2. 题2~3:一芬克式木屋架,几何尺寸及杆件编号如图1-11所示。处于正常环境,设计使用年限为25年。选用西北云杉TC11A制作。
若该屋架为原木屋架,杆件D1未经切削,轴心压力设计值N=120kN,其中恒载产生的压力占60%,试问,当按强度验算时,其设计最小截面直径(mm)应与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《木结构设计规范》表4.2.1-3,TC11A的顺纹抗压强度f
c=10N/mm
2。
根据《木结构设计规范》表4.2.1-5,使用年限25年的木材强度设计值调整系数为1.05。
根据《木结构设计规范》4.2.3条,采用原木,抗压强度设计值调整系数为1.15。
则f
c=1.05×1.15×10N/mm
2=12.075N/mm
2。
3. 若杆件D2采用断面120mm×160mm(宽×高)的方木,跨中承受的最大初始弯矩设计值M
0=3.1kN·m,轴向压力设计值N=100kN,构件的初始偏心距e
0=0,已知恒载产生的内力不超过全部荷载所产生的内力的80%,试问,按稳定验算时,考虑轴向力与初始弯矩共同作用的折减系数甲。值,应与下列何项数值最为接近?
提示:小数点后四舍五人取两位。
A B C D
B
[解析] 根据《木结构设计规范》表4.2.1-3,TC11A的顺纹抗压强度f
c=10N/mm
2,抗弯强度f
m=11N/mm
2,
根据《木结构设计规范》表4.2.1-5,使用年限25年的木材强度设计值调整系数为1.05,
则f
c=1.05×10N/mm
2=10.5N/mm
2,f
m=1.05×11N/mm
2=11.55N/mm
2。
截面面积A=120×160mm
2=19200mm
2,
据《木结构设计规范》5.3.2条,
题4~8:某建筑物地基基础设计等级为乙级,其柱下桩基采用预应力高强度混凝土管桩(PHC桩),桩外径400mm,壁厚95mm,桩尖为敞口形式。有关地基各土层分布情况、地下水位、桩端极限端阻力标准值qpk、桩侧极限侧阻力标准值qsk及桩的布置、柱及承台尺寸等,如图1-12所示。
4. 当不考虑地震作用时,根据土的物理指标与桩承载力参数之间的经验关系,试问,按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008计算的单桩竖向承载力特征值R
a(kN),最接近于下列何项数值?
A B C D
A
[解析] 根据《建筑桩基技术规范》第5.3.8条:
d
1=(0.4-2×0.095)m=0.21m,h
b=2m,λ
p=0.8
Q
uk=u∑q
sikli+gpk(Aj+λ
pA
pl)
=3.14×0.4×(50×1.5+30×2+40×7+24×7+65×4+90×2)
+9400×(0.091+0.8×0.035)
=1.256×1023+9400×0.119=1285+1119=2404(kN)
根据《建筑桩基技术规范》第5.2.2条:
5. 经单桩竖向静荷载试验,得到三根试桩的单桩竖向极限承载力分别为2390kN、2230kN与 2520kN。假设已求得承台效应系数η
c为0.18,试问,不考虑地震作用时,考虑承台效应的复合基桩的竖向承载力特征值及(kN),最接近于下列何项数值?
提示:单桩竖向承载力特征值R
a按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002确定。
A B C D
B
[解析] 根据《建筑地基基础设计规范》附录Q,其单桩竖向极限承载力平均值为:
根据《建筑桩基技术规范》第5.2.5-1式:
R=R
a+η
cf
akA
c=(1190+0.18×110×2.11)kN=2.00m
2
7. 该建筑物属于对水平位移不敏感建筑。单桩水平静载试验表明,当地面处水平位移为10mm时,所对应的水平荷载为32kN。已求得承台侧向土水平抗力效应系数η
l为1.35,桩顶约束效应系数η
r为2.05。试问,当验算地震作用桩基的水平承载力时,沿承台长方向,群桩基础的基桩水平承载力特征值Rh(kN),最接近于下列何项数值?’
