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2025年大学建筑(建筑结构设计)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30分)
答题要求:本大题共10小题,每小题3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. 以下哪种结构形式不属于常见的建筑结构体系?( )
A. 框架结构
B. 筒体结构
C. 膜结构
D. 剪力墙结构
2. 关于梁的配筋,下列说法正确的是( )
A. 梁中纵向受力钢筋应布置在梁的受压区
B. 梁的箍筋主要承受梁的拉力
C. 梁的纵筋数量越多越好
D. 梁的配筋应根据计算和构造要求综合确定
3. 柱的轴压比是指( )
A. 柱的轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值
B. 柱的轴向拉力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值
C. 柱的轴向压力标准值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度标准值乘积的比值
D. 柱的轴向拉力标准值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度标准值乘积的比值
4. 以下哪种基础形式适用于软弱地基?( )
A. 独立基础
B. 条形基础
C. 筏板基础
D. 桩基础
5. 框架结构中,框架梁与柱的连接节点属于( )
A. 铰接节点
B. 刚接节点
C. 半刚接节点
D. 弹性节点
6. 对于大跨度空间结构,以下哪种结构形式较为合适?( )
A. 网架结构
B. 框架结构
C. 剪力墙结构
D. 砌体结构
7. 建筑结构设计时,考虑地震作用的目的是( )
A. 保证结构在地震作用下不破坏
B. 保证结构在地震作用下的安全性和可靠性
C. 使结构在地震作用下产生较小的变形
D. 使结构在地震作用下能够正常使用
8. 结构的可靠性不包括以下哪个方面?( )
A. 安全性
B. 适用性
C. 耐久性
D.经济性
9. 关于混凝土结构的耐久性,以下说法错误的是( )
A. 混凝土的耐久性与水泥品种、水灰比等因素有关
B. 提高混凝土的密实性可以提高其耐久性
C. 耐久性只与混凝土本身有关,与环境无关
D. 混凝土保护层厚度对耐久性有重要影响
10. 钢结构的主要连接方式不包括( )
A. 焊接连接
B. 螺栓连接
C. 铆钉连接
D. 绑扎连接
第II卷(非选择题 共70分)
二、填空题(每题4分,共20分)
答题要求:请在每题的空格中填上正确答案。
1. 建筑结构按受力特点可分为______结构、______结构和______结构。
2. 梁的变形计算公式为______,其中f为梁的最大变形,M为梁的弯矩,l为梁的跨度,E为材料的弹性模量,I为梁的截面惯性矩。
3. 柱的稳定性计算主要考虑______和______两种情况。
4. 基础的埋置深度是指______至______的距离。
5. 结构设计的基本要求包括______性、______性和______性。
三、简答题(每题10分,共20分)
答题要求:简要回答问题,观点明确,条理清晰。
1. 简述框架结构的优缺点。
2. 简述影响建筑结构抗震性能的主要因素。
四、案例分析题(每题15分,共30分)
答题要求:阅读案例材料,回答问题,分析过程要有理有据。
材料:某教学楼为五层钢筋混凝土框架结构,设计使用年限为50年。在使用过程中,发现顶层梁出现了较多裂缝。经检测,梁的混凝土强度等级满足设计要求,钢筋配置也符合设计规范,但裂缝宽度超过了规范允许值。
1. 请分析梁出现裂缝的可能原因。
2. 针对梁出现的裂缝,应采取哪些处理措施?
材料:某高层住宅采用剪力墙结构,在一次地震中,部分剪力墙出现了轻微的损坏。经调查,该地区地震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g。
1. 请分析剪力墙在地震中损坏的可能原因。
2. 为提高该剪力墙结构的抗震性能,可采取哪些改进措施?
五、设计题(共20分)
答题要求:根据给定的条件进行建筑结构设计,要求计算过程详细,设计结果合理。
某单层工业厂房,跨度为24m,柱距为6m,采用钢筋混凝土排架结构。厂房内设有两台起重量为10t的吊车,吊车跨度为19.5m。该地区基本风压为0.5kN/m²,地面粗糙度为B类。设计该厂房的排架柱和基础。
答案:
1. C
2. D
3. A
4. D
5. B
6. A
7. B
8. D
9. C
10. D
二、1. 静定、超静定、空间
2. f = 5Ml² / (384EI)
3. 轴心受压、偏心受压
4. 室外设计地面、基础底面
5. 安全、适用、耐久
三、1. 优点:建筑平面布置灵活,可形成较大的空间;结构自重较轻,地震作用较小;施工速度快,可以较快地提供使用空间。缺点:侧向刚度较小,在水平力作用下结构的侧向位移较大;非结构构件的破坏比较严重;框架结构的侧向刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸和混凝土的强度等级,因而在地震区建造较高的框架结构时,需要采用较大的截面尺寸或较高的混凝土强度等级,这会增加材料用量和工程造价。
2. 结构的抗震性能主要受以下因素影响:结构的类型和体系;结构的刚度和强度;结构的延性;结构的整体性;场地条件;地震作用的大小和特性。
四、1. 梁出现裂缝的可能原因:混凝土收缩;温度变化;地基不均匀沉降;施工质量问题,如混凝土振捣不密实、养护不到位等;设计考虑不周,如梁的截面尺寸过小、配筋不足等。
2. 处理措施:对于宽度较小的裂缝,可采用表面修补法,如涂抹水泥砂浆、环氧胶泥等;对于宽度较大的裂缝,可采用压力灌浆法,将水泥浆或化学浆液注入裂缝中,填充裂缝并提高结构的整体性;对于因地基不均匀沉降引起的裂缝,应采取相应的地基处理措施,如加固地基、设置沉降缝等;同时,应加强对梁的监测,观察裂缝的发展情况,如裂缝继续扩大,应及时采取进一步的处理措施。
1. 剪力墙在地震中损坏的可能原因:设计时对地震作用估计不足;剪力墙的强度和刚度不够;剪力墙的延性不足;施工质量问题,如混凝土强度不足、钢筋锚固长度不够等;结构的整体性不好,如连梁的设置不合理等。
2. 改进措施:提高剪力墙的抗震等级,增加配筋量;优化剪力墙的截面形状和尺寸,提高其抗剪能力;加强剪力墙的边缘构件,提高其延性;改善结构的整体性,合理设置连梁和暗梁;加强施工质量控制,确保混凝土强度和钢筋锚固长度符合设计要求;对结构进行抗震加固,如粘贴碳纤维布、增设支撑等。
五、(1)排架柱设计:根据厂房的跨度、柱距、吊车荷载等条件,确定柱的截面尺寸。计算柱在各种荷载作用下的内力,包括恒载、活载、吊车荷载、风荷载等。进行柱的配筋计算,根据内力计算结果,按照混凝土结构设计规范的要求,确定柱的纵向钢筋和箍筋的数量及配置方式。进行柱的稳定性计算,确保柱在各种荷载作用下具有足够的稳定性。
(2)基础设计:根据柱的荷载和地基条件,确定基础的类型,如独立基础或条形基础。计算基础的底面尺寸,根据地基承载力特征值和柱的荷载,按照基础设计规范的要求,确定基础的底面面积。进行基础的配筋计算方法,根据基础的内力计算结果,按照混凝土结构设计规范的要求,确定基础的纵向钢筋和箍筋的数量及配置方式。进行基础的抗冲切和抗剪切计算,确保基础在柱荷载作用下具有足够的抗冲切和抗剪切能力。
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