2019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

某26层钢结构办公楼，采用钢框架-支撑体系，如图所示，抗震设防烈度为8度（0.20g），丙类建筑，第一组，III类场地，安全等级均为二级，钢材采用Q345，为了简化计算，钢材强度指标均按f＝305N/mm2，fy＝345N/mm2。

提示：按《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）作答。

轴第20层消能梁段的腹板加劲肋设置如图所示，假定，消能梁段净长a＝1700mm，截面为H600×300×12×20（0.15Af＝839kN，Wnp＝4.42×106mm3），轴压力设计值为N＝800kN，支撑采用H型钢。试问，上述四种消能梁段的腹板加劲肋设置图，哪一种符合规范的最低构造要求？（　　）

提示：该消能段不计轴力方向的受剪力承载力为Vl＝1345kN。

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正确答案：D

本题解析：

根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99－2015）第8.8.5条第1款规定，消能梁段与支撑连接处，加劲肋宽度不应小于：bf/2－tw＝300/2－12＝138mm，厚度不应小于：max（0.75tw，10）＝max（0.75×12，10）＝10mm。四个选项均满足要求。

根据8.8.5条第6款规定，对于中间加劲肋，加劲肋宽度不应小于：bf/2－tw＝300/2－12＝138mm，厚度不应小于max（tw，10）＝max（12，10）＝12mm。A项不满足要求。

根据第7.6.3条第1款规定，消能梁段全塑性受弯承载力为：

Mlp＝fWnp＝305×4.42×106＝1348.1×106N·mm。

根据题意，受弯承载力与受剪承载力比值为：Mlp/Vl＝1348.1/1345＝1.0。

根据第8.8.5条第4款规定，1.6Mlp/Vl＜a＝1.7m＜2.6Mlp/Vl，此时中间加劲肋间距按第8.8.5条第2款和第3款数值线性内插。

根据第8.8.5条第2款规定，a＝1.6Mlp/Vl，加劲肋间距为：30tw－h/5＝30×12－600/5＝240mm。

根据第8.8.5条第3款规定，a＝2.6Mlp/Vl，对应的加劲肋间距为：52tw－h/5＝52×12－600/5＝504mm。

当a＝1.7m时，加劲肋间距不应大于：240＋（504－240）/（2.6－1.6）×（1.7－1.6）＝266.4mm。

则加劲肋布置数量为：n＝1700/266.4－1＝5.38。因此1700mm范围内部至少布置6个加劲肋。选择D项。

2 单选题 1分

某26层钢结构办公楼，采用钢框架-支撑体系，如图所示，抗震设防烈度为8度（0.20g），丙类建筑，第一组，III类场地，安全等级均为二级，钢材采用Q345，为了简化计算，钢材强度指标均按f＝305N/mm2，fy＝345N/mm2。

提示：按《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）作答。

中部楼层某框架中柱KZA如图所示，楼层的受剪承载力与上一楼层基本相同，所有框架梁均为等截面梁，承载力及位移计算所需的柱左、右梁断面均为H600×300×14×24，Wpb＝5.21×106mm3，上、下柱断面相同，均为箱形截面。假定，柱KZA抗震等级为一级，轴力设计值为8500kN，2倍多遇地震作用下，组合轴力设计值为12000kN，结构的二阶效应系数小于0.1，φ＝0.6。

试问，框架柱KZA截面尺寸最小取下列何值才能满足规范关于“强柱弱梁”的抗震要求？（　　）

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正确答案：B

本题解析：

根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）第7.3.3条第1款第2项规定，柱轴压比不超过0.4时，可不满足强柱弱梁的要求。

由μN＝N/（fAc）≤0.4，得：Ac≥N/（μNf）＝8500×103/（305×0.4）＝69672mm2。四个选项均不满足要求。

根据第7.3.3条第1款第3项规定，柱轴力符合N2≤φAcf时，可不满足强柱弱梁的要求，则Ac≥N2/（φf）＝12000×103/（305×0.6）＝65563mm2。D项截面尺寸满足强柱弱梁要求。

根据第7.3.3条第2款规定，等截面梁与柱连接时，需满足：

∑Wpc（fyc－N/Ac）≥∑ηfybWpb

右侧数值为：∑ηfybWpb＝2×1.15×345×5.21×106＝4134×106N·mm。

A项截面：∑Wpc（fyc－N/Ac）＝2×9.97×106×（345－8500×103/50496）＝3523×106N·mm＜4134×106N·mm。不满足要求。

B项截面：∑Wpc（fyc－N/Ac）＝2×1.115×107×（345－8500×103/58464）＝4451×106N·mm＞4134×106N·mm。满足要求。

同理CD两项也满足要求，但B项截面最小，因此选择B项。

3 单选题 1分

某26层钢结构办公楼，采用钢框架-支撑体系，如图所示，抗震设防烈度为8度（0.20g），丙类建筑，第一组，III类场地，安全等级均为二级，钢材采用Q345，为了简化计算，钢材强度指标均按f＝305N/mm2，fy＝345N/mm2。

提示：按《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）作答。

假定，①轴第12层支撑的形状如图所示，框架梁截面为H600×300×12×20，Wnp＝4.42×106mm3。已知消能梁段的剪力设计值为V＝1190kN，又对应于消能梁段剪力设计值V的支撑组合轴力计算值Nbr,com＝2000kN，支撑斜杆采用H型钢，抗震等级为二级，且满足承载力及其他构造要求。试问，支撑斜杆轴力设计值Nbr（kN）最小应取下列何值，才能满足规范要求？（　　）

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正确答案：D

本题解析：

根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）第7.6.3条第1款规定，消能梁端的受剪承载力为：Vl1＝0.58Awfy＝0.58×（600－2×20）×12×345＝1344.7×103N；Vl2＝2Mlp/a＝2×305×4.42×106/1700＝1586×103N。两者取较大者，V＝1586kN。

根据第7.6.5条第1款规定，支撑轴力设计值为：Nbr＝ηbcVlNbr,com/V＝1.3×1586×2000/1190＝3465kN。

选项中与3465kN最为接近的为3470kN，因此选择D项。

4 单选题 1分

某8层钢结构民用建筑，采用钢框架-中心支撑体系（有侧移，无摇摆柱），房屋高度为33.0m，外围局部高大空间，其中某榀钢框架如图所示。8度（0.20g），乙类建筑，II类场地，钢材采用Q345（强度按fy＝345N/mm2），结构内力采用一阶线弹性分析，框架柱KZA与柱顶框架梁KLB的承载力满足2倍多遇地震作用组合下的内力要求。

假定，框架柱KZA在xy平面外及相关构造满足规范要求，在xy平面内KZA的线刚度ic与框架梁KLB的线刚度ib相等。试问，框架柱KZA在xy平面内的回转半径rc（mm）最小为下列何值才能满足长细比的要求？（　　）

提示：（1）按《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）作答；

（2）不考虑KLB轴力影响；

（3）长细比λ＝μH/rc。

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正确答案：A

本题解析：

根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）第7.3.2条第3款第2项规定。柱下端刚接，K2＝10，由于在xy平面内KZA的线刚度ic与框架梁KLB的线刚度ib相等，因此K1＝1。

代入式（7.3.2-4），框架柱的计算长度系数为：

根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223—2008）第3.0.3条第2款规定，重点设防类（乙类）应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施乙类。因此应按9度抗震设防设计。

根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2016年版）表8.1.3注2，由于框架柱KZA与柱顶框架梁KLB的承载力满足2倍多遇地震作用组合下的内力要求，因此抗震等级应允许降低一度确定。即按8度抗震设防确定抗震等级，查表8.1.3得，抗震等级为三级。

根据《高钢规》第7.3.9条规定，三级时框架柱的长细比不应大于：

则长细比应满足：λ＝μH/rc＝1.184×33000/rc≤66。解出rc≥592mm。

选项中与592mm最为接近的是590，因此选择A项。

5 单选题 1分

某高层办公楼，地上33层，如图所示，房屋高度为128.0m。内筒采用钢筋混凝土核心筒，外围为钢框架，钢框架柱距：1～5层为9.0m，6～33层为4.5m，5层设转换桁架。设防烈度为7度（0.10g），设计地震分组为第一组，丙类建筑，III类场地。地下一层顶板（±0.000处）作为上部结构嵌固部位。

提示：“抗震措施等级”指抗震计算中内力调整；“抗震构造措施等级”指构造措施抗震等级。

因方案调整，取消5层转换桁架，6～33层钢框架柱距由4.5m改为9.0m，与1～5层贯通，结构沿竖向刚度分布均匀、扭转效应不明显、无薄弱层。假定，重力荷载代表值为1.0×106kN，底部对应于Y向水平地震作用标准值的剪力为12800kN，基本周期4.0s。多遇地震标准值作用下，Y向框架按侧向刚度分配且未经调整的楼层地震剪力标准值：首层Vf1＝900kN，各层最大值Vf,max＝2000kN。试问，抗震设计时，首层Y向框架部分的楼层地震剪力标准值（kN）与下列何项数值最为接近？（　　）

假定：各层剪力调整系数均按底层剪力调整系数取值。

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正确答案：C

本题解析：

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）第4.3.12条表4.3.12，7度设防，基本周期为4.0s，介于3.0s和5.0s之间。插值得楼层最小地震剪力系数为：λ＝0.01467。

根据式（4.3.12），Y方向底部最小剪力为：V＝0.01467×1.0×106＝14670kN＞12800kN。

因此Y向水平地震作用标准值的剪力应调整为14670kN，调整系数为：14670/12800＝1.146。

由于各层剪力调整系数均按底层剪力调整系数取值，故满足剪重比的首层剪力标准值为：Vf1＝900×1.146＝1031.4kN；各层最大值为：Vf，max＝2000×1.146＝2292kN。

根据第11.1.6条及第9.1.11条第3款规定，由于10%＜Vf，max/V0＝2292/14679＝15.6%＜20%，因此Vf＝min（0.2V0，1.5Vf，max）＝min（0.2×14670，1.5×2292）＝2934kN。

选项中与2934kN最接近的是2940kN，因此选择C项。

6 单选题 1分

某高层办公楼，地上33层，如图所示，房屋高度为128.0m。内筒采用钢筋混凝土核心筒，外围为钢框架，钢框架柱距：1～5层为9.0m，6～33层为4.5m，5层设转换桁架。设防烈度为7度（0.10g），设计地震分组为第一组，丙类建筑，III类场地。地下一层顶板（±0.000处）作为上部结构嵌固部位。

提示：“抗震措施等级”指抗震计算中内力调整；“抗震构造措施等级”指构造措施抗震等级。

针对上述结构，外围钢框架的抗震等级有4组观点，如表所示。试问，哪组观点符合《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2016年版）及《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：A

本题解析：

房屋高度H＝128m，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）第11.1.4条表11.1.4注，7度设防区，高度小于130m的钢框架-钢筋混凝土核心筒结构，钢结构构件抗震等级为三级。外围钢框架的抗震等级无其他调整，故抗震措施等级和抗震构造措施等级均为三级。

7 单选题 1分

某高层办公楼，地上33层，如图所示，房屋高度为128.0m。内筒采用钢筋混凝土核心筒，外围为钢框架，钢框架柱距：1～5层为9.0m，6～33层为4.5m，5层设转换桁架。设防烈度为7度（0.10g），设计地震分组为第一组，丙类建筑，III类场地。地下一层顶板（±0.000处）作为上部结构嵌固部位。

提示：“抗震措施等级”指抗震计算中内力调整；“抗震构造措施等级”指构造措施抗震等级。

针对上述结构，钢筋混凝土核心筒地下二层和第20层的抗震等级有下列4组，如表所示。试问，哪组符合《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2016年版）及《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）的最低要求？（　　）

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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—22010）第11.1.2条表11.1.2，7度设计的钢框架-钢筋混凝土核心筒结构，适用的最大高度为160m。本题房屋高度H＝128m＜160m，满足规范要求。

根据第11.1.4条表11.1.4，7度设防，钢框架-钢筋混凝土核心筒结构，高度H＝128m＜130m，钢筋混凝土核心筒抗震等级为一级。第20层的抗震措施等级和抗震构造措施等级均为一级。

根据第3.9.5条规定，地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级。因此地下一层的抗震等级不降低，地下一层以下不要求计算地震作用，其抗震构造措施的等级可逐层降低，故地下二层抗震构造措施的等级为二级。

8 单选题 1分

某7层民用现浇钢筋混凝土框架结构，如图所示，层高均为4.0m，结构竖向层刚度无突变，楼层屈服强度系数ξy，分布均匀，安全等级为二级。设防烈度为8度（0.20g），丙类建筑，Ⅱ类场地。

假定，该结构中部某一框架梁局部平面如图所示，框架梁截面350mm×700mm，h0＝640mm，as′＝40mm，混凝土强度等级为C40，纵筋采用HRB500

梁端A底部配筋为顶部一半（顶部纵筋As＝4920mm2）。针对梁端A的配筋，试问，计入受压钢筋作用的梁端抗震受弯承载力设计值（kN·m）与下列何项数值最为接近？（　　）

提示：（1）梁抗弯承载力按M＝M1＋M2；

（2）梁按实际配筋计算的受压区高度与抗震要求的最大受压区高度相等。

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正确答案：B

本题解析：

房屋高度H＝28m，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）第3.3.1条规定，8度（0.20g）区，框架结构，高度28m＜40m，属于A级高度。

根据第3.9.3条表3.9.3，8度（0.20g）框架结构，框架抗震等级为一级。

根据第6.3.2条规定，计入受压钢筋作用的梁端截面混凝土受压区高度与有效高度之比值，一级不应大于0.25。本题中：x/h0＝（fyAs－fy′As′）/（α1fcbh0）＝（435×4920×0.5）/（19.1×350×640）＝0.25，满足要求。

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）（2015年版）表11.1.6，受弯构件的承载力抗震调整系数为：γRE＝0.75。

受压区高度为：x＝0.25×640＝160mm＞2as′＝80rnm，满足适筋梁的条件。

则梁端抗震受弯承载力设计值为：

Mu＝[α1fcbx（h0－x/2）＋fy′As′（h0－as′）]/γRE＝[19.1×350×160×（640－160/2）＋435×4920/2×（640－40）]/0.75＝1654.7×106N·mm

选项中与1654.7最接近的是1600，因此选B项。

9 单选题 1分

某7层民用现浇钢筋混凝土框架结构，如图所示，层高均为4.0m，结构竖向层刚度无突变，楼层屈服强度系数ξy，分布均匀，安全等级为二级。设防烈度为8度（0.20g），丙类建筑，Ⅱ类场地。

假定，Y向多遇地震作用下首层地震剪力标准值V0＝9000kN（边柱14根，中柱14根），罕遇地震作用下首层弹性地震剪力标准值V＝50000kN。框架柱按实配钢筋和混凝土强度标准值计算的受剪承载力：每根边柱Vcua1＝780kN，中柱Vcua2＝950kN。关于结构弹塑性变形验算，有下列4种观点：

Ⅰ．不必进行弹塑性变形验算；

Ⅱ．增大框架柱实配钢筋使Vcua1和Vcua2增加5%后，可不进行弹塑性变形验算；

Ⅲ．可采用简化方法计算，弹塑性层间位移增大系数取1.83；

Ⅳ．可采用静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法进行弹塑性变形验算。

试问，上述观点是否符合《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：A

本题解析：

Ⅰ项，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）第3.7.4条第1款第1项规定，7～9度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构，应进行弹塑性变形验算。楼层屈服强度系数是指按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力与按罕遇地震作用计算的楼层弹性地震剪力的比值。本题首层屈服强度系数为：ξy＝（14×780＋14×950）/50000＝0.484＜0.5。因此应进行弹塑性变形验算，Ⅰ项不符合规范要求。新版习题，考前押题，，

Ⅱ项，增大框架柱实配钢筋使Vcual和Vcua2增加5%后，首层屈服强度系数为：ξy＝（14×780＋14×950）×1.05/50000＝0.509＞0.5。根据《高规》第3.7.4条规定，屈服强度系数大于0.5，8度（0.20g）的框架结构，结构竖向层刚度无突变，丙类建筑，可不进行弹塑性变形验算，Ⅱ项符合规范要求。

Ⅲ项，根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2016年版）第5.5.4条第2款规定，弹塑性位移可采用简化计算方法，Δup＝ηpΔuc。本题楼层ξy分布均匀，根据表5.5.4，当ξy＝0.484时，插值得ηp＝1.83，Ⅲ项符合规范要求。

Ⅳ项，根据《高规》第5.5.2条规定，不超过12层且层侧向刚度无突变的框架结构可采用简化计算法，采用静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法计算更精确，Ⅳ项符合规范要求。

10 单选题 1分

某平面为矩形的24层现浇钢筋混凝土部分框支剪力墙结构，房屋总高度为75.00m，一层为框支层，转换层楼板局部大开洞，如图所示，其余楼板均连续。所在地区设防烈度为8度（0.20g），丙类建筑，安全等级为二级。转换层混凝土强度等级为C40，钢筋采用HRB400

假定，底层某一落地剪力墙如图所示（配筋为示意，端柱内周边均匀布置），抗震等级为一级，抗震承载力计算时，考虑地震作用组合的墙肢组合内力计算值（未经调整）为M＝3.9×104kN·m，V＝3.2×104kN，N＝1.6×104kN（压力），λ＝1.9。试问，该剪力墙底部截面水平向分布筋应按下列何项布置，才能满足规范、规程的最低抗震要求？（　　）

提示：Aw/A≈1，hw0≈6300mm，0.15βcfcbwhw0/γRE＝6.37×106N，0.2fcbwhw＝7563600N。

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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）第7.1.4条规定，底层为底部加强部位。根据第7.2.6条规定，底部加强部位剪力墙的剪力增大系数可取1.6。因此V＝1.6×3.2×103＝5.12×103kN。

根据第7.2.7条规定，λ＝1.9＜2.5，V＝5.12×103kN＜0.15βcfcbwhw0/γRE＝6.37×103kN，满足要求。

根据第7.2.10条式（7.2.10-1），斜截面受剪承载力计算公式为：

由于N＝1.6×104kN＞0.2fcbwhw＝7563.6kN，取N＝7563.6kN。1.5＜λ＝1.9＜2.2，计算时取λ＝1.9。

代入式（7.2.11-1），得受剪承载力为：

解得：Ash/s≥1.59mm2/mm。

墙厚300mm，双排配筋。间距为200mm时，所需单根钢筋的截面积为：1.59×200/2＝159mm2。