- 2019年一級注冊結構工程師《專業考試》歷年真題與模擬試題詳解
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- 16180字
- 2021-04-30 15:43:47
2012年一級注冊結構工程師《專業考試(下)》真題及詳解
題1:關于木結構的以下論述:
Ⅰ.用原木、方木制作承重構件時,木材的含水率不應大于30%
Ⅱ.木結構受拉或受彎構件應選用IA級材質的木材;
Ⅲ.驗算原木構件撓度和穩定時,可取中央截面;
Ⅳ.對設計使用年限為25年的木結構構件,結構重要性系數γ0不應小于0.9。試問,針對上述論述正確性的判斷,下列何項正確?( )
A.Ⅰ、Ⅱ正確,Ⅲ、Ⅳ錯誤
B.Ⅱ、Ⅲ正確,Ⅰ、Ⅳ錯誤
C.Ⅰ、Ⅳ正確,Ⅱ、Ⅲ錯誤
D.Ⅲ、Ⅳ正確,Ⅰ、Ⅱ錯誤
【答案】B
【解析】根據《木結構設計規范》(GB 50005—2003)(2005年版)第3.1.13條第1款規定,現場制作的原木或方木結構的構件時,木材的含水率不應大于25%,故Ⅰ不正確。
根據第3.1.2條規定,普通木結構構件設計時,應根據構件的主要用途按表3.1.2(題1表)的要求選用相應的材質等級,故Ⅱ正確。
題1表 普通木結構構件的材質等級
根據第4.2.10條規定,原木構件沿其長度的直徑變化率,可按每米9mm(或當地經驗數值)采用。驗算撓度和穩定時,可取構件的中央截面,驗算抗彎強度時,可取最大彎矩處的截面,故Ⅲ正確。
根據第4.1.7條第3款規定,安全等級為三級或設計使用年限為5年的結構構件,不應小于0.9,對設計使用年限為25年的結構構件,不應小于0.95,故Ⅳ不正確。
題2:用新疆落葉松原木制作的軸心受壓柱,兩端鉸接,柱計算長度為3.2m,在木柱1.6m高度處有一個d=22mm的螺栓孔穿過截面中央,原木標注直徑d=150mm。該受壓桿件處于室內正常環境,安全等級為二級,設計使用年限為25年。試問,當按穩定驗算時,柱的軸心受壓承載力(kN),應與下列何項數值最為接近?( )
提示:驗算部位按經過切削考慮。
A.95
B.100
C.105
D.110
【答案】D
【解析】根據《木結構設計規范》(GB 50005—2003)(2005年版)第4.2.1條表4.2.1-3可知,新疆落葉松TC13A順紋抗壓強度設計值fc=12MPa;根據表4.2.1-5可知,當使用年限25年時,強度設計調整系數為1.05,故f=1.05fc=1.05×12=12.6MPa。
根據第4.2.10條規定,驗算撓度和穩定時,可取構件的中央截面,而木柱截面中央直徑為:。
根據第5.1.3條規定,驗算穩定時,螺栓孔不做缺口考慮。
由已知計算截面特性為:=21216mm2;
=41.1mm,
故構件長細比為 =77.9<91;
根據第5.1.4條第2款規定,當時,軸心受壓構件的穩定系數為:
;
因此軸心受壓承載力為:N=φAf=0.41×21216×12.6N=109602N=109.6kN。
題3:地處北方的某城市,市區人口30萬,集中供暖。現擬建設一棟三層框架結構建筑,地基土層屬季節性凍脹的粉土,標準凍深2.4m,采用柱下方形獨立基礎,基礎底面邊長b=2.7m,荷載效應標準組合時,永久荷載產生的基礎底面平均壓力為144.5kPa。試問,當基礎底面以下容許存在一定厚度的凍土層且不考慮切向凍脹力的影響時,根據地基凍脹性要求的基礎最小埋深(m)與下列何項數值最為接近?( )
A.2.40
B.1.80
C.1.60
D.1.40
【答案】B
【解析】根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2011)第5.1.7條規定,要求設計凍深為:zD=z0·ψzs·ψzw·ψze;查表得,粉土對凍深的影響系數ψzs=1.2;凍脹情況對凍深的影響系數ψzw=0.90;城市近郊對凍深的影響系數ψze=0.95,由題意有z0=2.4,故zD=2.4624m;
根據5.1.8條規定,要求最小埋深為:dmin=zD-hmax。根據附錄G表G.0.2注4規定,采用基底平均壓力為0.9×144.5=130kPa,查附錄表G.0.2得hmax=0.70m;故dmin=2.4624-0.70=1.7624m。
注意:當城市市區人口為20萬~50萬時,環境影響系數ψze一項按城市近郊取值。
題4:關于地基基礎及地基處理設計的以下主張:
Ⅰ.采用分層總和法計算地基沉降時,各層土的壓縮模量應按土的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段計算選用;
Ⅱ.當上部結構按風荷載效應的組合進行設計時,基礎截面設計和地基變形驗算應計入風荷載的效應;
Ⅲ.對次要或臨時建筑,其地基基礎的結構重要性系數應按不小于1.0取用;
Ⅳ.采用堆載預壓法處理地基時,排水豎井的深度應根據建筑物對地基的穩定性、變形要求和工期確定。對以地基抗滑穩定性控制的工程,豎井深度至少應超過最危險滑動面2.0m;
Ⅴ.計算群樁基礎水平承載力時,地基土水平抗力系數的比例系數m值與樁頂水平位移的大小有關,當樁頂水平位移較大時,m值可適當提高。
試問,針對上述主張正確性的判斷,下列何項正確?( )
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ正確,Ⅲ錯誤
B.Ⅱ、Ⅳ正確,Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ錯誤
C.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ正確,Ⅱ、Ⅴ錯誤
D.Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ正確,Ⅱ、Ⅳ錯誤
【答案】C
【解析】根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2011)第5.3.5條規定,基礎底面下第i層土的壓縮模量(MPa),應取土的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段計算,故Ⅰ正確;
根據第3.0.5條第2款和第5款規定,計算地基變形時,傳至基礎底面上的作用效應應按正常使用極限狀態下作用的準永久組合,不應計入風荷載和地震作用,相應的限值應為地基變形允許值;基礎設計安全等級、結構設計使用年限、結構重要性系數應按有關規范的規定采用,但結構重要性系數()不應小于1.0,故Ⅱ錯誤,Ⅲ正確;
根據《建筑地基處理技術規范》(JGJ 79—2012)第5.2.6條規定,排水豎井的深度應根據建筑物對地基的穩定性、變形要求和工期確定,對以地基抗滑穩定性控制的工程,豎井深度應大于最危險滑動面2.0m,故Ⅳ正確;
