【導(dǎo)讀】某現(xiàn)澆鋼筋混凝土異形柱框架結(jié)構(gòu)多層住宅樓，安全等級(jí)為二級(jí)，框架抗震等級(jí)為二級(jí)。框架某邊柱截面如圖1所示，剪跨比λ＞2?；炷翉?qiáng)度等級(jí)：框架柱為C35，框架。梁、樓板為C30，梁、柱縱向鋼筋及箍筋均采用HRB400()，縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度為30mm。由按等效均布荷載計(jì)算的樓(屋)面可變荷載產(chǎn)生的NQk=220kN，由水平地震作用產(chǎn)生的NEhk=280kN，試問(wèn)，該底層柱的軸壓比μN(yùn)與軸壓比限值[μN(yùn)]之比，與下列何項(xiàng)數(shù)值最為接近?提示：①按《混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ149-2020作答；②扣除重疊部分箍筋的體積。底層柱上端截面有地震作用組合并經(jīng)調(diào)整后的彎矩設(shè)計(jì)值為312kN·m，柱反彎點(diǎn)在柱層高范圍內(nèi)。的抗震構(gòu)造要求，并簡(jiǎn)述理由。方案階段擬進(jìn)行隔震與消能減震。試問(wèn)，針對(duì)上述說(shuō)法正確性的判斷，下列何項(xiàng)正確?

　　

【正文】 撐長(zhǎng)細(xì)比大于 時(shí)，折減系數(shù)約為 。 大部分交叉支撐的長(zhǎng)細(xì)比在 至 130之間，此時(shí)折減系數(shù)約為 。 3．《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500112020第 ，計(jì)算拉桿內(nèi)力時(shí)，支撐壓桿卸載系數(shù)宜取 ，值得注意的是，規(guī)范計(jì) 算拉桿內(nèi)力時(shí)采用內(nèi)力分配模式，此時(shí)假定的壓桿內(nèi)力可能比受壓承載力大，以本題為例，支撐受壓承載力為 =1569215=27kN，而按力分配壓桿得到的力為 400000=43kN，由于壓桿承載力與拉桿相比很小 (大部分不超過(guò) 10%)，因此，雖然內(nèi)力與承載力概念不同，但對(duì)拉桿內(nèi)力計(jì)算結(jié)果影響可忽略不計(jì)。 4．另外，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500112020第 力比不宜大于 ，其本質(zhì)是考慮由于支撐結(jié)構(gòu)延性較差，按小震計(jì)算的承載力要求增加了 25%。 5．錯(cuò)誤答案分析 1)答案 A 直接進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算 單肢軸力 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 2)答案 B 沒(méi)有計(jì)算換算斜桿內(nèi)力 單肢軸力 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 3)答案 D 計(jì)算壓桿穩(wěn)定應(yīng)力： 6．本題機(jī)讀通過(guò)率 %。 2 B 按力計(jì)算 螺栓中心與構(gòu)件形心偏差產(chǎn)生的彎矩 120103()=120103=106Nmm 高強(qiáng)螺栓承受的最大剪力 因此，正確答案為 B 本題主要考查高強(qiáng)螺栓連接計(jì)算，本題考點(diǎn)為高強(qiáng)螺栓偏心連接計(jì)算。 1．本題主要根據(jù)構(gòu)件內(nèi)力直接進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，只要正確考慮偏心引起的剪力增加即可，由于彎矩產(chǎn)生的剪力方向垂直于構(gòu)件方向，因此最大剪力為 。 2．實(shí)際工程中，進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，支撐高強(qiáng)螺栓連接僅按內(nèi)力計(jì)算是不夠的，應(yīng)該根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500112020第 4款進(jìn)行極限承載力驗(yàn)算。以本題為例，支撐桿件塑性承載力為： Abrfy=2128215= 首先考慮螺栓出現(xiàn)剪切破壞， 一個(gè) M22高強(qiáng)螺栓極限承載力 由此可知，本連接不滿足抗震要求。 取 nv=4時(shí)，高強(qiáng)度螺栓連接是否滿足抗震設(shè)計(jì)要求 (假定孔徑 =22+4=26mm，螺栓中心距為90mm， Aeff=303mm2)。 3．高強(qiáng)度螺栓連接進(jìn)入極限狀態(tài)產(chǎn)生的破壞模式 有兩種： 1)摩擦面滑移后螺栓螺桿和螺紋部分進(jìn)入承壓狀態(tài)下螺栓出現(xiàn)剪切破壞； 當(dāng) nv=4時(shí)，驗(yàn)算摩擦面滑移后螺栓螺桿和螺紋部分進(jìn)入承壓狀態(tài)下螺栓出現(xiàn)剪切破壞 螺栓不會(huì)進(jìn)入剪切破壞。 2)連接板破壞。 連接板件的極限承載力計(jì)算： 連接板件計(jì)算略 因此，計(jì)算顯示，當(dāng) nv=4時(shí)，高強(qiáng)度螺栓連接滿足 抗震要求。 4．錯(cuò)誤答案分析 1)答案 A，未考慮偏心。 2)答案 C，考慮偏心彎矩產(chǎn)生的剪力與軸力產(chǎn)生的剪力直接疊加。 3)答案 D，未考慮偏心且僅考慮一個(gè)螺栓。 5．本題機(jī)讀通過(guò)率 %。 