单项选择题 某11层办公楼,无特殊库房,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,首层室内外地面高差0.45m,房屋高度39.45m,质量和刚度沿竖向分布均匀,丙类建筑,抗震设防烈度为9度;建于Ⅱ类场地,设计地震分组为第一组;其标准层平面和剖面如图所示。初步计算已知:首层楼面永久荷载标准值为12500kN,其余各层楼面永久荷载标准值均为12000kN,屋面永久荷载标准值为10500kN;各楼层楼面活荷载标准值均为2500kN,屋面活荷载标准值为650kN;折减后的基本自振周期T1=0.85s。
2. 连梁在抗震设计时的端部剪力设计值
第五层某剪力墙的连梁,截面尺寸为300mm×600mm,净跨l
n=3000mm,混凝土强度等级为C40,纵筋及箍筋均采用HRB400(
)。在考虑地震作用效应组合时,该连梁端部起控制作用且同时针方向的弯距为
=185kN·m,
=220kN·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=20kN,该连梁实配纵筋上下均为3
20,箍筋为
10@100,a
s=
=35mm。试问:该连梁在抗震设计时的端部剪力设计值V
b(kN)与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第7.1.3条,
,连梁L1宜按框架梁设计。
因结构为9度框架,根据《高规》(JGJ 3—2010)式(6.2.5-1),考虑地震作用组合的剪力设计值
代入《高规》式(6.2.5-1),地震作用组合的剪力设计值
(1)净跨;(2)连梁端部起控制作用且同时针方向的弯距;(3)同一组合的重力荷载代表值和竖向地震作用下;(4)连梁实配纵筋。
[考点] (1)9度框架时,
的计算;(2)
的计算。
3. 工程T
1最大为何值时,底层水平地震剪力仍能满足规范规定的剪重比
假定结构基本自振周期T
1≤2s,但具体数值未知,若采用底部剪力法进行方案比较,试问本工程T
1最大为何值时,底层水平地震剪力仍能满足规范规定的剪重比(底层剪力与重力荷载代表值之比)要求?
- A.0.85s
- B.1.00s
- C.1.25s
- D.1.75s
A B C D
D
[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第5.2.1条,底部剪力
根据《抗规》第5.2.5条,楼层剪重比限值条件
根据《高规》第5.2.5条文说明,对于结构基本周期小于3.5s的结构,各楼层最小地震剪力系数A为0.2α
max,则有
,0.85α
1=λ,0.85α
1=0.2α
max。
(1)基本自振周期T
1≤2s;(2)底部剪力法;(3)T
1最大为何值;(4)仍能满足规范规定的剪重比。
[考点] (1)剪重比的概念;(2)结构基本周期小于3.5s的结构,各楼层最小地震剪力系数λ为0.2α
max;(3)由剪重比限值,导出T值。
4. 抗倾覆力矩M
R与倾覆力矩M
ov的最小比值
假定本工程设有两层地下室,如下图所示,总重力荷载合力作用点与基础底面形心重合,基础底面反力呈线性分布,上部及地下室基础总重力荷载标准值为G,水平荷载与竖向荷载共同作用下基底反力的合力点到基础中心的距离为e
0。试问:当满足规程对基础底面与地基之间零应力区面积限值时,抗倾覆力矩M
R与倾覆力矩M
ov的最小比值与下列何项数值最为接近?
提示:地基承载力符合要求,不考虑侧土压力,不考虑重力二阶效应。
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第12.1.17条,本工程高宽比
,则基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。
假定零应力区长度为x,则有x=0.15B,偏心距
,
抗倾覆力矩M
R与倾覆力矩M
ov的最小比值
。
(1)如题中图;(2)满足规程;(3)零应力区面积限值。
[考点] (1)结构的高宽比与基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%的要求;(2)偏心距e
0;(3)
比值的计算。
5. 柱的轴压比限值
某高层框架结构,房屋高度37m,位于抗震设防烈度7度区,设计地震加速度为0.15g,丙类建筑,其建筑场地为Ⅲ类。第三层某框架柱截面尺寸为750mm×750mm,混凝土强度等级为C40,配置
10井字复合箍(加密区间距为100mm);柱净高2.7m,反弯点位于柱子高度中部;a
s=
=45mm。试问:该柱的轴压比限值与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)表3.3.1-1,位于抗震设防烈度7度区框架结构,房屋高度37m,属于A级高度。根据《高规》第3.9.2条,建筑场地Ⅲ类,对设计地震加速度0.15g地区,按抗震设防烈度8度(0.20g)要求采取抗震构造措施。查《高规》表6.4.2,框架结构、抗震等级为一级,得轴压比限值为0.65。
因反弯点位于柱子高度中部,根据《高规》第6.2.6条,
框架柱的剪跨比
,有1.5<λ<2,
查《高规》表6.4.2注3,轴压比限值应取[μ]=0.65-0.05=0.60。
如果未注意建筑场地Ⅲ类,对设计地震加速度0.15g地区,按抗震设防烈度8度(0.20g)要求采取抗震构造措施。
仍按照抗震设防烈度7度来采取抗震构造措施;则查《高规》表4.8.2,本框架抗震等级为二级,查表6.4.2,得轴压比限值为0.80。错选A。
如果考虑以上说法,根据《高规》第6.2.6条,框架柱的剪跨比
,有1.5<λ<2,查《高规》表6.4.2注3,轴压比限值应取
[μ]=0.80-0.05=0.75,错选B。
如果解答过程按照正确方式进行,仅未注意《高规》表6.4.2注3,错选C。
(1)7度区、0.15g、丙类建筑、建筑场地为Ⅲ类;(2)柱净高;(3)反弯点位于柱子高度中部。
[考点] (1)A、B级高度的确定;(2)Ⅲ类场地,0.15g地区,设防烈度的调整;(3)轴压比限值的查取;(4)反弯点的位置;(5)剪跨比的计算及其上下限值对轴压比限值。
某底部带转换层的钢筋混凝土框架-核心筒结构,抗震设防烈度为7度,丙类建筑,建于Ⅱ类建筑场地。该建筑物地上31层,地下2层;地下室在主楼平面以外部分,无上部结构。地下室顶板±0.000处可作为上部结构的嵌固部位,纵向两榀边框架在第三层转换层设置托柱转换梁,如图所示。上部结构和地下室混凝土强度等级均采用C40。
7. 节点下柱柱顶及底层柱柱底的考虑地震作用组合的弯矩设计值
假定某根转换柱抗震等级为一级,X向考虑地震作用组合的二、三层B、A节点处的梁、柱端弯矩组合值分别为:
节点A上柱柱底弯矩
,下柱柱顶弯矩
,节点左侧梁端弯矩
,节点右侧梁端弯矩
;
节点B上柱柱底弯矩
,下柱柱顶弯矩
,节点左侧梁端弯矩
,底层柱底弯矩组合值M
c=400kN·m。
试问:该转换柱配筋设计时,节点A、B下柱柱顶及底层柱柱底的考虑地震作用组合的弯矩设计值M
A、M
B、M
C(kN·m)应取下列何组数值?
提示:柱轴压比0.15,按框支柱。
- A.1800;500;400
- B.2520;700;400
- C.2700;500;600
- D.2700;750;600
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第10.2.11条第3款,M
A=1.5M
A=1.5×1800=2700(kN·m)
根据《高规》第6.2.1条,节点B:
η
c∑M
b=1.4×520=728(kN·m)≤∑M
c 节点A、B下柱柱顶及底层柱柱底考虑地震作用组合的弯矩设计值
梁、柱端弯矩组合值。
[考点] 梁、柱端弯矩组合值的计算与调整。
8. 截面B处梁的箍筋
第三层转换梁如下图所示,假定抗震等级为一级,截面尺寸为b×h=1m×2m,箍筋采用HRB335(
)。试问:截面B处梁的箍筋为下列何值时,最接近并符合规范、规程的最低构造要求?
提示:按框支梁作答。
A.8
10@100 B.8
12@100 C.8
14@150 D.8
14@100
A B C D
B
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第10.2.7条第2款,跨中箍筋应加密,加密区间距为100mm。
配箍率
,
单肢箍筋面积
(1)箍筋采用HRB335;(2)提示:按框支梁作答。
[考点] (1)是否应加密,若需加密,加密区间距;(2)由ρ
sv的构造要求,导出箍筋直径。
9. 确定边缘构件b、L
1、L
2值
底层核心筒外墙转角处,墙厚400mm,如图所示;轴压比为0.5,满足轴压比限值的要求。如在第四层该处设边缘构件(其中b为墙厚、L
1为箍筋区域、L
2为箍筋或拉筋区域),试确定b(mm)、L
1(mm)、L
2(mm)为下列何组数值时,最接近并符合相关规范、规程的最低构造要求?
