2011年一级注册结构工程师《专业考试》下午真题

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1 单选题 1分

某二级干线公路上一座标准跨径为30m的单跨简支梁桥，其总体布置如题图所示。桥面宽度为12m，其横向布置为：1.5m（人行道）＋9m（车行道）＋1.5m（人行道）。桥梁上部结构由5根各长29.94m、高2.0m的预制预应力混凝土T形梁组成，梁与梁间用现浇混凝土连接；桥台为单排排架桩结构，矩形盖梁、钻孔灌注桩基础。设计荷载：公路－Ⅰ级、人群荷载3.0kN/m2。

前述桥梁位于7度地震区（地震动加速度峰值为0.15g），其边墩盖梁上雉墙厚度为400mm，预制主梁端与雉墙前缘之间缝隙为60mm，若取主梁计算跨径为29m，采用400mm×300mm的矩形板式氯丁橡胶支座。试问，该盖梁的最小宽度（mm）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《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02－01—2008）第1.0.4条规定，抗震设防烈度为6度及6度以上地区的公路桥梁，必须进行抗震设计。

根据第11.2.1条和第11.3.1条，抗震设防烈度7度区域的简支梁端至墩、台帽或盖梁边缘最小距离a按式（11.2.1）计算。可得，a≥（70＋0.5×29）×10＝（70＋14.5）×10＝845mm。

因此，本桥边墩盖梁最小宽度应为B＝400＋60＋845＝1305mm，取B＝1350mm。

2 单选题 1分

某二级干线公路上一座标准跨径为30m的单跨简支梁桥，其总体布置如题图所示。桥面宽度为12m，其横向布置为：1.5m（人行道）＋9m（车行道）＋1.5m（人行道）。桥梁上部结构由5根各长29.94m、高2.0m的预制预应力混凝土T形梁组成，梁与梁间用现浇混凝土连接；桥台为单排排架桩结构，矩形盖梁、钻孔灌注桩基础。设计荷载：公路－Ⅰ级、人群荷载3.0kN/m2。

假定，前述桥梁主梁间车行道板计算跨径取为2250mm，桥面铺装层厚度为200mm，车辆的后轴车轮作用于车行道板跨中部位。试问，垂直于板跨方向的车轮作用分布宽度（mm）与下列何项数值最为接近？（　　）

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正确答案：D

本题解析：

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）第4.2.3条第2款计算：

①主梁行车道板在车辆作用于板跨中部位时，因单车轮距为1.8m且与相邻车的轮距为1.3m，均大于2250/2，故横桥向只能布置一个车轮；

②单个车轮在板的跨中部位时，垂直于板跨方向的分布宽度为：a＝（a1＋2h）＋L/3≥2L/3；

已知桥面铺装厚度h＝200mm，板计算跨径L＝2250mm，根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）表4.3.1－3，a1＝200mm，则：a＝（200＋2×200）＋2250/3＝1350mm≤2L/3＝2×2250/3＝1500mm；

③根据《公桥通规》图4.3.1－2，车辆两后轴间距d＝1400mm，可知两后轴车轮在板跨中部位的荷载分布宽度重叠；其垂直于板跨方向的分布宽度应为：

a＝（a1＋2h）＋d＋L/3≥2L/3＋d＝（200＋2×200）＋1400＋2250/3＝2750mm＜2×2250/3＋1400＝2900mm。

因此，取两后轴重叠后的分布宽度a＝2900mm。

3 单选题 1分

某二级干线公路上一座标准跨径为30m的单跨简支梁桥，其总体布置如题图所示。桥面宽度为12m，其横向布置为：1.5m（人行道）＋9m（车行道）＋1.5m（人行道）。桥梁上部结构由5根各长29.94m、高2.0m的预制预应力混凝土T形梁组成，梁与梁间用现浇混凝土连接；桥台为单排排架桩结构，矩形盖梁、钻孔灌注桩基础。设计荷载：公路－Ⅰ级、人群荷载3.0kN/m2。

假定，前述桥主梁计算跨径以29m计。试问，该桥中间T形主梁在弯矩作用下的受压翼缘有效宽度（mm）与下列何值最为接近？（　　）

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正确答案：B

本题解析：

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）第4.3.3条第1款规定，内梁的翼缘有效宽度取下列三者中的最小值：

①对简支梁，取计算跨径的1/3，即bf＝29000/3＝9666.6mm；

②相邻两梁的平均间距，即bf＝2250mm；

③bf＝b＋2bh＋12hf'，b为T形梁腹板宽度，为200mm；bh为承托结构长度，为600mm，又hb＝250－160＝90mm，根据第4.3.3条第1款第3项规定，hh/bh＜1/3，承托长度bh应以3hh代替，则hb＝3×（250－160）＝270mm；hf'为受压区翼缘悬臂板的厚度，为160mm；故bf＝200＋2×270＋12×160＝200＋540＋1920＝2660mm。