2 C 根據(jù)《鋼規(guī)》第 A錯(cuò)誤 根據(jù)《鋼規(guī)》第 B錯(cuò)誤 根據(jù)《鋼規(guī)》第 C正確 根據(jù)《鋼規(guī)》第 D錯(cuò)誤 本題主要考查有關(guān)吊車梁設(shè)計(jì)的基本概念。 1．本題為概念題。 2．雖然按應(yīng)力幅概念計(jì)算，承受壓應(yīng)力循環(huán)與承受拉應(yīng)力循環(huán)完全相同，但鑒于裂縫形成后，殘余應(yīng)力即自行釋放，在全壓力循環(huán)中裂縫不會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展，因此《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500172020第 ，在應(yīng)力循環(huán)中不出現(xiàn)拉應(yīng)力的部位可不計(jì)算疲勞。 3．一般吊車梁腹板板件高厚比越大，經(jīng)濟(jì)性越好，但超過(guò) 時(shí)，應(yīng)根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500172020第 。 4．疲勞試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)試驗(yàn)梁在受拉翼緣處打過(guò)火時(shí)，疲勞破壞就從打火處開始，因此，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500172020第 ，不允許在吊車梁受拉翼緣上焊接懸掛設(shè)備的零件。 5．現(xiàn)階段對(duì)不同類型構(gòu)件連接的疲勞裂縫形成、擴(kuò)展以致斷裂這一全過(guò)程的極限狀態(tài)，包括其嚴(yán)格的定義和影響發(fā)展過(guò)程的有關(guān)因素都還研究不足，掌握的疲勞強(qiáng)度數(shù)據(jù)只是結(jié)構(gòu)抗力表達(dá)式中的材料強(qiáng)度部分，因此疲勞仍按容許應(yīng)力法驗(yàn)算。 6．本題機(jī)讀通過(guò)率 %。 2 C 根據(jù)《鋼規(guī)》 1款第 2項(xiàng)，得計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) μ=1，計(jì)算長(zhǎng)度為 5m。 本題主要考查有關(guān)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的基本概念。 1．結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)應(yīng)在結(jié)構(gòu)分析或構(gòu)件設(shè)計(jì)中考慮二階效應(yīng)。 2．現(xiàn)階段，大部分鋼結(jié)構(gòu)分析時(shí)都采用一階分析，而在構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)采用計(jì)算長(zhǎng)度法考慮二階效應(yīng)，因此，無(wú)支撐框架結(jié)構(gòu)中框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度均大于幾何長(zhǎng)度。 3．當(dāng)采用二階彈性分析方法計(jì)算且考慮假想水平力時(shí)，在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析中已考慮 PΔ效應(yīng)，在構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)僅考慮 Pδ效應(yīng)即可，因此，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500172020第 ，當(dāng)采用二階彈性分析方法計(jì)算內(nèi)力且在每層柱頂附加考慮假想水平力時(shí)，框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) μ=。 4．本題機(jī)讀通過(guò)率 %。 2 D 圖 (a)孔中心間距為 120mm＞ 12t=96mm不符合《鋼規(guī)》表 。 本題主要考查有關(guān)螺栓間距的內(nèi)容。 1．《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500172020表 、最小容許距離。 2．緊固件的最大容許距離取值原則： 1)順內(nèi)力方向，取決于鋼板的緊密貼合以及緊固件間鋼板的穩(wěn)定； 2)垂直于內(nèi)力方向，取決于鋼板間的緊密貼合條件。因此，螺栓最大容許間距一般不允許違反。 3．緊固件的最小容許距離取值原則： 1)順內(nèi)力方向，按母材抗擠壓和抗剪切等強(qiáng)度的原則而定； 2)垂直于內(nèi)力方向： ① 應(yīng)使鋼材凈截面的抗拉強(qiáng)度不小于鋼材的承壓強(qiáng)度； ② 盡量使毛截面屈服先于凈截面破壞； ③ 受力時(shí)避免在孔壁周圍產(chǎn)生過(guò)度的應(yīng)力集中； ④ 施工的影響。 我國(guó)規(guī)范緊固件的最小容許距離較 EC3大，因此， EC3需要驗(yàn)算的連接較中國(guó)規(guī)范多。 4．本題機(jī) 讀通過(guò)率 %。有 53%的考生選擇錯(cuò)誤答案 A。 2 D 根據(jù)《鋼規(guī)》第 A錯(cuò)誤 D正確 根據(jù)《鋼規(guī)》第 B錯(cuò)誤 根據(jù)《鋼規(guī)》第 C錯(cuò)誤 本題主要考查組合梁設(shè)計(jì)的基本概念。 