建筑工程師2025年結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專項(xiàng)試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009），下列關(guān)于永久荷載和可變荷載組合的說法中，正確的是（）。A.永久荷載的效應(yīng)始終取其標(biāo)準(zhǔn)值B.可變荷載的效應(yīng)組合時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)值必須乘以相應(yīng)的組合值系數(shù)C.樓面均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值在組合時(shí)不考慮折減D.風(fēng)荷載和雪荷載同時(shí)出現(xiàn)時(shí)的組合值系數(shù)應(yīng)取兩者中較大的一個(gè)2.在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算中，受拉區(qū)鋼筋屈服后，下列哪種情況構(gòu)件的受彎承載力不再增加？（）A.配筋率小于最小配筋率B.截面尺寸足夠大C.受拉鋼筋的實(shí)際應(yīng)力達(dá)到其屈服強(qiáng)度D.受壓區(qū)混凝土達(dá)到其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值3.對于承受豎向荷載的鋼筋混凝土框架柱，其軸壓比限值主要與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)？（）A.抗震設(shè)防烈度B.柱的凈高C.混凝土強(qiáng)度等級D.柱的截面尺寸4.在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，對于軸心受拉構(gòu)件，其承載能力極限狀態(tài)是指（）。A.構(gòu)件發(fā)生整體失穩(wěn)B.構(gòu)件達(dá)到屈服強(qiáng)度C.構(gòu)件連接部位發(fā)生破壞D.構(gòu)件達(dá)到材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值5.下列關(guān)于鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫控制的說法中，錯誤的是（）。A.鋼筋混凝土構(gòu)件通常都允許出現(xiàn)裂縫B.裂縫寬度主要與受拉鋼筋應(yīng)力有關(guān)C.提高混凝土強(qiáng)度等級可以有效減小裂縫寬度D.裂縫控制等級越高，允許的最大裂縫寬度越小6.根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011），在抗震設(shè)計(jì)中，砌體結(jié)構(gòu)房屋的總高度和層數(shù)限制主要與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)？（）A.抗震設(shè)防烈度B.砌體強(qiáng)度等級C.場地類別D.樓層側(cè)向剛度7.在進(jìn)行地基承載力計(jì)算時(shí)，采用《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007）中的極限承載力公式時(shí)，基礎(chǔ)埋深（d）的取值應(yīng)考慮（）。A.基礎(chǔ)頂面標(biāo)高B.基礎(chǔ)底面標(biāo)高C.地基土層分布D.基礎(chǔ)類型8.對于鋼筋混凝土基礎(chǔ)，當(dāng)基礎(chǔ)底面尺寸受到限制時(shí)，為了滿足承載力要求，可以采取的措施包括（）。A.提高地基承載力特征值B.采用擴(kuò)展基礎(chǔ)改為樁基礎(chǔ)C.提高混凝土強(qiáng)度等級D.增大基礎(chǔ)埋深9.在鋼結(jié)構(gòu)梁的拼接設(shè)計(jì)中，為了提高拼接處的承載力，通常采用的做法是（）。A.減少拼接部位焊縫的長度B.采用強(qiáng)度等級較低的鋼材進(jìn)行拼接C.確保拼接部位的整體性和剛度D.減小拼接處的截面尺寸10.下列關(guān)于木結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)的說法中，正確的是（）。A.撓度大的木結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接應(yīng)優(yōu)先采用榫卯連接B.螺栓連接比釘連接具有更高的抗拔力C.木結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)時(shí)，木材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)其含水率進(jìn)行修正D.木結(jié)構(gòu)連接處的防火處理不屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范疇二、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素有哪些？2.什么是鋼筋混凝土構(gòu)件的延性？提高構(gòu)件延性的主要措施有哪些？3.簡述鋼結(jié)構(gòu)梁腹剪切的破壞特征及其影響因素。4.什么是地基的承載力特征值？