2020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

某一级公路上的一座预应力混凝土简支梁桥，混凝土强度等级釆用C50。经计算其跨中截面处挠度值分别为：恒载引起的挠度值为25.04mm，汽车荷载（不计汽车冲击力）引起的挠度值为6.01mm，预应力钢筋扣除全部预应力损失，按全预应力混凝土和A类预应力混凝土构件规定计算，预应力引起的反拱数值为－31.05mm，试问：在不考虑施工等其他因素影响的情况下，仅考虑恒载、汽车荷载和预应力共同作用，该桥梁跨中截面使用阶段的挠度数值（mm），与下列何项数值（mm）最为接近（反拱数值为负）？（　　）

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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 3362—2018）第6.5.4条可知，插值法计算可得：

f＝（25.04＋0.7×6.01）×1.425－2×31.05＝－20.4mm【考点分析】

本题主要考查桥梁变形计算。

【解题思路】

本题解题分析步骤如下：

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）第6.5.4条规定，先插值计算确定长期效应系数，再计算挠度值。

2 单选题 1分

某高速公路桥梁采用预应力混凝土T梁，其截面形状和尺寸见题39图。假定，该桥面铺装仅采用90mm厚沥青混凝土，且不考虑施工阶段沥青摊铺引起的温度影响，试问，计算该梁由于竖向温度梯度引起的效应时，截面Ⅰ—Ⅰ（梁腹板与梁翼缘板加腋根部相交处）竖向日照正温差的温度值（℃），与下列何项数值最为接近？（　　）

题39图（单位：mm）

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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4.3.12条第6款表4.3.12-3，插值法计算可得：

根据第4.3.12条第3款图4.3.12可得，T＝1/2T2＝2.87℃。

【考点分析】

本题主要考查桥梁温度值计算。

【解题思路】

本题解题分析步骤如下：

①根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）第4.3.12条第6款表4.3.12-3，插值计算确定T2；

②根据第4.3.12条第3款图4.3.12，计算T。

3 单选题 1分

某二级公路上的一座计算跨径为15.5m简支混凝土梁桥，结构跨中截面抗穹惯矩Ic＝0.08m4，结构跨中处每延米结构重G＝80000（N/m），结构材料弹性模量E＝3×104MPa，重力加速度在本题中近似取g≈10m/s2。经计算该结构的跨中截面弯矩标准值为：梁自重弯矩2500kN·m；汽车作用弯矩（不含冲击力）1300kN·m；人群作用弯矩200kN·m。试问，该结构跨中截面作用效应基本组合的弯矩设计值（kN·m），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《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）第4.3.2条条文说明可知：

根据第4.3.2条第5款可知，1.5Hz＜f≤14Hz，则：

μ＝0.1767lnf－0.0157＝0.1767ln3.58－0.0157＝0.21。

根据第4.1.5条可得：M＝1.1×（1.2×2500＋1.4×1.21×1300＋0.75×1.4×200）＝5953.4kN·m。

【考点分析】

本题主要考查桥梁荷载组合及冲击系数计算。

【解题思路】

本题解题分析步骤如下：

①根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）第4.3.2条条文说明规定，计算确定冲击系数；

②根据第4.1.5条规定、第4.3.2条第5款，计算基本组合。

4 单选题 1分

某城市主干路上的一座桥梁，跨径布置为3×30m。桥区地震环境和场地类别属Ⅲ类，分区为2区。地震基本烈度为7度，地震动峰值加速度为0.15g，属抗震分析规则桥梁，结构水平向低阶自振周期为1.1s，结构阻尼比为0.05。试问，该桥在E2地震作用下，水平向设计加速度反应谱谱值S与下列何项数值最为接近？（　　）

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正确答案：B

本题解析：

根据《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ 166—2011）第3.1.1条可知，桥梁位于城市主干路，抗震设防分类为丙类。

根据第1.0.3条及表3.2.2可得：Ci＝2.05。

根据第5.2.1条式（5.2.1-2）可得：Smax＝2.25A＝2.25×2.05×0.15g＝0.692g，查表5.2.1，Ⅲ类场地，分区为二区，则Tg＝0.55。

