2006年结构专业考核题
一、单选题
计算地基变形时，传至基础底面上的荷载应按下列何项荷载效应组合？（B）
A
正常使用极限状态下荷载效应的标准组合；
B
正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不计入风荷载和地震荷载；
C
承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，分项系数为1.0；
D
承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数为。
某场地地基主要持力层内有一埋深为8米、厚度为5米的松散砂土层。经判别为可液化土层。拟建建筑物设计要求全部消除液化现象及其不利影响，则采用下列那种措施处理方法最合适？（C）
A
采用换土法，挖出可液化土层并换填好土；
B
采用强夯法，夯实可液化土层；
C
采用桩基础，桩端伸入液化深度以下稳定土层中；
D
增大基础底面积，减小基础底面压力。
在其他条件相同的情况下，主动土压力Ea、静止土压力Eo和被动土压力Ep三者有下列关系，正确的是（B）
A
Ea≤Eo≤Ep；
B
Ea.〈Eo〈Ep；
C
Eo〈Ea〈Ep；
D
Eo≤Ea≤Ep。
判断以下论述不正确的是（B）
A
在轴心受压砌体中，当砂浆强度等级较低时，由于砂浆层横向变形，使砌体中的块体产生附加水平拉应力；
B
在轴心受压砌体中的块体，不产生弯曲应力和剪应力；
C
增大砌体中块体的厚度，块体的强度等级不变，砌体的抗压强度可以提高；
D
承受永久荷载的受压砌体，当荷载达到短期破坏荷载的80%~90%时，即使荷载不再增加，裂缝也将随时间而不断发展，直至砌体破坏。
联肢剪力墙中连梁的主要作用是（A）
A
连接墙肢，把水平荷载从一墙肢传递到另一墙肢；
B
连接墙肢，把竖向荷载从一墙肢传递到另一墙肢；
C
连接墙肢，使其起整体作用；
D
洞口上方连梁起构造作用。
在挑梁设计时，叙述正确的是（D）
A
挑梁的抗倾覆荷载设计值，应取其标准值乘以荷载分项系数，恒荷载的分项系数可取1.2；
B
挑梁下砌体的局部受压承载力验算时，挑梁下的支承压力可取挑梁的最大剪力设计值；
C
雨蓬梁可按钢筋混凝土受弯构件进行承载力计算；
D
弹簧挑梁的计算倾覆点到墙外边缘的距离比刚性挑梁小或相等。
在水平荷载作用下，当不考虑扭转的情况时，对于框架-剪力墙结构的内力或位移特点，下列何项描述是正确的？（）
A
剪力墙是竖向悬臂剪力墙弯曲结构，而框架的工作特点类似于竖向悬臂剪切梁，所以框架-剪力墙结构的位移曲线呈反S型；
B
框架-剪力墙结构中，框架承受的剪力都是上小下大、顶部为零；
C
框架的刚度小，位移大，剪力墙的刚度大，位移小，由于变形协调框架，限制了框架的位移；
D
根据协同工作原理，水平力由框架、剪力墙共同承受，沿竖向框架和剪力墙之间水平力的分配比例是一个定值。
框架结构在竖向荷载作用下，可以考虑梁塑性内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅，下列调幅及组合正确的是（A）
A
竖向荷载产生的弯矩与风荷载及水平地震作用的弯矩组合后再进行调幅；
B
竖向荷载产生的梁端弯矩应先行调幅，再与风荷载和水平地震作用产生的弯矩进行组合；
C
竖向荷载产生的弯矩与风荷载产生的弯矩组合后进行调幅，水平地震作用产生的弯矩不调幅；
D
组合后的梁端弯矩进行调幅，跨中弯矩相应加大。
磨擦型高强螺栓连接受剪破坏时，作用剪力超过了以下哪项？（B）
A
螺栓的抗拉强度；
B
连接板件间的摩擦力；
C
连接板件的毛截面强度；
D
连接板件的孔壁承压强度。
钢梁的支承加劲肋应设置在（C）
A
弯曲应力大的区段；
B
剪应力大的区段；
C
上翼缘或下翼缘有固定作用力的部位；
D
有吊车轮压的部位。
二、思考题
梁的斜截面承载力计算公式有哪些限制条件？为什么？
斜截面受剪承载力计算公式的上限植，即截面限制条件。它是为了防止斜压破坏和限制使用阶段的斜裂缝宽度，使得构件的截面尺寸不应过小，配置的腹筋也不应过多。
斜截面受剪承载力计算公式的下限植，即最小箍筋配筋率。它是为了防止斜拉破坏。
需要注意的是，即使满足最小箍筋配筋率，即不需要按计算配置箍筋，也必须按最小箍筋用量的要求配置构造箍筋，即应满足箍筋最大间距和箍筋最小直径的构造要求
