2009年一级注册结构工程师《专业考试》下午真题
- 推荐等级：
- 发布时间：2022-01-18 08:22
- 卷面总分：40分
- 答题时间：240分钟
- 试卷题量：40题
- 练习次数：27次
- 试卷分类：结构专业考试一级
- 试卷类型：历年真题
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某12层现浇钢筋混凝土框架结构，如题图所示，质量及侧向刚度沿竖向比较均匀，其地震设防烈度为8度，丙类建筑，Ⅱ类建筑场地。底层屈服强度系数ξy为0.4，且不小于上层该系数平均值的0.8倍；柱轴压比大于0.4。
条件同题，在多遇地震作用下，未考虑重力二阶效应的影响，达到结构层间弹塑性位移限值时，按弹性分析的底层水平剪力标准值为V0。试问，如考虑重力二阶效应的影响，其底层多遇地震弹性水平剪力标准值不超过下列何项数值时，才能满足层间弹塑性位移限值的要求？（ ）
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正确答案：B
本题解析：
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）第5.5.3条，考虑重力二阶效应影响后，层间弹塑性位移Δup′＝1.2Δup。则[Δup]＝Δup/1.2，V0′＝∑D·[Δup]＝∑D·Δup/1.2＝0.83V0。
某12层现浇钢筋混凝土框架结构，如题图所示，质量及侧向刚度沿竖向比较均匀，其地震设防烈度为8度，丙类建筑，Ⅱ类建筑场地。底层屈服强度系数ξy为0.4，且不小于上层该系数平均值的0.8倍；柱轴压比大于0.4。
已知框架底层总抗侧刚度为8×105kN/m，为满足结构层间弹塑性位移限值，试问，在多遇地震作用下，按弹性分析的底层水平剪力最大标准值与下列何项数值最为接近？（ ）
提示：①不考虑重力二阶效应。②从底层层间弹塑性位移限值入手。
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正确答案：A
本题解析：
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）第3.7.5条及表3.7.5规定，框架结构层间弹塑性位移角限值[θp]＝1/50。轴压比大于0.4，层间弹塑性位移角限值不必提高10%。
根据式（3.7.5），该结构层间弹塑性位移Δup≤[θp]h＝3500/50＝70mm。
根据表5.5.3规定，由ξy＝0.4，弹塑性位移增大系数ηp＝2。
根据式（5.5.3－1），罕遇地震作用下按弹性分析的层间位移：Δue＝Δup/ηp＝70/2＝35mm。
则罕遇地震下的底层弹性剪力标准值为：V＝Δue·∑D＝0.035×8×105＝2.8×104kN。
根据表4.3.7-1，8度抗震时，多遇与罕遇水平地震影响系数分别为0.16、0.9。则多遇地震时，底层水平剪力标准值为：V0＝2.8×104×0.16/0.9＝4978kN。
某26层钢结构办公楼，采用钢框架-支撑体系，如题图所示。该工程为丙类建筑，抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组，Ⅱ类场地。结构基本自振周期T＝3.0s。钢材采用Q345。
①轴第12层支撑系统的形状同题29图。支撑斜杆采用H型钢，其调整前的轴力设计值N1＝2000kN。与支撑斜杆相连的消能梁段断面为H600×300×12×20；该梁段的受剪承载力Vl＝1105kN、剪力设计值V＝860kN、轴力设计值N＜0.15Af。试问，支撑斜杆在地震作用下的受压承载力设计值N（kN），当为下列何项数值时才能符合相关规范的最低要求？（ ）
提示：①按《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010作答。
②各组H型钢皆满足承载力及其他方面构造要求。
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正确答案：D
本题解析：
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第8.1.3条表8.1.3规定，8度设防烈度房屋高度大于50m的钢结构房屋抗震等级为二级。
根据第8.2.3条第5款规定，支撑斜杆的轴力设计值，应取与支撑斜杆相连接的消能梁段达到受剪承载力时支撑斜杆轴力与增大系数的乘积；其增大系数，一级不应小于1.4，二级不应小于1.3，三级不应小于1.2。因此支撑斜杆的受压承载力设计值为：N＝1.3N1·Vl/V＝1.3×2000×1105/860＝3341kN。
