一级注册结构工程师专业部分下午试题真题.docx

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一级注册结构工程师专业部分下午试题真题

一级注册结构工程师专业部分下午试题真题2014年

（总分：

120.00，做题时间：

90分钟）

一、单项选择题（总题数：

23，分数：

120.00）

1.一原木柱（未经切削），标注直径d=110mm，选用西北云杉TC11A制作，正常环境下设计使用年限50年。

计算简图如下图所示。

假定，上、下支座节点处设有防止其侧向位移和侧倾的侧向支撑。

试问，当N=0、q=1.2kN/m（设计值）时，其侧向稳定验算式，与下列何项选择最为接近?

提示：

①不考虑构件自重；

②小数点后四舍五入取两位。

（分数：

3.00）

 A.7.30＜11.00

 B.8.30＜11.00

 C.7.30＜12.65 √

 D.10.33＜12.65

解析：

根据《木规》4.1.7条，γ0=1.0

根据《木规》4.2.10条，验算稳定时取中央截面d=110+1.5×9=123.5mm

根据《木规》表4.2.1-3，TC11A的抗弯强度fm=11N/mm2

根据《木规》4.2.3条，采用原木，抗弯强度设计值调整系数为1.15

则fm=1.15×11=12.65N/mm2

最大弯矩

截面抵抗矩

根据《木规》附录L.0.1及L.0.2条，φl=1.0

则

本题主要考查木结构构件的侧向稳定方面内容。

1．轴心受压木结构构件的承载能力计算公式见《木结构设计规范》GB50005-2003式（5.1.2-2）。

2．根据《木结构设计规范》GB50005-2003第4.2.10条，确定稳定验算时截面位置。

3．根据《木结构设计规范》GB50005-2003表4.2.1-3、表4.2.1-4、表4.2.1-5，确定调整后的木材抗拉强度值。

4．本题机读通过率63.6%。

2.关于木结构房屋设计，下列说法中何种选择是错误的?

（分数：

3.00）

 A.对于木柱木屋架房屋，可采用贴砌在木柱外侧的烧结普通砖砌体，并应与木柱采取可靠拉结措施

 B.对于有抗震要求的木柱木屋架房屋，其屋架与木柱连接处均须设置斜撑

 C.对于木柱木屋架房屋，当有吊车使用功能时，屋盖除应设置上弦横向支撑外，尚应设置垂直支撑

 D.对于设防烈度为8度地震区建造的木柱木屋架房屋，除支撑结构与屋架采用螺栓连接外，椽与檩条、檩条与屋架连接均可采用钉连接 √

解析：

根据《抗规》11.3.10条，A对。

根据《木规》7.5.10条，B对。

根据《木规》7.5.2条，C对。

根据《木规》7.2.4条，D错。

本题为概念题，对于木结构房屋设计，其抗震构造措施方面要求为主要考查内容。

1．根据《建筑抗震设计规范》GB50010-2010第11.3.10条，当采取可靠拉结措施时，可采用贴砌在木柱外侧的砖砌体围护墙。

判断A正确。

2．根据《木结构设计规范》GB50005-2003第7.5.10条，本条为强制性条文。

较易判断B正确。

3．根据《木结构设计规范》GB50005-2003第7.5.2条，当使用功能有吊车时，屋盖尚应设置垂直支撑。

判断C正确。

4．根据《木结构设计规范》GB50005-2003第7.2.4条，本条为强制性条文。

较易判断D错误。

5．本题机读通过率65.8%。

某安全等级为二级的长条形坑式设备基础，高出地面500mm，设备荷载对基础没有偏心，基础的外轮廓及地基土层剖面、地基土参数如下图所示，地下水位在自然地面下0.5m。

提示：

基础施工时基坑用原状土回填，回填土重度、强度指标与原状土相同。

（分数：

6.00）

（1）.根据当地工程经验，计算坑式设备基础侧墙侧压力时按水土分算原则考虑主动土压力和水压力的作用。

试问，当基础周边地面无超载时，图中A点承受的侧向压力标准值σA（kPa），与下列何项数值最为接近?

