2025年建筑結(jié)構(gòu)工程師結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計(jì)測(cè)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.下列哪種結(jié)構(gòu)體系適用于高度較高、抗震要求較高的建筑？A.框架結(jié)構(gòu)B.剪力墻結(jié)構(gòu)C.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)D.筒體結(jié)構(gòu)答案：D解析：筒體結(jié)構(gòu)具有良好的空間受力性能，能夠有效地抵抗水平荷載，適用于高度較高、抗震要求較高的建筑?？蚣芙Y(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較小，適用于層數(shù)不多的建筑；剪力墻結(jié)構(gòu)主要承受豎向荷載和水平荷載，但平面布置不夠靈活；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)合了框架和剪力墻的優(yōu)點(diǎn)，但在超高層建筑中，筒體結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)更為明顯。2.對(duì)于鋼筋混凝土梁，當(dāng)荷載作用在梁的跨中時(shí)，梁的正截面破壞形式主要取決于（）。A.混凝土強(qiáng)度等級(jí)B.鋼筋強(qiáng)度等級(jí)C.配筋率D.截面尺寸答案：C解析：配筋率是影響鋼筋混凝土梁正截面破壞形式的主要因素。當(dāng)配筋率不同時(shí)，梁可能發(fā)生適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞?；炷翉?qiáng)度等級(jí)、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)和截面尺寸也會(huì)對(duì)梁的性能產(chǎn)生影響，但不是決定正截面破壞形式的主要因素。3.以下哪種基礎(chǔ)形式適用于地基承載力較低、上部結(jié)構(gòu)荷載較大的情況？A.獨(dú)立基礎(chǔ)B.條形基礎(chǔ)C.筏形基礎(chǔ)D.樁基礎(chǔ)答案：D解析：樁基礎(chǔ)可以將上部結(jié)構(gòu)的荷載通過(guò)樁傳遞到深層堅(jiān)實(shí)的土層或巖石上，適用于地基承載力較低、上部結(jié)構(gòu)荷載較大的情況。獨(dú)立基礎(chǔ)適用于柱下荷載較小、地基承載力較高的情況；條形基礎(chǔ)一般用于墻下或柱下荷載較小且地基條件較好的情況；筏形基礎(chǔ)適用于地基承載力不均勻或上部結(jié)構(gòu)荷載較大的情況，但在地基承載力極低時(shí)，樁基礎(chǔ)更為合適。4.在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，“小震不壞”的含義是（）。A.當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用B.當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，結(jié)構(gòu)可能損壞，但經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用C.當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，結(jié)構(gòu)不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞D.以上都不對(duì)答案：A解析：“小震不壞”是指當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用?！爸姓鹂尚蕖笔侵府?dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，結(jié)構(gòu)可能損壞，但經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用；“大震不倒”是指當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，結(jié)構(gòu)不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。5.鋼結(jié)構(gòu)中，鋼材的伸長(zhǎng)率是衡量鋼材（）的指標(biāo)。A.強(qiáng)度B.塑性C.韌性D.冷彎性能答案：B解析：伸長(zhǎng)率是鋼材在拉伸試驗(yàn)中，試件拉斷后標(biāo)距段的總變形與原標(biāo)距長(zhǎng)度之比，它是衡量鋼材塑性的指標(biāo)。強(qiáng)度指標(biāo)通常用屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度來(lái)表示；韌性是鋼材在沖擊荷載作用下吸收能量和抵抗斷裂的能力；冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形而不破裂的能力。6.對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)，下列哪種材料的砌體抗壓強(qiáng)度最高？A.燒結(jié)普通磚B.燒結(jié)多孔磚C.混凝土小型空心砌塊D.蒸壓灰砂磚答案：A解析：燒結(jié)普通磚的砌體抗壓強(qiáng)度相對(duì)較高。燒結(jié)多孔磚由于孔洞率較大，其砌體抗壓強(qiáng)度會(huì)有所降低；混凝土小型空心砌塊的砌體抗壓強(qiáng)度與砌塊的強(qiáng)度等級(jí)、砌筑質(zhì)量等因素有關(guān)，但一般低于燒結(jié)普通磚；蒸壓灰砂磚的砌體抗壓強(qiáng)度也相對(duì)較低。