2017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

桥涵结构或其构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计，试问，下列哪些验算内容属于承载能力极限状态设计（　　）

①不适于继续承载的变形

②结构倾覆

③强度破坏

④满足正常使用的开裂

⑤撞击

⑥地震

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正确答案：D

本题解析：

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）第3.1.3条条文说明规定，承载能力极限状态：对应于桥涵结构或其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态，包括构件和连接的强度破坏、结构或构件丧失稳定及结构倾覆、疲劳破坏等。正常使用极限状态：对应于桥涵结构或其构件达到正常使用或耐久性能的某项限值的状态，包括影响结构、构件正常使用的开裂、变形等。

根据第3.1.4条规定，公路桥涵应根据不同种类的作用及其对桥涵的影响、桥涵所处的环境条件，考虑以下四种设计状况，进行极限状态设计：

①持久状况应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。

②短暂状况应作承载能力极限状态设计，可根据需要进行正常使用极限状态设计。

③偶然状况应作承载能力极限状态设计。

④地震状况应作承载能力极限状态设计。

故D项正确。

2 单选题 1分

某桥中墩柱采用直径1.5m圆形截面，混凝土强度等级C40，柱高8m，桥区位于抗震设防烈度7度区，拟采用螺旋箍筋，假定，最不利组合轴向压力为9000kN，箍筋抗拉强度设计值为fyh＝330MPa，纵向钢筋净保护层50mm，纵向配筋率ρt为1%，混凝土轴心抗压强度设计值fcd＝18.4MPa，混凝土圆柱体抗压强度值fc′＝31.6MPa，螺旋箍筋螺距100mm，试问，墩柱潜在塑性铰区域的加密箍筋最小体积含箍率，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8.1.2条规定，对于抗震设防烈度7度、8度地区，圆形墩柱潜在塑性铰区域内加密箍筋的最小体积含箍率，按下式计算

ρs，min＝[0.14ηk＋5.84（ηk－0.1）（ρt－0.01）＋0.028]fc′/fyh≥0.004

式中，轴压比ηk＝P/（Afcd）＝9000/（0.25×3.14×1.52×18.4×1000）＝0.277。

代入数据，计算得：

ρs，min＝（0.14×0.277＋0.028）×31.6/330＝0.0064。

3 单选题 1分

某预应力混凝土梁，混凝土强度等级为C50，梁腹板宽度0.5m，在支承区域按持久状况进行设计时，由作用标准值和预应力产生的主拉应力为1.5MPa（受拉为正），不考虑斜截面抗剪承载力计算，假定箍筋的抗拉强度标准值按180MPa计，试问，下列各箍筋配置方案哪个更为合理（　　）

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正确答案：A

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 D62—2004）第7.1.6条规定，应根据计算所得的混凝土主拉应力，按下列规定设置箍筋：

在σtp＞0.5ftk的区段，箍筋的间距sv可按下列公式计算

由于σtp＝1.5MPa＞0.5ftk＝0.5×2.65＝1.325MPa，因此采用上式计算箍筋间距。

已知：b＝500mm，fsk＝180MPa，σtp＝1.5MPa。

当sv＝100mm，Asv＝100×1.5×500/180＝420mm2；

当sv＝150mm，Asv＝150×1.5×500/180＝625mm2。

一肢12为113.1mm2，一肢14为153.9mm2，一肢16为201mm2。

A方案：实配Asv＝4×113.1＝452.4mm2＞420mm2，满足计算、布置合理；

B方案：实配Asv＝4×153.9＝615.6mm2＜625mm2，不满足计算；

C方案：实配Asv＝2×201＝402mm2＜420mm2，不满足计算；

D方案：实配Asv＝6×153.9＝923.4mm2＞625mm2，满足计算，配筋过多，布置不合理。

4 单选题 1分

某预应力混凝土弯箱梁中沿中腹板的一根钢束，如题图所示A点至B点，A为张拉端，B为连续梁跨中截面，预应力孔道为预埋塑料波纹管，假定，管道每米局部偏差对摩擦的影响系数k＝0.0015，预应力钢绞线与管道壁的摩擦系数μ＝0.17，预应力束锚下的张拉控制应力σcon＝1302MPa，由A至B点预应力钢束在梁内竖弯转角共5处，转角1为0.0873rad，转角2～5均为0.2094rad，A、B点所夹圆心角为0.2964rad，钢束长按36.442m计，试问，计算截面B处的后张预应力束与管道壁之间摩擦引起的预应力损失值（MPa），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 D62—2004）第6.2.2条规定，后张法构件张拉时，预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的预应力损失，可按下式计算

其中θ＝0.0873＋4×0.2094＋0.2964＝1.2213rad，x＝36.442m。

代入数据计算得

5 单选题 1分

某梁梁底设－个矩形板式橡胶支座，支座尺寸为纵桥向0.45m，横桥向0.7m，剪切模量Ge＝1.0MPa，支座有效承压面积Ae＝0.3036m2，橡胶层总厚度te＝0.089m，形状系数S＝11.2；支座与梁墩相接的支座顶、底面水平，在常温下运营，由结构自重与汽车荷载标准值（已计入冲击系数）引起的支座反力为2500kN，上部结构梁沿纵向梁端转角为0.003rad，试问，验证支座竖向平均压缩变形时，符合下列哪种情况（　　）

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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 D62—2004）第8.4.1条第3款式（8.4.1-1），计算支座抗压弹性模量为：

Ee＝5.4GeS `2＝5.4×1.0×11.2 `2＝677.4MPa

根据第8.4.1条第4款橡胶弹性体体积模量Eb＝2000MPa。

根据第8.4.2条第2款式（8.4.2-8），计算板式橡胶支座竖向平均压缩变形

根据第8.4.2条第2款式（8.4.2-9）：

支座不会脱空。

0.07te＝0.07×0.089＝0.00623m＝6.23mm＞δc，m，竖向变形量满足稳定要求。

6 单选题 1分

某高速公路立交匝道桥为一孔25.8m预应力混凝土现浇简支箱梁，桥梁全宽9m，桥面宽8m，梁计算跨径25m，冲击系数0.222，不计偏载系数，梁自重及桥面铺装等恒载作用按154.3kN/m计，如题图，试问：桥梁跨中弯矩基本组合值（kN·m），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《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）第4.3.1条第3款表4.3.1-1，查表4.3.1-1得：高速公路汽车荷载等级采用公路—Ⅰ级。

根据4.3.1条第4款第1项规定，公路—Ⅰ级车道荷载均布荷载标准值为qk＝10.5kN/m，集中荷载标准值Pk取值见表4.1.3-2。计算剪力效应时，上述集中荷载标准值应乘以系数1.2。

故车道荷载：qk＝10.5kN/m。

集中荷载：Pk＝2（L0＋130）＝2×（25＋130）＝310kN。

根据表4.3.1-4规定，桥涵设计车道数，桥面宽度8m，故桥涵设计车道数取2。

根据表4.3.1-5规定，横向车道数取2道，故横向车道布载系数取1.0。

根据表4.3.1-6规定，纵向折减系数不予折减。

根据第4.1.5条式（4.1.5-1）计算，分别求出永久作用、汽车作用标准值。

恒载作用跨中弯矩标准值：MGk＝（1/8）×154.3×252＝12055kN·m

双车道汽车作用跨中弯矩标准值：M1k＝M1kq＋M1kp

M1kq＝2×（1/8）×10.5×252＝1641kN·m

M1kp＝2×（1/4）×310×25＝3875kN·m

M1k＝1641＋3875＝5516kN·m

根据表4.1.5-1，高速公路设计安全等级为一级，故结构重要性系数取1.1。

根据表4.1.5-2，永久作用分项系数取1.2。

根据第4.1.5条第1款，汽车荷载车道荷载计算取分项系数1.4。

跨中弯矩基本组合为：

Mud＝1.1×[1.2×MGk＋1.4×（1＋μ）×M1k]＝1.1×[1.2×12055＋1.4×1.222×5516]＝26293kN·m

7 单选题 1分

某一级公路的跨河桥，跨越河道特点为河床稳定、河道顺直、河床纵向比降较小，拟采用25m简支T梁，共50孔。试问，其桥涵设计洪水频率最低可采用下列何项标准（　　）

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正确答案：B

本题解析：

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）第1.0.5条表1.0.5，跨径总长L＝25×50＝1250m，查表1.0.5得：本桥分类为特大桥。

根据第3.2.9条第3款规定，对由多孔中小跨径桥梁组成的特大桥，其设计洪水频率可采用大桥标准，查表3.2.9可得高速公路大桥设计洪水频率为1/100。

8 单选题 1分

某标准跨径3×30m预应力混凝土连续箱梁桥，当作为一级公路上的桥梁时，试问，其主体结构的设计使用年限不应低于多少年（　　）

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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）第1.0.5条表1.0.5，跨径总长L＝3×30＝90m，查表1.0.5得：本桥分类为中桥。

根据第1.0.4条表1.0.4（见题解表），一级公路的中桥，设计使用年限为100年。

题解表　桥涵设计使用年限（年）

9 单选题 1分

某38层现浇钢筋混凝土框架核心筒结构，普通办公楼，如题图所示，房屋高度为160m，1～4层层高6.0m，5～38层层高4.0m。抗震设防烈度为7度（0.10g），抗震设防类别为标准设防类，无薄弱层。

说明:HWOCRTEMP_ROC250

假定，主体结构抗震性能目标定为C级，抗震性能设计时，在设防烈度地震作用下，主要构件的抗震性能指标有下列4组，如表32A～32D所示。试问，设防烈度地震作用下构件抗震性能设计时，采用哪一组符合《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）的基本要求（　　）

注：构件承载力满足弹性设计要求简称“弹性”；满足屈服承载力要求简称“不屈服”。

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正确答案：B

本题解析：

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）第3.11.1条规定，结构抗震性能目标分为A、B、C、D四个等级，结构抗震性能分为1、2、3、4、5五个水准（表3.11.1），查表3.11.1得：结构的抗震性能水准为3。

根据第3.11.2条及条文说明规定，底部加强部位的核心筒墙肢为关键构件；一般楼层的核心筒墙肢为普通竖向构件；核心筒连梁、外框梁为“耗能构件”。

根据第3.11.3条第3款，关键构件受剪承载力宜符合：式（3.11.3-1），即“中震弹性”；关键构件正截面承载力应符合：式（3.11.3-2），即“中震不屈服”；普通竖向构件受剪承载力宜符合：式（3.11.3-1），即“中震弹性”；普通竖向构件正截面承载力应符合：式（3.11.3-2），即“中震不屈服”；部分“耗能构件”：允许进入屈服阶段，即“塑性阶段”。

因此，B项最为正确。

10 单选题 1分

某38层现浇钢筋混凝土框架核心筒结构，普通办公楼，如题图所示，房屋高度为160m，1～4层层高6.0m，5～38层层高4.0m。抗震设防烈度为7度（0.10g），抗震设防类别为标准设防类，无薄弱层。

说明:HWOCRTEMP_ROC250

假定，多遇地震标准值作用下，X向框架部分分配的剪力与结构总剪力比例如题30图所示（见题30）。首层核心筒墙肢W2轴压比0.4。该墙肢及框架柱混凝土强度等级C60，钢筋采用HRB400，试问，在进行抗震设计时，下列关于该墙肢及框架柱的抗震构造措施，其中何项不符合《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）的要求（　　）

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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）表3.9.4规定，核心筒墙体抗震等级为一级，抗震构造措施为一级。

根据第9.1.11条第2款规定，当框架部分分配的地震剪力标准值的最大值小于结构底部总地震剪力标准值的10%时，墙体的抗震构造措施应按抗震等级提高一级后采用，已为特一级的可不再提高。故核心筒墙抗震构造措施提高一级，为特一级。

A项正确，根据第3.10.5条第2款规定，一般部位的水平和竖向分布钢筋最小配筋率应取为0.35%，底部加强部位的水平和竖向分布钢筋的最小配筋率应取为0.40%。

B项正确，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筋率应取为1.4%，配箍特征值宜增大20%；构造边缘构件纵向钢筋的配筋率不应小于1.2%。

C项正确，根据第6.4.3条表6.4.3-1注2规定，当采用400MPa级纵向受力钢筋时，应按表中数值增加0.05采用，查表得一级框架角柱纵向钢筋配筋率不应小于1.15%。

D项错误，根据第7.2.15条第1款规定，约束边缘构件箍筋配箍特征值λv应符合表7.2.15的要求，其体积配箍率ρv应按下式计算

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筋率应取为1.4%，配箍特征值宜增大20%，查表7.2.15可得箍筋配箍特征值λv：λv＝0.20×（1＋20%）＝0.24。

代入数据计算得：ρv＝λvfc/fyv＝0.24×27.5/360＝1.83%。