单选题
某钢筋混凝土圆形烟囱，如图所示，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，基本自振周期T
1
=1.25s，50年一遇的基本风压w
0
=0.45kN/m
2
，地面粗糙度为B类，安全等级为二级。已知该烟囱基础顶面以上各节(共分6节，每节竖向高度10m)重力荷载代表值如下表所示。
提示：按《烟囱设计规范》GB 50051—2013作答。
| 节号 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
每节底截面以上该节的
重力荷载代表值G iE (kN) |
950 | 1050 | 1200 | 1450 | 1630 | 2050 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
单选题
试问，烟囱根部的竖向地震作用标准值(kN)与下列何项数值最为接近?
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据《烟囱规范》第5.5.1条，本工程烟囱抗震设防烈度为8度，应计算竖向地震作用。
根据《烟囱规范》式(5.5.5-1)，烟囱根部的竖向地震作用标准值为：
F Ev0 =±0.75α v max G E
其中，α vmax 为竖向地震影响系数最大值，取水平地震影响系数最大值的65%，根据《抗规》表5.1.4-1得α vmax =0.16×0.65=0.104。
由题设条件可得烟囱基础顶面以上总重力荷载代表值为：
G E =950+1050+1200+1450+1630+2050=8330kN
则F Ev0 =±0.75×0.104×8330=±650kN
故选A。
根据全国二级注册结构工程师专业考生大纲要求：考生应了解水塔、烟囱等一般高耸结果的选型要求、荷载计算、设计原理和主要构造。本题为联题，针对新版《烟囱设计规范》GB 50051—2013，主要考查对烟囱根部的竖向地震作用的理解和简单计算。
关于竖向地震作用的计算规定和方法是注册结构工程师必须掌握的基本技能，本题针对一常见的钢筋混凝土圆形烟囱，考核竖向地震作用标准值的简单计算。虽然《烟囱设计规范》GB 50051—2013关于烟囱根部的竖向地震作用计算公式与现行《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010关于竖向地震作用的计算公式外形表达有所差异，实际上二者在此是一致的。因此，只要正确理解竖向地震作用计算的相关规定和方法，按照《烟囱设计规范》GB 50051—2013或《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010均能容易地解答本题。
根据《烟囱规范》式(5.5.5-1)，烟囱根部的竖向地震作用标准值为：
F Ev0 =±0.75α v max G E
其中，α vmax 为竖向地震影响系数最大值，取水平地震影响系数最大值的65%，根据《抗规》表5.1.4-1得α vmax =0.16×0.65=0.104。
由题设条件可得烟囱基础顶面以上总重力荷载代表值为：
G E =950+1050+1200+1450+1630+2050=8330kN
则F Ev0 =±0.75×0.104×8330=±650kN
故选A。
根据全国二级注册结构工程师专业考生大纲要求：考生应了解水塔、烟囱等一般高耸结果的选型要求、荷载计算、设计原理和主要构造。本题为联题，针对新版《烟囱设计规范》GB 50051—2013，主要考查对烟囱根部的竖向地震作用的理解和简单计算。
关于竖向地震作用的计算规定和方法是注册结构工程师必须掌握的基本技能，本题针对一常见的钢筋混凝土圆形烟囱，考核竖向地震作用标准值的简单计算。虽然《烟囱设计规范》GB 50051—2013关于烟囱根部的竖向地震作用计算公式与现行《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010关于竖向地震作用的计算公式外形表达有所差异，实际上二者在此是一致的。因此，只要正确理解竖向地震作用计算的相关规定和方法，按照《烟囱设计规范》GB 50051—2013或《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010均能容易地解答本题。
单选题
试问，烟囱最大竖向地震作用标准值(kN)与下列何项数值最为接近?
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据《烟囱规范》第5.5.5条及条文说明，烟囱最大竖向地震作用标准值发生在烟囱的中下部，数值为： F
Evkmax
=(1+C)κ
v
G
E
其中，C为结构材料的弹性恢复系数，对钢筋混凝土烟囱取C=0.7；κ v 为竖向地震系数，按现行《抗规》规定的设计基本地震加速度与重力加速度比值的65%采用，对8度设防烈度取κ v =0.13，已知总重力荷载代表值G E =950+1050+1200+1450+1630+2050=8330kN，则
F Evkmax =(1+0.7)×0.13×8330=1841kN
故选D。
本题主要考查考生对现行《烟囱设计规范》GB 50051—2013关于烟囱最大竖向地震作用标准值相关规定的理解和应用。
