单选题
某高层建筑的梁板式筏形基础,典型区格平面如图9-55-1所示,采用C35级混凝土,ft=1.57N/mm2,筏板底面处相应于荷载效应基本组合的地基土平均净反力设计值Pj=300kPa,筏板计算时取钢筋重心至外边缘混凝土的距离为50mm。
单选题
假定筏板厚度取500mm试问典型区格内进行冲切承载力验算时,作用在冲切破坏锥体临界截面上的最大冲切力设计值F
l(kN)与下列何项数值最接近?
- A.9350
- B.10350
- C.11350
- D.12350
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据《建筑地基基础设计规范》第8.4.5条,Fl应按公式(8.4.5-1)的规定计算。今ln1=7.0m,ln2=6.0m,h0=0.5-0.05=0.45m,Fl应取距基础梁内缘h0的筏板上的净反力设计值,因此
Fl=(6.0-2×0.45)×(7-2×0.45)×300=9333kN
与A最接近。其余B、C、D均因计算错误不接近。
单选题
筏板厚度同题55,试问该筏板的受冲切承载力设计值(kN)与下列何项数值最接近?
- A.12000
- B.13000
- C.14000
- D.15000
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据《建筑地基基础设计规范》第8.4.5条,筏板受冲切承载力设计值应按公式(8.4.5-1)的规定计算。即受冲切承载力=0.7βhpftumh。
今fv=1.57N/mm2,βhp=1.0,um=(6-0.45)×2+(7-0.45)×2-24.2m,h0=450mm代入得:
0.7βhρftumh0=0.7×1×1.57×24200×450=11968000N=11968kN
其值与A项最接近。而B、C、D各项均因计算错误不接近。
单选题
假定筏板底面处相应于荷载效应基本组合的地基土平均净反力设计值p
j=350kPa,试问该筏板基础底板,接受冲切计算所需的厚度(m)与下列何项数值最接近?
- A.0.65
- B.0.60
- C.0.55
- D.0.50
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据《建筑地基基础设计规范》第8.4.5条规定,在符合题57的条件下,按受冲切计所需的底板厚度有效高度h0应按公式(8.4.5-2)确定:
[*]
今ln1=6m,ln2=7m,Pj=350kPa=350kN/m2,βhρ=1,ft=1.57N/mm2=1570kN/m2代入上式得:
[*]
故底板厚度h=h0+a=0.417+0.05=0.47m
与D项最接近,而其余A、B、C各项均因计算错误不接近。
单选题
某40层、高150m的圆形筒中筒结构如图9-58-1所示。承受三角形分布的风荷载、作用在顶部的风荷载标准值为60.8kN/m,设风力全部由外筒墙抵抗。外筒外径为32m、底层筒壁厚0.3m,窗洞面积为外筒面积的一半。外筒墙底部承受由竖向力形成的最大压应力设计值为11N/mm
2。筒底窗间墙的最大应力值与下列何项数值最为接近?
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] (1)外筒的截面惯性矩I(考虑窗洞面积为外筒面积的一半):
外径D=32m,内径d=31.m,则[*]
(2)风荷载产生的底部最大压应力标准值:
迎风面积A=150×32=4800mm2
底部总弯矩[*]
最大压应力标准值[*]
风荷载和竖向力组合后,筒底窗间墙的最大应力设计值为:
σ=σc+γwσw=11+1.4×3.889=16.4N/mm2
与选项A最为接近。
[点评] 本题给出了作用在顶部的风荷载标准值,并按三角形分布。其值已包括风荷载高度变化系数μz、风荷载体型系数μs、风振系数βz、基本风压w0、迎风面积等参数的乘积。因而在计算底部总弯矩时可按悬臂构件作用有倒三角形分布的线荷载计算。
单选题
假定风荷载沿建筑物高度为倒三角形分布,作用于85m高度屋面处的风荷载标准值w
k=1.56kN/m
2,室外地坪处风荷载标准值为0,房屋宽度为28m;另有一集中风荷载标准值P
w=610kN作用于85m高度屋面处的迎风面。问在房屋高度h=30m处的水平截面上由上述风荷载产生的弯矩设计值(kN·m)与下列何项数值最为接近?
- A.85368.25
- B.105185.85
- C.119515.55
- D.152155.81
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)作用在房屋宽度为28m上的屋顶处最大风荷载标准值为1.56×28=43.68kN/m,根据题意房屋所受风荷载标准值简图如图9-59-1所示。
[*]
(2)根据简图计算房屋高度h=30m处的水平截面上由风荷载产生的弯矩设计值。
矩形部分的风荷载标准值x:x/43.68=30/85,可得x=15.42kN/m。
三角形部分的风荷载标准值:43.68-15.42=28.26kN/m。
故可得h=30m的弯矩值:
Mb=[610×55+(28.26×55/2)×(55×2/3)+15.42×55×55/2]×1.4
=119515.55kN·m
单选题
下列关于结构抗震设计的叙述中哪项为正确?
- A.一、二级抗震等级的框支柱,计算柱轴压比时,考虑由地震作用引起的附加轴力的影响,应分别乘以1.5、1.2的增大系数
- B.部分框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位水平和竖向分布钢筋配筋率不应小于0.3%,钢筋间距不应大于200mm
- C.剪力墙连梁端部的箍筋加密区长度,可取2h.和500mm中的较大值(此处h为连梁截面高度)
- D.抗震设计的框架梁,当箍筋配置不能满足受剪承载力要求时,可采用弯起钢筋抗剪
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] (1)选项A不符合《高规》第10.2.11条第2款的规定,因而错误。
(2)选项B符合《高规》第10.2.19条的规定,因而正确。
(3)选项C不符合《高规》第7.2.27条的规定,因而错误。
(4)选项D抗震设计的框架梁,通常不采用弯起钢筋抗剪,因而错误。
[点评] (1)为增大剪力墙底部加强部位的抗力和延性,部分框支剪力墙结构底部加强部位剪力墙体的水平和竖向分布钢筋最小配筋率的要求比一般剪力墙结构的数值再提高0.05%,抗震设计时应在墙体两端设置约束边缘构件。对非抗震设计的部分框支剪力墙结构底部加强部位剪力墙体也应适当加密。《高规》第10.2.19条规定:部分框支剪力墙结构,剪力墙底部加强部位墙体的水平和竖向分布钢筋最小配筋率,抗震设计时不应小于0.3%,非抗震设计时不应小于0.25%;抗震设计时钢筋间距不应大于200mm,钢筋直径不应小于8mm;
(2)抗震设计时,框支柱截面主要由轴压比控制并要满足剪压比的要求。为增大框支柱的安全性,《高规》第10.2.11条第2款规定:由地震作用组合时,一级、二级框支柱由地震作用组合引起的轴力值应分别乘以增大系数1.5、1.2,但计算柱轴压比时可不考虑该增大系数。故A错。
(3)根据《高规》第7.2.27条第2款,抗震设计时,剪力墙连梁沿梁全长箍筋的构造应按抗震设计时框架梁梁端箍筋加密区的构造要求采用。故C错。
(4)由于地震力的多方向反复作用,梁各截面上的剪力方向是不断变化的,因此梁的受弯所产生的截面拉应力组合在主拉应力方向也是不断变化的,若采用配置弯起钢筋抗剪,则当弯起钢筋受拉应力方向与梁的主拉应力方向垂直时,则弯起钢筋起不到抗剪作用,可能造成梁在地震作用下的受剪破坏,因此抗震设计的框架梁通常不采用弯起钢筋抗剪,而应用箍筋抗剪。故D错。
单选题
对钢筋混凝土高层建筑结构进行地震作用分析时,下列何项说法不正确?