提示:s
a/d<6。
A B C D
B
[解析] 根据《建筑桩基技术规范》第5.7.2条第2款及第7款:R
ha==32×0.75×1.25kN=30kN
根据《建筑桩基技术规范》第5.7.3条,S
a/d<6;
η
b=η
iη
t+η
l=0.85×2.05+1.35=30.9
R
b=η
hR
ha=30.9×30kN=93kN
8. 取承台及其ii的加权平均重度为20kN/m
3。在荷载效应标准组合下,柱传给承台顶面的荷载为:M
k=704kN·m,F
k=4800kN,H
k=60kN。当荷载效应由永久荷载效应控制时,试问,承台在柱边处截面的最大弯矩设计值M(kN·m),最接近于下列何项数值?
A B C D
C
[解析] 根据《建筑地基基础设计规范》8.5.3条和8.5.16条(或《建筑桩基技术规范》5.1.1条和5.9.2条),不考虑承台及其ii重的基桩的最大竖向力:
根据《建筑地基基础设计规范》3.0.5条:N
max=1.35N
kmax=1.35×900kN=1215kN
根据《建筑地基基础设计规范》8.5.16条(或《建筑桩基技术规范》5.9.2条):
M
max=∑N
maxx
i=2×1215×(2-0.4)kN·m=3888kN·m
题9~12:某柱下扩展锥形基础,柱截面尺寸为0.4m×0.5m,基础尺寸、埋深及地基条件见图1-13。基础及其上土的加权平均重度取20kN/m3。
9. 荷载效应标准组合时,柱底竖向力F
K=1100kN、力矩M
k=141kN?m、水平力V
k= 32kN。为使基底压力在该组合下均匀分布,试问,基础尺寸6
1(m),应与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析] 根据《建筑地基基础设计规范》第5.2.2条,当基底压力呈矩形分布时,由M
k、V
k、F
k在基底形心处产生的弯矩M'
k=0。
10. 假设b
1为1.4m,试问,基础底面处土层修正后的天然地基承载力特征值f
a(kPa.,最接近于下列何项数值?
A B C D
B
[解析] 根据《建筑地基基础设计规范》第5.2.4条:
e<0.85,I
L<0.85,η
b=1.6。b=2<3,取b=3.0m
f
a=f
ak+η
bγ
m(d-0.5)=[205+1.6×18×(1.5-0.5)]kpa=232.8kpa
12. 假定粘性土层的下卧层为基岩。假定基础只受轴心荷载作用,且b
1为1.4m;荷载效应准永久组合时,基底的附加压力值p
0为150kPa。试问,当基础无相邻荷载影响时,基础中心计算的地基最终变形量s(mm),最接近于下列何项数值?
提示:地基变形计算深度取至基岩顶面。
A B C D
A
[解析] 根据《建筑地基基础设计规范》第5.3.5条计算地基变形:
,查《建筑地基基础设计规范》附录K中表K.0.1-2,
p
0=150≤0.75f
ak=153.8
题13~15:某高层住宅,采用筏板基础,基底尺寸为21m×30m,地基基础设计等级为乙级。地基处理采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩),桩直径为400mm。地基土层分布及相关参数如图1-14所示。
13. 设计要求经修正后的复合地基的承载力特征值不小于430kPa,假定基础底面以上土的加权平均重度γ
m为18kN/m
3,CFG桩单桩竖向承载力特征值R
a为450kN,桩间土承载力折减系数β为0.8。试问,该工程的CFG桩面积置换率m的最小值,最接近于下列何项数值?
提示:地基处理后桩间土承载力特征值可取天然地基承载力特征值。
A B C D
B
[解析] 根据《建筑地基处理技术规范》第3.0.4条及《建筑地基基础设计规范》第5.2.4条,
f
a=f
spk+η
bγ(6-3)+η
dγ
m(d-0.5)=430,式中:ηb=0,ηd=1
f
spk=430kPa-1×18×(7-0.5)kPa=313kPa
根据《建筑地基处理技术规范》第9.2.5条,
题20~24:某大城市郊区一高层建筑,地上28层,地下2层,地面以上高度为90m,屋面有小塔架,平面外形为正六边形(可忽略扭转影响),如图1-15所示。该工程为丙类建筑,抗震设防烈度为7度(0.15g),Ⅲ类建筑场地,采用钢筋混凝土框架一核心筒结构。
提示:按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002作答。
20. 假定基本风压重现期50年w
0=0.55kN/m
2,重现期100年w
0=0.60kN/m
2,当结构基本周期T
1=1.7s(已考虑填充墙影响)时,风荷载脉动增大系数ζ与下列何项数值最为接近?
