混凝土结构设计真题及答案.docx

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混凝土结构设计真题及答案

2014年10月高等教育自学考试《混凝土结构设计》试题

课程代码：

02440

一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）1．承载能力极限状态设计时，荷载效应组合应取（A）。

A.基本组合和偶然组合

C.基本组合和准永久组合

2．下列系数中，取值必然大于

A.结构重要性系数B.

C.材料分项系数D

B．基本组合和标准组合

D.标准组合和准永久组合1.0的是（C）。

可变荷载组合值系数．永久荷载分项系数

3．关于场地液化，下列说法中不正确的是（D）。

A.液化层的厚度愈薄，愈不容易液化

B．液化层埋藏愈深，愈不容易液化

C.地下水位愈低，愈不容易液化

D．标准贯人锤击数实测值低于临界值愈多，愈不容易液化

4．确定建筑结构的水平地震影响系数a时，不需要考虑的因素是（B）。

A.设防烈度B．建筑重要性类别

C.场地类别D．设计地震分组

5.单层厂房排架结构计算时，为简化计算，假定柱两端的约束条件为（B）。

A.与屋架固接、与基础铰接B．与屋架铰接、与基础固接

C.与屋架、基础铰接D．与屋架、基础固接6．当采用单吊点吊装单层厂房变阶柱时，吊点的位置应取（D）。

A.柱顶D．柱底

C.柱中D．变阶处

7．采用D值法计算框架结构内力时，各柱剪力的分配取决于（B）。

A.柱截面惯性矩之比B．抗侧刚度之比

C.柱截面面积之比D．梁柱线刚度之比

（作用）是（A）

8．非抗震设计时，高层与多层建筑结构的主要区别在于，影响结构内力与变形的主要荷载

A.水平风荷载B．竖向活荷载

C.温度作用D．竖向恒荷载

9．一般情况下，下列结构体系中抗侧刚度最小的是（A）。

A.框架结构B．筒体结构

C.剪力墙结构D．框架剪力墙结构

10．用D值法计算壁式框架时，对剪切变形和刚域的处理原则是（C）。

A.考虑剪切变形的影响，忽略梁柱节点处刚域的影响

B．忽略剪切变形的影响，考虑梁柱节点处刚域的影响

C.考虑剪切变形和梁柱节点处刚域的影响

D．忽略剪切变形和梁柱节点处刚域的影响

11•计算水平荷载作用下剪力墙内力和侧移时，需考虑局部弯曲应力影响的是（B）o

A.整体剪力墙B.整体小开口剪力墙

C•双肢剪力墙D•多肢剪力墙

12•钢筋混凝土剪力墙墙肢截面设计时，需验算平面外承载力的情况是（A）o

A.墙肢小偏心受压B•墙肢大偏心受压

C.墙肢小偏心受拉D.墙肢大偏心受拉

13•考虑塑性内力重分布的梁端设计弯矩，调幅与效应组合的次序是（A）o

A.先对竖向荷载作用下的弯矩调幅，再进行荷载效应组合

B•先对水平荷载作用下的弯矩调幅，再进行荷载效应组合

C.先进行水平与竖向荷载效应组合，再进行弯矩调幅

D.水平与竖向荷载作用下的弯矩分别调幅，再进行荷载效应组合

14•均布面荷载作用下，四边支承的矩形楼板传至短边所在支承梁上的荷载为（B）o

A.均匀分布荷载B.三角形分布荷载

C.梯形分布荷载D•集中荷载

15•假设梁的尺寸相同，考虑楼板影响的梁刚度大小关系是（C）o

A.装配整体式楼盖>现浇楼盖>装配式楼盖

B.现浇楼盖>装配式楼盖>装配整体式楼盖

C.现浇楼盖>装配整体式楼盖>装配式楼盖

D.装配整体式楼盖>装配式楼盖>现浇楼盖

16•若框架所受水平荷载总和9相同，在顶点集中荷载、均布荷载、倒三角形荷载作用下，由柱轴向变形所引起的框架顶点侧移分别为u1、u2、u3，则（B）o

A.UI>U2>U3B.UI>U3>U2

C.U3>U2>UID.U2>UI>U3

17•确定现浇钢筋混凝土结构抗震等级时，不需要考虑的因素是（A）o

A.设计地震分组B.结构体系

C.建筑高度D.设防烈度

18.关于软土地基的震陷，下列说法中不正确的是（D）o

A.6度时，一般认为可不考虑地基震陷的影响

B.7〜9度时，应严格控制基础底面压应力

C.震陷使建筑物大幅度下沉或不均匀下沉

D.对于丙类建筑，未经处理的淤泥质土可作为天然地基持力层

19.为避免偏心对节点和柱产生扭转影响，梁与柱中心线的偏心距不宜大于（C）o

A

.柱宽的1/2B.

