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结构工程师-一级专业考试-高层建筑结构、高耸结构与横向作用[单选题]1.假定,某6层新建钢筋混凝土框架结构,房屋高度36m,建成后拟由重载仓库(丙类)改变用途作为人流密集的大型商场,商场营(江南博哥)业面积10000m2,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,结构设计针对建筑功能的变化及抗震设计的要求提出了以主体结构加固改造方案:Ⅰ.按《抗规》性能3的要求进行抗震性能化设计,维持框架结构体系,框架构件承载力按8度抗震要求复核,对不满足的构件进行加固补强以提高承载力;Ⅱ.在楼梯间等位置增设剪力墙,形成框架-剪力墙结构体系,框架部分小加固,剪力墙承担倾覆弯矩为结构总地震倾覆弯矩的40%;Ⅲ.在结构中增加消能部件,提高结构抗震性能,使消能减震结构的地震影响系数为原结构地震影响系数的40%,同时对不满足的构件进行加固。试问,针对以上结构方案的可行性,下列何项判断正确?()[2018年真题]A.Ⅰ,Ⅱ可行,Ⅲ不可行B.Ⅰ,Ⅲ可行,Ⅱ不可行C.Ⅱ,Ⅲ可行,Ⅰ不可行D.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ均可行正确答案:B参考解析:根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223—2008)第3.0.1条、第3.0.2条,大型商场为乙类,抗震措施应按提高一度即8度考虑,如常规设计,框架抗震措施应为一级。《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)(2016年版)表M.1.1-3,当构件承载力高于多遇地震提高一度的要求,构造抗震等级可降低一度,即维持二级,方案Ⅰ可行;《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第8.1.3-3条,框架承受倾覆弯矩大于50%时,框架部分抗震等级宜按框架确定,应为一级,原结构抗震措施为二级,方案Ⅱ不可行;《抗规》条文说明第12.3.8条规定,当消能减震的地震影响系数不到非消能减震的50%时,可降低一度。即维持二级,方案Ⅲ可行。方案Ⅰ,方案Ⅲ可行,方案Ⅱ不可行,故答案选B。[单选题]2.下列四项观点:Ⅰ.有端柱型钢混凝土剪力墙,其截面刚度可按端柱中混凝土截面面积加上型钢按弹性模量比折算的等效混凝土面积计算其抗弯刚度和轴向刚度;墙的抗剪刚度可不计入型钢影响;Ⅱ.型钢混凝土框架-钢筋混凝土剪力墙结构,当楼盖梁采用型钢混凝土梁时,结构在多遇地震作用下的结构阻尼比可取为0.05;Ⅲ.不考虑地震作用组合的型钢混凝土柱可采用埋入式柱脚,也可采用非埋入式柱脚;Ⅳ.结构局部部位为钢板混凝土剪力墙的竖向规则剪力墙结构在7度区的最大适用高度为120m。试问,依据《组合结构设计规范》(JGJ138—2016),针对上述观点准确性的判断,下列何项正确?()[2018年真题]A.Ⅰ、Ⅳ准确B.Ⅱ、Ⅲ准确C.Ⅰ、Ⅱ准确D.Ⅲ、Ⅳ准确正确答案:A参考解析:根据《组合结构设计规范》(JGJ138—2016)第4.3.4条规定,有端柱型钢混凝土剪力墙,其截面刚度可按端柱中混凝土截面面积加上型钢按弹性模量比折算的等效混凝土面积计算其抗弯刚度和轴向刚度;墙的抗剪刚度可不计入型钢作用,Ⅰ准确;根据第4.3.6条规定,组合结构在多遇地震作用下的结构阻尼比可取为0.04,房屋高度超过200m时,阻尼比可取为0.03;当楼盖采用钢筋混凝土梁时,相应结构阻尼比可增加0.01;风荷载作用下楼层位移验算和构件设计时,阻尼比可取为0.02~0.04;结构舒适度验算时的阻尼比可取为0.01~0.02,Ⅱ不准确;根据第6.5.1条规定,型钢混凝土柱可根据不同的受力特点采用型钢埋入基础底板(承台)的埋入式柱脚或非埋入式柱脚。考虑地震作用组合的偏心受压柱宜采用埋入式柱脚;不考虑地震作用组合的偏心受压柱可采用埋入式柱脚,也可采用非埋入式柱脚;偏心受拉柱应采用埋入式柱脚,Ⅲ不准确;根据第4.3.5条规定,采用组合结构构件作为主要抗侧力结构的各种组合结构体系,其房屋最大适用高度应符合表4.3.5的规定,查表得该结构最大适用高度为120m,Ⅳ准确。Ⅰ、Ⅳ准确,故答案选A。[单选题]4.高层混凝土框架结构抗震设计时,地下室顶板作为上部结构嵌固部位,下列关于地下室及相邻上部结构的设计观点,哪一项相对准确?()[2017年真题]A.地下一层与首层侧向刚度比值不宜小于2,侧向刚度比值取楼层剪力与层间位移比值、等效剪切刚度比值之较大者B.首层作为上部结构底部嵌固层,其侧向刚度与地上二层的侧向刚度比值不宜小于1.5C.主楼下部地下室顶板梁抗震构造措施的抗震等级可比上部框架梁低一级,但梁端顶面和底面的纵向钢筋应比计算值增大10%D.主楼下部地下一层柱每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍正确答案:D参考解析:A项,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第5.3.7条及条文说明规定,高层建筑结构整体计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。地下一层与首层侧向刚度比值可取等效剪切刚度比值。A项不准确。B项,根据第3.5.2条及条文说明规定,对框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构,结构底部嵌固层侧向刚度与相邻上层的侧向刚度比值不宜小于1.5,对框架结构无此要求。B项不准确。C项,根据第3.9.5条规定,抗震设计的高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用。C项不准确。D项,根据第12.2.1条第3款规定,地下一层柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍。D项准确。[单选题]5.某28层钢筋混凝土框架-剪力墙高层建筑,普通办公楼,如图6-10所示,槽形平面,房屋高度100m,质量和刚度沿竖向分布均匀,50年重现期的基本风压为0.6kN/m2,地面粗糙度为B类。图6-10假定风荷载沿竖向呈倒三角形分布,地面(±0.000)处为0,高度100m处风振系数取1.50,试问,估算的±0.000处沿Y方向风荷载作用下的倾覆弯矩标准值(kN·m),与下列何项数值最为接近?()[2017年真题]A.637000B.660000C.700000D.726000正确答案:D参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第4.2.1条规定,主体结构计算时,风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积,垂直于建筑物表面的单位面积风荷载标准值应按下式计算:ωk=βz·μs·μz·ω0。根据《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,即ω0=1.1×0.6=0.66kN/m2。根据《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)表8.2.1,查表得:μz=2.0。根据《高规》附录B.0.1条第3款,Y正方向μs如图6-11(a)所示:图6-11(a)图6-11(b)则Y方向高度100m处每米正向风荷载为:ωk=1.5×(0.8×80+0.6×10×2+0.5×60)×2.0×0.66=210.0kN/m。Y反方向μs如图6-11(b)所示:则Y方向高度100m处每米反向风荷载为:ωk=1.5×(0.8×10×2+0.9×60+0.5×80)×2.0×0.66=217.8kN/m。根据《高规》第5.1.10条规定,高层建筑结构进行风作用效应计算时,正反两个方向的风作用效应宜按两个方向计算的较大值采用,故取ωk=217.8kN/m。则倾覆弯矩标准值为:M0k=0.5×217.8×1002×2/3=726000kN·m。[单选题]6.某现浇钢筋混凝土框架结构办公楼,抗震等级为一级,某一框架梁局部平面如图6-12所示。梁截面350mm×600mm,h0=540mm,as′=40mm,混凝土强度等级C30,纵筋采用HRB400钢筋。该梁在各效应下截面A(梁顶)弯矩标准值分别为:恒荷载:MA=-440kN·m,活荷载:MA=-240kN·m,水平地震作用:MA=-234kN·m。