2025年一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師練習(xí)題與答案解析一、單項(xiàng)選擇題1.某軸心受壓柱，采用熱軋H型鋼截面，其翼緣為軋制邊，鋼材為Q345鋼，柱兩端鉸接，計(jì)算長(zhǎng)度$l_0x=l_0y=6m$，截面特性：$A=12540mm^2$，$i_x=289mm$，$i_y=79.8mm$。該柱的穩(wěn)定承載力設(shè)計(jì)值最接近以下哪個(gè)選項(xiàng)？（A）1960kN（B）2120kN（C）2340kN（D）2560kN答案：B解析：首先計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比，對(duì)于$x$軸：$\lambda_x=\frac{l_{0x}}{i_x}=\frac{6000}{289}\approx20.76$；對(duì)于$y$軸：$\lambda_y=\frac{l_{0y}}{i_y}=\frac{6000}{79.8}\approx75.2$。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017，熱軋H型鋼翼緣為軋制邊，對(duì)$y$軸屬于b類截面，查穩(wěn)定系數(shù)表，當(dāng)$\lambda_y=75.2$時(shí)，$\varphi_y=0.736$。鋼材為Q345鋼，$f=305N/mm^2$。穩(wěn)定承載力設(shè)計(jì)值$N=\varphi_yAf=0.736\times12540\times305/1000\approx2840\times0.736\approx2120kN$。2.某鋼筋混凝土梁，截面尺寸$b\timesh=250mm\times500mm$，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，縱向受拉鋼筋采用HRB400級(jí)，配置$4\Phi20$（$A_s=1256mm^2$），按正截面受彎承載力計(jì)算，該梁所能承受的最大彎矩設(shè)計(jì)值最接近以下哪個(gè)選項(xiàng)？（$f_c=14.3N/mm^2$，$f_y=360N/mm^2$，$\alpha_{1}=1.0$，$\xi_b=0.55$）（A）120kN·m（B）140kN·m（C）160kN·m（D）180kN·m答案：C解析：首先計(jì)算$x$，根據(jù)平衡條件$\alpha_{1}f_cbx=f_yA_s$，則$x=\frac{f_yA_s}{\alpha_{1}f_cb}=\frac{360\times1256}{1.0\times14.3\times250}\approx127mm$。$x<\xi_bh_0$（$h_0=h-a_s=500-35=465mm$），滿足適筋梁條件。梁的正截面受彎承載力$M=\alpha_{1}f_cbx(h_0-\frac{x}{2})=1.0\times14.3\times250\times127\times(465-\frac{127}{2})/10^6\approx160kN·m$。二、多項(xiàng)選擇題1.以下關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的說(shuō)法，正確的有（）（A）抗震設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“小震不壞、中震可修、大震不倒”的原則（B）結(jié)構(gòu)的地震作用計(jì)算應(yīng)考慮水平地震作用和豎向地震作用（C）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻的布置應(yīng)均勻?qū)ΨQ（D）抗震等級(jí)越高，結(jié)構(gòu)的抗震性能要求越低答案：ABC解析：選項(xiàng)A，“小震不壞、中震可修、大震不倒”是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本原則，該選項(xiàng)正確。選項(xiàng)B，在抗震設(shè)計(jì)中，一般情況下需要考慮水平地震作用，在高烈度區(qū)或大跨度、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)等情況下還需要考慮豎向地震作用，該選項(xiàng)正確。選項(xiàng)C，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻均勻?qū)ΨQ布置可以使結(jié)構(gòu)的剛度分布均勻，減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，該選項(xiàng)正確。選項(xiàng)D，抗震等級(jí)越高，意味著結(jié)構(gòu)在地震作用下需要滿足更嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求，結(jié)構(gòu)的抗震性能要求越高，該選項(xiàng)錯(cuò)誤。2.對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)，以下說(shuō)法正確的有（）（A）砌體的抗壓強(qiáng)度高于其抗拉強(qiáng)度（B）磚砌體的砌筑質(zhì)量等級(jí)分為A、B、C三級(jí)（C）砌體結(jié)構(gòu)房屋的靜力計(jì)算方案有剛性方案、彈性方案和剛彈性方案（D）在砌體中設(shè)置構(gòu)造柱可以提高砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能答案：ABCD解析：選項(xiàng)A，砌體材料的抗壓性能較好，而抗拉、抗剪性能較差，所以砌體的抗壓強(qiáng)度高于其抗拉強(qiáng)度，該選項(xiàng)正確。