- 2019年二级注册结构工程师《专业考试》历年真题与模拟试题详解
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- 2025-04-19 14:00:34
2016年二级注册结构工程师《专业考试(下)》真题及详解
题1~3:某多层砌体结构房屋中的钢筋混凝土挑梁,置于丁字形截面(带翼墙)的墙体中,墙端部设有240mm×240mm的构造柱,局部剖面如题1~3图所示。挑梁截面b×hb=240mm×400mm,墙体厚度为240mm。作用于挑梁上的静荷载标准值为,
,
,活荷载标准值
,
,挑梁自重标准值为2.4kN/m,墙体自重标准值为5.24kN/m2。砌体采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑,砌体施工质量控制等级为B级。
题1~3图
1.试问,二层挑梁的倾覆弯矩设计值(kN·m),与下列何项数值最为接近?( )
A.100
B.105
C.110
D.120
【答案】D
【解析】根据《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)第7.4.2条规定,
当时,
挑梁计算倾覆点至墙外边缘的距离为:
因挑梁下有构造柱,故倾覆点可取为。
由活荷载效应控制的组合弯矩设计值为:
由恒荷载效应控制的组合弯矩设计值为:
故挑梁的倾覆弯矩=设计值取两者中较大值为117.93kN·m。
2.试问,二层挑梁的抗倾覆力矩设计值(kN·m),与下列何项数值最为接近?( )
A.100
B.110
C.120
D.130
【答案】C
【解析】根据《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)第7.4.2条规定,
当时,
挑梁计算倾覆点至墙外边缘的距离为:
因挑梁下有构造柱,故倾覆点可取为
根据7.4.3条,图7.4.3(d),
墙体的抗倾覆力矩:
楼板、梁的抗倾覆力矩:
所以,抗倾覆力矩为:
3.假定,挑梁根部未设构造柱,但仍有翼墙。试问,二层挑梁下砌体的最大局部受压承载力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?( )
A.150
B.180
C.200
D.260
【答案】B
【解析】根据《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)表3.2.1-l查得,抗压强度设计值f=1.5MPa
根据7.4.4条式(7.4.4)计算局部受压承载力,
题4~6:某多层砌体结构的内墙长5m,采用190mm厚单排孔混凝土小型空心砌块对孔砌筑,砌块强度等级为MU10,水泥砂浆强度等级为Mb10,砌体施工质量控制等级为B级。该层墙体计算高度为3.0m,轴向力偏心距e=0;静力计算方案为刚性方案。
提示:按《砌体结构设计规范》GB 50003—2011作答。
4.试问,该层每延米墙长墙体的受压承载力设计值(kN/m),与下列何项数值最为接近?( )
A.230
B.270
C.320
D.360
【答案】D
【解析】根据《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)第5.1.2条计算墙体高厚比,
对矩形截面:
e/h=0,查附录D,得影响系数:
查表3.2.1-4,单排孔混凝土砌块砌体(MU10、Mb10)的抗压强度设计值
根据第5.1.1条计算受压构件承载力:
5.假定,该层墙体采用灌孔砌筑,砌块的孔洞率为45%,砌块砌体的灌孔率为70%,灌孔混凝土的强度等级为Cb20。试问,该墙体的抗压强度设计值fg(MPa),与下列何项数值最为接近?( )
A.4.3
B.4.6
C.4.9
D.5.2
【答案】B
【解析】根据《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)第3.2.1条第5款进行计算。
灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值fg,按下列公式计算。砌块的孔洞率δ=45%,砌块砌体的灌孔率ρ=70%,α=δρ=0.315;C20混凝土,轴心抗压强度设计值为。按式(3.2.1-1)计算灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值:
灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值小于未灌孔砌体抗压强度设计值的2倍,故取灌孔抗压强度设计值为4.60MPa。
6.假定,该层墙体采用灌孔砌筑,砌块砌体中灌孔混凝土面积和砌体毛截面积的比值为33%,灌孔混凝土的强度等级为Cb40。试问,该墙体的抗剪强度设计值fvg(MPa),与下列何项数值最为接近?( )
A.0.40
B.0.45
C.0.51
D.0.56
【答案】C
【解析】根据《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)第3.2.1条第5款进行计算。