- A.计算单向地震作用时,应考虑质量偶然偏心影响
- B.采用底部剪力法计算地震作用时,可不考虑质量偶然偏心的不利影响
- C.考虑质量偶然偏心的不利影响实际计算时,可将每层质心沿主轴的同一方向(正向或负向)偏移一定值
- D.计算双向地震作用时,可不考虑质量偶然偏心的影响
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] (1)选项A符合《高规》第4.3.3条的规定,说法正确。
(2)选项B不符合《高规》第4.3.3条条文说明的规定,说法不正确。
(3)选项C符合《高规》第4.3.3条的规定,说法正确。
(4)选项D符合《高规》第4.3.3条条文说明的规定,说法正确。
[点评] (1)考虑由于施工、使用或地震地面运动的扭转分量等因素所引起的偶然偏心的不利影响。即使对于平面规则(包括对称)的建筑结构也存在着实际上的偏心不利影响;对于平面布置不规则的结构,除其自身已有的偏心外,还要加上偶然偏心。现行国家标准《抗震规范》中,对平面规则的结构,采用增大边榀结构地震内力的简化方法考虑偶然偏心的影响。对于高层建筑而言,增大边榀结构内力的简化方法不尽合宜。因此,《高规》第4.3.3条规定:计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用:
ei=±0.05Li (9-61-1)
式中ei--第i层质心偏移值(m),各楼层质心偏移方向相同;
Li--第i层垂直于地震作用方向的建筑物总长度(m)。
(2)《高规》第4.3.3条条文说明规定:采用底部剪力法计算地震作用时,也应考虑质量偶然偏心的不利影响。
(3)《高规》第4.3.3条条文说明规定:实际计算时,可将每层质心沿主轴的同一方向(正向或负向)偏移。
(4)《高规》第4.3.3条条文说明规定:当计算双向地震作用时,可不考虑质量偶然偏心的影响。
单选题
下列关于高层建筑的框架结构设计的说法,何项是正确的?
- A.抗震设计的框架结构,楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等,宜采用框架承重。当出屋顶的面积很小时,也可采用砌体墙承重
- B.抗震设计时,砌体填充墙墙长大于层高的2倍时,宜设置间距不大于4m的钢筋混凝土构造柱
- C.框架梁、柱中心线宜重合。不能重合时,结构计算中考虑此偏心即可
- D.抗震设计时,受力钢筋的连接接头宜避开梁端、柱端箍筋加密区。无法避开时,应采用满足等强度要求的机械连接接头,此时钢筋接头面积百分率为100%
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 选项A不符合《高规》第6.1.6条规定。
选项B符合《高规》第6.1.5条第3款的规定。
选项C不符合《高规》第6.1.7条规定。
选项D不符合《高规》第6.5.3条第6款的规定。
[点评] (1)砌体结构与框架结构是两种截然不同的结构体系,两种结构体系所采用的承重材料完全不同,其抗侧刚度、变形能力、结构延性、抗震性能等,相差很大。如在同一结构单元中采用部分由砌体墙承重、部分由框架承重的混合承重形式,必然会导致建筑物受力不合理、变形不协调,对建筑物的抗震能力产生很不利的影响。因此,《高规》第6.1.6条规定:框架结构按抗震设计时,不应采用部分由砌体墙承重之混合形式。框架结构中的楼、电梯间及局部突出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等,应采用框架承重,不应采用砌体墙承重。故A错。注意此条为强制性条文。
(2)《高规》第6.1.5条规定:抗震设计时,砌体填充墙及隔墙应具有自身稳定性,并应符合下列要求:
1)砌体的砂浆强度等级不应低于M5,当采用砖及混凝土砌块时,砌块的强度等级不应低于MU5;采用轻质砌块时,砌块的强度等级不应低于MU2.5。墙顶应与框架梁或楼板密切结合。
2)砌体填充墙应沿框架柱全高每隔500mm左右设置2根直径6mm.的拉筋,6度时拉筋宜沿墙全长贯通,7、8、9度时拉筋应沿墙全长贯通。
3)墙长大于Sm时,墙顶与梁(板)宜有钢筋拉结;墙长大于8m或层高的2倍时,宜设置间距不大于4m的钢筋混凝土构造柱;墙高超过4m时,墙体半高处(或门洞上皮)宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁。
4)楼梯间采用砌体填充墙时,应设置间距不大于层高且不大于4m的钢筋混凝土构造柱,并应采用钢丝网砂浆面层加强。
故B正确。
(3)框架梁、柱中心线不重合,会使框架柱和柱节点受力恶化。当框架梁、柱中心线偏心距大于柱截面该方向宽度的1/4时,在水平地震力作用下节点核心区不仅出现斜裂缝,而且梁下方柱内还有竖向劈裂裂缝产生。
因此,《高规》第6.1.7条规定:框架梁、柱中心线宜重合,当梁柱中心线不重合时,在计算中应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响,以及梁荷载对柱子的偏心影响。
但这并不是说,只要在计算中考虑了偏心的不利影响,无论偏心距多大也可以设计。《高规》第6.1.7条还规定:梁、柱中心线之间的偏心距,9度抗震设计时不应大于柱截面在该方向宽度的1/4;非抗震设计和6~8度时抗震设计时不宜大于柱截面在该方向宽度的1/4,如偏心距大于该方向柱截面宽度的1/4时,可采取增设梁的水平加腋等措施。设置水平加腋后,仍须考虑梁柱偏心的不利影响。故C错。
(4)《高规》第6.5.3条规定:抗震设计时,钢筋混凝土结构构件纵向受力钢筋的锚固和连接,应符合下列要求:
1)纵向受拉钢筋的最小锚固长度laE应按下列各式采用:
一、二级抗震等级 laE=1.15la (9-62-1)
三级抗震等级 laE=1.05la (9-62-2)
四级抗震等级 laE=1.00la (9-62-3)
2)当采用绑扎搭接头时,其搭接长度不应小于下式的计算值:
llE=ξlaE (9-62-4)
式中 llE--抗震设计时受拉钢筋的搭接长度;
ξ--受拉钢筋搭接长度修正系数,按《高规》表6.5.2采用。
3)受拉钢筋直径大于25mm、受压钢筋直径大于28mm时,不宜采用绑扎搭接接头。
4)现浇钢筋混凝土框架梁、柱纵向受力钢筋的连接方法,应符合下列规定:
①框架柱:一、二级抗震等级及三级抗震等级的底层,宜采用机械连接接头,也可采用绑扎搭接或焊接接头;三级抗震等级的其他部位和四级抗震等级,可采用绑扎搭接或焊接接头;
②框支梁、框支柱:宜采用机械连接接头;
③框架梁:一级宜采用机械连接接头,二、三、四级可采用绑扎搭接或焊接接头。
5)位于同一连接区段内的受拉钢筋接头面积百分率不宜超过50%。
6)当接头位置无法避开梁端、柱端箍筋加密区时,应采用满足等强度要求的机械连接接头,且钢筋接头面积百分率不应超过50%。
7)钢筋的机械连接、绑扎搭接及焊接,尚应符合国家现行有关标准的规定。
根据《高规》第6.5.3条第6款可知D错。
单选题
某建造在Ⅳ类场地上的钢筋混凝土框架结构高层房屋总高度45m,抗震设防烈度为6度,采用C40混凝土,纵向受力钢筋采用HRB335级,若某角柱正截面承载力计算为构造配筋。问下列何项配筋最接近《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)中规定的柱全截面纵向受力钢筋的构造配筋要求?

