《混凝土结构设计》计算题题型及答案.docx

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《混凝土结构设计》计算题题型及答案

第二章单层厂房

1.某单层单跨工业厂房排架结构，跨度18m，柱距6m，厂房内设有1台吊车，吊车的最大轮压标准值为Pmax,k=110kN,最小轮压标准值为Pmin,k=30kN,大车轮距为4.5m。

试画出吊车梁支座反力影响线，并计算作用在排架柱上的吊车竖向荷载设计值Dmax、Dmin。

（提示：

）

2．某单层单跨厂房排架结构及其风载体型系数如题39图所示，跨度18m，柱距6m，h1=2500mm,h2=1200mm。

已知基本风压w0=0.3kN/m2，求作用于排架上的风荷载标准值q1k及Wk。

（提示：

①wk=；②风压高度系数按内插法取值，离室外地面10m高时，=1.0；离室外地面15m高时，=1.14；③柱顶以下按水平均布风载考虑，风压高度系数可按柱顶标高取值。

柱顶以上按水平集中风载考虑，风压高度系数可按檐口标高取值。

）

题39图（尺寸mm，标高m）

3．某单层单跨厂房排架结构如题39图所示。

A柱与B柱尺寸相同，在牛腿顶面上分别作用有Mmax=104kN·m及Mmin=58kN·m的力矩，吊车横向水平刹车力为T=30kN。

试用剪力分配法计算各柱的柱顶剪力。

（提示：

柱顶不动铰支座反力R=C3+TC5，C3=1.30，C5=0.70）

4.钢筋混凝土牛腿如题38图所示，牛腿宽度为400mm，采用C30混凝土（抗拉强度标准值为2.01N/mm2），作用于牛腿顶部的竖向荷载标准值为150kN，水平荷载标准值为70kN，裂缝控制系数取0.65。

