2013混凝土结构设计计算题

混凝土结构设计 计算题 题型1 1 排架分析 弯矩 题型1 2 排架分析 剪力 题型2 1 牛腿设计 截面 题型2 2 牛腿设计 配筋 题型3 1 基础设计 地基 题型3 2 基础设计 冲切 题型3 3 基础设计 配筋 题型10 1 排架荷载 风 题型10 2 排架荷载 吊车 题型4 分层法 弯矩 题型5 1 反弯点法 弯矩 题型5 2 反弯点法 轴力 题型6 1 D值法 弯矩 题型6 2 D值法 剪力 题型7 D值法 侧移 题型8 1 底部剪力法 单层 题型8 2 底部剪力法 多层 题型9 1 自振周期 经验 题型9 2 自振周期 能量 题型8 3 底部剪力法 多层 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型1 1 排架分析 弯矩 2010年10月全国自学考试混凝土结构设计试题39 两跨等高排架结构计算简图如题39图所示 排架总高13 1m 上柱高3 9m q1 1 5kN m q2 0 75kN m A B C三柱抗侧刚度之比为1 1 7 1 试用剪力分配法求A柱的上柱下端截面的弯矩值 提示 柱顶不动铰支座反力R C11qH C11 0 34 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型1 1 排架分析 弯矩 解 分配系数 柱顶剪力 A柱的上柱下端弯矩 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型1 2 排架分析 剪力 2003年10月全国自学考试混凝土结构设计试题37 用剪力分配法计算题37图a所示单层厂房排架结构各柱的柱顶剪力 已知 W 11 0kN q1 1 0kN m q2 0 5kN m 提示 支反力系数C11 0 4 见题37图b 1 u1 2 u2 见题37图b 2 3 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型1 2 排架分析 剪力 解 分配系数 柱顶剪力 以向右为正 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型2 1 牛腿设计 截面 2009年10月全国自学考试混凝土结构设计试题38 钢筋混凝土牛腿如题38图所示 牛腿宽度为400mm 采用C30混凝土 抗拉强度标准值为2 01N mm2 作用于牛腿顶部的竖向荷载标准值为150kN 水平荷载标准值为70kN 裂缝控制系数取0 65 试验算牛腿截面是否满足斜裂缝控制条件 提示 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型2 1 牛腿设计 截面 解 截面满足斜裂缝控制条件 注 解得h0 396mm 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型2 2 牛腿设计 配筋 2007年10月全国自学考试混凝土结构设计试题40 柱子牛腿如图所示 已知竖向力设计值Fv 300kN 水平拉力设计值Fh 60kN 采用钢筋为HRB335 fy 300N mm2 试计算牛腿的纵向受力钢筋面积 提示 当a 0 3h0时 取a 0 3h0 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型2 2 牛腿设计 配筋 解 根据图示 a 200 0 3h0 0 3 740 222 故取a 0 3h0 222mm 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型3 1 基础设计 地基承载力 2006年10月全国自学考试混凝土结构设计试题38 某单层厂房柱下独立基础如图示 作用在基础顶面的轴向压力标准值Nk 870kN 弯矩标准值Mk 310kN m 剪力标准值Vk 21kN 地基承载力特征值 已修正 fa 200kN m2 基础埋置深度d 1 5m 设基础及其上土的重力密度的平均值为 m 20kN m3 基础底面尺寸为b l 3 0 2 0m 试校核地基承载力是否足够 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型3 1 基础设计 地基承载力 解 地基承载力不满足要求 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型3 2 基础设计 冲切承载力 2010年10月全国自学考试混凝土结构设计试题36 偏心受压柱扩展基础如题36图所示 基础边缘处最大地基净反力pj 150kN m2 基础混凝土抗拉强度设计值ft 1 1N mm2 试验算柱与基础交接处的混凝土受冲切承载力是否满足要求 提示 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 解 满足冲切承载力要求 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型3 2 基础设计 冲切承载力 题型3 3 基础设计 配筋 2011年10月全国自学考试混凝土结构设计试题40 某轴心受压柱下扩展基础如题40图所示 地基净反力pj l80kN m2 采用HPB235级钢筋 fy 210N mm2 as 70mm 试计算底板受力钢筋面积积 提示 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型3 3 基础设计 配筋 解 附 最小配筋As min 0 15 1110000 1665 mm 满足要求 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型4 分层法 弯矩 2004年10月全国自学考试混凝土结构设计试题36 某四层两跨框架 见题36图 a 梁和柱的相对线刚度均为1 各层竖向均布荷载q 20kN m 用分层法计算并画出顶层梁AB的弯矩图 提示 梁固端弯矩见题36图 b 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型4 分层法 弯矩 解 1 求梁端弯矩 2 求跨中弯矩 3 弯矩图 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型5 1 反弯点法 弯矩 2011年10月全国自学考试混凝土结构设计试题38 某三层两跨框架的计算简图如题38图所示 括号内为各杆的相对线刚度 试用反弯点法计算梁AB的B端弯矩 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型5 1 反弯点法 弯矩 2 求第二层中柱的剪力 1 求第三层中柱的剪力 3 求第三层中柱的柱底弯矩 4 求第二层中柱的柱顶弯矩 5 求梁AB的B端弯矩 解 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型5 2 反弯点法 轴力 2006年10月全国自学考试混凝土结构设计试题36 如图所示框架结构 A B柱截面尺寸相同 各层作用的水平力P l0kN 各层层高h 4 5m 底层柱的反弯点在距柱底2h 3处 求底层A柱的柱底弯矩MA 以外侧受拉为正 及轴向力NA 以受拉为正 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型5 2 反弯点法 轴力 