A.12

16 B.12

22 C.4

22+8

20 D.8
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)查《高规》表3.9.3,框架抗震等级为三级抗震等级。
(2)根据《高规》第6.4.3条,查表6.4.3-1,三级的框架角柱最小配筋率为0.8%.该条文规定:对建造在Ⅳ类场地上较高的高层建筑,最小配筋率应增加0.1%。本题房屋已属较高的高层建筑,应增加0.1%,又根据表6.4.3-1注2,钢筋强度标准值小于400MPa时,应增加0.1%。故应取最小配筋率ρ=(0.8+0.1+0.1)%=1.0%。
(3)计算框架角柱最小配筋面积A
s=ρbh。
选项A:A
s≥1.0%×625×625=3906mm
2,但实配12[*]20,其A
s=3768mm
2,不符合要求。
选项B:A
s≥1.0%×625×625=3906mm
2,但实配12[*]22,其A
s=4562mm
2,虽大于规范要求但比C大,不是最佳选择。
选项C:A
s≥3906mm
2,实配4[*]22+8[*]20,其A
s=1520+2513=4033mm
2,与规范要求很接近,且符合纵筋肢距等构造要求因此是正确答案。
选项D:A
s≥3906mm
2,实配8[*]25,其A
s=3927mm
2,与规范规定的最小配筋率最接近,但构造不符合要求。
[点评] 《高规》第6.4.3条规定,柱的纵向钢筋和箍筋配置,应符合下列各项要求:
(1)柱全部纵向受力钢筋的最小总配筋率应按表9-63-1采用,同时每一侧配筋率不应小于0.2%;抗震设计时对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,最小总配筋率应增加0.1%。
柱截面纵向钢筋的最小总配筋率(百分率) 表9-63-1
|
| 类别 |
抗 震 等 级 |
非抗震 |
| 一 |
二 |
三 |
四 |
| 中柱和边柱 |
0.9(1.0) |
0.7(0.8) |
0.6(0.7) |
0.5(0.6) |
0.5 |
| 角柱 |
1.1 |
0.9 |
0.8 |
0.7 |
0.5 |
| 框支柱 |
1.1 |
0.9 |
- |
- |
0.7 |
注:1.表中括号内数值用于框架结构的柱;
2.钢筋强度标准值小于400MPa时,表中数值应增加0.1,钢筋强度标准值为400MPa,表中数值直增加0.05;
3.混凝土强度等级高于C60时,上述数值应相应增加0.1。
(2)抗震设计时,柱箍筋在规定的范围内应加密,加密区的箍筋间距和直径,应符合下列要求:
1)箍筋的最大间距和最小直径,应按表9-63-2采用。
柱端箍筋加密区的构造要求 表9-63-2
|
| 抗震等级 |
箍筋最大间距(mm) |
箍筋最小直径(mm) |
| 一级 |
6d和100的较小值 |
10 |
| 二级 |
8d和100的较小值 |
8 |
| 三级 |
8d和150(柱根100)的较小值 |
8 |
| 四级 |
8d和150(柱根100)的较小值 |
6(柱根8) |
注:1.d为柱纵向钢筋直径(mm);
2.柱根指框架柱底部嵌固部位。
2)一级框架柱的箍筋直径大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二级框架柱箍筋直径不小于10mm且肢距不大于200mm时,除柱根外最大间距应允许采用150mm;三级框架柱的截面尺寸不大于400mm时,箍筋最小直径应允许采用6mm;四级框架柱的剪跨比不大于2或柱中全部纵向钢筋的配筋率大于3%时,箍筋直径不应小于8mm。
3)剪跨比不大于2的柱,箍筋间距不应大于100mm。
(3)《高规》第6.4.4条规定:柱的纵向钢筋配置,尚应满足下列规定:
1)抗震设计时,宜采用对称配筋。
2)截面尺寸大于400mm的柱,一、二、三级抗震设计时其纵向钢筋间距不宜大于200mm;抗震等级为四级和非抗震设计时,柱纵向钢筋间距不宜大于350mm;柱纵向钢筋净距均不应小于50mm。
3)全部纵向钢筋的配筋率,非抗震设计时不宜大于5%、不应大于6%,抗震设计时不应大于5%。
4)一级且剪跨比不大于2的柱,其单侧纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于1.2%。
5)边柱、角柱及剪力墙端柱考虑地震作用组合产生小偏心受拉时,柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%。
单选题
某钢筋混凝土高层框架结构,抗震设防烈度为8度,框架抗震等级为二级。已知顶层中间节点左侧梁端的弯矩设计值

=100.8kN·m(逆时针),右侧梁端的弯矩设计值
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据《混凝土规范》式(11.6.2-2)
[*]
故有 [*]
[点评] (1)《高规》第6.2.7条规定:抗震设计时,一、二、三级框架的节点核心区应进行抗震验算;四级框架节点可不进行抗震验算。各抗震等级的框架节点均应符合构造措施的要求。并在相应的说明中指出:节点核心区的验算应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定执行;
(2)各抗震等级的框架节点均应符合构造措施的要求。即:箍筋的最大间距和最小直径宜符合《高规》第6.4.3条有关柱箍筋的规定。一、二、三级框架节点核心区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08,且箍筋体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。柱剪跨比不大于2的框架节点核心区的配箍特征值不宜小于核心区上、下柱端配箍特征值中的较大值;
(3)根据汶川地震的震害调查,《高规》提高了对框架节点核心区抗震承载力的验算,除将验算范围扩大到三级抗震等级外,对内力调整的强节点系数ηjb,也将框架结构和其他结构中的框架区别开来,对框架结构ηjb提高更大。本题是框架结构,故二级取ηjb=1.35:
(4)当节点两侧梁高不同时,hb取两者平均值;
(5)计算节点核心区力设计值Nj时,顶层节点和其他层节点的计算公式不同,但《抗震规范》两者的公式相同(见《抗震规范》附录D第D.1.1条)。本题按《混凝土规范》求解。
单选题
框架一剪力墙结构的民用建筑底层某剪力墙肢尺寸b×h=250mm×3000mm,其抗震等级为二级,采用C40混凝土,抗震设计时静载作用下此墙肢的轴向压力标准值N
Dk=3180.2kN。活载作用下此墙肢的轴向压力标准值N
Lk=573.8kN,则此墙肢的轴压比与以下哪项数值最为接近?
