单选题
已知:某抗震烈度为7度的底层框架一抗震墙多层小砌块房屋的底层框架柱KZ、钢筋混凝土抗震墙(横向GQ-1,纵向GQ-2)、配筋混凝土小砌块抗震墙ZQ-1(横向)的设置如图5-42-1所示。各框架柱KZ的横向侧向刚度均为Kf=5.0×104kN/m,钢筋混凝土抗震墙GQ-1(包括端柱)的侧向刚度为Kcw=280.0×104kN/m,配筋混凝土小砌块抗震墙ZQ-1(不包括端柱)的侧向刚度为Kmw=180.0×104kN/m,施工中后砌的多孔砖横向填充墙的等效侧向刚度为Kmw=5.0×104
kN/m,地震剪力增力系数η=1.35。
单选题
假设作用于底层顶标高处的横向地震剪力标准值V
k=2000kN,试问作用于每道横向钢筋混凝土抗震墙GQ-1上的地震剪力设计值(kN)应与下列何项数值接近?
- A.1500
- B.1250
- C.1000
- D.850
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 查《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)表5.4.1,水平地震作用分项系数γEh为1.3,则作用于底层顶标高处的横向地震剪力设计值:
Va=ηγEhV=1.35×1.3×2000=3510kN
作用于每道横向钢筋混凝土抗震墙GQ-1上的地震剪力设计值Vcw应根据《建筑抗震设计规范》第7.2.4条第3款的规定进行计算:
[*]
[点评] 根据《建筑抗震设计规范》第7.2.4条第3款的规定,底层框架抗震墙的横向和纵向地震剪力设计值应全部由该方向的抗震墙承担,并按各抗震墙侧向刚度比例分配,因此计算横向侧向总刚度时,不计入框架柱的侧向刚度,施工中后砌多孔砖横向填充墙不作为抗震墙考虑,只计算横向钢筋混凝土和配筋混凝土小砌块抗震墙的刚度。
单选题
假设作用于底层顶标高处的横向地震剪力设计值V
k=4000kN,问作用于每个框架柱KZ上的地震剪力设计值(kN)应与何项接近?
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 作用于每个框架柱KZ上的地震剪力设计值Vfm
[*]
[点评] 根据《建筑抗震设计规范》第7.2.5条1款的规定,底层框架一抗震墙的框架柱承担的地震剪力设计值,按各抗侧力构件有效侧向刚度比例分配,有效侧向刚度,框架不折减,混凝土墙或配筋小砌体抗震墙可乘以折减系数0.30,约束普通砖砌体或小砌块砌体抗震墙乘以折减系数0.20。故计算各抗侧力构件有效侧向刚度总和时应特别注意相应的折减系数。施工中后砌的多孔砖横向填充墙不作为抗震墙考虑。
单选题
按《建筑地基基础设计规范》GB
50007-2002进行地基基础设计时,试问所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值,在下列各项中何项说法不正确?
- A.按地基承载力确定基础底面积及埋深时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合
- B.计算基础的配筋时,上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力,应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,并采用相应的分项系数
- C.当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状态下荷载效应标准组合
- D.验算挡土墙的稳定性,在确定土压力时,荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数均为1.0
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] (1)选项A不正确,不符合《建筑地基基础设计规范))(GB 50007-2002)以下简称《地基规范》第3.0.4条的规定。
(2)选项B、C、D符合《地基规范》第3.0.4条的规定。
[点评] 按地基承载力确定基础底面积及埋深时,传至基础底面上的荷载效应应采用正常使用极限状态荷载效应的标准组合,不应采用正常使用极限状态荷载效应的准永久组合。此项规定结构工程师应牢记。
单选题
关于无筋扩展基础的设计,下列说法中何项不符合《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)的规定?
- A.阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度不宜大于200mm
- B.当灰土基础底面处荷载效应标准组合的平均压力值(pk)大于100kPa且小于或等于200kPa时,其台阶宽高比的允许值为1:1.50
- C.当基础由不同材料叠合组成时,应对接触部分作抗压验算
- D.基础底面处的平均压力值超过300kPa的混凝土基础应进行正截面抗弯承载力验算
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] (1)选项A、B、C均符合《地基规范》第8.1.2条的规定。
(2)选项D不符合《地基规范》第8.1.2条表8.1.2注4的规定。
[点评] (1)无筋扩展基础是工程中常用的基础形式之一,当基础每阶宽高比符合《地基规范》表8.1.2允许值时,可不进行基础的抗剪和抗弯承载力验算。
(2)由于《地基规范》表8.1.2有其适用范围,当超出适用范围后对某些类型基础,例如混凝土基础当基础底面处的平均压力值超过300kPa时,应根据采用的混凝土强度等级进行抗剪承载力验算,以保证基础的安全。规范在条文说明中还给出了验算墙(柱)边缘或变阶处的受剪承载力的计算公式。
单选题
某钢筋混凝土墙下扩展基础,基础底部承受上部结构传来单位长度的偏心荷载.其按正常使用极限状态下荷载效应标准组合为:轴向压力F
k=300kN/m,弯矩M
k=45kN·m/m,其剖面图见图5-46-1,基础埋深为1.5m,试问验算地基承载力时,基础底部的最大压应力与下列何项数值最为接近?