砌块砌体中灌孔混凝土面积和砌体毛截面积的比值为α=0.33;Cb40混凝土,轴心抗压强度设计值为。按式(3.2.1-1)计算灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值:
灌孔砌体的抗压强度设计值,不应大于未灌孔砌体的抗压强度设计值的2倍。所以取,根据第3.2.2条第2款,单排孔混凝土砌块对孔砌筑时,抗剪强度设计值:
7.关于木结构设计,有以下论述:
Ⅰ.对原木构件,验算挠度和稳定时,可取构件的中央截面;
Ⅱ.对原木构件,若验算部位未经切削,弹性模量可提高20%;
Ⅲ.木桁架制作时应按其跨度的1/250起拱;
Ⅳ.木结构建筑不应超过三层。
试问,其中何项正确?( )
A.Ⅰ、Ⅱ
B.Ⅱ、Ⅲ
C.Ⅱ、Ⅳ
D.Ⅰ、Ⅳ
【答案】D
【解析】根据《木结构设计规范》(GB 50005—2003)(2005年版)第4.2.10条,对原木构件,验算挠度和稳定时,可取构件的中央截面。判断Ⅰ正确。
根据第4.2.3条,对原木构件,若验算部位未经切削,其顺纹抗压、抗弯强度设计值和弹性模量可提高15%。判断Ⅱ不正确。
根据第7.3.3条,木桁架制作时应按其跨度的1/200起拱。判断Ⅲ不正确。
根据第10.3.1条,木结构建筑不应超过三层。判断Ⅳ正确。
8.一未经切削的欧洲赤松(TC17B)原木简支檩条,标注直径为120mm,支座间的距离为4m。该檩条的安全等级为二级,设计使用年限为50年。试问,按照抗弯控制时,该檩条所能承担的最大均布荷载设计值(kN/m),与下列何项数值最为接近?( )
提示:不考虑檩条的自重。
A.2.0
B.2.5
C.3.0
D.3.5
【答案】B
【解析】根据《木结构设计规范》(GB 50005—2003)(2005年版)第4.2.3条规定,TC17B的抗弯强度设计值。采用原木时,抗弯强度设计值可提高15%,所以,调整后的木材抗弯强度设计值:
根据第4.2.10条,验算抗弯强度时,取最大弯矩处的截面,檩条跨中直径为:120+9×2=138mm。根据第5.2.1条,抗弯承载力为:。
所能承担的均布荷载值:
题9~12:某土坡高差4.3m,采用浆砌块石重力式挡土墙支挡,如题9~12图所示。墙底水平,墙背竖直光滑;墙后填土采用粉砂,土对挡土墙墙背的摩擦角,地下水位在挡墙顶部地面以下5.5m。
提示:朗肯土压力理论主动土压力系数
题9~12图
9.粉砂的重度,内摩擦角
,黏聚力c=0,地面超载q=15kPa。试问,按朗肯土压力理论计算时,作用在墙背的主动土压力每延米的合力
,与下列何项数值最为接近?( )
A.95
B.105
C.115
D.125
【答案】C
【解析】根据提示,计算主动土压力系数:
根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第6.7.3条第1款,挡墙高度小于5m,主动土压力增大系数取1.0。
挡墙顶部主动土压力:
挡墙底部主动土压力:
则墙背的主动土压力:
10.条件同题9,试问,按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011),计算作用在挡土墙上的主动土压力时,主动土压力系数与下列何项数值最为接近?( )
提示:本题中
A.0.40
B.0.45
C.0.50
D.0.55
【答案】D
【解析】根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)附录L查得:,
,
,
,则被动土压力系数:
且,主动土压力系数如下:
11.假定,作用在挡土墙上的主动土压力每延米合力为116kN,合力作用点与挡墙底面的垂直距离x=1.9m,挡土墙的重度。试问,当不考虑墙前被动土压力的作用时,挡土墙的抗倾覆安全系数(抵抗倾覆与倾覆作用的比值),与下列何项数值最为接近?( )
A.1.8
B.2.2
C.2.6
D.3.0
【答案】B
【解析】根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)式(6.7.5-6),抗倾覆安全系数为抗倾覆力矩与倾覆力矩的比值。
抗倾覆力矩为:
倾覆力矩为:
抗倾覆安全系数为:
12.条件同题11。土对挡土墙基底的摩擦系数。试问,当不考虑墙前被动土压力的作用时,挡土墙的抗滑移安全系数(抵抗滑移与滑移作用的比值),与下列何项数值最为接近?( )
A.1.2
B.1.3
C.1.4
D.1.5
【答案】C
【解析】根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)式(6.7.5-1),并注意到挡土墙基底的倾角,挡土墙墙背的倾角
。抗滑移安全系数为抗滑力与滑动力比值。
抗滑力计算:
滑动力计算:
抗滑移安全系数:
题13~15:某主要受风荷载作用的框架结构柱,桩基承台下布置有4根d=500mm的长螺旋钻孔灌注桩。承台及其以上土的加权平均重度。承台的平面尺寸、桩位布置等如题13~15图所示。
提示:根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)作答,。
题13~15图
13.初步设计阶段,要求基桩的竖向抗压承载力特征值不低于600kN。试问,基桩进入⑤层粉土的最小深度(m),与下列何项数值最为接近?( )
A.1.5
B.2.0
C.2.5
