近几年《混凝土结构设计》自考计算题题型及答案

1、答1明圏-L4 x 11 Ox(1 + 0.25)=192,5 kN(2 分)第二章单层厂房1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、Dmino（提示：q=4） (2011-01 第 38 题、2 章 P46-47)38. （ D吊作梁立座反力影晌线如符38图所示 ” 1,0 + y2 二二=0,25（2 分6（2。3=人“5+片）x30x (1 + 0.25)- 52,

2、5 kN (2 分2 .某单层单跨厂房排架结构及其风载体型系数如题39图所示，跨度18m，柱距6m， h1 =2500mm,h2=1200mm。已知基本风压 wo=O.3kN/m2，求作用于排架上的风荷载标准值及Wk。（提示：Wk=szW0;风压高度系数 叮按内插法取值，离室外地面10m高时，Jz =1.0;离室外地面15m高时，Jz =1.14;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。）（2012-10第39题、2章P49-50）题39图（尺寸mm，标高m）（i）fiwiar按水平均布凤義柱顶髙度 03KL”血Om

3、（ 1分）离度系数：rt-hOtl分） 凤載标准值：形产/*6W44 kNAn （1 分）（2）柱H以上按水平集中风载考臥 凤压离度系敷可按檐口标髙取值。栃口 离度】03+9.7+2J=115m (1 分) 高度系数:A 1+(1J4-1.00)/(15-10)x(123-10) = L07 (】分) 肌 *(0*8+03)At+(0.541-6)*2用桝B=Ut076*03=6.03 kN （-*） （1 分）3某单层单跨厂房排架结构如题 39图所示。A柱与B柱尺寸相同，在牛腿顶面上分别作用有R= M C3+T C5,HC3=1.30, C5=0.70)Mmax=104kN m 及Mmin=

4、58kNm的力矩，吊车横向水平刹车力为 T=30kN。试用剪力分配 法计算各柱的柱顶剪力。（提示：柱顶不动铰支座反力(2011-10 第 39 题、2 章 P54-57)QT0T心cM-T&Jn”一1Si1 1题39图39. (1) RMCH+TCWX 13/15+30X0-70 = 30.01 kNR沪血CJH+T 尸5 垃 X L3/15+30X0.70 =1597 kN （-）（2）A柱与B柱的刚度相同.故剪力分配系数为V2（3）柱顶剪力（1.5 分）g分（1分-J?A+l/2 (A + j?e) = *30,01+22.99 = -7.02kN (*-)冷=島寺 J/2+=-15.97

5、+22,99 = 7.021cN (-)（】分）（1分3.9m, qi=1.5kN/m,4两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=CiiqH, Cii=0.34） （2010-10第39题、2章P54-57）ABC题39图39. /?A= 0.34x1.5x13.1 =6,68kN（ ）（1 分）0.34x075 x 13.1 =3.34kN（）（ !分）分配系数：一-0.27 （1分1 I 1I 1柱顶剪力；g 2

6、恥（心+&） = 6+68 - 0J7 x （6.68 + 334 ） = 3.97kN （一）（ 2 分）A柱的上柱下端弯矩:肱二 0,5 x 1.5 x 左9* - 3.97 x3.9 = 4.08kN*ni （ 1 分5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。（2009-10第38题、2章P71）（提示：as = 40mm,Fvk 兰 B 1 -0.5-ftkbho ）IFvk 丿

7、0.5+ ho题38图38解：由题意知：- =0.65， b= 400mm， FVk =150kN，Fhk = 70kN， ftk = 2.01 N / mm2，a = 200mm， as = 40mm， h = 500mmP 10.5 电,F vk0.5h0（70 2.0仆 400 疋 460=0.65 疋 1 -0.5x Ix150 丿0.5+ 竺460= 197.2kN - Fvk = 150kN故牛腿截面满足斜裂缝控制条件。（3 分）（1 分）6.某牛腿尺寸及承受的设计荷载如题 40图所示。已知作用在牛腿顶部的竖向力设计值为640kN,水平拉力设计值为100kN，采用HRB400级钢（

