一、单项选择题2. 某多层钢筋混凝土框架结构办公楼,上部结构划分为两个独立的结构单元进行设计计算,防震缝处采用双柱方案,缝宽150mm,缝两侧的框架柱截面尺寸均为600mm×600mm,下图为防震缝处某条轴线上的框架柱及基础布置情况。上部结构柱KZ1和KZ2作用于基础顶部的水平力和弯矩均较小,基础设计时可以忽略不计。
柱KZ1和KZ2采用柱下联合承台,承台下设100mm厚素混凝土垫层,垫层的混凝土强度等级C10;承台混凝土强度等级C30(f
tk=2.01N/mm
2,f
t=1.43N/mm
2),厚度1000mm,h
0=900mm,桩顶嵌入承台内100mm,假设两柱作用于基础顶部的竖向力大小相同。试问,承台抵抗双柱冲切的受冲切承载力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
提示:按《建筑桩基技术规范》作答。
- A.7750
- B.7850
- C.8150
- D.10900
A B C D
C
[解析] 解答如下:根据《桩规》5.9.7条:
F
lu=2×[1.25×(600+600)+0.969×(1350+425)]×0.9833×1.43×900×10
-3 =8149.80kN
某钢筋混凝土柱下桩基础,采用6根沉管灌注桩,桩身设计直径d=426mm,桩端进入持力层(黏性土)的深度为2500mm,作用于桩基承台顶面的外力有竖向力F、弯矩M和水平剪力V,承台和承台上的土的平均重度γG=20kN/m3。承台平面尺寸和桩位布置如下图(a)所示,桩基础剖面和地基土层分布状况如下图(b)所示。
4. 根据静载荷试验。已知三根试桩的单桩竖向极限承载力实测值分别为Q
1=1020kN,Q
2=1120kN,Q
3=1210kN。在地震作用效应的标准组合下,当桩基按轴心受压计算时,试问,单桩的竖向承载力特征值(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 解答如下:根据《地规》附录Q.0.10条、Q.0.11条:
极差:1210-1020=190kN<1116.67×30%=335kN
故取
根据《抗规》4.4.2条:
R
aE=1.25R
a=1.25×558.33=697.9kN
5. 假定作用于承台顶面相应于作用的标准组合时的竖向力F
k=3300kN,弯矩M
k=570kN·m和水平剪力V
k=310kN,试问,桩基中单桩承受的最大竖向力标准值Q
k,max(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析] 解答如下:根据《地规》8.5.4条:
M
yk=570+310×1=880kN·m
G
k=20×3.9×2.7×1.5=315.9kN
由规范式(8.5.4-2):
6. 假定作用于承台顶面的相应于作用的基本组合时的竖向力F=3030kN,弯短M=0,水平剪力V=0,试问,该承台正截面最大弯矩设计值(kN·m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 解答如下:根据《地规》8.5.18条:
M
y=∑N
ix
i=2×505×(1.5-0.25)=1262.5kN·m
M
x=∑N
iy
i=3×505×(0.9-0.2)=1060.5kN·m
故取M
max=1262.5kN·m
7. 当计算该承台受冲切承载力时,已知承台受力钢筋截面重心至承台底面边缘的距离为60mm,自柱边沿坐标x轴方向到最近桩边的距离a
0x=1.07m,自柱边沿坐标y轴方向到最近桩边的距离a
0y=0.52m。该承台的冲垮比λ
0x、λ
0y,与下列何项数值最为接近?
