2006年結(jié)構(gòu)專業(yè)考核題

一、單選題

計算地基變形時，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載應(yīng)按下列何項荷載效應(yīng)組合？（B）

A

正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準組合；

B

正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準永久組合，不計入風(fēng)荷載和地震荷載；

C

承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，分項系數(shù)為1.0；

D

承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項系數(shù)為。

某場地地基主要持力層內(nèi)有一埋深為8米、厚度為5米的松散砂土層。經(jīng)判別為可液化土層。擬建建筑物設(shè)計要求全部消除液化現(xiàn)象及其不利影響，則采用下列那種措施處理方法最合適？（C）

A

采用換土法，挖出可液化土層并換填好土；

B

采用強夯法，夯實可液化土層；

C

采用樁基礎(chǔ)，樁端伸入液化深度以下穩(wěn)定土層中；

D

增大基礎(chǔ)底面積，減小基礎(chǔ)底面壓力。

在其他條件相同的情況下，主動土壓力Ea、靜止土壓力Eo和被動土壓力Ep三者有下列關(guān)系，正確的是（B）

A

Ea≤Eo≤Ep；

B

Ea.〈Eo〈Ep；

C

Eo〈Ea〈Ep；

D

Eo≤Ea≤Ep。

判斷以下論述不正確的是（B）

A

在軸心受壓砌體中，當(dāng)砂漿強度等級較低時，由于砂漿層橫向變形，使砌體中的塊體產(chǎn)生附加水平拉應(yīng)力；

B

在軸心受壓砌體中的塊體，不產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力；

C

增大砌體中塊體的厚度，塊體的強度等級不變，砌體的抗壓強度可以提高；

D

承受永久荷載的受壓砌體，當(dāng)荷載達到短期破壞荷載的80%~90%時，即使荷載不再增加，裂縫也將隨時間而不斷發(fā)展，直至砌體破壞。

聯(lián)肢剪力墻中連梁的主要作用是（A）

A

連接墻肢，把水平荷載從一墻肢傳遞到另一墻肢；

B

連接墻肢，把豎向荷載從一墻肢傳遞到另一墻肢；

C

連接墻肢，使其起整體作用；

D

洞口上方連梁起構(gòu)造作用。

在挑梁設(shè)計時，敘述正確的是（D）

A

挑梁的抗傾覆荷載設(shè)計值，應(yīng)取其標(biāo)準值乘以荷載分項系數(shù)，恒荷載的分項系數(shù)可取1.2；

B

挑梁下砌體的局部受壓承載力驗算時，挑梁下的支承壓力可取挑梁的最大剪力設(shè)計值；

C

雨蓬梁可按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進行承載力計算；

D

彈簧挑梁的計算傾覆點到墻外邊緣的距離比剛性挑梁小或相等。

在水平荷載作用下，當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)的情況時，對于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力或位移特點，下列何項描述是正確的？（）

A

剪力墻是豎向懸臂剪力墻彎曲結(jié)構(gòu)，而框架的工作特點類似于豎向懸臂剪切梁，所以框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的位移曲線呈反S型；

B

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架承受的剪力都是上小下大、頂部為零；

C

框架的剛度小，位移大，剪力墻的剛度大，位移小，由于變形協(xié)調(diào)框架，限制了框架的位移；

D

根據(jù)協(xié)同工作原理，水平力由框架、剪力墻共同承受，沿豎向框架和剪力墻之間水平力的分配比例是一個定值。

框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，可以考慮梁塑性內(nèi)力重分布而對梁端負彎矩進行調(diào)幅，下列調(diào)幅及組合正確的是（A）

A

豎向荷載產(chǎn)生的彎矩與風(fēng)荷載及水平地震作用的彎矩組合后再進行調(diào)幅；

B

豎向荷載產(chǎn)生的梁端彎矩應(yīng)先行調(diào)幅，再與風(fēng)荷載和水平地震作用產(chǎn)生的彎矩進行組合；

C

豎向荷載產(chǎn)生的彎矩與風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩組合后進行調(diào)幅，水平地震作用產(chǎn)生的彎矩不調(diào)幅；