根據《建筑樁基技術規范》(JGJ 94—2008)第5.7.5條表5.7.5注1規定,當樁頂水平位移大于表列數值或灌注樁配筋率較高(≥0.65%)時,m值應適當降低;當預制樁的水平向位移小于10mm時,m值可適當提高,故Ⅴ錯誤。
題5-7:某工程由兩幢7層主樓及地下車庫組成,統一設一層地下室,采用鋼筋混凝土框架結構體系,樁基礎。工程樁采用泥漿護壁旋挖成孔灌注樁,樁身縱筋錨入承臺內800mm,主樓樁基礎采用一柱一樁的布置形式,樁徑800mm,有效樁長26m,以碎石土層作為樁端持力層,樁端進入持力層7m;地基中分布有厚度達17m的淤泥,其不排水抗剪強度為9kPa。主樓局部基礎剖面及地質情況如題5-7圖所示,地下水位穩定于地面以下1m,λ為抗拔系數。
提示:按《建筑樁基技術規范》(JGJ 94—2008)作答。
題5-7圖
5.主樓范圍的灌注樁采取樁端后注漿措施,注漿技術符合《建筑樁基技術規范》(JGJ 94—2008)的有關規定,根據地區經驗,各土層的側阻及端阻提高系數如題5-7圖所示。試問,根據《建筑樁基技術規范》(JGJ 94—2008)估算得到的后注漿灌注樁單樁極限承載力標準值Quk(kN),與下列何項數值最為接近?( )
A.4500
B.6000
C.8200
D.10000
【答案】C
【解析】根據《建筑樁基技術規范》(JGJ 94—2008)第5.3.10條規定,后注漿灌注樁的單樁極限承載力,可按下式估算,。
根據表5.3.6-2可知,樁身直徑為800mm,故側阻和端阻尺寸效應系數均為1.0,樁端后注漿的影響深度應按12m取用,因此代入圖中數據得:
Quk=3.14×0.8×12×14+3.14×0.8×(1.0×1.2×32×5+1.0×1.8×110×7)+2.4×3200××0.82=8244.38kN。
6.主樓范圍的工程樁樁身配筋構造如圖16(Z),主筋采用HRB400鋼筋,為360N/mm2,若混凝土強度等級為C40,fc=19.1N/mm2,基樁成樁工藝系數ψc取0.7,樁的水平變形系數α為0.16(m-1),樁頂與承臺的連接按固接考慮。試問,樁身軸心受壓正截面受壓承載力設計值(kN)最接近下列何項數值?( )
提示:淤泥土層按液化土、ψl=0考慮,=l0+(1-ψl)dl。
A.4800
B.6500
C.8000
D.10000
【答案】A
【解析】根據《建筑樁基技術規范》(JGJ 94—2008)第5.8.2條規定,鋼筋混凝土軸心受壓樁正截面受壓承載力符合相應規范時,可用下式計算:N≤φ(ψcfcAps+0.9);
根據第5.8.4條規定,由于=l0+(1-ψl)dl=14m,
=26-14=12m,
<
=25,故樁身壓屈計算長度為lc=0.7(
+
)=0.7×26=18.2m;
又=22.75,查表5.8.4-2,并插值得φ=0.56+
×0.04=0.5933;
因此,受壓承載力設計值為:
。
7.主樓范圍以外的地下室工程樁均按抗拔樁設計,一柱一樁,抗拔樁未采取后注漿措施。已知抗拔樁的樁徑、樁頂標高及樁底端標高同圖16(Z)所示的承壓樁(容重為25kN/m3)。試問,為滿足地下室抗浮要求,荷載效應標準組合時,基樁允許拔力最大值(kN)與下列何項數值最為接近?( )
提示:單樁抗拔極限承載力標準值可按土層條件計算。
A.850
B.1000
C.1700
D.2000
【答案】B
【解析】根據《建筑樁基技術規范》(JGJ 94—2008)第5.4.6條規定,群樁呈非整體破壞時,基樁的抗拔極限承載力標準值可按下式計算,并代入已知數據得:
=3.14×0.8×(0.7×12×14+0.7×32×5+0.6×110×7)=1737.3kN。
又樁基自重為Gp=×0.82×26×(25-10)=195.9kN,根據第5.4.5條規定,承受拔力的樁基,應按下列公式同時驗算群樁基礎呈整體破壞和呈非整體破壞時基樁的抗拔承載力,
,代入數據得:
+195.9=1064kN。
題8:下列與樁基相關的4點主張:
Ⅰ.液壓式壓樁機的機架重量和配重之和為4000kN時,設計最大壓樁力不應大于3600kN;
Ⅱ.靜壓樁的最大送樁長度不宜超過8m,且送樁的最大壓樁力不宜大于允許抱壓壓樁力,場地地基承載力不應小于壓樁機接地壓強的1.2倍;
Ⅲ.在單樁豎向靜荷載試驗中采用堆載進行加載時,堆載加于地基的壓應力不宜大于地基承載力特征值;
Ⅳ.抗拔樁設計時,對于嚴格要求不出現裂縫的一級裂縫控制等級,當配置足夠數量的受拉鋼筋時,可不設置預應力鋼筋。
試問,針對上述主張正確性的判斷,下列何項正確?( )
A.Ⅰ、Ⅲ正確,Ⅱ、Ⅳ錯誤
B.Ⅱ、Ⅳ正確,Ⅰ、Ⅲ錯誤
C.Ⅱ、Ⅲ正確,Ⅰ、Ⅳ錯誤
D.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ正確,Ⅰ錯誤
【答案】A
【解析】根據《建筑樁基技術規范》(JGJ 94—2008)第7.5.4條規定,液壓式壓樁機的最大壓樁力應取壓樁機的機架重量和配重之和乘以0.9,故Ⅰ正確。
根據第7.5.13條規定,靜壓樁送樁深度不宜超過8m;送樁的最大壓樁力不宜超過樁身允許抱壓壓樁力的1.1倍;又根據第7.5.1條規定,采用靜壓沉樁時,場地地基承載力不應小于壓樁機接地壓強的1.2倍,且場地應平整。故Ⅱ錯誤。
根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2011)附錄Q第Q.0.2條規定,堆載加于地基的壓應力不宜大于地基承載力特征值,故Ⅲ正確。
根據第3.4.8條規定,拔樁基的設計原則應符合,對于嚴格要求不出現裂縫的一級裂縫控制等級,樁身應設置預應力筋;對于一般要求不出現裂縫的二級裂縫控制等級,樁身宜設置預應力筋,故Ⅳ錯誤。
題9:非抗震設防地區的某工程,柱下獨立基礎及地質剖面如題9圖所示,其框架中柱A的截面尺寸為500mm×500mm,②層粉質黏土的內摩擦角和粘聚力標準值分別為φk=15.0°和ck=24.0kPa。相應于荷載效應標準組合時,作用于基礎頂面的豎向壓力標準值為1350kN,基礎所承擔的彎矩及剪力均可忽略不計。試問,當柱A下獨立基礎的寬度b=2.7m(短邊尺寸)時,所需的基礎底面最小長度(m)與下列何項數值最為接近?( )
題9圖
提示:①基礎自重和其上土重的加權平均重度按18kN/m3取用;
②土層②粉質黏土的地基承載力特征值可根據土的抗剪強度指標確定。
A.2.6
B.3.2
C.3.5
D.3.8
【答案】B
【解析】根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2011)第5.2.5條規定,根據土的抗剪強度指標確定地基承載力特征值可按下式計算:fA=Mbγb+Mdγmd+Mcck。
當φk=15.0°時,查表5.2.5,可得承載力系數為Mb=0.325,Md=2.30,Mc=4.845;