- A.λ0x=0.60,λ0y=0.96
- B.λ0x=1.0,λ0y=0.55
- C.λ0x=1.15,λ0y=0.56
- D.λ0x=0.96,λ0y=0.60
A B C D
B
[解析] 解答如下:根据《地规》8.5.19条:
h
0=h-a
s=1000-60=940mm
a
0x=1.07m>h
0=0.94m,取a
0x=h
0 故
a
0y=0.52m<h
0=0.94m,且>0.25h
0=0.235m
故
8. 已知该承台的混凝土强度等级为C25(f
t=1.27N/mm
2),承台受力钢筋截面重心至承台底面边缘的距离为60mm。已知β
hp=0.983,试问,该承台受柱冲切时,承台受冲切承载力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
提示:圆桩换算为方桩,b=0.8d。
A B C D
C
[解析] 解答如下:圆桩换成方桩,b=0.8d=0.8×426=341mm
h
0=h-a
s=1000-60=940mm
由《地规》式(8.5.19-1):
2[α
0x(b
c+a
0y)+α
0y(h
c+a
0x)]β
hpf
th
0 =2×[0.70×(400+529.5)+1.10×(500+940)]×0.983×1.27×940
=5244.7kN
第5小题、6小题,需注意的是,在计算冲跨比λ
0x(或λ
0y)、角桩冲跨比λ
1x(或λ
1y)时,《地规》8.5.19条分别作了规定,λ
0x、λ
0y满足0.25~1.0;λ
1x、λ
1y满足0.25~1.0。
《桩规》5.9.7条、5.9.8条也作相应规定,《桩规》规定λ
0x、λ
0y满足0.25~1.0;λ
1x、λ
1y满足0.25~1.0。
某桩基承台,采用混凝土预制桩,承台尺寸及桩位如下图(a)所示。桩顶标高为-3.640m,桩长16.5m,桩径600mm,桩端进入持力层中砂1.50m。土层参数见图(b)所示,地下水位标高为-1.200m。查表时,ηc取低值。
提示:按《建筑桩基技术规范》JGJ94—2008计算。
10. 考虑承台作用,不考虑地震作用时,复合基桩竖向承载力特征值R(kN),与下列何项数值最为接近?
提示:R
a=1081.1kN。
A B C D
A
[解析] 解答如下:根据《桩规》5.2.5条:
桩中心距:
s
a/d=1.811/0.6=3.02,B
c/l=4.86/16.5=0.2945
由提示知,取低值,查表5.2.5,取承台效应系数η
c=0.06
不考虑地震作用,由《桩规》式(5.2.5-1):
R=R
a+η
cf
akA
c=1081.1+0.06×162.88×2.998=1110.40kN
11. 考虑承台作用,并且考虑地震作用时,复合基桩竖向承载力特征值R(kN),与下列何项数值最为接近?
提示:R
a=1081.1kN。
A B C D
A
[解析] 解答如下:150kPa<f
ak<300kPa,查《抗规》表4.2.3:
取ξ
a=1.3
由《桩规》式(5.2.5-2):
12. 若桩选用钢管桩,其隔板分隔数,n=2,试问,单根钢管桩竖向承载力特征值(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 解答如下:根据《桩规》5.3.7条:
h
h/d
e=1.5/0.424=3.538<5,则由规范式(5.3.7-2):
λ
p=0.16h
b/d
e=0.16×3.538=0.566
由规范式(5.3.7-1):
Q
uk=u∑q
sikl
i+λ
pq
pkA
p =1794.89+0.566×1300×
×0.6
2 =2002.82kN
由《桩规》5.2.2条:
13. 若桩选用混凝土空心桩,其外径d=600mm,内径d
1=600-2×130=340mm,试问,单根混凝土空心桩竖向承载力特征值(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析] 解答如下:根据《桩规》5.3.8条:
h
b/d
1=1.5/0.34=4.41<5,则由规范式(5.3.8-2):
λ
p=0.16h
b/d
1=0.16×4.41=0.7056
由规范式(5.3.8-1):
Q
uk=u∑q
sikl
i+q
pk(A
j+λ
pA
p1)
=1794.89+1300×(0.192+0.7056×0.091)
=2127.96kN
由《桩规》5.2.2条:
第1小题、2小题,关键是f
ak值的计算,《桩规》5.2.5条作了具体规定。
第3小题,计算λ
p时,应用d
e代替d进行计算。
第4小题,须注意,《桩规》式(5.3.8-2)、(5.3.8-3)中,应用d
1代替d。
某多层砌体结构房屋,其基底尺寸L×B=46.0m×12.8m。地基土为杂填土,地基土承载力特征值fak=85kPa,拟采用灰土挤密桩,桩径d=400mm,桩孔内填料的最大干密度为ρdmax=1.67t/m3,场地处理前平均干密度ρd=1.33t/m3,挤密后桩间土平均干密度要求达到ρd1=1.57t/m3。
提示:按《建筑地基处理技术规范》JGJ 79—2012作答。17. 某一建于房屋较稀疏的乡镇的钢筋混凝土高层框架-剪力墙结构,已知50年重现期的基本风压ω
0=0.60kN/m
2,T
1=1.2s,如下图所示,设计使用年限为50年。当进行位移验算时,经计算知脉动风荷载的背景因子B
z=0.591,试问,50m高度处的风振系数,与下列何项数值最为接近?
