2025年大學(xué)土木工程（土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共8小題，每小題5分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種結(jié)構(gòu)形式在大跨度建筑中應(yīng)用較為廣泛且能有效發(fā)揮空間作用？A.框架結(jié)構(gòu)B.剪力墻結(jié)構(gòu)C.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)D.筒體結(jié)構(gòu)2.對(duì)于高聳結(jié)構(gòu)，其主要承受的荷載類型不包括以下哪項(xiàng)？A.風(fēng)荷載B.地震作用C.豎向恒載D.溫度荷載3.在進(jìn)行梁的設(shè)計(jì)時(shí)，為保證梁的斜截面受剪承載力，下列措施中效果不顯著的是？A.增大梁的截面尺寸B.提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)C.增加箍筋數(shù)量D.采用高強(qiáng)度鋼筋4.柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，基礎(chǔ)高度主要由什么條件控制？A.抗沖切承載力B.抗彎承載力C.抗壓承載力D.抗剪承載力5.關(guān)于結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是？A.提高結(jié)構(gòu)的延性可以增加結(jié)構(gòu)在地震等作用下的耗能能力B.可以通過(guò)設(shè)置塑性鉸來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)C.延性設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力沒(méi)有影響D.采用延性較好的材料有助于結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)6.對(duì)于多層砌體結(jié)構(gòu)房屋，在地震區(qū)設(shè)置構(gòu)造柱的主要作用是？A.提高結(jié)構(gòu)的整體剛度B.增加墻體的抗剪能力C.約束墻體，提高墻體的延性D.以上都是7.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與以下哪個(gè)因素?zé)o關(guān)？A.鋼材的屈服強(qiáng)度B.鋼材的質(zhì)量等級(jí)C.結(jié)構(gòu)的重要性D.鋼材的彈性模量8.以下哪種基礎(chǔ)形式適用于軟弱地基且對(duì)不均勻沉降要求較高的情況？A.筏板基礎(chǔ)B.箱形基礎(chǔ)C.樁基礎(chǔ)D.獨(dú)立基礎(chǔ)第II卷（非選擇題共60分）9.（10分）簡(jiǎn)述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，梁的正截面受彎破壞形態(tài)有哪幾種？并說(shuō)明其破壞特點(diǎn)及破壞條件。10.（15分）某多層框架結(jié)構(gòu)辦公樓，已知某框架梁的截面尺寸為b×h=300mm×600mm（混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，縱筋采用HRB40C級(jí)鋼筋，箍筋采用HPB300級(jí)鋼筋），該梁承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=250kN·m，剪力設(shè)計(jì)值V=120kN。試計(jì)算該梁所需的縱筋面積As和箍筋間距s。（提示：可參考相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范公式進(jìn)行計(jì)算）11.（15分）簡(jiǎn)述在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，如何考慮水平荷載（風(fēng)荷載和地震作用）的影響？12.（材料題10分）材料：某單層工業(yè)廠房，跨度為24m，柱距為6m，采用裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)。屋面采用大型屋面板，屋架為預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架，柱為鋼筋混凝土柱。廠房所在地區(qū)的基本風(fēng)壓為0.5kN/m2，地面粗糙度為B類。問(wèn)題：計(jì)算該廠房排架柱頂?shù)娘L(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。（提示：需考慮屋架、柱間支撐等對(duì)風(fēng)荷載的影響，參考相關(guān)荷載規(guī)范進(jìn)行計(jì)算）13.（材料題20分）材料：某高層住宅建筑，地下2層，地上30層，采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為０.15g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。已知該建筑的結(jié)構(gòu)自振周期T1=1.2s，T2=0.4s。問(wèn)題：（1）計(jì)算該建筑的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。（提示：可采用底部剪力法，參考相關(guān)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范公式進(jìn)行計(jì)算）（2）簡(jiǎn)述框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中框架和剪力墻的協(xié)同工作原理。（3）為保證該結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性，在設(shè)計(jì)中可采取哪些抗震構(gòu)造措施？答案：1.C2.D3.D4.A5.C6.D7.D8.B9.梁的正截面受彎破壞形態(tài)有適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞。適筋破壞特點(diǎn)：受拉鋼筋先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，破壞前有明顯預(yù)兆，屬于塑性破壞，破壞條件是配筋率適中。超筋破壞特點(diǎn)：受壓區(qū)混凝土先被壓碎，受拉鋼筋未屈服，破壞前無(wú)明顯預(yù)兆，屬于脆性破壞，破壞條件是配筋率過(guò)高。少筋破壞特點(diǎn)：受拉區(qū)混凝土一旦開(kāi)裂，受拉鋼筋立即屈服，甚至被拉斷，破壞前無(wú)明顯預(yù)兆，屬于脆性破壞，破壞條件是配筋率過(guò)低。10.1.計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x：根據(jù)公式α1fcbx=fyAs，代入數(shù)據(jù)計(jì)算。2.計(jì)算縱筋面積As：由上述公式可得As=α1fcbx/fy。3.計(jì)算箍筋間距s：先計(jì)算梁的剪跨比λ，再根據(jù)公式V≤0.7ftbh0+1.25fyvAsv/s計(jì)算箍筋間距s。具體計(jì)算過(guò)程略。11.考慮水平荷載影響時(shí)，風(fēng)荷載作用下，需根據(jù)建筑的體型系數(shù)、風(fēng)壓高度變化系數(shù)等計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，然后通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的風(fēng)致內(nèi)力和位移。地震作用下，先根據(jù)建筑的抗震設(shè)防烈度、場(chǎng)地類別等確定地震影響系數(shù)，采用合適的地震作用計(jì)算方法（如底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法等）計(jì)算地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)而計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震內(nèi)力和位移。設(shè)計(jì)時(shí)需保證結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。12.1.計(jì)算屋架的風(fēng)載體型系數(shù)μs1。2.計(jì)算柱的風(fēng)載體型系數(shù)μs2。3.確定風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz。4.計(jì)算柱頂?shù)娘L(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk=βzμsμzω0，其中βz為陣風(fēng)系數(shù)。具體計(jì)算過(guò)程略。13.（1）1.計(jì)算結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEk=α1Geq。2.計(jì)算各樓層的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值Fi=GiHi/∑GjHj×FEk。具體計(jì)算過(guò)程略。（2）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架和剪力墻通過(guò)樓板協(xié)同工作。在水平荷載作用下，樓板將兩者連接在一起，使它們共同變形。剪力墻剛度大，承