D.3.5
【答案】B
【解析】设桩端进入⑤层粉土的最小深度为x,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.3.5条,可计算⑤层粉土以上土体提供的基桩承载力特征值为:
故要求⑤层粉土提供的承载力特征值不少于,有
14.假定,在W-1方向风荷载效应标准组合下,传至承台顶面标高的控制内力为:竖向力,弯矩
,
,水平力可忽略不计。试问,为满足承载力要求,所需单桩竖向抗压承载力特征值
的最小值,与下列何项数值最为接近?( )
A.360
B.450
C.530
D.600
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.1.1条计算,对于一般建筑物和受水平力较小的高层建筑群桩基础,按以下公式计算桩顶作用效应,
轴心竖向力作用下的单桩平均竖向力:
偏心竖向力作用下的单桩竖向最大力:
又根据第5.2.1条,偏心竖向力作用下桩基竖向承载力需要满足:,
,故单桩竖向抗压承载力特征值
的最小值:
15.假定,在W-2方向风荷载效应标准组合下,传至承台顶面标高的控制内力为:竖向力,弯矩
,水平力可忽略不计。试问,基桩A所受的竖向力标准值(kN),与下列何项数值最为接近?( )
A.150(受压)
B.300(受压)
C.150(受拉)
D.300(受拉)
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.1.1条第1款计算,对于一般建筑物和受水平力较小的高层建筑群桩基础,按以下公式计算桩顶作用效应,基桩A所受的竖向力标准值:
题16~17:某抗震等级为二级的钢筋混凝土结构框架柱,其纵向受力钢筋(HRB400)的直径为25mm,采用钢筋混凝土扩展基础,基础底面形状为正方形,基础中的插筋构造如题16~17图所示,基础的混凝土强度等级为C30。
题16~17图
16.试问,当锚固长度修正系数取1.0时,柱纵向受力钢筋在基础内锚固长度L(mm)的最小取值,与下列何项数值最为接近?( )
A.800
B.900
C.1100
D.1300
【答案】C
【解析】根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)(2015年版)第8.3.1条,受拉钢筋的基本锚固长度:
由于,
,根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第8.2.2条规定,抗震等级为二级的纵向受力钢筋抗震锚固长度:
17.基础有效高度,试问,根据最小配筋率确定的一个方向配置的受力钢筋面积
,与下列何项数值最为接近?( )
A.7000
B.8300
C.9000
D.10300
【答案】B
【解析】根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第8.2.12条,对锥形基础截面,可将其截面折算成矩形截面,截面的折算宽度和有效高度按附录U计算:
根据第8.2.1条第3款规定,受力钢筋最小配筋率为15%,配置的受力钢筋面积为:
题18~21:某单层临街商铺,屋顶设置花园,荷载分布不均匀,砌体承重结构,采用墙下条形基础,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g。基础剖面、土层分布及部分土层参数如题18~21图所示。
题18~21图
18.试问,建筑的场地类别为下列何项?( )
A.Ⅰ类场地
B.Ⅱ类场地
C.Ⅲ类场地
D.Ⅳ类场地
【答案】B
【解析】根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)(2016年版)第4.1.4条规定,覆盖层的厚度=1+4+1+15=21m>20m
因此计算深度取20m,平均剪切波速为:
根据表4.1.6(见题18表),场地类别为Ⅱ类。
题18表 各类建筑物场地的覆盖层厚度(m)
注:表中系岩石的剪切波速。
19.初步设计时,商铺部位拟采用水泥搅拌桩地基处理方案,搅拌桩桩径600mm,面积置换率m=15%,桩端进入④层粉质黏土一定深度,综合考虑桩身强度和土层性质后,单桩竖向承载力特征值取140kN,单桩承载力发挥系数,桩间土承载力发挥系数为0.4,处理前后桩间土承载力特征值不变。试问,根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)对处理后的地基进行变形计算时,②层粉质黏土复合土层的压缩模量(MPa)取值,与下列何项数值最为接近?( )
A.3.8
B.4.2
C.4.6
D.5.0
【答案】B
【解析】根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)式(7.1.5-2),对有粘结强度增强体复合地基应按下列公式计算,复合地基承载力特征值为:
根据第7.1.7条,各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的倍,②层粉质黏土复合土层的压缩模量计算为:
20.假定,该项目采用预制管桩基础。试问,按照《建筑桩基技术规范》JGJ 94—2008进行变形计算时,桩基变形指标由下列何项控制?( )