梁宽的1/2

C

.柱宽的1/4D

.梁宽的1/4

20.

下列各项中不属于结构地震反应的是（

D

）。

A

.柱的弯矩B

.结构侧移

C

.梁的挠度n

地面加速度

、

填空题（本大题共

10小题，每小题1

分，共

10分）

21.

间接作用是指引起结构外加变形和

约束

变形的其他作用。

23•当a/h。

_0.1时，牛腿的破坏形态为纯剪/剪切破坏。

24.直接承受重复/往复/循环荷载的吊车梁，其材料会因疲劳而降低强度。

25•高层建筑剪力墙内的分布钢筋，不应布置成单/一排钢筋。

26•与多层结构相比，高层建筑结构的侧移是主要设计控制指标。

27.现浇框架节点区的混凝土强度等级，应不低于/大于/等于柱子的混凝土强度等级。

28•采用倒梁法计算条形基础时，假定土反力呈线性分布。

29.平面不规则结构在地震作用下的主要振动形式为水平向的平动与扭转的耦连振动。

30•抗震设计的框架梁，截面高度与宽度的比值不宜大于4。

三、简答题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

31•简述水平力作用下结构的水平位移曲线的类型。

答：

⑴弯曲型

（2）剪切型

（3）弯剪型或剪弯型

32•简述单层厂房中屋盖支撑的组成部分。

答：

（1）屋盖支撑包括上、下弦水平支撑

（2）垂直支撑及纵向水平系杆

33•简述在框架一剪力墙中，框架与剪力墙在底部和顶部的受力关系。

答：

（1）在结构的顶部，框架在抵抗外荷载中发挥了主要作用；剪力墙虽也承受部分侧向外荷载，但在其顶部却明显地受到了框架的“扶持”。

（2）在结构的底部，因剪力墙侧移曲线的转角为零，剪力墙提供了极大的刚度，使综合框架所承受的剪

力不断减小，直至为零。

34•简述框架梁控制截面及其最不利内力。

答：

⑴梁端截面：

Mmax>-Mmix、Vmax

35•哪些结构需进行竖向地震作用下的抗震验算？

答：

（1）8、9度的大跨度结构和长悬臂结构。

（2）9度的高层建筑。

四、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）

36.某五层混凝土框架结构，计算简图如题36图所示。

集中于各楼层质点处的重力荷载代表值均为3000kN;

各层边柱D值均为2.75x105kN/m，各层中柱D值均为3.5x105kN/m。

试计算该结构体系的基本周期。

GiU2

翠——It48

二GiUi

解：

（1）各层总侧移刚度W

W=2+75x10sx2+J.5x105x2=l.25x106kNAn

（2）各层层间剪力

i-i

则：

V5=G；曙2G；眄书G：

Fi=4

;V｝=5G

（3）各层层间恻移

g严耳/绍

则：

A冏二5G/6Au2=4G/DiAu5=3（?

/D;Am4=2G/I>

（4）各层质点处的测移

U!

