建筑结构试题及答案解析

建筑结构试题及答案解析一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填入括号内）1.钢筋混凝土梁中，受拉钢筋的主要作用是（）。A.提高混凝土抗压强度B.抵抗剪力C.抵抗弯矩产生的拉力D.提高构件刚度答案：C解析：受拉钢筋布置在梁的受拉区，主要承担弯矩引起的拉力，混凝土抗压，钢筋抗拉，二者协同工作。2.下列关于钢结构轴心受压柱稳定系数的说法，正确的是（）。A.稳定系数随长细比增大而增大B.稳定系数与钢材强度等级无关C.稳定系数随长细比增大而减小D.稳定系数恒小于0.5答案：C解析：长细比越大，构件越易发生弹性屈曲，稳定系数φ越小，规范GB500172017采用φλ曲线反映这一关系。3.在8度抗震设防区，框架剪力墙结构中剪力墙布置的最小间距不宜大于（）。A.30mB.40mC.50mD.60m答案：B解析：依据《建筑抗震设计规范》GB500112010（2016年版）第6.1.6条，8度区框架剪力墙结构剪力墙间距不宜大于40m。4.预应力混凝土构件采用后张法施工时，孔道灌浆的主要目的是（）。A.减小摩擦损失B.防止预应力筋锈蚀C.提高混凝土强度D.减小收缩徐变答案：B解析：灌浆体将预应力筋与混凝土粘结，形成整体，同时提供碱性环境保护钢材不受锈蚀。5.对于简支梁，当集中荷载作用于跨中时，其最大挠度计算公式为（）。A.Pl³/(3EI)B.Pl³/(48EI)C.5ql⁴/(384EI)D.ql⁴/(8EI)答案：B解析：集中荷载P作用于跨中，简支梁最大挠度Δ=Pl³/(48EI)，为结构力学基本公式。6.钢筋混凝土柱采用螺旋箍筋时，其核心混凝土抗压强度提高的主要原因是（）。A.螺旋箍筋直接受压B.螺旋箍筋提供侧向约束，使混凝土处于三向受压状态C.螺旋箍筋提高纵筋抗压强度D.螺旋箍筋减小柱长细比答案：B解析：螺旋箍筋对核心混凝土形成连续环形约束，产生侧向压应力，混凝土处于三轴受压，强度提高。7.钢结构中，摩擦型高强螺栓连接与承压型高强螺栓连接的主要区别在于（）。A.螺栓直径不同B.预拉力大小不同C.传力机理不同D.螺栓材料不同答案：C解析：摩擦型依靠板件间摩擦力传力，极限状态为滑移；承压型允许滑移后螺栓杆受剪和孔壁承压，二者计算方法和抗力取值不同。8.在框架结构弹性层间位移角限值中，下列哪一项为《建筑抗震设计规范》规定的多遇地震下限值（）。A.1/50B.1/250C.1/550D.1/1000答案：C解析：GB500112010表5.5.1规定，框架结构在多遇地震下的弹性层间位移角限值为1/550。9.钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算时，当剪跨比λ＜1.5时，应取（）。A.λ=1.5B.λ=1.0C.λ=3.0D.按实际值计算答案：A解析：GB500102010第6.3.4条规定，当λ＜1.5时取1.5，当λ＞3时取3，以控制斜压破坏。10.对于Q355钢材，其屈服强度标准值fy为（）。A.235N/mm²B.275N/mm²C.355N/mm²D.420N/mm²答案：C解析：GB/T15912018规定Q355钢材屈服强度为355N/mm²。11.在钢筋混凝土框架节点核芯区，抗震设计时应优先采用的做法是（）。A.减小梁筋直径B.增加节点区箍筋间距C.采用X形配筋D.核芯区混凝土强度低于梁板答案：C解析：X形配筋可有效约束核芯区混凝土，提高抗剪能力和变形能力，为规范推荐做法。12.对于单层厂房排架柱，当基础采用杯口插入式基础时，柱插入深度h1应满足（）。A.h1≥0.5柱截面长边尺寸B.h1≥1.0柱截面长边尺寸C.h1≥1.2柱截面长边尺寸，且≥0.8mD.h1≥2.0柱截面长边尺寸答案：C解析：GB500072011第8.2.6条规定，插入式基础柱插入深度不小于1.2倍柱截面长边且不小于0.8m。