- A.350;350;0
- B.350;350;630
- C.400;400;250
- D.400;650;0
A B C D
D
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第10.2.2条,“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底板起算,宜取至转换层以上两层且不宜小于房屋高度的1/10”,第四层应属于加强部位。
根据《高规》第7.2.15条,边缘约束构件沿墙肢的长度
;
l
2=0,底部加强部位
(1)轴压比为0.5;(2)第四层该处设边缘构件。
[考点] (1)加强部位的确定;(2)边缘约束构件沿墙肢的长度的计算;(3)底部加强部位边缘构件尺寸。
某环形截面钢筋混凝土烟囱,如图所示,烟囱基础顶面以上总重力荷载代表值为18000kN,烟囱基本自振周期T1=2.5s。
12. 烟囱按承载能力极限状态设计时,风荷载的考虑
如果烟囱建于非地震区,基本风压w
0=0.5kN/m
2,地面粗糙度为B类。试问:烟囱承载能力极限状态设计时,风荷载按下列何项考虑?
提示:假定烟囱第2及以上振型,不出现跨临界的强风共振。
A.由顺风向风荷载效应控制,可忽略横风向风荷载效应
B.由横风向风荷载效应控制,可忽略顺风向风荷载效应
C.取顺风向风荷载效应与横风向风荷载效应之较大者
D.取顺风向风荷载效应与横风向风荷载效应组合值
A B C D
A
[解析] 题目已知烟囱基本自振周期T
1=2.5s。
烟囱坡度
环形截面钢筋混凝土烟囱,斯托罗哈数St=0.2;
圆形杆件外径
代入《烟规》式(5.2.4-2),第1振型临界风速
代入《烟规》式(5.2.4-1),雷诺数R
e=69000vd=69000×9.866×4.933=3.36×10
6,则3.0×10
5<R
e<3.5×10
6 根据《烟规》第5.2.4条第4款,可不计算横风向共振荷载。
(1)基本自振周期;(2)提示。
[考点] (1)判断烟囱第1振型是否出现跨临界强风共振;(2)雷诺数R
e及结构顶部风速v
cr的计算。
13. 采用简化方法进行抗震计算时,烟囱底部由水平地震作用标准值产生的剪力
如果上题中烟囱建于设防烈度为8度地震区,设计基本地震加速度为0.2g,设计地震分组第二组,场地类别Ⅲ类。试问:采用
简化方法①进行抗震计算时,烟囱底部(基础顶面处)由水平地震作用标准值产生的剪力(kN)最接近下列何项数值?
A B C D
C
[解析] 假定γ
iX
i=1.10。
根据抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g,设计地震分组为第二组,场地类别为Ⅲ类。
查《抗规》(GB 50011—2010)表5.1.4-1,得多遇地震的水平地震影响系数最大值α
max=0.16;查《抗规》表5.1.4-2,得特征周期值T
g=0.55s;
衰减系数γ=0.9,地震影响系数
根据《烟规》(GB 50051—2013)第5.5.4条,烟囱底部水平地震剪力
V
0=γ
iX
iα
1G
E=1.10×0.0423×18000=837.54(kN)
8度地震区、0.2g、第二组、Ⅲ类。
[考点] (1)多遇地震的水平地震影响系数最大值、特征周期值的查取;(2)基本自振周期的计算;(3)地震影响系数的计算;(4)底部水平地震剪力的计算。
①根据《烟规》(GB 50011—2013)第5.5.4条文说明,取消了简化计算方法,应采用振型分解反应谱法进行计算。
某12层现浇框架结构,其中一榀中部框架的剖面如图所示,现浇混凝土楼板,梁两侧无洞。底层各柱截面相同,2~12层各柱截面相同,各层梁截面均相同。梁、柱矩形截面线刚度ib0、ic0(单位:1010N·mm)注于构件旁侧。假定,梁考虑两侧楼板影响的刚度增大系数取《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)中相应条文中最大值。
提示:(1)计算内力和位移时,采用D值法。(2)D=,式中a是与梁柱刚度比有关的修正系数,对底层柱:,对一般楼层柱:,式中,为有关梁柱的线刚度比。14. 底层每个中柱分配的剪力值
假定各楼层所受水平作用如图所示。试问:底层每个中柱分配的剪力值(kN)应与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 因采用现浇混凝土楼板,梁两侧无洞,则需考虑梁翼缘对梁的刚度增大系数2。
底层边柱线刚度比
,修正系数
底层中柱线刚度比
,修正系数
中部有两个柱,每个柱剪力
。
(1)现浇混凝土楼板;(2)底层各柱截面相同;(3)梁考虑两侧;(4)影响的刚度增大系数;(5)提示。
[考点] (1)D值法;(2)边柱、中柱线刚度比的计算;(3)梁翼缘对梁的刚度增大系数;(4)修正系数a的计算;(5)柱剪力的计算。
15. 不考虑柱子的轴向变形影响时,该榀框架的顶层柱顶侧移值
假定P=10kN,底层柱顶侧移值为2.8mm,且上部楼层各边梁、柱及中梁、柱的修正系数分别为α
边=0.56,α
中=0.76。试问:不考虑柱子的轴向变形影响时,该榀框架的顶层柱顶侧移值(mm)与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 标准层的D值
12层柱顶位移为
(1)底层柱顶侧移值;(2)修正系数。
[考点] (1)D值计算;(2)由
求取框架的顶层柱项侧移值;(3)注意考虑房层柱顶侧移值。
16. 在罕遇水平地震作用下,按弹性分析时作用于底层框架的总水平组合剪力标准值
假定该建筑物位于7度抗震设防区,调整构件截面后,经抗震计算,底层框架总侧移刚度∑D=5.2×10
5N/mm,柱轴压比大于0.4,楼层屈服强度系数为0.4,不小于相邻层该系数平均值的0.8。试问:在罕遇水平地震作用下,按弹性分析时作用于底层框架的总水平组合剪力标准值V
Ek(kN)最大不能超过下列何值才能满足规范对位移的限值要求?
提示:(1)按《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)作答;(2)结构在罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形计算可采用简化计算法;不考虑重力二阶效应;(3)不考虑柱配箍影响。
- A.5.6×103
- B.1.1×104
- C.3.1×104
- D.6.2×104
A B C D
C
[解析] 因本工程为钢筋混凝土框架结构,查《抗规》(GB 50011—2010)表5.5.5,得层间弹塑性位移限值
,代入《抗规》式(5.5.5),
底层层间弹塑性位移
由底层屈服强度系数ξ
y为0.4,查《抗规》表5.5.4,得结构弹塑性位移增大系数η
p=2,
根据《抗规》式(5.5.4-1),得罕遇地震作用下按弹性分析的层间位移
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
V=Δu
eΣD=0.060×5.2×10
5=3.12×10
4(kN)
(1)柱轴压;(2)楼层屈服强度系数为0.4;(3)不小于相邻层该系数平均值的0.8;(4)提示。
[考点] (1)层间弹塑性位移限值[θ
p]的查取;(2)底层层间弹塑性位移Δu
p的计算;(3)结构弹塑性位移增大系数η
p;(4)Δu
e的计算;(5)由位移导出V。
某大底盘单塔楼高层建筑,主楼为钢筋混凝土框架-核心筒,裙房为混凝土框架-剪力墙结构,主楼与裙楼连为整体,如图所示。抗震设防烈度7度,建筑抗震设防类别为丙类,设计基本地震加速度为0.15g,场地Ⅲ类,采用桩筏形基础。
17. 偏心距
假定该建筑物塔楼质心偏心距为e
1,大底盘质心偏心距为e
2,见图。如果仅从抗震概念设计方面考虑,试问:偏心距(e
1;e
2,单位m)选用下列哪一组数值时结构不规则程度相对最小?