7.建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為50年時(shí)，其結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ?應(yīng)?。ǎ?。A.0.9B.1.0C.1.1D.1.2答案：B解析：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，設(shè)計(jì)使用年限為50年的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ?應(yīng)取1.0。當(dāng)設(shè)計(jì)使用年限為100年時(shí)，γ?一般取1.1；當(dāng)設(shè)計(jì)使用年限為5年時(shí)，γ?可適當(dāng)降低。8.在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，為了保證鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力，下列措施中錯(cuò)誤的是（）。A.增大鋼筋直徑B.增加鋼筋的表面粗糙度C.提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)D.保證鋼筋的錨固長(zhǎng)度答案：A解析：增大鋼筋直徑會(huì)使鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力分布不均勻，反而不利于粘結(jié)力的發(fā)揮。增加鋼筋的表面粗糙度、提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)和保證鋼筋的錨固長(zhǎng)度都可以有效地提高鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力。9.對(duì)于有明顯流幅的鋼筋，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值為（）。A.屈服強(qiáng)度B.極限強(qiáng)度C.比例極限D(zhuǎn).彈性極限答案：A解析：對(duì)于有明顯流幅的鋼筋，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值為屈服強(qiáng)度。因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，當(dāng)鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度后，結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大的變形，影響正常使用，所以取屈服強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。極限強(qiáng)度是鋼筋所能承受的最大應(yīng)力；比例極限和彈性極限是鋼筋在彈性階段的應(yīng)力指標(biāo)。10.建筑結(jié)構(gòu)中，風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值與（）因素?zé)o關(guān)。A.基本風(fēng)壓B.地面粗糙度C.建筑物高度D.結(jié)構(gòu)自振頻率答案：D解析：風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值與基本風(fēng)壓、地面粗糙度、建筑物高度等因素有關(guān)。基本風(fēng)壓是根據(jù)當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔弦欢ǜ叨忍幍娘L(fēng)壓統(tǒng)計(jì)資料確定的；地面粗糙度會(huì)影響風(fēng)的流動(dòng)和風(fēng)速的大小；建筑物高度越高，風(fēng)荷載越大。而結(jié)構(gòu)自振頻率主要影響結(jié)構(gòu)在風(fēng)作用下的動(dòng)力響應(yīng)，與風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值無(wú)關(guān)。11.下列哪種結(jié)構(gòu)形式在豎向荷載作用下，支座會(huì)產(chǎn)生水平反力？A.簡(jiǎn)支梁B.懸臂梁C.拱結(jié)構(gòu)D.框架結(jié)構(gòu)答案：C解析：拱結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，支座會(huì)產(chǎn)生水平反力。簡(jiǎn)支梁和懸臂梁在豎向荷載作用下，支座只產(chǎn)生豎向反力；框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，支座主要產(chǎn)生豎向反力，水平反力較?。ㄔ诳紤]側(cè)向荷載時(shí)才會(huì)有明顯的水平反力）。12.在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，先張法施工是（）。A.在澆筑混凝土之前張拉預(yù)應(yīng)力筋，并將其臨時(shí)固定在臺(tái)座或鋼模上，然后澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，放松預(yù)應(yīng)力筋B.在澆筑混凝土之后張拉預(yù)應(yīng)力筋，并通過(guò)錨具將其錨固在構(gòu)件端部，然后進(jìn)行孔道灌漿C.先將預(yù)應(yīng)力筋與混凝土一起澆筑，然后在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力筋D.