(a)立面;(b)平面 提示:按《工程结构通用规范》GB 55001—2021作答。
A B C D
C
[解析] 解答如下:根据《荷规》8.2.1条,地面粗糙度为B类。根据《荷规》8.4.4条、8.4.3条:
故取β
z=1.590
某幢10层现浇钢筋混凝土框架结构办公楼,如下图所示,无库房,结构总高34.7m,建于8度抗震设防区,丙类建筑,设计地震分组为第一组,Ⅱ类场地。二层箱形地下室,地下室未超出上部主接相关范围,可作为上部结构的嵌固端(图中未示出地下室)。
提示:按《建筑与市政工程抗震通用规范》GB 55002—2021作答。
18. 首层框架梁AB,在某一作用组合中,由荷载、地震作用在该梁A端产生的弯矩标准值如下:
永久荷载:M
Gk=90kN·m;楼面活荷载:M
Qk=-50kN·m
风荷载:M
Wk=±20kN·m;水平地震作用:M
Fhk=±40kN·m
其中楼面活荷载已考虑折减。试问,当考虑有地震作用组合时,AB梁A端的最大组合弯矩设计值M
A(kN·m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 解答如下:H=34.7m<60m,根据《高规》5.6.4条,风荷载不参与组合;由《抗震通规》4.3.2条:
MA=-[1.3×(90+0.5×50)+1.4×40]=-205.5kN·m
19. 首层框架柱CA在某一作用组合中,由荷载、地震作用在柱底截面产生的内力标准值如下:
永久荷载:M
Gk=25kN·m,N
Gk=3100kN
楼面活荷载:M
Qk=-15kN·m,N
Qk=550kN
地震作用:M
Ehk=±270kN·m,N
Ehk=±950kN
其中楼面活荷载已考虑折减。试问,当考虑有地震作用组合时,该柱柱底截面最大组合轴力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 解答如下:根据《高规》5.6.4条、《抗震通规》4.3.2条:
N=(3100+0.5×550)×1.3+1.4×950=5717.5kN
22. 假定中间框架节点B处左右两端梁截面尺寸均为350mm×600mm,a
s=a'
s=40mm。节点左、右端实配弯矩设计值之和∑M
bua=920kN·m,柱截面尺寸为550mm×550mm,柱的计算高度H
c取3.4m,梁柱中线无偏心。试问,该节点核心区地震作用组合剪力设计值V
j(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 解答如下:框架抗震等级为一级,根据《高规》6.2.7条规定,由《混规》11.6.2条:
h
b0=h-a
s=600-40=560mm
23. 条件同第5小题,假定已求得梁柱节点核心区地震作用组合的剪力设计值V
j=1900kN。柱四侧各梁截面宽度均大于该侧柱截面宽度的1/2,且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4。试问,根据节点核心区受剪截面承载力要求,所采用的核心区混凝土轴心受压强度f
c值(N/mm
2),最小应为下列何项?
