2026年工程设计师竞赛题目建筑结构设计方案解析及创新题

2026年工程设计师竞赛题目建筑结构设计方案解析及创新题一、单选题（共5题，每题2分，总计10分）题目要求：下列选项中，最符合现代绿色建筑结构设计原则的是哪一项？1.A.优先采用高强钢，以减少材料用量B.大面积使用混凝土框架结构，以增强结构稳定性C.控制结构自重，优化轻钢结构体系D.限制结构跨度，避免采用大跨度设计2.A.将结构柱网间距设计为6米×6米，以方便室内布局B.采用预制装配式混凝土结构，以提高施工效率C.结构梁柱截面尺寸均按最小值设计，以降低成本D.限制结构抗震等级，以减少设计难度3.A.结构设计不考虑风荷载影响，以简化计算B.采用天然石材作为结构装饰材料，以提升美观度C.优化结构抗侧移性能，以适应高烈度地震区要求D.结构基础埋深小于2米，以节省施工成本4.A.采用无粘结预应力混凝土结构，以增加结构跨度B.结构设计忽略地基沉降问题，以简化方案C.限制结构配筋率，以降低材料成本D.结构抗震等级低于地区要求，以简化设计5.A.结构设计忽略节能要求，以降低设计难度B.采用高能耗的钢结构体系，以方便施工C.优化结构保温性能，以适应寒冷地区建筑需求D.结构外立面采用大面积玻璃幕墙，以提高采光效率二、多选题（共5题，每题3分，总计15分）题目要求：以下哪些措施可以有效提升建筑结构抗震性能？1.A.增加结构柱截面尺寸B.采用高强混凝土材料C.优化结构周期，避免共振D.减少结构自重E.限制结构层高2.A.采用钢-混凝土组合结构B.优化基础设计，增强地基承载力C.结构设计忽略温度变形影响D.采用预制装配式结构，提高施工效率E.加强结构连接节点设计3.A.结构设计考虑风荷载影响B.采用轻钢结构体系C.减少结构开洞面积D.限制结构跨度，避免大跨度设计E.结构外立面采用大面积玻璃幕墙4.A.优化结构抗侧移性能B.采用高强钢材，以减少材料用量C.结构设计忽略地基差异沉降D.采用预应力技术，提高结构承载力E.加强结构防腐蚀设计5.A.结构设计考虑绿色建筑要求B.采用装配式结构，减少现场施工C.结构基础埋深小于2米D.优化结构保温性能，以降低能耗E.结构设计忽略节能要求三、简答题（共5题，每题4分，总计20分）题目要求：简述在抗震设防区进行建筑结构设计时应重点关注哪些问题。题目2：简述轻钢结构体系在建筑结构设计中的优势及适用范围。题目3：简述绿色建筑结构设计的基本原则及其在方案中的应用。题目4：简述大跨度建筑结构设计的主要挑战及解决方案。题目5：简述预制装配式结构在施工阶段的优势及注意事项。四、计算题（共3题，每题6分，总计18分）题目要求：某高层建筑位于地震烈度7度地区，结构高度60米，采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构，试计算该结构抗震等级并说明理由。题目2：某大跨度工业厂房，跨度为60米，屋面荷载为0.5kN/m²，试计算该结构所需钢梁截面尺寸（提示：考虑风荷载影响）。题目3：某建筑位于沿海地区，结构基础埋深3米，地基承载力特征值200kPa，试计算该结构基础所需面积（提示：考虑地震影响）。五、论述题（共2题，每题15分，总计30分）题目要求：结合实际案例，论述绿色建筑结构设计在节约资源、降低能耗方面的作用及发展趋势。题目2：结合实际工程案例，论述大跨度建筑结构设计的创新技术应用及挑战。答案及解析一、单选题答案及解析1.C.控制结构自重，优化轻钢结构体系-解析：现代绿色建筑强调材料高效利用，轻钢结构自重轻、材料利用率高，符合绿色建筑原则。2.B.采用预制装配式混凝土结构，以提高施工效率-解析：装配式结构减少现场施工，提高效率并降低能耗，符合绿色建筑要求。3.C.优化结构抗侧移性能，以适应高烈度地震区要求-解析：抗震设计需优先考虑结构安全性，抗侧移性能是关键指标。4.A.采用无粘结预应力混凝土结构，以增加结构跨度-解析：预应力技术能有效增加结构跨度，减少材料用量，符合现代结构设计趋势。5.C.优化结构保温性能，以适应寒冷地区建筑需求-解析：保温性能影响建筑能耗，绿色建筑需优先考虑节能设计。二、多选题答案及解析1.A、B、C、D-解析：增加柱截面、采用高强混凝土、优化周期、减少自重均能提升抗震性能。2.A、B、D、E-解析：钢-混凝土组合结构、优化基础设计、预制装配式结构、加强连接节点均能提升抗震性能。3.A、B、C、E-解析：风荷载影响、轻钢结构、减少开洞、玻璃幕墙均与结构设计相关，但玻璃幕墙可能增加风荷载。4.A、B、D、E-解析：抗侧移性能、高强钢材、预应力技术、防腐蚀设计均与结构性能相关。5.A、B、D-解析：绿色建筑、装配式结构、保温性能是绿色建筑结构设计的关键点。三、简答题答案及解析1.抗震设防区结构设计重点关注问题：-解析：抗震设计需考虑地震烈度、结构类型、地基条件，重点关注结构抗侧移性能、周期控制、材料强度、连接节点设计等。2.轻钢结构体系优势及适用范围：-解析：轻钢结构自重轻、施工快、材料利用率高，适用于工业厂房、公共建筑等。3.绿色建筑结构设计原则及应用：-解析：原则包括节能、节材、环保，应用如轻钢结构、预制装配式结构、优化保温性能等。4.大跨度建筑结构设计挑战及解决方案：-解析：挑战包括跨度大、荷载重，解决方案如采用预应力技术、钢-混凝土组合结构等。5.预制装配式结构优势及注意事项：-解析：优势是施工快、质量高，注意事项包括节点连接、运输吊装等。四、计算题答案及解析1.抗震等级计算：-解析：根据抗震规范，60米高层框架-剪力墙结构在7度地区抗震等级应为二级，需满足抗震构造要求。2.钢梁截面计算：-解析：需考虑屋面荷载及风荷载，计算钢梁弯矩及剪力，确定截面尺寸。3.基础面积计算：-解析：根据地基承载力及上部荷载，计算基础面积，地震影响需折减地基承载力。五、论述题答案及解析1.绿色建筑结构设计作用及趋势：-解析