13.钢结构轴心受压构件整体稳定验算公式为（）。A.N/(φA)≤fB.N/A≤fC.N/(φA)≤fyD.N/(φA)≤fu答案：A解析：规范采用N/(φA)≤f，其中f为钢材抗压强度设计值，φ为稳定系数。14.钢筋混凝土受扭构件中，最有效的抗扭钢筋形式是（）。A.纵向钢筋B.箍筋C.螺旋钢筋D.纵筋与箍筋形成的空间骨架答案：D解析：受扭需纵筋与箍筋共同构成空间桁架体系，二者缺一不可，规范采用变角空间桁架模型。15.在钢结构疲劳计算中，常幅疲劳的容许应力幅[Δσ]与下列哪项无关（）。A.构件类别B.循环次数nC.应力比ρD.钢材强度答案：D解析：GB500172017附录D规定[Δσ]由构件构造类别、循环次数n、应力比ρ确定，与钢材强度等级无关。16.对于后张法预应力混凝土梁，预应力损失中锚具变形和钢筋内缩引起的损失σl1与（）成反比。A.张拉控制应力B.孔道长度C.锚具变形值D.预应力筋弹性模量答案：B解析：σl1=(Δl/l)Ep，Δl为锚具变形值，l为孔道长度，Ep为弹性模量，故与l成反比。17.在框架剪力墙结构协同工作计算中，若框架抗推刚度Cf与剪力墙抗推刚度Cw之比增大，则结构顶点侧移（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：A解析：Cf/Cw增大，框架分担水平力比例提高，但框架侧向刚度小于剪力墙，协同后顶点侧移增大。18.钢筋混凝土梁中，T形截面翼缘计算宽度b′f的取值与下列哪项无关（）。A.梁跨度l0B.翼缘厚度h′fC.梁间距D.混凝土强度等级答案：D解析：GB500102010第5.2.4条，b′f与跨度、梁间距、翼缘厚度有关，与混凝土强度无关。19.钢结构节点板件受拉时，其净截面面积计算需扣除（）。A.所有螺栓孔投影面积B.所有螺栓孔实际面积C.垂直于受力方向的螺栓孔面积D.平行于受力方向的螺栓孔面积答案：C解析：规范规定扣除垂直于受力方向的螺栓孔面积，即孔径×板厚。20.对于钢筋混凝土剪力墙，当轴压比n=N/(fcA)超过限值时，最有效的加强措施是（）。A.提高混凝土强度等级B.增加水平分布筋C.增设边缘构件D.减小墙厚答案：C解析：边缘构件可提高墙肢端部混凝土极限压应变，改善延性，是控制轴压比超限的主要措施。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列属于钢结构焊缝质量等级一级的检验要求有（）。A.外观检查B.100%超声波探伤C.100%射线探伤D.抽样射线探伤E.磁粉探伤答案：A、B、C解析：一级焊缝需外观检查+100%超声+100%射线，GB502052020表5.2.4。22.钢筋混凝土梁斜截面受剪破坏形态包括（）。A.斜压破坏B.剪压破坏C.斜拉破坏D.锚固破坏E.弯曲破坏答案：A、B、C解析：斜截面三种典型破坏：斜压、剪压、斜拉，锚固与弯曲不属于斜截面破坏。23.下列措施可提高钢结构轴心受压构件整体稳定承载力的有（）。A.增设侧向支撑B.减小计算长度C.采用强轴方向屈曲D.提高钢材强度E.增大截面回转半径答案：A、B、E解析：增设支撑、减小计算长度、增大回转半径均可降低长细比，提高φ；强轴方向屈曲为设计取向，不直接提高承载力；钢材强度对整体稳定影响小。24.关于预应力混凝土构件，下列说法正确的有（）。A.先张法依靠粘结力传递预应力B.后张法依靠锚具传递预应力C.预应力损失越大，有效预应力越小D.张拉控制应力越大，构件反拱越小E.预应力可提高构件抗裂性能答案：A、B、C、E解析：张拉控制应力越大，反拱越大，D错误。25.框架剪力墙结构中，剪力墙布置应遵循的原则有（）。A.均匀对称B.上下连续C.贯通全高D.集中布置在结构一端E.宜布置在电梯井、楼梯间答案：A、B、C、E解析：D项导致扭转效应显著，应避免。26.