提示：

主动土压力按朗肯公式计算：

，式中ka—主动土压力系数。

（分数：

3.00）

 A.40

 B.45 √

 C.55

 D.60

解析：

第①层土的主动土压力系数：

ka=tan2（45°-φk/2）=tan2（45°-13°）=0.39

根据朗肯土压力公式，水土分算：

对地下建（构）筑物进行内力分析时，需要计算侧墙和底板的水、土压力，本题主要考查对坑式设备基础侧墙水、土压力的计算。

1．土压力依据土体与地下建（构）筑物的位移情况可分为主动土压力、静止土压力和被动土压力三种。

依据工程的实际情况，本题题目明确了侧墙受到的土压力为主动土压力。

2．对地下水位以下的侧壁的水、土压力计算有水土分算和水土合算两种方法，对砂性土，应按水土分算的原则进行计算，本题题目也作了明确的说明。

3．清楚了以上两个概念，根据朗肯主动土压力公式计算土压力，再加上水的压力，就能算出正确的数值，选择出正确的答案。

4．本题机读通过率45.7%。

（2）.已知基础的自重为280kN/m，基础上设备自重为60kN/m，设备检修活荷载为35kN/m。

当基础的抗浮稳定性不满足要求时，本工程拟采取对称外挑基础底板的抗浮措施。

假定，基础底板外挑板厚度取800mm，抗浮验算时钢筋混凝土的重度取23kN/m3，设备自重可作为压重，抗浮水位取地面下0.5m。

试问，为了保证基础抗浮的稳定安全系数不小于1.05，图中虚线所示的底板外挑最小长度x（mm），与下列何项数值最为接近?

（分数：

3.00）

 A.0

 B.250 √

 C.500

 D.800

解析：

不外挑板时，根据《地规》第5.4.3条，进行基础的抗浮稳定性验算：

，不满足抗浮要求，需要采取抗浮措施。

列方程式Gk=1.05Nwk求解：

280+60+2x（0.8×23+4.7×19）=1.05×（7+2x）×5×10

在地下水位较高的地区，地下建（构）筑物存在抗浮的问题，如果抗浮设计稳定性达不到要求，可能会出现基础上浮等问题。

本题主要考查基础抗浮稳定性的验算以及采取工程抗浮措施后的设计计算。

1．根据现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.4.3条的规定，对于简单的浮力作用情况下，抗浮稳定性验算要求建筑物自重及压重之和与浮力作用值的比值，即安全系数一般情况下不小于1.05。

本题如不采取抗浮措施，抗浮稳定性达不到设计要求。

2．抗浮稳定性不满足设计要求时，可采用增加压重或设置抗浮构件等措施。

本题采用增加外挑基础板，利用外挑板及其上的土重作为压重，这种做法可减少钢筋混凝土的工程量，同时也能满足抗浮稳定性的要求，是常用的一种工程做法。

这种做法一般适用于抗浮稳定性与目标值相差不多，基础外挑长度不大的情况，如外挑长度太大，则土方开挖的量增大、工期也可能延长，综合造价不一定经济，宜谨慎选用。

3．理解了外挑板的作用和抗浮稳定性计算的要求，列方程式，就可求出正确的答案。

4．本题机读通过率28.8%。

某钢筋混凝土条形基础，基础底面宽度为2m，基础底面标高为-1.4m，基础主要受力层范围内有软土，拟采用水泥土搅拌桩进行地基处理，桩直径为600mm，桩长为11m，土层剖面、水泥土搅拌桩的布置等如下图所示。

（分数：

6.00）

（1）.假定，水泥土标准养护条件下90天龄期，边长为70.7mm的立方体抗压强度平均值fcu=1900kPa，水泥土搅拌桩采用湿法施工，桩端阻力发挥系数dp=0.5。

试问，初步设计时，估算的搅拌桩单桩承载力特征值Ra（kN），与下列何项数值最为接近?