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 根据《地基规范》第5.2.2条取1m长的基础进行计算:
基础自重及基础上的土重Gk=1.5×2.7×20=81kN/m
[*]
基础底面无拉力,应按《地基规范》公式(5.2.2-2)计算:
[*]
因此与选项B最接近。
选项A未考虑弯矩对基底土压力的影响(错)。
选项C未考虑基础自重及基础上的土重影响(错)。
选项D将(Fk+Ck]及Mk均乘以荷载分项系数1.35(错)。
[点评] 验算承受偏心荷载的基础底面的地基承载力时,应首先计算荷载的偏心距,检查基础底部是否会出现拉应力,若出现拉应力则采用的计算公式与本试题将不相同。此问题须引起注意。
单选题
某建筑物基础持力层5m范围内为新近代粉土层,其孔隙率较大,需要进行地基处理减少最终沉降量。地基处理方法采用土挤密桩法,桩孔按等边三角形布置,桩孔直径为300mm。挤密前粉土的平均干密度为1.54t/m
3,要求挤密后桩间土的最大干密度为1.8t/m
3,问初步设计时估算桩的间距s(m)与下列何值最接近?
提示:挤密后的平均挤密系数取0.95。
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79 2002)公式(14.2.3)估算桩孔的间距3:
[*]
与选项A相符。其余选项均不正确。
[点评] 土挤密桩法是常用的加固地基方法之一,可提高处理前原地基的承载力和减少建筑物最终沉降量,但提高的地基承载力不宜大于处理前的1.4倍,且不宜大于180kPa。结构工程师应对此技术有所了解。
单选题
某建筑物的抗震设防分类为丙类,总高度为18m(五层)。抗震设防烈度为8度,建筑场地内存在全新世活动发震断裂带,隐伏断裂的土层覆盖厚度小于60m,问该建筑物应避开此活动发震断裂带的距离(m)取下列何项数值为宜?
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 场地内存在发震断裂带时,应按《建筑抗震设计规范》(GB 50011 2010)第4.1.7条对断裂带的工程影响进行评价。由于本题的条件应采取避开发震断裂带措施,其最小避让距离不宜小于表4.1.7的规定,对丙类建筑,抗震设防烈度为8度时为100m。即与选项D相符。其余各项均不是正确答案。
[点评] 建筑场地内存在发震断裂带是实际工程中可能遇到的问题。结构工程师应注意规范对可忽略发震断层错动对地面建筑影响的条件,否则当实际工程遇到发震断裂带时应采取避让措施。
单选题
某建筑物条形基础埋置于经采用石灰桩法处理的杂填土地基上,埋置深度为地面下2m。基础底面处经处理后的复合地基承载力特征值为150kPa,条形基础的宽度为2m,试问基础底面处经修正后的复合地基承载力特征值(kPa)与下列何项数值最接近?
提示:基础底面以上土的加权平均重度为l6kN/m
3。
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 经处理后的地基,当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时,应符合《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)第3.0.4条的规定。其计算公式为:
fa=fak+γm(d-0.5)(5-49-1)
今fak=150kPa,γm=16kN/m3,d=2m,代入得:
fa=150+16×(2-0.5)=174kPa
与选项A最接近。而其余选项均为计算错误,不是正确答案。
[点评] 经处理后的地基可对地基承载力特征值进行修正,但对基础宽度的影响不予考虑,仅考虑基础埋深的影响,且其对地基承载力的修正系数应取1.0。结构工程师必须掌握此项修正规定。
此外,应注意经处理后的地基,当在受力层范围内仍存在软弱下卧层时,尚应验算下卧层的地基承载力。
单选题
某高层建筑物的地基土层不均匀且承载力不满足设计要求,需采用水泥粉煤灰碎石桩法处理,处理前基础底面处的天然地基承载力特征值为150kPa,要求处理后基础底面处的复合地基承载力为200kPa,桩径为600mm,桩间土承载力折减系数取0.75,单桩竖向力承载力特征值为600kN。试问初步设计时估算该复合地基的面积置换率m及及桩间距s(m)与下列何项数值最接近?