D

組合后的梁端彎矩進行調(diào)幅，跨中彎矩相應(yīng)加大。

磨擦型高強螺栓連接受剪破壞時，作用剪力超過了以下哪項？（B）

A

螺栓的抗拉強度；

B

連接板件間的摩擦力；

C

連接板件的毛截面強度；

D

連接板件的孔壁承壓強度。

鋼梁的支承加勁肋應(yīng)設(shè)置在（C）

A

彎曲應(yīng)力大的區(qū)段；

B

剪應(yīng)力大的區(qū)段；

C

上翼緣或下翼緣有固定作用力的部位；

D

有吊車輪壓的部位。

二、思考題

梁的斜截面承載力計算公式有哪些限制條件？為什么？

斜截面受剪承載力計算公式的上限植，即截面限制條件。它是為了防止斜壓破壞和限制使用階段的斜裂縫寬度，使得構(gòu)件的截面尺寸不應(yīng)過小，配置的腹筋也不應(yīng)過多。

斜截面受剪承載力計算公式的下限植，即最小箍筋配筋率。它是為了防止斜拉破壞。

需要注意的是，即使?jié)M足最小箍筋配筋率，即不需要按計算配置箍筋，也必須按最小箍筋用量的要求配置構(gòu)造箍筋，即應(yīng)滿足箍筋最大間距和箍筋最小直徑的構(gòu)造要求

鋼筋混凝土構(gòu)件中的箍筋作用是什么？箍筋的面積配箍率和體積配箍率的區(qū)別是什么？分別用于那些情況？

箍筋在鋼筋混凝土構(gòu)件中的主要作用是;從構(gòu)造上講；?1、將構(gòu)件中受拉鋼筋與受壓鋼筋以及腰筋可靠地聯(lián)系起來，使它們形成完整的骨架，以便于安裝，并有利益共同工作。2、使受力筋能保持規(guī)定的間距，并使它們準確處地于構(gòu)件的位置。從受力上講；?構(gòu)件中箍筋主要承受剪力和扭矩

（1）面積配箍率

ρ（sv）（括號內(nèi)為角標(biāo)，下同）：是指沿構(gòu)件長度，在箍筋的一個間距S范圍內(nèi)，箍筋中發(fā)揮抗剪作用的各肢的全部截面面積與混凝土截面面積b·s的比值（b為構(gòu)件寬，其與剪力方向垂直的，s為箍筋間距）。配箍率是影響混凝土構(gòu)件抗剪承載力的主要因素。

（2）體積配箍率ρ（v）：指單位體積混凝土內(nèi)箍筋所占的含量，即箍筋體積（箍筋總長乘單肢面積）與相應(yīng)箍筋的一個間距S范圍內(nèi)砼體積的比率。復(fù)合箍筋應(yīng)扣除重疊部分的體積。體積配箍率ρ（v）主要用于保證框架結(jié)構(gòu)梁端部和柱節(jié)點區(qū)的抗剪能力，并提高構(gòu)件在地震等反復(fù)荷載下的變形能力。

影響地下支護結(jié)構(gòu)形式選擇的因素是什么？說明支護結(jié)構(gòu)的類型及其使用條件？

基坑工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)、周圍環(huán)境、安全等級、基坑深度、經(jīng)濟條件等

在實際工程中，可能只采用單一的支護結(jié)構(gòu)型式，也可能采用兩種或兩種以上的支護：深基坑的支護形式一般有水泥土重力式支護結(jié)構(gòu)、土釘墻支護結(jié)構(gòu)、樁錨支護結(jié)構(gòu)、樁撐支護結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻支護形式。

1、水泥土重力式支護結(jié)構(gòu)的適用適用十基坑側(cè)壁安全等級較低、深度較淺、場地較寬敞、淤泥、淤泥質(zhì)土或含水量較大的軟粘土場地的結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)應(yīng)用具有一定的局限性。

2、土釘墻支護結(jié)構(gòu)主要適用于地下水位以上或人工降水后的基坑支護工程;特別適用于粘性土，粉土、雜填土及非松散砂土、卵石土；基坑深度不超過12m的條件下。