假定,A截面处梁底纵筋面积按梁顶纵筋面积的二分之一配置,试问,为满足梁端A(顶面)极限承载力要求,梁端弯矩调幅系数至少应取下列何项数值?()[2017年真题]图6-12A.0.80B.0.85C.0.90D.1.00正确答案:B参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第6.3.2条第1款规定,抗震设计时,计入受压钢筋作用的梁端截面混凝土受压区高度与有效高度之比值,一级不应大于0.25。因此,一级抗震要求的框架梁受压区高度:x=0.25h0=0.25×540=135mm。根据第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钢筋截面面积的比值,除按计算确定外,一级不应小于0.5,即As≥0.5As′。本题中,As′=0.5As。相对受压区截面高度为:x/h0=(fyAs-fy′As′)/(α1bh0fc)=(360×0.5As)/(1×350×540×14.3)=0.25,解得:As=3754mm2,Assub>′=1877mm2。截面抗弯承载力为:则地震设计状况截面抗弯承载力为:γREM′=0.75M′=6.57×108N·mm,得M′=8.76×108N·mm=876kN·m。根据第5.2.3条、5.6.3条规定:MA=1.2×(-440-0.5×240)+1.3×(-234)=-976kN·m>M'。需要进行弯矩调幅,重力荷载作用下的弯矩调幅系数取γ。根据第5.2.3条规定,在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅。再根据第5.6.3条式(5.6.3)计算,得重力荷载代表值的效应调幅后的值为:MA=1.2×γ(-440-0.5×240)+1.3×(-234)=-876kN·m,解得:γ=0.85。[单选题]7.某办公楼,采用现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构,房屋高度73m,地上18层,1~17层刚度、质量沿竖向分布均匀,18层为多功能厅,仅框架部分升至屋顶,顶层框架结构抗震等级为一级。剖面如图6-13所示,顶层梁高600mm。抗震设防烈度为8度(0.2g),丙类建筑,进行结构多遇地震分析时,顶层中部某边柱,经振型分解反应谱法及三组加速度弹性时程分析补充计算,18层楼层剪力、相应构件的内力及按实配钢筋对应的弯矩值见表6-1,表中内力为考虑地震作用组合,按弹性分析未经调整的组合设计值,弯矩均为顺时针方向。图6-13表6-1试问,该柱进行本层截面配筋设计时所采用的弯矩设计值M(kN·m)、剪力设计值V(kN),与下列何项数值最为接近?()[2017年真题]A.350;220B.450;250C.340;210D.420;300正确答案:D参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第4.3.5条第4款规定,当取三组时程曲线进行计算时,结构地震作用效应宜取弹性时程分析计算结果的包络值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。顶层剪力取时程分析最大值2400kN,构件内力放大系数η=2400/2000=1.2。求柱弯矩设计值:根据第6.2.1条,顶层柱弯矩不调整,但须乘以放大系数η,故Mc=350×1.2=420kN·m。求柱剪力设计值:通过Mcua乘以放大系数η,故Mcua′t=Mcua</sub>′b=450×1.2=540kN·m,框架的抗震等级为一级。根据式(6.2.3-1)计算,得:V=1.2(Mcua′b+Mcua′t)/H<sub>n</sub>=1.2×(540+540)/(5-0.6)=295kN·m。由此可知,D项最为接近。[单选题]8.下列关于高层混凝土结构作用效应计算时剪力墙连梁刚度折减的观点,哪一项不符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)的要求?()[2014年真题]A.结构进行风荷载作用下的内力计算时,不宜考虑剪力墙连梁刚度折减B.第3性能水准的结构采用等效弹性方法进行罕遇地震作用下竖向构件的内力计算时,剪力墙连梁刚度可折减,折减系数不宜小于0.3C.结构进行多遇地震作用下的内力计算时,可对剪力墙连梁刚度予以折减,折减系数不宜小于0.5D.结构进行多遇地震作用下的内力计算时,连梁刚度折减系数与抗震设防烈度无关正确答案:D参考解析:D项,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)条文说明第5.2.1条规定,结构进行多遇地震作用下的内力计算时,应根据设防烈度选择适当的连梁刚度折减系数。A项,根据条文说明第5.2.1条规定,结构进行风荷载作用下的内力计算时,不宜考虑剪力墙连梁刚度折减。B项,根据条文说明第3.11.3条规定,第3性能水准的结构采用等效弹性方法进行罕遇地震作用下竖向构件的内力计算时,剪力墙连梁刚度可折减,折减系数不宜小于0.3。C项,根据第5.2.1条规定,高层建筑结构地震作用效应计算时,可对剪力墙连梁刚度予以折减,折减系数不宜小于0.5。[单选题]9.下列关于高层混凝土结构地下室及基础的设计观点,哪一项相对准确?()[2014年真题]A.基础埋置深度,无论采用天然地基还是桩基,都不应小于房屋高度的1/18B.上部结构的嵌固部位尽量设在地下室顶板以下或基础顶,减小底部加强区高度,提高结构设计的经济性C.建于8度、Ⅲ类场地的高层建筑,宜采用刚度好的基础D.高层建筑应调整基础尺寸,基础底面不应出现零应力区正确答案:C参考解析:A项,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第12.1.8条规定,当建筑物采用岩石地基或采取有效措施时,在满足地基承载力、稳定性要求及本规程第12.1.7条规定的前提下,基础埋深可比本条第1、2两款的规定适当放松。B项,根据《高规》第7.1.4条及条文说明规定,计算嵌固部位不能设在地下室顶板时,剪力墙底部加强部位的设计要求宜延伸至计算嵌固部位。C项,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)第5.2.7条规定,结构抗震计算时,建于8度、Ⅲ类场地的高层建筑宜选用箱基、刚性较好的筏基和桩箱联合基础等刚度好的基础。D项,根据《高规》第12.1.7条规定,在重力荷载与水平荷载标准值或重力荷载代表值与多遇水平地震标准值共同作用下,高宽比大于4的高层建筑,基础底面不宜出现零应力区;高宽比不大于4的高层建筑,基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。[单选题]10.某拟建18层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构办公楼,房屋高度为72.3m。抗震设防烈度为7度,丙类建筑,Ⅱ类建筑场地。方案设计时,有四种结构方案,多遇地震作用下的主要计算结果见表6-18。表6-18MF/M为在规定水平力作用下,结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值,表中取X、Y两方向的较大值。假定,剪力墙布置的其他要求满足规范规定。试问,如果仅从结构规则性及合理性方面考虑,四种方案中哪种方案最优?()[2014年真题]A.方案AB.方案BC.方案CD.方案D正确答案:B参考解析:方案A,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)条文说明第8.1.3条第3款规定,当框架部分承受的倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的50%但不大于80%时,意味着结构中剪力墙的数量偏少,框架承担较大的地震作用。题中,MF/M=55%>50%,剪力墙较少。方案C,根据《高规》第3.4.5条规定,结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比,A级高度高层建筑不应大于0.9。题中,Tt/T1=1.4/1.52=0.92>0.9,属扭转不规则。方案BD满足规范构造要求,但方案D的楼层位移比接近剪力墙结构,说明结构刚度偏大,剪力墙偏多,经济性较方案B差。故从结构规则性及合理性方面考虑,方案B为最优方案。[单选题]11.某钢筋混凝土底部加强部位剪力墙,抗震设防烈度7度,抗震等级一级,平、立面如图6-22所示,混凝土强度等级C30(fc=14.3N/mm2,Ecsub>=3.0×104N/mm2)。