一级注册结构工程师专业部分下午试题.docx

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一级注册结构工程师专业部分下午试题

一级注册结构工程师专业部分下午试题2012年

（总分：

108.00，做题时间：

90分钟）

一、{{B}}单项选择题{{/B}}（总题数：

9，分数：

108.00）

某工程由两幢7层主楼及地下车库组成，统一设一层地下室，采用钢筋混凝土框架结构体系，桩基础。

工程桩采用泥浆护壁旋挖成孔灌注桩，桩身纵筋锚入承台内800mm，主楼桩基础采用一柱一桩的布置形式，桩径800mm，有效桩长26m，以碎石土层作为桩端持力层，桩端进入持力层7m；地基中分布有厚度达17m的淤泥，其不排水抗剪强度为9kPa。

主楼局部基础剖面及地质情况如图所示，地下水位稳定于地面以下1m，λ为抗拔系数。

提示：

按《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）作答。

（分数：

15.00）

（1）.主楼范围的灌注桩采取桩端后注浆措施，注浆技术符合《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）的有关规定，根据地区经验，各土层的侧阻及端阻提高系数如图所示。

试问，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）估算得到的后注浆灌注桩单桩极限承载力标准值Quk（kN），与下列何项数值最为接近?

∙A.4500

∙B.6000

∙C.8200

∙D.10000

（分数：

3.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

根据《桩规》5.3.10条，

Quk=u∑qsjklj+u∑βsiqsiklgi+βpqpkAp

根据《桩规》表5.3.6-2，桩身直径为800mm，故侧阻和端阻尺寸效应系数均为1.0，桩端后注浆的影响深度应按12m取用，因此：

[*]

（2）.主楼范围的工程桩桩身配筋构造如图，主筋采用HRB400钢筋，为360N/mm2，若混凝土强度等级为C40，fc=19.1N/mm2，基桩成桩工艺系数ψc取0.7，桩的水平变形系数α为0.16（m-1），桩顶与承台的连接按固接考虑。

试问，桩身轴心受压正截面受压承载力设计值（kN）最接近下列何项数值?

提示：

淤泥土层按液化土、ψl=0考虑，=l0+（1-ψl）dl。

∙A.4800

∙B.6500

∙C.8000

∙D.10000

（分数：

3.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

根据《桩规》第5.8.2条及第5.8.4条，[*]

因为fak=24kPa＜25kPa，[*]

故：

[*]

（3）.主楼范围以外的地下室工程桩均按抗拔桩设计，一柱一桩，抗拔桩未采取后注浆措施。

已知抗拔桩的桩径、桩顶标高及桩底端标高同图所示的承压桩（容重为25kN/m3）。

试问，为满足地下室抗浮要求，荷载效应标准组合时，基桩允许拔力最大值（kN）与下列何项数值最为接近?

提示：

单桩抗拔极限承载力标准值可按土层条件计算。

∙A.850

∙B.1000

∙C.1700

∙D.2000

（分数：

3.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

根据《桩规》第5.4.6条式（5.4.6-1），

Tuk=∑λiqsikuili=3.14×0.8×（0.7×12×14×0.7×32×5+0.6×110×7）=1737.3kN

[*]

（4）.下列与桩基相关的4点主张：

Ⅰ．液压式压桩机的机架重量和配重之和为4000kN时，设计最大压桩力不应大于3600kN；

Ⅱ．静压桩的最大送桩长度不宜超过8m，且送桩的最大压桩力不宜大于允许抱压压桩力，场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍；

Ⅲ．在单桩竖向静荷载试验中采用堆载进行加载时，堆载加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值；

Ⅳ．抗拔桩设计时，对于严格要求不出现裂缝的一级裂缝控制等级，当配置足够数量的受拉钢筋时，可不设置预应力钢筋。

试问，针对上述主张正确性的判断，下列何项正确?