试验算牛腿截面是否满足斜裂缝控制条件。

（提示：

）

38解：

由题意知：

，，，，，

，，

（2分）

（3分）

故牛腿截面满足斜裂缝控制条件。

（1分）

5.某牛腿尺寸及承受的设计荷载如题40图所示。

已知作用在牛腿顶部的竖向力设计值为640kN，水平拉力设计值为100kN，采用HRB400级钢（fy=360N/mm2），as=50mm。

试计算牛腿顶部所需配置的纵向受拉钢筋面积As。

（提示：

当a<0.3h0时，取a=0.3h0；As=）

（未注明单位：

mm）

题40图

第三章多层框架结构设计

1．某框架结构计算简图如图所示，各杆线刚度的比值均为1，q=3kN/m,l=6m。

试用分层法计算并画出顶层AB梁的弯矩图。

（提示：

梁的固端弯矩为）

39解：

（1）固端弯矩

（2）分配系数

因非底层柱的相对线刚度乘以折减系数0.9，则

（3）顶层AB梁的A端的弯矩

（4）顶层AB梁的弯矩图如下：

2.某三层两跨框架的计算简图如题38图所示。

跨号内为各杆件的相对线刚度。

试用反弯点法计算梁AB的B端弯矩。

（2011-10第38题、3章P102-105）

3.某两层三跨框架的计算简图如题39图所示。

各柱线刚度均为1.0×104kN·m，边柱侧移刚度修正系数为=0.6，中柱侧移刚度修正系数为=0.7。

试用D值法计算柱AB的B端弯矩。

（提示：

底层反弯点高度比为0.65）

题39图

4.三层两跨框架的计算简图如题40图所示。

各柱线刚度均为1.0×104kN·m，边柱侧移刚度修正系数为0.6，中柱侧移刚度修正系数为0.7。

试计算该框架由梁柱弯曲变形引起的顶点侧移值。

《混凝土结构设计》

1.（2009.1选择）关于结构的功能要求，下列说法中错误的是（C）

A．能承受可能出现的各种作用B．具有良好的工作性能

C．具有卓越的节能、环保性能D．具有足够的耐久性能

2.（2009.1填空）结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的可靠性。

3.（2010.1填空）结构丧失稳定属于超过承载能力极限状态。

4.2008.10在判断结构是否达到正常使用极限状态时，不需要考虑的因素是（C）

A．混凝土开裂情况B．钢筋锈蚀情况C．结构的抗滑移能力D．构件的挠度

5.（2010.1填空）荷载作用下结构或构件产生的内力和变形称为荷载效应。

6.（2007.1填空）结构或构件承受荷载效应的能力，称为结构抗力。

7.R-S<0的概率，称为结构的失效概率。

8.（2008.1填空）结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的概率，称为结构的可靠度

9.（2010.1选择）结构的可靠指标（B）

A.随结构失效概率的增大而增大B.随结构失效概率的增大而减小

C.与结构失效概率无关D.与结构失效概率呈正态分布关系

10.（2006.1填空）目标可靠指标[β]值是通过三个分项系数来表达的，它们分别是材料分项系数、荷载分项系数及结构重要性系数。

11.在计算结构构件承载力时引入的与建筑物安全等级有关的分项系数称为结构重要性系数。

对于安全等级是二级的结构构件，该结构重要性系数是（B）。

12.（2008.10）下列说法中正确的是（D）

A．混凝土强度的标准值小于其设计值B．材料强度的设计值等于其标准值与材料分项系数的乘积

C．荷载组合值大于荷载标准值D．荷载设计值等于其标准值与荷载分项系数的乘积

13.（2004.10）我国规范规定结构物的设计基准期为（　　）

A．30年B．50年C．80年D．100年

14.取荷载分项系数≤1的条件是（　D　　）P19

A．考虑多个可变荷载同时作用时B．考虑可变荷载最不利布置时

C．当永久荷载效应对结构不利时D．当永久荷载效应对结构有利时

15.对结构承载能力极限状态进行验算时，采用（A）P20.

A.荷载设计值及材料强度设计值B.荷载设计值及材料强度标准值

C.荷载标准值及材料强度设计值D.荷载标准值及材料强度标准值

16.（2007.1）单层厂房排架结构由屋架（或屋面梁）、柱和基础组成（D）P27.

A．柱与屋架、基础铰接B．柱与屋架、基础刚接

C．柱与屋架刚接、与基础铰接D．柱与屋架铰接、与基础刚接

17.（2009.1）将大型屋面板直接支承在屋架或屋面梁上的屋盖体系称为无檩屋盖体系。

P29.

18.关于单层厂房的柱间支撑，下列说法中不正确的是（　D　　）P33-35.

A.柱间支撑一般包括上部柱间支撑、中部柱间支撑及下部柱间支撑

B.柱间支撑的作用是保证厂房结构的纵向刚度和稳定，并将水平荷载传至基础

C.当给向柱列的总数在七根以下时应设置柱间支撑

D.下部柱间支撑应设置在伸缩缝区段的两端

19.单层厂房的抗风柱只承受山墙风荷载和其自重时，设计时可近似按（　D　　）P37.

A．轴拉构件计算B．轴压构件计算C．偏拉构件计算D．受弯构件计算

20.用来承托围护墙的重量，并将其传至柱基础顶面的梁称为基础梁。

21.排架的计算简图假定：

（1）柱与基础固结，

（2）屋面梁或屋架与柱铰接，（3）屋面梁或屋架无轴向变形。

P38.

22.非抗震设计时，单层厂房排架分析应考虑哪些活荷载的作用?

屋面活载、吊车荷载、风荷载P39.

23.单层厂房屋面活荷载包括屋面均布活荷载、雪荷载和屋面积灰荷载三种，都按屋面的_水平投影面积计算。

P41。

24.对于排架来说，吊车横向水平荷载作用在吊车梁顶面标高的水平处P44.

25.在计算单层厂房排架的风荷载时，柱顶至屋脊的屋盖部分的风荷载可以取均布，但其对排架的作用则按作用在柱顶的水平集中力考虑。

这时的风压高度变化系数对于有矩形天窗时应该取（D）。

P49.

A.柱顶标高的B.屋脊标高的

C.柱顶到屋脊中点标高的D.天窗檐口处的

26.某单层厂房排架结构及风荷载体型系数如图所示。

基本风压w0=0.35kN/m2，柱顶标高+12.00m，室外天然地坪标高-0.30m，排架间距B=6.0m。

求作用在排架柱A及柱B上的均布风荷载设计值qA及qB。

P49-50.