取以上三者的最小值，所以，翼缘有效宽度应为2250mm。

4 单选题 1分

某二级干线公路上一座标准跨径为30m的单跨简支梁桥，其总体布置如题图所示。桥面宽度为12m，其横向布置为：1.5m（人行道）＋9m（车行道）＋1.5m（人行道）。桥梁上部结构由5根各长29.94m、高2.0m的预制预应力混凝土T形梁组成，梁与梁间用现浇混凝土连接；桥台为单排排架桩结构，矩形盖梁、钻孔灌注桩基础。设计荷载：公路－Ⅰ级、人群荷载3.0kN/m2。

前述桥梁的主梁为T形梁，其下采用矩形板式氯丁橡胶支座，支座内承压加劲钢板的侧向保护层每侧各为5mm；主梁底宽度为500mm。若主梁最大支座反力为950kN（已计入冲击系数）。试问，该主梁的橡胶支座平面尺寸[长（横桥向）×宽（纵桥向），单位为mm]选用下列何项数值较为合理？（　　）

提示：假定橡胶支座形状系数符合规范。

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正确答案：C

本题解析：

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）第8.7.3条式（8.7.3－1）计算，板式橡胶支座有效承压面积为：Ae＝Rck/σc。

根据《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T 4式橡胶支座）第5.4.1条规定，橡胶支座使用阶段的平均压应力限值（σc）为10.0Mpa；由题有，Rck为950kN。

A项，σc＝（950×103）/[（450－10）（200－10）]＝11.36MPa＞10.0MPa。

B项，σc＝（950×103）/[（400－10）（250－10）]＝10.15MPa＞10.0MPa。

C项，σc＝（950×103）/[（450－10）（250－10）]＝9.0MPa＜10.0MPa。

D项，σc＝（950×103）/[（310－10）（310－10）]＝10.56MPa＞10.0MPa。

因此选择C项。

5 单选题 1分

某二级干线公路上一座标准跨径为30m的单跨简支梁桥，其总体布置如题图所示。桥面宽度为12m，其横向布置为：1.5m（人行道）＋9m（车行道）＋1.5m（人行道）。桥梁上部结构由5根各长29.94m、高2.0m的预制预应力混凝土T形梁组成，梁与梁间用现浇混凝土连接；桥台为单排排架桩结构，矩形盖梁、钻孔灌注桩基础。设计荷载：公路－Ⅰ级、人群荷载3.0kN/m2。

假定，前述桥梁主梁结构自振频率（基频）f＝4.5Hz。试问，该桥汽车作用的冲击系数μ与下列何项数值（Hz）最为接近？（　　）

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正确答案：B

本题解析：

桥梁梁体的冲击作用包括车体的振动和桥跨结构自身的变形和振动。当车辆的振动频率与桥梁结构的自振频率一致时，即形成共振，其振幅（即挠度）比一般的振动大很多。桥梁结构的基频反映了结构的尺寸，类型、建筑材料等动力特性内容，它直接反映了冲击系数与桥梁结构之间的关系。

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）第4.3.2条第5款规定，当1.5Hz≤f≤14Hz时，冲击系数μ＝0.1767lnf－0.0157，已知f＝4.5Hz，所以μ＝0.1767ln4.5－0.0157＝0.25。

6 单选题 1分

某二级干线公路上一座标准跨径为30m的单跨简支梁桥，其总体布置如题图所示。桥面宽度为12m，其横向布置为：1.5m（人行道）＋9m（车行道）＋1.5m（人行道）。桥梁上部结构由5根各长29.94m、高2.0m的预制预应力混凝土T形梁组成，梁与梁间用现浇混凝土连接；桥台为单排排架桩结构，矩形盖梁、钻孔灌注桩基础。设计荷载：公路－Ⅰ级、人群荷载3.0kN/m2。

假定，前述桥梁主梁跨中断面的结构重力作用弯矩标准值为MG、汽车作用弯矩标准值为MQ、人行道人群作用弯矩标准值为MR。试问，该断面承载能力极限状态下的弯矩效应组合设计值应为下列何式？（　　）

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正确答案：C

本题解析：

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）表1.0.5，30m跨径，属于中桥。查表4.1.5－1，安全等级为一级。承载能力极限状态下，荷载弯矩效应组合设计值应为：Md＝γ0（γGMG＋γQ1MQ＋ψcγQjMR）。

根据第4.1.5条规定，应取重要性系数γ0＝1.1，γQ＝1.4，γQj＝1.4；查表4.1.5－2，取γG＝1.2；则弯矩效应组合设计值为：Md＝1.0（1.2MG＋1.4MQ＋0.75×1.4MR）。