图6-22假定,墙肢Qz1底部考虑地震作用组合的轴力设计值N=4800kN,重力荷载代表值作用下墙肢承受的轴压力设计值NGE=3900kN,bf=bw。试问,满足Qz1轴压比要求的最小墙厚bw(mm),与下列何项数值最为接近?()[2014年真题]A.300B.350C.400D.450正确答案:B参考解析:当bw=300mm时,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第7.2.15条表7.2.15注2规定,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。由于hf/bw=750/300=2.5<3且hw/bw=2100/300=7,故该剪力墙按无翼墙短肢剪力墙考虑;根据第7.2.2条第2款规定,一级短肢剪力墙的轴压比不宜大于0.45,一字型截面短肢剪力墙的轴压比限值应相应减少0.1。所以轴压比限值为:[μN]=0.45-0.1=0.35,则轴力限值为:[N]=0.35bwhwfc=0.35×300×2100×14.3=3153150N=3153kN<N=3900kN当bw=350mm时,按一级普通一字剪力墙考虑,根据第7.2.13条表7.2.13可知,轴压比限值[μN]=0.5,则轴力限值为:[N]=0.5bwhwfc=0.5×350×2100×14.3=5255250N=5255.250kN>N=3900kN故满足Qz1轴压比要求的最小墙厚为350mm。由此可知,B项数值最为接近。[单选题]12.某高层建筑裙楼商场内人行天桥,采用钢-混凝土组合结构,如图6-23所示,天桥跨度28m。假定,天桥竖向自振频率为fn=3.5Hz,结构阻尼比β=0.02,单位面积有效重量=5kN/m2,试问,满足楼盖舒适度要求的最小天桥宽度B(m),与下列何项数值最为接近?()[2014年真题]提示:①按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)作答;②接近楼盖自振频率时,人行走产生的作用力Fp=0.12kN。图6-23A.1.80B.2.60C.3.30D.5.00正确答案:B参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第3.7.7条表3.7.7注规定,楼盖结构竖向自振频率为2Hz~4Hz时,峰值加速度限值可按线性插值选取。当竖向自振频率fn=3.5Hz时,天桥竖向振动加速度限值为:[a]=0.15+[(0.22-0.15)/(4-2)]×(4-3.5)=0.168m/s2。根据附录A式(A.0.3-1)可得,楼盖结构阻抗有效重量ω=BL=5×28×B=140BkN,代入公式(A.0.2-1),计算可得楼盖振动峰值加速度ap:ap=[Fp/(βω)]g=0.12/(0.02×140B)×9.8≤0.168m/s2。解得,B≥2.50m。由此可知天桥宽度应大于2.50m,B项数值最为接近。[单选题]13.下列关于高层混凝土剪力墙结构抗震设计的观点,哪一项不符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)的要求?()[2013年真题]A.剪力墙墙肢宜尽量减小轴压比,以提高剪力墙的抗剪承载力B.楼面梁与剪力墙平面外相交时,对梁截面高度与墙肢厚度之比小于2的楼面梁,可通过支座弯矩调幅实现梁端半刚接设计,减少剪力墙平面外弯矩C.进行墙体稳定验算时,对翼缘截面高度小于截面厚度2倍的剪力墙,考虑翼墙的作用,但应满足整体稳定的要求D.剪力墙结构存在较多各肢截面高度与厚度之比大于4但不大于8的剪力墙时,只要墙肢厚度大于300mm,在规定的水平地震作用下,该部分较短剪力墙承担的底部倾覆力矩可大于结构底部总地震倾覆力矩的50%正确答案:A参考解析:A项不符合规程要求,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第7.2.10条式(7.2.10-2)可知,轴压力在一定范围内可提高墙肢的受剪承载力,轴压比过小也不经济,应取适当的轴压比。B项符合规程要求,根据条文说明第7.1.6条可知,当剪力墙与平面外方向的大梁连接时,会使墙肢平面外承受弯矩,当梁高大于约2倍墙厚时,刚性连接梁的梁端弯矩将使剪力墙平面外产生较大的弯矩,此时应当采取措施,以保证剪力墙平面外的安全。C项符合规程要求,根据附录D第D.0.4条规定,对剪力墙的翼缘截面高度小于截面厚度2倍的剪力墙,除按D.0.1~D.0.3条规定验算墙肢局部稳定外,尚应验算墙体整体稳定。D项符合规程要求,根据第7.1.8条第2款注1规定,短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。墙肢厚度大于300mm时,可不作为短肢剪力墙考虑。[单选题]14.下列关于高层混凝土结构重力二阶效应的观点,哪一项相对准确?()[2013年真题]A.当结构满足规范要求的顶点位移和层间位移限值时,高度较低的结构重力二阶效应的影响较小B.当结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%时,应计入重力二阶效应的影响,风荷载作用时,可不计入C.框架柱考虑多遇地震作用产生的重力二阶效应的内力时,尚应考虑《混凝土结构规范》(GB50010—2010)承载力计算时需要考虑的重力二阶效应D.重力二阶效应影响的相对大小主要与结构的侧向刚度和自重有关,随着结构侧向刚度的降低,重力二阶效应的不利影响呈非线性关系急剧增长,结构侧向刚度满足水平位移限值要求,有可能不满足结构的整体稳定要求正确答案:D参考解析:A项不准确,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第5.4.1条规定,重力二阶效应主要与结构的刚重比有关,结构满足规范位移要求时,结构高度较低,并不意味重力二阶效应小。B项不准确,根据《高规》第5.4.1条、第5.4.2条可知,重力二阶效应影响是指水平力作用下的重力二阶效应影响,包括地震作用及风荷载作用。C项不准确,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)(2016版)条文说明第3.6.3条规定,混凝土柱考虑多遇地震作用产生的重力二阶效应的内力时,不应与混凝土规范承载力计算时考虑的重力二阶效应重复。砌体结构和混凝土墙结构,通常不需要考虑重力二阶效应。D项准确,根据《高规》条文说明第5.4.1条~第5.4.4条规定,重力二阶效应影响的相对大小主要与结构的侧向刚度和自重有关,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。若结构的刚重比进一步减小,则重力二阶效应将会呈非线性关系急剧增长,直至引起结构的整体失稳。[单选题]15.某拟建现浇钢筋混凝土高层办公楼,抗震设防烈度为8度(0.2g),丙类建筑,Ⅱ类建筑场地,平、剖面如图6-27所示。地上18层,地下2层,地下室顶板±0.000处可作为上部结构嵌固部位。房屋高度受限,最高不超过60.3m,室内结构构件(梁或板)底净高不小于2.6m,建筑面层厚50mm。方案比较时,假定,±0.000以上标准层平面构件截面满足要求,如果从结构体系、净高要求及楼层结构混凝土用量考虑,下列四种方案中哪种方案相对合理?()[2013年真题]图6-27A.方案一:室内无柱,外框梁L1(500×800),室内无梁,400厚混凝土平板楼盖B.方案二:室内A、B处设柱,外框梁L1(400×700),梁板结构,沿柱中轴线设框架梁L2(400×700),无次梁,300厚混凝土楼板C.方案三:室内A、B处设柱,外框梁L1(400×700),梁板结构,沿柱中轴线设框架梁L2(800×450);无次梁,200厚混凝土板楼盖D.方案四:室内A、B处设柱,外框梁L1,沿柱中轴线设框架梁L2,L1、L2同方案三,梁板结构,次梁L3(200×400),100厚混凝土楼板正确答案:D参考解析:A项不合理,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第9.1.5条规定,核心筒与外框架中距非抗震设计大于15m,抗震设计大于12m时,宜采取增设内柱的措施。BCD三项结构体系合理,均根据第9.1.5条规定在室内增设内柱。B项结构构件高度太高,室内净高:3.2-0.7-0.05=2.45m,不满足净高2.6m要求。CD两项,结构体系合理,净高满足要求,比较其混凝土用量:D项电梯厅两侧梁板折算厚度较大,次梁折算厚度约为:200×(400-100)×(10000×2+9000×2)/(9000×10000)=25mm。