某26层钢结构办公楼，采用钢框架-支撑体系，如题图所示。该工程为丙类建筑，抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组，Ⅱ类场地。结构基本自振周期T＝3.0s。钢材采用Q345。
④轴第6层偏心支撑框架，局部如题29图所示。箱形柱断面为700×700×40，轴线中分；等截面框架梁断面为H600×300×12×32。为把偏心支撑中的消能梁段a设计成剪切屈服型，试问，偏心支撑中的z梁段长度的最小值，与下列何项数值最为接近？（ ）
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正确答案：A
本题解析：
根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99—2015）第7.6.3条规定，消能梁段受剪承载力应取Vl＝0.58Awfy或Vl＝2Mp/a的较小值。
根据Vl＝0.58Awfy，消能梁段的塑性受剪承载力为：Vl＝0.58Awfy＝0.58×325×536×12＝1212kN。
该梁段截面的塑性抵抗矩为：Wp＝2×[300×32×（268＋16）＋268×12×134]＝6314688mm3。
根据式（7.6.3-1），耗能梁段塑性受弯承载力为：Mp＝Wpfy＝6314688×325＝2052.3kN·m。
根据Vl＝2Mp/a，耗能梁段的净长a＝2Mp/Vp＝2×2052.3/1212＝3.387m，因此l＝（8.5－0.7－2×3.387）＝1.03m。
【说明】最近规范《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99—2015）第7.6.3条规定，消能梁段不计入轴力影响的受剪承载力应取Vl＝0.58Awfy或Vl＝2Mp/a的较小值。
某10层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙普通办公楼，如题图所示，质量和刚度沿竖向分布均匀，房屋高度为40m；设一层地下室，采用箱形基础。该工程为丙类建筑，抗震设防烈度为9度，Ⅲ类建筑场地，设计地震分组为第一组，按刚性地基假定确定的结构基本自振周期为0.8s。混凝土强度等级采用C40（fc＝19.1N/mm2，ft＝1.71N/mm2）。各层重力荷载代表值相同，皆为6840kN；柱E承担的重力荷载代表值占全部重力荷载代表值的1/20。
按刚性地基假定计算的水平地震剪力，若呈倒三角形分布，如题28图所示。当计入地基与结构动力相互作用的影响时，试问，折减后的底部总水平地震剪力，应为下列何项数值？（ ）
提示：各层水平地震剪力折减后满足剪重比要求。
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正确答案：C
本题解析：
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第5.2.7条表5.2.7规定，对于9度设防烈度和Ⅲ类场地，计入地基与结构动力相互作用的附加周期ΔT＝0.10。
根据第5.2.7条第1款规定，高宽比小于3的结构，各楼层水平地震剪力的折减系数可按式（5.2.7）计算。该建筑的高宽比H/B＝40/15.55＝2.3＜3，因此可按式（5.2.7）计算折减系数。
根据式（5.2.7），各楼层水平地震剪力折减系数为：ψ＝[T1/（T1＋ΔT）]0.9＝[0.8/（0.8＋0.1）]0.9＝0.9
折减后的底部总水平地震剪力为：
某10层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙普通办公楼，如题图所示，质量和刚度沿竖向分布均匀，房屋高度为40m；设一层地下室，采用箱形基础。该工程为丙类建筑，抗震设防烈度为9度，Ⅲ类建筑场地，设计地震分组为第一组，按刚性地基假定确定的结构基本自振周期为0.8s。混凝土强度等级采用C40（fc＝19.1N/mm2，ft＝1.71N/mm2）。各层重力荷载代表值相同，皆为6840kN；柱E承担的重力荷载代表值占全部重力荷载代表值的1/20。
在该房屋中1～6层沿地震作用方向的剪力墙连梁LL—1平面如题27图所示，抗震等级为一级，截面b×h＝350mm×400mm，纵筋上、下部各配4
25，h0＝360mm；箍筋采用HRB335（fyv＝300N/mm2），截面按构造配箍即可满足抗剪要求。试问，下面依次列出的该连梁端部加密区及非加密区的几组构造配箍，其中哪一组能够满足相关规范、规程的最低要求？（ ）提示：选项中4