選項(xiàng)B，磚砌體的砌筑質(zhì)量等級(jí)分為A、B、C三級(jí)，不同的砌筑質(zhì)量等級(jí)對(duì)砌體的強(qiáng)度等性能有影響，該選項(xiàng)正確。選項(xiàng)C，砌體結(jié)構(gòu)房屋的靜力計(jì)算方案根據(jù)房屋的空間工作性能分為剛性方案、彈性方案和剛彈性方案，不同的方案在計(jì)算內(nèi)力時(shí)采用不同的方法，該選項(xiàng)正確。選項(xiàng)D，在砌體中設(shè)置構(gòu)造柱可以約束砌體，提高砌體的變形能力和抗倒塌能力，從而提高砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能，該選項(xiàng)正確。三、計(jì)算題1.某三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，首層層高4.5m，二、三層層高3.6m，框架梁截面尺寸$b\timesh=250mm\times600mm$，框架柱截面尺寸$b\timesh=400mm\times400mm$，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，縱筋采用HRB400級(jí)，箍筋采用HPB300級(jí)。該框架結(jié)構(gòu)在水平地震作用下，底層柱下端截面的組合彎矩設(shè)計(jì)值$M=250kN·m$，軸力設(shè)計(jì)值$N=1800kN$。（1）計(jì)算該柱的剪跨比$\lambda$。（2）確定該柱的箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度。解答：（1）計(jì)算剪跨比$\lambda$首先計(jì)算柱的凈高$H_n$，底層柱凈高$H_n=4.5-0.6=3.9m$。根據(jù)剪跨比公式$\lambda=\frac{M}{Vh_0}$，先求剪力$V$，對(duì)于底層柱，根據(jù)“強(qiáng)柱弱梁”原則，假設(shè)梁端彎矩之和為$M_{b1}+M_{b2}$，這里簡(jiǎn)化計(jì)算，根據(jù)$V=\frac{M_{c}^{t}+M_{c}^}{H_n}$（$M_{c}^{t}$、$M_{c}^$分別為柱上端和下端彎矩），本題只給出下端彎矩$M_{c}^=250kN·m$，假設(shè)柱上端彎矩$M_{c}^{t}=0.8M_{c}^=200kN·m$，則$V=\frac{250+200}{3.9}\approx115.4kN$。柱截面有效高度$h_0=400-40=360mm$。剪跨比$\lambda=\frac{M}{Vh_0}=\frac{250\times10^6}{115.4\times10^3\times360}\approx6.0$。（2）確定箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010（2016年版），柱的箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)取柱截面長(zhǎng)邊尺寸（或圓形截面直徑）、柱凈高的1/6和500mm中的最大值。柱截面長(zhǎng)邊尺寸為400mm；柱凈高的1/6為$3.9\times1000/6=650mm$；500mm。所以該柱的箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度為650mm。2.某鋼結(jié)構(gòu)屋架，跨度為24m，屋架間距為6m，屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值為$3.0kN/m^2$（包括屋面板自重、雪荷載等）。屋架采用角鋼組成的桁架結(jié)構(gòu)，下弦桿采用$2L100\times8$（$A=31.2cm^2$，$i_x=3.10cm$，$i_y=4.88cm$），鋼材為Q235鋼。在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，下弦桿的軸心拉力設(shè)計(jì)值$N_k=350kN$。（1）計(jì)算下弦桿的長(zhǎng)細(xì)比。（2）驗(yàn)算下弦桿的強(qiáng)度和長(zhǎng)細(xì)比是否滿足要求。解答：（1）計(jì)算下弦桿的長(zhǎng)細(xì)比下弦桿的計(jì)算長(zhǎng)度$l_0x=l_0y=6m$。對(duì)于$x$軸：$\lambda_x=\frac{l_{0x}}{i_x}=\frac{6000}{31}=193.5$；對(duì)于$y$軸：$\lambda_y=\frac{l_{0y}}{i_y}=\frac{6000}{48.8}\approx123$。（2）驗(yàn)算下弦桿的強(qiáng)度和長(zhǎng)細(xì)比是否滿足要求強(qiáng)度驗(yàn)算：鋼材為Q235鋼，$f=215N/mm^2$。下弦桿在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下的應(yīng)力$\sigma=\frac{N_k}{A}=\frac{350\times10^3}{3120}\approx112.2