电梯厅两侧梁板折算板厚约为:100+25=125mm。C项楼板厚度约为200mm,厚度较大不经济,故D项相对合理。[单选题]16.某16层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构办公楼,房屋高度为64.3m,如图6-28所示,楼板无削弱。抗震设防烈度为8度,丙类建筑,Ⅱ类建筑场地。假定,方案比较时,发现X、Y方向每向可以减少两片剪力墙(减墙后结构承载力及刚度满足规范要求)。试问,如果仅从结构布置合理性考虑,下列四种减墙方案中哪种方案相对合理?()[2013年真题]图6-28A.X向:W1;Y向:W5B.X向:W2;Y向:W6C.X向:W3;Y向:W4D.X向:W2;Y向:W7正确答案:C参考解析:该结构为长矩形平面,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第8.1.8条第2款规定,纵向(即X向)剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端,因此宜减W1或W3墙。根据第8.1.8条第1款及表8.1.8可知,Y向剪力墙间距不宜大于3B=45m及40m之较小者40m,因此宜减W4或W7。综合上述原因,同时考虑框架-剪力墙结构中剪力墙的布置原则,C项方案相对合理。[单选题]17.某20层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构办公楼,某层层高3.5m,楼板自外围竖向构件外挑,多遇水平地震标准值作用下,楼层平面位移如图6-29所示。该层层间位移采用各振型位移的CQC组合值,见表6-19;整体分析时采用刚性楼盖假定,在振型组合后的楼层地震剪力换算的水平力作用下楼层层间位移,见表6-20。试问,该楼层扭转位移比控制值验算时,其扭转位移比应取下列哪组数值?()[2013年真题]图6-29表6-19层间位移采用各振型位移的CQC组合值表6-20在振型组合后的楼层地震剪力换算的水平力作用下楼层层问位移ΔuA——同一侧楼层角点(挑板)处最大层间位移;ΔuB——同一侧楼层角点处竖向构件最大层间位移;ΔuC——同一侧楼层角点(挑板)处最小层间位移;ΔuD——同一侧楼层角点处竖向构件最小层间位移;ΔuE——楼层所有竖向构件平均层间位移。A.1.25B.1.28C.1.31D.1.36正确答案:B参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第3.4.5条及其条文说明规定,扭转位移比计算时,楼层的位移可取“规定水平力”计算,“规定水平力”一般可采用振型组合后的楼层地震剪力换算的水平力,并考虑偶然偏心。扭转位移比计算时无考虑双向地震作用的要求。层间位移取楼层竖向构件的最大、最小层间位移。楼层平均层间位移,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)(2016年版)第3.4.3条规定,应取两端竖向构件最大、最小位移的平均值,不能取楼层所有竖向构件层间位移的平均值,以免由于竖向构件不均匀布置可能造成的偏差。因此,楼层最大层间位移取:3.4mm,最小值为1.9mm。楼层平均层间位移取:(3.4+1.9)/2=2.65mm,楼层位移比:3.4/2.65=1.28。[单选题]18.某平面不规则的现浇钢筋混凝土高层结构,整体分析时采用刚性楼盖假定计算,结构自振周期见表6-21。试问,对结构扭转不规则判断时,扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比值最接近下列何项数值?()[2013年真题]表6-21结构自振周期A.0.71B.0.82C.0.87D.0.93正确答案:B参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)条文说明第3.4.5条第2款规定,周期比计算时,可直接计算结构的固有自振特征,不必附加偶然偏心。T1取刚度较弱方向的平动为主的第一自振周期,即T1=2.8s。Tt取扭转方向因子大于0.5且周期较长的扭转主振型周期,Tt取2.3s。因此周期比为:Tt/T1=2.3/2.8=0.82。[单选题]19.某现浇钢筋混凝土框架结构,抗震等级为一级,梁局部平面图如图6-30所示。梁L1截面(单位:mm)300×500(h0=440mm),混凝土强度等级C30(fc=14.3N/mm2),纵筋采用HRB400()(fy=360N/mm2),箍筋采用HRB335(⏂)。关于梁L1两端截面A、C梁顶配筋及跨中截面B梁底配筋(通长,伸入两端梁、柱内,且满足锚固要求),有以下4组配置。试问,哪一组配置与规范、规程的最低构造要求最为接近?()[2013年真题]图6-30提示:不必验算梁抗弯、抗剪承载力。A.A截面:420+420;⏂10@100;B截面:420;⏂10@200;C截面:420+420;⏂10@100B.A截面:422+422;⏂10@100;B截面:422;⏂10@200;C截面:222;⏂10@200C.A截面:222+620;⏂10@100;B截面:418;⏂10@200;C截面:220;⏂10@200D.A截面:422+222;⏂10@100;B截面:422;⏂10@200;C截面:222;⏂10@200正确答案:D参考解析:A项不合理,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第6.1.8条规定,不与框架柱相连的次梁,可按非抗震要求进行设计。梁L1与框架柱相连的A端按框架梁抗震要求设计,与框架梁相连的C端,可按次梁非抗震要求设计,A截面与C截面配筋相同,相当于C截面也按抗震进行了设计,不合理。B项不合理,截面A的纵向钢筋配筋率为:ρ=3041/(300×440)=2.30%>2.0%。根据第6.3.2条第4款规定,抗震设计时,当梁端纵向钢筋配筋率大于2%时,表6.3.2-2中箍筋最小直径应增大2mm,再根据表6.3.2-2可知,箍筋直径应为12mm。C项不合理,截面A的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值为:As2/As1=1017/2644=0.38<0.50。根据第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钢筋截面面积的比值,除按计算确定外,一级不应小于0.5。D项合理,截面A:ρ=2281/(300×440)=1.73%<2.5%As2/As1=4/6=0.67>0.50均满足要求,故选D项。[单选题]20.一库房为6m间距的单跨门式刚架,如图6-37所示,该刚架的斜梁与水平线间的夹角为25°,斜梁上铺设槽钢檩条和压型钢板。檩条间距为1.5m,计算跨度为6m。该地区的基本雪压s0=0.5kN/m2。由此可算得檩条上由屋面积雪荷载产生沿檩条跨度的线荷载标准值qs=()kN/m。图6-37门式刚架上的檩条及其雪荷载计算简图A.0.68B.0.75C.0.85D.0.94正确答案:C参考解析:根据《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)第7.2.1条表7.2.1第2项规定,当考虑积雪不均匀分布的最不利情况,该库房的屋面类别为单跨双坡屋面,屋面倾角为25°时,积雪分布系数为μr=1.0,最不利不均匀屋面积雪分布系数为1.25μr。根据公式(7.1.1)规定,檩条上沿屋面水平投影面上的雪荷载标准值为:sk=1.25μrs0=1.25×1.0×0.5=0.625kN/m2。相应地,檩条上的雪荷载线荷载标准值为:qs=sk×1.5×cos25°=0.625×1.5×0.9063=0.85kN/m。[单选题]21.计算一大雨篷中间主钢梁的梁端弯矩设计值,如图6-38所示。该雨篷的主钢梁GL与型钢混凝土框架柱相连,柱距为9m,主钢梁悬挑长度为6m。主钢梁上铺设带金属边框构件的采光玻璃,其重量包括主钢梁在内为0.80kN/m2。钢梁面标高为5.0m。该建筑在5m高度处的基本风压ω0=0.456kN/m<sup>2,地面粗糙度为A类。现需计算在雨篷结构永久荷载和风的负风压(吸力)作用下主钢梁GL的梁端弯矩设计值MA=()kN·m。图6-38雨篷主钢梁平面布置图A.155.5B.-120C.-180D.-242.4正确答案:D参考解析:如图6-38所示,可分别计算主钢梁GL的永久荷载和负风压产生的线荷载,根据《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)相关规范进行计算。