8、fy=360N/mm2），as=50mm。试计算牛腿顶部 所需配置的纵向受拉钢筋面积 As。（提示：当 a0.3ho 时，取 a=0.3ho； As= Fva1.2- ）（2011-01 第 40 题、2 章 P73）（未注明单位：mm）题40图40” （D = ft *= 850 - 50 = 800 mm （I 井 d = 10Cb/6 时，Pk,max3al（2012-10 第 37 题、2 章 P76）题37图（mm）i口丿730000.85 fyhfy(1) Gk =r(B6W = 20x3.0xZ0xU = 18OlcN (14)(2) A4k = A4=450fcNA = M：=

9、650kN_ Affcir _N业 +Gt40、心+侦“讯“皿门分）因妬 部分基础底面与地基之间脱离(1分)(3) a=*-e =0542 = 05m22導 2(弘 g* 2“65 + 180)= 2証&.2托】80HM/n? (2 分) 尸 5-3al3x0.958x2.0地基承戟力不满足要求备（I分）&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。1as=40mm, Fi=pj Al, FlF/ （3 分）二满足冲切承载力要求口（1分）5609

10、某轴心受压柱下扩展基础如题图 40所示。地基净反力pj=180kN/m2,采用HPB235级钢筋,fy=210N/mm2, as=70mm。试计算底板受力钢筋截面面积。(提示:M0.9 fyho）（2011-10 第40 题、2 章 P79）单位上mm)题40图（3分）（2分285.12X1060.9x 210x 530并画出顶层AB梁的弯矩图。（提示：梁的固端弯矩为-ql2)12(2006-01 第 39 题、3 章 P100)题39图39解：（1）固端弯矩M ab 1 ql2 二丄 3 62 - -9kN m12 1212 12M ba ql3 69 kN m12 12（2）分配系数因非底

11、层柱的相对线刚度乘以折减系数0.9,则10.5210.9(3)顶层AB梁的A端的弯矩M - -9 -9一.052 - -4.32kN m（4）顶层AB梁的弯矩图如下:(2) Af-i80x 1.2x0.6x+ 2x丄;2S5 12kNm2 2 3第三章多层框架结构设计1某框架结构计算简图如图所示，各杆线刚度的比值均为1, q=3kN/m,l=6m。试用分层法计算2某三层两跨框架的计算简图如题 38图所示。跨号内为各杆件的相对线刚度。试用反弯点法计 算梁AB的B端弯矩。（2011-10第38题、3章P102-105）题38图38- （1求第三层中柱的剪力值（2）求第二层中柱的剪力值竹）求第三层中

12、柱的柱底弯矩（1分（1分）（I分E6frjE6.6mC4）求第二层中柱的柱顶弯矩（1分）M磚质吟= 20x 36kN-m2 2（5）求梁AB的B端弯矩&分）Mb =x 皈库 + M烦卜（I 2 + 36） = 25.60 kN何3某两层三跨框架的计算简图如题39图所示。各柱线刚度均为1.0 X04kN -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:=0.70试用D值法计算柱AB的B端弯矩。（提示:底层反弯点高度比为 0.65）（2011-01第39题、3章P105-111）50kNB50kN6.6m E 2.4mi | .jytv .tvi =?r1*题39图血柱：D口 生

13、“6 耳 13? 1 ；亠乂 4.08 x 心 kN/ni山卩4.F中机D “坐.M箕竺彎空 456xl03 kN/m 中h24公底层总侧移刚度；q =2（D边 +D申卜 2 讹0閔爪 +4F%xl0lT68xl03kN/rii（2）求底层柱的总剪力（1分）r, 50 + 50 = 100kN(3求底层中拄承担的剪力1分)耳二如其珂二芈川：x 10026.92kN 叫 Dx *17.68x10s(4求AB#的B端育矩(I分Mfi = rL1 x(l-y)h = 26.92x(l-0x4.2 = 39.57 kNm4三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 T04kNm，边柱侧