（分数：

3.00）

 A.120

 B.135 √

 C.180

 D.250

解析：

根据《地处规》7.3.3条

Ra=ηApfcu=0.25×3.14×0.32×1900=134kN

二者取小值，故取B

根据考试大纲，要求考生掌握软弱地基的加固处理技术和设计方法。

本题主要考查水泥土搅拌桩复合地基单桩承载力特征值的计算。

1．初步设计估算水泥搅拌桩单桩承载力时，应分别计算由地基条件确定的单桩承载力特征值和桩身强度确定的单桩承载力，并取其小值作为单桩承载力特征值进行设计计算。

如仅计算了由地基条件确定的单桩承载力特征值，就会误选答案D。

2．值得注意的是，现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012对水泥搅抖桩的桩身强度强度折减系数η，湿法可取0.25。

而在《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002中，此折减系数η，湿法可取0.25～0.33，即对水泥搅拌桩的桩身强度的取值，现行标准做出了比原标准更严格的要求。

水泥土搅拌桩属于半刚性桩，其单桩承载力特征值往往由桩身强度控制。

3．本题机读通过率77.5%。

（2）.假定，水泥土搅拌桩的单桩承载力特征值Ra=145kN，单桩承载力发挥系数λ=1，①层土的桩间土承载力发挥系数β=0.8。

试问，当本工程要求条形基础底部经过深度修正后的地基承载力不小于145kPa时，水泥土搅拌桩的最大纵向桩间距s（mm），与下列何项数值最为接近?

提示：

处理后桩间土承载力特征值取天然地基承载力特征值。

（分数：

3.00）

 A.1500

 B.1800

 C.2000 √

 D.2300

解析：

根据《地处规》3.0.4条及《地规》5.2.4条

fspk=145-1×18.5×（1.4-0.5）=128.4kPa

根据《地处规》第7.1.5条，

或者按《地处规》7.9.7条的原则，

本题主要考查复合地基设计中的以下内容：

1．复合地基承载力埋置深度修正计算；

2．复合地基置换率计算；

3．复合地基桩间距计算。

1．复合地基的承载力修正应满足现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ97-2012中第3.0.4条的规定，即基础宽度的地基承载力修正系数应取零，基础埋深的地基承载力修正系数应取1.0。

2．依据复合地基的承载力特征值求得复合地基的置换率后，可按现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ97-2012中第7.9.7条或第7.1.5条的规定，计算复合地基的桩间距。

3．需要说明的是，在本题中，因桩位布置的原因，两种计算方法的答案是相同的，没有区别。

在实际的工程设计中，对大面积的复合地基布桩，应按第7.1.5条的规定计算置换率或计算桩间距。

对条形基础、独立基础下的复合地基，宜按第7.9.7条的规定，“应根据基础面积与该面积范围内实际布桩数量”，计算置换率或计算桩间距。

4．本题机读通过率42.5%。

某多层框架结构办公楼采用筏形基础，γ0=1.0，基础平面尺寸为39.2m×17.4m。

基础埋深为1.0m，地下水位标高为-1.0m，地基土层及有关岩土参数见下图。

初步设计时考虑三种地基基础方案：

方案一，天然地基方案；方案二，桩基方案；方案三，减沉复合疏桩方案。

（分数：

12.00）

（1）.采用方案一时，假定，相应于作用的标准组合时，上部结构与筏板基础总的竖向力为45200kN；相应于作用的基本组合时，上部结构与筏板基础总的竖向力为59600kN。

试问，进行软弱下卧层地基承载力验算时，②层土顶面处的附加压力值pz与自重应力值pcz之和（pz+pcz）（kPa），与下列何项数值最为接近?