以上都不對(duì)答案：A解析：先張法施工是在澆筑混凝土之前張拉預(yù)應(yīng)力筋，并將其臨時(shí)固定在臺(tái)座或鋼模上，然后澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，放松預(yù)應(yīng)力筋，通過(guò)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間的粘結(jié)力傳遞預(yù)應(yīng)力。后張法施工是在澆筑混凝土之后張拉預(yù)應(yīng)力筋，并通過(guò)錨具將其錨固在構(gòu)件端部，然后進(jìn)行孔道灌漿。13.對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的變形驗(yàn)算，下列說(shuō)法正確的是（）。A.只需要進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的變形驗(yàn)算B.只需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)的變形驗(yàn)算C.既需要進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的變形驗(yàn)算，也需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)的變形驗(yàn)算D.以上都不對(duì)答案：B解析：建筑結(jié)構(gòu)的變形驗(yàn)算主要是為了保證結(jié)構(gòu)在正常使用過(guò)程中的適用性和耐久性，因此只需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)的變形驗(yàn)算。承載能力極限狀態(tài)主要考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，與變形驗(yàn)算的目的不同。14.下列哪種結(jié)構(gòu)體系的側(cè)向剛度最??？A.框架結(jié)構(gòu)B.剪力墻結(jié)構(gòu)C.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)D.筒體結(jié)構(gòu)答案：A解析：框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度最小。框架結(jié)構(gòu)主要由梁和柱組成，其側(cè)向抵抗能力主要依靠梁柱的節(jié)點(diǎn)連接和構(gòu)件的抗彎能力，側(cè)向剛度相對(duì)較弱。剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)都具有較強(qiáng)的側(cè)向剛度，能夠更好地抵抗水平荷載。15.在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，活荷載的組合值系數(shù)ψ?是考慮（）。A.活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)值之間的關(guān)系B.多種活荷載同時(shí)作用時(shí)，其效應(yīng)組合的折減C.活荷載的長(zhǎng)期作用效應(yīng)D.活荷載的動(dòng)力效應(yīng)答案：B解析：活荷載的組合值系數(shù)ψ?是考慮多種活荷載同時(shí)作用時(shí)，其效應(yīng)組合的折減。因?yàn)樵趯?shí)際工程中，多種活荷載同時(shí)達(dá)到其標(biāo)準(zhǔn)值的概率較小，所以通過(guò)組合值系數(shù)來(lái)降低活荷載組合效應(yīng)的取值，以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.建筑結(jié)構(gòu)的功能要求包括（）。A.安全性B.適用性C.耐久性D.美觀性答案：ABC解析：建筑結(jié)構(gòu)的功能要求包括安全性、適用性和耐久性。安全性是指結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用時(shí)，能承受可能出現(xiàn)的各種作用，以及在偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍能保持必要的整體穩(wěn)定性；適用性是指結(jié)構(gòu)在正常使用時(shí)，應(yīng)具有良好的工作性能，如不產(chǎn)生影響正常使用的過(guò)大變形、裂縫等；耐久性是指結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)下，應(yīng)能在預(yù)計(jì)的使用年限內(nèi)滿足各項(xiàng)功能要求。美觀性雖然也是建筑設(shè)計(jì)的重要方面，但不屬于結(jié)構(gòu)的功能要求。2.下列哪些因素會(huì)影響鋼筋混凝土梁的斜截面受剪承載力？A.剪跨比B.混凝土強(qiáng)度等級(jí)C.箍筋配筋率D.縱筋配筋率答案：ABC解析：剪跨比、混凝土強(qiáng)度等級(jí)和箍筋配筋率都會(huì)影響鋼筋混凝土梁的斜截面受剪承載力。剪跨比反映了梁上荷載作用位置和方式對(duì)斜截面受剪性能的影響；混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，梁的斜截面受剪承載力越大；箍筋配筋率越大，箍筋對(duì)斜裂縫的約束作用越強(qiáng)，梁的斜截面受剪承載力也越高?？v筋配筋率主要影響梁的正截面受彎承載力，對(duì)斜截面受剪承載力的影響較小。3.鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有（）。