1．當(dāng)施工時(shí)鋼梁下不設(shè)臨時(shí)支撐的鋼與混凝土組合梁，在混凝土翼板達(dá)到 75%以前，組合梁自重及作用在其上的全部施工荷載基本上由鋼梁?jiǎn)为?dú)承受，當(dāng)混凝土翼板達(dá)到 75%以后所增加的荷載由組合梁承受。組合梁的剛度和承載力大大高于純鋼梁，因此，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB500172020第 ，混凝土硬結(jié)前的材料重量和施工荷載應(yīng)由鋼梁承受。 2．組合梁的撓度計(jì)算與鋼筋混凝土梁類似，需要分別計(jì)算在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合及荷載準(zhǔn)永久值組合下的截面折減剛度并以此來(lái)計(jì)算組合梁的撓度。 3．由于鋼結(jié)構(gòu)受壓板件有可能失穩(wěn)而影響其塑性發(fā)展，因此，對(duì)于板件寬厚比的要求，基本上都是針對(duì)受壓區(qū)域。 4．本題機(jī)讀通過(guò)率 %。 2 C 根據(jù)《抗規(guī)》表 ，本結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí) 柱板件寬厚比 梁翼緣板件寬厚比 梁腹板板件高厚比 因此，框架梁板件寬厚比不符合設(shè)計(jì)要求 因此，答案為 C 本題主要考查框架梁柱板件寬厚比的抗震要求。 根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500172020第 ，根據(jù)房屋高度及烈度決定了多高層鋼結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)，鋼構(gòu)件板件寬厚比大小直接決定其延性的高低。嚴(yán)格的說(shuō)，塑性耗能區(qū)板件寬厚比的大小決定了結(jié)構(gòu)延性的高低，因此，非塑性耗能區(qū)的板件寬厚比可適當(dāng)放寬。 本題機(jī)讀通過(guò)率 %。 2 D 一般來(lái)說(shuō) 截面雙向受彎時(shí)，適合采用箱型截面，軸心受壓時(shí)適合采用圓管截面，單向受彎適合采用強(qiáng)軸承受彎矩的 H形截面。另外，箱形截面相對(duì)于 H形截面來(lái)說(shuō)，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜，加工費(fèi)用高。 本題考查與鋼結(jié)構(gòu)合理化設(shè)計(jì)有關(guān)的基本概念。 本題關(guān)于截面形式適用性，涉及最基本的概念，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)、框架支撐結(jié)構(gòu)基本適用，但并不排除在某些特定的情形下的例外，也不排除為了其他需要，在實(shí)際工程應(yīng)用中選擇的并不是結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的方案。 本題機(jī)讀通過(guò)率 %。 2 D 翼緣板件寬厚比： 腹板板件高厚比： h0/tw=700/8=＞ 80 根據(jù)《鋼規(guī)》 ，正確答案為 D。 本題主要考查局部穩(wěn)定的概念。 1．正確選擇構(gòu)件板件寬厚比是鋼結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)的要點(diǎn)之一。 2．本題鋼結(jié)構(gòu)梁承受靜力荷載作用且無(wú)局部壓應(yīng)力，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500172020第 ，宜考慮腹板的屈曲后強(qiáng)度，同時(shí) ，直接承受動(dòng)力荷載的吊車梁及類似構(gòu)件或其他不考慮屈曲后的組合梁，應(yīng)按 ，因此，當(dāng)腹板板件寬厚比大于 時(shí)，設(shè)置加勁肋并不是必要條件。另外，本題假定構(gòu)件為次梁，因此，也不涉及結(jié)構(gòu)延性，一般，對(duì)于受彎構(gòu)件腹板板件寬厚比越大經(jīng)濟(jì)性越好。 3．本題機(jī)讀通過(guò)率 %。 A 根據(jù)《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 ， “單層網(wǎng)殼以及厚度小于跨度 1/50的雙層網(wǎng)殼均應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算 ”。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)穩(wěn)定性考慮不周，是許多鋼結(jié)構(gòu)事故最主要的原因之一。本題主要考查關(guān)于空間結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性的基本概念。 本題中的穩(wěn)定性計(jì)算系指荷載 位移全過(guò)程分析，剛度較差的空間結(jié)構(gòu)均需要進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，單層網(wǎng)殼和厚度較小的雙層網(wǎng)殼為其中的一種，均存在整體失穩(wěn)的可能性。 本題機(jī)讀通過(guò)率 %。 3 D 最大彎矩設(shè)計(jì)值 根據(jù)《砌規(guī)》式 ()， M≤ftm，其 中 根據(jù)《砌規(guī)》表 ，砌體彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ftm= 則 本題主要考查考生對(duì)無(wú)筋砌體受彎承載力的理解與把握情況。 