一、单项选择题 某12m跨食堂,采用三角形木桁架,如下图所示。下弦杆截面尺寸140mm×160mm,采用干燥的TC11西北云杉,其接头为双木夹板对称连接,位置在跨中附近。
3. 假定,螺栓受剪的承载力由屈服模式Ⅲ控制,已知f
es=f
em=15N/mm
2,螺栓钢材用Q235钢,f
yk=235N/mm
2。试问,下弦接头处螺栓连接的承载力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
提示:k
g=0.98。
A B C D
C
[解析] 解答如下:根据《木标》6.2.6条、6.2.7条,6.2.5条:
Z
d=1×1×1×0.98×4.176=4.09kN
N
u=2×4.09×10=81.8kN
有一底面宽度为b的钢筋混凝土条形基础,其埋置深度为1.2m,取条形基础长度1m计算,其上部结构传至基础顶面处相应于作用的标准组合为:竖向力Fk,弯矩Mk。已知计算Gk(基础自重和基础上土重)用的加权平均重度γG=20kN/m3,基础及施工地质剖面如下图所示。
4. 黏性土层①的天然孔隙比e
0=0.84,当固结压力为100kPa和200kPa时,其孔隙比分别为0.83和0.81,试计算压缩系数α
1-2并判断该黏性土层属于下列哪一种压缩性土?
- A.非压缩性土
- B.低压缩性土
- C.中压缩性土
- D.高压缩性土
A B C D
C
[解析] 解答如下:
根据《地规》4.2.6条:
0.1MPa
-1<α
1-2=0.2MPa
-1<0.5MPa
-1,属中压缩性土
5. 假定M
k≠0,试问,下图中尺寸x满足下列何项关系式时,其基底反力呈矩形均匀分布状态?
A.
B.
C.
D.
A B C D
D
[解析] 解答如下:欲使基底反力呈矩形均匀分布,则所有外力对基底中心线的力矩为零:
则:
6. 黏性土层①的天然孔隙比e
0=0.84,液性指数I
L=0.83,试问,修正后的基底处地基承载力特征值f
a(kPa),与下列何项数值最为接近?
提示:假设基础宽度b<3m。
- A.172.4
- B.169.8
- C.168.9
- D.158.5
A B C D
B
[解析] 解答如下:
e=0.84<0.85,I
L=0.83<0.85,查《地规》表5.2.4,取η
b=0.3,η
d=1.6。根据提示知,b<3m,故不考虑宽度修正。
由规范式(5.2.4):
f
a=f
ak+η
dγ
m(d-0.5)=150+1.6×17.67×(1.2-0.5)
=169.8kPa
9. 当F
k=300kN/m,M
k=0,b=2.2m。x=1.1m,并已计算出相应于荷载的标准组合值时,基础底面处的平均压力值p
k=160.36kPa。已知:黏性土层①的压缩模量E
s1=6MPa,淤泥质土层②的压缩模量E
s2=2MPa。试问,淤泥质土层②顶面处的附加压力值p
z(kPa),与下列何项数值最接近?
- A.63.20
- B.64.49
- C.68.07
- D.69.47
A B C D
D
[解析] 解答如下:
查《地规》表5.2.7,取θ=23°
P
c=17×0.8+19×0.4=21.2kPa
由规范式(5.2.7-2):
10. 试问,淤泥质土层②顶面处土的自重压力值p
cz(MPa)、经深度修正后的地基承载力特征值f
az(kPa),与下列何项数值最为接近?