又土的有效重度為γ=19.6-10=9.6kN/m3,則基礎底面以上土的加權平均重度為:
。
又已知ck=24.0kPa,d=2.4m,b=2.7m,故:
fA=0.325×9.6×2.7+2.30×13.40×2.4+4.845×24=198.7kPa;
不存在軟弱下臥層,根據第5.2.1條及第5.2.2條承載力要求≤fA,
則+2.4×18≤198.7,解得:L≥3.2m。
題10-11:抗震設防烈度為6度的某高層鋼筋混凝土框架—核心筒結構,風荷載起控制作用,采用天然地基上的平板式筏板基礎,基礎平面如題10-11圖所示,核心筒的外輪廓平面尺寸為9.4m×9.4m,基礎板厚2.6m(基礎板有效高度按2.5m計)。
題10-11圖
10.假定,荷載效應基本組合時,核心筒筏板沖切破壞錐體范圍內基底的凈反力平均值pn=435.9kN/m2,筒體作用于筏板頂面的豎向力為177500kN,作用在沖切臨界面重心上的不平衡彎矩設計值為151150kN·m。試問,距離內筒外表面h0/2處沖切臨界截面的最大剪應力(N/mm2)與下列何項數值最為接近?提示:um=47.6m,Is=2839.59m4,αs=0.40。( )
A.0.74
B.0.85
C.0.95
D.1.10
【答案】B
【解析】根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2011)第8.4.7條規定,距柱邊處沖切臨界截面的最大剪應力
應按公式
計算。
式中,cAB為沿彎矩作用方向,沖切臨界截面重心至沖切臨界截面最大剪應力點的距離,根據附錄P計算,則c1=c2=9.4+h0=11.9m,cAB=c1/2=5.95m,又已知um=47.6m,Is=2839.59m4,αs=0.40;
為荷載效應為基本組合時的沖切力,即內柱取軸力設計值減去筏板沖切破壞錐體內的基底凈反力設計值;對邊柱和角柱,取軸力設計值減去筏板沖切臨界截面范圍內的基底凈反力設計值,故Fl=177500-(9.4+2h0)2pn=87111.8kN,Munb=151150kN·m;
將以上已知數據代入,得:
=0.732+0.127=0.859N/mm2。
11.假定,(1)荷載效應基本組合下,地基土凈反力平均值產生的距內筒右側外邊緣h0處的筏板單位寬度的剪力設計值最大,其最大值為2400kN/m;(2)距離內筒外表面h0/2處沖切臨界截面的最大剪應力τmax=0.90N/mm2。試問,滿足抗剪和抗沖切承載力要求的筏板最低混凝土強度等級為下列何項最為合理?( )
提示:各等級混凝土的強度指標如下表所示。
題11表 各等級混凝土的強度指標
A.C40
B.C45
C.C50
D.C60
【答案】B
【解析】由題意可知,混凝土強度等級需滿足以下兩個條件:
①抗剪要求:
根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2011)式(8.2.9-2)計算,受剪切承載力截面高度影響系數為:=0.795。(h0>2000,取h0=2000)。
根據第8.4.9條規定,平板式筏基受剪承載力應按式0.7βhsftbwh0≥Vs驗算。代入已知數據得,0.7×0.795×1000×2500ft>2400000,解得ft≥1.73N/mm2。
②抗沖切要求:
根據第8.4.8條規定,當需要考慮內筒根部彎矩的影響時,距內筒外表面h0/2處沖切臨界截面的最大剪應力可按公式計算。式中,
,又
,故根據第8.2.7條規定,βhp=0.9。
代入已知數據,得=1.79N/mm2,故混凝土強度等級取C45(ft=1.80N/mm2)。
題12-13:某抗震設防烈度為8度(0.30g)的框架結構,采用摩擦型長螺旋鉆孔灌注樁基礎,初步確定某中柱采用如題12-13圖所示的四樁承臺基礎,已知樁身直徑為400mm,單樁豎向抗壓承載力特征值Ra=700kN,承臺混凝土強度等級C30(ft=1.43N/mm2),樁間距有待進一步復核。考慮x向地震作用,相應于荷載效應標準組合時,作用于承臺底面標高處的豎向力FEk=3341kN,彎矩MEk=920kN·m,水平力VEk=320kN,承臺有效高度h0=730mm,承臺及其上土重可忽略不計。
題12-13圖
12.假定x向地震作用效應控制樁中心距,X、Y向樁中心距相同,且不考慮y向彎矩的影響。試問,根據樁基抗震要求確定的樁中心距s(mm)與下列何項數值最為接近?( )
A.1400
B.1800
C.2200
D.2600
【答案】C
【解析】根據《建筑樁基技術規范》(JGJ 94—2008)第5.2.1條規定,樁基豎向承載力,在地震作用效應和荷載效應標準組合下,偏心豎向力作用下應滿足:
。
又地震作用效應和荷載效應標準組合下,基樁或復合基樁的最大豎向力為:
。
解得s≥2.142m,故應選2200mm。
13.試問,當樁中心距s=2400mm,地震作用效應組合時,承臺A—A剖面處的抗剪承載力設計值(kN)與下列何項數值最為接近?( )
A.3500
B.3100
C.2800
D.2400
【答案】B
【解析】根據《建筑樁基技術規范》(JGJ 94—2008)第5.9.10條規定,承臺斜截面受剪承載力可按下列公式計算:;
式中,為承臺剪切系數,按式
計算;
為計算截面的剪跨比,
,
為柱邊(墻邊)或承臺變階處至y方向計算一排樁的樁邊的水平距離,當λ<0.25時,取λ=0.25;當λ>3時,取λ=3。
故(注:上式中0.8為圓樁截面換算為方樁截面的換算系數),
。
對錐形承臺,有效高度h0=730mm,有效寬度為:
;
對C30混凝土,ft=1.43N/mm2,βhs==1.0(當h0<800時,取h0=800);
根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)表5.4.2可得,進行抗震驗算時,抗剪承載力調整系數γRE=0.85;
故。
題14:根據地勘資料,某粘土層的天然含水量w=35%,液限wL=52%,塑限wp=23%,土的壓縮系數a1-2=0.12MPa-1,a2-3=0.09MPa-1。試問,下列關于該土層的狀態及壓縮性評價,何項是正確的?( )
A.可塑,中壓縮性土
B.硬塑,低壓縮性土
C.軟塑,中壓縮性土
D.可塑,低壓縮性土
【答案】A
【解析】根據液性指數的定義得:;
根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2011)第4.1.10條規定,當0.25<IL<0.75為可塑;
根據第4.2.5條規定,由a1-2判斷地基土的壓縮性,0.1MPa-1<a1-2=0.12MPa-1<0.5MPa-1,為中壓縮性土。
題15-16:某砌體結構建筑采用墻下鋼筋混凝土條形基礎,以強風化粉砂質泥巖為持力層,底層墻體剖面及地質情況如題15-16圖所示。荷載效應標準組合時,作用于鋼筋混凝土擴展基礎頂面處的軸心豎向力Nk=390kN/m,由永久荷載起控制作用。
