设计院笔试试题

建筑设计院结构专业笔试题目（附答案）1、广东建筑设计院笔试

工程案例：某抗震设防烈度7 度（0.10g）地区拟建一超高层商务大楼，建筑物地上66层，地面以上总高度为300 米，图示为该建筑办公区域标准层平面，其中电梯筒内部区域已作结构布置，请按要求完成下列问题。1．请根据建筑物的特点，选择合理的结构体系，并简述选定的结构体系的受力特点。2．本工程电梯筒外平面楼盖体系考虑采用钢结构（采用钢－混凝土组合楼板）或钢筋混凝土结构，请根据项目特点和选定的结构体系选择合适的楼盖体系，并简述理由。3．根据上题选定的楼盖体系，在平面上对电梯筒外办公区域作简单结构布置，布置竖向构件（采用阴影填充），并标注梁、板的初定截面，钢筋混凝土结构参图示方式标注，钢结构H 型钢梁截面标注采用“H 梁高X 翼缘宽度”（如：H500X300）的方式。（办公区域采用开放布置，并设置天花吊顶，梁布置方式可不考虑间墙因素。）4．本工程为超高层建筑，层数多，高宽比较大，请简述结构设计中需要重点考虑的问题。并提出相关的解决措施。解答一： 1. 结构选用核心筒-框架-伸臂结构。主要由内部核心筒和外部框架组成，并在某些层设置伸臂，连接内筒和外框，以增强抗侧刚度。由于外柱稀疏，翼缘框架传递的剪力很少，因此与筒中筒结构并不相同。实腹筒成为主要抗侧力部分（包括倾覆力矩和剪力）。实腹筒采用现浇钢筋混凝土或者钢骨混凝土，外框架可以巨型斜支撑框架，柱使用钢管混凝土。2. 楼盖采用钢混凝土组合楼盖。可以有效降低梁高，并有效连接外框架和实腹筒。而且，钢梁能够有效降低楼盖重量，方便施工，能与型钢混凝土柱方便连接，楼盖的钢筋可以深入内筒，达到有效连接锚固。3. 办公区不设内柱，使用钢-混凝土组合楼盖。梁跨9000，工字型梁取跨高比近似取16，则梁高可以取为550.则初步选为H550X500.竖向构件，在各轴线处布置，柱距8500-9000. 4由于此楼是超高层结构，而且广东时有台风，因为抗侧力构件的设计时关键。实腹筒是承担侧向力的主要构件，在底部各层要加强，墙厚要增强，延迟在强震作用下筒的屈服；伸臂结构采用桁架形式，应保证它的设计，特别是节点处的连接，并特别注意地震作用下伸臂的受力变形；限制层间位移和顶点位移（特别是风载和地震作用下）以及顶点振动，在外框架布置斜向支承；伸臂层的上下层可能出现刚度突变，应设法减少突变；在设计中，若采用完全刚性楼板假定，桁架的斜腹杆讲没有内力，因此在计算过程中对于楼盖的假定需要特别的注意；控制外框住和实腹筒的轴压比。解答二： 1、个人认为可采用钢框架+钢筋混凝土核心筒+加强层结构体系，采用加强层，利用避难层，设置四道加强层。 2、楼盖采用：钢-砼组合楼盖优点：对建筑平面空间布置不构成影响缺点：属于不规则结构，结构内力，刚度均存在突变，受力较为复杂。 3、主楼采用：圆钢管混凝土柱，钢——混凝土组合梁和钢筋混凝土核心筒组成的框架——筒体结构。为提高整体刚度，沿结构刚度方向上设置 4 个加强层。应结合建筑功能要求，于某层设置带状桁架及伸臂桁架形成四个加强层，其中伸臂桁架采用人字形支撑，并加强桁架上下弦杆。主楼外框架柱截面初定：地下室~29 层：钢管柱：外径 1400，壁厚 25 30~49 层：