（提示：

距离地面10m处，=1.0；距离地面15m处，=1.14；其他高度按内插法取值。

） 

【答案】

（1）求风压高度变化系数

风压高度变化系数按柱顶离室外天然地坪的高度：

12+0.3=12.3m

用内插法确定风压高度变化系数

（2）计算排架柱A及柱B上的均布风荷载标准值、

（3）计算排架柱A及柱B上的均布风荷载设计值、

27.等高排架是指排架中各柱（）

A．柱顶标高相等的排架B．柱顶位移相等的排架

C．柱底标高相等的排架D．柱顶剪力相等的排架

28.单层厂房排架在柱顶集中水平力作用下按剪力分配法计算时，总剪力是按（C）P51.

A.柱的数量平均分配给各柱B.柱的高度分配给各柱

C.柱的侧移刚度分配给各柱D.柱的截面面积分配给各柱

29.单层厂房排架结构如图a所示。

已知W=15.0kN，q1=0.8kN／m，q2=0.4kN／m。

试用剪力分配法计算各柱的柱顶剪力。

（提示：

支反力系数C11=0.3，见图b

（1）；图b

（2）、b（3）中的△u1=2△u2）

【答案】

（1）计算剪力分配系数

（2）计算各柱顶剪力

把荷载分成W、q1、q2三种情况，分别求出各柱顶所产生的剪力而后叠加

q1作用下的不动铰支座反力：

q2作用下的不动铰支座反力：

在排架柱顶施加集中力和，并把它们与W相加后进行剪力分配，再把分配到的柱顶剪力与柱顶不动铰支座反力相加，得到柱顶的剪力值

P54-57.

31..单层厂房对称配筋偏心受压柱（D）P59-60.

A.当轴力不变时，弯矩增大，小偏压柱纵向配筋量减少

B.当轴力不变时，弯矩减小，大偏压柱纵向配筋量增多

C.当弯矩不变时，轴向压力减小，小偏压柱纵向配筋量增多

D.当弯矩不变时，轴向压力减小，大偏压柱纵向配筋量增多

32.单层厂房设计中，当需要考虑整体空间工作时，只对（　D　　）P62.

A．屋面恒荷载才考虑厂房的整体空间作用

B．屋面活荷载才考虑厂房的整体空间作用

C．风荷载才考虑厂房的整体空间作用

D．吊车荷载才考虑厂房的整体空间作用

33.常用的单层厂房双肢柱的型式有平腹杆式及_斜腹杆式两种。

P65.

34.单层厂房预制柱进行吊装阶段的裂缝宽度验算时，柱自重应乘以（A　）P67.

A．动力系数B．组合值系数C．准永久值系数D．频遇值系数

35.牛腿的三种破坏形态是弯曲破坏、剪切破坏和混凝土局部压碎破坏。

P70.

36.对单层厂房柱牛腿进行承载力计算时，可取什么样的计算简图?

并画出示意图。

P72.

37.柱子牛腿如图所示。

已知竖向力设计值Fv=300kN，水平拉力设计值Fh=60kN，采用钢筋为HRB335（fy=300N/mm2）。

试计算牛腿的纵向受力钢筋面积。

P67-73.

（提示：

as=60mm；A=当a<0.3h0时，取a=0.3h0）

【答案】

（1）确定牛腿与下柱交接处的牛腿竖直截面的有效高度

（2）确定a值：

因此取a=222mm

（3）计算牛腿的纵向受力钢筋面积

38.计算柱下独立基础的底板钢筋时，地基反力采用地基净反力。

P78.

39.柱下独立基础如图所示。

基础顶面作用的轴向压力Nk=700kN，弯矩Mk=200kN·m，剪力Vk=25kN，修正后的地基承载力特征值a=200kN／m2，已知基础底面尺寸b=3m，=2m，基础埋置深度d=1.5m，基础高度h=1.0m，基础及以上土的重力密度平均值m=20kN／m3。

试验算地基承载力是否满足要求。

P78.

【答案】

（1）计算基础底面积

（2）计算基础底面的抵抗矩W

（3）计算基底压力

（4）计算基础底面处弯矩和轴向压力

（5）计算基础底面的最大、最小压力值

（4）验算地基承载力

地基承载力满足要求。

40.吊车荷载具有