∙A.Ⅰ、Ⅲ正确，Ⅱ、Ⅳ错误

∙B.Ⅱ、Ⅳ正确，Ⅰ、Ⅲ错误

∙C.Ⅱ、Ⅲ正确，Ⅰ、Ⅳ错误

∙D.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ正确，Ⅰ错误

（分数：

3.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

根据《桩规》7.5.4条，Ⅰ正确。

根据《桩规》7.5.1条、7.5.13-5款，Ⅱ不正确。

根据《桩规》3.4.8条，Ⅳ错误。

根据《地规》附录Q.0.2条，Ⅲ正确。

故答案为A。

（5）.非抗震设防地区的某工程，柱下独立基础及地质剖面如图所示，其框架中柱A的截面尺寸为500mm×500mm，②层粉质黏土的内摩擦角和粘聚力标准值分别为φk=15.0°和ck=24.0kPa。

相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的竖向压力标准值为1350kN，基础所承担的弯矩及剪力均可忽略不计。

试问，当柱A下独立基础的宽度b=2.7m（短边尺寸）时，所需的基础底面最小长度（m）与下列何项数值最为接近?

提示：

①基础自重和其上土重的加权平均重度按18kN/m3取用；

②土层②粉质黏土的地基承载力特征值可根据土的抗剪强度指标确定。

∙A.2.6

∙B.3.2

∙C.3.5

∙D.3.8

（分数：

3.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

根据《地规》5.2.5，fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck

当φk=15.0°时，查表5.2.5，可得Mb=0.325，Md=2.30，Mc=4.845

γ=19.6-10=9.6kN/m3

[*]

ck=24.0kPa，d=2.4m，b=2.7m

故fa=0.325×9.6×2.7+2.30×13.40×2.4+4.845×24=198.7kPa

不存在软弱下卧层。

根据《地规》5.2.1及5.2.2，承载力要求[*]

[*]解得：

L≥3.2m

抗震设防烈度为6度的某高层钢筋混凝土框架-核心筒结构，风荷载起控制作用，采用天然地基上的平板式筏板基础，基础平面如图所示，核心筒的外轮廓平面尺寸为9.4m×9.4m，基础板厚2.6m（基础板有效高度按2.5m计）。

（分数：

6.00）

（1）.假定，荷载效应基本组合时，核心筒筏板冲切破坏锥体范围内基底的净反力平均值pn=435.9kN/m2，筒体作用于筏板顶面的竖向力为177500kN，作用在冲切临界面重心上的不平衡弯矩设计值为151150kN·m。

试问，距离内筒外表面h0/2处冲切临界截面的最大剪应力（N/mm2）与下列何项数值最为接近?

提示：

um=47.6m，Is=2839.59m4，αs=0.40。

∙A.0.74

∙B.0.85

∙C.0.95

∙D.1.10

（分数：

3.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

根据《地规》8.4.7条及附录P：

c1=c2=9.4+h0=11.9m，cAB=c1/2=5.95m，um=47.6m，Is=2839.59m4，αs=0.40

Fl=177500-（9.4+2h0）2Pn=87111.8kNMunb=151150kN·m

由式（8.4.7-1）有：

[*]

（2）.假定，

（1）荷载效应基本组合下，地基土净反力平均值产生的距内筒右侧外边缘h0处的筏板单位宽度的剪力设计值最大，其最大值为2400kN/m；

（2）距离内筒外表面h0/2处冲切临界截面的最大剪应力Tmax=0.90N/mm2。

试问，满足抗剪和抗冲切承载力要求的筏板最低混凝土强度等级为下列何项最为合理?

