2025年結(jié)構(gòu)設(shè)計原理測試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.某鋼筋混凝土簡支梁跨中截面彎矩設(shè)計值M=380kN·m，截面尺寸b×h=250mm×550mm，采用C30混凝土（f_c=14.3N/mm2）和HRB400鋼筋（f_y=360N/mm2），保護層厚度c=30mm，單排受拉鋼筋。若按單筋矩形截面計算，所需受拉鋼筋面積A_s最接近下列何值？A.1840mm2??B.2080mm2??C.2320mm2??D.2560mm2答案：B解析：有效高度h_0=550?30?10=510mm；由平衡方程α_1f_cbx=f_yA_s及M=α_1f_cbx(h_0?0.5x)聯(lián)立，解得x=142mm，ξ_b=0.518，x<ξ_bh_0，屬適筋；A_s=2081mm2。2.鋼結(jié)構(gòu)軸心受壓柱采用Q355B焊接H型鋼H400×200×8×13，柱高6m，上端鉸接、下端固定，其穩(wěn)定系數(shù)φ最接近：A.0.42??B.0.51??C.0.63??D.0.75答案：C解析：繞弱軸回轉(zhuǎn)半徑i_y=45.8mm，λ_y=6000/45.8=131，查b類截面φ=0.63。3.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁，張拉控制應(yīng)力σ_con=0.75f_ptk，錨具變形及鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失σ_l1與下列哪項無關(guān)？A.錨具變形值??B.張拉臺座長度??C.預(yù)應(yīng)力筋彈性模量??D.混凝土強度等級答案：D解析：σ_l1=ΔL·E_p/L，與混凝土強度無關(guān)。4.某砌體墻厚240mm，采用MU15燒結(jié)普通磚、M7.5混合砂漿，墻高3.3m，兩端不動鉸支承，高厚比β最接近：A.13.8??B.15.2??C.16.7??D.18.1答案：A解析：計算高度H_0=0.9×3.3=2.97m，β=2970/240=12.4，考慮門窗洞口修正系數(shù)μ_2=0.9，β=12.4/0.9=13.8。5.對于鋼筋混凝土受扭構(gòu)件，下列哪項措施對提高抗裂性能最顯著？A.增大縱筋直徑??B.增大箍筋間距??C.提高混凝土強度等級??D.增大截面高度答案：C解析：混凝土抗拉強度提高可顯著延遲裂縫出現(xiàn)。6.鋼-混凝土組合梁中，栓釘連接件的主要破壞模式不含：A.栓釘剪斷??B.混凝土局部壓潰??C.栓釘拔出??D.鋼梁翼緣屈曲答案：D解析：鋼梁翼緣屈曲屬鋼梁自身穩(wěn)定問題，與栓釘無關(guān)。7.某框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，7度區(qū)，Ⅲ類場地，設(shè)計地震分組第二組，水平地震影響系數(shù)α_max=0.08，結(jié)構(gòu)基本周期T_1=1.2s，特征周期T_g=0.55s，則α最接近：A.0.028??B.0.038??C.0.048??D.0.058答案：B解析：T_g<T_1<5T_g，α=(T_g/T_1)^0.9α_max=(0.55/1.2)^0.9×0.08=0.038。8.鋼筋混凝土柱采用螺旋箍筋時，其承載力提高幅度主要受控于：A.箍筋直徑??B.箍筋間距??C.核心混凝土面積??D.縱筋率答案：B解析：間距越小，約束效應(yīng)越強，承載力提高越多。9.對于大偏心受壓構(gòu)件，下列哪項判斷條件正確？A.ξ≤ξ_b??B.ξ>ξ_b??C.e_i≤0.3h_0??D.ηe_i≥0.3h_0答案：A解析：大偏心破壞始于受拉鋼筋屈服，ξ≤ξ_b為判別條件。10.某鋼桁架節(jié)點板厚10mm，Q235B鋼，受斜向拉力N=420kN，板寬200mm，凈截面折減系數(shù)0.85，其凈截面應(yīng)力最接近：A.165N/mm2??B.185N/mm2??C.205N/mm2??D.225N/mm2答案：C解析：凈面積A_n=200×10?2×21.5×10=1570mm2，σ=N/(0.85A_n)=420000/1334.5=205N/mm2。二、多項選擇題（每題3分，共15分，多選少選均不得分）11.下列哪些因素會增大鋼筋混凝土梁的撓度？A.提高混凝土強度等級??B.增大荷載長期效應(yīng)組合值??C.減小受壓翼緣寬度??D.