=5GW；4G4T2GfD；04GfD；us=\5（

（5｝自振周期

37.某单层厂房柱下独立基础，如题37图所示，已知基础顶面的轴向压力标准值Nk=320kN，弯矩标

准值Mbk=220kNm，基础高度h=1.0，基础埋深1.5m，修正后的地基承载力特征值

fa=120kN/m2，基础及其上回填土的平均容重m=20kN/m3。

试验算地基承载力是否满足要求。

38•某单跨单层厂房排架计算简图如题38图所示，A柱与B柱相同。

已知：

排架柱上的吊车竖向荷载设计

值Dmax=300kN,Dmix=60kN，偏心距e=0.4m;排架柱顶的水平集中力设计值P=10kNo试求各柱顶

的剪力设计值。

（提示：

柱顶不动铰支座反力R=CM/H,C=l.36）

解：

（1）MgQ昨•尸120kNm（顺时针）tM歸24,0kNm（逆时怦）

（2）0136,1Za=C=~x136=12.95RN（—）

H12.6

=—x136=2,59kN（3

H12.6

（3）A柱与E柱相同'故毎力分配系数瞅=斑司/2

（4）柱顶剪力

坯祕£加3十蘇林』=1Z95-O.5x（1012.95-2.59）=2,77kN（—）

冷我萨莊（严迓小呛）=-2,59-05x（1（Hl2,95-2.59）=-lZ77kN（-*）

混凝土结构设计试題答案及评分参考第2页（共3页〉

a值为：

中

39•某框架结构如题39图所示。

底层各柱线刚度均为1.8X104Kn/m；各柱的侧移刚度修正系数柱a=0.7，边柱a=0.65。

试计算梁柱弯曲变形引起的框架底层的层间侧移值。

12i

（提示：

D二a，孚）

h2

解：

（1）求底层柱的侧移刚度

边柱：

DA=a^^0.65x12x18^10-^7,96x105kN/m

h1421

中柱：

Db=a^=QJx12xlgxLQ-=8.57xIO3kN/m

h24公

（2〉麻层总侧移刚度

£D,=2Z）A+2Z）B=2x7.96xl（）34-2x8.57xl03=331xl04kN/m

（弭求底层总剪力（1分）

=2Q+30=50kN

（4）求底层层间位移*

AK50.C1

Au.=w-s-=™=1.51mm

f3.31x10"

40.某三层钢筋混凝土框架，计算简图如题40图所示。

基本自振周期人=0.3s,III类场地，多遇地震

水平地震影响系数最大值amax=0.12，设计地震分组为第二组，场地特征周期Tg=0.55s。

各质点重

力荷载代表值G1=800kN，G2=900kN，G3=750kN，底层高度为4m,其它各层高度均为3.3m。

试用底部剪力法计算多遇地震作用下各层层间剪力。

（提示：

当0.1s:

:

T:

:

:

Tg时，水平地震影响系数a=amax；

F^-i」Fek（1—n））'GkHk

k土

解；

（1）水平地纏影响系数

（2）重力荷载代表值

G^.85LGr0.85^（800+900+750）=0.85*2450=2082.5kN

（3）顶部附加地健柞用

*TL=03

（4）地濮作用

32x2082.5^249,9kN

3

=800x4+900x73+750x10,6=17720kN・m

咼仃50x10.6）/17720x2495=1124kN

Ff-（900x73）/17720x249.9=92.7kN

Fi=（«00x4）/17720x249.9=45.1kN

（5）各层剪力

^=112.1kN

冷U2J+92.7=204.8kN

^=112.1+92.7+45:

1=249,9kN

混凝土结构设计试题

课程代码：

02440

第一部分选择题（共40分）

一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）在每小题列出的四个选项中只有一选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1•当某剪力墙连梁刚度较小，墙肢刚度较大时（相当于a<10的情况），说明该剪力墙为（C）

A.整体墙B.小开口剪力墙C.联肢墙D.壁式框架

2.在确定高层建筑防震缝最小宽度时，下列说法不正确的是

（D）

A.设防烈度越高，最小缝宽取值越大

B.结构抗侧移刚度越小，最小缝宽取值越大

C.相邻结构单元中较低单元屋面高度越高，最小缝宽取值越大

D.相邻结构单元中较高单元屋面高度越高，最小缝宽取值越大

3•有4个单质点弹性体系，其质量与刚度分别为:

=120t,K「=6xli「kN/m;二：

=180t,匚=9hkN/m.珀=240t,匸=12kN/m;-;j=300t,K=15xkN/m若它们的自振周期分别为二、2、二、n,则自振周期之间的关系是（D）

A=iFT1FT!

IFT1FpFT1FT!

