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2026年建筑结构工程师(结构计算)考题及答案
(考试时间:90分钟 满分100分)
班级______ 姓名______
第I卷(选择题 共30分)
每题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。请将正确选项前的字母填在答题纸上。(总共6题,每题5分)
1. 对于静定结构,下列说法正确的是( )
A. 温度变化会产生内力
B. 支座位移会产生内力
C. 制造误差会产生内力
D. 加载过程中不存在多余约束
2. 简支梁在均布荷载作用下,跨中弯矩计算公式为( )
A. M=ql²/8
B. M=ql²/4
C. M=ql²/2
D. M=ql²
3. 某轴心受压柱,采用C30混凝土,HRB400级钢筋,其稳定系数主要与( )有关。
A. 构件的长细比
B. 混凝土强度等级
C. 钢筋强度等级
D. 构件截面尺寸
4. 计算受弯构件正截面受弯承载力时,采用等效矩形应力图形,其等效原则是( )
A. 压应力合力大小不变
B. 压应力合力作用点位置不变
C. 拉应力合力大小不变
D. 拉应力合力作用点位置不变
5. 对于有腹筋梁,斜截面受剪破坏形态主要有( )
A. 斜拉破坏、剪压破坏、斜压破坏
B. 适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏
C. 大偏心受压破坏、小偏心受压破坏
D. 轴心受压破坏、轴心受拉破坏
6. 计算框架结构在竖向荷载作用下的内力时,可采用( )
A. 分层法
B. 反弯点法
C. D值法
D. 弯矩分配法
第II卷(非选择题 共70分)
(一)简答题(共20分)(总共2题,每题10分)
简要回答下列问题。
1. 简述静定结构和超静定结构的区别。
2. 说明影响梁斜截面受剪承载力的主要因素。
(二)计算题(共30分)(总共2题,每题15分)
1. 已知一简支梁,跨度为6m,承受均布荷载q=10kN/m,梁的截面为矩形,b×h=200mm×500mm,混凝土强度等级为C25,钢筋采用HRB400级,求梁跨中截面的弯矩设计值,并进行正截面受弯承载力计算。
2. 某钢筋混凝土柱,截面尺寸为400mm×400mm,柱高3.5m,采用C30混凝土,HRB400级钢筋,承受轴向压力设计值N=1200kN,试计算该柱所需的纵筋面积。
(三)案例分析题(共20分)(总共2题,每题10分)
1. 某框架结构办公楼,底层柱截面尺寸为600mm×600mm,混凝土强度等级为C35,钢筋采用HRB400级。在水平地震作用下,该柱的轴压比为0.8,经计算该柱的抗震受剪承载力不满足要求。请分析可能的原因,并提出改进措施。
2. 某工业厂房采用排架结构,屋架下弦杆承受轴心拉力设计值N=250kN,采用双角钢组成的T形截面,角钢为L100×8,ix=30.9mm,iy=19.9mm,钢材为Q345。试计算该下弦杆的截面面积,并判断是否满足要求。
答案
第I卷
1. D
2. B
3. A
4. B
5. A
6. A
第II卷
(一)
1. 静定结构是无多余约束的几何不变体系,其全部反力和内力仅由平衡条件即可确定,且解答唯一。超静定结构是有多余约束的几何不变体系,仅依靠平衡条件无法确定全部反力和内力,还需补充变形协调条件等,解答不唯一。
2. 影响梁斜截面受剪承载力的主要因素有:混凝土强度等级、截面尺寸、配箍率、纵筋配筋率、剪跨比等。混凝土强度越高,受剪承载力越高;截面尺寸越大,受剪承载力越高;配箍率越大,受剪承载力越高;纵筋配筋率适当增加可提高受剪承载力;剪跨比越大,受剪承载力越低。
(二)
1. 梁跨中截面弯矩设计值:M=ql²/8=10×6²/8 = 45kN·m。
正截面受弯承载力计算:
1)确定基本参数:
α1=1.0,fc=11.9N/mm²,fy=360N/mm²,ξb=0.518。
2)计算受压区高度x:
α1fcbx = fyAs,设As=1000mm²(先假定),则1.0×11.9×200x = 360×[1000],解得x = 151.3mm<ξbh0 = 0.518×465 = 240.9mm。
3)计算正截面受弯承载力Mu:
Mu = α1fcbx(h0 - x/2)=1.0×11.9×200×151.3×(465 - 151.3/2)=46.5kN·m>45kN·m,满足要求。(As计算过程:根据Mu = α1fcbx(h0 - x/2),结合已知条件,通过迭代计算或查设计手册确定合适的As值)
2. 1)确定基本参数:
α1=1.0,fc=14.3N/mm²,fy=360N/mm²,ξb=0.518,β1=0.8。
2)计算轴向力作用点至截面重心的距离e0:
e0 = N/(α1fcA)=1200×10³/(1.0×14.3×400×400)=52.1mm。
3)计算附加偏心距ea:
ea = max{h/30,20}=max{400/30,20}=20mm。
4)计算初始偏心距ei:
ei = e0 + ea = 52.1 + 20 = 72.1mm。
5)计算偏心距增大系数η:
l0/h = 3500/400 = 8.75,查规范得η =[1.05]。
6)计算轴向力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离e:
e = ηei + h/2 - as = 1.05×72.1 + 400/2 - 40 = 241.7mm。
7)计算受压区高度x:
α1fcbx = fyAs,设As=1500mm²(先假定),则1.0×14.3×400x = 360×[1500],解得x = 93.4mm<ξbh0 = 0.518×360 = 186.5mm。
8)计算纵筋面积As:
As = fyAs/(fy - α1fcx/h0)=360×1500/(360 - 1.0×14.3×93.4/360)=1570mm²,实际选用As=[1600]mm²(根据计算结果和规范要求选用合适的钢筋面积)
(三)
1. 可能原因:
1)柱截面尺寸过小,导致抗剪能力不足。
2)混凝土强度等级不够,影响抗剪承载力。
3)配箍率不足,未能有效约束混凝土。
4)轴压比过高,降低了柱的延性和抗剪能力。
改进措施:
1)增大柱截面尺寸。
2)提高混凝土强度等级。
3)增加配箍率,加密箍筋。
4)调整结构布置,降低轴压比,如增加柱子数量或调整荷载分布。
2. 1)计算截面面积:
根据轴心受拉构件计算公式N≤fA,可得A = N/f = 250×10³/305 = 820mm²。
2)计算双角钢T形截面面积:
一个角钢面积A1 = 100×8 = 785mm²,两个角钢面积A2 = 2×785 = 1570mm²>820mm²,满足要求。(具体计算过程中,需根据角钢规格准确计算其面积,并考虑连接等因素对截面有效面积的影响)其中,f为钢材抗拉强度设计值,对于Q345,f = 305N/mm² 。
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