}K_{a}$。26.某基礎(chǔ)底面尺寸$b\timesl=3m\times4m$，基礎(chǔ)埋深$d=2.5m$，地基土為黏性土，承載力特征值$f_{ak}=180kPa$，試計(jì)算修正后的地基承載力特征值$f_{a}$。-解：根據(jù)土的性質(zhì)確定寬度和深度修正系數(shù)$\eta_$、$\eta_an9nvej$，$f_{a}=f_{ak}+\eta_\gamma(b-3)+\eta_phcc11l\gamma_{m}(d-0.5)$，其中$\gamma$為基底以下土的重度，$\gamma_{m}$為基底以上土的加權(quán)平均重度。27.某單樁，樁徑$d=0.8m$，樁長$l=15m$，樁側(cè)土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值$q_{sk}=50kPa$，樁端土的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值$q_{pk}=1500kPa$，試計(jì)算單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值$Q_{uk}$。-解：$Q_{uk}=Q_{sk}+Q_{pk}=\pid\sum_{i=1}^{n}q_{sik}l_{i}+\frac{\pid^{2}}{4}q_{pk}$，代入數(shù)據(jù)計(jì)算。28.某框架結(jié)構(gòu)梁，在豎向荷載作用下，梁端彎矩$M_{A}=80kN\cdotm$，$M_{B}=-60kN\cdotm$，梁跨度$l=6m$，試計(jì)算梁的跨中彎矩。-解：根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，利用梁端彎矩和跨度計(jì)算跨中彎矩。29.某鋼筋混凝土柱，截面尺寸$b\timesh=400mm\times400mm$，采用C25混凝土，HRB335鋼筋，承受偏心壓力，偏心距$e=100mm$，軸向壓力設(shè)計(jì)值$N=800kN$，試判斷該柱是大偏心受壓還是小偏心受壓。-解：先計(jì)算初始偏心距$e_{i}=e+e_{a}$（$e_{a}$為附加偏心距），再根據(jù)相關(guān)公式判斷。30.某鋼結(jié)構(gòu)桁架，某桿件承受軸心拉力$N=180kN$，桿件采用雙角鋼$2L75\times6$，試驗(yàn)算桿件的強(qiáng)度。-解：查雙角鋼$2L75\times6$的截面積$A$，$f=215N/mm^{2}$，$\sigma=\frac{N}{A}$，驗(yàn)算$\sigma\leqf$。31.某砌體房屋，墻體采用MU10燒結(jié)多孔磚，M5混合砂漿砌筑，墻厚$b=190mm$，計(jì)算高度$H_{0}=3.6m$，試計(jì)算墻體的高厚比并判斷是否滿足規(guī)范要求（假設(shè)規(guī)范要求高厚比不超過24）。-解：高厚比$\beta=\frac{H_{0}}=\frac{3600}{190}\approx18.95\lt24$，滿足規(guī)范要求。32.某土樣，經(jīng)試驗(yàn)測得孔隙比$e=0.8$，飽和度$S_{r}=90\%$，土粒比重$G_{s}=2.7$，試計(jì)算土的含水量$w$。-解：$w=\frac{S_{r}e}{G_{s}}=\frac{0.9\times0.8}{2.7}\approx0.267=26.7\%$。33.某獨(dú)立基礎(chǔ)，底面尺寸$b\timesl=2m\times2.5m$，基礎(chǔ)埋深$d=1.8m$，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值$F_{k}=1000kN$，水平力標(biāo)準(zhǔn)值$H_{k}=100kN$，試計(jì)算基礎(chǔ)底面邊緣的最大和最小壓力。-解：先計(jì)算基礎(chǔ)底面的平均壓力$p_{k}$，再根據(jù)偏心荷載作用下基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算公式$p_{kmax}=\frac{F_{k}+G_{k}}{A}+\frac{M_{k}}{W}$，$p_{kmin}=\frac{F_{k}+G_{k}}{A}-\frac{M_{k}}{W}$計(jì)算最大和最小壓力，其中$M_{k}=H_{k}h$（$h$為基礎(chǔ)高度），$W=\frac{bl^{2}}{6}$。34.某橋梁斜拉橋，某根斜拉索的拉力設(shè)計(jì)值$T=500kN$，斜拉索采用鋼絞線，直徑$d=15.2mm$，試計(jì)算斜拉索所需的根數(shù)。-解：查鋼絞線的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值$f_{pt}$，計(jì)算單根鋼絞線的截面積$A_{p}=\frac{\pid^{2}}{4}$，單根鋼絞線的拉力承載能力$N_{p}=f_{pt}A_{p}$，所需根數(shù)$n=\frac{T}{N_{p}}$。35.某高層建筑結(jié)構(gòu)，在風(fēng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的水平位移$u=