- A.0.0;0.0
- B.0.1;5.0
- C.0.2;7.2
- D.1.0;8.0
A B C D
C
[解析] 按塔楼与裙房整体考虑,根据《高规》(JGJ 3—2010)第10.6.3条,质心间距离不大于相应边长的20%。e
1+18-e
2≤0.2×60=12(m);e
2-e
1≥6m。
选项A:e
2-e
1=0(m),不适合;
选项B:e
2-e
1=5-0.1=4.9(m),不适合;
选项C:e
2-e
1=7.2-0.2=7(m),适合;
选项D:e
2-e
1=8.0-1.0=7(m),适合。
根据《高规》
①第12.1.5条,又按《高规》式(12.1.5),裙楼与塔楼可分开考虑。在D选项中对塔楼
,则e
1-1.0m>0.4m,不正确。
(1)主楼与裙楼连为整体;(2)7度、丙类、0.15g、场地Ⅲ类;(3)塔楼质心偏心距;(4)大底盘质心偏心距。
[考点] (1)塔楼、裙楼质心的概念;(2)筏基偏心限值。
①《高规》(JGJ 3—2010)无此项规定,筏形基础需满足
。
18. 柱截面设计时,轴压比限值及剪力设计值
裙房一榀横向框架距主楼18m,某一顶层中柱上、下端截面组合弯矩设计值分别为320kN·m,350kN·m(同为顺时针方向);剪力计算值为125kN,柱断面为500mm×500mm,H
n=5.2m,λ>2,混凝土强度等级为C40。在不采用有利于提高轴压比限值的构造措施的条件下,试问:该柱截面设计时,轴压比限值[μ
N]及剪力设计值(kN)应取下列何组数值才能满足规范的要求?
- A.0.90;125
- B.0.75;170
- C.0.85;155
- D.0.75;155
A B C D
D
[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第3.3.3条,抗震设防烈度为7度,地震加速度为0.15g,建筑场地为Ⅲ类,应按8度采取抗震措施。
因裙房与主楼连为整体,则裙房的抗震等级不低于主楼的抗震等级,则抗震设防烈度8度,框架二级。
查《抗规》表6.3.6,得轴压比限值[μ
N]=0.75。
根据《抗规》第6.2.5条,框架抗震等级为二级时,其他框架结构柱剪力增大系数η
vc=1.2。
根据题目给出的公式,剪力设计值
(1)H
n=5.2m,λ>2;(2)不采用有利于提高轴压比限值的构造措施的条件下。
[考点] (1)按照何种烈度采取抗震措施;(2)裙楼与主楼抗震等级的关系;(3)轴压比限值的查取;(4)剪力增大系数的查取。
19. 梁的中支座上部纵向钢筋配置
某框架结构抗震等级为一级,框架梁局部配筋图如图所示。梁混凝土强度等级C30(f
c=14.3N/mm
2),纵筋采用HRB400(
)(f
y=360N/mm
2),箍筋采用HRB335(
)梁h
0=440mm。试问:下列关于梁的中支座(A—A处)上部纵向钢筋配置的选项,如果仅从规范、规程对框架梁的抗震构造措施方面考虑,哪一项相对准确?
A.A
s1=4
22;A
s2=4
22 B.A
s1=4
22;A
s2=2
22
C.A
s1=4
25;A
s2=2
20 D.前三项均不正确
A B C D
B
[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第6.3.3条第1款
,得
A
s-
≤1310mm
2 选项A:A
s-
=A
s1+A
s2-
=1520(mm
2)>1310mm
2,不可以;
选项B:A
s-
=A
s1+A
s2-
=760(mm
2)<1310mm
2,可以;
选项C:A
s-
=A
s1+A
s2=
=1072(mm
2)<1310mm
2,可以;
根据《高规》(JGJ 3—2010)第6.3.3条第3款,一、二级柱贯通中柱的纵向钢筋直径不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20,
,可以排除选项C。
(1)抗震等级为一级;(2)梁的中支座。
[考点] (1)梁端混凝土受压区高度与有效高度之比值;(2)梁端底面和顶面纵向钢筋被面面积的关系。
20. 柱进行截面配筋设计时所采用的组合弯矩设计值
某框架结构,抗震等级为一级,底层角柱如图所示。考虑地震作用组合时按弹性分析未经调整的构件端部组合弯矩设计值:柱:M
cA上=300kN·m,M
cA下=280kN·m(同为顺时针方向),柱底M
B=320kN·m;梁:M
b=460kN·m。已知梁h
0=560mm,
=40mm,梁端顶面实配钢筋(HRB400级)面积A
s=2281mm
2(计入梁受压筋和相关楼板钢筋影响)。试问:该柱进行截面配筋设计时所采用的组合弯矩设计值(kN·m)与下列何项数值最为接近?
提示:按《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)作答。
A B C D
B
[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第6.2.2条,
ΣM
c=1.2ΣM
bua=1.2×632.6=759(kN·m)
根据《抗规》第6.2.3条,一级框架结构底层,柱下端截面组合的弯矩设计值乘以增大系数1.7,
M
B底=1.7×320=544(kN·m)
根据《抗规》第6.2.6条,一级框架结构角柱,弯矩设计值乘以增大系数1.1,进行截面配筋设计时所采用的组合弯矩设计值M
角柱=1.1×544=598.4(kN·m)
(1)抗震等级为一级;(2)底层角柱;(3)未经调整的构件端部组合弯矩设计值;(4)梁端顶面实配钢筋;(5)计入梁受压筋和相关楼板钢筋影响。
[考点] (1)梁柱节点处端部截面组合弯矩设计值的调整;(2)底层柱下端截面组合弯矩设计值的调整;(3)底层柱纵向钢筋按上下端的不利情况来配置;(4)框架结构底层角柱组合弯矩的调整。
某24层商住楼,现浇钢筋混凝土部分框支-剪力墙结构,如图所示。一层为框支层,层高6.0m,二至二十四层布置剪力墙,层高3.0m,首层室内外地面高差0.45m,高度75.45m。抗震设防烈度8度,建筑抗震设防类别为丙类,设计基本地震加速度0.20g,场地类别Ⅱ类,结构基本自振周期T1=1.6s。混凝土强度等级:底层墙、柱为C40(fc=19.1N/mm2,ft=1.71N/mm2),板C35(fc=16.7N/mm2,ft=1.57N/mm2),其他层墙、板为C30(fc=14.3N/mm2)。钢筋均采用HRB335级(,fy=300N/mm2)。
21. 楼板的最小厚度及穿过墙的楼板双层配筋中每层配筋的最小值
在第③轴底层落地剪力墙处,由不落地剪力墙传来按刚性楼板计算的框支层楼板组合的剪力设计值为3000kN(未经调整)。②~⑦轴处楼板无洞口,宽度15400mm。假定剪力沿③轴墙均布,穿过③轴墙的梁纵筋面积A
s1=10000mm
2,穿墙楼板配筋宽度10800mm(不包括梁宽)。试问:③轴右侧楼板的最小厚度t
f(mm)及穿过墙的楼板双层配筋中每层配筋的最小值为下列何项时,才能满足规范、规程的最低抗震要求?
提示:(1)按《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)作答;(2)框支层楼板按构造配筋时满足楼板竖向承载力和水平平面内抗弯要求。
A.t
f=180;
12@200 B.t
f=180;
12@100
C.t
f=200;
12@200 D.t
f=200;
12@100
A B C D
C
[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)附录E.1.2条,V
f=2V
0 t
f≥1983(mm)
根据《抗规》第E.1.3条,
A
s≥17000(mm
2)
因已经配筋10000mm
2,还需17000-10000=7000(mm
2)的钢筋,
穿墙楼板配筋宽度10800mm,则有
。
选项C,
(1)8度、丙类、0.20g、场地类别Ⅱ类;(2)T
1=1.6s;(3)不落地剪力墙传来按刚性楼板计算的框支层楼板组合的剪力设计值;(4)②~⑦轴处楼板无洞口;(5)穿过③轴墙的梁纵筋面积;(6)穿墙楼板配筋宽度10800mm(不包括梁宽);(7)提示。
[考点] (1)框支层楼板的最小厚度的计算;(2)框支层楼板的配筋计算;(3)框支层楼板剪力设计值调整及截面抗剪承载力验算。
22. 截面竖向及水平向分布筋至少应按何项配置
假定第③轴底层墙肢A的抗震等级为一级,墙底截面见图墙厚度400mm,墙长h
w=6400mm,h
w0=6000mm,A
w/A=0.7,剪跨比λ=1.2,考虑地震作用组合的剪力计算值V
w=4100kN,对应的轴向压力设计值N=19000kN,已知竖向分布筋为构造配置。试问:该截面竖向及水平向分布筋至少应按下列何项配置,才能满足规范、规程的抗震要求?
提示:按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)作答。
A.
10@150(竖向);
10@150(水平) B.
12@150(竖向);
12@150(水平)
C.
12@150(竖向);
14@150(水平) D.