FA

A.<-【<-[<-【B.巳一>1>心

jnn

C..=：

=vD..=〉=一=v

4•震级大的远震与震级小的近震对某地区产生相同的宏观烈度，则

对该地区产生的震害是（B

A.震级大的远震对刚性结构产生的震害大

B.震级大的远震对高柔结构产生的震害大

C.震级小的近震对高柔结构产生的震害大

D.震级大的远震对高柔结构产生的震害小

5.已知某剪力墙墙肢为大偏压构件，在其他条件不变的情况下，随着轴向压力N的降低（注N<0.2iI）（B

A.正截面受弯承载力降低，斜截面受剪承载力提高

B.正截面受弯承载力降低，斜截面受剪承载力降低

C.正截面受弯承载力提咼，斜截面受剪承载力提咼

D.正截面受弯承载力提高，斜截面受剪承载力降低

6.为满足地震区高层住宅在底部形成大空间作为公共建筑的需要

（A）

A.可在上部采用剪力墙结构，底部部分采用框架托住上部剪力墙

B.可在上部采用剪力墙结构，底部全部采用框架托住上部剪力墙

C.在需要形成底部大空间的区域，必须从底层至顶层都设计成框架

D.必须在底部设置附加裙房，在附加裙房内形成大空间

7•在设计框架时，可对梁进行弯矩调幅，其原则是（A）

A.在内力组合之前，对竖向荷载作用的梁端弯矩适当调小

B.在内力组合之前，对竖向荷载作用的梁端弯矩适当调大

C.在内力组合之后，对梁端弯矩适当调小

D.在内力组合之后，对梁端弯矩适当调大

8•高度39m的钢筋混凝土剪力墙壁结构，其水平地震作用的计算方法，应当选择（B）

A.底部剪力法B.振型分解反应谱法

C.时程分析法D.底部剪力法，时程分析法作补充计

算

9•伸缩缝的设置主要取决于（D）

A.结构承受荷载大小B.结构高度

C.建筑平面形状D.结构长度

10•水平荷载作用下的多层框架结构，当某层其他条件不变，仅上层层高变小时，该层柱的反弯点位置（B

A.向上移动B.向下移动

2

C.不变D.向上移动至_■层高处

11.单层厂房下柱柱间支撑一般布置于伸缩缝区段的（A）

A.中央B.两端

C.距两端的第二个柱距内D.任意一端

12.钢筋混凝土柱下扩展基础的高度主要是由（C）

A.地基抗压承载力确定B.地基抗剪承载力确定

C.基础抗冲切承载力确定D.基础底板抗弯承载力确定

13.我国抗震规范在结构抗震设计中采用三水准要求，两阶段设计方法。

其中第一阶段（A:

A.是根据小震（众值烈度）进行地震作用计算的

B.是根据中等地震（设防烈度）进行地震作用计算的

C.是根据大震（罕遇烈度）进行地震作用计算的

D.可不必进行地震作用计算，但要考虑相应的抗震构造措施

14.在用分层法计算框架内力时（A

A.除底层外，其他各层柱的线刚度应折减

B.除底层外，其他各层柱的线刚度应增加

C.底层柱线刚度应折减，其他各层柱不变

D.各层柱的线刚度均不变

15.设计现浇钢筋混凝土框架结构时，为简化计算，对现浇楼盖，取中框架梁的截面惯性矩为（D）

A.一B.1.2一C.1.5一D.2.0.

（•［「一为矩形截面梁的截面惯性矩）

16•“强柱弱梁”指的是（C）

A.柱的刚度大于梁的刚度

B.柱的截面尺寸大于梁的截面尺寸

C.柱的抗弯承载能力大于梁的抗弯承载能力

D.柱的抗剪承载能力大于梁的抗剪承载能力

17.设〔为框架一剪力墙结构刚度特征值，若其他条件不变，将此

结构增加几片剪力墙，其刚度特征值变为I,则（A）

A..，结构顶点侧移减小B.\vI，结构顶点侧移减

小

C.入2结构顶点侧移增大D.嘉，结构顶点侧移

增大

18.多遇地震烈度是指（C）

A.基本地震烈度B.大震烈度

C.众值烈度D.罕遇烈度

19.当活荷载不为零时，短期荷载效应组合值Ss与长期荷载效应组合值S|的关系是（B

A.IV:

B.：

C.\.：

<:

D.\>:

（I――为结构重要性系数）

20.结构可靠指标与结构失效概率!