14、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。（2010-10 第 40 题、3 章 P111）15kN15kNA TO?B7TJ7cx6.0m6.0m -屮题40图40.1）各层侧移刚度：心分）边柱：a-0.6x12Xl* = 4,08x 10JkN/m中柱:巩=/卑“nJ：】=4恥 xl/kN/m目 h14.2，乞口产工 2=2 +Z）B = 2x4.08 xlO7 + 4.76x0 = 1192 x 103 kN/m（2）各层剪力：（1分）旳=15kNV7= 15+15 = 30kN154-15+）5 =45kN（3）各层层间侧移：（2

15、分）片15X=3012.92x1（?= 1.16mm=232mm=3 SmmZ?2xlQJ（4）顶点侧移：（I分）u = Aut + Au2 + At;=3.48； + 232 +!. 16 = 6.96mm第五章混凝土结构抗震设计1单层结构体系如题盖处的重力荷载代表值36图所示。当柱顶作用F=lkN的水平力时，柱顶侧向位移 =0.05mm ;已知集中于屋G=2500kN，地震影响系数最大值:max =0.16，特征周期Tg=0.40s。试计算该体系的底部剪力。（提示： :%、0.90.25、10.4 丿0.16 二 0.1052)= 0.105 0.854 1500 1000 =624.75

16、kN（2分）（2 分）3)V1 A= 624.75= 187.425 kN(1 分)(1 分)4) M 1 a =187.425 4 1 -0.551=337.365kN m4.某三层钢筋混凝土框架的计算简图如题36图所示。各层重力荷载代表值均为800kN，水平地震剪力的标准值。（提示:震影响系数为0.1，顶部附加地震作用系数为0.05。试用底部剪力法计算该框架第 2层层间地Fi= nGiHi Fek(1 - n) )(2011-01 第 36题、5章 P253-255) Gk H kk 1题36图36. (O =01X0.85X3X800-2041 (1 分 JF3=O.O5X204=10.

17、2 kN (1 分、J.(3) =800x(1+ 2+ 3)x3 = 14400kNm klSOOx9x204j(z _005x = 969kNt4400p201 x(1-0,05)64.6 kN (2 分)14400(4) +/l3 +F2 = 96.9 +10-2 +64+6 = 17L7 kN (2 分)5.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沐04kN / m。试按能量法计算其自振周期。题40图EOMJIHgxaoK40.( 1)各层层间侧移刚度、Dj = 1.2 1

18、04 2 2.4 1 04 2 = 7.2 1 04 kN m(2) 各层层间剪力nVj 八 Gji 二贝y： V6 =1440kN ； V5 =2880kN ; V4 =4320kNV3 =5760kN ; V2 =7200kN; V, =8640kN(3) 各层层间侧移VjDj=0.12m ；u2 =0.10m ；u3 = 0.08m=0.06m ; ：u5 = 0.04m ；u6 = 0.02m(1 分)(1 分)=Uj则：u1u 4(1 分)(4) 各层质点i处的侧移nUj 八 uji=1贝U:u,=0.12m ；u2=0.22m；u3= 0.30mu4= 0.36m ；u5二 0.40m；u6二 0.42m(5) 自振周期(1 分)辽 0.614400.12222203236204024221440 (0.12 + 0.22 + 0.30 + 0.36 + 0.40 + 0.42)=2 0.6 0.5831=0.700s6.如题37图所示框架结构的重力荷载代表值Gi=G2=二G5=1500kN，各层边柱 D值均为1.5 T04kN/m，各层中柱D值均为2.0 T04kN/m。试按顶点位移法计算其自振周期。（提示：Ti=1.7叶，丁 二 0.6 ）（2011-01 第 37 题、