（分数：

3.00）

 A.65

 B.75 √

 C.90

 D.100

解析：

根据《地规》第5.2.7条，Es1/Es2=6.3/2.1=3，z/b=1/17.4=0.06＜0.25，查表5.2.7得，

θ=0°，

pcz=1×19+1×（19-10）=28kPa

pz+pcz=47.3+28=75.3kPa

根据考试大纲，要求考生掌握建筑浅基础计算方法。

本题以验算软弱下卧层承载力为目标，主要考查浅基础设计中的以下内容：

1．地基承载力验算时上部结构的荷载组合的选取；

2．地基压力扩散角的选取；

3．自重应力的计算；

4．软弱下卧层附加压力值的计算。

1．验算地基承载力时，依据现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第3.0.5条的规定，传至基础底面以上的作用效应，应按正常使用极限状态下作用的标准组合。

如错误地选用了基本组合，则会错误地选择答案D。

2．当基础底面至软弱下卧层顶面的距离z与基础的宽度b的比值，小于0.25时，地基压力扩散角θ，依据现行的国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.2.7条表5.2.7注2的规定，应取0°，即压力不考虑扩散。

3．计算自重应力时，地下水位以下的土体应采用浮重度。

4．本题机读通过率63.6%。

（2）.采用方案二时，拟采用预应力高强混凝土管桩（PHC桩），桩外径400mm，壁厚95mm，桩尖采用敞口形式，桩长26m，桩端进入第④层土2m，桩端土塞效应系数λp=0.8。

试问，按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的规定，根据土的物理指标与桩承载力参数之间的经验关系，单桩竖向承载力特征值Ra（kN），与下列何项数值最为接近?

（分数：

3.00）

 A.1100

 B.1200 √

 C.1240

 D.2500

解析：

根据《桩规》第5.3.8条、5.2.2条

；

Quk=u∑qsikli+qpk（Aj+λpAp1）=3.14×0.4×（60×1+20×16+64×7+160×2）+8000×（0.091+0.8×0.035）=2394kN

Ra=Quk/2=1197kN

预应力高强混凝土管桩（PHC桩）在工程经常应用，本题主要考查对PHC桩竖向承载力特征值的计算。

1．桩的竖向极限承载力，由桩侧极限承载力和桩端极限承载力组成。

2．对PHC桩，可采用开口桩尖和闭口桩尖。

当采用闭口桩尖时，桩端极限承载力计算时，桩端截面面积应采用桩身全面积。

当采用本题所要求的开口桩尖时，桩端截面面积应根据现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.3.8条的规定，采用空心桩端净面积加上空心桩敞口面积乘以桩端土塞效应系数。

本题如错误地按闭口桩尖进行计算，则会选择错误的答案C。

3．实际工程中，应考虑沉桩时土的挤土效应大小、桩端土的端承力高低、土塞效应系数大小等多种因素，经综合比较后确定桩尖形式。

4．求得单桩竖向极限承载力标准值后，根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.2.2条的规定，除以2的安全系数，就得到单桩竖向承载力特征值。

5．本题机读通过率66.2%。

（3）.采用方案三时，在基础范为内较均匀布置52根250mm×250mm的预制实心方桩，桩长（不含桩尖）为18m，桩端进入第③层土1m。

假定，方桩的单桩承载力特征值Ra为340kN，相应于荷载效应准永久组合时，上部结构与筏板基础总的竖向力为43750kN。

试问，按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的规定，计算由筏基底地基土附加压力作用下产生的基础中点的沉降ss时，假想天然地基平均附加压力p0（kPa），与下列何项数值最为接近?