：

■的关系是（C）

A.「与L呈线性递增关系B.〔与1呈线性递减关系

C.I-越大，〔越小D.=增大，〔不变

第二部分非选择题（60分）

二、填空题（本大题共10空，每空1分，共10分）

21•在框架截面设计时，框架柱按偏心受压构件设计，框架梁按_

受弯构件设计。

22.“D值法”中，D值的物理意义是柱的侧移刚度_。

23.对于单跨和等高多跨高度不超过15m的钢筋混凝土无檩屋盖的

厂房，按底部剪力法计算的天窗架的纵向水平地震作用应乘以

增大系数打。

24.在剪力墙结构中，较长的剪力墙可用楼板或弱的连梁分为若干墙段。

25•水平地震影响系数a的物理意义是动力系数与地震系数的乘积。

26.在剪力墙结构正截面配筋计算中，如墙肢为_小偏压_构件，还要按轴心受压构件验算平面外的承载力。

27•结构可靠度的定义为：

结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的概率-。

28.我国钢筋混凝土结构的设计方法称为以概率理论为基础的

极限状态—设计方法。

29•单层厂房的支撑体系包括柱间支撑和一屋盖支撑类。

30.因为吊车梁承受多次重复荷载，所以除进行静力计算外，还要进行疲劳强度验算。

三、问答题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

31•“D值法”对“反弯点法”的改进，主要表现在哪些方面？

考虑梁柱线刚度的比值，修正柱的侧移刚度；

考虑柱两端转角的不同，修正柱的反弯点高度。

32•根据牛腿的受力特点，计算时可将牛腿作何简化？

并画出计算简图。

•根据牛腿的受力特点，计算时可将牛腿简化为一个以顶端纵向钢筋为水平拉杆，以混凝土斜向压力带为压杆的三角形桁架

33•偏心受压剪力墙墙肢计算中如何考虑竖向分布钢筋的作用？

小偏压时，不考虑竖向分布钢筋的作用；

大偏压时，若压区高度为x，只考虑1.5x以外的受拉竖向分布钢筋的作用，并认为这部分钢筋可以达到受拉设计强度。

34•框架、剪力墙、框架一一剪力墙各自的优缺点是什么？

框架：

优点，平面布置灵活；缺点，侧移刚度较小。

剪力墙：

优点，侧移刚度大；缺点：

平面布置不灵活。

框架一剪力墙：

优点，既有较大的侧移刚度又可提供灵活的平面布置。

缺点，侧移刚度比剪力墙结构小，平面布置不如框架结构灵活。

35.简要说明抗震概念设计主要包括哪些的内容？

（1）选择对抗震有利的建筑场地；

（2）处理好对抗震有利的地基，设计对抗震有利的基础；

（3）将上部结构尽可能布置成规则结构，选择对抗震有利的结构体系、构件及连接件；

（4）选择与处理好非结构构件及结构材料与施工问题。

四、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）

（提示：

风压高度系数阻按内插法取值，离地面10m时，r=1.0;离

地面15m时，亠:

=1.14）

37.两跨等高排架的尺寸及荷载如图所示，A、B、C三根柱的截面抗弯刚度相等，弯矩设计值作用在A柱的上柱底端，试计算A柱的柱脚截面的弯矩设计值。

（提示：

柱顶不动铰支座反力

）

38.如图所示钢筋混凝土框架，采用C25混凝土，其弹性模量为

E=28X，各梁的惯性矩均为-■：

=24.3X1.「…1，各柱的惯

性矩均为一=2.1X，求该结构的顶点位移。

39.已知某框架梁分别在恒荷标准值、活荷标准值和风荷标准值以

及水平地震作用标准值作用下的弯矩图，见图示。

要求先按有地震作

用对梁A端正、负弯矩进行组合，然后再按无地震作用对梁A端负

弯矩进行组合，并给出梁A端正、负弯矩设计值。

（提示：

恒荷载分项系数「；=1.2;活荷载分项系数1=1.4;地震作用分项系数’址.=1.3;对于重力荷载分项系数，一般情况采用；〕=1.2，当重力荷载效应对构

件承载力有利时，可采用门=1.0;计算地震作用时活荷载的组合值系数为0.5;按有地震作用进行组合时不考虑风荷的影响；按无地震作用进行组合时，风荷载组合值系数

=1.0。

）

40.某三层钢筋混凝土框架，底层层高4.0m,二、三层层高均为

3.0m,集中

于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值分别为1=\=2000kN,<

=1500kN,抗震设防烈度为8度近震，I类场地，结构基本自振周期I=0.40&试用底部剪力法计算多遇水平地震作用下各层质点的水平地震作用标准值，并画出其沿高度分布的示意图。

（提示：

烈度为8度近震，1类场地，l=0.2s;

多遇地震作用水平地震影响系数：

丄=0.16;

当T=（0.0〜0.1）s时，£=（0.45~1.0）丄二：

当T=（l~3.0）s时，）=

（1）0.9山

k-l

当S时，H；

&

t

1

牛腿计算简图（2分）脣32图

混凝土结构设计试题参考答案

课程代码：

02440

二、填空题（本大题共10空，每空1分，共10分）

21.受弯构件

22柱的侧移刚度

23.增大

24楼板

25.地震系数

26.小偏压

27概率

28.极限状态

29•屋盖支撑

30疲劳

三、问答题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

31.

32。

33.

34.

35.

四、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）

36.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。

柱顶高度：

11.4+0.3=11.7m

口二10+114~10X（117-10）=104?

e

叫1110'‘

.厂…/■■-■1J）

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。

檐口高度：

11.7+2.1=13.8m

1U-10

卩二10+-~~x（13.8-10）=11064

315-10

''.=[（0.8+0.5）：

+（0.5-0.6）J■

=[1.32.1-0.11.2]…|

=5.198kN（—）

37.

（1）R=0.380/7.5=3.2kN

.=80-3.27.5=80-24=56kNm

（2）]=3.2/3=1.07kN

1=1.077.5=8.03kN

（3）M=1二—二=56+8.03=64.03kN」

38.

tEx24.3x1Q-^27x1o.3e

19

二27"吓=578>3

可用反弯点法

EQ叫琳血代5讪m

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