①主钢梁GL上由永久荷载标准值算得的线荷载qgk如图6-39(a)所示,则:qgk=0.8×9=7.2kN/m;图6-39中间主钢梁上的两种线荷载②主钢梁GL上由负风压(吸力)标准值算得的线荷载qωk如图6-39(b)所示。根据式(8.1.1-2)规定,风荷载标准值ωk=βzμsμzω0;式中,βgz表示高度z处的阵风系数,根据表8.6.1可得,本雨篷的βgz=1.65;μsl表示局部风压体型系数,根据第8.3.3条第2款,本雨篷的μsl=-2.0;μz表示风压高度变化系数,根据表8.2.1可得,在5m高度处及A类地面粗糙度时,μz=1.09;将数据代入风荷载标准值计算公式可得:ωk=1.65×(-2.0)×1.09×0.456=-1.64kN/m2。主钢梁GL上由负风压(吸力)标准值算得的线荷载qωk=-1.64×9=-14.76kN/m。根据第3.2.4条第1款第2项规定,永久荷载对结构有利,分项系数可取1.0。根据第3.2.3条式(3.2.3-2)规定,梁端弯矩设计值MA为:MA=1.0×7.2×62/2+1.4×(-14.76)×62/2=-242.35kN·m。选项中与-242.35最接近的是-242.4,因此选D项。[单选题]22.一档案库的楼面悬臂梁如图6-41所示,其悬挑计算跨度l0=5m,该梁上由永久荷载标准值产生的线荷载gk=30kN/m,由楼面活荷载标准值产生的线荷载qk=2.0kN/m,由此算得该梁的梁端B的弯矩设计值MB=()kN·m。图6-41悬臂梁计算简图A.520B.530.75C.580D.590正确答案:B参考解析:永久荷载标准值产生的线荷载gk=30kN/m,而楼面活荷载标准值产生的线荷载qk仅为2.0kN/m,两者的比值gk/qk=15,可判断该梁的梁端弯矩设计值MB是由永久荷载效应控制的组合值。根据《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)第3.2.4条规定,分项系数γG=1.35,γQ=1.4。根据第3.2.3条规定,风荷载组合值系数ψc=0.6,其余荷载组合值系数ψc=0.7。又已知SGk=gk=30kN/m,SQk=qk=2.0kN/m。根据第3.2.3条第2款规定,梁端B的弯矩设计值为:MB=(1.35×30+1.4×0.7×2)×52/2=530.75kN·m。[单选题]23.在剪力墙结构体系中布置剪力墙时,下列说法正确的是()。A.只要建筑布局需要,对抗震设防区的矩形的建筑平面中,也可只在一个主轴方向上布置剪力墙B.B级高度的高层建筑和9度抗震设计的A级高度的高层建筑,允许采用具有较多短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗侧向力的剪力墙结构C.对一字形截面的剪力墙,宜避免在墙一侧有楼面梁直接汇交于墙的情况。否则应采取措施,以减少楼面梁的端部弯矩对墙的不利影响D.为增大抗震剪力墙的侧向刚度,宜设置较长的剪力墙,并少开洞口正确答案:C参考解析:C项,当在墙平面外有与墙单侧相交的楼面梁时,一字形截面的剪力墙将承受由梁传来的端弯矩,对该剪力墙的影响很大。为此必须采取措施,减少梁的端弯矩。A项,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)条文说明第7.1.1条规定,高层建筑结构应有较好的空间工作性能,剪力墙应双向布置,形成空间结构。特别强调在抗震结构中,应避免单向布置剪力墙,并宜使两个方向刚度接近。B项,根据第7.1.8条规定,B级高度高层建筑以及抗震设防烈度为9度的A级高度高层建筑,不宜布置短肢剪力墙,不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。D项,根据第7.1.2条规定,剪力墙不宜过长,较长剪力墙宜设置跨高比较大的连梁将其分成长度较均匀的若干墙段。[单选题]24.对框架-剪力墙结构进行结构布置时,下列说法不正确的是()。A.由于剪力墙是框架-剪力墙结构中的主要抗侧力构件,因此在各个主轴方向上,均需设置剪力墙B.在抗震设防区进行结构布置时,宜使框架-剪力墙结构在各个主轴方向上的侧向刚度数值相接近C.宜将各主轴方向上设置的剪力墙相互整体连接,组成T形、L形、I形或围成筒体D.在每个主轴方向上的剪力墙片数,只需按抵抗侧向力的要求即可确定正确答案:D参考解析:D项,位于各主轴方向上的剪力墙的片数,不但由抗侧力的需要所确定,而且还需满足一些构造要求,例如在一个主轴方向上的剪力墙不宜少于3片等,以使每片剪力墙所承担的水平剪力比较均匀。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第8.1.7条第4款规定,单片剪力墙底部承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的30%。根据第8.1.7条第3款规定,纵、横剪力墙宜组成L形、T形等形式;根据第8.1.7条第7款规定,抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向得侧向刚度接近。根据第8.1.5条规定,框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系,抗震设计时,结构两主轴方向均应布置剪力墙。[单选题]25.某框架—剪力墙结构高40m,框架承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%,丙类建筑,抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度0.15g,建筑场地类别为Ⅳ类。则框架的抗震等级为()。A.一级B.二级C.三级D.四级正确答案:A参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)表3.3.1-1,可知该框架属于A级高度。根据第3.9.7条规定,该场地属于Ⅳ类、设计基本地震加速度0.15g,应提高1度考虑抗震构造措施,故按8度设防。根据第8.1.3条第3款规定,当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%但不大于80%时,按框架-剪力墙结构进行设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用。根据表3.9.3可知,该框架的抗震等级为一级。[单选题]26.今有一高层钢筋混凝土框架—核心筒大楼,高160m,位于7度抗震设防区。当地下室施工结束时,建设单位为了加快竣工、提前营业起见,要求将该楼的上部结构由原钢筋混凝土结构改为钢结构,其他条件均不变。在建筑外形、建筑布局、结构体系等均不变,竖向承重构件、楼面梁因截面尺寸因材料变更自重均减轻了。若对这改动前后的荷载进行比较,下列说法正确的是()。A.改动前后,结构所受的风荷载不变,结构自重轻了,水平地震作用也减少了B.改为钢结构后,结构所受的风荷载将减少、结构自重减轻,水平地震作用也减少了C.改为钢结构后,结构所受的风荷载将增大,但由于结构自重的减轻,水平地震作用将减小D.改为钢结构后,结构所受的风荷载、在房屋的部分表面积上增大而部分表面积上又减少,结构自重减少,水平地震作用增大正确答案:C参考解析:钢筋混凝土的框架—核心筒结构改为钢结构后,建筑立面、内部使用布置、平面布局、结构体系等均保持原设计。这样,结构的侧向刚度小了,结构的基本自振周期T1增长,风振系数βz将增大,促使结构的风荷载增大;虽然钢结构的地震影响系数α略增,但由于自重的减轻,水平地震作用还是下降。[单选题]27.今有一位于7度抗震设防区的钢筋混凝土筒中筒结构,高160m,平面尺寸为42m×36m,楼面采用压型钢板混凝土组合楼面,下列各项中,最有可能采用()作为内筒平面尺寸。A.15m×13mB.17m×14mC.18m×15mD.21m×16m正确答案:C参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第9.3.3条规定,内筒的宽度可为高度的1/15~1/12,即宽度b=(1/15~1/12)H=(1/15~1/12)×160=10.7~13.3m。当内筒中需安置房屋的所有电梯、楼梯、上下管道、机电设备及卫生间、储藏间等公用面积,一般内筒边长应为外筒边长的1/3~1/2,即(1/3~1/2)×42=14~21m,(1/3~1/2)×36=12~18m,内筒宜居中,因而内筒两边长之比宜接近外筒两边长之比。内筒所需面积约为房屋底面面积的0.16~0.20,即(42×36)×(0.16~0.20)=242~302m2。