（分数：

3.00）

 A.15

 B.25 √

 C.40

 D.50

解析：

根据《桩规》第5.6.2条：

ηp=1.3，F=3750-9.2×17.4×19=30790kN

软土地区的多层建筑，在天然地基承载力满足规范要求的情况下，为减少和控制基础的沉降，可采用减沉复合疏桩基础，由摩擦型桩和桩间土共同承担荷载。

减沉复合疏桩基础的设计，也是现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的新增内容。

本题主要考查减沉复合疏桩基础沉降计算时，假想天然地基平均附加压力p0的计算。

1．无论是减沉复合疏桩基础的假想天然地基平均附加压力p0，还是浅基础的基底附加压力p0，其基本概念都是指超出基底处原有自重应力的那部分应力，能使地基产生附加变形的应力。

2．在本题中，计算在荷载效应准永久组合下，作用于承台底的总附加荷载，应减去筏板基础所占体积的土的自重荷载，这是本题解题的关键点，也是本题考查的重点。

如没有正确理解概念，将上部结构与筏板基础总的竖向力误作为总附加荷载，则会错误地选择答案D。

3．正确计算作用于承台底的总附加荷载后，按照现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.6.2条的规定，就能得到正确答案。

本题的计算量较小，主要是考查沉降计算中附加压力值的基本概念。

4．本题机读通过率18.6%。

（4）.条件同上题，试问，按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的规定，计算筏基中心点的沉降时，由桩土相互作用产生的沉降ssp（mm），与下列何项数值最为接近?

（分数：

3.00）

 A.5 √

 B.15

 C.25

 D.35

解析：

根据《桩规》5.6.2条作答

（《桩规》第5.5.10条）

本题主要考查减沉复合疏桩基础设计中的以下内容：

1．等效桩径比的计算；

2．桩身范围内按厚度加权的平均桩侧极限摩阻力的计算；

3．桩身范围内按厚度加权的平均压缩模量的计算；

4．桩土相互作用产生的沉降的计算。

1．本题按现行行业规范《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.6.2条的规定进行计算，就能得到正确答案。

需要说明的是，桩身直径d，对方桩d=1.276（b为方桩的边长），如没有进行转化，作答不正确。

2．通过第三小题和第四小题的作答，可让考生了解并逐步熟悉减沉复合疏桩基础设计中沉降计算的一些关键点。

3．本题机读通过率45.3%。

某地基基础设计等级为乙级的柱下桩基础，承台下布置有5根边长为400mm的C60钢筋混凝土预制方桩。

框架柱截面尺寸为600mm×800mm，承台及其以上土的加权平均重度γ0=20kN/m3。

承台平面尺寸、桩位布置等如下图所示。

（分数：

12.00）

（1）.假定，在荷载效应标准组合下，由上部结构传至该承台顶面的竖向力Fk=5380kN，弯矩Mk=2900kN·m，水平力Vk=200kN。

试问，为满足承载力要求，所需单桩竖向承载力特征值Ra（kN）的最小值，与下列何项数值最为接近?

（分数：

3.00）

 A.1100

 B.1250

 C.1350 √

 D.1650

解析：

根据《桩规》第5.1.1条，

又根据《桩规》第5.2.1条，，故应选C。

根据考试大纲要求，考生应掌握建筑桩基础的计算方法，本题主要考查以下内容：

1．基桩在轴心竖向力作用下的平均竖向力计算；

2．基桩在偏心竖向力作用下的最大竖向力计算；

3．已知基桩的平均竖向力和最大竖向力，确定满足承载力要求的单桩的承载力特征值。

1．在荷载效应标准组合下，轴心竖向力和偏心竖向力作用下的桩顶作用效应，应根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.1.1条中的公式（5.1.1-1）和公式（5.1.1-2）计算。

2．在荷载效应标准组合下，桩基竖向承载力应同时满足：

1）基桩的平均竖向力不大于基桩的竖向承载力特征值，即Nk≤Ra；

2）基桩的最大竖向力不大于1.2倍基桩的竖向承载力特征值，即Nkmax≤1.2Ra。

3．本题满足承载力要求的单桩承载力特征值是以基桩的最大竖向力不大于1.2倍基桩的竖向承载力特征值为控制条件确定的；如果以基桩的平均竖向力不大于基桩的竖向承载力特征值为控制条件，就会误选答案B。

4．本题机读通过率49.1%。

（2）.假定，承台混凝土强度等级为C30（ft=1.43N/mm2），承台计算截面的有效高度h0=1500mm。

试问，图中柱边A-A截面承台的斜截面承载力设计值（kN），与下列何项数值最为接近?