提示:桩按正方形布置。
- A.0.060,2.2
- B.0.070,2.0
- C.0.080,1.9
- D.0.044,2.5
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 确定水泥粉煤灰碎石桩的估算面积置换率应采用《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)公式(9.2.5)。经变换后改为下式:
[*] (5-50-1)
今 fspk=200kPa,β=0.75,fsk=150kPa,Ra=600kN,Ap=[*]0.62=0.283m2代入上
式得:
[*]
当采用正方形布桩时,桩间距[*],故知m及s值与选项D最接近。而其余选项均不正确。
[点评] 水泥粉煤灰碎石桩法处理地基经常在实际工程中采用。《建筑地基处理技术规范》公式(9.2.5)仅能用于初步设计时进行估算,最终的处理效果必须经过复合地基荷载试验确定。结构工程师必须树立此概念。
单选题
某建筑物抗震设防烈度为8度,建筑抗震类别为丙类。经判别该建筑物的地基在条形基础底部20m范围内存在液化土层,其液化等级为严重液化,采用部分消除沉陷且对基础和上部结构加强措施。消除部分沉陷措施时采用砂石桩方法,问地基经处理后的液化指数I
lE应减小至下列何项数值为正确值?
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 关于地基严重液化的抗液化措施对丙类建筑应符合《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第4.3.6条的规定,该条规定应采取全部消除液化沉陷或部分消除沉陷且对基础和上部结构处理的措施。今按题意采取后一措施时,根据规范第4.3.8条规定,当判别深度为20m时,应使处理后的地基液化指数IlE减少,其值不宜大于5,因此选项B为正确答案,其余选项均不正确。
[点评] 结构工程师应对液化地基的处理措施有较深入的了解并掌握。根据判别液化等级的结果并按《建筑抗震设计规范》(GB 50011 2010)第4.3.6条至4.3.9条的规定,确定在设计中应采取的抗液化措施并满足相应要求。这些条文很重要,因而结构工程师应加强对它们的学习。
单选题
某建筑物基础采用桩基,该桩基为非液化土层中的低桩承台桩基,其非抗震设计时单桩竖向承载力特征值为2000kN,若该桩基需进行轴心竖向力作用下的抗震承载力验算,试问此时单桩竖向承载力特征值(kN)可提高为下列各项中的何项数值?
提示:上部结构传来的弯矩已由基础拉梁承受。
- A.2500
- B.3000
- C.3500
- D.4000
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第4.4.2条第1款的规定,对非液化土层中的低承台桩基进行抗震承载力验算时,单桩的竖向和水平向抗震承载力特征值,可比非抗震时均提高25%。因此本题中单桩竖向力特征值在轴心竖向力作用下抗震验算时应为:
Ra=2000×1.25=2500kN
与选项A相符。其余选项均不正确。
[点评] 在进行桩基抗震承载力验算时,通常承台上作用有由上部结构传来的水平地震作用效应,若地震作用及重力荷载产生的弯矩由桩基承受,则此时的单桩竖向承载力尚可提高为1.2倍的抗震承载力特征值(由于承受偏心竖向力作用)。
单选题
某钢筋混凝土剪力墙结构高层住宅修建于较均匀的中等压缩性和低压缩性地基上,为了减小基础的最终沉降量,在选择天然地基基础方案时,以下列何项最为有效?
- A.柱下独立基础
- B.柱下条形扩展基础
- C.箱形基础
- D.柱下平板式筏基
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 高层建筑通常均设有地下室,而钢筋混凝土剪力墙结构住宅由于隔墙较多,因而可采用天然地基上的箱形基础方案。这种基础为空心结构,基槽开挖土方量大,以挖除土的自重来抵消或减少上部结构荷载,属于补偿性设计,由此可减小基础底面的附加应力,使地基最终沉降量减小。
A、B、D三项基础方案均不适合作为钢筋混凝土剪力墙结构高层住宅的基础形式。因此选项C是最为有效的基础方案。
单选题
某房屋的地基表层深度8m范围内为不密实的杂填土且地下水位深于8m,采用强夯法处理地基,但在试夯施工时出现单点夯击沉降量过大,试问应采取下列何项处置方法?
- A.加填砂石
- B.缩小夯点间距
- C.增加夯击间隔时间
- D.增大夯击能量
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 选项B、C及D均不能解决单点夯击沉降量过大的问题。
选项A可使砂石挤入杂填土内,减少夯击的沉降量,因此是正确的处置方法。
[点评] 强夯法处理地基虽然适用于加固杂填土,可提高其承载力及减少建筑物的最终沉降量,但不适用于不允许对工程周围建筑物和设备有一定振动影响的地基加固。关于强夯的施工知识,结构工程师应有所了解。
单选题
某房屋在地基勘察时,有一钻孔的原状土试样结果为:土的密度ρ=1.80g/cm
3,土粒相对密度G
s=2.70,含水量ω=18.0%,试问该原状土试样的孔隙比e及孔隙率n与下列何项数值最接近?