7 单选题 1分

某24层商住楼，现浇钢筋混凝土部分框支剪力墙结构，如题图所示。一层为框支层，层高6.0m，二至二十四层布置剪力墙，层高3.0m，首层室内外地面高差0.45m，房屋总高度75.45m。抗震设防烈度8度，建筑抗震设防类别为丙类，设计基本地震加速度0.20g，场地类别Ⅱ类，结构基本自振周期T1＝1.6s。混凝土强度等级：底层墙、柱为C40（fc＝19.1N/mm2，ft＝1.71N/mm2），板C35（fc＝16.7N/mm2，ft＝1.57N/mm2），其他层墙、板为C30（fc＝14.3N/mm2）。钢筋均采用HRB335级（，fy＝300N/mm2）。

假定，该建筑物使用需要，转换层设置在3层，房屋总高度不变，一至三层层高为4m，上部21层层高均为3m，第四层某剪力墙的边缘构件仍如题图所示。试问，该边缘构件纵向钢筋最小构造配箍率ρsv（%）及配箍特征值最小值λv取下列何项数值时，才能满足规范、规程的最低抗震构造要求？（　　）

提示：按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）作答。

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正确答案：D

本题解析：

原墙抗震等级为一级。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）第10.2.6条规定，对部分框支剪力墙结构，当转换层的位置设置在3层及3层以上时，其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按本规程表3.9.3和表3.9.4的规定提高一级使用，已为特一级时可不提高。则本题中第四层墙抗震等级提高一级，变为特一级。

根据第3.10.5条第3款规定，约束边缘构件纵向钢筋最小构造配箍率应取为1.4%，配箍特征值宜增大20%，由表7.2.15得：λv＝0.20×（1＋20%）＝0.24。

8 单选题 1分

某24层商住楼，现浇钢筋混凝土部分框支剪力墙结构，如题图所示。一层为框支层，层高6.0m，二至二十四层布置剪力墙，层高3.0m，首层室内外地面高差0.45m，房屋总高度75.45m。抗震设防烈度8度，建筑抗震设防类别为丙类，设计基本地震加速度0.20g，场地类别Ⅱ类，结构基本自振周期T1＝1.6s。混凝土强度等级：底层墙、柱为C40（fc＝19.1N/mm2，ft＝1.71N/mm2），板C35（fc＝16.7N/mm2，ft＝1.57N/mm2），其他层墙、板为C30（fc＝14.3N/mm2）。钢筋均采用HRB335级（，fy＝300N/mm2）。

第四层某剪力墙边缘构件如题图所示，阴影部分为纵向钢筋配筋范围，纵筋混凝土保护层厚度为20mm。已知剪力墙轴压比＞0.3。试问，该边缘构件阴影部分的纵筋及箍筋为下列何项选项时，才能满足规范、规程的最低抗震构造要求？（　　）

提示：①按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）作答。②箍筋体积配箍率计算时，扣除重叠部分箍筋。

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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》（JGJ 3—2010）第3.9.3条表3.9.3可知，底部加强部位的剪力墙抗震等级为一级。

根据第10.2.2条规定，带转换层的高层建筑结构，其剪力墙底部加强部位的高度应从地下室顶板算起，宜取至转换层以上两层且不宜小于房屋高度的1/10。底部加强区高度H1＝6＋2×3＝12m；H2＝1/10×75.45＝7.545m，取大者12m，第四层为底部加强部位的上一层。

根据第7.2.14条第1款规定，剪力墙轴压比大于0.2时需设约束边缘构件，即下层约束边缘构件向上的延伸。

根据第7.2.15条及表7.2.15注3规定，有翼墙或端柱时，约束边缘构件沿墙肢的长度不应小于翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截面高度加300mm，则翼墙外伸长度：300mm；配纵筋阴影范围面积：A＝（200＋3×300）×200＝2.2×105mm2。As＝1.2%A＝2640mm2，取1616，As＝3218mm2。

箍筋λv＝0.2，直径不小于8，间距不大于100mm，ρv＝λvfc/fyv＝0.2×14.3/300＝0.953%。

箍筋直径为10时：

As≥55mm2，取10，As＝78.2mm2。

9 单选题 1分

某24层商住楼，现浇钢筋混凝土部分框支剪力墙结构，如题图所示。一层为框支层，层高6.0m，二至二十四层布置剪力墙，层高3.0m，首层室内外地面高差0.45m，房屋总高度75.45m。抗震设防烈度8度，建筑抗震设防类别为丙类，设计基本地震加速度0.20g，场地类别Ⅱ类，结构基本自振周期T1＝1.6s。混凝土强度等级：底层墙、柱为C40（fc＝19.1N/mm2，ft＝1.71N/mm2），板C35（fc＝16.7N/mm2，ft＝1.57N/mm2），其他层墙、板为C30（fc＝14.3N/mm2）。钢筋均采用HRB335级（，fy＝300N/mm2）。

