2026年建筑结构设计原理与计算题集

2026年建筑结构设计原理与计算题集一、选择题（每题2分，共10题）1.某高层建筑框架结构，抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第一组，框架柱的轴压比限值应根据以下哪项因素主要调整？A.框架的层数B.框架的抗震等级C.场地类别D.基础形式2.某钢筋混凝土剪力墙结构，墙肢高宽比大于4，其抗震设计时，应重点考虑以下哪项构造措施？A.墙肢配筋率B.墙肢边缘构件设置C.墙体分布筋间距D.墙体厚度3.某钢结构厂房柱采用Q345B钢，柱脚与基础连接采用高强度螺栓摩擦型连接，螺栓预紧力应考虑以下哪项因素？A.柱的轴力大小B.螺栓的直径C.基础的混凝土强度D.摩擦面的抗滑移系数4.某木结构房屋，屋架跨度12m，采用方木制作，其跨中挠度限值应根据以下哪项标准确定？A.《木结构设计规范》GB50005B.《建筑结构荷载规范》GB50009C.《钢结构设计规范》GB50017D.《混凝土结构设计规范》GB500105.某桥梁结构，主梁采用预应力混凝土连续梁，其预应力损失计算中，应重点考虑以下哪项因素？A.混凝土收缩徐变B.预应力筋与孔道摩擦C.混凝土弹性模量D.预应力筋张拉控制应力二、简答题（每题5分，共5题）6.简述钢筋混凝土框架结构抗震设计中的“强柱弱梁”原则及其工程意义。7.简述钢结构梁柱节点设计中，抗弯连接与抗剪连接的区别及设计要点。8.简述木结构房屋中，檩条与屋架连接的设计要求。9.简述预应力混凝土结构中，锚具效率系数的物理意义及其影响因素。10.简述桥梁结构中，支座选型的主要考虑因素。三、计算题（共5题）11.（8分）某钢筋混凝土框架柱，截面尺寸400mm×400mm，轴力设计值N=2000kN，弯矩设计值M=150kN·m（单向偏心），混凝土强度等级C30，纵筋采用HRB400，试计算柱的配筋面积。12.（10分）某钢结构厂房柱，采用Q345B钢，柱脚与基础连接采用高强度螺栓摩擦型连接，螺栓直径M20，抗滑移系数μ=0.45，柱轴力设计值N=1000kN，试计算所需螺栓数量。13.（12分）某木结构房屋，屋架跨度12m，采用方木制作，方木截面200mm×150mm，屋面均布荷载标准值qk=1.5kN/m²（含檩条自重），试计算屋架跨中挠度，并验算是否满足规范要求（挠度限值l/250）。14.（10分）某预应力混凝土连续梁，跨径20m，采用后张法施工，预应力筋采用钢绞线，张拉控制应力σcon=0.75fpk，预应力损失包括张拉端锚具损失、摩擦损失、混凝土收缩徐变损失，总损失Δσ=100MPa，试计算预应力筋的有效预应力。15.（10分）某桥梁结构，主梁采用预应力混凝土连续梁，支座采用板式橡胶支座，桥梁总宽12m，计算跨径20m，试计算支座反力分布，并说明支座选型的依据。答案与解析一、选择题1.B解析：框架柱的轴压比限值主要与框架的抗震等级相关，抗震等级越高，轴压比限值越低，以增强框架的延性。2.B解析：剪力墙墙肢高宽比大于4时，属于细长墙，抗震设计中应重点考虑边缘构件设置，以增强墙肢的承载能力和延性。3.D解析：高强度螺栓摩擦型连接的预紧力主要取决于摩擦面的抗滑移系数，该系数直接影响螺栓的抗剪承载力。4.A解析：木结构房屋屋架挠度限值应根据《木结构设计规范》GB50005确定，该规范对不同结构形式有具体规定。5.A解析：预应力混凝土连续梁的预应力损失计算中，混凝土收缩徐变是主要因素之一，会导致预应力损失显著增加。二、简答题6.“强柱弱梁”原则及其工程意义解析：在框架结构抗震设计中，通过降低梁端受弯承载力、提高柱端受弯承载力，使结构在地震作用下主要发生梁的弯曲破坏，而柱保持基本完好。该原则能增强结构的延性，避免柱先于梁破坏，提高结构抗震安全性。7.抗弯连接与抗剪连接的区别及设计要点解析：抗弯连接主要承受弯矩，常用于梁柱节点，设计要点包括保证连接件的强度和刚度，避免节点过早屈服；抗剪连接主要承受剪力，常用于钢梁拼接，设计要点包括保证螺栓或焊缝的抗剪承载力，避免连接破坏。8.木结构檩条与屋架连接的设计要求解析：檩条与屋架连接应保证传力可靠，避免檩条滑移或破坏，通常采用螺栓或钉连接，并设置必要的抗滑措施。此外，檩条间距应根据屋面荷载和屋架间距确定，以满足挠度和承载力要求。9.锚具效率系数的物理意义及其影响因素解析：锚具效率系数表示预应力筋实际传递的预应力与张拉力的比值，主要影响因素包括锚具类型、预应力筋表面形状、锚具与预应力筋的匹配程度等。10.桥梁支座选型的主要考虑因素解析：支座选型主要考虑因素包括：支座反力大小、温度变化影响、抗震要求、桥梁纵横向位移需求、耐久性等。常见类型有板式橡胶支座、盆式支座等，需根据具体工况选择。三、计算题11.（8分）钢筋混凝土框架柱配筋计算解析：（1）计算偏心距：e0=M/N=150×10³/2000×10³=0.075m=75mm（2）判别偏心方向：e0<h/30=400/30=13.33mm，需考虑偏心受压（3）计算配筋面积：As=N(αsb+αsc)+αM其中αsb、αsc为系数，需查表计算，此处略去详细步骤，最终As≈620mm²（4）选配纵筋：4Φ22（As=628mm²）12.（10分）高强度螺栓数量计算解析：（1）单螺栓抗剪承载力：Nv=μPd=0.45×170×π×(20/2)²=256.6kN（2）所需螺栓数量：n=N/Nv=1000/256.6≈4（3）取整并考虑安全系数，最终采用6个螺栓（双排布置）。13.（12分）木结构屋架挠度计算解析：（1）檩条荷载：q=1.5kN/m²×1.2（荷载分项系数）=1.8kN/m²（2）屋架跨中挠度：ν=5ql⁴/384EI其中I=bh³/12=200×150³/12=5625000mm⁴，E取10GPaν=5×1.8×(12000)⁴/(384×10×10⁹×5625000)≈24mm（3）验算：l/250=12000/250=48mm>24mm，满足要求。14.（10分）预应力筋有效预应力计算解析：（1）有效预应力：σpe=σcon-Δσ=0.75fpk-100MPa（2）若fpk=1860MPa，σpe=0.75×1860-100=1335MPa（3）验算：预应力筋总伸长量需与锚具效率系数匹配，此处略去详细计算步骤。15.（10分）桥梁支座反力计算与选型解析：（1）支座反力分布：假设均布荷载q，支