A.沉降量
B.沉降差
C.整体倾斜
D.局部倾斜
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.5.3条第1款,由于土层厚度与性质不均匀、荷载差异、体型复杂、相互影响等因素引起的地基沉降变形,对于砌体承重结构应由局部倾斜控制。根据题目给出条件单层建筑,荷载分布不均匀,砌体承重结构,墙下条形基础,故桩基变形指标由局部倾斜控制。
21.假定,该项目采用敞口管桩,桩长为10m,桩端进入持力层④层粉质黏土5.5m,桩外径500mm,壁厚100mm,混凝土强度等级C60。试问,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),初步设计时,按土的承载力参数确定的单桩承载力特征值(kN),与下列何项数值最为接近?( )
A.500
B.750
C.1000
D.1250
【答案】A
【解析】桩端进入持力层深度,空心桩外径
。由于
,取桩端土塞效应系数
。
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.3.8条式(5.3.8-1)计算单桩极限承载力标准值:
单桩承载力特征值为单桩极限承载力标准值除以2:。
22.某工程所处的环境为海风环境,地下水、土具有弱腐蚀性。试问,下列关于桩身裂缝控制的观点中,何项是不正确的?( )
A.采用预应力混凝土桩作为抗拔桩时,裂缝控制等级为二级
B.采用预应力混凝土桩作为抗拔桩时,裂缝宽度限值为0
C.采用钻孔灌注桩作为抗拔桩时,裂缝宽度限值为0.2mm
D.采用钻孔灌注桩作为抗拔桩时,裂缝控制等级应为三级
【答案】A
【解析】工程所处环境为海风环境,并进一步明确地下水、地基土具有弱腐蚀性,根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)(2015年版)第3.5.2条规定,桩身处于三a类环境。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)表3.5.3(见题22解表)规定,采用预应力混凝土桩作为抗拔桩时,裂缝控制等级应为一级,不允许出现裂缝。
题22解表
23.试问,下列关于膨胀土地基中桩基设计的主张中,何项是不正确的?( )
A.桩端进入膨胀土的大气影响急剧层以下的深度,应满足抗拔稳定性验算要求,且不得小于4倍桩径及1倍扩大端直径,最小深度应大于1.5m
B.为减小和消除膨胀对桩基的作用,宜采用钻(挖)孔灌注桩
C.确定基桩竖向极限承载力时,应按照当地经验,对膨胀深度范围的桩侧阻力适当折减
D.应考虑地基土的膨胀作用,验算桩身受拉承载力
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.4.3条规定,季节性冻土和膨胀土地基中的桩基设计原则应符合下列规定:①桩端进入冻深线或膨胀土的大气影响急剧层以下的深度应满足抗拔稳定性验算要求,且不得小于 4 倍桩径及 1 倍扩大端直径,最小深度应大于 1.5m;②为减小和消除冻胀或膨胀对建筑物桩基的作用,宜采用钻(挖)孔灌注桩;③确定基桩竖向极限承载力时,除不计入冻胀、膨胀深度范围内桩侧阻力外,还应考虑地基土的冻胀、膨胀作用,验算桩基的抗拔稳定性和桩身受拉承载力;④为消除桩基受冻胀或膨胀作用的危害,可在冻胀或膨胀深度范围内,沿桩周及承台作隔冻、隔胀处理。故C项描述不符合要求,因为确定基桩竖向极限承载力时,不应计入膨胀深度范围的桩侧阻力,并考虑膨胀引起的抗拔稳定性和桩身受拉承载力。
24.关于大面积压实填土地基的下列主张,其中何项是正确的?( )
A.基础埋深的地基承载力修正系数应取0
B.基础埋深的地基承载力修正系数应取1.0
C.对于干密度为的级配砂石,基础埋深的地基承载力修正系数可取2.0
D.基础宽度的地基承载力修正系数应取零
【答案】D
【解析】根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)第3.0.4条第1款规定,大面积压实填土地基,基础宽度地基承载力修正系数应取零。基础埋深的地基承载力修正系数,对于压实系数大于0.95、黏粒含量的粉土,可取1.5;对于干密度对于2.1t/m3的级配砂石可取2.0。
25.高层钢筋混凝土框架结构抗震设计时,关于砌体填充墙及隔墙的抗震构造措施,下述何项说法不准确?( )
A.应采取措施减少对主体结构的不利影响,并应设置拉结筋、水平系梁、圈梁、构造柱等与主体结构可靠拉结
B.刚性非承重墙体的布置,应避免使结构形成刚度和强度分布上的突变
C.非楼梯间或人流通道的砌体填充墙,墙长大于8m或层高的2倍时,宜设置间距不大于4m的钢筋混凝土构造柱
D.楼梯间砌体填充墙,应设置间距不大于层高的钢筋混凝土构造柱,并应采用钢丝网砂浆面层加强
【答案】D
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第6.1.5条第4款规定,楼梯间周边填充墙构造柱间距不应大于层高和4m的较小值,故D项表述有误。
