2025年大学土木工程（土木结构设计）试题及答案.doc

2025年大学土木工程（土木结构设计）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
答题要求：本卷共8小题，每小题5分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 以下哪种结构形式在大跨度建筑中应用较为广泛且能有效发挥空间作用？
A. 框架结构
B. 剪力墙结构
C. 网架结构
D. 筒体结构
2. 对于高耸结构，其主要承受的荷载类型不包括以下哪项？
A. 风荷载
B. 地震作用
C. 竖向恒载
D. 温度荷载
3. 在进行梁的设计时，为保证梁的斜截面受剪承载力，下列措施中效果不显著的是？
A. 增大梁的截面尺寸
B. 提高混凝土强度等级
C. 增加箍筋数量
D. 采用高强度钢筋
4. 柱下独立基础设计时，基础高度主要由什么条件控制？
A. 抗冲切承载力
B. 抗弯承载力
C. 抗压承载力
D. 抗剪承载力
5. 关于结构的延性设计，以下说法错误的是？
A. 提高结构的延性可以增加结构在地震等作用下的耗能能力
B. 可以通过设置塑性铰来实现结构的延性设计
C. 延性设计对结构的承载能力没有影响
D. 采用延性较好的材料有助于结构的延性设计
6. 对于多层砌体结构房屋，在地震区设置构造柱的主要作用是？
A. 提高结构的整体刚度
B. 增加墙体的抗剪能力
C. 约束墙体，提高墙体的延性
D. 以上都是
7. 钢结构设计中，钢材的强度设计值与以下哪个因素无关？
A. 钢材的屈服强度
B. 钢材的质量等级
C. 结构的重要性
D. 钢材的弹性模量
8. 以下哪种基础形式适用于软弱地基且对不均匀沉降要求较高的情况？
A. 筏板基础
B. 箱形基础
C. 桩基础
D. 独立基础

第II卷（非选择题 共60分）
9. （10分）简述钢筋混凝土结构中，梁的正截面受弯破坏形态有哪几种？并说明其破坏特点及破坏条件。
10. （15分）某多层框架结构办公楼，已知某框架梁的截面尺寸为b×h = 300mm×600mm（混凝土强度等级C30，纵筋采用HRB40C级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋），该梁承受的弯矩设计值M = 250kN·m，剪力设计值V = 120kN。试计算该梁所需的纵筋面积As和箍筋间距s。（提示：可参考相关设计规范公式进行计算）
11. （15分）简述在进行高层建筑结构设计时，如何考虑水平荷载（风荷载和地震作用）的影响？
12. （材料题 10分）
材料：某单层工业厂房，跨度为24m，柱距为6m，采用装配式钢筋混凝土排架结构。屋面采用大型屋面板，屋架为预应力混凝土折线形屋架，柱为钢筋混凝土柱。厂房所在地区的基本风压为0.5kN/m²，地面粗糙度为B类。
问题：计算该厂房排架柱顶的风荷载标准值。（提示：需考虑屋架、柱间支撑等对风荷载的影响，参考相关荷载规范进行计算）
13. （材料题 20分）
材料：某高层住宅建筑，地下2层，地上30层，采用钢筋混凝土框架 - 剪力墙结构。建筑场地类别为Ⅱ类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为０.15g，设计地震分组为第一组。已知该建筑的结构自振周期T1 = 1.2s，T2 = 0.4s。
问题：
（1）计算该建筑的地震作用标准值。（提示：可采用底部剪力法，参考相关抗震设计规范公式进行计算）
（2）简述框架 - 剪力墙结构中框架和剪力墙的协同工作原理。
（3）为保证该结构在地震作用下的安全性，在设计中可采取哪些抗震构造措施？

答案：
1. C
2. D
3. D
4. A
5. C
6. D
7. D
8. B
9. 梁的正截面受弯破坏形态有适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏。适筋破坏特点：受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎，破坏前有明显预兆，属于塑性破坏，破坏条件是配筋率适中。超筋破坏特点：受压区混凝土先被压碎，受拉钢筋未屈服，破坏前无明显预兆，属于脆性破坏，破坏条件是配筋率过高。少筋破坏特点：受拉区混凝土一旦开裂，受拉钢筋立即屈服，甚至被拉断，破坏前无明显预兆，属于脆性破坏，破坏条件是配筋率过低。
10. 1. 计算混凝土受压区高度x：根据公式α1fcbx = fyAs，代入数据计算。2. 计算纵筋面积As：由上述公式可得As = α1fcbx/fy。3. 计算箍筋间距s：先计算梁的剪跨比λ，再根据公式V≤0.7ftbh0 + 1.25fyvAsv/s计算箍筋间距s。具体计算过程略。
11. 考虑水平荷载影响时，风荷载作用下，需根据建筑的体型系数、风压高度变化系数等计算风荷载标准值，然后通过结构力学方法计算结构的风致内力和位移。地震作用下，先根据建筑的抗震设防烈度、场地类别等确定地震影响系数，采用合适的地震作用计算方法（如底部剪力法、振型分解反应谱法等）计算地震作用标准值，进而计算结构的地震内力和位移。设计时需保证结构在水平荷载作用下具有足够的强度、刚度和稳定性。
12. 1. 计算屋架的风载体型系数μs1。 2. 计算柱的风载体型系数μs2。 3. 确定风压高度变化系数μz。 4. 计算柱顶的风荷载标准值wk = βzμsμzω0，其中βz为阵风系数。具体计算过程略。
13. （1）1. 计算结构总水平地震作用标准值FEk = α1Geq。2. 计算各楼层的地震作用标准值Fi = GiHi/∑GjHj×FEk。具体计算过程略。（2）框架 - 剪力墙结构中，框架和剪力墙通过楼板协同工作。在水平荷载作用下，楼板将两者连接在一起，使它们共同变形。剪力墙刚度大，承担大部分水平荷载，框架则通过与剪力墙的协同作用，调整自身的内力分布，同时也承担一部分水平荷载。（3）可采取的抗震构造措施有：合理设置框架柱和剪力墙的配筋；加强节点连接；设置必要的数据抗震缝等。具体构造措施应根据相关抗震设计规范确定。