- A.0.77,44%
- B.0.80,50%
- C.0.60,40%
- D.0.50,50%
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] (1)取单位原状土样体积(1m3)进行计算;即V=1cm3;
(2)土的密度ρ=M/V,即m=1.8g(m为土的质量,V为体积);
(3)土含水量[*],所以mw=0.18ms,又知mw+ma=m=1.8g,故ms=1.80/1.18=1.525g;
mw=m-ms=1.80-1.525=0.275g,Vw=0.275cm3
其中,mw为土中水的质量,ms为土粒的质量,Vw为水的体积;
(4)土粒的比重[*]
(5)土样中的孔隙体积Vv=V-Vs=1-0.565=0.435cm3。
因此该土样的空隙比[*]孔隙率e、n值与选项A最接近,为正确答案。
[点评] 孔隙比可以用来评价天然土层的密实程度。一般情况e<0.6是低压缩性密实的土,e>1.0是高压缩性疏松的土。
单选题
钻孔的原状土试样结果同题55,试问该土样的饱和度(%)和干密度(g/cm
3)分别与下列何项数值最接近?
- A.63.2%,1.525
- B.50%,1.30
- C.70%,1.60
- D.55%,1.40
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 由题55所得数据:Vw=0.275cm3,Vv=0.435cm3。
因此饱和度[*]
干密度[*]
选项A为正确答案。
[点评] 干密度ρd常作为评定土体紧密程度的指标,常见于控制填土工程的施工质量。饱和度描述土中水体积与孔隙体积之比,通常用它来表征砂土的潮湿状态(稍湿Sr≤50%、很湿50%<Sr≤80%、饱和Sr>80%)。
单选题
钻孔的原状土试样结果同题55。试问该土样的饱和密度(g/cm
3),有效密度(g/cm
3)分别与下列何项数值最接近?
- A.2.1,1.1
- B.1.96,0.96
- C.1.85,0.85
- D.2.01,1.01
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 由题55所得数据:Vw=0.275cm3,Vv=0.435cm3。
因此单位土体中的气相体积:Va=Vv-Vw=0.435-0.275=0.16cm3
而饱和密度:ρsat=(mw+ms+Vaρw)/v=1.8+0.16=1.96g/cm3
有效密度:ρ'=ρsat-ρw=1.96-1.0=0.96g/cm3
可见ρsat、ρ'数值与选项B相符,故为正确答案。选项A、C、D均不正确。
[点评] 土体的物理性质指标是在阅读岩土工程勘察报告中常遇到的术语,结构工程师应熟练掌握其定义以及计算方法。
单选题
某高层建筑.采用钢框架一钢筋混凝土核心筒结构;抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g,场地特征周期T
g=0.35s;考虑非承重墙体刚度的影响予以折减后的结构自振周期T=1.82s。已求得η
1=0.0213,η
2=1.078,试问:在多遇地震下该结构的地震影响系数α与下列何项数值最为接近?
- A.0.0197
- B.0.0201
- C.0.0293
- D.0.0302
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)查《高规》表4.3.7-1,7度设防,0.15g,有αmax=0.12。因Tg=0.35s,5Tg =5×0.35=1.75s,T=1.82s,则T>5Tg。
故α值的计算应采用《高规》图4.3.8中[5Tg,6.0s]区间的解析式,即
α=[0.2γη2-η1(T-5Tg)]αmax
(2)由《高规》第11.3.5条,ξ=0.04。
根据《高规》式(4.3.8-1)计算),
[*]
可得 α=[0.20.9185×1.078-0.0213×(1.82-1.75)]×0.12=0.02931
[点评] (1)《高规》第4.3.8条第2款规定:
当建筑结构的阻尼比不等于0.05时,地震影响系数曲线的分段情况与本条第1款相同,但其形状参数和阻尼调整系数η2应符合下列规定:
①曲线下降段的衰减指数应按下式确定:
[*]
式中γ--曲线下降段的衰减指数;
ξ--阻尼比。
②直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定:
η1=0.02+(0.05一ξ)/(4+32ξ) (5-58-2)
式中η1--直线下降段的斜率调整系数,小于0时应取0。
③阻尼调整系数应按下式确定:
[*] (5-58-3)
式中 η2--阻尼调整系数,当η2小于0.55时,应取0.55。
(2)不同的结构体系,多遇地震还是罕遇地震,结构的阻尼比都是不同的。《高规》第11.3.5条规定:混合结构在多遇地震下的阻尼比可取为0.04。
(3)本题确定结构的阻尼比是一个考点,根据这个阻尼比确定计算水平地震影响系数α是又一个考点,而按[5Tg,6.0s]区间的解析式计算d是第三个考点。
单选题
位于大连市海岸边的某钢筋混凝土高层建筑,剪力墙结构,地上17层,结构高度60.8m,平面为81m×30.4m的矩形。结构基本自振周期T
1=0.85s,结构质量和刚度沿高度分布比较均匀。设某片横向剪力墙风荷受载宽度按开间8m考虑,则承载力设计时,此片剪力墙顶部所受的风荷载标准值与下列哪项数值最为接近(kN/m)?