A.焊接連接B.螺栓連接C.鉚釘連接D.綁扎連接答案：ABC解析：鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有焊接連接、螺栓連接和鉚釘連接。焊接連接是通過(guò)電弧或火焰等熱源將鋼材連接在一起，具有連接緊密、整體性好等優(yōu)點(diǎn)；螺栓連接是通過(guò)螺栓將鋼材連接起來(lái)，具有施工方便、可拆卸等優(yōu)點(diǎn)；鉚釘連接是通過(guò)鉚釘將鋼材連接在一起，曾經(jīng)是鋼結(jié)構(gòu)連接的主要方式，但現(xiàn)在應(yīng)用相對(duì)較少。綁扎連接一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的連接，不適用于鋼結(jié)構(gòu)。4.砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施包括（）。A.設(shè)置圈梁B.設(shè)置構(gòu)造柱C.控制房屋的高寬比D.合理布置墻體答案：ABCD解析：砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施包括設(shè)置圈梁、設(shè)置構(gòu)造柱、控制房屋的高寬比和合理布置墻體等。圈梁可以增強(qiáng)房屋的整體性和空間剛度，防止由于地基不均勻沉降或較大振動(dòng)荷載等對(duì)房屋引起的不利影響；構(gòu)造柱可以提高砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能；控制房屋的高寬比可以保證房屋的穩(wěn)定性；合理布置墻體可以使結(jié)構(gòu)受力更加合理，提高結(jié)構(gòu)的承載能力和抗震性能。5.在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)包括（）。A.選擇延性好的結(jié)構(gòu)體系B.加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性C.保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性D.合理設(shè)置結(jié)構(gòu)的耗能構(gòu)件答案：ABCD解析：在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)包括選擇延性好的結(jié)構(gòu)體系、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性、保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性和合理設(shè)置結(jié)構(gòu)的耗能構(gòu)件等。選擇延性好的結(jié)構(gòu)體系可以使結(jié)構(gòu)在地震作用下具有更好的變形能力和耗能能力；加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性可以保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的協(xié)同工作；保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性可以使構(gòu)件在地震作用下能夠承受較大的變形而不發(fā)生脆性破壞；合理設(shè)置結(jié)構(gòu)的耗能構(gòu)件可以消耗地震能量，減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的作用及對(duì)鋼筋的性能要求。答：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋主要起到以下作用：-承受拉力：混凝土的抗拉強(qiáng)度很低，而鋼筋的抗拉強(qiáng)度較高，因此在受拉區(qū)配置鋼筋可以承擔(dān)拉力，提高結(jié)構(gòu)的受拉能力，如梁的受拉區(qū)鋼筋、板的受力鋼筋等。-協(xié)助混凝土承受壓力：在受壓構(gòu)件中，鋼筋可以與混凝土共同承受壓力，提高構(gòu)件的抗壓承載力，如柱中的縱向鋼筋。-改善結(jié)構(gòu)的變形性能：鋼筋可以約束混凝土的變形，提高結(jié)構(gòu)的延性和韌性，使結(jié)構(gòu)在受力過(guò)程中具有更好的變形能力，防止結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞。-承擔(dān)剪力：在梁中，箍筋可以承擔(dān)部分剪力，與混凝土共同抵抗斜截面破壞。對(duì)鋼筋的性能要求主要包括以下幾個(gè)方面：-強(qiáng)度：鋼筋應(yīng)具有足夠的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，以保證結(jié)構(gòu)在正常使用和極限狀態(tài)下的承載能力。-塑性：鋼筋應(yīng)具有良好的塑性，即伸長(zhǎng)率要大，這樣在結(jié)構(gòu)破壞前有明顯的變形預(yù)兆，避免發(fā)生脆性破壞。-韌性：鋼筋應(yīng)具有較好的韌性，能夠在沖擊荷載和動(dòng)荷載作用下吸收能量，抵抗斷裂。-可焊性：對(duì)于需要焊接的鋼筋，應(yīng)具有良好的可焊性，保證焊接接頭的質(zhì)量。-粘結(jié)性能：鋼筋與混凝土之間應(yīng)具有良好的粘結(jié)性能，以確保鋼筋與混凝土能夠共同工作，有效地傳遞應(yīng)力。2.簡(jiǎn)述建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本原則。答：建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本原則可以概括為“三水準(zhǔn)、兩階段”設(shè)計(jì)原則，具體內(nèi)容如下：“三水準(zhǔn)”原則：-第一水準(zhǔn)：“小震不壞”。