12@150(竖向);
16@150(水平)
A B C D
D
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第10.2.15条,
竖向分布钢筋A
s=1000×400×0.3%=1200(mm
2),每侧
剪力墙剪距比为λ=1.2<1.5,取λ=1.5,V=1.6V
w=1.6×4100=6560(kN)
根据《高规》式(7.2.11-2),
因N=19000kN>0.2f
cb
wh
w=0.2×19.1×400×6400=9779.2×10
3(N)=9779.2(kN),取N=9779.2kN
得
,A
sh≥2.26×150=339(mm
2);选项中的箍筋间距均为150mm,
16的钢筋A
sh≥2.26×150=339(mm
2)
(1)抗震等级为一级;(2)剪跨比λ=1.2;(3)竖向分布筋为构造配置。
[考点] (1)底部加强部位剪力墙墙体的抗震构造配筋;(2)N与0.2f
cb
wh
w的关系;(3)底部加强部位剪力墙的水平配筋计算。
23. 边缘构件阴影部分的纵筋及箍筋
第四层某剪力墙边缘构件如下图所示,阴影部分为纵向钢筋配筋范围,纵筋混凝土保护层厚度为20mm。已知剪力墙轴压比大于0.3。试问:该边缘构件阴影部分的纵筋及箍筋为下列何选项时,才能满足规范、规程的最低抗震构造要求?
提示:(1)按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)作答;(2)箍筋体积配箍率计算时,扣除重叠部分箍筋。
A.16
16;
10@100 B.16
14;,
10@100
C.16
16;
8@100 D.16
14;
8@100
A B C D
A
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)表4.8.2,剪力墙底部加强部位抗震等级为一级。
根据《高规》第10.2.4条,底部加强部位为框支层加以上两层H
1=6+2×3=12(m)和总高1/10者
的较大值,即H=H
1=6+2×3=12(m),第四层为底部部位的上一层,应该设约束边缘构件,
最小纵筋面积A
s=1.2%×200×(800+300)=2640(mm
2)
选用16
16,A
s=3218mm
2符合要求。
根据《高规》图7.2.16,约束边缘构件阴影部分的长度。
剪力墙一级抗震,由《高规》表7.2.16,约束边缘构件配箍特征值λ
v=0.2
假设箍筋直径为10mm,《高规》式(7.2.16),约束边缘构件的体积配箍率
A
s≥73.7(mm
2),取
10。
(1)阴影部分为纵向钢筋配筋范围;(2)剪力墙轴压比大于0.3。
[考点] (1)框支-剪力墙结构底部加强部位高度的确定;(2)加强部位以上的配筋要求。
26. 关于高层建筑混凝土结构抗震设计的观点
以下关于高层建筑混凝土结构抗震设计的4种观点:
Ⅰ.扭转周期比大于0.9的结构(不含混合结构)应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;
Ⅱ.结构宜限制出现过多的内部、外部赘余度;
Ⅲ.结构在两个主轴方向的振型可存在较大差异,但结构周期宜相近;
Ⅳ.控制薄弱层使之有足够的变形能力,又不使薄弱层发生转移。
试问:针对上述观点是否符合《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)相关要求的判断,下列何项正确?
- A.Ⅰ、Ⅱ正确,Ⅲ、Ⅳ错误
- B.Ⅱ、Ⅲ正确,Ⅰ、Ⅳ错误
- C.Ⅰ、Ⅱ错误,Ⅲ、Ⅳ正确
- D.Ⅰ、Ⅳ正确,Ⅱ、Ⅲ错误
A B C D
D
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第3.4.5条说明,周期比大于上限时应调整抗侧力结构布置,增大结构抗扭刚度,Ⅰ正确;根据《抗规》(GB 50011—2010)第3.5.2、第3.5.3条及条文说明,Ⅱ、Ⅲ错误,Ⅳ正确。
27. 关于高层建筑混凝土结构设计与施工的观点
以下关于高层建筑混凝土结构设计与施工的4种观点:
Ⅰ.分段搭设的悬挑脚手架,每段高度不得超过25m;
Ⅱ.大体积混凝土浇筑体的里表温差不宜大于25℃,混凝土浇筑表面与大气温差不宜大于20℃;
Ⅲ.混合结构核心筒应先于钢框架或型钢混凝土框架施工,高差宜控制在4~8层,并应满足施工工序的穿插要求;
Ⅳ.常温施工时,柱、墙体拆模混凝土强度不应低于1.2N/mm
2。
试问:针对上述观点是否符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)相关要求的判断,下列何项正确?
- A.Ⅰ、Ⅱ正确,Ⅲ、Ⅳ错误
- B.Ⅰ、Ⅲ正确,Ⅱ、Ⅳ错误
- C.Ⅱ、Ⅲ正确,Ⅰ、Ⅳ错误
- D.Ⅲ、Ⅳ正确,Ⅰ、Ⅱ错误
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第13.5.5条第2款,Ⅰ错,则可以排除选项A、B;根据《高规》第13.9.6条第1款,Ⅱ正确,排除选项D。
某40层高层办公楼,建筑物总高度152m,采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系,楼面梁采用钢梁,核心筒采用普通钢筋混凝土,经计算地下室顶板可作为上部结构的嵌固部位。该建筑抗震设防类别为标准设防类(丙类),抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1g,设计地震分组为第一组,建筑场地类别为Ⅱ类。28. 水平分布钢筋最小配筋
首层核心筒某偏心受压墙肢截面如图所示,墙肢1考虑地震组合的内力设计值(已按规范、规程要求作了相应调整)如下:N=32000kN,V=9260kN,计算截面的剪跨比λ=1.91,h
w0=5400mm,墙体采用C60混凝土(f
c=27.5N/mm
2,f
t=2.04N/mm
2),HRB400级钢筋(f
y=360N/mm
2)。试问:其水平分布钢筋最小用下列何项配筋时,才能满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)的最低构造要求?
提示:假定A
w=A。
A.
12@200(4) B.
14@200(2)+
12@200(2)
C.
14@200(4) D.
16@200(2)+
14@200(2)
A B C D
C
[解析] 建筑物总高度152m,采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系,不符合《高规》(JGJ 3—2010)表3.3.1-1要求,A级高度钢筋混凝土结构的最大适用高度,符合《高规》表3.3.1-2的适用高度,本建筑结构为B级。该建筑抗震设防类别为标准设防类(丙类),抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1g,设计地震分组为第一组,建筑场地类别为Ⅱ类,查《高规》表3.9.4,知抗震等级为一级。
0.2f
cb
wh
w=0.2×27.5×800×6000=26400(kN)<N=3200kN
则取N=0.2f
cb
wh
w=26400kN,s=200mm,A
w=A,代入《高规》(JGJ 3—2010)式(7.2.10-2),
则有A
sh=450mm
2 根据《高规》第11.4.18条,底部加强区核心筒墙体的分布筋最小配筋率为0.35%,
A
s=800×200×0.35%=560(mm
2),由《高规》第7.2.3条,800mm墙厚采用4排钢筋。
选项A:A
sh=452mm
2,选项B:A
sh=534mm
2,选项C:A
sh=616mm
2,选项D:A
sh=710mm
2。
(1)建筑物总高度152m;(2)地下室顶板可作为上部结构的嵌固部位;(3)标准设防类(丙类)、7度、0.1g、第一组、Ⅱ类;(4)已按规范、规程要求作了相应调整;(5)提示。
[考点] (1)房屋高度确定房屋类别是A或B级;(2)抗震等级的确定;(3)0.2f
cb
wh
w<N;(4)水平分布钢筋面积计算值与构造要求。
29. 抗震设计时,相应水平地震作用的内力标准值
该结构中框架柱数量各层保持不变,按侧向刚度分配的水平地震作用标准值如下:结构基底总剪力标准值V
0=29000kN,各层框架承担的地震剪力标准值最大值V
f,max=3828kN。某楼层框架承担的地震剪力标准值V
f=3400kN,该楼层某柱的柱底弯矩标准值M=596kN·m,剪力标准值V=156kN。试问:该柱进行抗震设计时,相应于水平地震作用的内力标准值M(kN·m)、N(kN)最小取下列何项数值时,才能满足规范、规程对框架部分多道防线概念设计的最低要求?
- A.600,160
- B.670,180
- C.1010,265
- D.1100,270
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第9.1.11条,
V=min(20%V
0,1.5V
f,max)=min(0.2×29000,1.5×3828)=5742(kN)
根据《高规》第9.1.11条第3款,框架内力放大系数
,
柱底弯矩M
k=1.689M
k=1.689×596=1007(kN·m),剪力V
k=1.689×156=263(kN)
(1)按侧向刚度分配的水平地震作用标准值;(2)满足规范、规程对框架部分多道防线概念设计的最低要求。
[考点] 框筒结构中框架部分地震剪力值的调整。
30. 柱所能承受的考虑地震组合满足轴压比限值的轴力最大设计值
首层某型钢混凝土柱的剪跨比不大于2,其截面为1100mm×1100mm,按规范配置普通钢筋,混凝土强度等级为C65(f
c=29.7N/mm
2),内十字形钢骨面积为51875mm
2(f
a=295N/mm
2),如图下所示。试问:该柱所能承受的考虑地震组合满足轴压比限值的轴力最大设计值(kN)与下列何项数值最为接近?