提示:结构高宽比大于1.5且可忽略扭转影响。
- A.16.81
- B.18.92
- C.20.05
- D.21.88
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] (1)《高规》第4.2.2条规定:对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。对风荷载是否敏感,主要与高层建筑的自振特性有关。一般情况下,房屋高度大于60m的高层建筑可按基本风压的1.1倍采用;对于房屋高度不超过60m的高层建筑,其基本风压是否提高,可由设计人员根据实际情况确定。本题房屋结构高度60.6超过60m,故承载力设计时,基本风压应按1.1倍采用。查《荷载规范》附表D.4,大连市的基本风压ω0=0.75kN/m2。
(2)结构高度60.8m,位于大连市海岸边,地面粗糙程度为A类,查《荷载规范》表7.2.2有μz=2.12。
(3)结构高度60.8m,根据《荷载规范》第7.4.2条,高宽比大于1.5且可忽略扭转影响,故风振系数可按下式计算:
[*]
查《荷载规范》表7.4.3,线性插值,得脉动增大系数ξ=1.369。
H/B=60.8/30.4=2,查《荷载规范》表7.4.4-3,得脉动影响系数ν=0.5。
查《荷载规范》附录F表F.1.2
[*]
故 φz=1.0
故有 [*]
(4)风荷载体形系数μs,按《高规》附录B,当为矩形平面时,正面μs1=0.80,背面:[*]
故μs=μs1+μs2=0.8+0.5=1.3,与第4.2.3条第3款矩形平面风荷载体型系数采用1.3相一致。
(5)计算顶部风荷载标准值:
ωK=bβzμzω0=8×1.3229×1.3×2.12×0.75=21.88kN/m
[点评] (1) 2010版《高规》明确规定承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。而对正常使用极限状态设计(如位移计算),其要求可比承载力设计适当降低,一般仍可采用基本风压值或由设计人员根据实际情况确定,不再作为强制性要求。
(2)提示“结构高宽比大于1.5且可忽略扭转影响”很重要,否则,风振系数的计算就很麻烦了。
(3)注意脉动影响系数v查表时应注意条件,本题应按《荷载规范》第7.4.4条第2款表7.4.4-3查得。
单选题
某钢筋混凝土框架一剪力墙结构房屋,地上20层,房屋高度75m,首层的重力荷载设计值为7300kN,第2~19层为6500kN,第20层为5100kN。则当结构一个主轴方向的弹性等效侧向刚度(kN·m
2)的最低值满足以下何项数值时,在沿该主轴方向的水平荷载作用下可不考虑重力二阶效应的不利影响?
- A.1019025000
- B.1637718750
- C.1965262500
- D.2358315000
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 当满足《高规》式(5.4.1-1)[*]时,可不考虑重力二阶效应的不利影响。
[*]
因此选项C的Ejd值与以上计算值最接近。
[点评] 在水平荷载作用下,带有剪力墙或筒体的高层建筑结构的变形形态为弯剪型,框架结构的变形形态为剪切型。计算分析表明,重力荷载在水平作用位移效应上引起的重力二阶效应(P-Δ效应)有时比较严重。对混凝土结构,随着结构刚度的降低,重力二阶效应的不利影响呈非线性增长。因此,对结构的弹性刚度和重力荷载作用的关系应加以限制。《高规》第5.4.1条规定,在水平力作用下,当高层建筑结构满足下列规定时,可不考虑重力二阶效应的不利影响:
(1)剪力墙结构、框架一剪力墙结构、筒体结构
[*] (5-60-1)
(2)框架结构
[*] (5-60-2)
式中EJd--结构一个主轴方向的弹性等效侧向刚度,可按倒三角形分布荷载作用下结构顶点位移相等的原则,将结构的侧向刚度折算为竖向悬臂受弯构件的等效侧向刚度;
H--房屋高度;
Gi、Gj-分别为第i、j楼层重力荷载设计值,取1.2倍的永久荷载标准值与11 4倍的楼面可变荷载标准值的组合值;
hi--第i楼层层高;
Di--第i楼层的弹性等效侧向刚度,可取该层剪力与层间位移的比值;
n--结构计算总层数。
单选题
采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算时,下列何项说法不正确?