題15-16圖
15.試問,在軸心豎向力作用下,該條形基礎的最大彎矩設計值(kN·m)與下列何項數值最為接近?( )
A.20
B.30
C.40
D.50
【答案】C
【解析】根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2011)第8.2.7條規定,基礎彎矩計算位置為自370mm厚墻下放腳的邊緣向內1/4磚長,則=0.415m;
基底凈反力為:=325kN/m2;
根據第3.0.5條規定,由永久荷載起控制作用時,荷載分項系數取γp=1.35;
故彎矩設計值為:M=×1.35×325×0.4152=37.78kN·m。
16.方案階段,若考慮將墻下鋼筋混凝土條形基礎調整為等厚度的C20(ft=1.1N/mm2)素混凝土基礎,在保持基礎底面寬度不變的情況下,試問,滿足抗剪要求所需基礎最小高度(mm)與下列何項數值最為接近?( )
提示:剛性基礎的抗剪驗算可按下式進行:Vs≤0.366ftA,其中A為沿磚墻外邊緣處混凝土基礎單位長度的垂直截面面積。
A.300
B.400
C.500
D.600
【答案】B
【解析】基底凈反力為:;
根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2011)表8.1.1注4規定,混凝土基礎單側擴展范圍內基礎底面處的平均壓力值超過300kPa時,尚應進行抗剪驗算,故該基礎需進行抗剪驗算,抗剪危險截面應為墻邊緣處截面,且V=γppn(1.2-0.49)/2=1.35×325×0.355=155.76kN/m。
根據抗剪要求:Vs≤0.366ftA,C20混凝土,ft=1.1N/mm2,取單位1m寬度進行計算,有0.366×1.1h≥155.76,h≥386.9mm。
題17:以下關于高層建筑混凝土結構抗震設計的4種觀點:
Ⅰ.扭轉周期比大于0.9的結構(不含混合結構),應進行專門研究和論證,采取特別的加強措施;
Ⅱ.結構宜限制出現過多的內部、外部贅余度;
Ⅲ.結構在兩個主軸方向的振型可存在較大差異,但結構周期宜相近;
Ⅳ.控制薄弱層使之有足夠的變形能力,又不使薄弱層發生轉移。
試問,針對上述觀點是否符合《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)相關要求的判斷,下列何項正確?( )
A.Ⅰ、Ⅱ符合,Ⅲ、Ⅳ不符合
B.Ⅱ、Ⅲ符合,Ⅰ、Ⅳ不符合
C.Ⅲ、Ⅳ符合,Ⅰ、Ⅱ不符合
D.Ⅰ、Ⅳ符合,Ⅱ、Ⅲ不符合
【答案】D
【解析】根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)條文說明第3.4.1條規定,扭轉周期比大于0.9的結構(不含混合結構)屬于特別不規則的項目。根據第3.4.1條規定,建筑設計應根據抗震概念設計的要求明確建筑形體的規則性。不規則的建筑應按規定采取加強措施;特別不規則的建筑應進行專門研究和論證,采取特別的加強措施;嚴重不規則的建筑不應采用。故Ⅰ符合規范要求。
根據第3.5.3條規定,結構體系尚宜符合下列各項要求:①宜有多道抗震防線;②宜具有合理的剛度和承載力分布,避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產生過大的應力集中或塑性變形集中;③結構在兩個主軸方向的動力特性宜相近。
所謂多道防線的概念,通常是指:①整個抗震結構體系由若干個延性較好的分體系組成,并由延性較好的結構構件連接起來協同工作;②抗震結構體系具有最大可能數量的內部、外部贅余度,有意識地建立起一系列分布的塑性屈服區,以使結構能吸收和耗散大量的地震能量,一旦破壞也易于修復。
故Ⅱ、Ⅲ不符合規范要求,Ⅳ符合規范要求。
題18:以下關于高層建筑混凝土結構設計與施工的4種觀點:
Ⅰ.分段搭設的懸挑腳手架,每段高度不得超過25m;
Ⅱ.大體積混凝土澆筑體的里表溫差不宜大于25℃,混凝土澆筑表面與大氣溫差不宜大于20℃;
Ⅲ.混合結構核心筒應先于鋼框架或型鋼混凝土框架施工,高差宜控制在4~8層,并應滿足施工工序的穿插要求;
Ⅳ.常溫施工時,柱、墻體拆模混凝土強度不應低于1.2MPa。
試問,針對上述觀點是否符合《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)相關要求的判斷,下列何項正確?( )
A.Ⅰ、Ⅱ符合,Ⅲ、Ⅳ不符合
B.Ⅰ、Ⅲ符合,Ⅱ、Ⅳ不符合
C.Ⅱ、Ⅲ符合,Ⅰ、Ⅳ不符合
D.Ⅲ、Ⅳ符合,Ⅰ、Ⅱ不符合
【答案】C
【解析】根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)第13.9.6條第1款規定,大體積混凝土澆筑后,應在12h內采取保溫、控溫措施,混凝土澆筑體的里表溫差不宜大于25℃,混凝土澆筑表面與大氣溫差不宜大于20℃;根據第13.10.5條規定,核心筒應先于鋼框架或型鋼混凝土框架施工,高差宜控制在4~8層,并應滿足施工工序的穿插要求;故Ⅱ、Ⅲ符合規范要求;
根據第13.5.5條第2款規定,分段搭設的懸挑腳手架,每段高度不得超過20m;根據第13.6.9條第1款規定,常溫施工時,柱混凝土拆模強度不應低于1.5MPa,墻體拆模強度不應低于1.2MPa,故Ⅰ、Ⅳ不符合規范要求。
題19-21:某40層高層辦公樓,建筑物總高度152m,采用型鋼混凝土框架—鋼筋混凝土核心筒結構體系,樓面梁采用鋼梁,核心筒采用普通鋼筋混凝土,經計算地下室頂板可作為上部結構的嵌固部位。該建筑抗震設防類別為標準設防類(丙類),抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度為0.10g,設計地震分組為第一組,建筑場地類別為Ⅱ類。
19.首層核心筒某偏心受壓墻肢截面如題19圖所示,墻肢1考慮地震組合的內力設計值(已按規范、規程要求作了相應調整)如下:N=32000kN,V=9260kN,計算截面的剪跨比λ=1.91,hw0=5400mm,墻體采用C60混凝土(fc=27.5N/mm2,ft=2.04N/mm2)、HRB400級鋼筋fy=360N/mm2)。試問,其水平分布鋼筋最小選用下列何項配筋時,才能滿足《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)的最低構造要求?( )
提示:假定Aw=A0
題19圖
A.12@200(4)
B.14@200(2)+
12@200(2)
C.14@200(4)
D.16@200(2)+
14@200(2)
【答案】C
【解析】根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)第7.2.10條第2款規定,偏心受壓剪力墻的斜截面受剪承載力在地震設計狀況下,用下式計算:
。
式中,N為剪力墻截面軸向壓力設計值,當N大于時,應取
,故由0.2fcbwhw=0.2×27.5×800×6000=2.64×107N=2.64×104kN<N=32000kN,取N=2.64×104kN;
又查表3.8.2可得,剪力墻偏壓承載力抗震調整系數γRE=0.85,并已知Aw=A0,代入相應數據得:
,
解得,≥2.25,ABCD四項均滿足計算要求。
又根據第11.4.18條第1款規定,水平分布鋼筋配筋率不宜小于0.35%。
=0.283%<0.35%,A項不滿足;
=0.334%<0.35%,B項不滿足;
=0.385%>0.35%,最接近0.35%,C項滿足;
=0.444%>0.35%,D項非最低要求。
20.該結構中框架柱數量各層保持不變,按側向剛度分配的水平地震作用標準值如下:結構基底總剪力標準值V0=29000kN,各層框架承擔的地震剪力標準值最大值=3828kN。某樓層框架承擔的地震剪力標準值Vf=3400kN,該樓層某柱的柱底彎矩標準值M=596kN·m,剪力標準值V=156kN。試問,該柱進行抗震設計時,相應于水平地震作用的內力標準值M(kN·m)、N(kN)最小取下列何項數值時,才能滿足規范、規程對框架部分多道防線概念設計的最低要求?( )
A.600;160
B.670;180
C.1010;265
D.1100;270
【答案】C
【解析】根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)第11.1.6條及第9.1.11條規定,當框架部分分配的地震剪力標準值小于結構底部總地震剪力標準值的20%,但其最大值不小于結構底部總地震剪力標準值的10%時,應按結構底部總地震剪力標準值的20%和框架部分樓層地震剪力標準值中最大值的1.5倍二者的較小值進行調整;
由0.1V0=29000×0.1=2900kN<Vf=3400kN<0.2V0=29000×0.2=5800kN,該層柱內力需要調整,1.5=1.5×3828=5742kN<0.2V0,取較小值V=5742kN作為框架部分承擔的總剪力;
根據第9.1.11條第3款規定,該層框架內力調整系數=5742/3400=1.69,則該層柱底彎矩M=596×1.69=1007.24kN·m,剪力V=156×1.69=263.64kN。
21.首層某型鋼混凝土柱的剪跨比不大于2,其截面為1100mm×1100mm,按規范配置普通鋼筋,混凝土強度等級為C65(fc=29.7N/mm2),柱內十字形鋼骨面積為51875mm2(fA=295N/mm2),如題21圖所示。試問,該柱所能承受的考慮地震組合滿足軸壓比限值的軸力最大設計值(kN)與下列何項數值最為接近?( )
題21圖
A.34900
B.34780
C.32300
D.29800
【答案】D
【解析】根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)第11.1.4條規定,查表11.1.4可得,由型鋼混凝土框架—鋼筋混凝土核心筒結構,7度抗震設防烈度,高度大于130m,可得該柱抗震等級為一級。
根據表11.4.4可得,該柱的軸壓比限值為0.7;根據注2規定,剪跨比不大于2的柱,其軸壓比減少0.05;根據附注3規定,當采用C60以上混凝土時,其軸壓比減少0.05。所以,該柱的軸壓比限值為:0.7-0.05-0.05=0.6。
根據第11.4.4條規定,軸壓比可按下式計算,,故考慮地震組合滿足軸壓比限值的軸力最大設計值為:
N=(fcAc+faAa)=0.6×[29.7×(1100×1100-51875)+295×51875]=29819.7kN。
題22-26:某底層帶托柱轉換層的鋼筋混凝土框架—筒體結構辦公樓,地下1層,地上25層,地下1層層高6.0m,地上1層至2層的層高均為4.5m,其余各層層高均為3.3m,房屋高度為85.2m,轉換層位于地上2層,見題22-26圖所示。抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度為0.10g,設計分組為第一組,丙類建筑,Ⅲ類場地,混凝土強度等級:地上2層及以下均為C50,地上3層至5層為C40,其余各層均為C35。
題22-26圖
22.假定,地上第2層轉換梁的抗震等級為一級,某轉換梁截面尺寸為700mm×1400mm,經計算求得梁端截面彎矩標準值(kN·m)如下:恒載Mgk=1304;活載(按等效均布荷載計)Mqk=169;風載Mwk=135;水平地震作用MEhk=300。試問,在進行梁端截面設計時,梁端考慮水平地震作用組合時的彎矩設計值M(kN·m)與下列何項數值最為接近?( )
A.2100
B.2200
C.2350
D.2450
【答案】C
【解析】根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)第10.2.4條規定,一級轉換梁水平地震作用的增大系數為1.6,即MEhk=300×1.6=480kN·m;
根據第5.6.3條規定,地震設計狀況下,當作用與作用效應按線性關系考慮時,荷載和地震作用基本組合的效應設計值應按下式確定,;
式中分項系數按表5.6.4取值,故:
M=1.2×1304+1.2×0.5×169+1.3×480+1.4×0.2×135=2328kN·m。
23.假定,某轉換柱的抗震等級為一級,其截面尺寸為900mm×900mm,混凝土強度等級為C50(fc=23.1N/mm2,ft=1.89N/mm2),縱筋和箍筋分別采用HRB400(fy=360N/mm2)和HRB335(fyv=300N/mm2),箍筋形式為井字復合箍,柱考慮地震作用效應組合的軸壓力設計值為N=9350kN。試問,關于該轉換柱加密區箍筋的體積配箍率ρV(%),最小取下列何項數值時才能滿足規范、規程規定的最低要求?( )
A.1.50
B.1.20
C.0.90
D.0.80
【答案】A
【解析】根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)第6.4.2條注1規定,軸壓比指柱考慮地震作用組合的軸壓力設計值與柱全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積的比值。即轉換柱的軸壓比。
根據表6.4.7可知,柱端箍筋加密區的配箍特征值λV=0.13。
根據第10.2.10條第3款規定,抗震設計時,轉換柱的箍筋配箍特征值應比普通框架柱要求的數值增加0.02采用,故λV=0.13+0.02=0.15。
根據第6.4.7條式(6.4.7)可得,。
又根據第10.2.10條第3款規定,箍筋體積配箍率不應小于1.5%,故。