A B C D
B
[解析] 解答如下:根据《混规》11.6.3条:
η
j=1.5,b
j=550mm,h
j=550mm,β
c=1.0
框架抗震一级,由《混规》11.2.1条,混凝土强度等级应不小于C30(f
c=14.3N/mm
2)。
故最终取f
c=14.3N/mm
2
某高层钢筋混凝土建筑为底层大空间的部分框支剪力墙结构,首层层高6.0m,嵌固端在-1.00m处,框支柱(中柱)抗震等级一级,框支柱截面尺寸bc×hc=800mm×1350mm,框支梁截面尺寸bb×hb=600mm×1600mm,采用C50混凝土(fc=23.1N/mm2,ft=1.89N/mm2),纵向受力钢筋用HRB400级,箍筋用HRB335级钢筋。框支柱考虑P-Δ二阶效应后各种荷载与地震作用组合后未经内力调整的控制截面内力设计值见下表。框支柱采用对称配筋,as=a's=40mm。 荷载与地震作用组合后未经内力调整的框支柱控制截面内力设计值 |
截面位置 | 内力 | 左震 | 右震 |
柱下端 | M(kN·m) N(kN) V(kN) | -4508.38 13495.52 2216.28 | +3568.8 14968.80 1782.61 |
柱上端 | M(kN·m) N(kN) V(kN) | -39d0.66 13333.52 1972.33 | +2670.84 14381.36 1382.29 |
25. 柱底截面配筋计算时,其截面控制内力设计值,应为下列何项数值?
提示:柱轴压比大于0.15。
- A.M=-6762.57kN·m,N=13495.52kN
- B.M=-4508.38kN·m,N=13495.52kN
- C.M=+5353.20kN·m,N=14968.8kN
- D.M=+3568.8kN·m,N=14968.80kN
A B C D
A
[解析] 解答如下:由提示轴压比大于0.15,则:
查《高规》表3.8.2,取γ
RE=0.80
取柱下端的左震下轴力:
按大偏压计算;又由于N
左震<N
右震的内力组合对大偏压最不利,故取左震的内力值进行配筋计算。
抗震一级,底层中柱,根据《高规》10.2.11条第3款:
M
下=-1.5×4508.38=-6762.57kN·m
N
下=13495.52kN
26. 考虑左震参与的作用工况下,框支柱柱底截面混凝土受压区高度x=584mm,为大偏压,试问,柱底截面最小配筋面积(A
s+A'
s)(mm
2),与下列何项数值最接近?
提示:ξbh
0=679mm;不需验算最小配筋率。
- A.8000
- B.10000
- C.12500
- D.13500
A B C D
C
[解析] 解答如下:根据《混规》6.2.17条:
由《混规》式(6.2.17-2),且)γ
RE=0.8:
A
s+A'
s≥7716mm
2
27. 考虑左震参与的作用工况下,框支柱斜截面抗剪计算时,其柱下端抗剪箍筋配置A
sv/s(mm
2/mm)的计算值,应为下列何项数值?
提示:①框支柱抗剪斜截面条件满足要求;
②0.3f
cA=7484.4kN;λ=2.061;γ
RE=0.85。
- A.4.122
- B.4.311
- C.5.565
- D.5.162
A B C D
B
[解析] 解答如下:柱上端弯矩值,根据《高规》10.2.11条第3款:
M
上=1.5×3940.66=5910.99kN·m
由《高规》式(6.2.3-2):
故取V=3285.7kN。
已知λ=2.061,由《高规》式(6.2.8-2):
N=13495.52kN>0.3f
cA=7484.4kN,取N=7484.4kN
28. 假定框支柱柱底轴压比为0.60,其箍筋配置为
12@100,如下图所示,试问,其柱底实际体积配箍率ρ
v与规程规定的最小体积配箍率限值[ρ
v]之比,应为下列何项数值?