提示：

各等级混凝土的强度指标如下表所示。

混凝土强度等级

C40

C45

C50

C60

ft/（N/mm2）

1.71

1.80

1.89

2.04

∙A.C40

∙B.C45

∙C.C50

∙D.C60

（分数：

3.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

（1）抗剪要求：

根据《地规》式（8.4.5-4），有：

[*]（h0＞2000，取h0=2000）

根据《地规》第8.4.9条，要求：

0.7βhsftbwh0≥Vs

0.7×0.795×1000×2500ft≥2400000ft≥1.73N/mm2

（2）抗冲切要求：

根据《地规》8.4.8条，Tmax≤[*]，η=1.25，h＞2000mm，

故根据《地规》8.2.7条，βhp=0.9

故要求：

[*]

根据

（1）和

（2），混凝土强度等级取C45（ft=1.80N/mm2）

某抗震设防烈度为8度（0.30g）的框架结构，采用摩擦型长螺旋钻孔灌注桩基础，初步确定某中柱采用如图所示的四桩承台基础，已知桩身直径为400mm，单桩竖向抗压承载力特征值Ra=700kN，承台混凝土强度等级C30（ft=1.43N/mm2），桩间距有待进一步复核。

考虑x向地震作用，相应于荷载效应标准组合时，作用于承台底面标高处的竖向力FEk=3341kN，弯矩MEk=920kN·m，水平力VEk=320kN，承台有效高度h0=730mm，承台及其上土重可忽略不计。

（分数：

9.00）

（1）.假定x向地震作用效应控制桩中心距，x、y向桩中心距相同，且不考虑y向弯矩的影响。

试问，根据桩基抗震要求确定的桩中心距s（mm）与下列何项数值最为接近?

∙A.1400

∙B.1800

∙C.2200

∙D.2600

（分数：

3.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

《桩规》5.2.1条第2款及式（5.2.14），

[*]

s≥2.142m，故应选2200mm。

（2）.试问，当桩中心距s=2400mm，地震作用效应组合时，承台A—A剖面处的抗剪承载力设计值（kN）与下列何项数值最为接近?

∙A.3500

∙B.3100

∙C.2800

∙D.2400

（分数：

3.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

根据《桩规》5.9.10，对锥形承台，有效高度h0=730mm，有效宽度为

[*]

（注：

上式中0.8为圆桩截面换算为方桩截面的换算系数）

[*]

C30混凝土，ft=1.43N/mm2，βhs=[*]=1.0（当h0＜800时，取h0=800）

根据《抗规》表5.4.2，进行抗震验算时，抗剪承载力调整系数γRE=0.85

[*]故选B。

（3）.根据地勘资料，某粘土层的天然含水量w=35%，液限wL=52%，塑限wP=23%，土的压缩系数a1-2=0.12MPa-1，a2-3=0.09MPa-1。

试问，下列关于该土层的状态及压缩性评价，何项是正确的?

∙A.可塑，中压缩性土

∙B.硬塑，低压缩性土

∙C.软塑，中压缩性土

∙D.可塑，低压缩性土

（分数：

3.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

根据液性指数的定义及《地规》第4.1.10条，

[*]

0.25＜IL＜0.75为可塑。

根据《地规》第4.2.5条，应根据a1-2判断地基土的压缩性，

0.1MPa-1＜a1-2=0.12MPa-1＜0.5MPa-1为中压缩性土。

故选择A。

某砌体结构建筑采用墙下钢筋混凝土条形基础，以强风化粉砂质泥岩为持力层，底层墙体剖面及地质情况如图所示。

荷载效应标准组合时，作用于钢筋混凝土扩展基础顶面处的轴心竖向力Nk=390kN/m，由永久荷载起控制作用。

（分数：

12.00）

（1）.试问，在轴心竖向力作用下，该条形基础的最大弯矩设计值（kN·m）与下列何项数值最为接近?

∙A.20

∙B.30

∙C.40

∙D.50

（分数：

3.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

根据《地规》第8.2.7条，基础弯矩计算位置为自370mm厚墙下放脚的边缘向内1/4砖长，则

[*]

基底净反力为：

[*]

根据《地规》第3.0.5条，由永久荷载起控制作用时，荷载分项系数取γp=1.35

弯矩设计值为：

[*]

（2）.方案阶段，若考虑将墙下钢筋混凝土条形基础调整为等厚度的C20（ft=1.1N/mm2）素混凝土基础，在保持基础底面宽度不变的情况下，试问，满足抗剪要求所需基础最小高度（mm）与下列何项数值最为接近?

提示：

刚性基础的抗剪验算可按下式进行：

Vs≤0.366ftA

其中A为沿砖墙外边缘处混凝土基础单位长度的垂直截面面积。

∙A.300

∙B.400

∙C.500

∙D.600

（分数：

3.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

基底净反力为：

[*]

根据《地规》表8.1.2注：

4，基础需进行抗剪验算。

抗剪危险截面应为墙边缘处截面，且

V=γppn（1.2-0.49）/2=1.35×325×0.355=155.76kN/m

抗剪要求：

Vs≤0.366ftA

C20混凝土，ft=1.1N/mm2，取单位1m宽度进行计算，有

0.366×1.1h≥155.76h≥386.9mm

（3）.以下关于高层建筑混凝土结构抗震设计的4种观点：

Ⅰ．扭转周期比大于0.9的结构（不含混合结构），应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；

Ⅱ．结构宜限制出现过多的内部、外部赘余度；

Ⅲ．结构在两个主轴方向的振型可存在较大差异，但结构周期宜相近；

Ⅳ．控制薄弱层使之有足够的变形能力，又不使薄弱层发生转移。

试问，针对上述观点是否符合《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）相关要求的判断，下列何项正确?

∙A.Ⅰ、Ⅱ符合，Ⅲ、Ⅳ不符合

∙B.Ⅱ、Ⅲ符合，Ⅰ、Ⅳ不符合

∙C.Ⅲ、Ⅳ符合，Ⅰ、Ⅱ不符合

∙D.Ⅰ、Ⅳ符合，Ⅱ、Ⅲ不符合

（分数：

3.00）

 A.

 B.

 C.

 D. √

解析：

根据《抗规》3.4.1条及条文说明，Ⅰ符合规范要求；根据《抗规》3.5.2.3.5.3条及条文说明，Ⅱ、Ⅲ不符合规范要求，Ⅳ符合规范要求。

故选D。

（4）.以下关于高层建筑混凝土结构设计与施工的4种观点：

Ⅰ．分段搭设的悬挑脚手架，每段高度不得超过25m：

Ⅱ．大体积混凝土浇筑体的里表温差不宜大于25℃，混凝土浇筑表面与大气温差不宜大于20℃；

Ⅲ．混合结构核心筒应先于钢框架或型钢混凝土框架施工，高差宜控制在4～8层，并应满足施工工序的穿插要求；

Ⅳ．常温施工时，柱、墙体拆模混凝土强度不应低于1.2MPa。

试问，针对上述观点是否符合《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）相关要求的判断，下列何项正确?

∙A.Ⅰ、Ⅱ符合，Ⅲ、Ⅳ不符合

∙B.Ⅰ、Ⅲ符合，Ⅱ、Ⅳ不符合

∙C.Ⅱ、Ⅲ符合，Ⅰ、Ⅳ不符合

∙D.Ⅲ、Ⅳ符合，Ⅰ、Ⅱ不符合

（分数：

3.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

根据《高规》13.9.6—1.13.10.5条知：

Ⅱ、Ⅲ符合规范要求，根据《高规》13.5.5-2、13.6.9-1条知：

Ⅰ、Ⅳ不符合规范要求。

所以C正确。

某40层高层办公楼，建筑物总高度152m，采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系，楼面梁采用钢梁，核心筒采用普通钢筋混凝土，经计算地下室顶板可作为上部结构的嵌固部位。

该建筑抗震设防类别为标准设防类（丙类），抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类。

（分数：

9.00）

（1）.首层核心筒某偏心受压墙肢截面如图所示，墙肢1考虑地震组合的内力设计值（已按规范、规程要求作了相应调整）如下：

N=32000kN，V=9260kN，计算截面的剪跨比λ=1.91，hw0=5400mm，墙体采用C60混凝土（fc=27.5N/mm2，ft=2.04N/mm2）、HRB400级钢筋（fy=360N/mm2）。

试问，其水平分布钢筋最小选用下列何项配筋时，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?

提示：

假定Aw=A。

A．12@200（4）B．14@200

（2）+12@200

（2）

C．14@200（4）D．16@200

（2）+14@200

（2）（分数：

3.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

根据《高规》7.2.10-2条，

[*]

0.2fcbwhw=0.2×27.5×800×6000=2.64×107N=2.64×104kN＜N=32000kN

取N=2.64×104kNAw=A

查《高规》3.8.2表，γRE=0.85

[*]

[*]≥2．25A、B、C、D均满足计算要求

根据《高规》11.4.18条第1款，水平分布钢筋配筋率不宜小于0.35%。

[*]

（2）.该结构中框架柱数量各层保持不变，按侧向刚度分配的水平地震作用标准值如下：

结构基底总剪力标准值V0=29000kN，各层框架承担的地震剪力标准值最大值Vf,max=3828kN。

某楼层框架承担的地震剪力标准值Vf=3400kN，该楼层某柱的柱底弯矩标准值M=596kN·m，剪力标准值V=156kN。

试问，该柱进行抗震设计时，相应于水平地震作用的内力标准值M（kN·m）、N（kN）最小取下列何项数值时，才能满足规范、规程对框架部分多道防线概念设计的最低要求?

∙A.600、160

∙B.670、180

∙C.1010、265

∙D.1100、270

（分数：

3.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

根据《高规》11.1.6条及9.1.11条：

0.1V0=29000×0.1=2900kN＜Vf=3400kN＜0.2V0=29000×0.2=5800kN

该层柱内力需要调整

1.5Vf,max=1.5×3828=5742kN＜0.2V0

取较小值V=5742kN作为框架部分承担的总剪力

根据《高规》9.1.11条第三款，该层框架内力调整系数=5742÷3400=1.69

该层柱底弯矩M=596×1.69=1007.24kN·m，剪力V=156×1.69=263.64kN

故C满足要求。

（3）.首层某型钢混凝土柱的剪跨比不大于2，其截面为1100mm×1100mm，按规范配置普通钢筋，混凝土强度等级为C65（fc=29.7N/mm2），柱内十字形钢骨面积为51875mm2（fa=295N/mm2），如图所示。

试问，该柱所能承受的考虑地震组合满足轴压比限值的轴力最大设计值（kN）与下列何项数值最为接近?

∙A.34900

∙B.34780

∙C.32300

∙D.29800

（分数：

3.00）

 A.

 B.

 C.

 D. √

解析：

根据《高规》11.1.4条表11.1.4，该柱抗震等级为一级。

根据《高规》11.4.4条表11.4.4，该柱的轴压比限值为0.7；根据附注2：

剪跨比不大于2的柱，其轴压比减少0.05；根据附注3：

当采用C60以上混凝土时，其轴压比减少0.05。

所以，该柱的轴压比限值为：

0.7-0.05-0.05=0.6

[*]

N=μN（fcAc+faAa）=0.6×[29.7×（1100×1100-51875）+295×51875]=29819.7kN

D最为接近。

某底层带托柱转换层的钢筋混凝土框架-筒体结构办公楼，地下1层，地上25层，地下1层层高6.0m，地上1层至2层的层高均为4.5m，其余各层层高均为3.3m，房屋高度为85.2m，转换层位于地上2层，见图所示。

抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计分组为第一组，丙类建筑，Ⅲ类场地，混凝土强度等级：

地上2层及以下均为C50，地上3层至5层为C40，其余各层均为C35。

（分数：

15.00）

（1）.假定，地上第2层转换梁的抗震等级为一级，某转换梁截面尺寸为700mm×1400mm，经计算求得梁端截面弯矩标准值（kN·m）如下：

恒载Mgk=1304；活载（按等效均布荷载计）Mqk=169；风载Mwk=135；水平地震作用MEhk=300。

试问，在进行梁端截面设计时，梁端考虑水平地震作用组合时的弯矩设计值M（kN·m）与下列何项数值最为接近?

∙A.2100

∙B.2200

∙C.2350

∙D.2450

（分数：

3.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

根据《高规》10.2.4条，一级转换梁水平地震作用的增大系数为1.6，

即MEhk=300×1.6=480kN·m

根据《高规》式（5.6.3）及表5.6.4，

M=1.2×1304+1.2×0.5×169+1.3×480+1.4×0.2×135=2328kN·m

故选C。

（2）.假定，某转换柱的抗震等级为一级，其截面尺寸为900mm×900mm，混凝土强度等级为C50（fc=23.1N/mm2，ft=1.89N/mm2），纵筋和箍筋分别采用HRB400（fy=360N/mm2）和HRB335（fyv=300N/mm2），箍筋形式为井字复合箍，柱考虑地震作用效应组合的轴压力设计值为N=9350kN。

试问，关于该转换柱加密区箍筋的体积配箍率ρv（%），最小取下列何项数值时才能满足规范、规程规定的最低要求?

∙A.1.50

∙B.1.20

∙C.0.90

∙D.0.80

（分数：

3.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

转换柱的轴压比[*]

由《高规》表6.4.7，柱端箍筋加密区的配箍特征值λv=0.13

根据《高规》第10.2.10条第3款，λv=0.13+0.02=0.15

根据《高规》第6.4.7条，[*]

根据《高规》第10.2.10条第3款，ρv≥0.015，取ρv=0.015

故选A。

（3）.地上第2层某转换柱KZZ，如图所示，假定该柱的抗震等级为一级，柱上端和下端考虑地震作用组合的弯矩组合值分别为580kN·m、450kN·m，柱下端节点A左右粱端相应的同向组合弯矩设计值之和∑Mb=1100kN·m。

假设，转换柱KZZ在节点A处按弹性分析的上、下柱端弯矩相等。

试问，在进行柱截面设计时，该柱上端和下端考虑地震作用组合的弯矩设计值Mt、Mb（kN·m）与下列何项数值最为接近?

∙A.870、770

∙B.870、675

∙C.810、770

∙D.810、675

（分数：

3.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

根据《高规》10.2.11条第3款，Mt1.5×580=870kN·m

根据《高规》6.2.1条，节点A处∑Mc=1.4∑Mb=1.4×1100=1540kN·m

Mb=0.5∑Mc=0.5×1540=770kN·m

故选A。

（4）.假定，地面以上第6层核心筒的抗震等级为二级，混凝土强度等级为C35（fc=16.7N/mm2，ft=1.57N/mm2），筒体转角处剪力墙的边缘构件的配筋形式如图所示，墙肢底截面的轴压比为0.42，箍筋采用HPB300（fyv=270N/mm2）级钢筋，纵筋保护层厚为30mm。

试问，转角处边缘构件中的箍筋最小采用下列何项配置时，才能满足规范、规程的最低构造要求?

提示：

计算复合箍筋的体积配箍率时，应扣除重叠部分的箍筋体积。

A．10@80B．10@100C．10@125D．10@150（分数：

3.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

根据《高规》第10.2.2条，地上4层及以下为剪力墙底部加强部位；

根据《高规》第9.2.2条，地上第6层核心筒角部宜采用约束边缘构件；

根据《高规》第7.2.15条，约束边缘构件的配箍特征值λv=0.2，

根据《高规》式（7.2.15），