由于42:36=1.17:1.00,综合比较,选用C项方案:18m×15m,18×15=270m2,18:15=1.2:1.00,满足规范要求。共享题干题题3~6:某31层普通办公楼,采用现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构,标准层平面如图6-1所示,首层层高6m,其余各层层高3.8m,结构高度120m。基本风压w0=0.80kN/m2,地面粗糙度为C类。抗震设防烈度为8度(0.20g),标准设防类建筑,设计地震分组第一组,建筑场地类别为Ⅱ类,安全等级二级。[2018年真题]图6-1[单选题]1.围护结构为玻璃幕墙,试问,计算办公区室外幕墙骨架结构承载力时,100m高度A点处的风荷载标准值Wk(kN/m2),与下列何项数值最为接近?()提示:幕墙骨架结构非直接承受风荷载,从属面积为25m2;按《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)作答。A.1.5B.2.0C.2.5D.3.0正确答案:B参考解析:根据《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)表8.3.3第一项,幕墙外表面μs1=1.0,根据第8.3.5条第1款规定,内表面μs1=0.2,根据表8.6.1查得,βgz=1.69,根据表8.2.1查得,μz=1.50。根据《荷规》第8.3.4条第2款规定,从属面积25m2时,对墙面折减系数取0.8。根据《荷规》式(8.1.1-2),计算围护结构时,风荷载标准值应按下式计算:wk=βgzμs1μzw0=1.69×0.8×(1.0+0.2)×1.5×0.80=1.95kN/m2。A点处的风荷载标准值wk与2.0最为接近,故答案选B。[单选题]2.在初步设计阶段,发现需要采取措施才能满足规范对Y向层间位移角、层受剪承载力的要求。假定,增加墙厚后均能满足上述要求,如果W1、W2、W3、W4分别增加相同的厚度,不考虑钢筋变化的影响。试问,下列四组增加墙厚的组合方案,哪一组分别对减小层间位移角、增大层受剪承载力更有效?()A.W2,W1B.W3,W4C.W1,W4D.W1,W3正确答案:D参考解析:工字形或田字形截面的翼缘比腹板对抗弯刚度贡献更大,且越靠近外侧越有效,框架-核心筒的刚度主要由核心筒提供,核心筒主要是弯曲变形,本题建筑核心筒布置形式为矩形筒体并带内部墙肢,墙肢截面离中性轴越远对增加筒体惯性矩的作用越大,所以增加翼缘墙肢的厚度对核心筒的抗弯刚度效率更高。对于Y向的层间位移角,增加W1的厚度,比增加W2、W3、W4的厚度都更有效。楼层受剪承载力与剪力墙受剪承载力相关,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)式(7.2.10-2):V≤[1/(λ-0.5)×(0.4ftbwhw0+0.1NAw/A)+0.8fyh(Ash/s)hw0]/γRE。剪力墙的受剪承载力主要由核心筒腹板墙肢承担,即Y向主要由W3、W4承担,W4开洞明显较多,且W4所承担的竖向荷载很小,所以增加W3厚度比W4更有效。W1,W3对减小层间位移角、增大层受剪承载力更有效,故答案选D。[单选题]3.假定,结构按连梁刚度不折减计算时,某层连梁LL1在8度(0.20g)水平地震作用下梁端负弯矩标准值MEhk=-660kN·m,在7度(0.10g)水平地震作用下梁端负弯矩标准值MEhk=-330kN·m,风荷载作用下梁端负弯矩标准值Mwk=-400kN·m。试问,对弹性计算的连梁弯矩M进行调幅后,连梁的弯矩设计值M′(kN·m),不应小于下列何项数值?()提示:忽略重力荷载及竖向地震作用产生的梁端弯矩。A.-490B.-560C.-630D.-770正确答案:B参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第5.6.3条及5.6.4条规定,地震设计状况下,当作用与作用效应按线性关系考虑时,荷载和地震作用基本组合的效应设计值应按下式确定:S=γGSGE+γEhSEhk+γEvSEvk+ψwγwSwk。式中,γEh=1.3;γw=1.4;ψw=0.2。根据《高规》第7.2.26条条文说明,8度时调幅系数取0.5,且不小于设防烈度低一度组合弯矩及风荷载作用下弯矩,调幅后8度地震荷载及风荷载组合作用下弯矩为:M′=(-1.3×660-0.2×1.4×400)×0.5=-485kN·m。7度地震组合下,M=-1.3×330-0.2×1.4×400=-541kN·m;仅风荷载作用下,M=-1.4×400=-560kN·m。比较后控制弯矩为560kN·m,故答案选B。[单选题]4.假定,某层连梁LL1截面350mm×750mm,混凝土强度等级C45,钢筋为HRB400,对称配筋,as=as′=60mm,净跨l0=3000mm。试问,下列连梁LL1的纵向受力钢筋及箍筋配置,何项满足规范构造要求且最经济?()A.622;10@150(4)B.625;10@100(4)C.622;12@150(4)D.625;12@100(4)正确答案:B参考解析:框架-核心筒结构的高度为120m,查《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)表3.9.4的筒体的抗震等级为特一级。根据第3.10.5条第5款规定,对于特一级筒体墙应符合下列规定:连梁的要求同一级,ln/hb=3000/750=4>2.5,连梁纵筋按框架梁的要求配置。根据《高规》第6.3.3条,抗震设计时,梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%,故最大配筋率为:Amax≤ρmaxbh0=2.5%×350×(750-60)=6038mm2。所有选项均满足要求。根据《高规》第6.3.2条第2款规定,抗震设计时,梁纵向受拉钢筋最小配筋百分率为0.4%与(80ft/fy)%的较大值:ρmin≥max{0.4%,(80ft/fy)%}=max[0.4,(80×1.8)/360]%=0.4%。配622,ρ=2281/(350×750)=0.87%>0.4%。所有选项均满足要求。根据《高规》第7.2.27条及表6.3.2-2,抗震等级为一级时,箍筋最小直径为10mm,且箍筋最大间距为hb/4、6d、100中的最小值,故箍筋10@100(4)即可满足要求。B选项满足要求且最经济,故答案选B。题7~8:某11层住宅,采用现浇钢筋混凝土异形柱框架-剪力墙结构,房屋高度33m,剖面如图6-2所示,抗震设防烈度7度(0.10g),场地类别Ⅱ类,异形柱混凝土强度等级C35,纵筋、箍筋采用HRB400。框架梁截面均为200mm×500mm。框架部分承受的地震倾覆力矩为结构总地震倾覆力矩的20%。[2018年真题]图6-2[单选题]5.假定,异形柱KZ1在二层的柱底轴向压力设计值N=2700kN,KZ1采用面积相同的L形、T形、十字形截面(见图6-3)均不影响建筑使用要求,异形柱肢端设置暗柱,剪跨比均不大于2。试问,下列何项截面可满足二层KZ1的轴压比要求?()图6-3A.各截面均满足要求B.T形及十字形截面满足要求,L形截面不满足要求C.仅十字形截面满足要求D.各截面均不满足要求正确答案:C参考解析:根据《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ149—2017)表3.3.1,本题中异形柱的抗震等级为二级;根据《异柱规》表6.2.2,L形柱、T形柱及十字形柱轴压比限值分别为0.55、0.60及0.65,考虑异形柱肢端设置暗柱,剪跨比均不大于2,L形柱、T形柱及十字形柱轴压比限值分别为0.55、0.65及0.70。本题中三类柱截面面积均为:200×(500+500+200)=240000mm2;KZ1轴压比为:N/(fcA)=2700000/(16.7×240000)=0.67>0.65。L及T形截面不满足要求,仅十字形截面满足要求,故答案选C。[单选题]6.异形柱KZ2截面如图6-4所示,截面面积2.2×105mm2,该柱三层轴压比为0.4,箍筋为10@100。假定,Y方向该柱的剪跨比λ为2.2,hc0=565mm。试问,该柱Y方向斜截面有地震作用组合的受剪承载力(kN),与下列何项数值最为接近?()图6-4A.430B.455C.510D.555正确答案:A参考解析:根据《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ149—2017)公式(5.2.1-2),对于有地震作用组合,剪跨比大于2的柱运用下列公式进行计算:Vc≤0.2fcbchc0/γRE=0.2×16.7×200×565/0.85=444000N=444kN。