提示:箍筋的混凝土保护层厚度为20mm。
A B C D
A
[解析] 解答如下:
由提示μ
N=0.6,查《高规》表6.4.7,取λ
v=0.15,并由规程10.2.10条第3款,增加0.02,故取λ
v=0.15+0.02=0.17
由《高规》式(6.4.7)
[ρ
v]=λ
vf
c/f
yv=0.17×23.1/300=1.309%
根据《高规》10.2.10条第3款:取[ρ
v]≥1.5%,故最终取[ρ
v]=1.5%
第2小题,计算柱底截面配筋的内力设计值应采用内力调整后的设计值,同时,应复核纵筋的最小配筋率。
第3小题,柱剪力值应取内力调整后的
进行计算,并乘以剪力增大系数η
vc。
某高度120m钢筋混凝土烟囱,位于7度抗震设防区,设计基本地震加速度为0.15g,Ⅱ类场地,设计地震分组为第二组。烟囱尺寸如下图(a)所示,上口外直径d1=4.0m,下口外直径d2=8.8m,筒身坡度为0.2%,烟囱划分为6段,自上而下各段重量分别为:5000kN、5600kN、6000kN、6600kN、7000kN、7800kN。烟囱的自振周期T1=2.95s、T2=0.85s、T3=0.35s,烟囱的第二振型如下图(b)所示。
提示:按《烟囱工程技术标准》GB/T 50051—2021作答。
29. 相应于第二振型的烟囱第一段G
1(0~20m)的水平地震作用标准值F
21(kN),与下列何项数值最为接近?
提示:a
2=0.08;
A B C D
C
[解析] 解答如下:各段重力荷载代表值为:
根据《抗规》5.2.2条:
=1×2500+0.10×5300+(-0.38)×5800+(-0.30)×6300+(-0.20)×
6800+(-0.04)×7400=-2720kN
γ
2=
=-2720/4241.36=-0.64
F
21=α
2γ
2x
21G
1=0.08×(-0.64)×(-0.04)×7400=15.2kN
某高层钢框架一中心支撑结构房屋,抗震等级为三级,支撑斜杆采用焊接H形截面H300×300×16×22,A=17296mm2。支撑拼接采用翼缘焊接、腹板高强度螺栓连接。高强度螺栓采用摩擦型连接,μ=0.45,选用10.9级M22(Ae=303mm2,P=190kN),采用标准圆孔。拼接板为两块,每一块拼接板尺寸为6×h×t=650×190×14。钢材采用Q345。取支撑斜杆fy=335N/mm2。焊接,采用引弧板。
提示:按《高层民用建筑钢结构技术规程》作答。
试问:32. 假定,支撑拼接的腹板螺栓每侧为10个。支撑拼接处的受拉极限承载力验算时,支撑腹板螺栓极限受拉承载力
(α
1为连接系数)与支撑翼缘极限受拉承载力
(α
2为连接系数)之和与支撑A
brf
y的大小关系,与下列何项最接近?
A.
B.
C.
D.
A B C D
A
[解析] 解答如下:根据《高钢规》附录F.1.1条、表4.2.5:
上述取较小值,10个螺栓=10×248.16=2481.6kN
由《高钢规》表8.1.3,取α
1=1.25,α
2=1.20
=2481.6/1.25=1985.28kN
=22×300×2×470/1.20=5170kN
A
brf
y=17296×335=5794.16kN<7155.28kN
某公路钢筋混凝土简支T形梁梁长l=19.96m,计算跨径l0=19.50m,采用C25混凝土(Ec=2.80×104MPa),主梁截面尺寸如下图所示,跨中截面主筋为HRB400级,Es=2×105MPa。简支粱吊装时,其吊点设在距梁端a=400mm处,梁自重在跨中截面引起的弯矩MGk=505.69kN·m,Ⅰ类环境,安全等级为二级。吊装时,动力系数取为1.2。
提示:按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG 3362—2018解答。
33. 假定,主梁截面配筋为6
16(A
s=1206mm
2),a
s=70mm,试问,开裂截面的换算截面惯性矩I
cr(×10
6mm
4),与下列何项数值最为接近?
- A.11300
- B.11470
- C.12150
- D.12850
A B C D
B
[解析] 解答如下:
h
0=h-a
s=1300-70=1230mm
计算截面混凝土受压区高度x,由S
0c=S
0t,则:
解之得:x=113mm<h'
f=120mm,故属第一类T形截面。
34. 假定,主梁截面配筋为8
32+2
16(A
s=6836mm
2),a
s=110mm时,试问,开裂截面的换算截面惯性矩I
cr(×10
6mm
4),与下列何项数值最为接近?