- A.应按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于二组实际地震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线
- B.地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的5倍,且不宜少于15s
- C.输入的弹性时程分析地震加速度的最大值,8度抗震设防时取70cm/s2
- D.当取7组及7组以上时程曲线进行计算时,结构地震作用效应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
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)选项A符合《高规》第4.3.5条第1款规定,说法正确。
(2)选项B符合《高规》第4.3.5条第2款规定,说法正确。
(3)选项C不符合《高规》第4.3.5条表4.3.5规定,说法不正确。
(4)选项D符合《高规》第4.3.5条第4款规定,说法正确。
[点评] 根据《高规》第4.3.5条的规定,选项A、B、D说法均正确,由表4.3.5可知,7度、8度抗震设防、设计基本地震加速度不同时,其输入的地震加速度最大值亦不同。8度0.20g时为70cm/s2,而8度0.30g时应为110cm/s2。故选项C的说法不正确。
单选题
某框架结构中间层框架边梁部分配筋如图5-62-1所示,8度抗震,框架抗震等级为一级,梁截面尺寸b×h=400mm×700mm,梁净跨l
n=7600mm。设所配钢筋均满足梁的承载能力和变形要求,则配筋图中标有

处,全部错误的是下列何项?

提示:未标注处不必判别正确或错误。
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] (1)梁宽b=400mm,支座负筋配置2[*]20+4[*]25,配筋率ρ=A
s/(bh) =2945/(400×700)=1.05%<2.5%且大于最小配筋率要求,满足《高规》第6.3.2条第2款和第6.3.3条第1款的要求,同时钢筋一排可以排下,故[*]处正确。
(2)根据《高规》第6.3.3条第2款,一级框架,梁跨中上铁配2[*]20,支座上铁配2[*]20+4[*]25,628/2945=0.21<0.25,不满足要求;且应配置4根纵向受力钢筋(《高规》第6.3.5条第2款),故[*]处错误。
(3)根据《高规》第6.3.2条第3款,一级框架,梁支座下铁配4[*]20,支座上铁配2[*]20+4[*]25,1256/2945=0.43<0.50,不满足要求;故[*]处错误。
(4)根据《高规》第6.3.2条表6.3.2-2,一级框架,梁端箍筋加密区长度取2h=2×700=1400mm,故[*]处正确。
[点评] (1)为了不使框架梁端抗弯承载能力过强,更好地实现“强柱弱梁”,同时避免梁柱节点纵向受力钢筋过密,《高规》第6.3.3条第1款规定:抗震设计时,梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%,不应大于2.75%;当梁端受拉钢筋的配筋率大于2.5%时,受压钢筋的配筋率不应小于受拉钢筋的一半。
《高规》第6.3.2条第2款规定:梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率ρ
min(%),非抗震设计时,不应小于0.2和45f
t/f
y二者的较大值;抗震设计时,不应小于表5-62-1规定的数值。
{{B}}梁纵向受拉钢筋最小配筋百分率ρmin(%){{/B}} 表5-62-1
|
| 抗震等级 |
位 置 |
| 支座(取较大值) |
跨中(取较大值) |
| 一级 |
0.40和 80ft/fy |
0.30和65ft/fy |
| 二 级 |
0.30和65ft/fy |
0.25和55ft/fy |
| 三、四级 |
0.25和55ft/fy |
0.20和 45ft/fy |
(2)地震作用过程中框架梁的反弯点位置可能有变化,沿梁全长配置一定数量的通长钢筋可以保证梁各个部位具有适当的承载力。
《高规》第6.3.3条第2款规定,沿梁全长顶面和底面至少应各配置两根通长的纵向钢筋,对一、二级抗震等级,钢筋直径不应小于14mm,且分别不应小于梁两端顶面和底面纵向受力钢筋中较大截面面积的1/4;三、四级抗震设计和非抗震设计时钢筋直径不应小于12mm。
(3)考虑由于地震作用的随机性,在较强地震下梁端可能出现较大的正弯矩,该正弯矩有可能明显大于考虑常遇地震作用的梁端组合正弯矩。若梁端下部纵向受力钢筋配置过少,将可能发生下部钢筋的过早屈服或破坏,从而影响承载力和变形能力的正常发挥。提高梁端下部纵向受力钢筋的数量,也有助于改善梁端塑性铰区在负弯矩作用下的延性性能。因此,在梁端箍筋加密区内,下部纵向受力钢筋不宜过少,下部和上部钢筋的截面面积应符合一定的比例。