- A.0.242
- B.0.262
- C.0.290
- D.0.339
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 根据《高规》第7.2.14条,剪力墙墙肢轴压比的计算公式为
μ=N/fcA
此处N为墙肢在重力荷载代表值下的轴向压力设计值。根据《抗震规范》第5.1.3条及第6.4.2条条文说明
N=1.2(ND+0.5NL)=1.2×(3180.2+0.5×573.8)=4160.52×103N
故 [*]
错误计算N=3180.2+0.5×573.8=3467.1kN,μ=0.242,故A错;
错误计算N=3180.2+573.8=3754.0kN,μ=0.262,故B错;
错误计算N=1.15×427.9=4850.59kN,μ=0.339,故D错。
[点评] 在抗震设计时,限制柱和剪力墙轴压比的目的都是为了提高构件的延性,两者的定义式也一样,都是N/(fcA),但式中的N取值不同。柱轴压比中的N是考虑地震作用组合的轴向压力设计值。而为了简化设计计算,剪力墙墙肢轴压比中的N是重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢轴向压力设计值(重力荷载乘以分项系数后的最大轴压力设计值),不考虑地震作用组合。由于考虑地震作用组合的轴压力设计值一般比重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢轴向压力设计值数值要大,故同样抗震等级下柱轴压比限值要比剪力墙的轴压比限值大。
建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数,应按《抗震规范》表5.1.3采用。根据《抗震规范》第6.4.2条条文说明,重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢轴向压力设计值计算不计入地震作用组合,但应取分项系数1.2。即
N=1.2(SGk+0.5SQk) (9-65-1)
式中N--重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢轴向压力设计值;
SGk--按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值;
SQk--按可变荷载标准值Qk计算的荷载效应值。
需要说明的是:截面受压区高度不仅与轴向压力有关,还与截面形状有关,在相同的轴向压力作用下,带翼缘的剪力墙受压区高度较小,延性相对较好,而矩形截面最为不利。规范为简化起见,对I形、T形、L形、矩形截面均未作区分,设计中,对矩形截面剪力墙墙肢应从严控制其轴压比。
单选题
按《高规》规定,关于带转换层高层建筑结构设计的说法,下列何项是正确的?
- A.框架一核心筒结构,地面以上的大空间层数,8度时不宜超过3层
- B.底部带转换层的筒中筒结构,当外筒框支层以上为由剪力墙开洞构成的壁式框架时,其房屋最大适用高度,8度(0.20g)抗震设防时可为170m
- C.抗震设计时,抗震等级为特一级的框支梁纵向钢筋最小配筋率,支座处不应小于0.60%,跨中处可适当减小
- D.抗震设计时,抗震等级为一级的框支柱柱端箍筋加密区配箍特征值。当柱轴压比为0.5、采用复合箍时,其值不应小于0.15,且柱箍筋体积配箍率不应小于1.5%
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 选项A不符合《高规》第10.2.5条规定。
选项B不符合《高规》表3.3.1-2规定。
选项C不符合《高规》第10.2.7条规定。
选项D符合《高规》第10.2.10条第3款的规定。
[点评] (1)底部大空间部分框支剪力墙高层建筑结构,当转换层位置较高时,更易使框支剪力墙结构在转换层附近的刚度、内力发生突变,并易形成薄弱层;转换层下部的落地剪力墙及框支结构易于开裂和屈服,转换层上部几层墙体易于破坏。总之,转换层位置越高对抗震越不利。因此《高规》第10.2.5条规定:底部大空间部分框支剪力墙高层建筑结构在地面以上大空间层数,8度时不宜超过3层,7度时不宜超过5层,6度时其层数可适当增加;对底部带转换层的框架一核心筒结构和外筒为密柱的筒中筒结构,因其侧向刚度突变比部分框支剪力墙结构有所改善,其转换层位置可适当提高。故选项A不正确。
(2)根据《高规》表3.3.1-2,8度(0.20g)抗震设防时,筒中筒结构房屋最大适用高度可为170m (B级高度)。对底部带转换层的筒中筒结构,《高规》第10.1.3条规定:当外筒框支层以上为由剪力墙开洞构成的壁式框架时,其抗震性能比密柱框架更为不利,因此其房屋最大适用高度,应比《高规》表3.3.1-2规定的数值适当降低。故选项B不正确。
(3)框支梁和一般框架梁两者在受力特点、受力大小、抗震设计时对构件的延性要求等方面有不小区别:
1)框支梁大多数情况下是偏心受拉构件,而一般框架梁是纯弯构件;
2)框支梁由于承受的荷载很大故构件内力也很大,而一般框架梁内力则相对较小;
3)框支梁受力复杂,而一般框架梁受力较为简单;
4)抗震设计时,对框支梁的延性要求较高,因此将框支梁按一般框架梁进行配筋设计是偏于不安全的。
《高规》第10.2.7条第1款规定:框支梁上、下部纵向钢筋的最小配筋率,非抗震设计时分别不应小于0.30%;抗震设计时,特一、一和二级分别不应小于0.60%、0.50%和0.40%。
一般框架梁纵向受力钢筋的最小配筋率,非抗震设计时,不应小于0.2和45f
t/f
y中的较大值,抗震设计时,不应小于表9-66-1的数值。
框架梁纵向受力钢筋的最小配筋率ρmin(%)表9-66-1
|
| 抗震等级 |
位 置 |
| 支座(取较大值) |
跨中(取较大值) |
| 特一、一级 |
0.40和80/ft/fy |
0.30和65ft/fy |
| 二级 |
0.30条65ft/fy |
0.25和55 ft/fy |
| 三、四级 |
0.25和55ft/fy |
0.20和45ft/fy |
由此可见,框支梁和一般框架梁纵向受力钢筋的最小配筋率有以下区别:
1)配筋率数值不同,框支梁比一般框架梁的最小配筋率要大;
2)框支梁的上、下部纵向受力钢筋的最小配筋率数值相同(即支座和跨中相同),而一般框架梁支座比跨中的最小配筋率要大。
故选项C不正确。
(4)根据《高规》表6.4.7,抗震等级为一级的框架柱柱端箍筋加密区最小配箍特征值,当柱轴压比为0.5、采用复合箍时,其值为0.13。又根据《高规》第10.2.10条第3款:抗震设计时,对一、二级框支柱柱端箍筋加密区最小配箍特征值应比《高规》表6.4.7规定的数值增加0.02,且柱箍筋体积配箍率不应小于1.5%。故选项D为正确答案。
单选题
某钢框架一钢筋混凝土核心筒高层建筑结构,地下2层,地上31层,结构高度130m。设在水平地震作用下,对应于地震作用标准值的结构底部总剪力计算值为9200kN,未经调整的各层框架柱总剪力中,以24层最大,其计算值为1500kN。则各楼层框架柱承担的地震剪力经调整后,其计算值与以下何项数值(kN)最为接近?
