2025年大學(xué)建筑工程（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理）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）每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。(總共20題，每題2分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi))1.建筑結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算式中采用的材料強(qiáng)度是（）A.材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值B.材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值C.材料強(qiáng)度平均值D.材料強(qiáng)度實(shí)測(cè)值2.對(duì)于有明顯流幅的鋼筋，其強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)是（）A.屈服強(qiáng)度B.極限抗拉強(qiáng)度C.伸長(zhǎng)率D.冷彎性能3.混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是根據(jù)（）確定的。A.棱柱體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)B.立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)C.圓柱體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)D.劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)4.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度是指（）A.縱向受力鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離B.箍筋外邊緣至混凝土表面的距離C.受力鋼筋形心至混凝土表面的距離D.受力鋼筋合力點(diǎn)至混凝土表面的距離...19.大偏心受壓構(gòu)件破壞時(shí)，遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)的鋼筋（）A.受拉屈服B.受壓屈服C.不屈服D.先受壓屈服后受拉屈服20.受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算公式是依據(jù)（）破壞形態(tài)建立的。A.斜拉破壞B.剪壓破壞C.斜壓破壞D.彎曲破壞第II卷（非選擇題，共60分）一．簡(jiǎn)答題（共20分）(總共4題，每題5分)1.簡(jiǎn)述建筑結(jié)構(gòu)的功能要求。2.說明鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋和混凝土共同工作的原理。3.影響梁斜截面受剪承載力的主要因素有哪些？4.簡(jiǎn)述偏心受壓構(gòu)件正截面受壓破壞的兩種形態(tài)及特點(diǎn)。二．計(jì)算題（共20分）(總共2題，每題10分)1.已知一矩形截面梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，鋼筋采用HRB400級(jí)。梁承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=150kN·m。求所需的縱向受拉鋼筋面積As。2.一鋼筋混凝土矩形截面柱，截面尺寸b×h=400mm×400mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，鋼筋采用HRB400級(jí)。該柱承受軸向壓力設(shè)計(jì)值N=1200kN（包括自重），彎矩設(shè)計(jì)值M=150kN·m。求所需的縱向鋼筋面積As及As'。三．論述題（共10分）結(jié)合實(shí)際工程，論述如何合理設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)以滿足安全性、適用性和耐久性要求。(要求：論述條理清晰，結(jié)合具體措施不少于三條)四．案例分析題（共10分）某教學(xué)樓為四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，局部平面布置圖如下。在使用過程中發(fā)現(xiàn)頂層梁出現(xiàn)較多裂縫，經(jīng)檢測(cè)梁混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，鋼筋配置也符合設(shè)計(jì)。請(qǐng)分析梁裂縫產(chǎn)生的可能原因，并提出相應(yīng)的處理措施。(材料：教學(xué)樓為四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)局部平面布置圖，圖中顯示梁的尺寸、位置等信息)1.分析梁裂縫產(chǎn)生的可能原因。(5分)2.提出相應(yīng)的處理措施。(5分)五．設(shè)計(jì)題（共10分）某單層工業(yè)廠房，跨度18m，柱距6m，采用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)。屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值為4kN/m2，屋面活載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5kN/m2，吊車荷載標(biāo)準(zhǔn)值Dmax=220kN，Dmin=60kN，橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值T=10kN?；炷翉?qiáng)度等級(jí)采用C30，鋼筋采用HRB400級(jí)。設(shè)計(jì)該廠房的一根排架柱，包括確定柱的截面尺寸、計(jì)算控制截面的內(nèi)力設(shè)計(jì)值并進(jìn)行配筋計(jì)算。(材料：?jiǎn)螌庸I(yè)廠房跨度、柱距、屋面荷載、吊車荷載、橫向水平荷載等相關(guān)信息)1.確定柱的截面尺寸。(3分)2.計(jì)算控制截面的內(nèi)力設(shè)計(jì)值。(4分)3.進(jìn)行配筋計(jì)算。(3分)答案：第I卷1.A2.A3.A4.A...19.A20.B第II卷一．簡(jiǎn)答題1.建筑結(jié)構(gòu)的功能要求包括安全性、適用性和耐久性。安全性要求結(jié)構(gòu)能承受在正常施工和正常使用時(shí)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，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性；適用性要求結(jié)構(gòu)在正常使用時(shí)有良好的工作性能，不出現(xiàn)過大的變形和過寬的裂縫等；耐久性要求結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性，不發(fā)生嚴(yán)重風(fēng)化、腐蝕、脫落等現(xiàn)象。2.鋼筋和混凝土共同工作的原理：混凝土和鋼筋之間有良好的粘結(jié)力，使兩者能可靠地結(jié)合在一起共同受力；鋼筋和混凝土的溫度線膨脹系數(shù)接近，當(dāng)溫度變化時(shí)，兩者間不會(huì)產(chǎn)生過大的相對(duì)變形而破壞粘結(jié)；混凝土包裹在鋼筋外面，可防止鋼筋銹蝕，保證結(jié)構(gòu)的耐久性。3.影響梁斜截面受剪承載力的主要因素有：混凝土強(qiáng)度等級(jí)、截面尺寸、配箍率、縱筋配筋率、剪跨比等。4.偏心受壓構(gòu)件正截面受壓破壞的兩種形態(tài)及特點(diǎn)：大偏心受壓破壞，受拉鋼筋先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，破壞具有明顯的延性；小偏心受壓破壞，受壓區(qū)混凝土先被壓碎，遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)的鋼筋可能受壓也可能受拉但不屈服，破壞具有脆性。二．計(jì)算題1.（1）查規(guī)范得：fcu,k=30N/mm2，ft=1.43N/mm2，fy=360N/mm2，α1=1.0，β1=0.8。（2）計(jì)算受壓區(qū)高度x：由M=α1fcbx(h0-x/2)，代入數(shù)據(jù)可得x=82.4mm。（3）計(jì)算縱向受拉鋼筋面積As：由α1fcbx=fyAs，可得As=1357mm2。2.（1）查規(guī)范得：fcu,k=35N/mm2，ft=1.57N/mm2，fy=360N/mm2，α1=1.0，β1=0.8。（2）計(jì)算偏心距增大系數(shù)η：根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算。（3）計(jì)算軸向力作用點(diǎn)至截面重心的距離e0：e0=M/N=125mm。（4）計(jì)算附加偏心距ea：ea=max(20,h/30)=13.3mm。（5）計(jì)算初始偏心距ei：ei=e0+ea=138.3mm。（6）計(jì)算偏心距e：e=ηei+h/2-a=325.5mm。（7）計(jì)算受壓區(qū)高度x：由N=α1fcbx，可得x=307.7mm。（8）計(jì)算縱向鋼筋面積As及As'：根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算。三．論述題在實(shí)際工程中，合理設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)以滿足安全性要求，應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算各種荷載作用，確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件有足夠的承載能力，如梁、柱配筋計(jì)算準(zhǔn)確。滿足適用性要求，要控制結(jié)構(gòu)變形，如合理設(shè)計(jì)樓蓋體系減少撓度。滿足耐久性要求，選用合適的混凝土保護(hù)層厚度，采用耐久性好的材料，做好防水、防腐措施。同時(shí)，要考慮結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置，避免不必要的冗余。四．案例分析題1.梁裂縫產(chǎn)生的可能原因：可能是溫度變化引起的溫度應(yīng)力，頂層梁受溫度影響較大；可能是混凝土收縮，在梁成型后收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力；也可能是梁在使用過程中實(shí)際受力狀態(tài)與設(shè)計(jì)假定有偏差，如存在次梁傳來的集中荷載等。2.處理措施：對(duì)于溫度和收縮裂縫，可采用表面修補(bǔ)法，如涂抹環(huán)氧樹脂膠等；若裂縫較寬，可采用壓力灌漿法進(jìn)行修補(bǔ)；對(duì)于受力狀態(tài)偏差導(dǎo)致的裂縫，需對(duì)結(jié)