钢管柱：外径 1300，壁厚 22 50~60 层：钢管柱：外径 1200，壁厚 20 61~顶层：钢管柱：外径 1000，壁厚 18 核心筒外剪力墙：地下室~10 层：1100 厚 11~29 层：1000 厚 30~49 层：800 厚 50~顶层：800 厚主梁：H450x500 次梁：H400x200 外边框梁：H600x400 伸臂桁架：待定地面以上 300 米，超过《高层建筑混凝土结构技术规程》规定的钢框架－钢筋混凝土筒体结构房屋最大适用高度 200m 限值。

4、重点考虑：楼板：需对复杂楼板进行有限元应力分析。加强层：为了减少水平构件的内力和楼板翘曲的影响，应沿外围框架布置带状桁架。且需注意加强层所在楼层承受的地震力和层架位移角是否有突变。楼层刚度与楼层抗剪承载力均应满足规范要求。对于此类超高层，应进行再偶遇地震作用下的结构承载力复核。罕遇地震下的动力时程分析。由于高度较高，周期长，需考虑高阶振型的影响。核心筒剪力墙是否安全可靠是整个结构分析的重点中的重点。

二、设计院笔试题目（附答案）

1 画弯矩图2、在结构设计时，要考虑哪种极限状态？3、下面荷载A、地震作用B、雪荷载C、维修人员荷载D、重力荷载E、爆炸荷载以上哪些是可变荷载？哪些是非可变荷载？4、什么叫建筑的设计使用年限？5、普通房屋的使用年限是____年？它的系数γ0 是_____？6、混凝土结构中，钢筋与混凝土是靠什么力结合在一起的？7、在建筑结构中，要主要考虑哪种极限状态？8、我们在用SATWE 计算后，要查看结果是否正确，需要看几个比值，一个有___个比值？分别是9、钢结构中隅撑的作用是？拉杆的作用是什么？10、钢结构中有哪些支撑？支撑的作用是？11、钢屋架梁的平面内计算长度怎么算？平面外计算长度怎么算？12、在钢结构设计中，下列情况应分别选择什么结构形式？1——

2 层_____________________ 3——6层_______________________ 7——12 层13、钢柱的平面内计算长度怎么确定？平面外计算长度怎么确定？14、节点与构件链接有哪些强度要求？15、某大型地下室，长350M，宽170M。你觉得是否需要设缝？如果不设缝，该怎么设计？如果不设缝，施工时该怎么做？解答：

1.略

2.正常使用极限状态、承载力极限状态

3.可变荷载：B、C、E，非可变荷载：D

4.结构可靠度所依据的年限

5.50、1.0

6.靠钢筋与混凝土之间的摩擦力、咬合力来实现粘结作用

7.承载力极限状态

8.7、刚度比，刚重比，轴压比，剪重比，位移比，周期比，层间受剪承载力比

9.约束翼缘板，保证翼缘板平面内支座稳定10.水平支撑、柱间支撑、传递水平荷载11.12.13.14 自查钢结构设计手册和规范（钢结构做的少，真不知道）15.地下室可不设缝（参考）提高抗裂措施如提高外墙分布筋配筋率主要受力构件中内掺SY-G 型高性能膨胀抗裂剂，设置伸缩后浇带和膨胀加强带等