其在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的作用是什么？三、計(jì)算題（共30分）1.（10分）某鋼筋混凝土簡支梁，跨度6m，截面尺寸b×h=200mm×500mm，承受均布恒載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10kN/m（含自重），均布活載標(biāo)準(zhǔn)值qk=15kN/m。采用C25混凝土，HRB400鋼筋。試驗(yàn)算該梁在支座處截面承受的彎矩是否滿足承載力要求。取αs=0.35，γs=0.87。（提示：按單筋矩形截面計(jì)算，驗(yàn)算時(shí)需比較實(shí)際配筋率與最小配筋率）2.（10分）某軸心受壓鋼柱，截面為HPB300×200的H型鋼，柱高5m，兩端鉸接。承受軸向壓力設(shè)計(jì)值N=700kN。鋼材為Q235B。試驗(yàn)算該柱的整體穩(wěn)定性是否滿足要求。（提示：查表確定柱的截面特性值，并計(jì)算長細(xì)比λ，然后根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的相關(guān)公式進(jìn)行驗(yàn)算）3.（10分）某矩形基礎(chǔ)，埋深d=1.5m，基礎(chǔ)底面尺寸b×l=2m×3m。地基土為粘性土，地基承載力特征值fak=180kPa，基礎(chǔ)及其上覆土的平均重度γ_m=20kN/m3。試驗(yàn)算該基礎(chǔ)的承載力是否滿足要求。（提示：采用《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007中地基承載力基本容許值法進(jìn)行計(jì)算）四、論述題（10分）試論述在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)如何考慮結(jié)構(gòu)體系的選型、剛度分布和延性性能等因素？試卷答案一、選擇題1.B2.C3.B4.B5.C6.D7.B8.D9.C10.C二、簡答題1.影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素有：混凝土自身質(zhì)量（強(qiáng)度、密實(shí)度、抗?jié)B性、抗凍性等）、環(huán)境因素（侵蝕性介質(zhì)、溫度、濕度、凍融循環(huán)、碳化、紫外線輻射等）、使用荷載及作用（疲勞、沖擊、振動等）、保護(hù)層厚度及質(zhì)量、施工質(zhì)量等。2.延性是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在達(dá)到其承載能力極限狀態(tài)后，仍能承受顯著的外加荷載，變形持續(xù)增大，而不發(fā)生突然的破壞。提高構(gòu)件延性的主要措施包括：采用合適的材料（如選用有延性的鋼筋和混凝土）、合理的截面形式（如工字型梁腹加厚）、配置足夠的受壓鋼筋以形成雙筋截面、設(shè)置構(gòu)造鋼筋（如架立筋、腰筋）、控制配筋率、采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)、合理的連接構(gòu)造設(shè)計(jì)等。3.鋼結(jié)構(gòu)梁腹剪切破壞是指梁的腹板在剪力和彎矩的共同作用下，沿垂直于梁軸線的平面發(fā)生剪切滑移而破壞。破壞特征通常是腹板出現(xiàn)明顯的垂直裂紋，并可能向四周擴(kuò)展。影響因素主要包括：剪力設(shè)計(jì)值的大小、梁的高跨比、腹板的厚度、剪應(yīng)力分布、是否存在局部壓應(yīng)力、焊接質(zhì)量和構(gòu)造措施（如設(shè)置加勁肋）等。4.地基承載力特征值是指由地基土的強(qiáng)度和變形條件確定，并考慮了相應(yīng)的安全系數(shù)，可以作為設(shè)計(jì)依據(jù)的地基承載力的標(biāo)準(zhǔn)值。其在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的作用是：作為地基承載力計(jì)算的限值，確保地基在承受上部結(jié)構(gòu)荷載時(shí)不會發(fā)生剪切破壞，并控制在允許的變形范圍內(nèi)，從而保證建筑物的安全和正常使用。它是進(jìn)行基礎(chǔ)選型、尺寸設(shè)計(jì)和地基處理的重要參數(shù)。三、計(jì)算題1.解：恒載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值：M_qd=qd*l2/8=(10kN/m*1.2+10kN/m)*62/8=54kN·m活載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值：M_qk=qk*l2/8=15kN/m*62/8=67.5kN·m總彎矩設(shè)計(jì)值：M_ed=M_qd+M_qk=54+67.5=121.5kN·m截面有效高度：h?=h-a=500mm-35mm=465mm受彎承載力計(jì)算：αs=M_ed/(α?fc*b*h?2)=121.5×10^6/(1.0*11.9*200*4652)=0.276γs=1/(1+αs)=1/(1+0.276)=0.783As=M_ed/(γs*fc*h?)=121.5×10^6/(0.783*11.9*465)=1745mm2實(shí)際配筋率：ρ=As/(b*h?)