钢筋混凝土构件中的箍筋作用是什么？箍筋的面积配箍率和体积配箍率的区别是什么？分别用于那些情况？
箍筋在钢筋混凝土构件中的主要作用是;从构造上讲； 1、将构件中受拉钢筋与受压钢筋以及腰筋可靠地联系起来，使它们形成完整的骨架，以便于安装，并有利益共同工作。2、使受力筋能保持规定的间距，并使它们准确处地于构件的位置。从受力上讲； 构件中箍筋主要承受剪力和扭矩
（1）面积配箍率
ρ（sv）（括号内为角标，下同）：是指沿构件长度，在箍筋的一个间距S范围内，箍筋中发挥抗剪作用的各肢的全部截面面积与混凝土截面面积b·s的比值（b为构件宽，其与剪力方向垂直的，s为箍筋间距）。配箍率是影响混凝土构件抗剪承载力的主要因素。
（2）体积配箍率ρ（v）：指单位体积混凝土内箍筋所占的含量，即箍筋体积（箍筋总长乘单肢面积）与相应箍筋的一个间距S范围内砼体积的比率。复合箍筋应扣除重叠部分的体积。体积配箍率ρ（v）主要用于保证框架结构梁端部和柱节点区的抗剪能力，并提高构件在地震等反复荷载下的变形能力。
影响地下支护结构形式选择的因素是什么？说明支护结构的类型及其使用条件？
基坑工程地质条件、水文地质、周围环境、安全等级、基坑深度、经济条件等
在实际工程中，可能只采用单一的支护结构型式，也可能采用两种或两种以上的支护：深基坑的支护形式一般有水泥土重力式支护结构、土钉墙支护结构、桩锚支护结构、桩撑支护结构、地下连续墙支护形式。
1、水泥土重力式支护结构的适用适用十基坑侧壁安全等级较低、深度较浅、场地较宽敞、淤泥、淤泥质土或含水量较大的软粘土场地的结构中，该结构应用具有一定的局限性。
2、土钉墙支护结构主要适用于地下水位以上或人工降水后的基坑支护工程;特别适用于粘性土，粉土、杂填土及非松散砂土、卵石土；基坑深度不超过12m的条件下。
3、桩锚支护结构的适用周边环境较宽敞、地下管线影响较小，且地下物体实际探明的深基坑支护工程;对平面尺寸较大的深基坑支护工程，有较好的适用效果。
4、桩撑支护结构的适用侧壁安全等级为一、二、三级的各种土层和深度的基坑支护工程，特别适合在软土地基中采用;平面尺寸不太大的深基坑支护工程，对于平面尺寸较大的，可采用空间结构支撑改善支撑布置及受力情况;适用于对周围环境保护及变形控制要求较高的深基坑支护工程。
5、地下连续墙刚度大，整体性好，安全可靠;对地层的适应性强，即使在地下水位较高或极软弱淤泥质粘土层等地质条件极其复杂的情况下也能施工;在城市密集建筑群中施工，对邻近建筑和地下设备影响很小;施工时振动小，噪音低，能有效减少对周边环境的不良影响;由于地下连续墙墙体连续、表面平整光滑，其止水、防渗性能非常优越;可用于逆作法施工，促使逆作法成为更为合理、有效和可靠的方法;除在基坑开挖及支护阶段发挥挡土挡水的作用外，还可作为高层建筑永久性主体结构的承重墙。
什么是围岩分级，围岩分级在工程中的意义？
根据岩体完整程度和岩石强度等指标给予定性和定量评级的基础上，按稳定性将围岩分为工程性质不同若干级别，这就是围岩分级；
隧道围岩分级是正确地进行隧道设计与施工的基础。一个较好的、符合地下工程实际情况的围岩分级，多改善地下结构设计，发展新的隧道施工工艺，降低工程蛰价，多快好省地修建隧道，有着十分重要的意义。
阐述暗挖地下结构常用设计方法。
一、工程类比法（严格说并非计算方法）
二、荷载结构法：先给出地层对结构的荷载（土、水压力），再按结构力学方法计算，如主动荷载、主动荷载+弹性抗力。
三、地层结构法：将地层与结构视为一整体来进行分析，考虑地层-结构的共同作用。
四、收敛限制法：认为地层有一定的自承能力，支护的目的是将地层加强，二者共同作用；
监测反馈、适时支护。
三、综合题
钢筋混凝土独立基础设计
条件：试设计钢筋混凝土独立基础。上部结构荷载设计值F=700KN，柱截面尺寸350X350mm，基础埋深1.80m（从室内地面算起），地基持力层承载力特征值f=180KN/m2。混凝土强度等级为C25（fc=1.3N/mm2），钢筋采用Ⅰ级（Fy=210N/mm2）。要求：设计钢筋混凝土独立基础。
1.1
初步选择基础截面面积
由pk<
fa可得(Nk
+
Gk)/A<
fa
即A>
Nk/（fa-rGd)
按方形基础设计取
b=l=2m
2.1
基底反力计算：
2.1.1
统计到基底的荷载
标准值:Nk
=
518.52,Mkx
