2025年大學土木工程（結(jié)構(gòu)設計）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______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選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下哪種結(jié)構(gòu)形式不屬于常見的建筑結(jié)構(gòu)體系？A.框架結(jié)構(gòu)B.筒體結(jié)構(gòu)C.膜結(jié)構(gòu)D.剪力墻結(jié)構(gòu)2.對于靜定結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是？A.溫度變化會產(chǎn)生內(nèi)力B.支座位移會產(chǎn)生內(nèi)力C.靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與桿件的截面尺寸無關(guān)D.靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與桿件的材料性質(zhì)有關(guān)3.梁的正截面破壞形式不包括以下哪種？A.適筋破壞B.超筋破壞C.少筋破壞D.剪壓破壞4.軸心受壓柱中縱筋的作用不包括？A.協(xié)助混凝土承受壓力B.增強柱的延性C.抵抗偶然偏心D.提高柱的抗剪能力5.以下關(guān)于結(jié)構(gòu)設計基本原理的說法，錯誤的是？A.結(jié)構(gòu)設計應滿足安全性、適用性和耐久性的要求B.承載能力極限狀態(tài)設計主要考慮結(jié)構(gòu)的安全性C.正常使用極限狀態(tài)設計主要考慮結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性D.結(jié)構(gòu)設計時，只需考慮荷載效應，無需考慮結(jié)構(gòu)抗力6.鋼筋混凝土梁中，彎起鋼筋的作用主要是？A.承受梁中的拉力B.承受梁中的壓力C.提高梁的抗剪能力D.增強梁的抗彎能力7.對于大跨度結(jié)構(gòu)，以下哪種結(jié)構(gòu)形式較為合適？A.框架結(jié)構(gòu)B.剪力墻結(jié)構(gòu)C.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)D.砌體結(jié)構(gòu)8.下列關(guān)于結(jié)構(gòu)設計規(guī)范的說法，正確的是？A.結(jié)構(gòu)設計規(guī)范是結(jié)構(gòu)設計的唯一依據(jù)B.不同國家的結(jié)構(gòu)設計規(guī)范完全相同C.結(jié)構(gòu)設計規(guī)范會隨著技術(shù)發(fā)展和工程實踐不斷修訂D.結(jié)構(gòu)設計規(guī)范只適用于新建建筑，不適用于既有建筑改造第II卷（非選擇題，共60分）二、簡答題（共20分）答題要求：簡要回答問題，條理清晰，語言簡潔。1.簡述結(jié)構(gòu)設計的一般步驟。（10分）2.說明影響鋼筋混凝土梁斜截面抗剪能力的主要因素。（10分）三、計算題（共20分）答題要求：寫出詳細的計算過程和答案，計算結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位。1.已知一矩形截面梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土強度等級為C30，鋼筋采用HRB400級。該梁承受彎矩設計值M=150kN·m，試計算所需的縱向受拉鋼筋面積As。（已知α1=1.0，fc=14.3N/mm2，fy=360N/mm2，ξb=0.518）（10分）2.一軸心受壓柱，截面尺寸為400mm×400mm，采用C30混凝土，縱筋為HRB400級鋼筋，柱的計算長度l0=4.5m，軸向壓力設計值N=1200kN，試計算所需縱筋面積As'。（已知α1=1.0，fc=14.3N/mm2，fy'=360N/mm2）（10分）四、案例分析題（共15分）答題要求：閱讀案例材料，結(jié)合所學知識分析問題，給出合理的解答。某教學樓采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，主體為五層，局部六層。在施工過程中，發(fā)現(xiàn)部分框架梁出現(xiàn)了裂縫。經(jīng)檢測，梁的混凝土強度滿足設計要求，鋼筋的品種、規(guī)格和數(shù)量也符合設計規(guī)定。請分析可能導致梁出現(xiàn)裂縫的原因，并提出相應的處理措施。（15分）五、論述題（共5分）答題要求：結(jié)合所學知識，對所論述的問題進行深入分析，觀點明確，論述合理。論述在土木工程結(jié)構(gòu)設計中如何考慮結(jié)構(gòu)的抗震性能。（5分）答案：1.C2.C3.D4.D5.D6.C7.C8.C二、1.結(jié)構(gòu)設計一般步驟：明確設計目標和要求；進行結(jié)構(gòu)選型與布置；確定結(jié)構(gòu)計算簡圖；進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析與計算；進行結(jié)構(gòu)截面設計；繪制結(jié)構(gòu)施工圖；對設計進行技術(shù)經(jīng)濟分析與優(yōu)化。2.影響鋼筋混凝土梁斜截面抗剪能力的主要因素：混凝土強度等級；截面尺寸；縱筋配筋率；箍筋的數(shù)量、間距和直徑；剪跨比。三、1.1.計算αs：αs=M/(α1fcbh02)=150×10^6/(1.0×14.3×250×4652)=0.193。2.計算ξ：ξ=1-√(1-2αs)=1-√(1-2×0.193)=0.215<ξb=0.518。3.計算As：As=α1fcbξh0/fy=1.0×14.3×250×0.215×465/360=1142.64mm2。2.1.計算穩(wěn)定系數(shù)φ：l0/b=4500/400=11.25，查規(guī)范得φ=0.965。2.計算N/(φfcA)：N/(φfcA)=1200×10^3/(0.965×14.3×400×400)=0.53<0.9，可不考慮穩(wěn)定系數(shù)影響。3.計算As'：As'=N/(fy'-α1fc)=1200×10^3/(360-1.0×14.3)=3529.41mm2，選用4Φ22，As'=3801mm2。四、可能原因：混凝土收縮；溫度變化；施工荷載影響；地基不均勻沉降；設計構(gòu)造不合理。處理措施：對于微小裂縫，可采用表面修補法，如涂抹水泥砂漿等；對于較寬裂縫，可采用壓力灌漿法進行修補；對因地基不均勻沉降引起的裂縫，應采取地基處理措施，如加固地基等；優(yōu)化設計構(gòu)造，增強結(jié)構(gòu)的抗裂性能。五、在土木工程結(jié)構(gòu)設計中考慮結(jié)構(gòu)抗震性能：選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，如框架-剪力墻結(jié)構(gòu)等；合理布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，增