2017年4月高等教诲自学考试全国统一命题考试混凝土结构设计试卷

2017年4月高等教诲自学考试全国统一命题考试

混凝土结构设计试卷

（课程代码02440）

本试卷共6页，满分100分，考试时光150分钟，

考生答题注重事项：

1.本卷所有试题必须在答题卡上作答。答在试卷上无效，试卷空白处和背面均

可作草稿纸。

2.第一部分为挑选题。必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相

应代码涂黑。

3.第二部分为非挑选题。必须注明大、小题号，使用0.5毫米黑色字迹签字

笔作答。

4.合理安顿答题空间.超出答题区域无效.

第一部分挑选题（共40分）

一、单项挑选题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）

在每小题列出的四个备选项中惟独一个是符合题目要求的，请将其选出并

将“答题卡”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。

1.承载能力极限状态下作用组合的效应设计值，对持久设计情况和短暂设计情

况，应

A.按作用的基本组合计算B.按作用的标准组合计算

C.按作用的准永远组合计算D.按作用的频遇组合计算

2.关于结构的可靠性，下列讲述中不准确的是

A.规定时光是指结构的设计使用年限

B.预定功能不包括结构的耐久性

C.结构的可靠性是用结构的极限状态来判断的

D.规定条件不包括人为过失的影响

3.关于“三水准设防目标”的地震烈度，下列讲述中准确的是

A.基本烈度在50年内超越概率为10%,将其定义为第一水准烈度

B.多遇地震烈度在50年内的超越概率为63.2%,将其定义为第二水准烈

度

C.罕遇地震烈度在50年内超越概率约为2%,将其定义为第三水准烈度

D.罕遇地震烈度比基本烈度约高1.55度

4.8度区地震系数k是6度区的

A.2倍B.3倍C.4倍D.5倍

5.在决定单层厂房排架计算简图时，下述基本假定不准确的是

A.柱顶端与屋架或横梁为较接B.柱下端与基础顶面为固接

C.屋架或横梁为弹性杆D.排架之间无联系

6.关于吊车梁与柱的衔接，下列讲述中不准确的是

A.吊车梁底面通过衔接板与牛腿顶面预埋件焊接

B.吊车梁顶面通过衔接危钢（或钢板）与上柱侧面预埋件衔接

C.吊车梁与下柱通过弹簧片可靠拉接

D.吊车梁与上柱间的空隙用混凝十灌实

7.关于框架柱D值的影响因素，下列讲述中不准确的是一

A.与柱所在位置相关B.与柱截面尺寸相关

C.与相连的框架梁线刚度相关D.与柱内力大小相关

8.关于高层建造的侧向刚度，下列讲述中不准确的是

A.宜上大下小B.避免刚度突变

C.宜匀称对称D.避免浮上薄弱层

9.在同一地震、同一震中距时，与坚硬地基相比，刚强地基对地面运动的影响

逻辑中，不准确的是

A.使地面自振周期增长B.使地面运动加速度增大

C.使地面运动持续时光增长D.使地面振幅增大

10.地震作用下，高宽比不大于4的高层建造，基础底面的零应力区面积不应超

过基底面积的

A.5%B.10%

C.15%D.20%

11.关于抗震设计的钢筋混凝土框架填充墙，下列讲述中不准确的是

A.填充墙及隔墙宜选用轻质墙体

B.填充墙布置宜匀祢对称

C.填充墙应避免形成短柱及上下层刚度变化过大

D.填充墙可分担部分竖向荷载

12.对于有密集建造群且房屋较高的城市市区，地面粗糙度类别可取为

A.A类B.B类C.C类D.D类

第二部分非选择题（共60分）

二、填空题（本大题共io小题，每空1分，共io分）

21.结构构件出现疲劳破坏，应认为超过了极限状态。

22.荷载的标准值，一般是指结构在其设计基准期内，在正常情况下可能出现具有一定

保证率的最大荷载。该保证率一般取%。

23.牛腿的受力性能与H向有关，当时，可按梁进行设计。

24.偏心受压基础应采用矩形平面，且其边应与弯矩作用方向平行。

25.抗震概念设计中，对不需要计算，但结构、非结构部件必须采取的各种细部要求，

统称为抗震措施。

26.地震作用下，只进行地基验算。,

27.高层建筑按照体形可以划分为板式和两类。

28.结构的抗侧刚度和被面承载力是确定剪力墙的基本因素。

29.由水平力引起的楼层剪力使框架结构整体呈型侧移。

30.与反弯点法相比，。值法考虑了节点对框架柱侧移刚度的影响。

三、简答题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

31.简述高层建筑风荷载的特点。

32.简述单层厂房的主要结构组成。

33.简述振型关于刚度矩阵和质量矩阵正交性的物理意义。

34.简述高层建筑结构计算中，假定“楼盖平面内刚度无限大”的含义及意义。

35.简述框架柱反弯点位置的影响因素。

四、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）

36.某三层钢筋混凝土框架结构如题36图所示。各层的重力荷载代表值分别为：

GI=G2=2.5G,G3=L5G,G=2000kN«各层柱

的侧移刚度标注如图，其中：A：=1.0xl05kN/mo

假定梁柱线刚度比为无穷大，试用能量法求其

基本自振周期。

（提示：（=2%------,归0.8)

题36图

37.某单层厂房独立基础如题37图所示,混凝土强度等级为C35（^=1.57N/mmb（

AMOOkN,b=25OOmm,/=1800mm,

Ao=755mm,Ot=400mm,Z>t=600mm,

隔=1.0。试进行基础抗冲切验算.

