2025年中级结构试题及答案

2025年中级结构试题及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.下列关于静定结构特性的描述中，错误的是（）。A.仅用静力平衡方程即可确定全部反力和内力B.温度变化不会引起结构内力C.支座位移会引起结构内力D.材料收缩不会引起结构内力2.某简支梁跨中受集中荷载P作用，其弯矩图的形状为（）。A.对称三角形B.对称抛物线C.非对称三角形D.矩形3.钢筋混凝土梁中，混凝土保护层的主要作用是（）。A.提高梁的抗剪承载力B.防止钢筋锈蚀并保证粘结性能C.增加梁的截面刚度D.提高混凝土的抗压强度4.钢结构中，普通螺栓连接受剪时，其破坏形式不包括（）。A.螺栓杆被剪断B.孔壁挤压破坏C.板件被拉断D.螺栓杆受弯破坏5.砌体结构中，提高墙柱高厚比限值的有效措施是（）。A.减小墙柱截面尺寸B.增加墙柱的计算高度C.设置构造柱或圈梁D.采用低强度等级砂浆6.某框架结构楼层水平地震剪力设计值为800kN，该层某框架柱分配的剪力为120kN，根据规范要求，该柱剪力需调整为（）（注：楼层最小剪力系数λ=0.025，该层重力荷载代表值G=30000kN）。A.120kNB.150kNC.180kND.200kN7.下列关于钢筋混凝土受扭构件的描述中，正确的是（）。A.纯扭构件的破坏形态与配筋率无关B.剪扭构件中，箍筋和纵筋需分别按剪、扭计算后叠加C.抗扭纵筋应沿截面周边均匀布置D.少筋受扭构件破坏时具有延性8.某轴心受压柱采用C30混凝土（fc=14.3N/mm²），截面尺寸400mm×400mm，计算长度l0=5m，稳定系数φ=0.87，若柱的轴向压力设计值N=2000kN，则所需纵筋面积（）（注：αs=40mm，γd=1.2）。A.无需配置纵筋（构造配筋即可）B.800mm²C.1200mm²D.1600mm²9.下列关于结构动力特性的描述中，错误的是（）。A.自振周期与结构质量和刚度相关B.阻尼比越小，结构振动衰减越慢C.振型是结构的固有振动形态D.多自由度体系的自振频率数量等于自由度数量10.某双肢剪力墙，连梁的刚度较大时，其受力特性更接近（）。A.整体小开口墙B.独立悬臂墙C.壁式框架D.联肢墙11.钢结构中，工字形截面梁的局部稳定验算主要针对（）。A.翼缘的弯曲失稳和腹板的剪切失稳B.翼缘的剪切失稳和腹板的弯曲失稳C.翼缘的扭转失稳和腹板的弯曲失稳D.翼缘的局部屈曲和腹板的局部屈曲12.下列关于地基基础设计的描述中，正确的是（）。A.独立基础的高度由抗冲切验算控制B.柱下条形基础的内力计算需考虑地基反力的线性分布C.桩基础的单桩承载力仅与桩身材料强度有关D.筏板基础的厚度由抗弯验算控制13.某多层砌体房屋，横墙间距为12m，屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖，则其静力计算方案为（）。A.刚性方案B.刚弹性方案C.弹性方案D.无法确定14.钢筋混凝土梁中，当剪跨比λ>3时，其抗剪承载力主要取决于（）。A.混凝土的抗拉强度B.箍筋的配筋率C.纵筋的配筋率D.截面尺寸15.下列关于抗震概念设计的描述中，错误的是（）。A.结构应具有多道抗震防线B.平面和立面宜规则对称C.刚度中心与质量中心应尽量重合D.应优先采用单跨框架结构二、简答题（共5题，每题8分，共40分）1.简述钢筋混凝土梁正截面受弯破坏的三种形态及其特征。2.影响砌体结构房屋静力计算方案的主要因素有哪些？如何根据这些因素划分静力计算方案？3.框架结构在水平荷载（风荷载或地震作用）下的侧移由哪两部分组成？分别说明其控制措施。4.