3、樁錨支護結(jié)構(gòu)的適用周邊環(huán)境較寬敞、地下管線影響較小，且地下物體實際探明的深基坑支護工程;對平面尺寸較大的深基坑支護工程，有較好的適用效果。

4、樁撐支護結(jié)構(gòu)的適用側(cè)壁安全等級為一、二、三級的各種土層和深度的基坑支護工程，特別適合在軟土地基中采用;平面尺寸不太大的深基坑支護工程，對于平面尺寸較大的，可采用空間結(jié)構(gòu)支撐改善支撐布置及受力情況;適用于對周圍環(huán)境保護及變形控制要求較高的深基坑支護工程。

5、地下連續(xù)墻剛度大，整體性好，安全可靠;對地層的適應(yīng)性強，即使在地下水位較高或極軟弱淤泥質(zhì)粘土層等地質(zhì)條件極其復(fù)雜的情況下也能施工;在城市密集建筑群中施工，對鄰近建筑和地下設(shè)備影響很小;施工時振動小，噪音低，能有效減少對周邊環(huán)境的不良影響;由于地下連續(xù)墻墻體連續(xù)、表面平整光滑，其止水、防滲性能非常優(yōu)越;可用于逆作法施工，促使逆作法成為更為合理、有效和可靠的方法;除在基坑開挖及支護階段發(fā)揮擋土擋水的作用外，還可作為高層建筑永久性主體結(jié)構(gòu)的承重墻。

什么是圍巖分級，圍巖分級在工程中的意義？

根據(jù)巖體完整程度和巖石強度等指標(biāo)給予定性和定量評級的基礎(chǔ)上，按穩(wěn)定性將圍巖分為工程性質(zhì)不同若干級別，這就是圍巖分級；

隧道圍巖分級是正確地進行隧道設(shè)計與施工的基礎(chǔ)。一個較好的、符合地下工程實際情況的圍巖分級，多改善地下結(jié)構(gòu)設(shè)計，發(fā)展新的隧道施工工藝，降低工程蟄價，多快好省地修建隧道，有著十分重要的意義。

闡述暗挖地下結(jié)構(gòu)常用設(shè)計方法。

一、工程類比法（嚴格說并非計算方法）

二、荷載結(jié)構(gòu)法：先給出地層對結(jié)構(gòu)的荷載（土、水壓力），再按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算，如主動荷載、主動荷載+彈性抗力。

三、地層結(jié)構(gòu)法：將地層與結(jié)構(gòu)視為一整體來進行分析，考慮地層-結(jié)構(gòu)的共同作用。

四、收斂限制法：認為地層有一定的自承能力，支護的目的是將地層加強，二者共同作用；

監(jiān)測反饋、適時支護。

三、綜合題

鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)設(shè)計

條件：試設(shè)計鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計值F=700KN，柱截面尺寸350X350mm，基礎(chǔ)埋深1.80m（從室內(nèi)地面算起），地基持力層承載力特征值f=180KN/m2。混凝土強度等級為C25（fc=1.3N/mm2），鋼筋采用Ⅰ級（Fy=210N/mm2）。要求：設(shè)計鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。

1.1

初步選擇基礎(chǔ)截面面積

由pk<

fa可得(Nk

+

Gk)/A<

fa

即A>

Nk/（fa-rGd)

按方形基礎(chǔ)設(shè)計取

b=l=2m

2.1

基底反力計算：

2.1.1

統(tǒng)計到基底的荷載

標(biāo)準值:Nk

=

518.52,Mkx

=

0.00,Mky

=

0.00

設(shè)計值:N

=

700.00,Mx

=

0.00,My

=

0.00

2.1.2

承載力驗算時,底板總反力標(biāo)準值(kPa):

[相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準組合]

pkmax

=

(Nk

+

Gk)/A

+

|Mxk|/Wx

+

|Myk|/Wy

=

165.63

kPa

pkmin

=

(Nk

+

Gk)/A

|Mxk|/Wx

|Myk|/Wy

=

165.63

kPa

pk

=

(Nk

+

Gk)/A

=

165.63

kPa

各角點反力

p1=165.63

kPa,p2=165.63

kPa,p3=165.63

kPa,p4=165.63

kPa

2.1.3

強度計算時,底板凈反力設(shè)計值(kPa):