增大鋼筋直徑??E.采用高強鋼筋答案：B、C、E解析：長期荷載增大徐變，翼緣減小剛度下降，高強鋼筋配筋率降低，撓度增大。12.鋼結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計應(yīng)注意：A.避免焊縫集中??B.采用低氫焊條??C.控制應(yīng)力幅??D.提高鋼材強度等級??E.消除殘余應(yīng)力答案：A、C、E解析：疲勞與應(yīng)力幅和構(gòu)造細節(jié)相關(guān)，強度等級影響小。13.關(guān)于預(yù)應(yīng)力損失，下列說法正確的是：A.松弛損失與張拉控制應(yīng)力成正比??B.收縮徐變損失與配筋率無關(guān)??C.溫差損失先張法大于后張法??D.錨具回縮損失可反向補償??E.分批張拉可減小彈性壓縮損失答案：A、C、E解析：B項收縮徐變損失與配筋率有關(guān)；D項回縮損失不可逆。14.影響砌體抗壓強度的主要因素有：A.塊體強度??B.砂漿強度??C.砌筑質(zhì)量??D.墻厚??E.高厚比答案：A、B、C解析：墻厚與高厚比影響穩(wěn)定而非強度。15.抗震設(shè)計中“強柱弱梁”措施包括：A.增大柱端彎矩設(shè)計值??B.降低梁端彎矩設(shè)計值??C.提高柱配箍率??D.采用現(xiàn)澆樓板??E.控制梁跨高比答案：A、C解析：通過內(nèi)力調(diào)整與構(gòu)造保證柱端抗彎能力高于梁端。三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）16.鋼筋混凝土板中，分布鋼筋的主要作用是抵抗收縮溫度應(yīng)力。??√17.鋼梁整體穩(wěn)定系數(shù)φ_b隨側(cè)向支撐間距增大而增大。??×18.后張法孔道壓漿強度不應(yīng)低于M30。??√19.砌體局部受壓提高系數(shù)γ與局壓面積比A_b/A_l成反比。??×20.大跨度屋蓋采用懸索結(jié)構(gòu)時，垂跨比越小越經(jīng)濟。??×21.對于對稱配筋矩形柱，界限破壞時混凝土壓應(yīng)變?nèi)?.0033。??√22.鋼結(jié)構(gòu)摩擦型高強螺栓連接，滑移視為承載能力極限狀態(tài)。??√23.鋼筋混凝土剪力墻水平分布筋最小配筋率0.2%。??√24.預(yù)應(yīng)力筋張拉時，混凝土立方體強度不應(yīng)低于設(shè)計值的50%。??×25.框架-核心筒結(jié)構(gòu)的核心筒承擔全部地震剪力。??×四、填空題（每空2分，共20分）26.鋼筋混凝土梁斜截面抗剪公式V≤0.7f_tbh_0+1.25f_yv(A_sv/s)h_0中，f_yv表示________，s表示________。答案：箍筋抗拉強度設(shè)計值；箍筋間距27.鋼結(jié)構(gòu)軸心受壓柱的局部穩(wěn)定通過限制________比保證。答案：板件寬厚28.后張法預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力σ_con對鋼絲、鋼絞線不宜超過________f_ptk。答案：0.7529.砌體墻允許高厚比[β]與砂漿強度等級有關(guān)，M10時[β]=________。答案：2630.鋼筋混凝土柱剪跨比λ=H_n/(2h_0)，當λ≤________時稱短柱，需全長加密箍筋。答案：231.鋼-混凝土組合梁換算截面法中將混凝土面積除以________換算為鋼材。答案：彈性模量比α_E32.抗震等級二級框架柱端箍筋加密區(qū)最大間距取________d和100mm的較小值。答案：833.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制等級分為三級，其中二級為________要求。答案：一般不開裂，荷載長期組合下拉應(yīng)力不超過規(guī)定值34.鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量等級為二級時，其無損檢測比例應(yīng)不少于________%。答案：2035.鋼筋混凝土剪力墻邊緣構(gòu)件縱筋最小配筋率取________%及6Φ14的較大值。答案：0.8五、簡答題（每題8分，共24分）36.簡述鋼筋混凝土深受彎構(gòu)件（l_0/h<5）與普通梁在抗彎設(shè)計中的主要差異。