- A.1.425
- B.1.431
- C.1.499
- D.1.513
A B C D
D
[解析] 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.2.2条取100年重现期,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.2.3条,地面粗糙度为B类。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.2.6条表3.2.6-1,有
故选(D)。
21. 若已求得90m高度屋面处的风振系数为1.36,假定基本风压w
0=0.7kN/m
2,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w
k(kN/m
2)与下列何项数值最为接近?
- A.2.351
- B.2.481
- C.2.744
- D.2.989
A B C D
B
[解析] 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.2.5-2条,风荷载体型系数
由《高层建筑混凝土结构技术规程》表3.2.3,风压高度变化系数μ
z=2.02
已知 β
z=β
90=1.36
由《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.2.1条
w
k=β
zμ
sμ
zw
0=1.36×1.29×2.02×0.70kN/m
2=2.481kN/m
2 故选(B)。
22. 假定作用于90m高度屋面处的水平风荷载标准值w
k=2.0kN/m
2;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△P
90=200kN,弯矩标准值△M
90=600kN·m;风荷载沿高度按倒三角形分布(地面处为0)。试问在高度Z=30m处风荷载产生的倾覆力矩的设计值(kN·m),应与下列何项数值最为接近?
- A.124000
- B.124600
- C.173840
- D.174440
A B C D
D
[解析] 高度90m处风荷载
Fk
90=w
k·B=2.0×40kN/m=80kN/m
高度30m处风荷载:
题25~28:某10层现浇钢筋混凝土框架一剪力墙普通办公楼,如图1-16所示,质量和刚度沿竖向分布均匀,房屋高度为40m;设一层地下室,采用箱形基础。该工程为丙类建筑,抗震设防烈度为9度,Ⅲ类建筑场地,设计地震分组为第一组,按刚性地基假定确定的结构基本自振周期为0.8s。混凝土强度等级采用C40(fc=19.1N/mm2,ft=1.71N/mm2)。各层重力荷载代表值相同,皆为6840kN;柱E承担的重力荷载代表值占全部重力荷载代表值的1/20。25. 在重力荷载代表值、水平地震作用及风荷载作用下,首层中柱E的柱底截面产生的轴压力标准值依次为2800kN、500kN和60kN。试问,在计算首层框架柱E柱底截面轴压比时,采用的轴压力设计值(kN),应与下列何项数值最为接近?
A B C D
CZIMGSRCTUGCJZYXGIF
[解析] 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》3.3.2-4,该结构应考虑竖向地震作用,根据3.3.14条,
根据5.6.3条及表5.6.4
考虑水平及竖向地震组合时
N
1=(2800×1.2+500×1.3+800×0.5)kN=4410kN
只考虑竖向地震组合时
N
2=(2800×1.2+800×1.3)kN=4400kN
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》6.4.2,计算轴压比,N取大值故选(C)。
26. 某榀框架第4层框架梁AB,如图1-17所示。考虑地震作用组合的梁端弯矩设计值(顺时针方向起控制作用)为M
A=250kN·m,M
B=650kN·m;同一组合的重力荷载代表值和竖向地震作用下按简支梁分析的梁端截面剪力设计值V
Gb=30kN。梁A端实配4
25,梁B端实配6
25(4/2),A、B端截面上部与下部配筋相同;梁纵筋采用HRPA00(f
yk=400N/mm
2,f
y=f'
y=360N/mm
2),箍筋采用HRB335(f
yv=300N/mm
2);单排筋α
s=α'
s=40mm,双排筋α
s=α'
s60mm;抗震设计时,试问,梁B截面处考虑地震作用组合的剪力设计值y(kN),最接近于下列何项数值?