- A.34900
- B.34780
- C.32300
- D.29800
A B C D
D
[解析] 查《高规》(JGJ 3—2010)表11.1.4,框架柱抗震等级为一级,
根据《高规》表11.4.4下注,C65>C60,型钢混凝土柱的剪跨比λ≤2,
则轴压比限值μN=0.7-0.05-0.05=0.6
Ac=11002-51875=1158125(mm2)
代入《高规》式(11.4.4),得
N=μN(fcAc+faAa)=0.60×(29.7×1158125+295×51875)=29820×103(N)=29820(kN)
(1)剪跨比不大于2;(2)满足轴压比限值的轴力最大设计值。
[考点] (1)型钢混凝土框架的抗震等级;(2)轴压比限值的取用;(3)允许最大轴压力的计算。
某底层带托柱转换层的钢筋混凝土框架-筒体结构办公楼,地下一层,地上25层,地下-6.0m,地上一至二层高均为4.5m,其余各层层高均为3.3m,房屋高度为85.2m,转换层位于地上二层,如图所示。抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计分组为第一组,丙类建筑,Ⅲ类场地,混凝土强度等级:地上二层及以下均为C50,地上三至五层为C40,其余各层均为C35。
31. 进行梁端截面设计时,梁端考虑水平地震作用组合时的弯矩设计值
假定地上第二层转换梁的抗震等级为一级,某转换梁截面尺寸为700mm×1400mm,经计算求得梁端截面弯矩标准值(kN·m)如下:恒载M
gk=1304kN·m;活载(按等效均布荷载计)M
qk=169kN·m;风载M
wk=135kN·m;水平地震作用M
Ehk=300kN·m。试问:在进行梁端截面设计时,梁端考虑水平地震作用组合时的弯矩设计值M(kN·m)与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第10.2.4条,抗震等级为一级时,转换梁地震作用应放大1.6倍,
根据《高规》第5.6.3条房屋高度大于60m,应考虑风荷载。
再根据《抗规》(GB 50011—2010)第5.4.1条,
M=γ
GM
GE+γ
EhM
Ehk+
γ
wM
w =1.2×(1.0×1304+0.5×169)+1.6×1.3×300+0.2×1.4×135
=2328(kN)
(1)转换层位于地上二层;(2)7度、0.10g、第一组、丙类建筑、Ⅲ类场地;(3)地上第二层转换梁的抗震等级为一级。
[考点] (1)转换梁水平地震作用放大系数的计算;(2)弯矩组合值的计算。
32. 转换柱加密区箍筋的体积配箍率
假定某转换柱的抗震等级为一级,其截面尺寸为900mm×900mm,混凝土强度等级为C50(f
c=23.1N/mm
2,f
t=1.89N/mm
2),纵筋和箍筋分别采用HRB400(f
y=360N/mm
2)和HRB335(f
y=300N/mm
2),箍筋形式为井字复合箍,柱考虑地震作用效应组合的轴压力设计值为N=9350kN。试问:该转换柱加密区箍筋的体积配箍率p
v(%)最小取下列何项数值时才能满足规范、规程规定的最低要求?
A B C D
A
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第10.2.10条第3款,转换柱比普通柱的箍筋体积配筋特征值增加0.02,且体积配筋率不小于1.5%。
根据《高规》第6.4.7条,轴压比
,抗震等级为一级,查《高规》表6.4.7,得体积配箍率特征值λ
v=0.13,再考虑《高规》第10.2.10条第3款,体积配箍率特征值λ
v=0.13+0.02=0.15。
根据《高规》式(6.4.7),体积配筋率
,
则转换柱加密区箍筋的体积配箍率ρ
v≥max(1.5%,1.155%)=1.5%。
某转换柱的抗震等级为一级。
[考点] (1)体积配筋特征值的取用;(2)体积配筋率的限值;(3)轴压比的计算。
34. 转角处边缘构件中的箍筋最小配置
假定地面以上第六层核心筒的抗震等级为二级,混凝土强度等级为C35(f
c=16.7N/mm
2,f
t=1.57N/mm
2),筒体转角处剪力墙边缘构件的配筋形式如下图所示,墙肢底截面的轴压比为0.42,箍筋采用HPB300(f
yv=270N/mm
2)级钢筋,纵筋保护层厚为30mm。试问:转角处边缘构件中的箍筋最小采用下列何项配置时,才能满足规范、规程的最低构造要求?
提示:计算复合箍筋的体积配箍率时,应扣除重叠部分的箍筋体积。
A.
10@80 B.
10@100 C.
10@125 D.
10@150
A B C D
B
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第10.2.2条,筒体剪力墙底部加强区取转换层以上两层和房屋总高1/10的较大值,可知第六层为非加强区。
根据《高规》第9.2.2条第3款,筒体角部墙体宜沿房屋全高设置边缘构件,应根据《高规》第7.2.15条进行计算。
箍筋总长
l
v=(550-30+5)×4+(250-2×30+10)×4=2900(mm)
暗柱面积A
cor=(250+300-30-5+300+30-5)×(250-30×2)=159600(mm
2)
抗震等级为二级,μ
N=0.42>0.40,属于有翼墙情况,查《高规》表7.2.15得λ
v=0.20,
根据《高规》式(7.2.15),
得s
n≤115mm,且符合《高规》第7.2.15条第3款的要求。
(1)第六层核心筒的抗震等级为二级;(2)筒体转角处剪力墙边缘构件的配筋形式;(3)轴压比为0.42;(4)规范、规程的最低构造要求。
[考点] (1)底部加强部位的确定;(2)与加强部位相关的边缘构件中的箍筋配置;(3)箍筋间距,肢距的要求。
35. 每根暗撑纵筋的截面积
假定地面以上第二层(转换层)核心筒的抗震等级为二级,核心筒中某连梁截面尺寸400mm×1200mm,净跨l
n=1200mm,如下图所示。连梁的混凝土强度等级为C50(f
c=23.1N/mm
2,f
t=1.89N/mm
2),连梁梁端有地震作用组合的最不利组合弯矩设计值(同为顺时针方向)如下:左端
=815kN·m;右端
=-812kN·m;梁端有地震作用组合的剪力V
b=1360kN。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为V
Gb=54kN,连梁中设置交叉暗撑,暗撑纵筋采用HRB400(f
y=360N/mm
2)级钢筋,暗撑与水平线夹角为40°。试问:计算所需的每根暗撑纵筋的截面积A
s(mm)与下列何项的配筋面积最为接近?
提示:按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)计算。
A.4
28 B.4
32 C.4
36 D.4
40
A B C D
B
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第7.2.21条第2款,二级剪力墙连梁端部剪力设计值,
,取V=1681kN。
根据《高规》第9.3.8条,内筒连梁跨高比不大于1时,宜采用交叉暗撑承担全部剪力,由《高规》第3.8.2条,承载力抗震调整系数γ
RE=0.85,
选项A的钢筋面积:A
s=2463mm
2;选项B的钢筋面积:A
s=3217mm
2;
选项C的钢筋面积:A
s=4072mm
2;选项D的钢筋面积:A
s=5027mm
2。
(1)核心筒的抗震等级为二级;(2)净跨l
n=1200mm;(3)连梁梁端有地震作用组合的最不利组合弯矩设计值(同为顺时针方向);(4)重力荷载代表值作用下,按简支梁计算的梁端剪力设计值;(5)设置交叉暗撑;(6)暗撑与水平线夹角为40°。
[考点] (1)连梁端部截面剪力设计值的确定;(2)交叉暗撑钢筋截面面积的计算。
某高层现浇钢筋混凝土框架结构,其抗震等级为二级,框架梁局部配筋如图所示,梁、柱混凝土强度等级C40(fc=19.1N/mm2),梁纵筋为HRB400(fy=360N/mm2),箍筋HRB335(fy=300N/mm2),as=60mm。
36. 仅从框架抗震构造措施方面考虑,合理配筋
关于梁端A—A剖面处纵向钢筋的配置,如果仅从框架抗震构造措施方面考虑,下列何项配筋相对合理?