钢结构中，普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型连接的受力机理有何不同？各自的破坏形式是什么？5.简述高层建筑混凝土结构中设置后浇带的作用及施工要求。三、计算题（共2题，每题15分，共30分）1.某钢筋混凝土简支梁，跨度l=6m，截面尺寸b×h=250mm×500mm（as=40mm），混凝土强度等级C30（fc=14.3N/mm²，ft=1.43N/mm²），钢筋采用HRB400级（fy=360N/mm²），梁承受均布荷载设计值q=30kN/m（含自重）。要求：计算该梁正截面受弯承载力所需的受拉钢筋面积As（γ0=1.0，α1=1.0，ξb=0.518）。2.某单层双跨等高排架（图1），柱截面均为400mm×600mm（惯性矩I=7.2×10⁹mm⁴），混凝土弹性模量E=3×10⁴N/mm²，柱底固定，柱顶与屋架铰接。已知左跨吊车水平荷载T=20kN（向左），右跨无吊车荷载。要求：计算各柱顶的水平位移及各柱的剪力（忽略屋架轴向变形）。四、案例分析题（共1题，20分）某6层框架结构办公楼，采用柱网8m×8m，首层层高4.5m，标准层层高3.6m，设计使用年限50年，抗震设防烈度7度（0.15g），设计地震分组第一组，场地类别Ⅱ类。结构设计时，某施工单位提出以下方案：（1）框架柱采用C25混凝土（fc=11.9N/mm²），纵筋采用HRB335级（fy=300N/mm²）；（2）框架梁截面尺寸250mm×500mm，箍筋采用HPB300级（fyv=270N/mm²），间距200mm（全梁段）；（3）填充墙采用200mm厚蒸压加气混凝土砌块（容重5kN/m³），未设置构造柱和水平系梁；（4）基础采用独立基础，持力层为粉质黏土（承载力特征值fak=180kPa），基础埋深1.2m，未进行软弱下卧层验算。问题：指出上述方案中存在的不合理之处，并说明理由（需结合规范要求）。参考答案一、单项选择题1.C2.A3.B4.D5.C6.B7.C8.A9.B10.A11.D12.A13.B14.A15.D二、简答题1.三种破坏形态及特征：（1）适筋破坏：受拉钢筋先屈服，随后受压区混凝土被压碎；破坏前有明显的塑性变形和裂缝开展，属于延性破坏。（2）超筋破坏：受拉钢筋未屈服，受压区混凝土先被压碎；破坏突然，无明显预兆，属于脆性破坏。（3）少筋破坏：受拉钢筋配置过少，受拉区混凝土一旦开裂，钢筋立即屈服甚至拉断；破坏突然，延性差，属于脆性破坏。2.主要因素：屋盖或楼盖的刚度（水平刚度）、横墙的间距及刚度。划分方法：-刚性方案：横墙间距小（如装配式钢筋混凝土楼盖≤32m），屋盖刚度大，结构水平位移可忽略，按竖向构件为不动铰支座计算。-刚弹性方案：横墙间距较大（如装配式楼盖32m<s≤72m），屋盖刚度中等，需考虑屋盖的弹性约束，按带弹性支座的竖向构件计算。-弹性方案：横墙间距大（如装配式楼盖s>72m），屋盖刚度小，结构水平位移不可忽略，按无侧移约束的竖向构件计算。3.侧移组成及控制措施：（1）整体剪切变形（由框架梁、柱弯曲变形引起）：控制措施包括增加梁柱截面尺寸、提高混凝土强度等级、合理布置抗侧力构件（如设置剪力墙）。（2）整体弯曲变形（由框架柱轴向变形引起，高层框架显著）：控制措施包括减小柱轴压比、采用束筒结构或伸臂桁架减小柱轴向变形差。4.受力机理与破坏形式：（1）普通螺栓连接：通过螺栓杆抗剪和孔壁承压传递剪力；破坏形式包括螺栓杆剪断、孔壁挤压破坏、板件拉断（当板件净截面强度不足时）。（2）高强度螺栓摩擦型连接：通过螺栓预拉力使板件间产生摩擦力传递剪力；破坏形式为摩擦力被克服（板件间发生相对滑移），此时螺栓杆未被剪断，孔壁未被挤压。5.