1．地下室外墻承受墻外土壓力 (有地下水時(shí)還有水壓力 )和墻頂豎向荷載，屬于壓彎構(gòu)件，為簡(jiǎn)化計(jì)算，本題假定 “不考慮上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的豎向荷載 N”，使題目成為純彎計(jì)算。 2．無(wú)筋砌體受彎承載力驗(yàn)算公式見《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500032020式 ()。 3．根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500032020表 ，確定燒結(jié)普通磚 砌體彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ftm。 4．由《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》查得構(gòu)件底部最大彎矩設(shè)計(jì)值 M計(jì)算公式。 5．考生應(yīng)注意在實(shí)際工作中加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)常用參數(shù)的把握，如本題涉及的彎矩效應(yīng)系數(shù)(1/15)等。 6．本題機(jī)讀通過(guò)率 %。 3 B 最大剪力設(shè)計(jì)值 根據(jù)《砌規(guī)》式 ()、式 ()， ， 根據(jù)《砌規(guī)》表 ，砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fv= 則 本題主要考查無(wú)筋磚砌體構(gòu)件受剪承載力方面的內(nèi)容。 1．無(wú)筋砌體受剪承載力驗(yàn)算公式見《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500032020式 ()、式()。 2．根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500032020表 ，確定燒結(jié)普通磚砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fv。 3．由《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》查得構(gòu)件底部最大剪力設(shè)計(jì)值 V計(jì)算公式。 4．本題機(jī)讀通過(guò)率 %。 3 D 根據(jù)《砌規(guī) 》式 ()，高厚比 則 墻底彎矩 偏心距 e/h= 根據(jù)《砌規(guī)》表 ，得 φ= 根據(jù)《砌規(guī)》表 ，砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f= 根據(jù)《砌規(guī)》式 ()，則 φf(shuō)A=3701000= 本題主要考查無(wú)筋磚砌體偏心受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算。 1．根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500032020式 ()，計(jì)算構(gòu)件的高 厚比。 2．根據(jù)《結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》，計(jì)算構(gòu)件底部最大彎矩設(shè)計(jì)值 M。 3．由構(gòu)件高厚比值、軸向力的偏心距條件，查《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500032020表 ，確定受壓影響系數(shù) φ值。 4．根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500032020式 ()，計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的承載力。 5．本題機(jī)讀通過(guò)率 %。 3 C 根據(jù)《砌規(guī)》表 ，砌體抗壓強(qiáng)度 f= 根據(jù)《砌規(guī)》式 ()， α=δρ=%= 根據(jù)《砌規(guī)》式 ()，灌孔砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fg=f+=+=＜ 2f=2= 取 fg=， 根據(jù)《砌規(guī)》式 ()， 本題主要考查單排孔混凝土小型空心砌塊對(duì)孔砌筑砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值計(jì)算。 1．根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500032020表 ，確定單排孔混凝土小型空心砌塊對(duì)孔砌 筑砌體的抗壓強(qiáng)度 f。 2．根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500032020式 ()，計(jì)算混凝土砌塊砌體中灌孔混凝土面積與砌體毛面積的比值 α。 3．根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500032020式 ()，計(jì)算未灌孔混凝土砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)