- A.1840
- B.2050
- C.2300
- D.2700
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据《高规》第11.1.6条及第9.1.11条的规定,0.25V0=0.25×9200=1840kN>1500kN=Vf,max,但0.10VD=0.1×9200=920kN<1500kN=Vf,max故可按《高规》第9.1.11条第3款进行调整。故有1.5Vf,max=1.5×1500=2250kN>Vf,max=0.20V0=1840kN。
调整后各层框架柱剪力计算值应取两者的较小值:1840kN。
[点评] 在钢一混凝土混合结构体系中,在地震作用下,由于钢筋混凝土剪力墙抗震侧刚度较钢框架大很多,因而承担了绝大部分的地震力,但钢筋混凝土剪力墙简体,在达到规范限定的变形时,有些部位的钢筋混凝土剪力墙已经开裂,而此时钢框架尚处于弹性阶段,地震作用在剪力墙和钢框架之间会实行再分配,钢框架受的地震力会增加,而且钢框架是重要的承重构件,它的破坏和竖向承载力的降低,将危及房屋的安全,因而有必要对钢框架承受的地震力作更严格的要求,以使钢框架能适应强地震时的大变形且保持有一定的安全度。
因此,《高规》第11.1.6条规定:抗震设计时,框架柱所承担的地震剪力应符合《高规》第9.1.11条的规定。关于《高规》9.1.11条规定。
可以看出:钢框架一钢筋混凝土简体和型钢混凝土框架一钢筋混凝土筒体各层框架柱的地震剪力调整是有区别的。
应当指出:2010版《高规》和2002版《高规》在此内力调整上有改动,选项C仍按2002版《高规》规定的方法进行内力调整计算是错误的。
单选题
关于抗震等级为特一级的钢筋混凝土构件,以下何项说法不正确?
- A.框架角柱全部纵向钢筋构造配筋的百分率不应小于1.6%
- B.剪力墙非底部加强部位的弯矩设计值应乘以1.3的增大系数
- C.剪力墙底部加强部位的水平和竖向分布钢筋的最小配筋率应取为0.40%
- D.剪力墙连梁的要求同特一级抗震等级的框架梁。
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 选项A符合《高规》第3.10.2条第2款的规定,说法正确;选项B符合《高规》第3.10.5条第1款的规定,说法正确;选项C符合《高规》第3.10.5条第2款的规定,说法正确。选项A、B、C均为错误答案。
选项D不符合《高规》第3.10.5条第5款的规定,说法错误,为正确答案。
[点评] 《高规》对抗震等级为特一级构件规定如下:
特一级抗震等级的钢筋混凝土构件除应符合一级钢筋混凝土构件的所有设计要求外,尚应符合以下有关规定。
1.特一级框架柱应符合下列规定:
(1)宜采用型钢混凝土柱、钢管混凝土柱;
(2)柱端弯矩增大系数ηc、柱端剪力增大系数ηvc应增大20%;
(3)钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值λv应按《高规》表6.4.7规定的数值增加0.02采用;全部纵向钢筋构造配筋百分率,中、边柱不应小于1.4%,角柱不应小于1.6%。
2.特一级框架梁应符合下列规定:
(1)梁端剪力增大系数ηvb应增大20%;
(2)梁端加密区箍筋最小面积配筋率应增大10%。
3.特一级框支柱应符合下列规定:
(1)宜采用型钢混凝土柱、钢管混凝土柱。
(2)底层柱下端及与转换层相连的柱上端的弯矩增大系数取1.8,其余层柱端弯矩增大系数ηc应增大20%;柱端剪力增大系数ηvc应增大20%;地震作用产生的柱轴力增大系数取1.8,但计算柱轴压比时可不计该项增大。
(3)钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值λv应按《高规》表6.4.7的数值增大0.03采用,且箍筋体积配箍率不应小于1.6%;全部纵向钢筋最小构造配筋百分率取1.6%。
4.特一级剪力墙、筒体墙应符合下列规定:
(1)底部加强部位的弯矩设计值应乘以1.1的增大系数,其他部位的弯矩设计值应乘以1.3的增大系数;底部加强部位的剪力设计值,应按考虑地震作用组合的剪力计算值的1.9倍采用,其他部位的剪力设计值,应按考虑地震作用组合的剪力计算值的1.4倍采用。
(2)-般部位的水平和竖向分布钢筋最小配筋率应取为0.35%,底部加强部位的水平和竖向分布钢筋的最小配筋率应取为0.40%。
(3)约束边缘构件纵向钢筋最小构造配筋率应取为1.4%,配箍特征值宜增大20%;构造边缘构件纵向钢筋的配筋率不应小于1.2%。
(4)框支剪力墙结构的落地剪力墙底部加强部位边缘构件宜配置型钢,型钢宜向上、下各延伸一层。
(5)连梁的要求同一级。
单选题
关于非抗震设计时中间层剪力墙连梁的箍筋构造做法,图9-69-1中何项正确(设所配箍筋均满足连梁斜截面抗剪承载力要求)?