（分数：

3.00）

 A.3700 √

 B.4000

 C.4600

 D.5000

解析：

根据《桩规》第5.9.10条

βhsαftb0h0=0.855×0.905×1.43×2.25×1500=3734kN

本题主要考查柱下独立桩基承台柱边斜截面抗剪承载力设计值的计算。

1．承台的有效高度大于800mm，应计算承台受剪切承载力截面高度影响系数βhs。

2．对锥形承台在柱边进行斜截面承载力计算时，其斜截面的等效计算宽度b0应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.9.10条的规定计算。

3．正确计算剪跨比和剪切系数后，就可计算出正确的答案。

4．本题机读通过率42.0%。

（3）.假定，桩的混凝土弹性模量Ec=3.6×104N/mm2，桩身换算截面惯性矩I0=213000cm4，桩的长度（不含桩尖）为20m，桩的水平变形系数α=0.63m-1，桩的水平承载力由水平位移值控制，桩顶的水平位移允许值为10mm，桩顶按铰接考虑，桩顶水平位移系数vx=2.441。

试问，初步设计时，估算的单桩水平承载力特征值Rha（kN），与下列何项数值最为接近?

（分数：

3.00）

 A.50 √

 B.60

 C.70

 D.80

解析：

根据《桩规》第5.7.2条，

EI=0.85EcI0=0.85×3.6×104×213000×10-5=65178kN·m2

桩基不但要承受竖向荷载，在较多的情况下，也需要承受水平荷载。

本题主要考查单桩水平承载力特征值的计算。

1．桩的水平承载力，当灌注桩配筋率小于0.65%时，是由桩身强度控制的；而对于钢筋混凝土预制桩、桩身正截面配筋率不小于0.65%的灌注桩，其单桩水平承载力，是由建筑物的使用要求，即桩顶的位移水平控制的。

2．本题单桩承载力由水平位移控制，当缺少单桩水平静载试验资料时，估算单桩水平承载力特征值可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008公式（5.7.2-2）计算。

桩身抗弯刚度EI，对于钢筋混凝土桩，应为桩身换算截面刚度EcI0的0.85倍。

3．本题机读通过率54.5%。

（4）.假定，荷载效应准永久组合时，承台底的平均附加压力值p0=400kPa，桩基等效沉降系数ψe=0.17，第⑥层中粗砂在自重压力至自重压力加附加压力之压力段的压纬模量Es=17.5MPa，桩基沉降计算深度算至第⑦层片麻岩层顶面。

试问，按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的规定，当桩基沉降经验系数无当地可靠经验且不考虑邻近桩基影响时，该桩基中心点的最终沉降量计算值s（mm），与下列何项数值最为接近?

提示：

矩形面积上均布荷载作用下角点平均附加应力系数。

注：

a-矩形均布荷载长度（m）；b-矩形均布荷载宽度（m）；z-计算点离桩端平面的垂直距离（m）。

（分数：

3.00）

 A.10 √

 B.13

 C.20

 D.26

解析：

根据《桩规》第5.5.7条及5.5.11条作答：

a/b=2.4/1.4=1.71；z/b=8.4/1.4=6；查表得：

Es=17.5MPa，ψ=（0.9+0.65）/2=0.775

建筑桩基沉降变形计算值不应大于桩基沉降变形允许值，桩基的沉降计算是桩基础设计的重要内容，本题主要考查桩基中心点最终沉降的计算。

1．本题桩中心距不大于6倍桩径，其最终沉降量的计算可采用等效作用分层总和法。

即等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，等效作用附加压力值近似取承台底平均附加压力。

等效作用面以下的应力分布采用各项同性均值变形体理论，桩基任一点最终沉降量可采用角点法计算。

对矩形基础，桩基中心点的沉降可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.5.7条规定计算。

2．实际工程中，桩的沉降计算