24.地上第2層某轉換柱KZZ,如題22-26圖所示,假定該柱的抗震等級為一級,柱上端和下端考慮地震作用組合的彎矩組合值分別為580kN·m、450kN·m,柱下端節點A左右梁端相應的同向組合彎矩設計值之和∑MB=1100kN·m。假設,轉換柱KZZ在節點A處按彈性分析的上、下柱端彎矩相等。試問,在進行柱截面設計時,該柱上端和下端考慮地震作用組合的彎矩設計值Mt、Mb(kN·m)與下列何項數值最為接近?( )
A.870、770
B.870、675
C.810、770
D.810、675
【答案】A
【解析】根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)第10.2.11條第3款規定,與轉換構件相連的一級轉換柱的上端和底層柱下端截面的彎矩組合值應乘以增大系數1.5,故Mt=1.5×580=870kN·m;
根據第6.2.1條規定,節點A處彎矩應滿足,式中,柱端彎矩增大系數
取1.4,故∑Mc=1.4∑MB=1.4×1100=1540kN·m;
又轉換柱的上、下柱端彎矩相等,故Mb=0.5∑Mc=0.5×1540=770kN·m。
25.假定,地面以上第6層核心筒的抗震等級為二級,混凝土強度等級為C35(fc=16.7N/mm2,ft=1.57N/mm2),筒體轉角處剪力墻的邊緣構件的配筋形式如題25圖所示,墻肢底截面的軸壓比為0.42,箍筋采用HPB300(fyv=270N/mm2)級鋼筋,縱筋保護層厚為30mm。試問,轉角處邊緣構件中的箍筋最小采用下列何項配置時,才能滿足規范、規程的最低構造要求?( )
提示:計算復合箍筋的體積配箍率時,應扣除重疊部分的箍筋體積。
題25圖
A.10@80
B.10@100
C.10@125
D.10@150
【答案】B
【解析】根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)第10.2.2條規定,帶轉換層的主高層建筑結構,其剪力墻底部加強部位的高度應從地下室頂板算起,宜取至轉換層以上兩層且不宜小于房屋高度的1/10,故該題取地上4層及以下為剪力墻底部加強部位;
根據第9.2.2條規定,地上第6層核心筒角部宜采用約束邊緣構件;
根據第7.2.15條規定,約束邊緣構件的配箍特征值λV=0.2;
根據第7.2.15條規定,箍筋體積配箍率應按下式計算:
=0.2×
=0.01237;
由圖24,Acor=(250+300-30-5+300+30-5)×(250-30×2)=159600mm2,lV=(550-30+5)×4+4×(250-2×30+10)=525×4+4×200=2900mm;
又=0.01237,故解得
。
若配置10@100時,
=0.785>0.681,可取;
若配置10@125時,
=0.628<0.681,不可取;
又根據第7.2.15條規定,約束邊緣構件內箍筋間距,二三級時,不宜大于150mm;
故10@100滿足構造要求。
26.假定,地面以上第2層(轉換層)核心筒的抗震等級為二級,核心筒中某連梁截面尺寸為400mm×1200mm,凈跨ln=1200mm,如題26圖所示。連梁的混凝土強度等級為C50(fc=23.1N/mm2,ft=1.89N/mm2),連梁梁端有地震作用組合的最不利組合彎矩設計值(同為順時針方向)如下:左端MlB=815kN·m;右端MrB=-812kN·m;梁端有地震作用組合的剪力Vb=1360kN。在重力荷載代表值作用下,按簡支梁計算的梁端剪力設計值為VGb=54kN,連梁中設置交叉暗撐,暗撐縱筋采用HRB400(fy=360N/mm2)級鋼筋,暗撐與水平線夾角為40o。試問,每根暗撐縱筋的截面積As(mm2)與下列何項的配筋面積最為接近?( )
提示:按《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)計算。
題26圖
A.428
B.432
C.436
D.440
【答案】B
【解析】根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)第7.2.21條第2款規定,有地震組合時,連梁的剪力設計值按下式計算,并代入已知數據得:
,故取Vb=1681kN·m;
根據第9.3.8條規定,地震設計狀況下,每根暗撐縱筋的截面積應按下式計算,并代入已知數據得:,故選4
32。
題27-28:某高層現澆鋼筋混凝土框架結構,其抗震等級為二級,框架梁局部配筋如題27-28圖所示,梁、柱混凝土強度等級C40(fc=19.1N/mm2),梁縱筋為HRB400(fy=360N/mm2),箍筋HRB335(fy=300N/mm2),as=60mm。
題2-28圖
27.關于梁端A—A剖面處縱向鋼筋的配置,如果僅從框架抗震構造措施方面考慮,下列何項配筋相對合理?( )
提示:按《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)作答。
A.As1=428,As2=4
25;As=4
25
B.As1=428,As2=4
25;As=4
28
C.Asl=428,As2=4
28;As=4
28
D.As1=428,As2=4
28;As=4
25
【答案】B
【解析】根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)第6.3.3條規定,抗震設計時,梁縱筋配筋率不宜大于2.5%且不應超過2.75%,=2.87%>2.75%,所以CD兩項均不滿足;
2.75%>=
=2.58%>2.50%,又根據第6.3.3條規定,當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2.5%時,受壓鋼筋的配筋率不應小于受拉鋼筋的一半,所以A項不滿足;
根據第6.3.2條第1款規定,梁端計入受壓鋼筋的混凝土受壓區高度和有效高度之比不應大于0.35,對于B項有,,滿足要求。
28.假定,該建筑物較高,其所在建筑場地類別為Ⅳ類,計算表明該結構角柱為小偏心受拉,其計算縱筋面積為3600mm2,采用HRB400級鋼筋(fy=360N/mm2),配置如題28圖所示。試問,該柱縱向鋼筋最小取下列何項配筋時,才能滿足規范、規程的最低要求?( )
題28圖
A.1225
B.425(角筋)+8
20
C.1222
D.1220
【答案】C
【解析】根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)第6.3.7條規定,對于建于Ⅳ類場地土上且較高建筑柱最小配筋率增加0.1%,鋼筋強度標準值小于400MPa時,表中數值應增加0.1%,鋼筋強度標準值為400MPa時,表中數值應增加0.05%。