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)A项不符合《高规》第7.2.27条第2款规定;
(2)B项不符合《高规》第7.2.27条第1款规定;
(3)C项符合《高规》第7.2.27条规定;
(4)D项不符合《高规》第7.2.27条第1、2款规定。
[点评] 对非抗震设计的连梁其跨高比一般较小(小于5),容易出现剪切斜裂缝。为防止连梁在水平荷载作用下出现剪切斜裂缝后的脆性破坏,《高规》除规定采取了强剪弱弯的一些措施外,还在第7.2.27条对连梁的配筋构造(纵向受力钢筋锚固、腰筋配置、箍筋加密区范围等)规定了一些特殊要求(图9-69-2):
[*]
(1)连梁顶面、底面纵向受力钢筋伸入墙内的锚固长度,非抗震设计时不应小于la,且不应小于600mm;
(2)抗震设计时,沿连梁全长箍筋构造应符合《高规》第6.3.2条框架梁梁端箍筋加厚度的箍筋构造要求;非抗震设计时,沿梁全长的箍筋直径不应小于6mm,间距不应大于150mm。注意连梁的箍筋加密是“沿连梁全长”,而不是像框架梁那样仅在梁端加密区;
(3)顶层连梁纵向钢筋伸入墙体的长度范围内,应配置间距不大于150mm的构造配筋,箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同;
(4)连梁高度范围内的墙体水平分布钢筋应在连梁范围内拉通作为连梁的腰筋。连梁截面高度大于700mm时,其两侧面腰筋的直径不应小于8mm,间距不应大于200mm;跨高比不大于2.5的连梁,梁两侧腰筋的面积配筋率不应小于0.3%。
值得注意的是:《高规》第7.1.3条规定对剪力墙开洞形成的跨高比不小于5的连梁,宜按框架梁进行设计。即对剪力墙开洞形成的跨高比不小于5的连梁,其内力及配筋计算按框架梁进行,配筋构造也按框架梁进行,不必满足上述要求。
单选题
某钢筋混凝土筒中筒结构高层建筑的外框筒梁截面尺寸为b×h=400mm×1800mm,净距l
n=2000mm(图9-70-1),混凝土强度等级C35(f
c=16.7N/mm
2),水平地震作用组合经调整后的连梁剪力设计值V=840kN,当连梁中交叉暗撑与水平线夹角为α=41.3°(sinα=0.66)时,交叉暗撑采用HRB400钢筋,每根交叉暗撑由4根钢筋组成,问计算所需每根暗撑的纵向钢筋总截面面积与下列何项最为接近?

A.4

18 B.4

20 C.4

22 D.4
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 本题应按《高规》第9.3.8条公式(9.3.8-2)计算。
查《高规》表3.8.2,得γRE=0.85,fy=360N/mm2,sinα=0.66,故每根暗撑的总截面面积:
As=γREVb/2fysinα=0.85×840×103/(2×360×0.66)=1503mm2
与选项C4[*]22(As=4×380=1520mm2)最接近。
[点评] (1)筒中结构的外框筒,一般由密柱和裙梁构成,如同剪力墙开洞后形成的简体。为了使外框筒更好地发挥空间作用,减小“剪力滞后”现象,《高规》第9.3.5条对外框筒的柱距、墙面开洞率、裙梁截面高度、角柱截面面积等规定如下:
1)柱距不宜大于4m,框筒柱的截面长边应沿筒壁方向布置,必要时可采用T形截面;
2)洞口面积不宜大于墙面面积的60%,洞口高宽比宜与层高与柱距之比值相近;
3)外墙筒梁的截面高度可取柱净距的1/4;
4)角柱截面面积可取中柱的1~2倍。
外框筒裙梁的跨高比一般较小,水平荷载作用下梁端剪力很大,比一般的剪力墙连梁更容易出现截面控制条件不满足规定的情况,不采取合适的处理措施会造成连梁斜裂缝过大甚至发生斜压破坏。
但是,对外框筒裙梁的抗剪截面控制条件不满足要求,不能采取一般剪力墙连梁那样减小梁高、中部开洞等削弱外框筒梁的办法,因为那样做,就会使裙梁截面高度减小,可能使墙面开洞率加大,削弱外框筒的空间作用,使“剪力滞后”现象加重,不能使密柱和裙梁作为开洞的筒体共同工作,若结构的大部分裙梁都这样处理,则很可能严重削弱结构的抗侧力刚度和强度,甚至改变结构的受力性能,这更是不允许的。
(2)《高规》第9.3.8条规定:
跨高比不大于2的框筒梁和内筒连梁宜增配对角斜向钢筋。跨高比不大于1的框筒梁和内筒连梁宜采用交叉暗撑(图9-70-2),且应符合下列规定:
[*]
1)梁的截面宽度不宜小于400mm;
2)全部剪力应由暗撑承担,每根暗撑应由不少于4根纵向钢筋组成,纵筋直径不应小于14mm,其总面积Ac应按下列公式计算:
①持久、短暂设计状况
[*]
②地震设计状况
[*]
式中a--暗撑与水平线的夹角;
3)两个方向暗撑的纵向钢筋应采用矩形箍筋或螺旋箍筋绑成一体,箍筋直径不应小于8mm,箍筋间距不应大于150mm;
4)纵筋伸入竖向构件的长度不应小于la1,非抗震设计时la1可取la,抗震设计时la1宜取1.15la;
5)梁内普通箍筋的配置应符合《高规》第9.3.7条的构造要求。
(3)《高规》第9.3.7条规定:
外框筒梁和内筒连梁的构造配筋应符合下列要求:
1)非抗震设计时,箍筋直径不应小于8mm;抗震设计时,箍筋直径不应小于10mm。
2)非抗震设计时,箍筋间距不应大于150mm;抗震设计时,箍筋间距沿梁长不变,且不应大于100mm,当梁内设置交叉暗撑时,箍筋间距不应大于200mm。
3)框筒梁上、下纵向钢筋的直径均不应小于16mm,腰筋的直径不应小于10mm,腰筋间距不应大于200mm。
单选题
下列关于高层建筑隔震和消能减震设计的观点,哪一种相对准确?
