2026年工程力学与结构设计考试大纲题

2026年工程力学与结构设计考试大纲题一、单选题（共10题，每题2分，计20分）1.在钢结构设计中，Q345钢的屈服强度标准值通常为（）。A.235MPaB.345MPaC.400MPaD.500MPa2.受压构件的稳定计算中，欧拉公式适用于（）。A.短柱B.中长柱C.长柱D.所有柱3.混凝土结构中，钢筋保护层的主要作用是（）。A.增强截面抗弯能力B.提高结构整体刚度C.防止钢筋锈蚀D.减少结构自重4.在结构设计中，荷载组合中的“基本组合”通常用于（）。A.承重结构计算B.抗风设计C.抗震设计D.装饰工程5.钢筋混凝土梁的受剪承载力计算中，剪力设计值应考虑（）。A.混凝土强度等级B.纵筋配筋率C.梁截面尺寸D.以上都是6.桁架结构中，腹杆的主要作用是（）。A.承受主要荷载B.增强结构整体稳定性C.减少节点数量D.提高结构美观性7.在桥梁工程中，预应力混凝土结构的主要优点是（）。A.提高结构抗裂性B.减少材料用量C.增强结构耐久性D.以上都是8.地震作用下，结构抗震设计应重点关注（）。A.结构自振周期B.结构抗剪承载力C.结构变形能力D.以上都是9.土木工程中，桩基础承载力的主要影响因素包括（）。A.桩身材料强度B.桩端土体性质C.桩周土体摩阻力D.以上都是10.钢结构焊接连接中，焊缝质量检测的主要方法包括（）。A.外观检查B.无损检测C.超声波检测D.以上都是二、多选题（共5题，每题3分，计15分）1.钢筋混凝土结构中，影响受弯构件正截面承载力的因素包括（）。A.混凝土强度等级B.纵筋配筋率C.截面尺寸D.纵筋强度E.混凝土保护层厚度2.桁架结构中，节点形式主要包括（）。A.铰接节点B.刚接节点C.滑动节点D.球形节点E.焊接节点3.地基基础设计中，影响桩基承载力的因素包括（）。A.桩身材料强度B.桩端土体承载力C.桩周土体摩阻力D.地震烈度E.桩长4.钢结构设计中，梁柱连接形式主要包括（）。A.焊接连接B.螺栓连接C.焊接+螺栓连接D.焊接+铆接连接E.焊接+铆接+螺栓连接5.结构抗震设计中，提高结构抗震性能的措施包括（）。A.增加结构刚度B.减少结构自振周期C.增强结构延性D.采用减隔震技术E.提高结构抗剪承载力三、判断题（共10题，每题1分，计10分）1.混凝土的强度等级越高，其抗拉强度越高。（×）2.桁架结构中，所有杆件均为轴力构件。（√）3.预应力混凝土结构可以完全避免混凝土开裂。（×）4.地震作用下，结构的惯性力与质量成正比。（√）5.桩基础中的摩擦桩主要依靠桩周土体摩阻力承担荷载。（√）6.钢结构焊接连接中，焊接残余应力会影响结构性能。（√）7.混凝土保护层厚度过小会导致钢筋锈蚀加速。（√）8.桁架结构中，腹杆的布置形式对结构稳定性无影响。（×）9.地基基础设计时，桩端进入坚硬土层可以提高承载力。（√）10.结构抗震设计中的“强柱弱梁”原则可以提高结构的延性。（√）四、简答题（共5题，每题5分，计25分）1.简述钢结构中焊接连接的优缺点。2.简述钢筋混凝土梁受剪破坏的两种主要形式及其特点。3.简述影响桁架结构节点稳定性的主要因素。4.简述预应力混凝土结构中预应力损失的主要类型。5.简述地震作用下，结构抗震设计的基本原则。五、计算题（共3题，每题10分，计30分）1.已知某钢筋混凝土简支梁，截面尺寸b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级C30，纵筋采用HRB400钢筋，配筋率ρ=1.5%。试计算该梁的受弯承载力（不考虑受压区钢筋）。2.某桁架结构中，某杆件受压，长度l=6m，截面面积A=500mm²，材料弹性模量E=200GPa，临界应力σcr=150MPa。试计算该杆件的临界承载力。3.某摩擦桩基础，桩径d=400mm，桩长L=10m，桩周土体摩阻力τ=20kPa。试计算该桩的竖向承载力（不考虑桩端土体承载力）。六、论述题（1题，15分）结合实际工程案例，论述钢筋混凝土框架结构抗震设计中的关键问题和优化措施。答案与解析一、单选题1.B2.C3.C4.A5.D6.B7.D8.D9.D10.D解析：1.Q345钢的屈服强度标准值为345MPa，是常用的高强度钢种。5.梁的受剪承载力计算需综合考虑混凝土强度、纵筋配筋率、截面尺寸等因素。10.焊缝质量检测包括外观检查、无损检测（如超声波、X射线等）多种方法。二、多选题1.A、B、C、D2.A、B、D3.A、B、C、E4.A、B、C5.A、C、D、E解析：1.受弯承载力受混凝土强度、纵筋配筋率、截面尺寸、纵筋强度等因素影响。3.桩基承载力由桩身材料强度、桩端土体承载力、桩周土体摩阻力及桩长决定。三、判断题1.×2.√3.×4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.√解析：3.预应力混凝土结构仍可能开裂，只是抗裂性增强。8.腹杆布置影响桁架整体稳定性。四、简答题1.焊接连接的优缺点：-优点：连接强度高、刚度大、密封性好、成本较低。-缺点：易产生焊接残余应力、焊接变形、可能存在焊接缺陷。2.受剪破坏形式：-剪压破坏：剪力为主，混凝土压碎，纵筋压屈。-剪拉破坏：剪力和弯矩共同作用，纵筋先屈服，混凝土受拉破坏。3.桁架节点稳定性影响因素：-节点构造形式（铰接或刚接）、杆件布置、节点承载力、连接方式。4.预应力损失类型：-张拉端锚固损失、预应力筋与孔道摩擦损失、混凝土收缩徐变损失、温度变化损失。5.抗震设计原则：-强柱弱梁、强剪弱弯、保证结构整体性、提高延性、合理设置防震缝。五、计算题1.受弯承载力计算：-混凝土轴心抗压强度fc=14.3MPa，纵筋强度fy=360MPa。-界限破坏截面高度ξb≈0.55（C30时）。-受弯承载力M=0.55×fc×b×h0×(h0-0.5ξb×h0)=0.55×14.3×200×465×(465-0.5×0.55×465)=4120kN·mm≈4.12kN·m。2.桁架杆件临界承载力：-欧拉临界应力σcr=π²E/(λ²)，λ=l/i，i=√(A/A)=√(500/500)=1mm。-λ=6000/1=6000，σcr≈150MPa。-承载力P=σcr×A=150×500=750kN。3.摩擦桩承载力：-承载力Q=τ×πdL=20×π×0.4×10=2513kN≈251kN。六、论述题钢筋混凝土框架抗震设计关键问题及措施：1.关键问题：-柱端易先于梁端屈服（强柱弱梁设计不足）。-剪力墙与框架协同工作不协调。-结构整体变形能力不足（脆性破坏）。-节点连接强度和刚度不足。2.优化措施