假定，第③轴底层墙肢A的抗震等级为一级，墙底截面见题图，墙厚度400mm，墙长hW＝6400mm，hW0＝6000mm，AW/A＝0.7，剪跨比λ＝1.2，考虑地震作用组合的剪力计算值VW＝4100kN，对应的轴向压力设计值N＝19000kN，已知竖向分布筋为构造配置。试问，该截面竖向及水平向分布筋至少应按下列何项配置，才能满足规范、规程的抗震要求？（　　）

提示：按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）作答。

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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》（JGJ 3—2010）第10.2.19条规定，部分框支剪力墙结构中，剪力墙底部加强部位墙体水平和竖向分布筋的最小配筋率，抗震设计时不应小于0.3%，即Asv＝0.3%×150×400＝180mm2，A项错误。

若钢筋直径为12mm时，As＝2×113.1＝226mm2，满足此项要求。

根据第7.2.6条规定，抗震等级为一级，剪力增大系数ηvw为1.6，底部加强部位剪力墙截面的剪力设计值为：V＝ηvw·Vw＝1.6×4100＝6560kN。又已知λ＝1.2＜2.5。根据第7.2.7条式（7.2.7－3）计算，剪力墙墙肢截面的剪力设计值为：V＝6560kN＜（1/γRE）（0.15βcfcbwhw0）＝8090kN。

根据第7.2.10条式（7.2.10－2），计算截面的剪跨比为：λ＝1.2＜2.5，取λ＝1.5，0.2fcbwhw＝9780kN＜N＝19000kN，取N＝9780kN。受剪承载力要求为：

代入数值得：

0.85×6560×103≤1/（1.5－0.5）×（0.4×1.71×400×6000＋0.1×9.78×106×0.7）＋0.8×300×Ash/150×6000

解得：Ash≥338mm2，配

@150，Ash＝2×201.1＝402mm2。

10 单选题 1分

某24层商住楼，现浇钢筋混凝土部分框支剪力墙结构，如题图所示。一层为框支层，层高6.0m，二至二十四层布置剪力墙，层高3.0m，首层室内外地面高差0.45m，房屋总高度75.45m。抗震设防烈度8度，建筑抗震设防类别为丙类，设计基本地震加速度0.20g，场地类别Ⅱ类，结构基本自振周期T1＝1.6s。混凝土强度等级：底层墙、柱为C40（fc＝19.1N/mm2，ft＝1.71N/mm2），板C35（fc＝16.7N/mm2，ft＝1.57N/mm2），其他层墙、板为C30（fc＝14.3N/mm2）。钢筋均采用HRB335级（，fy＝300N/mm2）。

在第③轴底层落地剪力墙处，由不落地剪力墙传来按刚性楼板计算的框支层楼板组合的剪力设计值为3000kN（未经调整）。②～⑦轴处楼板无洞口，宽度15400mm。假定剪力沿③轴墙均布，穿过③轴墙的梁纵筋面积As1＝10000mm2，穿墙楼板配筋宽度10800mm（不包括梁宽）。试问，③轴右侧楼板的最小厚度tf（mm）及穿过墙的楼板双层配筋中每层配筋的最小值为下列何项时，才能满足规范、规程的最低抗震要求？（　　）

提示：①按《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2016年版）作答。②框支层楼板按构造配筋时满足楼板竖向承载力和水平平面内抗弯要求。

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正确答案：C

本题解析：

据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2016年版）附录E第E.1.2条规定，部分框支抗震墙结构的框支层楼板剪力设计值，应符合式（E.1.2）的要求。根据式（E.1.2）得：

Vf＝2V0≤（1/γRE）（0.1fcbftf）＝（1/0.85）×（0.1×16.7×15400×tf）

则tf≥0.85×2×3000×103/（0.1×16.7×15400）＝198.3mm，取200mm＞180mm。

根据附录E第E.1.1条规定，框支层每层每个方向的配筋率不应小于0.25%，即ρ≥0.25%。

当tf＝200mm时，间距200mm范围内钢筋面积：

As≥200×200×0.25%＝100mm2采用12，As＝113.1mm2。

根据附录E第E.1.3条式（E.1.3）计算：Vf≤（1/γRE）（fyAs），As≥0.85×2×3000×103/300＝17000mm2。

穿过每片墙处的梁纵筋：As1＝10000mm2，Asb＝As－Asl＝17000－10000＝7000mm2。

间距200mm范围内钢筋面积为：7000×200/（10.8×1000）＝130mm2。

上下层相同，每层为：（1/2）×130＝65mm2＜113.1mm2。