- A.隔震技术应用于高度较高的钢或钢筋混凝土高层结构中效果最佳,对较低的结构既无效果也不经济
- B.隔震技术具有隔离水平及竖向地震的功能
- C.消能部件沿结构的两个主轴方向分别设置,宜设置在建筑物底部位置
- D.采用消能减震设计的高层建筑,当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时,不会发生丧失使用功能的破坏
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据《抗规》第12.1.3条条文说明,选项A说法错误;根据《抗规》第12.2.1条及条文说明,选项B说法错误;
根据《抗规》第12.3.2条,选项C说法错误;
根据《抗规》第3.8.2条及条文说明,说法D正确,为正确答案。
[点评] (1)《抗规》第12.1.3条条文说明指出:
隔震技术对低层和多层建筑比较合适,日本和美国的经验表明,不隔震时基本周期小于1.0s的建筑结构效果最佳;但是,不应仅限于基本自振周期在Is内的结构,因为超过1s的结构采用隔震技术有可能同样有效,国外大量隔震建筑也验证了此点。
(2)《抗规》对隔震的基本要求是:通过隔震层的大变形来减少其上部结构的地震作用,从而减少地震破坏。隔震设计需解决的主要问题是:隔震层位置的确定,隔震垫的数量、规格和布置,隔震层在罕遇地震下的承载力和变形控制,隔震层不隔离竖和地震作用的影响,上部结构的水平向减震系数及其与隔震层的连接构造等。
隔震层的位置通常位于第一层以下。当位于第一层及以上时,隔震体系的特点与普通隔震结构可有较大差异,隔震层以下的结构设计计算也更复杂。
为便于设计人员掌握隔震设计方法,《抗规》提出了“水平向减震系数”的概念。按减震系数进行设计,隔震层以上结构的水平地震作用和抗震验算,构件承载力留有一定的安全储备。对于丙类建筑,相应的构造要求也可有所降低。但必须注意,结构所受的地震作用,既有水平向也有竖向,目前的橡胶隔震支座只具有隔离水平地震的功能,对竖向地震没有隔震效果,隔震后结构的竖向地震力可能大于水平地震力,应予以重视并做相应的验算,采取适当的措施。
(3)《抗规》第12.3.2条规定:
消能部件可根据需要沿结构的两个主轴方向分别设置。消能部件宜设置在变形较大的位置,其数量和分布应通过综合分析合理确定,并有利于提高整个结构的消能减震能力,形成均匀合理的受力体系。
(4)《抗规》第3.8.2条条文说明指出:
按《抗规》第12章规定进行隔震设计,还不能做到在设防烈度下上部结构不受损坏或主体结构处于弹性工作阶段的要求,但与非隔震或非消能减震建筑相比,设防目标会有所提高,大体上是:当遭受多遇地震影响时,将基本不受损坏和影响使用功能;当遭受设防地震影响时,不需修理仍可继续使用;当遭受罕遇地震影响时,将不发生危及生命安全和丧失使用价值的破坏。
单选题
某高层建筑采用钢框架一支撑结构,有填充填,平面为正方形。建筑迎风面为矩形,宽度和高度分别为35m和175m。建筑物总质量,m
tot=94413.6t。按《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ
99-98指定的规范确定基本风压为w
0=0.65kN/m
2。已知脉动增大系数ζ=2.52,脉动影响系数v=0.49,风荷载整体(即考虑建筑物的前后两面)体型系数μ
s=1.4,试问,在不计算地震作用的效应组合中,该结构顺风向顶点最大加速度a
w(m/s
2),与下列何项数值最为接近?
- A.0.061
- B.0.072
- C.0.078
- D.0.10
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 顺风向顶点最大加速度aw应按《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-98第5.5.1条第四款式(5.5.1-4)计算。将题给有关参数值代入式(5.5.1-4),取重现期为10年的重现期调整系数μr=0.83,有
[*]
故选项A为正确答案。
[点评] (1)《高层民用建筑钢结构技术规程》第5.5.1条第4款规定:
顺风向和横风向的顶点最大加速度应按下列公式计算:
1)顺风向顶点最大加速度
[*] (9-72-1)
式中aw--顺风向顶点最大加速度(m/s2);
μs-风荷载体型系数;
μr--重现期调整系数,取重现期为10年时的系数0.83;
w0--基本风压(kN/mm2),按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GBJ 9)全国基本风压分布图的规定采用;
ξ、v--分别为脉动增大系数和脉动影响系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GBJ 9)的规定采用;
A--建筑物总迎风面积(m2);
mtot--建筑物总质量(t)。
2)横风向顶点最大加速度
[*]
式中atr--横风向顶点最大加速(m/s2);
vn,m--建筑物顶点平均风速(m/s),[*]
μz--风压高度变化系数;
γB--建筑物所受的平均重力(kN/m3);
ζt,cr--建筑物横风向的临界阻尼比值;
Tt--建筑物横风向第一自振周期(s);
B、L--分别为建筑物平面的宽度和长度(m)。
(2)高层建筑中人体的舒适度,是一个比较复杂的问题,国外实例和一些研究表明,在超高层建筑特别是超高层钢结构建筑中,必须考虑,不能用水平位移控制来代替。一般用限制顶点最大加速度值来控制。
(3)按式(9-72-1)计算中,重现期调整系数取重现期为10年时的系数;基本风压取《荷载规范》规定的基本风压;aw限值满足《高层民用建筑钢结构技术规程》第5.5.1条第三款式(5.5.1-2)、式(5.5.1-3)要求即可。
单选题
其公路桥梁由现浇整体式钢筋混凝土单跨斜交板组成,计算跨径10m,宽度为8m,斜交角为35°,板高1.5m,支承边各设3个支座,其中一端为活动橡胶支座,另一端为固定支座,平面布置如图9-73-1所示。
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据人民交通出版社1988年出版F.Leonhardt著、项海帆等译《钢筋混凝土及预应力混凝土桥建筑原理》一书对斜交板支座反力的分析:斜板桥在均布荷载作用下,当斜交角小于40°时,钝角角隅处的反力比正交板的反力大,而锐角角隅处的反力则比正交板的反力小,即图9-73-1中的反力A3与B1最大,故选D项,其余A、B、C三项均不正确。
[点评] 斜板桥是公路桥中常见的桥型之一。斜板在均布荷载作用下其受力有如下特征:
(1)反力分布不均匀,钝角角隅处的反力比正交板大,锐角角隅处的反力则变小;
(2)斜交板的扭矩变化复杂,沿板的自由边和支承边上都有正负扭矩产生;
(3)除沿跨径方向的纵向正弯矩外,在钝角处还产生垂直于其钝角平分线的负弯矩,其值随斜交角的增大而增大,但范围不大;
(4)斜交板的最大纵向弯矩比相同跨径的正交板小,但横向弯矩则大许多;
(5)纵向最大弯矩的位置,随斜交角增大而从跨中向钝角部位转移。
单选题
某二级公路上的钢筋混凝土梁式小桥,其跨径中部截面的最大弯矩设计值:由永久作用(结构重力)产生的弯矩标准值为M
Gk,由可变作用(汽车荷载)产生的弯矩标准值为M
qk,试问该桥跨中截面荷载效应基本组合的弯矩设计值M按《公路桥涵设计通用规范》的规定应与下列何项相符?