查表6.3.7-1,得角柱的最小配筋率為0.9%,(0.9+0.05+0.1)=1.05,所以角柱的配筋率為1.05%;As≥1.05%×600×600=3780mm2,故D項不滿足。
根據第6.3.8條第4款規定,邊柱、角柱及抗震墻端柱在小偏心受拉時,柱內縱筋總截面面積應比計算值增加25%,所以As=1.25×3600=4500mm2,所以B項不滿足,AC兩項滿足,而C項最接近。
題29-31:某商住樓地上16層地下2層(未示出),系部分框支剪力墻結構,如29-31圖所示(僅表示1/2,另一半對稱),2~16層均勻布置剪力墻,其中第①、②、④、⑥、⑦軸線剪力墻落地,第③、⑤軸線為框支剪力墻。該建筑位于7度地震區,抗震設防類別為丙類,設計基本地震加速度為0.15g,場地類別Ⅲ類,結構基本周期1s。墻、柱混凝土強度等級:底層及地下室為C50(fc=23.1N/mm2),其他層為C30(fc=14.3N/mm2),框支柱截面為800mm×900mm。
提示:①計算方向僅為橫向;
②剪力墻墻肢滿足穩定性要求。
題29-31圖
29.假定,承載力滿足要求,試判斷第④軸線落地剪力墻在第3層時墻的最小厚度bw(mm)應為下列何項數值時,才能滿足《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)的最低要求?( )
A.160
B.180
C.200
D.220
【答案】C
【解析】根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)第10.2.2條規定,剪力墻底部加強部位的高度取框支層以上兩層的高度及房屋總高度的1/10二者的較大值;
房屋高度:H=6+48=54m,剪力墻底部加強區高度h==12.4m,即第三層剪力墻屬于底部加強部位;
根據第3.9.2條規定,由于該結構設計基本地震加速度為0.15g,場地類別Ⅲ類,故按設防烈度8度采取抗震構造措施;
查表3.9.3可得,該結構底部加強區剪力墻抗震構造措施等級為一級;
根據第7.2.1條第2款規定,一級剪力墻底部加強區厚度:一字形獨立剪力墻不應小于220mm,其他剪力墻不應小于200mm。本結構沒有一字形剪力墻,取200mm。
30.假定,承載力滿足要求,第1層各軸線橫向剪力墻厚度相同,第2層各軸線橫向剪力墻厚度均為200mm。試問,第1層橫向落地剪力墻的最小厚度bw(mm為何項數值時,才能滿足《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)有關側向剛度的最低要求?( )
提示:①1層和2層混凝土剪變模量之比為G1/G2=1.15;
②第2層全部剪力墻在計算方向(橫向)的有效截面面積Aw2=22.96m2。
A.200
B.250
C.300
D.350
【答案】B
【解析】第二層全部為剪力墻,橫向墻每段長(8+0.1+0.1)=8.2m,共有14片墻,即:Aw2=0.2×8.2×14=22.96m2;
根據《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)附錄E式(E.0.1-3)計算,一層柱抗剪截面有效系數為:;
由式(E.0.1-2)可得,一層有8根框支柱,10片剪力墻,則:
A1=Aw1+clAc1=10bw×8.2+0.056×8×0.8×0.9=82bw+0.323;
由式(E.0.1-1)計算,等效剪切剛度比為:≥0.5,即:
1.15×≥0.5,故bw≥0.224m,取bw=250mm。
31.該建筑物底層為薄弱層,1~16層總重力荷載代表值為246000kN。假定,地震作用分析計算出的對應于水平地震作用標準值的底層地震剪力為VEk=16000kN,試問,底層每根框支柱承受的地震剪力標準值VEkc(kN)最小取下列何項數值時,才能滿足《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)的最低要求?( )
A.150
B.240
C.320
D.400
【答案】D
【解析】查《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)表4.3.12,由設計基本地震加速度為0.15g,基本周期為1s,可知,樓層最小地震剪力系數λ=0.024;
對于豎向不規則結構的薄弱層,應乘以1.15的增大系數,即=0.024×1.15=0.0276;
底層對應于水平地震作用標準值的剪力應滿足:
=0.0276×246000=6789.6kN<1.25VEk=20000kN。
根據第3.5.8條規定,VEk應乘以增大系數1.25,1.25VEk=1.25×16000=20000kN;
根據第10.2.17條第1款規定,框支柱數量8根,少于10根,底層每根框支柱承受的地震剪力標準值應取基底剪力的2%,即VEkc=2%×1.25VEkc=0.02×20000=400kN。
題32:某環形截面鋼筋混凝土煙囪,如題32圖所示,抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度為0.10g,設計分組為第二組,場地類別為Ⅲ類。試確定相應于煙囪基本自振周期的水平地震影響系數與下列何項數值最為接近?( )
提示:按《煙囪設計規范》(GB 50051—2002)計算煙囪基本自振周期。
題32圖
A.0.021
B.0.027
C.0.033
D.0.038
【答案】C
【解析】根據《煙囪設計規范》(GB 50051—2002)第5.5.5條第2款規定,高度不超過150m的鋼筋混凝土煙囪的基本自振周期可按下式計算:
T1=0.45+0.0011=0.45+0.0011×
=1.479s。
根據《煙囪設計規范》(GB 50051—2013)第5.5.1條第2款規定,在地震作用和計算時,鋼筋混凝土煙囪和磚煙囪的結構阻尼比可取0.05。
根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)第5.1.4條和第5.1.5條規定,Tg=0.55s,γ=0.9,η2=1.0,=0.08Tg<T1=1.479s<5Tg=5×0.45=2.25s。
故煙囪基本自振周期的水平地震影響系數為:
。
題33-35:一級公路上的一座橋梁,位于7度地震地區,由主橋和引橋組成。其結構:主橋為三跨(70m+100m+70m)變截面預應力混凝土連續箱梁;兩引橋各為5孔40m預應力混凝土小箱梁;橋臺為埋置式肋板結構,耳墻長度為3500mm,背墻厚度400mm;主橋與引橋和兩端的伸縮縫均為160mm。橋梁行車道凈寬15m,全寬17.5m。設計汽車荷載(作用)公路-Ⅰ級。
33.試問,該橋的全長計算值(m)與下列何項數值最為接近?( )
A.640.00
B.640.16
C.640.96