《高规》第6.3.2条第3款规定,抗震设计时,梁端截面的底面和顶面纵向受力钢筋截面面积的比值,除按计算确定外,一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。就是说,若内力组合及配筋计算后梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积比值不符合上述要求,应调整钢筋截面面积比值,使之既满足承载力要求,又满足钢筋截面面积比值要求。此条为强制性条文,应严格遵守。
(4)根据试验和震害经验,随着剪跨比的不同梁端的破坏主要集中于1.5~2.0倍梁高的长度范围内,当箍筋间距小于6d~8d(d为纵向受力钢筋直径)时,混凝土压溃前受压钢筋一般不致压屈,延性较好。因此,《高规》第6.3.2条第4款规定:
抗震设计时,梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和最小直径应符合表5-62-2的要求;当梁端纵向受力钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径应增大2mm。
梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径 表5-62-2
|
| 抗震等级 |
加密区长度(取较大值)(mm) |
箍筋最大间距(取最小值)(mm) |
箍筋最小直径(mm) |
| 一 |
2.0hb,500 |
hb/4,6d,100 |
10 |
| 二 |
1.5hb,500 |
hb/4,8d,100 |
8 |
| 三 |
1.5hb,500 |
hb/4,8d,150 |
8 |
| 凹 |
1.5hb,500 |
hb/4,8d,150 |
6 |
注:1.d为纵向钢筋直径,H
b为梁截面高度。
2.一、二级抗震等级的框架梁,当箍筋直径大于12mm,肢数不少于4肢且肢距不大于150mm时,箍筋加密区最大间距应允许适当放松,但不应大于150mm。
(5)《高规》第6.3.5条第2款规定:在箍筋加密区范围内的箍筋肢距;一级不宜大于200mm和2倍箍筋直径的较大值,二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值,四级不宜大于300mm。
单选题
某框架一剪力墙结构,剪力墙抗震等级为二级,采用C40混凝土,纵向受力钢筋采用HRB335级,箍筋采用HPB235级。经验算底部加强部位剪力墙应设置约束边缘构件,且仅按构造配筋即可满足规范要求,若墙肢长度h
w=6000mm,轴压比μ
N=0.45,该约束边缘构件阴影部分截面尺寸及配筋如图5-6
3-1所示,则配筋图中标有

、

处,全部错误的是下列哪项?
提示:①取l
n=35d,l
aE=40d;
②未标注处不必判别其正确或错误;
③符号“Φ”仅表示钢筋直径,不表示钢筋强度等级。
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)检查约束边缘构件阴影范围的尺寸[*]是否错误。根据《高规》第7.2.15条及表7.2.15,二级抗震,μ
N=0.45>0.4,有翼墙,约束边缘构件沿墙肢的长度l
c应取0.15h
w、b
w、400中的最大值,即0.15h
w=0.15×6000=900mm,取l
c=900mm,故本题阴影范围尺寸⑧、⑥正确。
(2)检查阴影范围内的体积配箍率特征值λ
v是否错误。本题阴影范围内的实配箍筋为Φ10@100mm,其体积配箍率ρ
v [*]
根据《高规》表7.2.15的规定,对二级抗震等级剪力墙λ
v=0.2。
[*],因此[*]不符合要求,错误。
(3)检查阴影范围内的纵向钢筋截面面积是否错误。本题阴影范围内的实配纵向钢筋为20Φ14,As
=3080mm
2,其截面面积为图5-63-1中阴影面积的0.855%([*])小于1%,不符合《高规》第7.2.15条第1款的规定,因此[*]错误。综上所述,本题的正确答案是C。
[点评] 设置剪力墙约束边缘构件,目的是约束剪力墙墙肢端部的受压区混凝土,提高受压区混凝土的变形能力,提高结构的耗能能力和抗震性能。《高规》第7.2.5条规定:剪力墙约束边缘构件(图5-63-2)的设计应符合下列要求:
(1)约束边缘构件沿墙肢的长度l
c和箍筋配箍特征值λ
v应符合表5-63-1的要求,其体积配箍率ρ
v应按下式计算
[*] (5-63-2)
式中 ρ
v--箍筋体积配箍率。可计入箍筋、拉筋以及符合构造要求的水平分布钢筋,计入的水平分布钢筋的体积配箍率不应大于总体积配箍率的30%;
λ
v--约束边缘构件配箍特征值;
f
c--混凝土轴心抗压强度设计值;混凝土强度等级低于C35时,应取C35的混凝土轴心抗压强度设计值;
f
yv--箍筋、拉筋或水平分布钢筋的抗拉强度设计值。
约束边缘构件沿墙肢的长度lc及其配箍特征值λv 表5-63-1
|
| 项 目 |
一级(9度) 一级(6、7、8度) |
二、三级 |
| μN≤0.2 |
μN>0.2 |
μN≤0.3 |
μN>0.3 |
μN≤0.4 |
μN>0.4 |
| lc(暗柱) |
0.20hw |
0.25hw |
0.15hw |
0.20hw |
0.15hw |
0.20hw |
| lc(翼墙或端柱) |
0.15hw |
0.20hw |
0.10hw |
