大跨空间结构复习题知识分享

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大跨度空间结构复习题（一）

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

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=13.82cm2, 承

受 250kN 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 C. 213N/mm2

B. 201N/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

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 cm 2 , 净截 面

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/mm 2 C. 140N/mm2

B. 148N/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（ ）

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A. 两向正交正放网架 C. 棋盘形四角锥网架

B. 正放四角锥网架 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。

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

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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：

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

1. 作用在网架上的恒载标准值为 3.0kN/m2，活载标准值为 0.5kN/m2，则作用在

网架上的最不利荷载组合设计值为

kN/m2。

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2. 作用在网架上的恒载标准值为 0.5kN/m2，风载标准值为 -1.0kN/m 2，则作用在

网架上的最不利荷载组合设计值为

kN/m2。

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。 7. 网架屋面的恒载标准值为 0.25kN/m2，活荷载标注值为 0.5kN/m2，屋面积雪

分布系数为 1.4 ，基本雪压为 0.5kN/m2，作用在网架上的最不利荷载组合设计值

2

为

kN/m2 。

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

kN。

用在网架节点处的竖向地震作用为

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？

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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。

提示： 1、受压空心容许承载能力验算公式为 [Nc]≤ c（400td 13.3t2d 2 / 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 /mm2 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=319cm2，每一支承边的悬臂住为 4 根，每根柱 子的高度 hc 12m，截面尺寸为 600mm×600mm，当考虑温差 t 25oC 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

L E t 1

2 EAm 0.038 f 柱顶水平力计算公式为

tL

L 2

， Kc

EAm K c

3EcIc hc3

钢材为 Q235B， f 215N / mm2， E 2.06 105N / mm2 ；混凝土为

C30， c 3.0 10N /mm ；线膨胀系数

E

4

2

1.2 10 5

2 ，三向 2.0

支承平面弦杆为正交正放 1.0 ，正交斜放

大跨结构复习题（二）

、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

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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（ ）

3

A. 腹杆与高度方向的夹角为 arccos 3 B. 腹杆与高度方向的夹角为

3

arccos

3 2

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

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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。（ ） 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 ____________ 。

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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 / m2 ，活载标准值为 0.3kN / m2 ，在不考虑其它 作

用的条件下，该网架的荷载设计值为 _________ kN / m2 。

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

的长度伸长为 ____ mm（提示：钢材的热膨胀系数为 1.2 ×10-51/ °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。

提示：受压空心球的容许承载能力为 Nc c 400td 13.3t 2 d 2 / D

2． 有一用 45 号钢做成的高强螺栓，直径为 20mm，有效截面为 2.45cm2，承受 300kN的拉力，试问其承载能力是否满足要求。

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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

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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 C. 星形四角锥网架

B. 正放抽空四角锥网架 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。 （）

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。

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（）

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 / m2 ，活载标准值为 0.5kN /m2 ，在不考虑其它 作

用的条件下，该网架的荷载设计值为 _________ kN / m2 。

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 的长度伸长为 __ mm（提示：钢材的热膨胀系数为 1.2 ×10-51/ °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 4．焊接球节点有哪些优缺点？

五、计算题 （共 20分, 每小题 10分）

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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 /mm2

2． 有一用 45 号钢做成的高强螺栓，直径为 20mm，有效截面为 245mm2，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（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 C. 棋盘形四角锥网架

B. 两向正交斜放网架 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 C. 棋盘形四角锥网架

B. 单向折线形网架 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（ ）

(B) (C)

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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 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 C. 正放四角锥网架

B. 三角锥网架 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 C. 星形四角锥网架

B. 棋盘形四角锥网架 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

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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。（） 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. 可变荷载的代表值为 _______ 、 ____ 、 ______ 。 3. 网架的自重包括 ___ __ 自重和 _ _ 自重。 4. 螺栓球节点由 __ 、 、 、 、 等组成 5. 压型彩钢板屋面的檩距是根据 确定。

6. 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。

7. 有一网架屋面的恒载标准值为 1.0kN / m2 ，活载标准值为 0.5kN /m2 ，该网架

的设计值为 __ kN /m2 。

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 、

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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. 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 817mm2、 353 mm2，抗拉强度设计值均为 365 N/mm2，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）

C. 腹杆与高度方向的夹角为 arccos

3

2 2 3

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. 下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最多（ ）

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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

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