根据《异柱规》公式(5.2.2-2)当柱承受压力,且有地震作用组合时,异形柱的斜截面受剪承载力应符合:其中N>0.3fcA=0.3×16.7×220000=1102200N,则(1/0.85)(1.05/(2.2+1.0)×1.57×200×565+360×2×78/100×565+0.056×1102200)=514400N≈514kN>444kN。该柱Y方向斜截面有地震作用组合的受剪承载力为514kN,但其数值超过上限值,故答案选A。题9~11:某40m高层钢框架结构办公楼(无库房),剖面如图6-5所示,各层层高4m,钢框架梁采用H500×250×12×16(全塑性截面模量Wp=2.6×106mm3,A=13808mm2),钢材采用Q345,抗震设防烈度为7度(0.10g),设计地震分组第一组,建筑场地类别为Ⅲ类,安全等级二级。[2018年真题]提示:按《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99—2015)作答。图6-5[单选题]7.假定,结构质量、刚度沿高度基本均匀,相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值为0.038,各层楼(屋)盖处永久荷载标准值为5300kN,等效活荷载标准值为800kN(上人屋面兼作其他用途),顶层重力荷载代表值为5700kN。试问,多遇地震标准值作用下,满足结构整体稳定要求且按弹性方法计算的首层最大层间位移(mm)。与下列何项数值最为接近?()A.12B.16C.20D.24正确答案:C参考解析:根据《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99—2015)第6.1.7条规定,高层民用建筑钢结构中框架结构的整体稳定性应满足下式要求:解得:D1=5×[10×(1.2×5300+1.4×800)]/4=93500kN/m。首层侧向刚度可取该层剪力与层间位移的比值D1=V1/Δ1,首层剪力为:V1=0.038×0.85×(9×5300+9×0.5×800+5700)=1841kN。层间位移Δ1<V1/D1=1841/93500=19.7mm。因此,首层最大层间位移为19.7mm,与20mm最为接近,故答案选C。提示:按《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99—2015)作答。图6-5[单选题]8.假定,某层框架柱采用工字形截面柱,翼缘中心间距离为580mm,腹板净高540mm。试问,中柱在节点域不采用其他加强方式时,满足规程要求的腹板最小厚度tw(mm)与下列何项数值最为接近?()提示:①腹板满足宽厚比限值要求;②节点域的抗剪承载力满足弹性设计要求。A.14B.18C.20D.22正确答案:B参考解析:根据《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99—2015)第7.3.8条规定,抗震设计时节点域的屈服承载力应满足下式要求:ψ(Mpb1+Mpb2)/Vp≤(4/3)fyv。本题中条件为:7度(0.10g),Ⅲ类场地。根据《高钢规》第3.7.2条规定,抗震措施按7度确定,结构高度不大于50m,抗震等级四级,ψ=0.75。工字形截面柱(绕强轴)剪力Vp=hb1hc1tp=484×580×tp=280720tp,弯矩Mp1=Mp2=Wp×f=2.6×106×305=793000000N·mm。因此,0.75×(793000000×2)/(280720tp)≤(4/3)×0.58×345,解得:tp≥15.9mm。18mm满足要求且与计算得出数值相近,故答案选B。提示:按《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99—2015)作答。图6-5[单选题]9.为改善结构抗震性能,在框架结构中布置偏心支撑,偏心支撑布置如图6-6所示。假定,消能梁段轴力设计值N=100kN,剪力设计值V=450kN。试问,消能梁段净长a的最大值(m),与下列何项数值最为接近?()提示:消能梁段塑性净截面模量Wnp=Wp。图6-6A.0.8B.1.1C.1.3D.1.5正确答案:B参考解析:根据《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99—2015)第8.8.3条第1款规定,消能梁段净长应符合下列规定:当N≤0.16Af时,其净长不宜大于1.6Mlp/Vl。题中:N/(Af)=100000/(13808×305)=0.024<0.16,故a≤1.6Mlp/Vl。Mlp=Wp×f=2.6×106×305=793000000N·mm=793kN·m。根据《高钢规》第7.6.3条规定,当N<0.15Af时,消能梁段不计入轴力影响的受剪承载力可按下列公式计算:消能梁段不计入轴力影响的受剪承载力为:Vl=0.58Awfy或Vl=2Mlp/a取较小值;消能梁段腹板截面面积为:Aw=(h-2tf)tw=(500-2×16)×12=5616mm2。因此,Vl=0.58×5616×345=1123762N=1124kN。消能梁段的净长a≤1.6Mlp/Vl=1.6×793/1124=1.13m。则Vl=2Mlp/a=2×793×103/1.13=1404kN>1124kN。满足要求。故答案选B。题12~14:某25层部分框支剪力墙结构住宅,剖面如图6-7所示,首层及二层层高5.5m,其余各层层高3m,房屋高度80m。抗震设防烈度为8度(0.20g),设计地震分组第一组,建筑场地类别为Ⅱ类,标准设防类建筑,安全等级为二级。[2018年真题]图6-7[单选题]10.假定,首层一字形独立墙肢W1考虑地震组合且未按有关规定调整的一组不利内力计算值Mw=15000kN·m,Vw=2300kN,剪力墙截面有效高度hw0=4200mm,混凝土强度等级C35。试问,满足规范剪力墙截面名义剪应力限值的最小墙肢厚度b(mm),与下列何项数值最为接近?()提示:按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)作答。A.250B.300C.350D.400正确答案:B参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)表3.9.3,底部加强区剪力墙抗震等级为一级。根据第7.2.6条规定,底部加强部位剪力墙截面的剪力设计值,一级时按下式进行调整:V=ηvwVw=1.6×Vw=1.6×2300=3680kN。根据《高规》第7.2.7条,剪力墙剪跨比为:λ=Mc/(Vchw0)=15000×106p>/(2300×103×4200)=1.55<2.5。剪跨比小于2.5时,根据《高规》式(7.2.7-3)剪力墙墙肢截面剪力设计值应按下式计算:Vw≤(0.15βcfcbwhw0)/γRE。代入数据即:3680≤(0.15×1.0×16.7×bw×4200)×10-3/0.85;解得:b<sub>w≥297.3mm。最小墙肢厚度与300mm最为接近,故答案选B。[单选题]11.假定,5层墙肢W2如图6-8所示,混凝土强度等级C35,钢筋采用HRB400,墙肢轴压比为0.42,试问,墙肢左端边缘构件(BZ1)阴影部分纵向钢筋配置,下列何项满足相关规范的构造要求且最经济?()图6-8A.1014B.1016C.1018D.1020正确答案:B参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)条文说明第10.2.2条规定,抗震设计时,剪力墙底部加强部位的高度范围可取底部两层和墙体总高度的1/10二者的较大值,框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位的高度范围则取至转换层以上两层且不宜小于房屋高度的1/10。第5层属于底部加强部位相邻上一层,根据《高规》第7.2.14条第1款规定,应设置约束边缘构件。根据《高规》表3.9.3确定,非底部加强部位剪力墙抗震等级为二级。根据《高规》表7.2.15确定,μN>0.4,lc=0.2hw=1300mm。暗柱的长度不应小于墙厚和400mm的较大值,且不小于lc/2的长度,因此边缘构件阴影部分长度取lc/2即650mm。阴影部分面积为:Ac=650×300=195000mm2,阴影部分纵筋配筋面积,二级1.0%×195000=1950mm2,符合要求,最经济的是1016。故答案选B。[单选题]12.