0.15hw |
0.10hw |
0.15hw |
| λv |
0.12 |
0.20 |
0.12 |
0.20 |
0.12 |
0.20 |
注:1.μ
N为墙肢在重力荷载代表值作用下的轴压比,h
w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.l
c为约束边缘构件沿墙肢的长度(图5-63-2)。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面高度加300mm。
[*]
(2)剪力墙约束边缘构件阴影部分(图5-63-2)的竖向钢筋除应满足正截面受压(受拉)承载力计算要求外,其配筋率一、二、三级时分别不应小于1.2%、1.0%和1.0%,并分别不应少于8Φ16、6Φ16和6Φ14的钢筋(Φ表示钢筋直径)。
(3)约束边缘构件内箍筋或拉筋沿竖向的间距,一级不宜大于100mm,二、三级不宜大于150mm;箍筋、拉筋沿水平方向的肢距不宜大于300mm,不应大于竖向钢筋间距的2倍。
单选题
某高层钢筋混凝土框架一剪力墙结构房屋,该结构中框架柱数量各层均不变。对应于水平地震作用标准值,结构基底总剪力V
0=14000kN,各层框架所承担的未经调整的地震总剪力中的最大值V
f,max=2100kN,某楼层框架承担的未经调整的地震总剪力V
f=1600kN,该楼层某根柱调整前的柱底内力标准值:弯矩M=±283kN·m,剪力V=74.5kN,问抗震设计时,在水平地震作用下,该柱应采用的内力标准值与以下哪项数值最为接近?
提示:各楼层剪重比均满足《高规》关于楼层最小地震剪力系数(剪重比)的要求。
- A.M=±283kN·m,V=±74.5kN
- B.M=±380kN·m,V=±100kN
- C.M=±500kN·m,V=±130kN
- D.M=±560kN·m,V=±150kN
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)0.2V0=0.2×14000=2800kN>Vf=1600kN,根据《高规》第8.1.4条第1款,该柱内力应调整。
(2)1.5Vf,max=1.5×2100=31500kN>2800kN=0.2V0,根据《高规》第8.1.4条规定,应取V=2800kN作为框架总剪力。
(3)调整系数η=2800/1600=1.75。
(4)根据《高规》第8.1.4条第2款,水平地震作用下该柱的内力标准值应调整如下:
Mt=±283×1.75-±495.25kN·m,V=±74.5×1.75=±130.375kN
[点评] 框架一剪力墙结构在水平地震作用下.框架部分计算所得的剪力一般都较小。为保证作为第二道防线的框架具有一定的抗侧力能力,需要对框架承担的剪力予以适当的调整。《高规》第8.1.4条规定:抗震设计时,框架一剪力墙结构对应于地震作用标准值的各层框架总剪力应符合下列规定:
(1)满足式(5-64-1)要求的楼层,其框架总剪力不必调整;不满足式(5-64-1)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;
Vf≥0.2V0(5-64-1)
其中V0--对框架柱数量从下至上基本不变的结构,应取对应于地震作用标准值的结构底层总剪力;对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构,应取每段底层结构对应于地震作用标准值的总剪力;
Vf--对应于地震作用标准值且未经调整的各层(或某一段内各层)框架承担的地震总剪力;
Vf.max--对框架柱数量从下至上基本不变的结构,应取对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值;对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构,应取每段中对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值。
(2)各层框架所承担的地震总剪力按上述(1)调整后,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,框架柱的轴力标准值可不予调整;
(3)按振型分解反应谱法计算地震作用时,上述(1)所规定的调整可在振型组合之后、并满足《高规》第4.3.12条关于楼层最小地震剪力系数的前提下进行。
需要注意的是:随着建筑形式的多样化,框架柱的数量沿竖向有时会有较大变化,此时若各层均取同一个调整系数显然不合理。故特别规定了对框架柱的数量沿竖向有规律分段变化时可分段调整,以适应更多的场合。对框架柱的数量沿竖向变化更复杂的情况,设计时应专门研究框架柱剪力的调整方法。因此,本题中“框架柱数量各层基本不变”的条件是很重要的。
另外,“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”的提示也很重要。因为框架剪力的调整应在楼层满足《高规》第4.3.12条关于楼层最小地震剪力系数(剪重比)的前提下进行。否则,应首先进行满足楼层剪重比的调整,然后再进行框架剪力的调整。