第二章1.柱下独立基础如题37图所示。
基础顶面作用的轴向压力Nk=700kN ,弯矩Mk=200kN·m ,剪力Vk=25kN ,修正后的地基承载力特征值f a=200kN /m2,已知基础底面尺寸b=3m ,l =2m ,基础埋置深度d=1.5m ,基础高度h=1.0m ,基础及以上土的重力密度平均值γm=20kN /m3。
试验算地基承载力是否满足要求。
(2008.10)2.某轴心受压柱,采用柱下独立基础,剖面如题37图所示。
基础顶面轴向压力标准值N k =720kN ,修正后的地基承载力特征值f a =200kN/m 2,基础埋置深度d=1.5m ,设基础及其以上土的重力密度平均值3m 20kN/m γ=。
试推导基础底面面积A 的计算公式并确定基础底面尺寸(提示:设底面为正方形)。
3.某单层厂房柱下独立基础如图示,作用在基础顶面的轴向压力标准值N k =870kN ,弯矩标准值M k =310kN·m ,剪力标准值V k =21kN ;地基承载力特征值(已修正)f a =200kN /m 2;基础埋置深度d=1.5m ;设基础及其上土的重力密度的平均值为γm =20kN /m 3;基础底面尺寸为b×l =3.0×2.0m 。
试校核地基承载力是否足够? (2006.10)4.某单层厂房现浇柱下独立锥形扩展基础,已知由柱传来基础顶面的轴向压力设计值N=3900kN ,弯矩设计值M=1700kNm ,剪力设计值V=60kN 。
基础的高度 h=1500mm ,基础埋深 2.0m ,地基土承载力设计值f=420kN/m 2,基础及其上回填土的平均容重 γm =20kN/m 3。
试求基础底面积。
(2005.1)5.如图1所示的某一单跨等高排架,左柱A 与右柱B 是相同的,柱子总高度为H 2=13.2m,上柱高度H 1=4m 。
左柱A 和右柱B 在牛腿面上分别作用有M 1=103kNm,M 2=60kNm 的力矩。
已知当柱子下端是固定端,上端是水平不动铰支座,在牛腿面上作用有M 时,水平不动铰支座的水平反力R=C 3·2H M,C 3=1.26。
请画出柱子A 和柱子B 的弯矩图,并标明柱底截面的弯矩值。
(2005.1)6.两跨等高排架结构的计算简图如题39图所示。
已知排架柱总高度为11m ,上柱高为3.3m ;W=2.5kN ,ql=2kN /m ,q2=1.2kN /m ,A 、B 、C 柱抗侧刚度之比为1∶1.2∶1。
试用剪力分配法求B 柱在图示荷载作用下的柱底弯矩。
(提示:柱顶不动铰支座反力R=C11qH ,C11=0.35)(2008.10)7.单层厂房排架结构如题39图a 所示,吊车横向水平刹车力为50kN 。
试用剪力分配法计算各柱的柱顶剪力。
(提示:反力系数C 5A =0.68,C 5B =0.70,见题39图b(1)、b(2);Δu 1=1.25Δu 2,见题39图b(3)、b(4))。
(2008.1)8.单层单跨排架计算简图如图所示。
A 、B 柱截面形状和尺寸相同,作用在牛腿顶面的弯矩:M max =86kN ·m ,M min =32kN ·m 。
试用剪力分配法求B 柱在图示荷载作用下的弯矩图。
(2007.10)(提示:弯矩作用在牛腿顶面时,柱顶不动铰支座反力R=HMC 3,C 3=1.1)9.某排架计算简图如图所示。
已知W k =3kN ,q lk =2.5kN/m ,q 2k =1.5kN /m ;A 、B 柱截面形状和尺寸均相同,试用剪力分配法求A 柱在图示荷载作用下的柱底弯矩。
(提示:均布荷载作用下柱顶不动铰支座反力R=C l1·q·H ,C ll =0.4) (2007.1)10.某钢筋混凝土单层厂房排架如图所示,上柱高3m ,下柱高9m ;作用于柱顶的水平集中力p=40kN ;作用于柱A 、柱C 下柱顶部的弯矩M A =M C =60kN ·m(作用方向如图所示);A 、B 、C 柱的抗剪刚度比值为K A ∶K B ∶K C =1∶2∶1;试用剪力分配法画出B 柱的弯矩图。
(2005.10)11.柱子牛腿如图所示。
已知竖向力设计值F v =300kN ,水平拉力设计值F h =60kN ,采用钢筋为HRB335(f y =300N/mm 2)。
试计算牛腿的纵向受力钢筋面积。
(2007.10) (提示:a s =60mm ;A=;f F1.2h 0.85f a F yh 0y v 当a<0.3h 0时,取a=0.3h 0)12.某单层厂房柱牛腿顶部作用的竖向力设计值为500kN ,水平拉力设计值为150kN ,竖向力至下柱边缘的水平距离为500mm ,牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度为850mm ,钢筋设计强度为300N/mm 2。
试计算牛腿纵向受拉钢筋的面积。