- A.70.6;141.3
- B.73.4;141.3
- C.70.6;119.0
- D.73.4;119.0
A B C D
A
[解析] 解答如下:
P
cz=17×0.8+19×3=70.6kPa
查《地规》表5.2.4,取η
d=1.0
第2小题,当基底反力呈矩形均匀分布状态时,其所有外力对基底中心线的力矩之和必为零。由于基础自重G
k位于基底中心线上,不产生力矩。
第5小题,计算时采用地基净反力p
j进行计算翼板根部处截面的弯矩值、剪力值较为方便,须注意P
j单位为kPa(或kN/m
2),求弯矩值、剪力值时一般取单位长度(1m)进行计算,故P
j0单位为kN/m。
第6小题、7小题,计算P
c、P
cz、γ
m。时,须注意是否有地下水。
11. 在同一非岩石地基上,建造相同埋置深度、相同基础底面宽度和相同基底附加压力的独立基础和条形基础,其地基最终变形量分别为s
1和s
2。试问,下列判断何项正确?说明理由。
- A.s1>s2
- B.s1=s2
- C.s1<s2
- D.无法判断
A B C D
C
[解析] 解答如下:由已知条件知,z/b相同,l/b不同,查《地规》附录表K.0.1-2知,条形基础(l/b≥10)的平均附加应力系数
比独立基础的
值大;又两者p
0相同,由《地规》式(5.3.5)可知:条形基础的最终变形量s
2>独立基础的s
1。
有一毛石混凝土重力式挡土墙,如下图所示。墙高为5.5m,墙顶宽度为1.2m,墙底宽度为2.7m。墙后填土表面水平并与墙齐高,填土的干密度为1.90t/m3。墙背粗糙,排水良好,土对墙背的摩擦角为δ=10°,已知主动土压力系数ka=0.2,挡土墙埋置深度为0.5m,土对挡土墙基底的摩擦系数μ=0.45。
14. 假定主动土压力E
a=93kN/m,作用在距基底z=2.10m处,试问,挡土墙抗滑移稳定性安全系数K
1,与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 解答如下:
G
n=G=257.4kN/m,G
t=0
根据《地规》6.7.5条第1款:
16. 条件同第3题,且假定挡土墙重心离墙趾的水平距离x
0=1.677m,挡土墙每延米自重G=257.4kN/m。已知每米长挡土墙底面的抵抗矩W=1.215m
3,试问,其基础底面边缘的最大压力p
kmax(MPa),与下列何项数值最为接近?
- A.134.69
- B.143.76
- C.166.41
- D.172.40
A B C D
D
[解析] 解答如下:首先确定所有力对基底形心的弯矩M
k,重心G在基底形心轴的右侧:
左侧受压最大
由上一题知E
az=16.15kN/m
故基底反力呈梯形分布,则:
第1小题、2小题,由于挡土墙高度为5.5m,根据《地规》6.7.3条,取ψ
a=1.1。土坡高度、挡土墙高度是不同概念,如下图所示。
第4小题,由于δ≠0°,故E
az≠0,对基底形心轴产生力矩。
第5小题,由于e≤b/6,故基底反力呈梯形分布;若e>b/6,则基底反力将呈三角形分布;同时,均应满足e<b/4;即《地规》6.7.5条第4款规定。
某30层的一般钢筋混凝土剪力墙结构房屋,地面粗糙度为B类,如下图所示,设计使用年限为50年,地面以上高度为100m,迎风面宽度为25m,100年重现期的基本风压ω0=0.65kN/m2,50年重现期的基本风压ω0=0.50kN/m2,风荷载体型系数为1.3。
提示:按《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068—2018和《工程结构通用规范》(GB 55001—2021作答。
(a)建筑平面图;(b)建筑立面图 18. 似定结构基本自振周期T
1=1.8s,试问,按承载能力设计时,已知脉动风荷载共振分量因子R=1.145,高度为80m处的风振系数,与下列何项数值最为接近?
- A.1.291
- B.1.315
- C.1.381
- D.1.442
A B C D
D
[解析] 解答如下:根据《高规》4.2.2条及其条文说明:
H=100m>60m,ω
0=1.1×0.50=0.55kN/m
2 根据《荷规》8.2.1条:
B类粗糙度,z=80m,μ
z=1.87;z/H=0.8,查《荷规》附表G.0.3,取
根据《荷规》8.4.5条、8.4.6条、8.4.3条:
β
z=1+2×2.5×0.14×0.415×
=1.442>1.2(《结通规》4.6.5条)
故取β
z=1.442
19. 按承载能力设计时,确定高度100m处迎风面幕墙骨架围护结构的风荷载标准值(kN/m
2),与下列何项数值最为接近?