假定,2层某框支中柱KZZ1在Y向地震作用下剪力标准值VEk=620kN,Y向风作用下剪力标准值Vwk=150kN,按规范调整后的柱上下端顺时针方向截面组合的弯矩设计值Mct=1070kN·m,Mcb=1200kN·m,框支梁截面均为800mm×2000mm。试问,该框支柱Y向剪力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?()A.800B.850C.900D.1250正确答案:C参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)表3.9.3,框支框架抗震等级为一级,根据第6.2.3条,一级框架结构的柱端剪力增大系数为:ηvc=1.4。由题中条件,根据《高规》式(6.2.3-2):V=ηvc(Mct+Mcb)/H<sub>n</sub>=1.4×(1200+1070)/(5.5-2)=908kN。Y向地震及风荷载作用下,剪力设计值为:V=1.3×620+1.4×0.2×150=848kN<908kN。908kN并未超出范围,故答案选C。题15~16:某现浇钢筋混凝土双塔连体结构,塔楼为办公楼,A塔和B塔地上31层,房屋高度130m,21~23层连体,连体与主体结构采用刚性连接,地下2层,如图6-9所示。抗震设防烈度为6度,设计地震分组第一组,建筑场地类别为Ⅱ类,安全等级为二级。塔楼均为框架-核心筒结构,分析表明地下一层顶板(±0.000处)可作为上部结构嵌固部位。[2018年真题]图6-9[单选题]13.假定,A塔经常使用人数为3700人,B塔(含连体)经常使用人数为3900人,A塔楼周边框架柱KZ1与连接体相连。试问,KZ1第23层的抗震等级为下列何项?()A.一级B.二级C.三级D.四级正确答案:B参考解析:连体结构双塔楼为同一结构构单元,根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223—2008)第6.0.11条,塔楼经常使用人数3700+3900=7600<8000人,抗震设防类别为丙类。抗震措施按6度确定,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第3.3.1条规定,130m高框筒结构属A级高度。根据《高规》表3.9.3,框架抗震等级为三级。根据《高规》第10.5.6条第1款规定,连接体及与连接体相连的结构构件在连接体高度范围及其上、下层,抗震等级应提高一级采用,23层在连体高度范围,KZ1抗震等级提高为二级。故答案选B。[单选题]14.假定,某层KZ2为钢管混凝土柱,考虑地震组合的轴力设计值N=34000kN,混凝土强度等级C60(fc=27.5N/mm2),钢管直径D=950mm,采用Q345B(fy=345N/mm2,fasub>=310N/mm2)钢材。试问,钢管壁厚t(mm)为下列何项数值时,才能满足钢管混凝土柱承载力及构造要求且最经济?()提示:①钢管混凝土柱承载力折减系数φ1=1,φe=0.83,φ1φe<φ0;②按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)作答。A.8B.10C.12D.14正确答案:C参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第11.4.9条第3款规定,钢管外径与壁厚的比值D/t宜在之间:A项,D/t=119,B项,D/t=95,不满足要求。根据《高规》式(F.1.1-2)地震设计状况钢管混凝土单肢柱的轴向受压承载力应满足:N≤Nu/γRE;根据《高规》式(F.1.2-1)、式(F.1.2-2)、式(F.1.2-4)钢管混凝土单肢柱的轴向受压承载力设计值应按下列公式计算:Nu=φ1φeN0,N0=0.9Acfc(1+αθ),θ=Aafa/Acfc。由题中可知壁厚:D=950mm;钢管混凝土的套箍指标为:θ=310×(9502-9262)/(27.5×9262)=0.59<[θ]=1.56。假设t=12mm;钢管混凝土单肢柱的轴向受压承载力设计值为:N≤0.9φ1φeAcfc(1+αθ)/γRE,则N≤0.9×1×0.83×3.14×4632×27.5×(1+1.8×0.59)/0.8=35640kN>34000kN。满足要求,故答案选C。题22~23:某现浇钢筋混凝土部分框支剪力墙结构,其中底层框支框架及上部墙体如图6-14所示,抗震等级为一级。框支柱截面为1000mm×1000mm,上部墙体厚度250mm,混凝土强度等级C40,钢筋采用HRB400。提示:墙体施工缝处抗滑移能力满足要求。[2017年真题]图6-14[单选题]15.假定,进行有限元应力分析校核时发现,框支梁上部一层墙体水平及竖向分布钢筋均大于整体模型计算结果。由应力分析得知,框支柱边1200mm范围内墙体考虑风荷载、地震作用组合的平均压应力设计值为25N/mm2,框支梁与墙体交接面上考虑风荷载、地震作用组合的水平拉应力设计值为2.5N/mm2。试问,该层墙体的水平分布筋及竖向分布筋,宜采用下列何项配置才能满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)的最低构造要求?()A.210@200;210@200B.212@200;212@200C.212@200;214@200D.214@200;214@200正确答案:D参考解析:依题,由有限元应力分析知框支梁上部一层墙体位于底部加强部位。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第10.2.19条规定,抗震设计时,剪力墙底部加强部位的水平及竖向分布筋配筋率不应小于0.3%。即:Ash=Asv=0.3%×250×200=150mm2。配210@200,则As=2×78.5=157mm2。根据第10.2.22条第3款规定,框支梁上部一层墙体的配筋宜按式(10.2.22-1~10.2.22-3)规定进行校核,则该墙体在柱边0.2ln(0.2×6000=1200mm)宽度范围内竖向分布钢筋面积为:Asw=0.2lnbw(γREσ02-fc)/fyw=0.2×6000×250×(0.85×25-19.1)/360=1792mm2。配214@200,则As=2×153.9×1200/200=1847mm2。框支梁上部0.2ln(1200mm)高度范围内墙体水平分布钢筋面积为:Ash=0.2lnbwγREσxmax)/fyh=0.2×6000×250×0.85×25/360=1771mm2。配214@200,则As=2×153.9×1200/200=1847mm2。框支梁上部一层墙体水平分布筋及竖向分布筋全部按较大值设置,D项正确。提示:墙体施工缝处抗滑移能力满足要求。[2017年真题]图6-14[单选题]16.假定进行有限元应力分析校核时发现,框支梁上部一层墙体在柱顶范围竖向钢筋大于整体模型计算结果,由应力分析得知,柱顶范围墙体考虑风荷载、地震作用组合的平均压应力设计值为32N/mm2。框支柱纵筋配置4028,沿四周均布。如图6-15所示,试问,框支梁方向框支柱顶范围墙体的纵向配筋采用下列何项配置,才能满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)的最低构造要求?()图6-15A.1218B.1220C.818+628D.820+628正确答案:C参考解析:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)第10.2.22条第3款式(10.2.22-1)计算,可得框支梁上部一层柱上墙体的端部竖向钢筋面积为:根据第10.2.11条第9款规定,部分框支剪力墙结构中的框支柱在上部墙体范围内的纵向钢筋应伸入上部墙体内不少于一层。配置628,As=3695mm2,剩余钢筋面积:A<sub>s=5625-3695=1930mm2。配置818,As=2036mm2,满足要求。因此,框支梁上部一层墙体柱上墙体的端部纵向钢筋配置628+818。题24~27:某现浇钢筋混凝土大底盘双塔结构,地上37层,地下2层,如图6-16所示。大底盘5层均为商场(乙类建筑),高度23.5m,塔楼为部分框支剪力墙结构,转换层设在5层顶板处,塔楼之间为长度36m(4跨)的框架结构。6至37层为住宅(丙类建筑),层高3.0m,剪力墙结构。抗震设防烈度为6度,Ⅲ类建筑场地,混凝土强度等级为C40。分析表明地下一层顶板(±0.000处)可作为上部结构嵌固部位。[2017年真题]图6-16[单选题]
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