1．现行《烟囱设计规范》GB 50051—2013给出的烟囱在竖向地震作用下的计算方法，是根据冲量原理推导出来的，是与现行《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010有所区别的地方，需要引起注意。利用《烟囱设计规范》GB 50051—2013给出的竖向地震作用计算公式(5.5.5-2)和公式(5.5.5-3)计算的竖向地震作用的绝对值沿高度的分布规律为：在烟囱上部和下部相对较小，而在烟囱中下部h/3附近(在烟囱质量重心处)竖向地震作用最大。这与地震震害及地震时在高层建筑上实测结果是相符的。这是《烟囱设计规范》GB 50051—2013关于竖向地震作用的特殊性所在，应予以重视。
2．解答本题，根据《烟囱设计规范》GB 50051—2013第5.5.5条及条文说明，烟囱最大竖向地震作用标准值发生在烟囱的中下部，数值为：F Evkmax =(1+C)κ v G E ，相对简单，即
F Evkmax =(1+0.7)×0.13×8330=1841kN。
本题亦可根据《烟囱设计规范》GB 50051—2013第5.5.5-2条求解烟囱各节底部各截面竖向地震作用标准值进行解答：
同理，
其中，C为结构材料的弹性恢复系数，对钢筋混凝土烟囱取C=0.7；κ v 为竖向地震系数，按现行《抗规》规定的设计基本地震加速度与重力加速度比值的65%采用，对8度设防烈度取κ v =0.13，已知总重力荷载代表值G E =950+1050+1200+1450+1630+2050=8330kN，则
F Evkmax =(1+0.7)×0.13×8330=1841kN
故选D。
本题主要考查考生对现行《烟囱设计规范》GB 50051—2013关于烟囱最大竖向地震作用标准值相关规定的理解和应用。
1．现行《烟囱设计规范》GB 50051—2013给出的烟囱在竖向地震作用下的计算方法，是根据冲量原理推导出来的，是与现行《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010有所区别的地方，需要引起注意。利用《烟囱设计规范》GB 50051—2013给出的竖向地震作用计算公式(5.5.5-2)和公式(5.5.5-3)计算的竖向地震作用的绝对值沿高度的分布规律为：在烟囱上部和下部相对较小，而在烟囱中下部h/3附近(在烟囱质量重心处)竖向地震作用最大。这与地震震害及地震时在高层建筑上实测结果是相符的。这是《烟囱设计规范》GB 50051—2013关于竖向地震作用的特殊性所在，应予以重视。
2．解答本题，根据《烟囱设计规范》GB 50051—2013第5.5.5条及条文说明，烟囱最大竖向地震作用标准值发生在烟囱的中下部，数值为：F Evkmax =(1+C)κ v G E ，相对简单，即
F Evkmax =(1+0.7)×0.13×8330=1841kN。
本题亦可根据《烟囱设计规范》GB 50051—2013第5.5.5-2条求解烟囱各节底部各截面竖向地震作用标准值进行解答：
同理，
单选题
假定，仅考虑第一振型的情况下，对烟囱进行横风向风振验算。试问，下列何项判断符合规范要求?
提示：①烟囱坡度为2%；
②烟囱顶部风压高度变化系数为μ H =1.71；
③该烟囱第1振型的临界风速v cr,1 =15.5m/s。
提示：①烟囱坡度为2%；
②烟囱顶部风压高度变化系数为μ H =1.71；
③该烟囱第1振型的临界风速v cr,1 =15.5m/s。
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 根据《烟囱规范》第5.2.4条，对于圆形钢筋混凝土烟囱，当其坡度小于或等于2%时，应根据雷诺数的不同情况进行横向风振验算。
本工程烟囱坡度为
×100%=2%，
其雷诺数为：Re=69000vd，v=v cr,1 =15.5m/s
2/3高度处的烟囱外径为6-(6-3.6)×2/3=4.4m
烟囱顶部H处风速为：
又Re=69000×15.5×4.4=4.71×10 6 ＞3.5×10 6
根据《烟囱规范》第5.2.4-3条，应验算其共振响应，故选B。
本题主要考查考生，对《烟囱设计规范》GB 50051—2013关于圆形钢筋混凝土烟囱进行横向风振验算相关规定的理解和应用。
1．对于圆形钢筋混凝土烟囱，当其坡度小于或等于2%时，考虑横向风振是必要的，因此《烟囱设计规范》GB 50051—2013给出了根据雷诺数的不同情况进行横向风振验算的相关规定。
2．本题烟囱坡度为
×100%=2%。为简化计算降低试题难度，提示给出了①烟囱坡度为2%；②烟囱顶部风压高度变化系数为μ
H
=1.71；③该烟囱第1振型的临界风速v
cr,1
=15.5m/s。只需要考生计算本题烟囱2/3高度处的烟囱外径，即
6-(6-3.6)×2/3=4.4m
从而烟囱顶部H处风速为：
本工程烟囱坡度为
×100%=2%，
其雷诺数为：Re=69000vd，v=v cr,1 =15.5m/s
2/3高度处的烟囱外径为6-(6-3.6)×2/3=4.4m
烟囱顶部H处风速为：
又Re=69000×15.5×4.4=4.71×10 6 ＞3.5×10 6
根据《烟囱规范》第5.2.4-3条，应验算其共振响应，故选B。
本题主要考查考生，对《烟囱设计规范》GB 50051—2013关于圆形钢筋混凝土烟囱进行横向风振验算相关规定的理解和应用。
1．对于圆形钢筋混凝土烟囱，当其坡度小于或等于2%时，考虑横向风振是必要的，因此《烟囱设计规范》GB 50051—2013给出了根据雷诺数的不同情况进行横向风振验算的相关规定。
2．本题烟囱坡度为
×100%=2%。为简化计算降低试题难度，提示给出了①烟囱坡度为2%；②烟囱顶部风压高度变化系数为μ
H
=1.71；③该烟囱第1振型的临界风速v
cr,1
=15.5m/s。只需要考生计算本题烟囱2/3高度处的烟囱外径，即
6-(6-3.6)×2/3=4.4m
从而烟囱顶部H处风速为：