[相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合]

pmax

=

N/A

+

|Mx|/Wx

+

|My|/Wy

=

175.00

kPa

pmin

=

N/A

|Mx|/Wx

|My|/Wy

=

175.00

kPa

p

=

N/A

=

175.00

kPa

各角點反力

p1=175.00

kPa,p2=175.00

kPa,p3=175.00

kPa,p4=175.00

kPa

2.2

地基承載力驗算:

pk=165.63

fa=180.00kPa,滿足

pkmax=165.63

1.2*fa=216.00kPa,滿足

2.3

基礎(chǔ)抗剪驗算:

抗剪驗算公式

V<=0.7*βhs*ft*Ac

[《地基規(guī)范》第8.2.9條]

(剪力V根據(jù)最大凈反力pmax計算)

第1階(kN):

V下=288.75,V右=288.75,V上=288.75,V左=288.75

砼抗剪面積(m2):

Ac下=0.71,Ac右=0.71,Ac上=0.71,Ac左=0.71

抗剪滿足.2.4

基礎(chǔ)抗沖切驗算:

抗沖切驗算公式

Fl<=0.7*βhp*ft*Aq

[《地基規(guī)范》第8.2.8條]

(沖切力Fl根據(jù)最大凈反力pmax計算)

第1階(kN):

Fl下=125.84,Fl右=125.84,Fl上=125.84,Fl左=125.84

砼抗沖面積(m2):

Aq下=0.25,Aq右=0.25,Aq上=0.25,Aq左=0.25

抗沖切滿足.2.5

基礎(chǔ)受彎計算:

彎矩計算公式

M=1/6*la2*(2b+b＇)*pmax

[la=計算截面處底板懸挑長度]

根據(jù)《地基規(guī)范》第8.2.1條，擴展基礎(chǔ)受力鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.15%

第1階(kN.m):

M下=86.35,M右=86.35,M上=86.35,M左=86.35,h0=355mm

計算As(mm2/m):

As下=600(構(gòu)造),As右=600(構(gòu)造),As上=600(構(gòu)造),As左=600(構(gòu)造)

配筋率ρ:

ρ下=0.150%,ρ右=0.150%,ρ上=0.150%,ρ左=0.150%

基礎(chǔ)板底構(gòu)造配筋(最小配筋率0.15%).2.6

底板配筋:

X向?qū)嵟?/p>

d12@180(628mm2/m,0.157%)

>=

As=600mm2/m

Y向?qū)嵟?/p>

d12@180(628mm2/m,0.157%)

>=

As=600mm2/m

配筋簡圖

地面有超載擋土墻土壓力計算

條件：擋土墻高5m，填土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如下：￠=30°,c=0,r=18KN/

m

3,墻背豎直光滑，填土水平，作用有荷載q=10KN/m2（如圖）。要求：試求主動土壓力Ea，并繪出主動土壓力強度分布圖。

工形截面牛腿的對接焊縫連接

條件：工字形截面牛腿與鋼柱的連接為對接焊縫（如圖）。F=550kN（設(shè)計值），偏心距e＝300mm。鋼材為Q235－B，焊條為E43型，手工焊。焊縫為三級檢驗標(biāo)準。上、下翼緣加引弧板和引出板施焊。(查《規(guī)范》表3.4.1-3得fcw

=215N/mm2，ftw

=185N/mm2，fvw

=125N/mm2)

要求：驗算焊縫強度

水土壓力計算

條件：下圖為某地下車站橫斷面及其對應(yīng)的地質(zhì)條件，其中C、φ、K0分別為地層的粘聚力、內(nèi)摩擦角、靜止側(cè)壓力系數(shù)，地面超載為20Kpa，土體的比重均按20KN/m3，車站的圍護結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻，施工時采用降水開挖，計算施工階段和使用階段地層的側(cè)壓力。