下列属于混凝土结构耐久性影响因素的有（）。A.水胶比B.氯离子含量C.保护层厚度D.荷载大小E.冻融循环答案：A、B、C、E解析：荷载大小影响承载力，与耐久性无直接关系。27.钢结构螺栓连接中，摩擦型连接的计算准则包括（）。A.极限状态为板件相对滑移B.螺栓杆受剪C.孔壁承压D.板件间摩擦力≥外力E.预拉力设计值按0.9Pu确定答案：A、D、E解析：摩擦型不考虑螺栓受剪与孔壁承压，B、C为承压型准则。28.钢筋混凝土柱体积配箍率ρv与下列哪些因素有关（）。A.箍筋直径B.箍筋间距C.核心混凝土面积D.纵筋直径E.箍筋抗拉强度答案：A、B、C解析：ρv=Asv·l/(Acor·s)，与箍筋直径、间距、核心面积有关，与纵筋、箍筋强度无关。29.下列关于地基基础与上部结构相互作用的说法正确的有（）。A.基础刚度越大，上部结构附加应力越大B.考虑共同作用可减小基础内力C.上部结构刚度越大，基础差异沉降越小D.柔性基础可调整不均匀沉降E.绝对刚性基础假设适用于筏板基础答案：B、C、D解析：A项相反，基础刚度大应力重分布减小附加应力；E项绝对刚性假设仅用于独立基础。30.对于大跨度空间结构，下列属于常见结构体系的有（）。A.网架B.网壳C.悬索D.膜结构E.框架剪力墙答案：A、B、C、D解析：框架剪力墙为高层抗侧力体系，不用于大跨空间。三、填空题（每空1分，共20分）31.钢筋混凝土梁最小配筋率ρmin取max{0.2%，__________}。（45ft/fy）答案：45ft/fy解析：GB500102010第8.5.1条。32.钢结构轴心受压构件的长细比λ计算公式为__________。（λ=μl/i）答案：λ=μl/i33.后张法预应力筋张拉控制应力σcon不宜超过__________fpk。（0.75）答案：0.75fpk34.框架结构层间弹塑性位移角限值θp为__________。（1/50）答案：1/5035.混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k保证率为__________。（95%）答案：95%36.钢结构焊缝强度设计值fw与母材强度f的比值，对接焊缝__________焊缝质量为一级时取1.0。（受压）37.钢筋混凝土剪力墙水平分布筋配筋率不应小于__________。（0.2%）答案：0.2%38.预应力混凝土构件裂缝控制等级为三级时，允许裂缝宽度为__________mm。（0.2）答案：0.239.地基承载力特征值修正公式中，基础宽度修正系数ηb对黏性土取__________。（0.3）答案：0.340.钢结构疲劳计算中，循环次数n=2×10⁶次对应的容许应力幅类别为__________。（Z1）答案：Z1四、简答题（每题8分，共40分）41.简述钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算的主要步骤，并说明如何防止斜压破坏。答案与解析：步骤：1）确定计算截面位置，取支座边缘、集中荷载作用点等；2）计算剪力设计值V；3）验算截面尺寸限制条件：V≤0.25βcfcbh0，防止斜压破坏；4）验算是否需计算配筋：若V≤0.7ftbh0，可按构造配箍；5）计算箍筋用量：Asv/s=(V0.7ftbh0)/(fyvh0)；6）验算最小配箍率及箍筋间距要求。防止斜压破坏：控制截面尺寸，满足V≤0.25βcfcbh0，保证截面不过小，混凝土强度不过低。42.说明钢结构轴心受压构件整体稳定与局部稳定的关系，并给出工字形截面翼缘宽厚比限值。答案与解析：整体稳定关注构件宏观屈曲，局部稳定关注板件局部鼓曲；局部屈曲会降低构件整体刚度与承载力，需先保证局部稳定。工字形截面翼缘自由外伸宽厚比限值：b/t≤(10+0.1λ)εk，且≤15εk，其中εk=√(235/fy)，λ为长细比。43.