根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)(2016年版)第13.3.2条第1款规定,非承重墙体宜优先采用轻质墙体材料,采用砌体墙时,应采取措施减少对主体结构的不利影响,并应设置拉结筋、水平系梁、圈梁、构造柱等与主体结构可靠拉结。第2款规定,刚性非承重墙体的布置,应避免使结构形成刚度和强度分布上的突变,当围护墙非对称均匀布置时,应考虑质量和刚度的差异对主体结构抗震的不利影响。故AB两项表述正确。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第6.1.5条第3款,非楼梯间或人流通道的砌体填充墙,墙长大于8m或层高的2倍时,宜设置间距不大于4m的钢筋混凝土构造柱。C项表述正确。第4款规定,楼梯间采用砌体填充墙时,应设置间距不大于层高且不大于4m的钢筋混凝土构造柱,并应采用钢丝网砂浆面层加强。D项表述不准确。
26.下列关于高层钢筋混凝土结构抗震分析的一些观点,其中何项相对准确?( )
A.体型复杂、结构布置复杂的高层建筑结构应采用至少二个三维空间分析软件进行整体内力位移计算.
B.计算中可不考虑楼梯构件的影响
C.6度抗震设计时,高位连体结构的连接体宜考虑竖向地震的影响
D.结构楼层层间位移角控制时,不规则结构的楼层位移计算应考虑偶然偏心的影响
【答案】C
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第5.1.12条规定,体型复杂、结构布置复杂的高层建筑结构的受力情况也复杂,采用至少2个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算分析,可以互相比较和分析,以确保分析力学模型的可靠性。选项A中表述为两个三维空间分析软件,表述不准确。
根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)(2016年版)第3.6.6条规定,地震中,楼梯的梯板具有斜撑的受力特性,因结构的不同,楼梯构件对结构的影响或大或小,因此,楼梯并不要求一律参与整体结构的计算,但楼梯构件自身应进行抗震设计。故选项B表述不准确。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第3.7.3条及附注规定,抗震设计时,结构楼层层间位移角计算可不考虑偶然偏心的影响,故D项表述有误。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第10.5.3条规定,高层建筑中连体结构连接体的竖向地震作用,受连体跨度、所处位置以及主体结构刚度等方面的影响较大,为了确保结构安全,对6度和7度(0.10g)抗震设计的高位连体结构宜考虑竖向地震影响,对7度(0.15g)和8度抗震设计的连体结构应考虑竖向地震影响。C项表述准确。
27.某现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构,房屋高度56m,丙类建筑,抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度为0.15g,建筑场地类别为Ⅳ类,在规定的水平力作用下结构底层框架承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%且小于80%。试问,设计计算分析时框架的抗震等级宜为下列何项?( )
A.一级
B.二级
C.三级
D.四级
【答案】B
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第8.1.3条第3款规定,当框架部分承担的倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%但不大于80%时,框架部分承担的地震作用较大,框架部分宜按框架结构的规定进行设计,结构适用高度应有所降低。故框架部分的抗震等级按框架结构的规定选取。
根据第3.9.2、3.9.7条及条文解释,Ⅲ、Ⅳ场地属于对结构抗震不利地段,对于设计基本地震加速为0.15g和0.30g的地区,宜分别按抗震设防烈度8度(0.20g)和9度(0.40g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。抗震设防烈度为7度、设计基本地震加速为0.15g的丙类建筑,故内力计算时的抗震等级不提高,仅提高抗震构造措施。
计算分析时,框架部分的抗震等级应按高度小于60m的7度设防条件下的框架结构确定其抗震等级,查表3.9.3可得框架的抗震等级为二级。
题28~30:某12层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构,建筑平面为矩形,各层层高4m,房屋高度48.3m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,且对风荷载不敏感。抗震设防烈度7度,丙类建筑,设计地震分组为第一组,Ⅱ类建筑场地,填充墙采用普通非黏土类砖墙。
28.对该建筑物进行多遇水平地震作用分析时,需输入的3个计算参数分别为:连梁刚度折减系数S1;竖向荷载作用下框架梁梁端负弯矩调幅系数S2;计算自振周期折减系数S3。试问,下列各组参数中(依次为S1、S2、S3),其中哪一组相对准确?( )