D.647.96
【答案】D
【解析】根據《公路橋涵設計通用規范》(JTG D60—2004)第3.2.5條規定,有橋臺的橋梁全長為兩岸橋臺側墻端點間的距離。具體到該橋,全長應由下式求得,即:
ΣL=2×(5×40+70+100/2+0.16/2+0.4+3.5)=647.96m。
34.試問,該橋按汽車荷載(作用)計算效應時,其橫向折減系數與下列何項數值最為接近?( )
A.0.60
B.0.67
C.0.78
D.1.00
【答案】B
【解析】根據《公路橋涵設計通用規范》(JTG D60—2004)表4.3.1-3可知,凈寬15m的行車道各適合于單、雙向4車道;根據表4.3.1-4可知, 4車道的橫向折減系數取0.67,故該橋的車道折減系數應取0.67。
35.試問,該橋用車道荷載求邊跨(L1)跨中正彎矩最大值時,車道荷載順橋向布置,下列哪種布置符合規范規定?( )
提示:三跨連續梁的邊跨(L1)跨中影響線如下:
題35圖 邊跨(L1)的跨中彎矩影響線
A.三跨都布置均布荷載和集中荷載
B.只在兩邊跨(L1和L3)內布置均布荷載,并只在L1跨最大影響線坐標值處布置集中荷載
C.只在中間跨(L2)布置均布荷載和集中荷載
D.三跨都布置均布荷載
【答案】B
【解析】根據《公路橋涵設計通用規范》(JTG D60—2004)第4.3.1條第4款第3項規定,車道荷載的均布荷載標準值應滿布于使結構產生最不利效應的同號影響線上;集中荷載標準值只作用于相應影響線中一個最大影響線峰值處;
根據上述規定,ACD三項三種荷載布置都不會使邊跨(L1)的跨中產生最大正彎矩,只有B項布置才能使要求截面的彎矩產生最不利效應,且C項布置甚至使邊跨相應截面產生負彎矩。
36.二級公路上的一座永久性橋梁,為單孔30m跨徑的預應力混凝土T形梁結構,全寬12m,其中行車道凈寬9.0m,兩側各附1.5m的人行道。橫向由5片梁組成,主梁計算跨徑29.16m,中距2.2m。結構安全等級為一級。設計汽車荷載為公路-I級,人群荷載為3.5kN/m2,由計算知,其中一片內主梁跨中截面的彎矩標準值為:總自重彎矩2700kN·m,汽車作用彎矩1670kN·m,人群作用彎矩140kN·m。試問,該片梁的作用效應基本組合的彎矩設計值(kN·m)與下列何項數值最為接近?( )
A.4500
B.5800
C.5700
D.6300
【答案】D
【解析】根據《公路橋涵設計通用規范》(JTG D60—2004)第4.1.6條第1款規定,永久作用的設計值效應與可變作用設計值效應的基本效應組合表達式為:
式中,r0為結構重要性系數1.1;rGi為第i個永久作用效應的分項系數,取1.2;rQj為汽車作用效應的分項系數,取1.4;ψc為除汽車荷載效應外的其他可變作用效應的組合系數,人群取0.8;
代入數據,則該片梁的作用效應基本組合的彎矩設計值為:
Mud=1.1×(1.2×2700+1.4×1670+0.8×1.4×140)=6308≈6300kN·m。
題37:某公路橋在二級公路上,重車較多,該橋上部結構為裝配式鋼筋混凝土T形梁,標準跨徑20m,計算跨徑為19.50m,主梁高度1.25m,主梁距1.8m。設計荷載為公路-I級。結構安全等級為一級。梁體混凝土強度等級為C30。按持久狀況計算時某內主梁支點截面剪力組合設計值650kN(已計入結構重要性系數)。試問,該梁最小腹板厚度(mm)與下列何項數值最為接近?( )
提示:主梁有效高度h0為1200mm。
A.180
B.200
C.220
D.240
【答案】B
【解析】根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTG D62—2004)第5.2.9條規定,T形截面的受彎構件,其抗剪截面應符合下列要求:
(kN)
式中,為混凝土強度等級(MPa);b為腹板厚度(mm);h0為主梁的有效高度(mm);r0VD為剪力組合設計值(kN)。
由題意得:650=0.51×10-3××1200=3.352b。則b=194mm≈200mm,所以該梁的最小腹板厚度為200mm。
題38:某城市橋梁,位于7度地震區,為5孔16m簡支預應力混凝土空心板梁結構,全寬19m,橋梁計算跨徑15.5m;中墩為兩跨雙懸臂鋼筋混凝土矩形蓋梁,三根Φ1.1m的圓柱;伸縮縫寬度均為80mm;每片板梁兩端各置兩塊氯丁橡膠板式支座,支座平面尺寸為200mm(順橋向)×250mm(橫橋向),支點中心距墩中心的距離為250mm(含伸縮縫寬度)。試問,根據現行橋規的構造要求,該橋中墩蓋梁的最小設計寬度(mm)與下列何項數值最為接近?( )
A.1640
B.1390
C.1000
D.1200
【答案】A
【解析】根據《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/T B02-01—2008)第11.2.1條規定,簡支梁梁端至蓋梁邊緣的最小值a(單位cm)應滿足下式要求:a≥70+0.5L(L為梁的計算跨徑,以米計);即蓋梁寬度Ba=2a+b0(伸縮縫寬度)=[2×(70+0.5×15.5)+8]×10=1635≈1640mm。由此可知,該橋蓋梁要滿足規范要求,其寬度應為1640mm。
題39:某城市擬建一座人行天橋,橫跨30m寬的大街,橋面凈寬5.0m,全寬5.6m。其兩端的兩側順人行道方向各建同等寬度的梯道一處。試問,下列梯道凈寬(m)中的哪項與規范的最低要求最為接近?( )
A.1.8
B.2.5
C.3.0
D.2.0
【答案】C
【解析】根據《城市人行天橋與人行地道技術規范》(CJJ 69—95)第2.2.2條規定,天橋每端梯道凈寬之和應大于橋面凈寬的1.2倍以上,且梯道的最小凈寬為1.8m。
設天橋凈寬為B,每側梯道凈寬為b,根據《城市人行天橋與人行地道技術規范》的規定,又知各梯道凈寬都相等,即1.2B=2b,則b==3.0m,且大于1.8m,故C項最合適。
題40:某高速公路一座特大橋要跨越一條天然河道。試問,下列可供選擇的橋位方案中,何項方案最為經濟合理?( )
A.河道寬而淺,但有兩個河汊
B.河道正處于急灣上
C.河道窄而深,且兩岸巖石露頭較多
D.河流一側有泥石流匯入
【答案】C
【解析】根據《公路橋涵設計通用規范》(JTG D60—2004)第3.1.1條規定,特大橋、大橋橋位應選擇在河道順直穩定段,河床地質良好、河槽能通過大部分設計流量的河段,不宜選擇在河汊、沙洲、古河道、急灣、匯合口、港口作業區及易形成流冰、流木阻塞的河段以及斷層、巖溶、滑坡、泥石流等不良地質的河段,因為河道順直穩定段,橋位較為穩定,橋長較短,調治構造物少,工程較省;急彎處,洪水容易沖刷河岸,橋頭不穩,防護和調治工程量大,養護維修費用高;側向有泥石流匯入的河段地形復雜,水流紊亂,甚至橋孔易被堵塞,對橋梁安全不利。故C項方案較其他選項最為有利。