根据第5.2.1条式（5.2.1-1）可得：

Tg＜T＜5Tg【考点分析】

本题主要考查桥梁抗震设计。

【解题思路】

本题解题分析步骤如下：

①根据《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ 166—2011）第3.1.1条规定，确定抗震设防分类；

②根据第1.0.3条及表3.2.2，查取相关系数Ci；

③根据第5.2.1条式（5.2.1-1）、式（5.2.1-2），计算单车道荷载效应，最后计算加速度反应谱谱值。

5 单选题 1分

高速公路上某座30m简支箱梁桥，计算跨径28.9m，汽车荷载按单向3车道设计，该梁距离支点7.25m处汽车荷载弯矩和剪力影响线见题36图。试问，该简支梁距离支点7.25m处汽车荷载引起的弯矩（kN·m）和剪力（kN）标准值，与下列何项数值最为接近？（　　）

题36图

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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4.3.1条可知，桥梁位于高速公路，汽车荷载取公路-Ⅰ级。

根据第4.3.1条第4款可得：

qk＝10.5kN/mpk＝2（L0＋130）＝2×（28.9＋130）＝317.8kN根据第4.3.1条第7款可知，应考虑多车道效应：

M＝3×0.78×2549.5＝5965.8kN·mN＝3×0.78×371.3＝868.8kN【考点分析】

本题主要考查汽车荷载效应计算。

【解题思路】

本题解题分析步骤如下：

①根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）第4.3.1条规定，确定荷载等级及荷载大小；

②根据第4.3.1条第4款规定，计算单车道荷载效应；

③根据第4.3.1条第7款规定，考虑多车道因素，计算荷载效应。

6 单选题 1分

公路桥涵结构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，下列哪些计算内容属于承载能力极限状态设计？（　　）

①整体式连续箱梁桥横桥向抗倾覆；②主梁挠度；③构件强度破坏；④作用频遇组合下的裂缝宽度；⑤轮船撞击。

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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条条文说明可知，承载能力极限状态包含构件强度破坏、结构倾覆。

根据第3.1.4条条文说明可知，轮船撞击属于偶然状况。偶然状况需进行承载能力极限状态设计。

【考点分析】

本题主要考查桥梁基本设计要求。

【解题思路】

本题解题分析步骤如下：

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）第3.1.3条条文说明、第3.1.4条条文说明规定，对比选项直接得出答案。

7 单选题 1分

某高层建筑（地上28层、地下3层），釆用现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构，房屋总高度128m，第3层顶设置托柱转换梁。抗震设防烈度8度（0.2g），设计地震分组为第一组，标准设防类，场地类别Ⅱ类，地下室顶板作为上部结构的嵌固部位。鉴于房屋的重要性及结构特征，拟对该结构进行抗震性能化设计。

假定，该结构核心筒底部加强部位按性能水准2进行性能设计，其中某耗能连梁LL在设防烈度地震作用下，左右两端的弯矩标准值（同时针方向），截面为500mm×1200mm，净跨ln为3.6m，混凝土强度等级C50，纵向钢筋采用HRB400（C），对称配筋，as＝as′＝40mm。试问，该连梁进行抗震性能设计时，下列何项纵向钢筋配置符合第2性能水准的要求且配筋最少？（　　）

提示：忽略重力荷载及竖向地震作用下的弯矩。

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正确答案：C

本题解析：

根据《预应力混凝土结构设计规范》（JGJ 369—2016）第5.3.2条可得：

解得：As＝3392.9mm2。

A选项：As＝2943.75mm2，不满足；

B选项：As＝3092.64mm2，满足但不经济；

C选项：As＝3434.38mm2，满足；

D选项：As＝4308.08mm2，满足但不经济。

【考点分析】

本题主要考查抗震性能化设计。

【解题思路】

本题解题分析步骤如下：

①根据《预应力混凝土结构设计规范》（JGJ 369—2016）第5.3.2条规定，代入数据直接计算配筋即可。

②观察选项，对选项逐一判断。

8 单选题 1分

某高层建筑（地上28层、地下3层），釆用现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构，房屋总高度128m，第3层顶设置托柱转换梁。抗震设防烈度8度（0.2g），设计地震分组为第一组，标准设防类，场地类别Ⅱ类，地下室顶板作为上部结构的嵌固部位。鉴于房屋的重要性及结构特征，拟对该结构进行抗震性能化设计。