解 1 求底层剪力V0 4P 4 10 40kN 2 求底层柱A的柱底弯矩 A B柱截面尺寸相同 则其刚度相同 3 求底层柱A的轴向力 对底层柱B反弯点处取矩 得 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型6 1 D值法 弯矩 如图所示框架结构 底层各柱线刚度均为2 8 1010N mm 底层各柱的侧移刚度修正系数 的取值分别为 边柱 0 6 中柱 0 7 试用D值法求该框架底层柱AB的柱端弯矩 提示 底层边柱修正后的反弯点高度比y 0 65 2005年10月全国自学考试混凝土结构设计试题39 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型6 1 D值法 弯矩 解 2 求AB柱剪力 1 求层间剪力V 3 100 300kN 3 求柱端弯矩 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型6 2 D值法 剪力 2009年10月全国自学考试混凝土结构设计试题39 某两层两跨框架的计算简图如题39图所示 图中括号内数值为该杆件的线刚度 试用D值法求该框架顶层柱AB的剪力VAB 提示 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型6 2 D值法 剪力 解 1 顶层梁柱线刚度比 2 梁柱线刚度比对柱侧移刚度的影响系数 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型6 2 D值法 剪力 3 顶层柱D值 4 柱AB的剪力 顶层剪力 V顶 50kN 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型7 D值法 侧移 2010年10月全国自学考试混凝土结构设计试题40 三层两跨框架的计算简图如题40图所示 各柱线刚度均为1 0 104kN m 边柱侧移刚度修正系数为0 6 中柱侧移刚度修正系数为0 7 试计算该框架由梁柱弯曲变形引起的顶点侧移值 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型7 D值法 侧移 解 1 各层侧移刚度 边柱 中柱 2 各层剪力 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型7 D值法 侧移 3 各层层间侧移 4 顶点侧移 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型8 1 底部剪力法 单层 2010年10月全国自学考试混凝土结构设计试题37 三跨单层排架如题37图所示 总重力荷载代表值为4000kN 结构基本自振周期为0 4s 场地特征周期为0 25s 抗震设防烈度为8度 max 0 16 排架A柱 B柱 C柱和D柱的侧移刚度的比值为2 3 3 2 试用底部剪力法计算C柱的弯矩 并画出弯矩图 提示 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型8 1 底部剪力法 单层 解 1 2 3 4 5 弯矩图 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型8 2 底部剪力法 多层 2009年10月全国自学考试混凝土结构设计试题37 某两跨五层框架如题37图所示 各层重力荷载代表值分别为 G1 G2 G3 G4 l500kN G5 1000kN 结构基本自振周期为0 4s 场地特征周期为0 25s 抗震设防烈度为8度 0 16 框架底层A柱 B柱和C柱的侧移刚度的比值为3 4 3 底层A柱反弯点高度比yh 0 55 试用底部剪力法计算底层A柱的上端弯矩 提示 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型8 2 底部剪力法 多层 1 解 2 3 4 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型9 1 自振周期 多层 经验法 2010年10月全国自学考试混凝土结构设计试题38 某4层钢筋混凝土框架结构 各层重力荷载代表值分别为 Gl 1500kN G2 G3 1200kN G4 1000kN 各层的层间侧移刚度分别为K1 4 0 104kN m K2 K3 5 0 104kN m K4 3 2 104kN m 试用顶点位移法计算其基本自振周期 提示 0 7 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 解 1 各层层间剪力 2 各层层间侧移 3 顶点侧移 题型9 1 自振周期 多层 经验法 4 自振周期 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型9 2 自振周期 多层 能量法 2009年10月全国自学考试混凝土结构设计试题40 如题40图所示框架结构 各层重力荷载代表值Gi 1440kN i 1 2 6 各层边柱D值均为1 2 104kN m 各层中柱D值均为2 4 104kN m 试按能量法计算其自振周期 提示 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型9 2 自振周期 多层 能量法 解 1 各层层间侧移刚度 2 各层层间剪力 3 各层层间侧移 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型9 2 自振周期 多层 能量法 4 各层质点i处的侧移 5 自振周期 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型10 1 排架荷载 风荷载 2005年10月全国自学考试混凝土结构设计试题36 某单层厂房排架结构及风载体型系数如图所示 基本风压W0 0 4kN m3 柱顶标高 11 8m 室外天然地坪标高为 0 3m 排架间距B 6m 求作用在排架柱顶处的风荷载设计值 提示 距地面10m处 z 1 0 距地面15m处 z 1 14 其他高度 z按内插法取值 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型10 1 排架荷载 风荷载 解 1 柱顶以上风荷载按作用在排架柱顶处的水平集中风荷载考虑 风压高度变化系数可按檐口离室外地坪的高度取值 11 8 0 3 2 1 14 2m 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型10 1 排架荷载 风荷载 附 2 柱上风荷载按均布线荷载考虑 风压高度变化系数可按柱顶离室外地坪的高度取值 11 8 0 3 12 1m 迎风面和背风面的荷载 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学院 题型10 2 排架荷载 吊车荷载 2011年1月全国自学考试混凝土结构设计试题38 某单层单跨工业厂房排架结构 跨度18m 柱距6m 厂房内设有1台吊车 吊车的最大轮压标准值为Pmax k 110kN 最小轮压标准值为Pmin k 30kN 大车轮距为4 5m 试画出吊车梁支座反力影响线 并计算作用在排架柱上的吊车竖向荷载设计值Dmax Dmin 提示 混凝土结构设计 杨卫忠教授土木工程学