2006年結構專業(yè)考核題

一、單選題

計算地基變形時，傳至基礎底面上的荷載應按下列何項荷載效應組合？（B）

A

正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的標準組合；

B

正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的準永久組合，不計入風荷載和地震荷載；

C

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

D

承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數(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，樁端伸入液化深度以下穩(wěn)定土層中；

D

增大基礎底面積，減小基礎底面壓力。

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)生附加水平拉應力；

B

在軸心受壓砌體中的塊體，不產(chǎn)生彎曲應力和剪應力；

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

洞口上方連梁起構造作用。

在挑梁設計時，敘述正確的是（D）

A

挑梁的抗傾覆荷載設計值，應取其標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計值；

C

雨蓬梁可按鋼筋混凝土受彎構件進行承載力計算；

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，當不考慮扭轉的情況時，對于框架-剪力墻結構的內(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構，而框架的工作特點類似于豎向懸臂剪切梁，所以框架-剪力墻結構的位移曲線呈反S型；

B

框架-剪力墻結構中，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。

框架結構在豎向荷載作用下，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)生的梁端彎矩應先行調(diào)幅，再與風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設置在（C）

A

彎曲應力大的區(qū)段；

B

剪應力大的區(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，使得構件的截面尺寸不應過小，配置的腹筋也不應過多。

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造箍筋，即應滿足箍筋最大間距和箍筋最小直徑的構造要求

鋼筋混凝土構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件中的主要作用是;從構造上講；?1、將構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件的位置。從受力上講；?構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，下同）：是指沿構件長度，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）與相應箍筋的一個間距S范圍內(nèi)砼體積的比率。復合箍筋應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構梁端部和柱節(jié)點區(qū)的抗剪能力，并提高構件在地震等反復荷載下的變形能力。

影響地下支護結構形式選擇的因素是什么？說明支護結構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構型式，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構、土釘墻支護結構、樁錨支護結構、樁撐支護結構、地下連續(xù)墻支護形式。

1、水泥土重力式支護結構的適用適用十基坑側壁安全等級較低、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構中，該結構應用具有一定的局限性。

2、土釘墻支護結構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、樁錨支護結構的適用周邊環(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、樁撐支護結構的適用側壁安全等級為一、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，可采用空間結構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構的承重墻。

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給予定性和定量評級的基礎上，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計與施工的基礎。一個較好的、符合地下工程實際情況的圍巖分級，多改善地下結構設計，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。

闡述暗挖地下結構常用設計方法。

一、工程類比法（嚴格說并非計算方法）

二、荷載結構法：先給出地層對結構的荷載（土、水壓力），再按結構力學方法計算，如主動荷載、主動荷載+彈性抗力。

三、地層結構法：將地層與結構視為一整體來進行分析，考慮地層-結構的共同作用。

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設計

條件：試設計鋼筋混凝土獨立基礎。上部結構荷載設計值F=700KN，柱截面尺寸350X350mm，基礎埋深1.80m（從室內(nèi)地面算起），地基持力層承載力特征值f=180KN/m2?；炷翉姸鹊燃墳镃25（fc=1.3N/mm2），鋼筋采用Ⅰ級（Fy=210N/mm2）。要求：設計鋼筋混凝土獨立基礎。

1.1

初步選擇基礎截面面積

由pk<

fa可得(Nk

+

Gk)/A<

fa

即A>

Nk/（fa-rGd)

按方形基礎設計取

b=l=2m

2.1

基底反力計算：

2.1.1

統(tǒng)計到基底的荷載

標準值:Nk

=

518.52,Mkx

=

0.00,Mky

=

0.00

設計值:N

=

700.00,Mx

=

0.00,My

=

0.00

2.1.2

承載力驗算時,底板總反力標準值(kPa):

[相應于荷載效應標準組合]

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,底板凈反力設計值(kPa):

[相應于荷載效應基本組合]

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，擴展基礎受力鋼筋最小配筋率不應小于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(構造),As右=600(構造),As上=600(構造),As左=600(構造)

配筋率ρ:

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

基礎板底構造配筋(最小配筋率0.15%).2.6

底板配筋:

X向實配

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

>=

As=600mm2/m

Y向實配

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，填土的物理力學性質(zhì)指標如下：￠=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，車站的圍護結構為地下連續(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壓力。