A.0.4;0.8;0.7
B.0.5;0.7;0.7
C.0.6;0.9;0.9
D.0.5;0.8;0.7
【答案】D
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第5.2.1条规定,高层建筑结构地震作用效应计算时,可对剪力墙连梁刚度予以折减,连梁刚度折减系数不宜小于0.5,其目的是保证连梁具有恰当的承载力。选项A连梁刚度折减系数0.4<0.5,故A项不合理。
第5.2.3条第l款规定,对于装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7~0.8,现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9,故可判定B项不符合要求。
第4.3.17条规定,当非承重墙为砌体墙时,框架-剪力墙结构的计算周期折减系数可取为0.7~0.8,判定C项不符合要求。
29.假定,方案比较时,由于结构布置的不同,形成四个不同的抗震结构方案。四种方案中与限制结构扭转效应有关的主要数据见题29表,其中T1为平动为主的第一自振周期;Tt为结构扭转为主的第一自振周期;umax为考虑偶然偏心影响的,规定水平地震作用下最不利楼层竖向构件的最大水平位移;u为相应于umax的楼层水平位移平均值。试问,如果仅从限制结构的扭转效应方面考虑,下列哪一种方案对抗震最为有利?( )
题29表
A.方案A
B.方案B
C.方案C
D.方案D
【答案】C
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第3.4.5条及条文说明,结构平面布置应减小扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下,楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍。结构扭转为主的第一自振周期T1与平动为主的第一自振周期T1之比不应大于0.9(A级高度建筑)。
故位移和周期应应满足下列条件:;
,
方案B、D,,不合理。
方案A,,不合理。
方案C,,
,合理。
30.第8层楼面的某框架梁,其截面尺寸为,梁端弯矩计算值如下:重力荷载代表值作用下
风荷载作用下
;考虑地震作用调整后水平地震作用下
。试问,有地震作用效应组合时,该梁端截面负弯矩设计值(kN·m),与下列何项数值最为接近?( )
提示:不考虑梁端弯矩调幅。
A.200
B.230
C.250
D.310
【答案】B
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第5.6.4条相关规定,对于高度大于60m的高层建筑应考虑风与地震的组合工况。查得各分项系数:,
。H=48.3m<60m,不考虑风荷载。
根据第5.6.3条式(5.6.3)计算地震作用效应组合时梁端截面负弯矩设计值:
31.抗震设防烈度8度区,某剪力墙结构底部加强部位墙肢截面如题31图所示,其轴压比=0.32,抗震等级为一级。试问,该边缘构件阴影部分沿墙肢长度方向尺寸L(mm),选用下列何项数值符合规范、规程的最低构造要求?( )
题31图
A.400
B.500
C.600
D.700
【答案】C
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第7.2.14条规定,剪力墙底部加强部位及其上一层应设置约束边缘构件。根据表7.2.15(见题31解表)及注2,剪力墙的翼墙长度度小于翼墙厚度的3倍或端柱截面边长小于2倍墙厚时,按无翼墙、无端柱查表,故该边缘构件应按无翼墙采用,此时阴影区的长度尚不应小于墙肢厚度、约束边缘构件长度的一半及400mm的较大值。
阴影部分沿长肢方向长度:
题31表 约束边缘构件沿墙肢的长度及其配箍特征值λv
注:
1.为墙肢在重力荷载代表值作用下的轴压比,
为墙肢的长度;
2.剪力墙的翼墙长度小于翼墙厚度的3倍或端柱截面边长小于2倍墙厚时,按无翼墙、无端柱查表;
3.为约束边缘构件沿墙肢的长度(图7.2.15)。对暗柱不应小于墙厚和400mm的较大值;有翼墙或端柱时,不应小于翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截图高度加300mm。
题32~33:某剪力墙开洞后形成的连梁,其截面尺寸为bb×hb=250mm800mm,连梁净跨
=1800mm,抗震等级为二级,混凝土强度等级为C35,箍筋采用HRB400。
提示:按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)作答。
32.假定,该连梁有地震作用组合时的支座弯矩设计值(逆时针为正)如下:组合工况一:左端,右端
;组合工况二:左端
,右端
。在重力荷载代表值作用下,按简支梁计算的梁端剪力设计值VGb=100kN。试问,该连梁的剪力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?( )
A.320
B.335
C.360
D.380
【答案】D