假定，主体结构抗震性能目标为C级，抗震性能化设计时，在设防地震作用下，某房屋的重要及结构构件的抗震性能要求有下列4组，如表33A～33D所示。试问，设防地震作用下构件抗震性能，采用哪一项最符合《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）的要求？（　　）

注：“构件弹性承载力设计值不低于弹性内力设计值”简称“弹性”；“屈服承载力不低于相应内力”简称“不屈服”。

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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3.11.1条可知，主体结构抗震性能目标为C级，在设防地震下对应性能水准3。

根据第3.11.2条及条文说明规定，底部加强部位核心筒外墙和转换梁均为关键构件，一般楼层核心筒外墙为普通竖向构件。

根据第3.11.3条第3款规定，关键构件和普通竖向构件应满足抗弯不屈服，抗剪弹性。

【考点分析】

本题主要考查结构抗震性能设计。

【解题思路】

本题解题分析步骤如下：

①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，确定主体结构抗震性能目标为C级，在设防地震下对应性能水准3；

②根据第3.11.2条及条文说明规定，底部加强部位核心筒外墙和转换梁均为关键构件，一般楼层核心筒外墙为普通竖向构件；

③根据第3.11.3条第3款规定，关键构件和普通竖向构件应满足抗弯不屈服，抗剪弹性。

9 单选题 1分

某高层钢框架结构，抗震等级为三级，安全等级为二级，梁柱钢材釆用Q345钢，柱截面采用箱形，梁截面釆用H形，梁与柱（骨式连接）釆用翼缘等强焊接、腹板高强螺栓连接形式。柱的水平隔板厚度均为20mm，梁腹板过焊孔高度为35mm。

提示：①按《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）作答；

②不进行连接板及螺栓承载力验算。

假定，某上部楼层梁柱中间节点如题31图所示，多遇地震作用下，节点左右梁端总弯矩设计值（同时针方向）相等，均为M。试问，M（kN·m）最大不超过下列项数值时，节点域抗剪承载力满足规程规定？（　　）

提示：不进行节点域屈服承载力及稳定性验算。

题31图

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正确答案：C

本题解析：

根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）第7.3.5条式（7.3.5）、第7.3.6条式（7.3.6-3）可得：

Vp＝（16/9）hblhcltp＝（16/9）×（600－18）×（500－20）×20＝9932800mm3

（Mb1＋Mb2）/Vp≤（4/3）fv，2M/9932800≤（4/3）×170

M＝1125.72kN·m

M/γRE＝1500.96kN·m

【考点分析】

本题主要考查梁柱连接极限受弯承载力计算。

【解题思路】

本题解题分析步骤如下：

根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）第7.3.5条式（7.3.5）、第7.3.6条式（7.3.6-3），直接代入公式计算即可。

10 单选题 1分

某高层钢框架结构，抗震等级为三级，安全等级为二级，梁柱钢材釆用Q345钢，柱截面采用箱形，梁截面釆用H形，梁与柱（骨式连接）釆用翼缘等强焊接、腹板高强螺栓连接形式。柱的水平隔板厚度均为20mm，梁腹板过焊孔高度为35mm。

提示：①按《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）作答；

②不进行连接板及螺栓承载力验算。

假定，底部边跨梁柱节点如题30图所示，梁腹板连接的受弯承载力系数m取0.9。试问，抗震设计时，该结构梁端链接的极限受弯承载力（kN·m），与下列何项数值最为接近？（　　）

题30图

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正确答案：C

本题解析：

根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）第8.2.4条式（8.2.4-1）～式（8.2.4-4）可得：

【考点分析】

本题主要考查计算梁柱连接极限受弯承载力。

【解题思路】

本题解题分析步骤如下：

根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）第8.2.4条规定，直接代入公式计算即可。