答案：深受彎構(gòu)件截面應(yīng)變不符合平截面假定，需采用桁架-拱模型；受拉鋼筋應(yīng)力不均勻，需考慮有效高度折減；斜截面控制由剪切-彎裂耦合控制，需配置水平及豎向分布筋；承載力計算采用深梁公式M≤f_yA_sz，z取0.6h_0～0.8h_0；支座處需設(shè)置暗梁或端部加強筋以擴散集中力；裂縫控制以限制分布筋直徑和間距為主，撓度計算采用深梁修正系數(shù)。37.說明鋼結(jié)構(gòu)疲勞計算中Miner累積損傷理論的表達式及其工程意義。答案：Miner理論表達式D=Σ(n_i/N_i)，其中n_i為第i級應(yīng)力幅Δσ_i對應(yīng)的實際循環(huán)次數(shù)，N_i為常幅疲勞試驗中Δσ_i對應(yīng)的破壞循環(huán)次數(shù)，按S-N曲線N_i(Δσ_i)^m=C計算。當D≥1時預(yù)測疲勞破壞。工程意義：可將變幅應(yīng)力譜等效為累積損傷，指導吊車梁、橋梁等承受隨機荷載結(jié)構(gòu)的疲勞壽命評估；結(jié)合規(guī)范Δσ_E2等效法，將復(fù)雜譜轉(zhuǎn)化為常幅Δσ_E2，簡化設(shè)計；通過控制應(yīng)力幅、改善構(gòu)造細節(jié)，使D<1并留足夠安全裕度。38.列舉提高預(yù)應(yīng)力混凝土框架抗震性能的三種構(gòu)造措施并說明原理。答案：1)采用后張法無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋+普通鋼筋混合配筋，利用無粘結(jié)筋自復(fù)位能力減小殘余位移，普通鋼筋提供耗能；2)在梁端設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋錨固區(qū)加強箍筋，防止錨具下混凝土壓潰，保證預(yù)應(yīng)力在地震反復(fù)荷載下持續(xù)有效；3)柱腳采用預(yù)應(yīng)力筋貫穿基礎(chǔ)錨固，形成搖擺-自復(fù)位柱腳，地震時柱腳抬升通過預(yù)應(yīng)力復(fù)位，避免塑性鉸集中在柱腳，減小結(jié)構(gòu)損傷。六、計算題（共31分）39.（10分）鋼筋混凝土矩形截面梁b×h=300mm×650mm，C35混凝土（f_c=16.7N/mm2），HRB400鋼筋（f_y=360N/mm2），承受彎矩設(shè)計值M=580kN·m，已配受壓鋼筋2Φ20（A_s′=628mm2），a_s′=40mm，求所需受拉鋼筋面積A_s。解：h_0=650?40=610mm假定大偏心，ξ_b=0.518，x_b=0.518×610=316mmM_u2=f_y′A_s′(h_0?a_s′)=360×628×(610?40)=128.5kN·mM_u1=M?M_u2=451.5kN·m由M_u1=α_1f_cbx(h_0?0.5x)得451.5×10^6=1.0×16.7×300×x×(610?0.5x)整理得x2?1220x+180400=0，解得x=168mm<ξ_bh_0，大偏心假定成立A_s1=α_1f_cbx/f_y=1.0×16.7×300×168/360=2338mm2A_s=A_s1+A_s′=2338+628=2966mm2選用6Φ25（A_s=2945mm2），誤差?0.7%，滿足。40.（10分）Q235B鋼軸心受壓柱，焊接H型鋼H500×250×9×14，柱高8m，上端鉸接、下端固定，繞強軸彎曲。求穩(wěn)定承載力設(shè)計值N。解：截面面積A=500×250×2?(500?2×14)×(250?9)=115.4cm2繞強軸回轉(zhuǎn)半徑i_x=217mm計算長度H_0=0.7×8000=5600mmλ_x=5600/217=25.8查a類截面φ_x=0.967f=215N/mm2N=φ_xAf=0.967×115.4×102×215=2398kN41.（11分）后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁，跨度24m，跨中截面b×h=400mm×1200mm，C50混凝土（f_ck=32.4N/mm2，E_c=34.5kN/mm2），配2×7Φ15.2低松弛鋼絞線（A_p=2×7×140=1960mm2，f_ptk=1860N/mm2，E_p=195kN/mm2），張拉控制應(yīng)力σ_con=0.75f_ptk=1395N/mm2。已知錨具回縮ΔL=6mm，孔道摩擦系數(shù)μ=0.20，偏差系數(shù)k=0.0015m?1，張拉端至跨中距離x=12m，曲線包角θ=0.15rad。計算跨中截面由錨