提示:按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)作答。
A.A
s1=4
28,A
s2=4
25,A
s=4
25
B.A
s1=4
28,A
s2=4
25,A
s=4
28
C.A
s1=4
28,A
s2=4
28,A
s=4
28
D.A
s1=4
28,A
s2=4
28,A
s=4
25
A B C D
B
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第6.3.2条第2款,纵向受拉钢筋最小配筋率
配置4
25时
,均满足要求;
根据《高规》第6.3.2条第3款,二级框架梁底部配筋不小于顶部配筋0.3倍,均满足要求;
根据《高规》第6.3.3条第1款,纵向受拉钢筋配筋率不宜大于2.5%,不应大于2.75%,位于两者之间时,受压钢筋小于受拉钢筋的一半,采用8
28时:
,不满足要求,选项C、D错误;
采用4
28+4
25时:
,底筋应不小于顶筋的一半,选项A错误。
(1)框架结构;(2)抗震等级为二级;(3)梁端A—A剖面;(4)仅从框架抗震构造措施方面考虑。
[考点] (1)框架梁的配筋率上下限值;(2)梁端混凝土受压区高度与有效高度之比值;(3)梁端底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值。
37. 柱纵向钢筋最小配筋
假定该建筑物较高,其所在建筑场地类别为Ⅳ类,计算表明该结构角柱为小偏心受拉,其计算纵筋面积A
s=3600mm
2,采用HRB400级钢筋(f
y=360N/mm
2),配置如下图所示。试问:该柱纵向钢筋最小取下列何项配筋时才能满足规范、规程的最低要求?
A.12
25 B.4
25(角筋)+8
20
C.12
22 D.12
20
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第6.4.4条第5款,角柱小偏心受拉时纵筋应比计算面积增大25%,A
s=3600×1.25=4500(mm),纵筋配筋率
根据《高规》第6.4.3-1条,HRB400钢筋,Ⅳ类场地较高建筑,角柱最小配筋率
ρ
min=(0.9+0.05+0.1)%=1.05%<ρ=1.25%,满足《高规》要求。
单根钢筋面积
,角筋双偏压计算时
(1)建筑物较高;(2)建筑场地类别为Ⅳ类;(3)角柱为小偏心受拉。
[考点] 角柱纵向钢筋配置。
某商住楼地上16层地下2层(未示出),系部分框支-剪力墙结构,如图所示(仅表示1/2,另一半对称),2~16层均匀布置剪力墙,其中第①、②、④、⑥、⑦轴线剪力墙落地,第③、⑤轴线为框支剪力墙。该建筑位于7度地震区,抗震设防类别为丙类,设计基本地震加速度为0.15g,场地类别Ⅲ类,结构基本周期为1s。墙、柱混凝土强度等级:底层及地下室为C50(fc=23.1N/mm2),其他层为C30(fc=14.3N/mm2),框支柱截面为800mm×900mm。
提示:(1)计算方向仅为横向;(2)剪力墙墙肢满足稳定性要求。
39. 横向落地剪力墙的最小厚度
假定承载力满足要求,第一层各轴线横向剪力墙厚度相同,第二层各轴线横向剪力墙厚度均为200mm。试问:第一层横向落地剪力墙的最小厚度b
w(mm)为下列何项数值时,才能满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)有关侧向刚度的最低要求?
提示:(1)一层和二层混凝土剪变模量之比为G
1/G
2=1.15;(2)第二层全部剪力墙在计算方向(横向)的有效截面面积A
w2=22.96m
2。
A B C D
B
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第10.2.3条,转换层上下刚度应符合附录E规定。
每片剪力墙长度为l=8.2m,
,
,
A
1=10×8.2×b
w+8×0.05625×0.8×0.9=82b
w+0.324(m
2)
A
2=14×8.2×0.2=22.96(m
2)
,得b
w≥0.224m=224mm。
(1)第二层各轴线横向剪力墙厚度均为200mm;(2)提示。
[考点] 转换层上、下层结构侧向刚度的计算。
40. 底层每根框支柱承受的地震剪力标准值
1~16层总重力荷载代表值为246000kN。假定该建筑物底层为薄弱层,地震作用分析计算出的对应于水平地震作用标准值的底层地震剪力为V
Ek=16000kN,试问:底层每根框支柱承受的地震剪力标准值V
Ekc(kN)最小取下列何项数值时,才能满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)的最低要求?
A B C D
D
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)表4.3.12,知楼层最小地震剪力系数λ=0.024;对于竖向不规则结构的薄弱层,应乘以增大系数1.15,即λ=0.024×1.15=0.0275。
根据《高规》(JGJ 3—2010)第4.3.12条,底层对应于水平地震作用标准值的剪力应满足
根据《高规》第3.5.8条,应乘以增大系数1.25,则薄弱层V
Ek=1.25×16000=20000(kN)
根据《高规》第10.2.17条第1款,框支柱数量为8根,少于10根,底层每根框支柱承受的地震剪力标准值应取基底剪力的20%,则底层每根框支柱承受的地震剪力标准值V
Ekc=2%×20000=400(kN)
(1)底层为薄弱层;(2)1~16层总重力荷载代表值;(3)底层地震剪力为V
Ek=16000kN。
[考点] 框支结构薄弱层水平地震剪力标准值的计算与调整。
41. 确定相应于烟囱基本自振周期的水平地震影响系数
某环形截面钢筋混凝土烟囱,如图所示,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计分组为第二组,场地类别为Ⅲ类。试确定相应于烟囱基本自振周期的水平地震影响系数与下列何项数值最为接近?
提示:按《烟囱设计规范》(GB 50051—2013)计算烟囱基本自振周期。
- A.0.021
- B.0.027
- C.0.033
- D.0.038
A B C D
A
[解析] 根据《烟规》(GB 50051—2013)第5.5.1条第1款,知地震作用按照《抗规》计算;
根据《烟规》第5.5.1条第2款,钢筋混凝土烟囱的阻尼比取0.05。
烟囱直径
根据《荷规》(GB 50009—2012)附录F.1.2条第1款1),高度不超过60m的烟囱,
基本自振周期
查《抗规》(GB 50011—2010)表5.1.4-1,T
g=0.55s,水平地震影响系数最大值α
max=0.08。
T
g=0.55s<T
1=2.29s<5T
g=2.75s,根据《抗规》图5.1.5,
相应于烟囱基本自振周期的水平地震影响系数
(1)0.10g、7度、第二组、Ⅲ类;(2)如题中图。
[考点] 烟囱基本自振周期的水平地震影响系数的计算。
46. 楼层扭转位移比控制值验算时,其扭转位移比的取值
某20层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙办公楼,某层层高3.5m,楼板自外围竖向构件外挑,多遇水平地震标准值作用下,楼层平面位移如图所示。该层层间位移采用各振型位移的CQC组合值,如表1所示;整体分析时采用刚性楼盖假定,在振型组合后的楼层地震剪力换算的水平力作用下楼层层间位移,如表2所示。试问:该楼层扭转位移比控制值验算时,其扭转位移比应取下列何组数值?
表1
| ΔuA/mm | ΔuB/mm | ΔuC/mm | ΔuD/mm | ΔuE/mm |
不考虑偶然偏心 | 2.9 | 2.7 | 2.2 | 2.1 | 2.40 |
考虑偶然偏心 | 3.5 | 3.3 | 2.0 | 1.8 | 2.5 |
考虑双向地震作用 | 3.8 | 3.6 | 2.1 | 2.0 | 2.7 |
表2
| ΔuA/mm | ΔuB/mm | ΔuC/mm | ΔuD/mm | ΔuE/mm |
不考虑偶然偏心 | 3.0 | 2.8 | 2.3 | 2.2 | 2.5 |
考虑偶然偏心 | 3.5 | 3.4 | 2.0 | 1.9 | 2.5 |
考虑双向地震作用 | 4.0 | 3.8 | 2.2 | 2.0 | 2.8 |
表中 Δu
A——同一侧楼层角点(挑板)处最大层间位移;
Δu
B——同一侧楼层角点处竖向构件最大层间位移;
Δu
C——同一侧楼层角点(挑板)处最小层间位移;
Δu
D——同一侧楼层角点处竖向构件最小层间位移;
Δu
E——楼层所有竖向构件平均层间位移。
A B C D
B
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第3.4.5条关于位移比的定义,根据考题,应选表2中偏心荷载下的B和D点的位移值,该楼层扭转位移比控制值验算时,其扭转位移比为
。
(1)如题中图;(2)楼层间位移采用各振型位移的CQC组合值;(3)整体分析时采用刚性楼盖假定;(4)表1、表2。
[考点] (1)位移比的定义;(2)考虑偶然偏心荷载影响;(3)规定水平地震力;(4)最大层间位移与平均位移的比值。
47. 扭转为主的第一自振周期T
t与平动为主的第一自振周T
1之比
某平面不规则的现浇钢筋混凝土高层结构,整体分析时采用刚性楼盖假定计算,结构自振周期如表所示。试问:对结构扭转不规则判断时,扭转为主的第一自振周期T
t与平动为主的第一自振周期T
1之比值最接近下列何项数值?