提示:第二类T形截面时,受压区高度
式中,
- A.49600
- B.51600
- C.52100
- D.48700
A B C D
A
[解析] 解答如下:h
0=h-a
s=1300-110=1190mm,由S
0c=S
0t,则:
解之得:x=247.7mm>h'
j=120mm,故属于第二类T形截面
由提示可知:
故
35. 条件同第2小题,假定I
cr=50000×10
5mm
4,x
0=290mm,施工吊装时,T形梁受压区混凝土边缘压应力
(MPa),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 解答如下:根据《公桥混规》7.2.4条:
动力系数为1.2,
=1.2M
Gk=1.2×505.69=606.828kN·m;x
0=x=290mm
36. 条件同第2小题,假定I
cr=50000×10
6mm
4,x
0=290mm,施工吊装时,T形梁最下一层纵向受力钢筋的应力
(MPa),与下列何项数值最为接近?
提示:纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度为35rnm。
A B C D
C
[解析] 解答如下:根据《公桥混规》7.2.4条:
第1小题、2小题,求开裂截面换算截面的惯性矩I
cr,截面为T形时,分为第一类T形截面、第二类T形截面,上述I
cr的求解公式同样适用于其他矩形、T形截面。
第3小题、4小题,在施工阶段,应考虑吊装动力系数。
某公路上三跨变高度箱形截面连续梁,跨径组合为40+60+40(m),其截面尺寸的变化规律如下图所示,采用C40混凝土。
37. 试问,单室箱梁在中支点处上翼缘的腹板外侧的有效宽度b
m1(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 解答如下:由《公桥混规》4.3.4条:
b
i=2.7m,
l
i=0.2×(40+60)=20m
由规范式(4.3.4-4):
b
m1=ρ
sb
i=0.596×2.7=1.61m
38. 试问,单室箱梁在中跨跨中处上翼缘的腹板内侧的有效宽度b
m2(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 解答如下:由《公桥混规》4.3.4条:
由规范式(4.3.4-2):
b
m2=ρ
fb
i=0.917×3.45=3.17m
须注意的是,《公桥混规》4.3.3条中规定,“当梁高h≥b
i/0.3时,翼缘有效宽度应采用翼缘实际宽度”,本题目中,h=1.6m<b
i/0.3=2.7/0.3=9m,h=3.0m<b
i/0.3=9m,故不受此条限制。
39. 某公路上一座计算跨径为40m的预应力混凝土简支箱形桥梁,采用C50混凝土(E
c=3.45×10
4MPa,f
tk=2.65MPa),采用后张法施工。该箱梁的跨中断面的相关数值为:A
0=9.6m
2,h=2.25m,I
0=7.75m
4;换算截面中性轴至上翼缘边缘距离为0.95m,至下翼缘边缘距离为1.3m,预应力钢筋束合力点距下边缘为0.3m,A
n=8.8m
2,I
n=5.25m
4,y
n上=1.10m,y
n下=1.15m。该箱形桥梁按A类预应力混凝土构件设计,在正常使用极限状态下,在频遇组合作用下跨中断面永久作用与可变作用的弯矩值M
s=75000kN·m;在准永久组合作用下,跨中断面永久作用与可变作用的弯矩值M
1=65000kN·m。试问,跨中断面所需的永久有效最小预应力值(kN),与下列何项数值最为接近?
提示:按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG 3362—2018解答。
- A.35800
- B.36500
- C.38100
- D.39000
A B C D
B
[解析] 解答如下:根据《公桥混规》6.3.1条、6.3.2条:
A类预应力混凝土:σ
st-σ
pc≤0.7f
tk;σ
lt-σ
pc≤0
σ
st-σ
pc=12580.6-0.2998N
p≤0.7f
tk=0.7×2.65×10
3 解之得:N
p≥35776kN
σ
lt-σ
pc=10903.2-0.2998N
p≤0,解之得:N
p≥36368kN
所以取N
p≥36368kN。
假若本题已知永久有效预应力值N
p则可以复核该A类预应力混凝土是否满足抗裂要求。