- A.M=1.1(1.2/V/Gk+1.4Mqk)
- B.M=1.0(1.2MGk+1.4Mqk)
- C.M=0.9(1.2MGk+1.4Mqk)
- D.M=MGk+Mqk
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 根据《公路桥涵设计通用规范》第4.16条及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第5.1.2条规定,小桥的结构重要性系数为0.9,永久作用(结构重力)效应的分项系数为1.2,可变作用(汽车荷载)效应的分项系数为1.4,因此C项与规范规定相符。其余A、B、D项均不相符。
[点评] 公路桥涵承载能力极限状态的计算方法在原则上与建筑结构构件基本相同。仅在一些涉及公路桥涵特性的有关规定不尽相同,结构工程师应熟悉它们之间的异同。
单选题
预应力混凝土公路桥梁在正常使用极限状态控制裂缝设计中按规范规定采用预应力分类方法;其中的A类构件的裂缝控制与下列何项说法相符?
- A.其控制截面受拉边缘的拉应力受到限制,不超过规定限值
- B.其控制截面受拉边缘无拉应力
- C.其控制截面受拉边缘可出现裂缝
- D.其控制截面受拉边缘的拉应力为2ftk
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 说法B、C、D均不符合规范规定,而说法A符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第6.3条的规定。
[点评] 预应力混凝土公路桥涵裂缝控制的方法其原理与建筑结构的《混凝结构设计规范》相同,但具体规定不尽相同,结构工程师应掌握其异同。
单选题
公路钢筋混凝土大跨度系杆拱肋截面的抗弯刚度与系杆截面的抗弯刚度的比值满足下列何项数值时,按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的规定,拱肋可视为仅承受轴向压力的柔性拱肋?
- A.<1/100
- B.>100
- C.<1/50
- D.>50
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第4.3.14规定,系杆拱当其拱肋截面的抗弯刚度与系杆截面的抗弯刚度的比值小于1/100时,拱肋可视为仅承受轴向力的柔性拱肋。因此A项数值符合规范要求。
[点评] 钢筋混凝土系杆拱是公路常用的桥型之一,它的设计计算简图是设计中重要关键问题之一,上述规范第4.3.14条总结工程经验,规定了拱肋与系杆之间的计算模型,结构工程师对此应有所了解。
单选题
某公路中桥,位于抗震设防基本烈度7度地区,采用多跨简支预应力混凝土箱形截面梁,该桥单孔跨径为20m,梁支承于混凝土墩上,支座中心至梁端的距离为0.25m,支座采用氯丁橡胶矩形板式支座,每梁端各有支座两个。两梁间的伸缩缝宽度80mm。试问按《公路工程抗震设计规范》规定,该桥中间墩顶的盖梁最小宽度(mm)与下列何项数值最接近?
- A.1800
- B.1700
- C.1600
- D.1500
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据《公路工程抗震设计规范》第4.4.3条规定,在基本烈度7度区,简支梁梁端至墩边缘或盖梁边缘的最小距离a=50+L,今梁的计算跨径L为19.5cm,代入得a=50+19.5=69.5cm。
因此盖梁最小宽度bmin=2×695+80=1470mm与D项最接近。其余A、B、C三项均不接近。
[点评] 墩顶盖梁的最小宽度对地震区的桥梁的安全具有重要意义,规范规定梁支座中心距盖梁边的最小尺寸a是经验值,结构工程师对此构造要求应有所了解。
单选题
某公路预应力混凝土梁式桥,在设计中需对持久状况设计的正常使用极限状态验算作用短期效应组合时,试问该梁的短期效应组合中关于汽车荷载冲击力引起的效应是否计入,其中何项符合规范要求?
- A.在进行抗裂验算时计入汽车荷载冲击力引起的效应
- B.在进行挠度验算时计入汽车荷载冲击力引起的效应
- C.在进行裂缝宽度验算时计入汽车荷载冲击力引起的效应
- D.在进行抗裂、裂缝宽度、挠度验算时可不计入汽车荷载冲击力引起的效应
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第6.1.1条规定,在按正常使用极限状态验算采用的作用短期效应组合对构件的抗裂、裂缝宽度、挠度进行验算时,汽车荷载效应可不计冲击系数。因此应选用D。其余A、B、C项均不符合规范规定。
单选题
某公路梁式桥采用预应力混凝土梁,其跨中最大弯矩截面由全部永久荷载产生的弯矩标准值M
Gk=40000kN·m,由汽车荷载产生的弯矩标准值M
q1k=15000kN·m(已计入冲击系数0.2)由人群荷载产生的弯矩标准值M
q2k=1500kN·m,试问当该梁按全预应力构件设计,进行持久状况的主梁正截面抗裂验算时所采用的弯矩组合设计值(kN·m)(不计预加应力作用)应与下列何项数值最接近?
- A.50000
- B.56500
- C.55000
- D.41500
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 由于该梁按全预应力构件设计,对正截面抗裂验算应采用作用短期效应组合(根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第6.3.1条第1款规定)。此外在作用短期效应组合中汽车荷载可不计入冲击系数,应对已计入冲击系数的汽车荷载产生的弯矩标准值进行调整,此外按《公路桥涵通用设计规范》第4.1.7条规定,作用短期效应组合时,可变作用应采用频遇值效应参与组合,汽车荷载效应的频遇值系数为0.7,人群荷载的频遇值系数为1.0,因此弯矩组合设计值:
M=40000+0.7×1500/1.2+1.0×1500=50250kN·m
此值与A项最接近,而其余B、C、D各项均不接近。
[点评] 按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第6.3节规定,预应力混凝土受弯构件抗裂验算时应根据受弯构件的抗裂设计分类(全预应力、A类)采用作用短期效应组合或作用长期效应组合进行验算,结构工程师应对此掌握,并对比与建筑结构构件抗裂验算的异同。
单选题
某设置在河流中的钢筋混凝土矩形桥墩(其长边与水流平行),洪水期最大桥墩阻水面积为10m
2,设计流速为5m/s,试问作用在该桥墩上的流水压力标准值F
w(kN)与下列何选项数值最接近?
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 根据《公路桥涵设计通用规范》第4.3.8条规定,桥墩上的流水压力标准值Fw应按公式(4.3.8)计算。
今桥墩形状系数K=1.3(根据表4.3.8)、重力加速度g=9.81m/s2、水的重力密度γ=10kN/m3、设计流速v=5m/s、桥墩阻水面积A=10m2,代入公式(4.3.8)得:
[*]
此值与选项C最接近,其余选项A、B、D均计算错误。
[点评] 桥墩上的流水压力标准值的计算方法与建筑结构构件所受风压力的计算方法大同小异,结构工程师应了解它们的异同,掌握其原理。