后浇带作用：减少混凝土收缩和温度应力引起的裂缝；解决大体积混凝土或超长结构的变形协调问题。施工要求：后浇带宽度不小于800mm；混凝土浇筑时间应在主体结构完成60d后（或按设计要求）；浇筑前需清理界面，涂刷界面剂；采用微膨胀混凝土，强度等级比原结构提高一级；养护时间不少于14d。三、计算题1.正截面受弯承载力计算：（1）计算弯矩设计值：M=q×l²/8=30×6²/8=135kN·m=135×10⁶N·mm。（2）截面有效高度h0=h-as=500-40=460mm。（3）计算αs=M/(α1fcbh0²)=135×10⁶/(1.0×14.3×250×460²)=135×10⁶/(1.0×14.3×250×211600)=135×10⁶/(759,770,000)=0.177。（4）求ξ=1-√(1-2αs)=1-√(1-2×0.177)=1-√(0.646)=1-0.804=0.196<ξb=0.518（未超筋）。（5）计算As=α1fcbh0ξ/fy=1.0×14.3×250×460×0.196/360=1.0×14.3×250×460×0.196/360≈(14.3×250×460×0.196)/360≈(14.3×250×90.16)/360≈(14.3×22540)/360≈322,322/360≈895mm²。（6）验算最小配筋率：ρmin=max(0.2%,0.45ft/fy)=max(0.2%,0.45×1.43/360)=max(0.2%,0.179%)=0.2%。ρ=As/(bh0)=895/(250×460)=0.00787>0.002（满足）。结论：受拉钢筋面积As≈895mm²（可选3Φ20，As=942mm²）。2.排架水平位移及柱剪力计算：（1）单柱抗侧移刚度：D=12EI/(H³)，H=柱高（假设首层层高4.5m，无吊车梁影响，H=4.5m=4500mm）。D=12×3×10⁴×7.2×10⁹/(4500³)=12×3×10⁴×7.2×10⁹/(9.1125×10¹⁰)=(2.592×10¹⁵)/(9.1125×10¹⁰)=28440N/mm=28.44kN/mm。（2）双跨排架总抗侧移刚度：D总=D左+D中+D右=28.44+28.44+28.44=85.32kN/mm（假设三柱相同）。（3）柱顶水平位移Δ=T/D总=20kN/(85.32kN/mm)=0.234mm。（4）各柱剪力：V左=D左×Δ=28.44×0.234≈6.65kN（向左）；V中=D中×Δ=28.44×0.234≈6.65kN（向右）；V右=D右×Δ=28.44×0.234≈6.65kN（向右）。（注：实际排架计算需考虑跨数和荷载位置，本题假设为对称双跨，左跨受荷时中柱和右柱共同抵抗侧移，剪力按刚度分配。）四、案例分析题不合理之处及理由：（1）框架柱混凝土强度等级C25：7度0.15g抗震设防时，框架柱混凝土强度等级不宜低于C30（《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第11.4.1条），C25强度不足，影响柱的延性和抗剪承载力。（2）框架梁箍筋间距200mm（全梁段）：抗震框架梁加密区箍筋间距一级不应大于100mm，二级不应大于150mm（《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.3.7条），本题7度0.15g对应二级抗震，加密区间距应≤150mm，非加密区≤200mm，全梁段200mm不符合加密区要求。（3）填充墙未设置构造柱和水平系梁：蒸压加气混凝土砌块填充墙长度超过5m时应设置构造柱（《砌体结构设计规范》GB50003-2011第6.2.8条），高度超过4m时应设置水平系梁