三、中国建筑科学院笔试题目（附答案）

1、做出A 轴线上梁的计算简图都以为简单，确是最不简单的题目，主要就是那个钢结构

雨棚，不仅仅是竖向荷载对梁还有附加弯矩。2某砖混结构人字行钢屋架和砖墙铰接，砖墙承重。指出其中不合理处，如何改进。

目前无完全正确答案，水平拉杆只是其中答案之一，考虑不全面，还有考虑砖墙的抗侧刚度不足，不能把钢架直接和砖墙铰接，需要用排架结构或者使用扶壁柱。

3 底下两种结构方案哪个好为什么

设计院总工说是第二种方案好，说是那个次梁可以解决那个弧形梁的扭转问题。主要是考查你有没有想到悬挑弧形梁的扭转不利。你到底选哪个倒无所谓，只要你的回答有分析到悬挑不利就行了。这个个人认为这两个方案其实都不好，第一个虽然各梁受力很大，但是受力路径明确，第二个方案，如果那个和悬挑梁相交的次梁刚度如果比悬挑梁还小，那么是增加了这跟弧梁的扭矩反而更加不利。如果次梁刚度比那个弧形梁大，那根次梁才能作为悬挑梁次梁的端部才能作为弧型梁的支座，那个弧形梁才能作为两根梁。4某单层排架厂房，柱子居中布置在基础上，由于地基承载力偏小，基础截面偏大，不改建筑方案的情况下如何减小基础截面？

这个主要是柱子居中布置的问题导致弯矩过大。处理方法偏心或者用拉梁抵消偏心弯矩。5、高层概念（1）在满足规范的前提下，高层结构周期长好还是短好，为什么？周期长好，一是较柔的结构能把地震作用转换成动能减少地震对建筑的影响。二是节省造价（2）剪力墙布置在周边好还是中间好，为什么周边好减少地震扭转作用周期比不过周边剪力墙一加长加宽，效果立竿见影。（3）建筑物长边和短边比值大好还是小好，为什么小好。建筑结构均匀，抗震性能好。（4）梁的延性靠的主筋还是箍筋，为什么？箍筋。地震作用主要对梁产生剪力，梁的剪切破坏是一种脆性破坏。梁配的箍筋是抗剪切的，所以箍筋是延性的保证，主筋主要是抵抗竖向弯矩的。

四、设计院笔试题目

1.混凝土里的最小配筋率、配箍率、经验截面怎么确定，梁板计算跨度取值。

2.砌体里的构造柱、圈梁布置、局压、过梁荷载取值。

3.钢结构里的屋面构件布置、屋架杆的计算长度、一些术语（长细比等）概念、焊缝长度取值。

4.地基里的土压力大小比较、几个重度区别、基础埋深怎么定、附加应力概念、修正地基承载力公式。

5.力学里的判读零杆、力法位移法影响线的概念、位移和温度变化对静定结构和非静定结构的影响。

6.高层里的D值法分层法底部剪力法的概念、弯曲变形剪切变形不同和体系。

五、武汉某设计院笔试题目（附答案）

1.简述轴心受压构件中箍筋的作用

2. 构件尺寸大小不变，混凝土等级不变，纵筋配筋率可任意提高，那么其抗弯承载能力是否也能无限提高，说明理由。

3.钢构件抗剪连接中，高强摩擦性螺栓和承压性螺栓连接有何不同？简述各自计算准则。

4.提高混凝土框架抗震性能的构造措施有哪些？举例说明

5. 砌体结构抗震构造措施有哪些？举例说明

6.抗震的“三水准”“两阶段”的具体内容，详细说明。

7. 举例三种常用混凝土结构形式，分布说明其在水平

力作用下的变性特点。解答：1、箍筋是在混凝土压碎后让纵筋避免被压曲和在受压的时候防止钢筋蹦出。2、不能，因为钢筋再多混凝土还是会被压碎的，而混凝土破坏的标志就是混凝土压碎（可以查看超筋梁的定义）3、我钢结构很烂，你翻书吧4、例如箍筋加密，锚固长度由la 变为laE 之类的5、圈梁构造柱什么的6、三水准是小震不坏中震可修大震不倒，两阶段忘记了。7、框架结构，剪力墙结构，框架剪力墙结构，框架结构在水平力作用下是剪切型变形，下部变形大，上部变形小，有反弯点；剪力墙结构是弯曲形变形，上部变形大，下变形小；而框架剪力墙结构综合了框架架构和剪力墙结构，下部剪力墙拉着框架进行弯曲变形，而上部框架拉着剪力墙变形。

六、各种建筑结构设计方法

1、对混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥补这类计算理论的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要优秀概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。