××，代表4肢箍。
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正确答案：D
本题解析：
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）第7.1.3条规定，跨高比小于5的连梁应按本章的有关规定设计，跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计。本题中，跨高比ln/h＝2.45/0.4＝6.125＞5，因此该连梁宜按框架梁设计。
根据第6.3.2条第4款规定，抗震设计时，梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和最小直径应符合表6.3.2-2的要求，当梁端纵向钢筋配筋率大于2%时，箍筋最小直径应比表6.3.2-2中规定增大2mm。该梁纵筋配筋率ρ＝1964/（350×360）＝1.6%＜2%，因此箍筋直径按表6.3.2-2取值即可。
根据表6.3.2-2规定，对于一级抗震等级，梁端箍筋加密区最小直径为10mm，最大间距为100mm，因此箍筋加密区应配
10@100。根据第6.3.5条式（6.3.5－1）规定，对于箍筋非加密区，框架梁箍筋面积配筋率ρsv≥0.3ft/fyv＝0.3×1.71/300＝0.171%。
本题采用4肢箍，因此非加密区箍筋间距最大值为：s＝Asv/（bρsv）＝314/（350×0.171%）＝525mm。
根据第6.3.5条第5款规定，框架梁非加密区箍筋最大间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍，因此取非加密区箍筋间距s≤2×100＝200mm。
某10层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙普通办公楼，如题图所示，质量和刚度沿竖向分布均匀，房屋高度为40m；设一层地下室，采用箱形基础。该工程为丙类建筑，抗震设防烈度为9度，Ⅲ类建筑场地，设计地震分组为第一组，按刚性地基假定确定的结构基本自振周期为0.8s。混凝土强度等级采用C40（fc＝19.1N/mm2，ft＝1.71N/mm2）。各层重力荷载代表值相同，皆为6840kN；柱E承担的重力荷载代表值占全部重力荷载代表值的1/20。
某榀框架第4层框架梁AB，如题26图所示。考虑地震作用组合的梁端弯矩设计值（顺时针方向起控制作用）为MA＝250kN·m，MB＝650kN·m；同一组合的重力荷载代表值和竖向地震作用下按间支梁分析的梁端截面剪力设计值VGb＝30kN。梁A端实配425，梁B端实配625（4/2），A、B端截面上部与下部配筋相同；梁纵筋采用HRB400（fyk＝400N/mm2，fy＝fy′＝360N/mm2），箍筋采用HRB335（fyv＝300N/mm2）；单排筋as＝as′＝40mm，双排筋as＝as′＝60mm；抗震设计时，试问，梁B截面处考虑地震作用组合的剪力设计值V（kN），最接近于下列何项数值？（ ）
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正确答案：D
本题解析：
根据图示，该框架梁的净跨ln＝5.45m。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）第6.2.5条规定，梁左、右端实配的正截面抗震受弯承载力为：
Mbual＝fykAs（h0－as′）/γRE＝400×1964×（560－40）/0.75＝545kN·m
Mbuar＝fykAs（h0－as′）/γRE＝400×2945×（560－40）/0.75＝754kN·m
根据式（6.2.5—1），计算框架梁端部截面组合的剪力设计值为：V＝1.1×（Mbual＋Mbuar）/ln＋VGb＝1.1×（545＋754）/5.45＋30＝292kN。
某10层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙普通办公楼，如题图所示，质量和刚度沿竖向分布均匀，房屋高度为40m；设一层地下室，采用箱形基础。该工程为丙类建筑，抗震设防烈度为9度，Ⅲ类建筑场地，设计地震分组为第一组，按刚性地基假定确定的结构基本自振周期为0.8s。混凝土强度等级采用C40（fc＝19.1N/mm2，ft＝1.71N/mm2）。各层重力荷载代表值相同，皆为6840kN；柱E承担的重力荷载代表值占全部重力荷载代表值的1/20。
