单选题
如图4-70-1所示某钢筋混凝土圆筒形塔结构,采用C25级混凝土,钢筋采用HRB400级。请按《荷载规范》确定此圆筒形塔结构风荷载计算的有关信息。
单选题
若此圆筒形塔结构建造于某海岸上,该圆筒形塔结构塔体表面光滑,设μ
zω
0d
2=0.02,则塔结构中部高度处(50m)风压高度变化系数μ
z、风荷载体型系数μ
s,与以下何组数值最为接近?
- A.1.67,0.551
- B.2.03,0.551
- C.2.03,1.00
- D.2.40,1.30
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] (1)本工程建造在某海岸上,按《荷载规范》第7.2.1条规定,地面粗糙度属于A类,查表7.2.1,中部高度处(50m)风压高度变化系数μz=2.03。
(2)本工程为竖向悬臂结构,截面为圆形,塔体表面光滑(△≈0),μzω0d2=0.02>0.015,H/d=100/[(4.2+8.2)/2]=16.13,查《荷载规范》表7.3.1项次36,插值求得风荷载荷型系数μs=0.5 51。
故选项B为正确答案。
1.67是地面粗糙度为B类塔结构50m高度处的风压高度变化系数;2.40是地面粗糙度为A类塔结构100m高度处的风压高度变化系数;1.00是μzω0d2≤0.002时插值求得的风荷载体型系数。故A、C、D选项均为错误答案。
单选题
若地面粗糙度为B类,μ
z=1.67,该圆筒形塔结构质量沿高度按连续规律变化,塔结构基本风压ω
0=45kN/m
2,设塔结构中部高度处(50m)振型系数φ
z=0.277,则塔此处风振系数β
z,与以下何项数值最为接近?
- A.1.0
- B.1.296
- C.1.456
- D.1.579
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 风振系数βz按《荷载规范》第7.4.2条式(7.4.2)确定:
[*]
结构基本自振周期参照《荷载规范》附录E第E.1.2条式(E.1.2-2)确定。
[*]
其中d为半高度处截面的外径,[*]
基本风压ω0=0.45kN/m2,[*]
查《荷载规范》第7.4.3得脉动增大系数ξ=1.524。
查《荷载规范》第7.4.4-1得脉动影响系数ν=0.90。但由于本题的塔结构迎风面和侧风面的宽度沿高度按直线变化,且质量沿高度按直线规律变化,因此根据《荷载规范》第7.4.4条第1款2)的规定对表7.4.4-1中的脉动影响系数应再乘以θ及θB。今[*][*],其中dz为在50m高度处的塔直径;dz=6.2m,故θB=0.756;θv应按表7.4.4-2查得:[*]
因此,50m高度处的风振系数:
[*]
[点评] (1)《荷载规范》第7.4.4条第1款2)指出:
当结构迎风面和侧风面的宽度沿高度按直线或接近直线变化,而质量沿高度按连续规律变化时,《荷载规范》中表7.4.4-1中的脉动影响系数应再乘以修正系数θB和θv。θB应为构筑物迎风面在z高度处的宽度Bz与底部宽度B0的比值;θv可按《荷载规范》表7.4.4-2确定。
计算中应注意此类结构的脉动影响系数应乘以修正系数θB及θv。
(2)高耸构筑物和高层建筑振型系数计算是不一样的。对高耸构筑物,可按弯曲型考虑;对高层建筑,当以剪力墙的工作为主时,可按弯剪型考虑。《荷载规范》附录F给出了两类不同结构的振型系数值,供设计中采用。本题直接给出了振型系数值,这个问题就不存在了。
单选题
设该圆筒形塔结构基本风压ω0
0=50kN/m
2,塔结构顶部高度处(100m)风压高度变化系数μ
z=2.09,风荷载体型系数μs
=0.547,风振系数β
z=1.579,则作用在塔结构顶部5m高度范围内(95~100m)的风荷载作用对塔底部截面的弯矩设计值(kN·m),与以下何项数值最为接近?
提示:按集中风荷载作用在结构顶部计算。
- A.2084.0
- B.2652.4
- C.2842.8
- D.2917.6
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] (1)计算塔顶部风压标准值
根据《荷载规范》第7.1.2条,基本风压应乘以1.1的放大系数,即
ω0=1.1×0.45=0.55kN/m2
由《荷载规范》式(7.1.1-1)
ωk=βzμsμzω0=1.579×0.547×2.09×0.55=0.993kN/m2
(2)计算5m高度范围内受荷面积
梯形平面A=(4.2+4.2+0.21)×5/2=21.525m2
(3)计算集中力
F=ωkA=0.993×21.525 =21.374kN
(4)近似按此集中力合力点为97.5m高度处,计算基底弯矩设计值
M=1.4×21.374×97.5=2917.6kN·m
[点评] 选项A漏乘1.4,错;
选项B按基本风压0.5计算,漏乘1.1,错;
选项C误将力臂97.5错乘为95,错。
单选题
有一座由多片截面T形梁组成的桥跨结构,其横截面布置也对称于中轴线,试问下列何项为正确的说法?
- A.每片梁的荷载横向分布系数m值均不相同
- B.横向分布系数m值可以大于1或小于1
- C.横向分布系数m值只能小于1
- D.横向分布系数m值只能大于1
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)选项A当多片梁的间距相同时,m值相同,因此说法不正确。(2)横向分配系数m值的计算公式,证明m值只能小于1。因此选项C正确,B及D均不正确。
[点评] 桥梁横向分配系数的确定是桥梁设计中的重要问题,结构工程师应熟悉它。
单选题
跨径大而墩的高度小的连续刚构桥通常采用桥墩的形式为下列何项?
- A.实体重力式墩
- B.水平抗推刚度较小的桥墩
- C.水平抗推刚度较大的桥墩
- D.对主梁嵌固作用大的桥墩
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 连续刚构桥为墩梁固结,桥墩与梁共同承受水平变形,桥墩刚度与梁的刚度要有匹配性,力的分配才能合理。大跨连续刚构梁的竖向刚度和扭转刚度较小,也要求墩的水平抗推刚度较小,才能容易达到变形一致。
[点评] 连续刚构桥的桥墩刚度与梁的刚度应匹配是正确设计概念的问题,结构工程师应有此正确概念。
单选题
箱梁的自由扭转产生的应力,下列何项是正确的说法?
- A.产生纵向正应力和剪应力
- B.截面内产生剪应力
- C.产生横向正应力和剪应力
- D.产生纵向正应力、横向正应力和剪应力
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 箱梁的自由扭转只在截面内产生剪应力,不会产生其他应力。
[点评] 结构工程师应对自由扭转和约束扭转有正确的概念,自由扭转只有截面内产生剪应力,而约束扭转除产生剪应力外尚有正应力。
单选题
位于曲线上桥梁,当曲线半径等于或小于下列何项数值时,应计算汽车荷载的离心力?
- A.100m
- B.200m
- C.250m
- D.500m
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.3.3条的规定,当曲线半径等于或小于250m时,应计算汽车荷载的离心力。
[点评] 曲线桥是否考虑汽车荷载离心力问题是桥涵设计中的基本知识。