提示:幕墙骨架围护结构面积为40m
2。
A B C D
B
[解析] 解答如下:H=100m,查《荷规》表8.2.1,取μ
z=2.00;μ
sl取值:外表面为1.0,内表面为-0.2,幕墙骨架围护面积40m
2大于25m
2,取μ
sl=1.0×0.8-(-0.2)=1.0
又根据《荷规》8.1.2条条文说明,取ω
0=0.50kN/m
2。
查《荷规》表8.6.1,取β
gz=1.50,由《结通规》4.6.5条:
故取β
gz=1.50
ω=β
gzμ
slμ
zω
0=1.50×1.0×2.00×0.50=1.50kN/m
2
20. 假定作用于100m高度处的风荷载标准值ω
k=2kN/m
2,又已知突出屋面小塔楼风剪力标准值ΔP
n=500kN及风弯矩标准值ΔM
n=2000kN·m,作用于100m高度的屋面处。设风压沿高度的变化为倒三角形分布(地面处为0),试问,在地面(z=0)处,风荷载产生倾覆力矩的设计值(kN·m),与下列何项数值最为接近?
- A.218760
- B.233333
- C.306133
- D.328000
A B C D
D
[解析] 解答如下:
M
k=2000+500×100+
×50×100×
×100=218666.7kN·m
M=1.5Mk=328000kN·m
21. 若建筑物位于一高度为45m的山坡顶部,如下图所示。试问,建筑屋面D处的风压高度变化系数μ
z,与下列何项数值最为接近?
- A.2.191
- B.2.290
- C.2.351
- D.2.616
A B C D
A
[解析] 解答如下:根据《荷规》8.2.2条:
tanα=0.45>0.3,取tanα=0.3;k=1.4
z/H=100/45=2.22<2.5
D点的μ
z为:μ
z=1.0955×2.00=2.191
第1小题,运用《荷规》8.4.3条时,须注意I
10的取值。
第2小题,确定局部风压体型系数μ
sl时,应注意区分迎风面和背风面,以及外表面、内表面取值。
某6层框架结构,如下图所示。抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.20g,设计地震分组为第二组,场地类别为Ⅲ类,集中在屋盖和楼盖处的重力荷载代表值为G6=4800kN,G2~5=6000kN,G1=7000kN,采用底部剪力法计算。
提示:按《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010计算。
22. 假定结构的基本自振周期T
1=0.7s,结构阻尼比ζ=0.05。试问,在多遇地震下,结构总水平地震作用标准值F
Ek(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 解答如下:多遇地震、8度(0.2g),查《抗规》表5.1.4-1,取α
max=0.16
Ⅲ类场地,设计分组第二组,查《抗规》表5.1.4-2,取T
g=0.55s
T
g=0.55s<T
1=0.7s<5T
g=2.75s
故
25. 若该框架为钢结构,结构的基本自振周期T
1=1.2s,结构阻尼比ζ=0.04,其他数据不变。试问,在多遇地震下,结构总水平地震作用标准值F
Ek(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 解答如下:
T
g=0.55s<T
1=1.2s<5T
g=2.75s
根据《抗规》5.1.5条:
故
F
Ek=α
1G
eq=0.0836×0.85×(7000+4×6000+4800)=2544kN
第1小题、第4小题,在计算地震影响系数α
1时,应首先判别T
1与T
g、5T
g的关系,再确定相应的计算公式。
第4小题,计算η
1、η
2时须注意的是,η
1≥0.0,η
2≥0.55。
如下图(a)所示为某钢筋混凝土高层框架结构的一榀框架,抗震等级为二级,底部一、二层梁截面高度为0.6m,柱截面为0.6m×0.6m。已知在重力荷载和地震作用组合下,内力调整前节点B和柱DB、梁BC的弯矩设计值(kN·m)如下图(b)所示。柱DB的轴压比为0.75。
26. 试问,抗震设计时,柱DB的柱端B地震作用组合的弯矩设计值(kN·m),与下列何项数据最为接近?