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第7.2.21条规定,对抗震等级为一、二、三级的连梁剪力设计值采取组合剪力乘以放大系数的方法;对于9度一级抗震等级的连梁,设计仍按连梁实际抗弯配筋反算增大系数。题目给出抗震等级为二级的条件,则可以按最大组合剪力乘以放大系数的方法进行计算即可,采用公式(7.2.21-1)。
组合工况一:
组合工况二:
取,连梁剪力增大系数
则有:
33.假定,该连梁有地震作用组合时的剪力设计值为=500kN(已经“强剪弱弯”调整)。试问,该连梁计算的梁端箍筋Asv/s(mm2/mm)最小值,与下列何项数值最为接近?( )
提示:①计算时,连梁纵筋的,
;
②箍筋配置满足规范、规程规定的构造要求。
A.1.10
B.1.30
C.1.50
D.1.55
【答案】B
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第7.2.22条规定,跨高比:
已知,
连梁截面尺寸满足7.2.22条的要求。
由式(7.2.23-3)计算连梁的截面受剪承载力:
查表3.8.2(见题33表),承载力抗震调整系数γRE=0.85。
题33表 承载力抗震调整系数
题34~35:某14层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构,质量和刚度沿高度分布比较均匀,框架柱数量保持不变,房屋高度55.4m,抗震设防烈度为8度,框架抗震等级为二级,剪力墙抗震等级为一级。
34.假定,对应于水平地震作用标准值,结构基底总剪力=16000kN,各层框架所承担的未经调整的地震总剪力中的最大值
=2400kN,某楼层框架承担的未经调整的地震总剪力Vf=1850kN;该楼层某根柱调整前的柱底内力标准值为:弯矩M=土320kN·m,剪力V=±85kN。试问,调整后,该柱应采用的内力标准值,与下列何项数值最为接近?( )
提示:楼层剪重比满足规程关于楼层最小地震剪力系数(剪重比)的要求。
A.M=±320kN·m,V=±85kN
B.M=±420kN·m,V=±110kN
C.M=±560kN·m,V=±150kN
D.M=±630kN·m,V=±170kN
【答案】C
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第8.1.4条第1款规定的内力调整条件,满足式(8.1.4)要求的楼层,其框架总剪力不必调整;不满足式(8.1.4)要求的楼层,其框架总剪力应按0.2V0和1.5Vf,max二者的较小值采用。
该层中的柱内力需要调整
应取较小值作为框架部分承担的总剪力,V=3200kN。又根据第8.1.4条第2款,应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯矩标准值,该层框架内力调整系数=3200/1850=1.73。柱底弯矩M=±320×1.73=±553.6kN·m,剪力V=±85×1.73=±147.1kN。故C项数值最接近。
35.该结构首层某双肢剪力墙中的墙肢1和墙肢2,在同一方向水平地震作用下,内力组合后墙肢l出现大偏心受拉,墙肢2在水平地震作用下的剪力标准值为480kN。假定,不考虑墙肢2在其他作用下产生的剪力,试问,考虑地震作用组合的墙肢2首层剪力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?( )
提示:按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)作答。
A.1250
B.1000
C.960
D.780
【答案】A
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第7.2.4条规定,抗震设计的双肢剪力墙,其墙肢不宜出现小偏心受拉;当任一墙肢为偏心受拉时,另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.25。又根据第7.2.6条规定,抗震等级一级时,底部加强部位增大系数为1.6。
根据第5.6.3条,应考虑地震组合时分项系数查表5.6.4得,=1.3。根据式(7.2.6-1),墙肢2首层剪力设计值为:V=1.3×1.25×1.6×480=1248kN。
题36~38:某现浇钢筋混凝土部分框支剪力墙结构。房屋高度49.8m,地下1层,地上l6层,首层为转换层(二层楼面设置转换梁),纵横向均有不落地剪力墙。抗震设防烈度为8度,丙类建筑,地下室顶板作为上部结构的嵌固部位。地下一层、首层层高4.5m,混凝土强度等级采用C50;其余各层层高均为3.0m,混凝土强度等级采用C35。
36.假定,该结构首层剪力墙的厚度为300mm。试问,剪力墙底部加强部位的设置高度和首层剪力墙水平分布钢筋取下列何项时,才能满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)的最低抗震构造要求?( )
A.剪力墙底部加强部位设至2层楼板顶(7.5m标高);首层剪力墙水平分布筋采用双排l0@200
B.剪力墙底部加强部位设至2层楼板顶(7.5m标高);首层剪力墙水平分布筋采用双排12@200