表
| 不考虑偶然偏心 | 考虑偶然偏心 | 扭转方向因子 |
T1 | 2.8 | 3.0(2.5) | 0.0 |
T2 | 2.7 | 2.8(2.3) | 0.1 |
T3 | 2.6 | 2.8(2.3) | 0.3 |
T4 | 2.3 | 2.6(2.1) | 0.6 |
T5 | 2.0 | 2.2(1.9) | 0.7 |
A B C D
B
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第3.4.5条文说明第2款,当扭转方向因子大于0.5时,可认为该振型以扭转为主,由表可知,采用不考虑偶然偏心的数据,可知扭转为主的第一自振周期T
t=T
4=2.3s;平动为主的第一自振周期T
1=T
1=2.8s;则周期扭平比
。
(1)整体分析时采用刚性楼盖假定计算;(2)表。
[考点] (1)计算周期扭平比;(2)振型以扭转为主的判定。
48. 框架梁配筋
某现浇钢筋混凝土框架结构,抗震等级为一级,梁局部平面图如图所示。梁L1截面300mm×500mm(h
0=440mm),混凝土强度等级C30(f
c=14.3N/mm
2),纵筋采用HRB400(
)(f
y=360N/mm
2),箍筋采用HRB335(
)。关于梁L1两端截面A、C梁顶配筋及跨中截面B梁底配筋(通长,伸入两端梁、柱内,且满足锚固要求),有以下4组配置。试问:哪一组配置与规范、规程的最低构造要求最为接近?
提示:不必验算梁抗弯、抗剪承载力。
A.
B.
C.
D.
A B C D
D
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第6.1.8条文说明,L1一端与框架柱刚接,应进行抗震设计;另一端可以视为铰接,无须抗震设计,按普通梁做,箍筋无须加密,可以排除选项A。
选项B、C、D的纵向配筋面积见表。
表
|
L1的A处配筋面积/mm2 |
L1的B处配筋面积/mm2 |
梁底铜筋面积/梁顶钢筋面积/mm2 |
选项B |
3041 |
1520 |
=0.5 |
选项C |
2644 |
1017 |
<0.5 |
选项D |
2281 |
1520 |
>0.5 |
抗震等级为一级,根据《高规》第6.3.2条第3款,梁底钢筋面积与量顶钢筋面积的比值不应小于0.5,可以排除选项C。并且,可知选项D的A处配筋面积较小,与规范、规程的最低构造要求最为接近。
(1)抗震等级为一级;(2)如题中图。
[考点] (1)一端与框架柱刚接,另一端铰接梁的设计假定;(2)梁底钢筋面积与梁顶钢筋面积比值的规范要求。
某现浇混凝土框架-剪力墙结构,浇筑为穿层柱、柱顶支承托柱转换梁,如图所示。该穿层柱抗震等级为一级,实际高度L=10m,考虑柱端约束条件的计算长度系数μ=1.3,采用钢管混凝土柱,钢管钢材采用Q345(fa=300N/mm2),外径D=1000mm,壁厚20mm;核心混凝土强度等级为C50(fc=23.1N/mm2)。
提示:(1)按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)作答;(2)按有侧移框架计算。49. 穿层柱按轴心受压短柱计算的承载力设计值
试问:该穿层柱按轴心受压短柱计算的承载力设计值N
0(kN)与下列何项数值最为接近?
- A.24000
- B.26000
- C.28000
- D.47500
A B C D
D
[解析] 混凝土强度等级C50,查《高规》(JGJ 3—2010)附录表F.1.2,得套箍指标界限值[θ]=1.0,
根据几何关系,有核心混凝土横截面的半径
,核心混凝土的面积A
c=πr
c2,
钢管的横截面面积A
a=π(d-t)t,
根据《高规》式(F.1.2-4),得钢管混凝土的套箍指标
,
采用《高规》式(F.1.2-3),计算穿层柱按轴心受压短柱计算的承载力设计值
(1)核心混凝土强度等级C50;(2)按轴心受压短柱计算的承载力设计值。
[考点] (1)套箍指标界限值与混凝土强度的关系;(2)铜管混凝土套箍指标的计算;(3)钢管混凝土横截面几何参数计算;(4)钢管混凝土轴心受压短柱计算的承载力设计值计算式的选择。
50. 柱考虑偏心率影响的承载力折减系数
假定考虑地震作用组合时,轴向压力设计值N=25900kN,按弹性分析的柱顶、柱底截面的弯矩组合值分别为M
t=1100kN·m、M
b=1350kN·m。试问:该穿层柱考虑偏心率影响的承载力折减系数
与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第10.2.11条第3款,与转换构件相连的一级转换柱上下端由地震作用产生的弯矩组合设计值应乘以增大系数1.5。
根据《高规》附录F.1.3,柱端弯矩设计值较大值
M
2=max(M
t,M
b)=1350×1.5×1.1=2227.5(kN)
柱端轴向压力偏心距
,
核心混凝土横截面的半径
,则
,
采用《高规》式(F.1.3-1),计算穿层柱考虑偏心率影响的承载力折减系数
(1)轴向压力设计值;(2)柱顶、柱底截面的弯矩组合值。
[考点] (1)柱端弯矩设计值较大值的选取;(2)柱端轴向压力偏心距的计算;(3)核心混凝土横截面半径的取值;(4)
值与1.55的关系,选取相应的计算公式。
51. 穿层柱轴向受压承载力设计值与按轴心受压短柱计算的承载力设计值之比
假定该穿层柱考虑偏心率影响的承载力折减系数
=0.60,
。试问:该穿层柱轴向受压承载力设计值(N
u)与按轴心受压短柱计算的承载力设计值N
0之比值
与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)附录F.1.6,当
时,
采用《高规》式(F.1.6-3),
题目中有“考虑柱顶的计算长度系数μ=1.3”,
根据《高规》式(F.1.5),柱的等效计算长度L
e=μkL=1.3×0.875×10=11.375(m)
当
时,根据《高规》式(F.1.4-1),
钢管混凝土柱考虑长细比影响的承载力折减系数
根据《高规》式(F.1.2-1),穿层柱轴向受压承载力设计值(N
u)与按轴心受压短柱计算的承载力设计值N
0之比值
(1)
=0.60;(2)
;(3)
;(4)考虑柱顶的计算长度系数μ=1.3。
[考点] (1)钢管混凝土柱的计算参数的计算与公式选用;(2)《高规》式(F.1.2-1)的变形应用。
某42层高层住宅,采用现浇混凝土剪力墙结构,层高为3.2m,房屋高度134.7m,地下室顶板作为上部结构的嵌固部位。抗震设防烈度7度,Ⅱ类场地,丙类建筑。采用C40混凝土,纵向钢筋和箍筋分别采用HRB400()和HRB335()钢筋。52. 边缘构件阴影部分的纵筋及箍筋的配置
7层某剪力墙(非短肢墙)边缘构件如下图所示,阴影部分为纵向钢筋配筋范围,墙肢轴压比μ
N=0.4,纵筋混凝土保护层厚度为30mm。试问:该边缘构件阴影部分的纵筋及箍筋选用下列何项能满足规范、规程的最低抗震构造要求?
提示:(1)计算体积配箍率时,不计入墙的水平分布钢筋;(2)箍筋体积配箍率计算时,扣除重叠部分箍筋。
A.8
18;
8@100 B.8
20;
8@100
C.8
18;
10@100 D.8
20;
10@100
A B C D
C
[解析] 房屋高度134.7m,剪力墙结构,不符合《高规》(JGJ 3—2010)表3.3.1-1中关于A级高度钢筋混凝土结构的最大适用高度的规定,符合《高规》表3.3.1-2的适用高度,本建筑结构为B级。抗震设防烈度7度,Ⅱ类场地,丙类建筑,查《高规》表3.9.4,知结构抗震等级为一级;再由墙肢轴压比μ
N=0.4,查《高规》表7.2.15,得约束边缘构件配箍特征值λ
v=0.2,
代入《高规》式(7.2.15),约束边缘构件的体积配箍率
,得单肢钢筋面积A
s1≥78.46mm
2,查《混规》(GB 50010—2010)表A.0.1,选
10:A
s=78.5mm
2,排除选项A、B。
根据《高规》第7.2.15条第2款,抗震等级为二级的纵向钢筋最小配筋率为1%,则最小配筋面积为
1.2%×(300-30)×(600-30)=1846.8(mm
2),则根据选项均为8根钢筋,单根面积为230.85mm
2,查《混规》表A.0.1,最小选
18。综上可知,选项C,能满足规范、规程的最低抗震构造要求。
(1)采用现浇混凝土剪力墙结构,层高为3.2m,房屋高度134.7m;(2)阴影部分纵筋混凝土保护层厚度。
[考点] (1)房屋高度确定房屋类别是A或B级;(2)由最小体积配箍率导出钢筋直径;(3)由纵向钢筋最小配筋率导出纵筋直径;(4)约束边缘构件配箍特征值;(5)抗震等级的确定。
53. 反向地震作用的内力设计值
底层某双肢剪力墙如下图所示。假定,墙肢1在横向正、反向水平地震作用下考虑地震作用组合的内力计算值见表1;墙肢2相应于墙肢1的正、反向考虑地震作用组合的内力计算值见表2。试问:墙肢2进行截面设计时,其相应于反向地震作用的内力设计值M(kN·m)、V(kN)、N(kN)应取下列何组数值?