=
0.00,Mky
=
0.00
设计值:N
=
700.00,Mx
=
0.00,My
=
0.00
2.1.2
承载力验算时,底板总反力标准值(kPa):
[相应于荷载效应标准组合]
pkmax
=
(Nk
+
Gk)/A
+
|Mxk|/Wx
+
|Myk|/Wy
=
165.63
kPa
pkmin
=
(Nk
+
Gk)/A
|Mxk|/Wx
|Myk|/Wy
=
165.63
kPa
pk
=
(Nk
+
Gk)/A
=
165.63
kPa
各角点反力
p1=165.63
kPa,p2=165.63
kPa,p3=165.63
kPa,p4=165.63
kPa
2.1.3
强度计算时,底板净反力设计值(kPa):
[相应于荷载效应基本组合]
pmax
=
N/A
+
|Mx|/Wx
+
|My|/Wy
=
175.00
kPa
pmin
=
N/A
|Mx|/Wx
|My|/Wy
=
175.00
kPa
p
=
N/A
=
175.00
kPa
各角点反力
p1=175.00
kPa,p2=175.00
kPa,p3=175.00
kPa,p4=175.00
kPa
2.2
地基承载力验算:
pk=165.63
fa=180.00kPa,满足
pkmax=165.63
1.2*fa=216.00kPa,满足
2.3
基础抗剪验算:
抗剪验算公式
V<=0.7*βhs*ft*Ac
[《地基规范》第8.2.9条]
(剪力V根据最大净反力pmax计算)
第1阶(kN):
V下=288.75,V右=288.75,V上=288.75,V左=288.75
砼抗剪面积(m2):
Ac下=0.71,Ac右=0.71,Ac上=0.71,Ac左=0.71
抗剪满足.2.4
基础抗冲切验算:
抗冲切验算公式
Fl<=0.7*βhp*ft*Aq
[《地基规范》第8.2.8条]
(冲切力Fl根据最大净反力pmax计算)
第1阶(kN):
Fl下=125.84,Fl右=125.84,Fl上=125.84,Fl左=125.84
砼抗冲面积(m2):
Aq下=0.25,Aq右=0.25,Aq上=0.25,Aq左=0.25
抗冲切满足.2.5
基础受弯计算:
弯矩计算公式
M=1/6*la2*(2b+b＇)*pmax
[la=计算截面处底板悬挑长度]
根据《地基规范》第8.2.1条，扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15%
第1阶(kN.m):
M下=86.35,M右=86.35,M上=86.35,M左=86.35,h0=355mm
计算As(mm2/m):
As下=600(构造),As右=600(构造),As上=600(构造),As左=600(构造)
配筋率ρ:
ρ下=0.150%,ρ右=0.150%,ρ上=0.150%,ρ左=0.150%
基础板底构造配筋(最小配筋率0.15%).2.6
底板配筋:
X向实配
d12@180(628mm2/m,0.157%)
>=
As=600mm2/m
Y向实配
d12@180(628mm2/m,0.157%)
>=
As=600mm2/m
配筋简图
地面有超载挡土墙土压力计算
条件：挡土墙高5m，填土的物理力学性质指标如下：￠=30°,c=0,r=18KN/
m
3,墙背竖直光滑，填土水平，作用有荷载q=10KN/m2（如图）。要求：试求主动土压力Ea，并绘出主动土压力强度分布图。
工形截面牛腿的对接焊缝连接
条件：工字形截面牛腿与钢柱的连接为对接焊缝（如图）。F=550kN（设计值），偏心距e＝300mm。钢材为Q235－B，焊条为E43型，手工焊。焊缝为三级检验标准。上、下翼缘加引弧板和引出板施焊。(查《规范》表3.4.1-3得fcw
=215N/mm2，ftw
=185N/mm2，fvw
=125N/mm2)
要求：验算焊缝强度
水土压力计算
条件：下图为某地下车站横断面及其对应的地质条件，其中C、φ、K0分别为地层的粘聚力、内摩擦角、静止侧压力系数，地面超载为20Kpa，土体的比重均按20KN/m3，车站的围护结构为地下连续墙，施工时采用降水开挖，计算施工阶段和使用阶段地层的侧压力。
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