2、对砖混结构，必须依靠圈梁和构造柱将上部结构与基础连接成一个整体，而不能单纯依靠基础自身的刚度来抵御不均匀沉降，所有圈梁和构造柱的设置，都必须围绕这个中心。对协同工作的理解，还在于当结构受力时，结构中的各个构件能同时达到较高的应力水平。

3、在多高层结构设计时，应尽可能避免短柱，其主要的目的是使同层各柱在相同的水平位移时，能同时达到最大承载能力，但随着建筑物的高度与层数的加大，巨大的竖向和水平荷载使底层柱截面越来越大，从而造成高层建筑的底部数层出现大量短柱，为了避免这种现象的出现，对于大截面柱，可以通过对柱截面开槽，使矩形柱成为田形柱，从而增大长细比，避免短柱的出现，这样就能使同层的抗侧力结构在相近的水平位移下，达到最大的水平承载力；而对于梁的跨高比的限制，一般还没有充分认识到。实际上与长短柱混杂的效果一样，长、短梁在同一榀框架中并存，也是极为不利的，短跨梁在水平力的作用下，剪力很大，梁端正、负弯矩也很大，其配筋全部由水平力决定，竖向荷载基本不起作用，甚至于梁端正弯矩钢筋也会出现超筋现象，同时，由于梁的剪力增大，也会使支承柱的轴力大幅增大，这种设计是不符合协同工作原则的，同时，结构的造价必将会上升。

4、多高层结构设计的主要目的即是为了抵抗水平力的作用，防止扭转，为有效的抵抗水平力作用，平面上两个正交方向的尺寸宜尽量接近，目的是保证这两个方向上的“惯性矩”相等，以防止一个方向强度(稳定性)储备太大，而另一个方向较弱，因此，抗侧力结构(柱、剪力墙)宜设置在四周，以增大整体的抗侧刚度及抗扭惯性矩，同时，应加大梁或楼层的刚度，使柱(或剪力墙)能承担较大的整体弯矩，这就是“转换层”的概念。防止扭转的目的，是因为在扭转发生时，各柱节点水平位移不等，距扭转中心较远的角柱剪力很大，而中柱剪力较小，破坏由外向里，先外后里。为防止扭转，抗侧力结构应对称布置，宜设在结构两端，紧靠四周设置，以增大抗扭惯性矩。因此，高层或超高层建筑中，尽管角柱轴压比较小，但其在抗扭过程中作用却很大(若角柱先坏，整个结构的扭转刚度或强度下降，

中柱必定依次破坏)，同时，在水平力的作用下，角柱轴力的变化幅度也会很大，这样势必要求角柱有较大的变形能力。由于角柱的上述作用，角柱设计时在承载力和变形能力上都应有较多考虑，如加大配箍，用密排箍筋柱、钢管混凝土柱。目前，部分已建建筑在其四角设置巨型钢管柱，从而极大地增强了角柱的强度和抗变形能力。在高层建筑结构设计中，柱轴压比的限值已成为困扰结构工程师的实际问题，随着建筑高度的增加，结构下部柱截面也越来越大，而柱的纵向钢筋却为构造配筋，即使采用高强混凝土，柱截面也不会明显降低。实际上，柱的轴压比大小，直接反映了柱的塑性变形能力，而构件的变形能力会极大地影响结构的延性。混凝土基本理论指出：混凝土构件的曲率延性，即弯曲变形能力主要取决于截面的相对受压区高度和受压区边缘混凝土的极限变形能力。相对受压区高度主要取决于轴压比、配筋等，混凝土的极限变形能力主要取决于箍筋的约束程度，即箍筋的形式和配箍特征值。因此，为了增大柱在地震作用下的变形能力，控制柱的轴压比和改善配箍具有同样的意义，因而采用密排螺旋箍筋柱或钢管混凝土均可以提高柱轴压比的限值。5、对框架结构，竖向载作用下，框架柱宜处于小偏心受压下工作，若大量柱处于大偏心受压工作状态，则该结构方案的经济性一般不好，故对非地震区的框架结构，其框架柱应优先设计为小偏心受压。这里就出现了一个矛盾，在地震作用下，大部分柱可能处于大偏心受压状态工作，截面设计时，大量柱的配筋仅仅是为万一发生地震而增加的，这些钢材在不发生地震时，将不起丝毫作用，这显然是不经济的，与抗震设计的整体思想也不相符。为避免这种现象的出现，一方面应设法加强结构整体性，必要时，在某些楼层设置刚性转换层，从而加大整体弯矩，减小引起柱弯曲变形的局部弯矩；另一方面，对柱的设计，可将整个楼层面的柱设计为多肢柱，使多肢柱的每一根杆件都能处于轴心受力状态，如对钢管混凝土柱，只有在小偏心受压（或接近轴压）时，钢管和核心混凝土才能更好地协同工作，在偏心距较大的受压构件中使用时，更宜将其设计成双肢、三肢或四肢组成的组合构件。