C.剪力墙底部加强部位设至3层楼板顶(10.5m标高);首层剪力墙水平分布筋采用双排l0@200
D.剪力墙底部加强部位设至3层楼板顶(10.5m标高);首层剪力墙水平分布筋采用双排12@200
【答案】D
【解析】由《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第7.1.4条规定,以剪力墙高度的l/10与两层层高二者的较大值作为底部加强部位的高度。对于带有转换层的结构,落地剪力墙是框支层以下最主要的抗侧力构件;框支层上部两层的剪力墙直接与转换构件相连,相当于一般剪力墙的底部加强部位,且其内力变化较大、传力路径复杂,故规范规定取转换层加上其以上两层的高度或房屋总高的1/10二者的较大值作为底部加强区。根据第10.2.2条规定,带转换层的高层建筑结构,其剪力墙底部加强部位的高度应从地下室顶板算起,宜取至转换层以上两层宜不小于房屋高度的1/10。故底部加强部位取至3层楼板顶(10.5m标高)。
由第10.2.19条可知,首层剪力墙水平分布筋最小配筋率为0.3%。双排10@200的配筋率为0.26%<0.3%,不满足要求;双排
12@200的配筋率为0.38%>0.3%,满足要求。
37.假定,首层有7根截面尺寸为1000mm×1000mm框支柱(全部截面面积=7.0m2),二层横向剪力墙有效截面面积AW2=18.0m2。试问,满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)侧向刚度变化要求的,首层横向落地剪力墙的最小有效截面面积AW1(m2),与下列何项数值最为接近?( )
提示:G=0.4。
A.9.0
B.10.0
C.11.5
D.13.0
【答案】C
【解析】由《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)附录E公式(E.0.1-3)计算柱截面面积折算系数:
由附录E公式(E.0.1-2)计算折算抗剪截面面积:
首层:
二层:
由10.2.3条及附录E公式(E.0.1-1),
刚度比:
求得在计算方向上的有效截面面积为:。
38.假定,某框支柱(截面1000mm×1000mm)考虑地震组合的轴压力设计值N=19250kN,混凝土强度等级改为C60,箍筋采用HRB400。试问,柱箍筋(复合箍)满足抗震构造要求的最小体积配箍率与下列何项数值最为接近?( )
提示:采取有效措施框支柱的轴压比满足抗震要求。
A.1.3%
B.1.4%
C.1.5%
D.1.6%
【答案】C
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第3.9.3条表3.9.3可知框支框架的抗震等级为一级。
根据第6.4.2条计算轴压比限值,;
查表6.4.7(题38表)得柱端箍筋加密区最小配箍率特征值,根据第10.2.10条第3款,转换柱的箍筋配箍特征值应比普通框架柱要求的数值增加0.02采用,
。计算最小体积配箍率:
取1.5%。
题38表 柱端箍筋加密区最小配箍特征值
注:普通箍指单个矩形箍或者单个圆形箍;螺旋箍指单个连续螺旋箍;复合箍指由矩形、多边形、圆形箍或拉筋组成的箍筋;复合螺旋箍指由螺旋箍与矩形、多边形、圆形箍或拉筋组成的箍筋;连续复合螺旋箍指全部螺旋箍由同一根钢筋加工而成的箍筋。
题39~40:某大城市郊区一高层建筑,平面外形为正六边形,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构,地上28层,地下2层,地面以上高度为90m,屋面有小塔架,如题39~40图所示。
提示:按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)作答,可忽略扭转影响。
(a)建筑平面示意图
(b)建筑立面示意图
题39~40图
39.假定,已求得90m高度屋面处的风振系数为1.36,风压高度变化系数=l.93,50年一遇基本风压
=0.7kN/m2。试问,计算主体结构的风荷载效应时,90m高度屋面处的水平风荷载标准值
(kN/m2),与下列何项数值最为接近?( )
A.2.2
B.2.7
C.3.0
D.3.3
【答案】B
【解析】根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第4.2.3条第二款式(4.2.3)规定计算多边形建筑风荷载体型系数:
已知风振系数,风压高度变化系数
由第4.2.1条、4.2.2条及条文说明,计算水平风荷载标准值:
40.假定,作用于90m高度屋面处的水平风荷载标准值叫=2.5kN/m2;由突出屋面小塔架的风荷载产生的作用于屋面的水平剪力标准值
P90=250kN,弯矩标准值
=750kN·m;风荷载沿高度按倒三角形分布(地面处为0)。试问在建筑物底部(地面处)风荷载产生的倾覆力矩的设计值(kN·m),与下列何项数值最为接近?( )
A.293250
B.379050
C.409500
D.410550
【答案】D
【解析】高度90m处风荷载:
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)第5.6.2条规定,取风荷载的分项系数=1.4,对结构底部取矩得风荷载产生的倾覆力矩的设计值: