土木工程类专业案例分类模拟试题与答案26.docx

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土木工程类专业案例分类模拟试题与答案26

专业案例分类模拟试题与答案26

一、单项选择题

1.已知场地地震烈度7度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第一组。

对建造于Ⅱ类场地上，结构自振周期为0.40s，阻尼比为0.05的建筑结构进行截面抗震验算时，相应的水平地震影响系数最接近下列哪个选项的数值?

______

A.0.08

B.0.10

C.0.12

D.0.16

答案：

B

解根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）表5.1.4-2，Ⅱ类场地，设计地震分组第一组，特征周期为0.35，结构自振周期T=0.4s。

Tg＜T=0.4＜5Tg，0.35＜T＜1.75

，7度烈度，地震加速度0.15g，αmax=0.12

γ=0.9

η2=1.0

2.某8层民用住宅，高25m。

已知场地地基土层的埋深及性状如下表所示。

问该建筑的场地类别可划分为下列哪个选项的结果?

请说明理由?

______层序岩土名称层底深度（m）性状fak（kPa）①填土1.0—120②黄土7.0可塑160③黄土8.0流塑100④粉土12.0中密150⑤细砂18.0中密—密实200⑥中砂30.0密实250⑦卵石40.0密实500⑧基岩———注：

fak为地基承载力特征值。

A.Ⅱ类

B.Ⅲ类

C.Ⅳ类

D.无法确定

答案：

A

解⑦层卵石层：

剪切波速vs＞500m/s，覆盖层厚度为30m，等效剪切波速的计算深度d0取覆盖层厚和20m两者较小者。

20m内除①层填土和③层流塑黄土（fak≤130kPa）为软弱土外，其余为中软土，根据经验判断：

①层vs=150m/s；②层vs=180m/s；③层vs=100m/s；④层vs=200m/s；⑤层vs=250m/s；⑥层vs=300m/s。

查表4.1.6，覆盖层厚30m，150%＜vse≤250，场地类别为Ⅱ类。

3.某建筑拟采用天然地基。

场地地基土由上覆的非液化土层和下伏的饱和粉土组成。

地震烈度为8度。

按《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）进行液化初步判别时，下列选项中只有哪个选项需要考虑液化影响?

______选项上覆非液化土层厚度du（m）地下水位深度dw（m）基础埋置深度db（m）①6.05.01.0②5.05.52.0③4.05.51.5④6.56.03.0

A.①

B.②

C.③

D.④

答案：

C

解根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第4.3.3条，天然地基建筑满足下列条件之一时，可不考虑液化影响。

（1）du＞d0+db-2

（2）dw＞d0+db-3

（3）du+dw＞1.5d0+2db-4.5

式中：

dw——地下水位深度；

du——上覆非液化土厚度，计算时将淤泥和淤泥质土层扣除；

db——基础埋深（m），不超过2m（按2m计）；

d0——液化土特征深度（m），8度、粉土d0=7。

A．

（1）6＜7+2-2，左边＜右边，不满足。

（2）5＜7+2-3，左边＜右边，不满足。

（3）6+5＞1.5×7-4.5，左边＞右边，满足（3），可不考虑液化

B．

（1）5＜7+2-2，左边＜右边，不满足。

（2）5.5＜7+2-3，左边＜右边，不满足。

（3）5+5.5＞1.5×7+2×2-4.5，左边＞右边，满足（3），可不考虑液化

C．

（1）4＞7+2-2，左边＜右边，不满足。

（2）5.5＞7+2-3，左边＜右边，不满足。

（3）4+5.5＞1.5×7+2×2-4.5，左边＜右边，应考虑液化

D．

（1）6.5＞7+3-2，左边＜右边，不满足。

（2）6＞7+3-3，左边＜右边，不满足。

（3）6.5+6＞1.5×7+2×3-4.5，左边＞右边，满足（3），不考虑液化

4.某场地抗震设防烈度为8度，场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第一组，建筑物A和建筑B的结构基本自振周期分别为：

TA=0.2s和TB=0.4s，阻尼比均为ζ=0.05，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010），如果建筑物A和B的相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数分别以αA和αB表示，试问两者的比值

最接近于下列何项数值?

______

A.0.83

B.1.23

C.1.13

D.2.13

答案：

C

解根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第5.1.4条和第5.1.5条，查表5.1.4-2，该场地特征周期值Tg=0.35s；

对于建筑物A，结构自振周期TA=0.2s，则αA=η2αmax=1×αmax=αmax

对于建筑物B，结构自振周期TB=0.4s，则

则

5.某建筑场地抗震设防烈度7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.10g，场地类别Ⅲ类，拟建10层钢筋混凝土框架结构住宅。

结构等效总重力荷载为137062kN，结构基本自振周期为0.9s（已考虑周期折减系数），阻尼比为0.05。

试问当采用底部剪力法时，基础顶面处的结构总水平地震作用标准值与下列何项数值量为接近?

______

A.5875kN

B.6375kN

C.6910kN

D.7500kN

答案：

A

解根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第5.1.4条和第5.1.5条，查表5.1.4-1，水平地震影响系数最大值αmax=0.08，查表5.1.4-2得特征周期值Tg=0.45s，则地震影响系数

根据第5.2.1条，计算结构总水平地震作用标准值

FEk=α1Geq=0.043×137062=5876kN

6.在存在液化土层的地基中的低承台群桩基础，若打桩前该液化土层的标准贯入锤击数为10击，打入式预制桩的面积置换率为3.3%，按照《建筑抗震设计规范》计算，试问打桩后桩间土的标准贯入试验锤击数最接近于下列何项数值?

______

A.10击

B.18击

C.13击

D.30击

答案：

C

解根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第4.4.3条第3款，打桩后桩间土的标准贯入试验锤击数N1=Np+100ρ（1-e-0.3Np）=10+3.3×（1-e-3）=13（击）。

7.已知某建筑场地抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.30g，设计地震分组为第一组。

场地覆盖层厚度为20m，等效剪切波速为240m/s，结构自振周期为0.4s，阻尼比为0.4，在计算水平地震作用时，相应于多遇地震的水平地震影响系数值最接近于下列哪个选项?

______

A.0.24

B.0.22

C.0.14

D.0.12

答案：

D

解根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）表4.1.6，场地类别为Ⅱ类。

根据第5.1.4条和第5.1.5条，水平地震影响系数最大值αmax=0.24，特征周期值Tg=0.35s。

，取0.55。

则水平地震影响系数值

8.某场地的钻孔资料和剪切波速测试结果见下表，按照《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）确定的场地覆盖层厚度和计算得出的土层等效剪切波速vse与下列哪个选项最为接近?

______波速测试结果土层序号土层名称层底深度（m）剪切波速（m/s）①粉质黏土2.5160②粉细砂7.0200③-1残积土10.5260③-2孤石12.0700③-3残积土15.0420④强风化基岩20.0550⑤中风化基岩

A.10.5m，200m/s

B.13.5m，225m/s

C.15.0m，235m/s

D.15.0m，250m/s

答案：

C

解按《建筑抗震设计规范》第4.1.4条规定，取土层①、②、③-1、③-2、③-3为覆盖层，厚度为15.0m。

将孤石③-2视同残积土③-1计算等效剪切波速，vse=15.0/（2.5/160+4.5/200+5.0/260+3.0/420）=232m/s

将孤石③-2视同残积土③-3计算等效剪切波速，vse=15.0/（2.5/160+4.5/200+3.5/260+4.5/420）=240m/s

取最接近选项C。

9.某8层建筑物高25m，筏板基础宽12m，长50m。

地基土为中密细砂层。

已知按地震作用效应标准组合传至基础底面的总竖向力（包括基础自重和基础上的土重）为100MN。

基底零压力区达到规范规定的最大限度时，该地基土经深宽修正后的地基土承载力特征值fa至少不能小于下列哪个选项的数值，才能满足《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）关于天然地基基础抗震验算的要求?

______

A.128kPa

B.167kPa

C.251kPa

D.392kPa

答案：

C

基础边缘最大压力计算

建筑物高宽比

，基础底面与地基土之间脱离区（零应力区）取15%，得

（2）按《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）表4.2.3，地基土为中密细砂层，地基抗震承载力调整系数取ξ=1.3

pmax≤1.2faE=1.2×1.3fa

10.某建筑拟采用天然地基，基础埋置深度1.5m。

地基土由厚度为du的上覆非液化土层和下伏的饱和砂土组成。

地震烈度8度。

近期内年最高地下水位深度为dw。

按照《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）对饱和砂土进行液化初步判别后，下列哪个选项还需要进一步进行液化判别?

______

A.du=7.0m；dw=6.0m

B.du=7.5m；dw=3.5m

C.du=9.0m；dw=5.0m

D.du=3.0m；dw=7.5m

答案：

B

解非液化土判别条件为符合下列条件之一：

du＞d0+db-2

（1）

dw＞d0+db-3

（2）

du+dw＞1.5d0+2db-4.5（3）

上式中，d0为液化土特征深度，对于8度地震下饱和砂土，查表可知d0=8m；db为基础埋置深度，本题目中埋深小于2m，因此db=2m。

式

（1）～（3）右边项分别为：

8m、7m、11.5m。

根据4个备选答案比较上式。

可知答案A满足式（3）；答案C满足式

（1）和式（3）；答案D满足式

（2）；答案B全不满足。

11.如图所示，位于地震区的非浸水公路挡土墙，墙高5m，墙后填料的内摩擦角φ=36°，墙背摩擦角δ=φ/2，填料的重度γ=19kN/m3。

抗震设防烈度为9度，无地下水。

试问作用在该墙上的地震主动土压力Ea与下列哪个选项最接近?

______

提示：

库仑主动土压力系数基本公式

A.180kN/m

B.150kN/m

C.120kN/m

D.70kN/m

答案：

D

解根据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004—89）第3.1.6条，作用在该墙上的地震主动土压力Ea应按库伦理论计算。

抗震设防烈度为9度时，由表3.1.6查得地震角为6°。

按地震角修正后的参数为

φE=36°-6°=30°，δE=18°+6°=24°

主动土压力系数为

12.某场地设防烈度为8度，设计地震分组为第一组，地层资料见下表，问按照《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）确定的特征周期最接近下列哪个选项?

______地层资料土名层底埋深（m）土层厚度（m）土层剪切波速（m/s）粉细砂99170粉质黏土3728130中砂4710230粉质黏土5811200中砂668350砾石8418550强风化岩9410600

A.0.20s

B.0.35S

C.0.45s

D.0.55s

答案：

C

解土层等效剪切波速

覆盖层厚度为66m，查《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）表4.1.6得出场地类别为Ⅲ类，再查表5.1.4-2得出特征周期为0.45s。

13.公路桥梁抗震级别为A类，8度区地震基本峰值加速度为0.20g，设计桥台台身高度为8m，台后填土为无黏性土，填土γ=18，φ=33°，求EI地震作用下桥台的主动土压力为何值?

______

A.105

B.176

C.236

D.286

答案：

C

解根据《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02—01—2008）5.5.2条得：

非地震条件下作用于台背的主动土压力系数为（公式5.5.2-2）

桥梁设防类别为A类，E1地震作用，查表3.1.4-2，抗震重要性系数为Ci=1.0

将以上及题干给定条件代入公式5.5.2-1

14.某水利工程场地勘察，在进行标准贯入试验时，标准贯入点在当时地面以下的深度为5m，地下水位在当时地面以下的深度为2m。

工程正常运用时，场地已在原地面上覆盖了3m厚的填土。

地下水位较原水位上升了4m。

已知场地地震设防烈度为8度，比相应的震中烈度小2度，现需对该场地粉砂（黏粒含量ρc=6%）进行地震液化复判。

按照《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008），当时实测的标准贯人锤击数至少要不小于下列哪个选项的数值时，才可将该粉砂复判为不液化土?

______

A.14

B.13

C.12

D.11

答案：

D

解根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）附录P.0.4得

根据已知条件，ds=8.0m，dw=1.0m，d''s=5.0m，d''w=2.0m，N0=12，pc=6%

按式（P.0.4-3），

按式（P.0.4-2），

15.某Ⅲ类场地上的建筑结构，设计基本地震加速度0.30g，设计地震分组第一组，按《建筑抗震设计规范》（CB50011—2010）规定，当有必要进行罕遇地震作用下的变形验算时，算得的水平地震影响系数与下列哪个选项的数值最为接近?

（已知结构自振周期T=0.75s，阻尼比ζ=0.075）______

A.0.55

B.0.62

C.0.74

D.0.83

答案：

C

解根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）5.1.4、5.1.5条得

水平地震影响系数最大值αmax：

按表5.1.4-1，αmax=1.20

特征周期：

按表5.1.4-2，Tg=0.45+0.05=0.50s

阻尼调整系数和衰减指数

Tg＜T＜5Tg，水平地震影响系数α，按图5.1.5

16.8度地区地下水位埋深4m，某钻孔桩桩顶位于地面以下1.5m，桩顶嵌入承台底面0.5m，桩直径0.8m，桩长20.5m，地层资料见表，桩全部承受地震作用，问按《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）的规定，单桩竖向抗震承载力特征值最接近于下列哪个选项?

______土层名称层底埋深（m）土层厚度（m）标准贯入锤击数N临界标准贯入锤击数Ncr极限侧阻力标准值（kPa）极限端阻力标准值（kPa）粉质黏土①5.05——30粉土②15.01071020密实中砂③30.015——504000

A.1680kN

B.2100kN

C.3110kN

D.3610kN

答案：

B

解根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）4.4.2、4.4.3条，得

粉土②的

，查表4.4.3，桩周摩阻力折减系数：

ds＜10m，取1/3

10m＜ds＜20m，取2/3

求折减后单桩极限承载力

单桩承载力特征值

单桩竖向抗震承载力：

RaE=1.25Ra=1.25×1683=2104kN

17.某场地设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第一组，地下水位深度2.0m，地层分布和标准贯入点深度及锤击数见表。

按照《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）进行液化判别得出的液化指数和液化等级最接近下列哪个选项?

______土层序号土层名称层底深度（m）标贯深度ds（m）标贯击数N①填土2.0②②-1粉土（黏粒含量为6%）8.04.05②-26.06③③-1粉细砂15.09.012③-212.018④中粗砂20.016.024⑤卵石

A.12.0、中等

B.15.0、中等

C.16.5、中等

D.20.0、严重

答案：

C

解根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）4.3.4、4.3.5条得

①液化判别

N0=10，β=0.8，dw=2.0m，粉土ρc=6%，砂土ρc=3%

4m处：

6m处：

9m处：

12m处：

16m处：

所以，4m、6m、9m处液化，其余不液化。

②土层厚度及影响权函数值计算

根据4.3.5条得，Wi计算时，当砂层中点厚度不大于5m时应采用10，等于20m时应采用零值，5～20m时应按线性内插法取值

d4=3m，

，W4=10

d6=3m，

，W6=9.0

d9=2.5m，

，W9=7.17

③液化指数IL

根据4.3.5得中等液化，IL=16.52，选C。

二、计算题

1.某住宅小区两幢高层建筑基坑支护，施工图预算131万元，试计算岩土工程设计概算符合正确性精度要求是多少?

答案：

解岩土工程设计概算符合正确精度为5%以内。

，x=131×0.05+131=137.6万

2.某钻孔深100m，Ⅰ类土为0～16m、30～50m、60～70m，Ⅱ类土为80～85m、95～100m，Ⅲ类土为16～30m、50～58m、70～75m、85～90m，Ⅳ类土为58～60m、75～80m、90～95m。

试计算：

（1）32程勘察费；

（2）从地面下2～100m，每2m进行一次单孔法波速测试收费；（3）地面和其下22m深处、地面和其下100m处分别同时测试场地微振动（频域和幅值域）收费。

答案：

工程勘察收费

10m×46元+6m×48元+4m×147元+10m×176元+10m×82元+10m×98元+8m×277元+2m×489元+10m×121元+5m×307元+5m×542元+5m×204元+5m×335元+5m×592元+5m×204元=20280元

（2）波速测试收费

（7×135+8×162+10×216+10×216×1.3+10×216×1.69+5×216×2.197）×1.22=16143元

（3）场地微振动测试收费

[（7200+9900）×1.3+（7200+14400）×1.3×1.22=50310×1.22=61378.2元

3.某钻孔深度20m，河水深12m，土层分布：

0～3m为砂土，3～5m为硬塑黏土，5～7m为粒径≤50mm、含量大于50%的卵石，7～10m为软岩，10～20m为较硬岩，0～10m跟管钻进，试计算收费。

答案：

解工程勘察实物收费

2m×71元×3+3m×117元×3+2m×207元×3+3m×117元×3+10m×301元×2.5=11299元

工程勘察技术收费

11299×100%=11299元

0～3m砂土标贯2个，收费144×2=288元

总收费（11299+288）×2=23174元

4.某自由杆，上端受激励，试绘出传感器安装于上、下端和ΔL处的速度反射波。

答案：

解

（1）传感器安装在上端的速度反射波如图a）所示；

（2）传感器安装在下端所接收到的速度反射波如图b）所示；

（3）传感器安装在ΔL处所接收到的速度反射波如图c）所示。

5.试绘出下端固定的自由杆，上端受激励，传感器安装于上、下端和ΔL处的速度反射波。

答案：

解

（1）传感器安装在上端的速度反射波如图a）所示；

（2）传感器安装在下端所接收到的速度反射波为零如图b）所示；

（3）传感器安装在ΔL处所接收到的速度反射波如图c）所示。

6.试分析打桩时应力波的传播规律。

答案：

解　打桩时，当锤重远小于桩重，锤对桩的作用可假定是半正弦压力脉冲，如下式

式中：

τ——脉冲力持续时间；

F0——脉冲力峰值。

桩顶处应力

设下行压力波波速为C0，则下行应力波为

σ（z，t）=f（z-C0t）

桩顶处z=0，则

上式-C0t用z-C0t代换后得

在t=τ时，即锤击过程结束的瞬时

σ（z，τ）的波形如图所示，脉冲力分布长度为C0τ，在应力波前沿未到达桩底之前，式σ（z，r）是有效的，当t=L/C0（L为桩长）后，应力波将产生反射，后续行为将依赖于桩端土的支承条件，如果桩尖持力层为基岩，可近似视为固定端，此时入射压力波反射仍为压力波，桩端总应力等于入射波和反射波相加，压力波如图a）阴影部分所示。

如果桩端持力层为很软的软土，不能限制桩端位移，可近似视为自由端，反射的应力波为拉力波，桩端总应力为入射波和反射波的代数和，其拉力波如图b）阴影部分所示。

实际大部分工程桩桩端持力层介于以上两种情况之间，反射的上行波是压力波还是拉力波视桩端土层情况，如果桩较长，桩端土为黏性土，往往反射的上行波为拉力波，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，会在距桩尖一定位置把桩拉裂。

工程中打桩，一般锤重为桩重的一半左右，而不是远小于桩重，又加有锤垫和桩垫，实际脉冲力不是简单的半正弦脉冲，比半正弦要复杂得多。

7.试绘制桩身阻抗变化的应力波反射法的时域波形。

答案：

解桩时域波形有：

完整桩，截面突变桩，断桩，半断桩，缩颈、离析和夹泥桩，扩底桩，嵌岩桩，截面渐变桩等。

以上几种不同阻抗变化的理想时域曲线绘制如下：

（1）完整桩[图a）

完整桩仅有桩底反射，反射波和入射波同相位。

（2）截面突变桩[图b）

桩身截面变小处反射波为上行拉力波，遇桩顶自由端反射为下行压力波（t1=t2=2ΔL/C）；桩身截面变大处反射为上行压力波，遇桩顶自由端反射为下行拉力波（t1=t2=2ΔL/C）。

（3）断桩[图c）

在断桩处应力波产生多次反射，反射波和入射波同相位，看不到桩底反射。

（4）半断桩[图d）

桩身缺口处的反射波和入射波同相位，桩底反射波和入射波同相位。

（5）缩颈、离析和夹泥桩[图e）

缩颈桩和离析桩，开始部位的反射波和入射波同相位，缩颈和离析结束部位的反射波和入射波反相位，缩颈和离析不严重的桩，部分应力波发生透射传播，可看到桩底反射，反射波和入射波同相位。

（6）扩底桩[图f）

扩底桩在扩底开始处的反射波和入射波反相位，扩底结束处的反射波和入射波同相位。

（7）嵌岩桩[图g）

嵌岩效果好的桩，桩底反射波和入射波反相位。

（8）截面渐变桩[图h）

截面渐变桩不易判断，截面渐变过程和侧阻力增加的反射波近似，渐变结束处的反射波和入射波同相位。

8.试判定应力波反射波形的优劣。

答案：

解应力波反射法所采集的较好波形应该是：

（1）多次锤击的波形重复性好；

（2）波形真实反映桩的实际情况，完好桩桩底反射明确；

（3）波形光滑，不应含毛刺或振荡波形；

（4）波形最终回归基线。

9.如图所示的桩，用应力波反射法检测桩身结构完整性，试绘出速度响应波形。

答案：

解如图a）所示的桩，在t1处桩身有截面变小的同相位反射波。

土层由淤泥进入砂层，两层交界处有反相位反射波。

桩底有同相位反射波。

如图b）所示的桩，t1处有扩颈的反相位反射波。

t2和t3处，土层由好变差和由差变好，都产生阻力波的反射，即产生上行压力波，运动速度向上，与入射波反相位，桩底为同相位反射波。

10.试分析应力波反射法的浅层缺陷波形的特征。

答案：

解对于桩身浅层缺陷，当敲击脉冲力较宽，使波长λ≥L（L为缺陷深度）时，应力波传播不满足波动理论，而是质弹体系的刚体振动，其自振频率比应力反射波频率低得多，所以浅层缺陷的反射波常为频率很低、振幅大、周期长，常出现主频达100～200Hz的信号，或者高、低频信