荷载组合：指的是根据桥涵特性、使用要求、桥位处自然条件、荷载发生频率等，由规范规定在设计时应考虑可能在结构上同时出现的若干荷载。

钢筋选用：根据需要选用钢筋等级及型号。

混凝土等级：指的是混凝土抗压强度等级，以混凝土的强度等级应以混凝土立方体抗压强度标准值划分。采用符号C与立方体抗压强度标准值（以N/mm^2; 或 MPa计）表示。

混凝土开裂：指混凝土构件在外荷载作用或变形因素下引起的结构物理变化，是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。

单向板：当板的长宽比大于3时，板基本沿着短边方向受力，这样的板成为单向板：长宽比小于2时，板沿着长宽两个方向双向受力，故成为双向板；介于2和3之间的，应按照的双向板布置，但是计算按照单向板复核。

材料设计值：一般指材料强度设计值，钢材或连接的强度标准值除以相应抗力分项系数后的数值。《混凝土结构设计原理》P39 钢筋与混凝土的强度标准值是钢筋混凝土结构按极限状态设计时采用的材料强度基本代表值。材料强度标准值应根据符合规定质量的材料强度的概率分布的某一分位值确定。

条件屈服的定义：屈服条件的定义

二填空题12分

活荷载标准值：指除混凝土楼板等自重外的活荷载基本代表值，为设计基准期内最大何在统计分布的特征值。

纵向受力钢筋的选择根据

HRB400的含义：热轧带肋钢筋，所谓带肋钢筋指钢筋表面通过热轧工艺轧制出变形以增加与混凝土之间的咬合力，包括表面带肋钢筋、螺旋纹钢筋、人字纹钢筋、月牙纹钢筋等。长细比定义：指杆件的计算长度与杆件截面的回转半径之比。长细比的计算长度与杆件端部的连接方式相关，如固接、铰接、链接和自由端，且注意长细比并非长边与短边之比。长柱与短柱的定义是以长细比为准则进行定义划分的。

构件安全的基本要求：安全性，耐久性，稳定性。

转角和饶度：挠度：建筑的基础、上部结构或构件等在弯矩作用下因挠曲引起的垂直于轴线的线位移。转角指材料力学中，等直梁在对称弯曲时，度量梁变形后横截面位移的一个基本量。梁变形后横截面对其原来位置的角位移Φ。称为该截面的转角。

塑性铰：塑性铰就是认为一个结构构件在受力时出现某一点相对面的纤维屈服但未破坏,则认为此点为一塑性铰,这样一个构件就变成了两个构件加一个塑性铰,塑性铰两边的构件都能做微转动。就减少了一个约束。计算时内力也发生了变化,当截面达到塑性流动阶段时，在极限弯矩值保持不变的情况下，两个无限靠近的相邻截面可以产生有限的相对转角，这种情况与带铰的截面相似。塑性铰是弹塑性材料超静定结构实现塑性内力重分布的关键，为保证塑性内力重分布的实现，一方面要求塑性铰有足够的转动能力；另一方面要求塑性铰的转动幅度不宜过大。提高截面高度、减小截面相对受压区高度是提高塑性铰转动能力的最有效措施。弹性理论分析方法认为：当结构的某一个截面达到承载力极限状态，则整个结构达到承载力极限状态。弹塑性理论认为：混凝土超静定结构出现一个塑性铰，超静定结构只减少一个多余约束，即减少一次超静定，但结构还能继续承受荷载，只有当结构出现若干个塑性铰，使结构局部或整体成为几何可变体系时，结构才能达到承载力极限状态。