在重力荷载代表值、水平地震作用及风荷载作用下，首层中柱E的柱底截面产生的轴压力标准值依次为2800kN、500kN和60kN。试问，在计算首层框架柱E柱底截面轴压比时，采用的轴压力设计值（kN），应与下列何项数值最为接近？（ ）
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正确答案：C
本题解析：
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）第6.4.2条表6.4.2注1规定，轴压比指柱考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。
根据第4.3.2条第4款规定，9度抗震设计时应计算竖向地震作用。根据第4.3.13条第1款规定，结构总竖向地震作用标准值为：FEvk＝αvmax·Geq＝0.65αmax·0.75GE＝0.65×0.32×0.75×10×6840×10670kN。
柱E承担的总竖向地震作用设计值NEvk＝1.5×10670/20＝800kN。
根据第5.6.3条及表5.6.4，考虑水平及竖向地震组合时：N1＝2800×1.2＋500×1.3＋800×0.5＝4410kN；只考虑竖向地震组合时：N2＝2800×1.2＋800×1.3＝4400kN。轴压力设计值取较大值，故N＝4410kN。
某大城市郊区一高层建筑，地上28层，地下2层，地面以上高度为90m，屋面有小塔架，平面外形为正六边形（可忽略扭转影响），如题图所示。该工程为丙类建筑，抗震设防烈度为7度（0.15g），Ⅲ类建筑场地，采用钢筋混凝土框架-核心筒结构。
提示：按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）作答。
假定本工程地下一层地板（地下二层顶板）作为上部结构的嵌固部位，试问，地下室结构一、二层采用的抗震等级，应为下列何组所示？（ ）
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正确答案：D
本题解析：
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）第3.9.5条规定，抗震设计的高层建筑，当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时，地下一层的相关范围的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下抗震构造措施的的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级。
由于本题中地下二层顶板作为上部结构的嵌固部位，故地下一层抗震等级同上部结构，地下二层的抗震等级也应按上部结构采用。
某大城市郊区一高层建筑，地上28层，地下2层，地面以上高度为90m，屋面有小塔架，平面外形为正六边形（可忽略扭转影响），如题图所示。该工程为丙类建筑，抗震设防烈度为7度（0.15g），Ⅲ类建筑场地，采用钢筋混凝土框架-核心筒结构。
提示：按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）作答。
假定该建筑物下部有面积3000m2二层办公用裙房，裙房采用钢筋混凝土框架结构，并与主体连为整体。试问，裙房框架的抗震构造措施等级宜为下列何项所示？（ ）
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正确答案：A
本题解析：
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）第3.9.1条第2款规定，对于丙类建筑，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施。根据第3.9.2条规定，当建筑场地为Ⅲ类时，对设计基本地震加速度为0.15g的地区，宜按抗震设防烈度8度（0.2g）时各类建筑的要求采取抗震构造措施。
根据第3.9.3条表3.9.3规定，设防烈度为8度高度大于80m的框架-核心筒结构应按抗震等级一级要求采用抗震构造措施。
根据第3.9.6条规定，抗震设计时，与主楼连为整体的裙房的抗震等级，除应按裙房本身确定外，相关范围不应低于主楼的抗震等级，因此裙房亦应按抗震等级一级来采取抗震构造措施。
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