A B C D
D
[解析] 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》4.8.2条,框架抗震等级为一级,
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》6.2.5条,由式(6.2.5-1)
故选(D)。
27. 在该房屋中1~6层沿地震作用方向的剪力墙连梁LL-1平面如图1-18所示,抗震等级为一级,截面b×h=350mm×400mm,纵筋上、下部各配4
25,h
0=360mm;箍筋采用HRB335(f
vv=300N/mm
2),截面按构造配箍即可满足抗剪要求。试问,下面依次列出的该连梁端部加密区及非加密区的几组构造配箍,其中哪一组能够满足相关规范、规程的最低要求?
提示:选项中4
××,代表4肢箍。
A.4
8@100;4
8@100 B.4
10@100;4
10@100
C.4
10@100;4
10@150 D.4
10@100;4
10@200
A B C D
D
[解析] 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》7.1.8条,
L-1架梁设计。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》6.3.2条第5款、表6.3.2-2,加密区应配
10@100,
非加密区,按6.3.4条式(6.3.4-1)计算面积配筋率:
采用4肢箍,间距为:
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.4-6条,取S=2×100mm=200mm故选(D)。
28. 按刚性地基假定计算的水平地震剪力,若呈倒三角形分布,如图1-19所示。当计人地基与结构动力相互作用的影响时,试问,折减后的底部总水平地震剪力,应为下列何项数值?
提示:各层水平地震剪力折减后满足剪重比要求。
- A.2.95F
- B.3.95F
- C.4.95F
- D.5.95F
A B C D
C
[解析] 根据《建筑抗震设计规范》5.2.7条,
5T
g=2.25s>T
1=0.8s>1.2T
g=1.2×0.45s=0.54s
各楼层折减系数
故选(C)。
题29-30:某26层钢结构办公楼,采用钢框架一支撑体系,如图1-20所示。该工程为丙类建筑,抗震设防烈度8度,设计基本地震加速度为0.2g,设计地震分组为第一组,Ⅱ类场地。结构基本自振周期了T=3.0s。钢材采用Q345。
29. ①轴第6层偏心支撑框架,局部如图1-21所示。箱形柱断面为700×700×40,轴线中分;等截面框架梁断面为H600×300×12×32。为把偏心支撑中的消能梁段a设计成剪切屈服型,试问,偏心支撑中的 l梁段长度的最小值,与下列何项数值最为接近?
提示:①按《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99- 98作答。
②为简化计算,梁腹板和翼缘的f
v,均按325N/mm
2取值。
- A.2.40m
- B.3.70m
- C.4.40m
- D.5.40m
A B C D
A
[解析] 根据《高规(钢)》第6.5.4条,为把耗能梁段设计成剪切屈服型,该梁段长度应满足下式要求:
由第6.5.2条,
V
P=0.58f
yh
0t
w=0.58×325×536×12N=1212×10
3N=1212kN
M
p=w
pf
y W
p=2×[300×32×(268+32/2)+268×12×(268/2)]mm
3=6314688mm
3 于是,M
p=6314688×325N·mm=2052273600N?mm=2052.3kN·m
故答案选(A)。
题31-32:某12层现浇钢筋混凝土框架结构,质量及侧向刚度沿竖向比较均匀,其地震设防烈度为8度,丙类建筑,Ⅱ类建筑场地。底层屈服强度系数ζy为0.4,且不小于上层该系数平均值的0.8倍;柱轴压比大于0.4。31. 已知框架底层总抗侧刚度为8×10
5kN/m。为满足结构层间弹塑性位移限值,试问,在多遇地震作用下,按弹性分析的底层水平剪力最大标准值与下列何项数值最为接近?
提示:①不考虑重力二阶效应。②从底层层间弹塑性位移限值入手。
- A.5000kN
- B.6000kN
- C.7000kN
- D.8000kN
A B C D
A
[解析] 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》4.6.5条,底层层间弹塑性位移:
式中[θ
p]=1/50,由表4.6.5查出。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》5.5.3条,罕遇地震作用下按弹性分析的层间位移:
由ζ
y=0.4,查表5.5.3,η
p=2
由此,罕遇地震作用下按弹性分析的层间位移:
V=△u
e∑D=0.035×8×10
5kN=2.8×10
4kN
8度抗震时,多遇与罕遇水平地震影响系数分别为0.16、0.9;则多遇地震时,基底弹性水平剪力
故选(A)。