A B C D
D
[解析] 解答如下:根据《高规》6.2.1条,钢筋混凝土框架结构:
抗震等级二级,η
c=1.5
∑M
c=η
c∑M
b=1.5×(495+105)=900kN·m
31. 在正常使用条件下的下列钢筋混凝土结构中,何项对于层间最大位移与层高之比限制的要求最严格?
- A.高度不大于50m的框架结构
- B.高度为180m的剪力墙结构
- C.高度为160m的框架-核心筒结构
- D.高度为175m的筒中筒结构
A B C D
D
[解析] 解答如下:根据《高规》3.7.3条:
A项:
B项:
C项:
D项:
所以应选D项。
某公路桥梁,标准跨径为20m,计算跨径为19.5m,由双车道和人行道组成。桥面宽度为0.25m(栏杆)+1.5m(人行道)+7.0m(车行道)+1.5m(人行道)0.25m(栏杆)=10.5m,桥梁结构由梁高1.5m的5根T形主梁和横隔梁组成,C30混凝土。设计荷载:公路—I级汽车荷载,人群荷载为3.0kN/m2,汽车荷载冲击系数μ=0.210。桥梁结构的布置如下图所示。
提示:按《公路桥涵设计通用规范》JTG D60—2015计算。
33. 1号主梁按刚性横梁法(或偏心受压法)计算其汽车荷载横向分布系数M
cq与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 解答如下:偏心受压法:
当P=1作用于1号梁上时,e
1=4m,a
1=4m
1号梁反力η
11:
当P=1作用于5号梁上时,e
1=-4m,a
1=4m
1号梁反力η
15:
根据η
11、η
15作出1号梁的横向影响线,如图(a)所示,设零点至1号梁位的距离为x:
将车辆荷载横向最不利布置如图(a)所示:
1号梁:
35. 假定1号梁的汽车荷载跨中横向分布系数为M
cq=0.560,支座处横向分布系数为M
oq=0.410。试问,1号梁跨中截面由汽车荷载产生的弯矩标准值(kN·m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 解答如下:公路-I级:q
k=10.5kN/m。P
k=2×(19.5+t30)=299kN
桥面净宽W=7.0m,查《公桥通规》表4.3.1-4,取设计车道数为2,故ξ=1.0
跨中截面弯矩影响线的纵坐标值,见下图:
M
q=(1+μ)ξm
cq(P
ky
k+q
kΩ)
=1.21×1.0×0.56×(299×4.875+10.5×47.531)
=1325.9kN·m
36. 条件同第3题,试问,1号梁距支点L
0/4处截面由汽车荷载产生的弯矩标准值(kN·m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 解答如下:
处截面弯矩影响线的纵坐标,见下图:
M
2=(1+μ)ξm
cq(P
ky
k+q
kΩ)
=1.21×1.0×0.560×(299×3.656+10.5×35.646)
=994.3kN·m
37. 条件同第3题,试问,1号梁跨中截面由汽车荷载产生的剪力标准值(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 解答如下:跨中截面剪力影响线的纵坐标如下图所示:
由汽车荷载产生的剪力标准值:
第3小题、第4小题中,Ω值按梁的l
0计算。
第5小题中,Ω值按梁的
计算。
汽车荷载产生的剪力值,当为集中荷载时应取1.2P
k进行剪力计算。
某三级公路上钢筋混凝土简支梁桥,标准跨径为15m,计算跨径为14.6m,梁桥由5片主梁组成,主梁高为1.3m,跨中腹板宽度为0.16m,支点处腹板宽度加宽,采用C30混凝土。已知支点处某根主梁的恒载作用产生的剪力标准值VGk=250kN,汽车荷载(含冲击系数)产生的剪力标准值Vqk=180kN,人群荷载产生的剪力标准值Vrk=20kN。汽车荷载冲击系数为0.215。