（提示：

题37图

38.某三层钢筋混凝土框架结构，如题38图所示，基本周期看=O.335s,设计地慈分组

为第二组，I1类场地（Tg=0.3s）,抗震设防烈度为7度（0.15g）。各层5f

质点重力荷载代表值G|=810kN,G2=G3=750kN,首层层高为4.5m,其

余各层层高均为3.9m.试用底部剪力法计算多遇地震作用下各层质点G?”

处的水平地震作用标准值.厂

Gjo

（提示：①/1M=0.12

②当TW1.4"时，4>=0.0J,

③当打"〜59时，4=（777^9*题羽图

④耳=*耳心（1_幻）

11GM

M=]

39.某单跨单层厂房，柱距6m,设有两台20/5t.A6级工作制桥式吊车，其轮压标准

值为Pk.m«=160kN、JVminWSkN，吊车位置及影响线如题39图所示。试计算支座竖

向反力最大设,计值。皿和最小设计值%m.

（提示：两台吊车的荷载折减系数件”95,吊车荷载的分项系数用=1.4）

愿39图

40.作用于某二层框架楼层标高处的水平力及杆件线刚度相对值如题40图所示，试用

反弯点法求节点A的梁端弯矩.

绝密★启用前

2017年4月高等教育自学考试全国统一命题考试

混凝土结构设计试题答案及评分参考

（课程代码02440）

一、单项选择题（本大题共20小题，每小蓬2分，共4。分）

1.A2.B3,C4.C5.C

6.C7.D8,A9.B10.C.

11.D12.D13.D14.B15.D

16.A17,B18.A19.A20.D

二、填空题（本大题共10小题，每空1分，共10分）

21.承我能力22.95

23.悬莺24.长

25.构遹26.承毂力

27.塔式28,墙厚/厚度

29.剪切30.转动

三'简答艘（本大题共5小题，每小蓬4分，共20分）

31.11）风荷载受建筑物所在地区（地点）的风向、风速、他貌,周围建筑以及建筑物

的体型、高度和平面尺寸等因素的影响（2分）

（2）风荷我在建筑物表面的分布不均匀口分）

《3）风荷教具有一定的动力特性（1分）

32.（1）屋盖结构

（2）排架柱

（3）支撑

（4）基础

（5）吊车梁

（6）围护靖陶（包括墙体）（每项I分，4项及以上给4分）

33.（I）振坐关于刚度矩阵的正交性，观明体系的位能不会转移到其他振型（2分）

（2）振型关于质量矩阵的正交性，说明体系的动能不会转移到其他振型（2分）

谶凝土结构设计试题答案及砰分参考第I页（4页）

34.（1）高层建筑结构计算中，一般都假定楼板在自身平面内的刚度无限大，即在水平

荷载作用下楼盖只有刚性位移而不变形（2分）

（2）楼萩的刚性可保证建筑物的空间整体性和水平力的有效传递（2分）

35.（1）水平荷载的形式（0.5分）

（2）结构总层数及柱所在楼层位置（0.5分）

（3）梁柱线刚度比（I分）

（4）上下层梁的线刚度出（1分）

（5）上下层柱高度比（I分）

四、计算题（本大题共5小版，每小或6分，共30分）

36.解：

（1）计算各层层间剪力匕（1分）

%=6=1.5G

5G/GzF.5O2.5G=4.0G

%=Gc+Gi=15G+2.5G卜2.5G=6.5G

（2）计算各层侧移刚度为（I分）

4=L5K+2.0K+l.SK=5.OK

Kpl.5K20Kli.5KDK

K=L25K+L5KH.25K=4.0K

（3）计算各楼房处的水平位移切（2分）

加严匕阳=6.5G/&0K=L625G/A=3.25xl0-2-0.0325m

2

Aw2=^2=4.OG/（5.OK）=O.8G）7C=l.6xlO-=O.Ol6n）

A，3”玲，代a1.5G/（5.0£=0.3G/K5.6*10・2=0.006m

w）=Aui=0.0325m

uzF+A«z-0.0325+0,0130.0485】n

〃产归+&，3=0048S+0.006=0.0545m

（4）计算基本臼振周期。（2分）

12.5GxQ.O3252+2.5Gx0.04852-r1.5Gx0.05451

V2.5Gx0.03254-2.5Gx0.0485+15Gx0.0545

“0.3419(s)

源凝土结构设计试题答案及评分参考第2页（4页）

37.解『

;

⑴ob=at+2ftlM00»-2x755^191Omm>/=1800mm

取flb=1800n1m(I分)

(2)力尸®2-帅-氏)/・(250072-600/2-755)x1800=35lOOOnm?(］分)

(3)—24=阴(6%加=400/(2500x1800)X351000-3：,2kN(1分)

(4)/7m=(nl+^)/2=(400+|8(K))/2«1100mm(1分)

(5)0.7^,^/>0=0.7*Ix1,57x1100x755-912720N-912.72kN(1分)

《6)由上RV9l2.72kN,故基础满足冲切验算°《I分》

38,修

（I）水平地震影响系数，般＜5%（1分）

%」工『。山/旦『、0』2=。』。9

।山10.335J

（2）等效双力荷裁代表佰（1分）

Gs〉：0.85EG1O.85x（810+750x2）=1963.5kN

（3）地霞作用（I分）

外k=oi•Geq=O.l09x1963.5=214.0kN

（4）顶部附加地震作用（I分）

A尸n'嗝FELOOkN

（5）各层水平地震作用标准值E（2分）

楼层GJIEGM£G及

m二1

39225103.0

263001917070.3

1_!_」

—364540.7

39.解;

（1）已如：P5*xol6DkN,尸sin=3HkN,A=4.4m

吊车梁的支座竖向反力影响线及两台吊车的布置如图所示。（】分）

混检十结构设计试题答案及部分参考第3