写出先张法预应力混凝土构件预应力损失组合公式，并说明减小σl3（温差损失）的措施。答案与解析：损失组合：σl=σl1+σl3+σl4，其中σl1为锚具变形，σl3为温差，σl4为弹性压缩。减小σl3：采用两次升温养护，先低温养护至强度达7.5MPa再升温；或采用钢模预应力筋同步升温，使钢筋与台座温差为零。44.框架剪力墙结构在水平荷载作用下，协同工作的内力分配特点是什么？答案与解析：1）剪力墙承担大部分水平剪力，框架承担小部分；2）剪力墙下部剪力最大，向上逐渐减小，框架剪力下部小，上部可能出现负剪力（即反向剪力）；3）协同后顶点侧移小于纯框架，大于纯剪力墙；4）框架与剪力墙通过楼板协同，楼板平面内刚度无限大假设；5）框架剪力最大值出现在结构中部某层，需加强该层框架柱配筋。45.简述大体积混凝土施工阶段温度裂缝控制的技术措施。答案与解析：1）材料：采用低热水泥、掺粉煤灰、矿粉，降低水化热；2）配合比：降低水胶比，减少水泥用量；3）施工：分层分块浇筑，设后浇带，控制浇筑速度；4）养护：埋设冷却水管，通水降温；表面覆盖保温，控制内外温差≤25℃；5）监测：埋设温度传感器，实时调整养护措施；6）构造：配置温度钢筋，控制裂缝宽度。五、计算题（共50分）46.（15分）钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，as=35mm，混凝土C30（fc=14.3N/mm²，ft=1.43N/mm²），纵筋HRB400（fy=360N/mm²），承受均布荷载设计值q=48kN/m（含自重），净跨ln=6m。求：受弯纵筋面积As，并验算最小配筋率。答案与解析：1）跨中弯矩M=ql²/8=48×6²/8=216kN·m；2）h0=50035=465mm；3）αs=M/(α1fcbh0²)=216×10⁶/(1.0×14.3×250×465²)=0.279；4）γs=(1+√(12αs))/2=0.832；5）As=M/(fyγsh0)=216×10⁶/(360×0.832×465)=1548mm²；6）选3Φ25，As=1473mm²，不足，改4Φ25，As=1963mm²；7）最小配筋率ρmin=max{0.2%，45ft/fy}=max{0.2%，45×1.43/360}=0.179%，取0.2%；8）As,min=0.2%×250×500=250mm²＜1963mm²，满足。47.（15分）钢结构轴心受压柱，采用H型钢HW400×400×13×21，材料Q235（f=215N/mm²），计算长度l0x=6m，l0y=3m，截面面积A=218.7cm²，ix=17.5cm，iy=10.1cm。求：轴心受压稳定承载力设计值N。答案与解析：1）λx=l0x/ix=600/17.5=34.3；λy=300/10.1=29.7；2）maxλ=34.3，b类截面，查表φ=0.918；3）N=φAf=0.918×218.7×10²×215=4315kN。48.（20分）后张法预应力混凝土简支梁，跨度18m，矩形截面b×h=300mm×1200mm，C50混凝土（fc=23.1N/mm²，Ec=3.45×10⁴N/mm²），预应力筋采用3束Φ15.2钢绞线（fpk=1860N/mm²，Epe=1.95×10⁵N/mm²，Ap=3×140=420mm²），张拉控制应力σcon=0.75fpk=1395N/mm²，孔道采用金属波纹管，μ=0.2，k=0.0015，锚具变形Δl=6mm，温差Δt=20℃，弹性压缩已知σl4=25N/mm²。求：跨中截面预应力损失σl及有效预应力σpe。答案与解析：1）锚具变形损失σl1=(Δl/l)Epe=(6/18000)×1.95×10⁵=65N/mm²；2）摩擦损失σl2=σcon(kx+μθ)，跨中x=9m，θ=0，σl2=1395×(0.0015×9)=18.8N/m