底部剪力法：

振型分解反应谱法：

反应谱法：

三单选题7分

梁保护层厚度：指梁中最外层钢筋的外边缘到梁边垂直距离称为梁保护层厚度。

荷载组合：指的是根据桥涵特性、使用要求、桥位处自然条件、荷载发生频率等，由规范规定在设计时应考虑可能在结构上同时出现的若干荷载。

基础底面积由？决定：在基础的类型和埋置深度确定以后，就可以根据地基土层的承载力和作用在基础上的荷载，计算基础底面积和基础高度，完成基础设计。此外，如果地基受力层范围内存在承载力明显低于持力层的软弱下卧层时，还需满足软弱下卧层验算要求。

自振周期与地震作用：结构自振周期T为结构系统按某一振型完成一次自由振动所需要的往复时间。地震作用指由地运动引起的结构动态作用，分水平地震作用和竖向地震作用。设计时根据其超越概率，可视为可变作用或偶然作用。

正常使用极限状态：正常使用极限状态，结构或结构构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。

受压区高度高于相对界限受压区高度怎么办：表明钢筋超筋，即结构构件在破坏时，受拉区钢筋未屈服，结构就已经破坏。

减小饶度的方法：主要方法是增大结构的刚度。

三简答题24分

平截面假定推导相对受压区高度：详看《混凝土结构设计原理》P76.

受弯构件斜截面的斜拉破坏如何避免：斜拉破坏是由于箍筋的配筋率过小或箍筋间距过大，且构件剪跨比较大时一旦出现斜裂缝，可能是箍筋迅速屈服甚至拉断，斜裂缝急剧开展，导致斜拉破坏。应该限制受弯构件中箍筋间距最小值，同时规定箍筋直径和最小配筋率要求。框剪结构定义：框架-剪力墙结构，俗称为框剪结构。主要结构是框架，由梁柱构成，小部分是剪力墙。墙体全部采用填充墙体，由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。

框架结构定义：框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。

剪力墙结构定义：剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。此外，钢混剪力墙是截面高度较大，而厚度相对较小的“片”状构件，具有平面内承载力和刚度大的优点，但是也具有剪切变形相对较大、平面外较薄弱等不利性能。剪力墙抗侧、抗扭刚度大，地震作用下的变形小，承载能力大。

筒体结构定义：筒体结构由框架-剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来。筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。包括核心筒结构、框筒结构、筒中筒结构、框架核心筒结构、成束筒结构和多重筒结构。

钢筋屈强比反映了什么：屈响比是钢筋屈服强度与极限抗拉强度之比，是作为结构的一种安全储备，使结构的某个截面破坏时，钢筋仍然不致被拉断而使整个结构倒塌，故在力学性能

方面，要求钢筋的屈服应力不低于规定值。

钢筋标号有几种：主要有四种：HPB300，HRB335，HRB400和RRB400，其中HPB300为热轧光面钢筋，其余均为热轧带肋钢筋。

四计算题30

悬臂梁计算钢筋弯矩、剪力的标准值、设计值

静定梁求反力、剪力、弯矩，并做剪力图、弯矩图

基础地面尺寸的确定

四计算题20分

1做出2种办公楼的结构布置方案，并画草图，确定构件截面形式及尺寸，并做屋面荷载计算，并比较优缺点

2确定某高层住宅的结构体系、抗震等级，并画出纵向受力构件及尺寸，确定梁的位置及尺寸，确定楼板厚度，并说明选型原因。