當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。這一水準(zhǔn)主要考慮結(jié)構(gòu)在正常使用情況下的安全性和適用性，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施，使結(jié)構(gòu)在小震作用下處于彈性工作狀態(tài)。-第二水準(zhǔn)：“中震可修”。當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，結(jié)構(gòu)可能損壞，但經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用。在中震作用下，結(jié)構(gòu)允許進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，但應(yīng)具有足夠的變形能力和耗能能力，以控制結(jié)構(gòu)的損壞程度，使其能夠通過(guò)修復(fù)后繼續(xù)使用。-第三水準(zhǔn)：“大震不倒”。當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，結(jié)構(gòu)不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。在大震作用下，結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的整體穩(wěn)定性和延性，能夠通過(guò)結(jié)構(gòu)的塑性變形和耗能來(lái)消耗地震能量，防止結(jié)構(gòu)倒塌，保障人員的生命安全?！皟呻A段”設(shè)計(jì)：-第一階段設(shè)計(jì)：按多遇地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)，以及結(jié)構(gòu)的彈性變形驗(yàn)算，以保證結(jié)構(gòu)滿足第一水準(zhǔn)的要求。同時(shí)，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)造措施，使結(jié)構(gòu)具有必要的延性和耗能能力，為第二水準(zhǔn)的要求奠定基礎(chǔ)。-第二階段設(shè)計(jì)：按罕遇地震作用下進(jìn)行結(jié)構(gòu)的彈塑性變形驗(yàn)算，以保證結(jié)構(gòu)滿足第三水準(zhǔn)的要求。對(duì)于特別重要或復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，還需要進(jìn)行專門的抗震分析和設(shè)計(jì)。此外，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)還應(yīng)遵循以下原則：-選擇有利的建筑場(chǎng)地，避開(kāi)不利地段，避免在危險(xiǎn)地段建造房屋。-采用合理的建筑體型和結(jié)構(gòu)布置，使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻，避免出現(xiàn)過(guò)大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。-加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和連接，保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的協(xié)同工作。-選擇合適的結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件形式，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。3.簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：鋼結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：-強(qiáng)度高、自重輕：鋼材的強(qiáng)度高，與混凝土等其他建筑材料相比，在相同承載能力下，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面尺寸較小，自重較輕。這對(duì)于大跨度、高聳結(jié)構(gòu)以及需要承受較大荷載的結(jié)構(gòu)非常有利，可以減少基礎(chǔ)的工程量和造價(jià)，降低地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。-塑性和韌性好：鋼材具有良好的塑性和韌性，在承受動(dòng)力荷載和沖擊荷載時(shí)，能夠吸收大量的能量，不易發(fā)生脆性破壞。因此，鋼結(jié)構(gòu)適用于有強(qiáng)烈振動(dòng)和沖擊荷載作用的結(jié)構(gòu)，如工業(yè)廠房、橋梁等。-工業(yè)化程度高：鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件可以在工廠進(jìn)行批量生產(chǎn)，加工精度高，質(zhì)量容易控制?，F(xiàn)場(chǎng)安裝施工速度快，工期短，能夠大大縮短建設(shè)周期，提高投資效益。-可焊性好：鋼材具有良好的可焊性，可以通過(guò)焊接的方式將各種形狀和尺寸的構(gòu)件連接成整體，使鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加靈活多樣，能夠滿足各種復(fù)雜的建筑造型和結(jié)構(gòu)要求。