表1 (墙肢1)
| M/(kN·m) | V/kN | N/kN |
X向正向水平地震作用 | 3000 | 600 | 12000(压力) |
X向反向水平地震作用 | -3000 | -600 | -1000(拉力) |
表2 (墙肢2)
| M/(kN·m) | V/kN | N/kN |
X向正向水平地震作用 | 5000 | 1000 | 900(压力) |
X向反向水平地震作用 | -5000 | -1000 | 14000(拉力) |
提示:(1)剪力墙端部受压(拉)钢筋合力点到受压(拉)区边缘的距离
=a
s=200mm;(2)不考虑翼缘,按矩形截面计算。
- A.5000、1600、14000
- B.5000、2000、17500
- C.6250、1600、17500
- D.6250、2000、14000
A B C D
D
[解析] 表1知反向地震作用时,墙肢1出现拉应力,根据《高规》(JGJ 3—2010)第7.2.4条,墙肢2的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.25。
由上题知结构抗震等级为一级;根据《高规》第7.2.6条,剪力增大系数ηvw=1.6。
根据表2,得应于反向地震作用的内力设计值M=1.25×5000=6250(kN·m),
V=1.25×1.6×1000=2000(kN),轴力N不变。
(1)采用现浇混凝土剪力墙结构,层高为3.2m,房屋高度134.7m;(2)表1、表2。
[考点] (1)双肢剪力墙的弯矩、剪力设计值;(2)剪力增大系数的查取。
某普通办公楼采用现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构。房屋高度116.3m,地上31层,地下2层,三层设转换层,采用桁架转换构件,平、剖面如图所示。抗震设防烈度为7度(0.1g),丙类建筑,设计地震分组第二组,Ⅱ类建筑场地,地下室顶板±0.00处作为上部结构嵌固部位。
55. 结构竖向规则性判断时,宜取哪种方法及结果作为结构竖向不规则的判断
假定振型分解反应谱法求得的2~4层的水平地震剪力标准值(V
i)及相应层间位移值(Δ
i)见表。在P=1000kN水平力作用下,按下图模型计算的位移分别为Δ
1=7.8mm;Δ
2=6.2mm。试问:进行结构竖向规则性判断时,宜取下列哪种方法及结果作为结构竖向不规则的判断根据?
提示:三层转换层按整层计。
表
| 2层 | 3层 | 4层 |
Vi(kN) | 900 | 1500 | 900 |
Δi(mm) | 3.5 | 3.0 | 2.1 |
- A.等效剪切刚度比验算方法,侧向刚度比不满足要求
- B.楼层侧向刚度比验算方法,侧向刚度比不满足规范要求
- C.考虑层高修正的楼层侧向刚度比验算方法,侧向刚度比不满足规范要求
- D.等效侧向刚度比验算方法,等效刚度比不满足规范要求
A B C D
B
[解析] 转换层位于第三层,应根据《高规》(JGJ 3—2010)附录E.0.2和E.0.3楼层侧向刚度比和等效侧向刚度计算。
根据《高规》第E.0.2条,代入《高规》式(3.5.2-1),计算侧向刚度比:
,不满足《高规》要求。
由图,得H
1=18m,转换层以上取5层,层高为3.5m,
则H
2=3.5×5=17.5(m)<18m,
根据《高规》附录E.0.3,等效侧向刚度的比值为
,满足《高规》要求。
(1)图模型计算的位移分别为Δ
1=7.8mm,Δ
2=6.2mm;(2)提示。
[考点] (1)带转换层的高层建筑等效侧向刚度计算模型的选用;(2)等效侧向刚度比的计算。
某70层办公楼,平、立面如图所示,采用钢筋混凝土筒中筒结构,抗震设防烈度为7度,丙类建筑,Ⅱ类建筑场地。房屋高度地面以上为250m,质量和刚度沿竖向分布均匀。已知小震弹性计算时,振型分解反应谱法求得的底部地震剪力为16000kN,最大层间位移角出现在k层,θk=1/600。
56. 进行弹塑性动力时程分析时,选用哪一组地震波最为合理
该结构性能化设计时,需要进行弹塑性动力时程分析补充计算,现有7条实际地震记录加速度时程曲线P1~P7和4组人工模拟加速度时程曲线RP1~RP4,假定任意7条实际记录地震波及人工波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符,各条时程曲线同一软件计算所得的结构底部剪力见表1。试问:进行弹塑性动力时程分析时,选用下列哪一组地震波最为合理?
表1
| P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P7 |
V/kN(小震弹性) | 14000 | 13000 | 9600 | 13500 | 11000 | 9700 | 12000 |
V/kN(大震) | 72000 | 66000 | 60000 | 69000 | 63500 | 60000 | 62000 |
表2
| RP1 | RP2 | RP3 | RP4 |
W/kN(小震弹性) | 14500 | 10700 | 14000 | 12000 |
V/kN(大震) | 70000 | 58000 | 72000 | 63500 |
- A.P1、P2、P4、P5、RP1、RP2、RP4
- B.P1、P2、P4、P5、P7、RP1、RP4
- C.P1、P2、P4、P5、P7、RP2、RP4
- D.P1、P2、P3、P4、P5、RP1、RP4
A B C D
B
[解析] 根据《高规》第4.3.5条第1款,实际地震记录的数量不应少于总数量的2/3,即7×2/3=4.7,则有实际地震记录不应少于5条;可排除选项A。
弹性时程分析时,每条时程曲线计算所得结构底部地震剪力不应小于振型反应谱法计算结果的65%,题目中“振型分解反应谱法求得的底部地震剪力为16000kN”,则有16000×65%=10400(kN),因此不能使用实际记录地震波P3和P6;可排除选项D。
多条时程曲线计算的底部地震剪力平均值不应小于振型反应谱法计算结果的80%,16000×80%=12800(kN)
选项B:
,
满足《高规》第要求,故选选项B。
选项C:
,
不满足《高规》第要求,排除选项C。
(1)表1、表2;(2)振型分解反应谱法求得的底部地震剪力为16000kN。
[考点] (1)实际记录地震波及人工波数量的选取;(2)每条时程曲线计算的底部地震剪力不应小于振型反应谱法计算的结果;(3)多条时程曲线计算的底部地震剪力平均值不应小于振型反应谱法计算的结果。
57. 估算的大震下楼层的弹塑性层间位移角参与值
假定正确选用的7条时程曲线分别为AP1~AP7,同一软件计算所得的第k层结构的层间位移角(同一层)见下表。试问:估算大震下该层的弹塑性层问位移角参考值最接近下列何项数值?
提示:按《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)作答。
表
| Δu/h(小震) | Δu/h(大震) |
AP1 | 1/725 | 1/125 |
AP2 | 1/870 | 1/150 |
AP3 | 1/815 | 1/140 |
AP4 | 1/1050 | 1/175 |
AP5 | 1/945 | 1/160 |
AP6 | 1/81 5 | 1/140 |
AP7 | 1/725 | 1/125 |
- A.1/90
- B.1/100
- C.1/125
- D.1/145
A B C D
B
[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第5.1.2条第3款
①,7条时程曲线计算时,可取时程法计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。
时程曲线计算结果的弹塑性位移角平均值:
时程曲线计算结果的弹性位移角平均值:
根据题中“反应谱分析得到的弹性位移角1/600,”
根据《抗规》(GB 50011—2010)第3.10.4条条文说明5,
估算大震下该层的弹塑性层间位移角
。
(1)表;(2)反应谱分析得到的弹性位移角1/600;(3)提示。
[考点] (1)时程曲线的选择和应用;(2)注意3条时程曲线和7条时程曲线时的区别。
①《高规》(JGJ 3—2010)第4.3.5条第4款,也有同样的说法,但考题要求采用《抗规》作答,考试中已按指定规范作答。