=1745/(200*465)=1.87%最小配筋率：ρ_min=ρ_min1=0.215*f_t/f_y=0.215*1.27/360=0.76%(取ρ_min1和ρ_min2較大者，此處ρ_min2=0.9fs/fy=0.9*1.43/360=0.36%，取ρ_min1=0.76%)ρ>ρ_min，承載力滿足要求。（注：計(jì)算中fc、fy、fs、α?、ρ_min1、ρ_min2等參數(shù)取值依據(jù)相應(yīng)規(guī)范及強(qiáng)度等級）2.解：（假設(shè)HPB300×200的H型鋼規(guī)格，查表得：A=8140mm2,Iy=1010×10^4mm?,Ix=80.6×10^4mm?,Zy=82.6×10^3mm,ty=9.5mm,fl=9.3mm）柱的計(jì)算長度：l?=5m對Y軸的長細(xì)比：λ_y=l?/Iy/Zy=5000/(1010×10^4/82.6×10^3)=50.2對X軸的長細(xì)比：λ_x=l?/Ix/(b/2)=5000/(80.6×10^4/(200/2))=62.4整體穩(wěn)定承載力設(shè)計(jì)值：NEd=Ag*f=8140mm2*215N/mm2=1751kN實(shí)際軸壓比：Ned/Agf=700kN/(1751kN)=0.4<0.8(滿足要求)根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017，查表得，Q235B鋼屬b類截面，λ=62.4，屬a類截面查表得臨界應(yīng)力系數(shù)φ=0.883。整體穩(wěn)定驗(yàn)算：Ned≤φ*Ag*f=0.883*1751kN=1545kN1545kN>700kN，整體穩(wěn)定性滿足要求。（注：實(shí)際計(jì)算中需根據(jù)具體H型鋼規(guī)格查得準(zhǔn)確參數(shù)）3.解：基礎(chǔ)底面處的平均附加壓力設(shè)計(jì)值：p_aed=(F_k+G_k)/A-γ_m*d其中：F_k=？(題目未給出上部結(jié)構(gòu)荷載，無法計(jì)算，假設(shè)F_k已知)G_k=γ_m*A*d=20kN/m3*2m*3m*1.5m=180kNA=b*l=2m*3m=6m2p_aed=(F_k+180)/6-20*1.5=(F_k+180)/6-30根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007，地基承載力基本容許值fak=180kPa，深度修正系數(shù)η_b=0（基礎(chǔ)埋深小于5m，粘性土），寬度修正系數(shù)η_s=1.0（b>3m）。地基承載力特征值：f_ak=fak*η_b*η_s=180*1*1=180kPa地基承載力設(shè)計(jì)值：f_ed=f_ak*γ_m=180*1.3=234kPa（假設(shè)地基承載力深度修正系數(shù)γ_m=1.3，實(shí)際應(yīng)查表計(jì)算）p_aed≤f_ed(F_k+180)/6-30≤234F_k+180≤234*6+180F_k≤1404-180F_k≤1224kN結(jié)論：地基承載力滿足要求，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)值F_k≤1224kN時(shí)。（注：實(shí)際計(jì)算需根據(jù)題目給出的F_k值判斷）四、論述題在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)體系的選型、剛度分布和延性性能是確保結(jié)構(gòu)抗震安全性的關(guān)鍵因素，應(yīng)綜合考慮以下方面：1.結(jié)構(gòu)體系選型：應(yīng)優(yōu)先選用規(guī)則、簡單的結(jié)構(gòu)體系，如框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)等。避免選用不規(guī)則、復(fù)雜或超長結(jié)構(gòu)體系。體系選型應(yīng)與建筑功能、場地條件、抗震設(shè)防烈度相協(xié)調(diào)，并考慮結(jié)構(gòu)抗震性能和施工可行性。例如，在抗震設(shè)防烈度較高地區(qū)，剪力墻結(jié)構(gòu)或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)通常具有較好的抗震性能。2.剛度分布：結(jié)構(gòu)的整體剛度分布應(yīng)均勻、連續(xù)，避免出現(xiàn)剛度突變。豎向剛度宜自下而上逐漸減小，避免形成“軟層”。樓層側(cè)向剛度比（樓層剪力與上層層剪力的比值）應(yīng)滿足規(guī)范要求，避免樓層抗側(cè)力性能突然降低。結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)規(guī)則，避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。通過合理的結(jié)構(gòu)布置和加強(qiáng)部位設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)在地震作用下各部分協(xié)同工作，減小應(yīng)力集中和局部破壞。3.延性性能：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件應(yīng)具有足夠的延性，以便在地震作用下吸收和耗散地震能量，避