-密封性好：鋼結(jié)構(gòu)的焊接連接可以保證結(jié)構(gòu)的密封性，適用于需要密封的結(jié)構(gòu)，如儲(chǔ)油罐、壓力容器等。-環(huán)保節(jié)能：鋼結(jié)構(gòu)建筑在拆除后，鋼材可以回收再利用，減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱等性能也可以通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施得到改善，降低建筑的能耗。鋼結(jié)構(gòu)也存在一些缺點(diǎn)：-耐腐蝕性差：鋼材在潮濕的環(huán)境中容易生銹腐蝕，需要采取有效的防腐措施，如涂刷防腐涂料、鍍鋅等。防腐處理的費(fèi)用較高，而且需要定期維護(hù)，增加了使用成本。-耐熱但不耐火：鋼材在常溫下具有良好的力學(xué)性能，但當(dāng)溫度升高時(shí)，鋼材的強(qiáng)度和彈性模量會(huì)顯著降低。當(dāng)溫度達(dá)到600℃左右時(shí)，鋼材的強(qiáng)度幾乎喪失殆盡。因此，鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)需要采取防火保護(hù)措施，如噴涂防火涂料、設(shè)置防火隔熱層等，以提高結(jié)構(gòu)的耐火極限。-造價(jià)相對(duì)較高：雖然鋼結(jié)構(gòu)的施工速度快、工期短，但鋼材的價(jià)格相對(duì)較高，而且防腐、防火等處理費(fèi)用也會(huì)增加工程造價(jià)。在一些對(duì)造價(jià)較為敏感的項(xiàng)目中，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用可能會(huì)受到一定的限制。-穩(wěn)定問(wèn)題突出：鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件一般比較細(xì)長(zhǎng)，在受壓時(shí)容易發(fā)生失穩(wěn)破壞。因此，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要特別注意構(gòu)件的穩(wěn)定性問(wèn)題，采取合理的截面形式和構(gòu)造措施，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。四、計(jì)算題（每題12.5分，共25分）1.已知一鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，截面尺寸b×h=200mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30（f?=14.3N/mm2，f?=1.43N/mm2），鋼筋采用HRB400（f?=360N/mm2），梁的計(jì)算跨度l?=6m，承受均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值g?=15kN/m（包括梁自重），均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q?=20kN/m，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ?=1.0，環(huán)境類別為一類。試按正截面受彎承載力計(jì)算所需的縱向受拉鋼筋面積A?。解：（1）計(jì)算荷載設(shè)計(jì)值根據(jù)荷載組合規(guī)則，取恒荷載分項(xiàng)系數(shù)γ?=1.3，活荷載分項(xiàng)系數(shù)γ?=1.5。荷載設(shè)計(jì)值q=γ?g?+γ?q?=1.3×15+1.5×20=19.5+30=49.5kN/m（2）計(jì)算跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值簡(jiǎn)支梁在均布荷載作用下，跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值M=1/8ql?2M=1/8×49.5×62=1/8×49.5×36=222.75kN·m（3）確定截面有效高度h?對(duì)于一類環(huán)境，梁的混凝土保護(hù)層厚度c=20mm，假設(shè)縱向受拉鋼筋為單排布置，則h?=h-c-d/2（d為鋼筋直徑，先假設(shè)d=20mm）h?=500-20-20/2=470mm（4）計(jì)算系數(shù)α?根據(jù)正截面受彎承載力計(jì)算公式M=α?f?bh?2，可得α?=M/(f?bh?2)=222.75×10?/(14.3×200×4702)=222.75×10?/(14.3×200×220900)≈0.349（5）計(jì)算相對(duì)受壓區(qū)高度ξ由α?=ξ(1-0.5ξ)，解一元二次方程0.349=ξ(1-0.5ξ)，即0.5ξ2-ξ+0.349=0根據(jù)求根公式ξ=[1±√(1-4×0.5×0.349)]/(2×0.5)=[1±√(1-0.698)]/1=[1±√0.302]/1取較小值ξ=[1-√0.302]/1≈0.45<ξ???=0.518（對(duì)于HRB400鋼筋），滿足適筋梁要求。（6）計(jì)算縱向受拉鋼筋面積A?根據(jù)公式A?=ξf?bh?/f?A?=0.45×14.3×200×470/360=0.45×14.3×200×470/360≈1672.75mm2根據(jù)鋼筋的選擇原則，可選用4Φ25（A?=1964mm2）。2.某軸心受壓鋼柱，截面為焊接工字形，翼緣為-300×20，腹板為-250×10，鋼材為Q235鋼（f=215N/mm2），柱的計(jì)算長(zhǎng)度l??=l??=6m，試計(jì)算該鋼柱的受壓承載力設(shè)計(jì)值。解：（1）計(jì)算截面幾何特性-截面面積A=2×300×20+2