(2007.1) (提示:yh 0y vs f F2.1h f 85.0a F A +=)13.牛腿尺寸和按荷载效应标准组合计算的竖向力及水平拉力如图示。
牛腿宽度为600mm ,混凝土抗拉强度标准值为2.2N /mm 2;取裂缝控制系数为0.65,a s =35mm ,试判断该牛腿截面尺寸是否合理。
(提示:F vk ≤β[1-0.5vkhk F F]00tk h a 5.0bh f +)(2006.10)14.钢筋混凝土牛腿如图所示。
作用在牛腿顶部的竖向压力设计值为100kN ,水平拉力设计值为120kN ,试计算牛腿的水平纵向受拉钢筋A S ,并画出其布置示意图。
(提示:yh 0y v S f F1.2h 0.85f a F A +=,f y =300N/mm 2,a s =35mm ;无需验证a 的适用范围)(2006.1)15.某单跨单层厂房,柱距6m,设计时考虑两台桥式吊车,其最大轮压标准值分别为165kN 和115kN,吊车位置及影响线如图所示。
试计算影响线中的y2、y3及支座竖向反力最大设计值D max。
(提示:两台吊车的荷载折减系数β=0.9,吊车荷载的分项系数γQ=1.4)(2006.1)16.某单层厂房排架结构及风载体型系数如图所示。
基本风压W O=0.4kN/m3,柱顶标高+11.8m,室外天然地坪标高为-0.3m,排架间距B=6m,求作用在排架柱顶处的风荷载设计值W。
(2005.10)(提示:距地面10m处,μz=1.0;距地面15m处,μz=1.14;其他高度μz按内插法取值)第三章1.两层三跨框架如题36图所示,括号内为各杆相对线刚度。
试用反弯点法求梁AB的B端弯矩。
2.某两层三跨框架如题36图所示,括号中数值为梁的相对线刚度。
二层各柱线刚度均为1.0×104kN·m,边柱侧移刚度修正系数为α=0.6,中柱侧移刚度修正系数为α=0.7。
试用D值法求梁AB的B端弯矩(提示:二层柱反弯点高度比为y=0.55)。
(2008.1)3.某多层框架的计算简图如图所示。
底层各柱线刚度为0.9×104kN·m,底层边柱侧移刚度修正系数为α=0.6,底层中柱侧移刚度修正系数为α=0.7。
试计算该框架由梁柱弯曲变形引起的底层的层间侧移值。
(2007.10)4.如图所示框架结构,括号内数值为各杆的线刚度,假定AB 柱反弯点高度比为0.45,求第二层AB 柱的B 端弯矩M BA 。
(2007.1)(提示:K2K+=α)5.如图所示框架结构,A 、B 柱截面尺寸相同,各层作用的水平力P=l0kN ,各层层高h=4.5m ,底层柱的反弯点在距柱底32h 处。
求底层A 柱的柱底弯矩M A (以外侧受拉为正)及轴向力N A (以受拉为正)。
(2006.10)6.某多层框架钢筋混凝土矩形柱,承受轴向压力设计值N =680kN ,剪力设计值V =350kN ;柱净高H n =3200mm ,截面宽度为400mm ,截面有效高度为560mm ;配有箍筋φ10@100;材料强度f c =12.5N/mm 2,f yv =210N/mm 2;受剪承截力抗震调整系数γRE =0.85。
试验算该柱抗剪承载力是否满足。
(2006.1)(提示:V ≤)..(0.056N h sA f bh f 5116010sh y v 0c RE +++λγ;无需验证λ及N 的适用范围) 7.某框架结构计算简图如图所示,各杆线刚度的比值均为1,q=3kN/m,l =6m 。
试用分层法计算并画出顶层AB 梁的弯矩图。
(提示:梁的固端弯矩为2ql 121)(2006.1)8.如图所示框架结构,底层各柱线刚度均为2.8×1010N ·mm ;底层各柱的侧移刚度修正系数α的取值分别为:边柱α=0.6,中柱α=0.7;试用D 值法求该框架底层柱AB 的柱端弯矩。
(提示:底层边柱修正后的反弯点高度比y=0.65)(2005.10)9.某两层两跨框架的计算简图如图2所示,试用反弯点法求该框架各杆件的端弯矩并画出弯矩图。
(图中括号内的数值为该杆件的线刚度) (2005.1)第五章1.单层单跨框架如题38图所示。
层高5m ,重力荷载代表值为6000kN 。
每根柱子的侧移刚度均为50000kN /m ,反弯点高度比y h=0.6;抗震设防烈度为8度,max α=0.16;场地特征周期为0.25s 。
当水平地震作用于该框架时,试用底部剪力法计算A 柱的下端弯矩。
(提示:0.1,2;max 9.0=ψψ=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=T eq T g gK G T TT παα)(2008.10)2.题40图所示框架结构的重力荷载代表值Gl=G2=G3=G4=1500kN ,各层边柱D 值均为1.5×104kN /m ,各层中柱D 值均为2.5×104kN /m 。
试按公式T1=1.7TT u ψ计算其自振周期。
(提示:T ψ=0.6) (2008.10)3.某框架结构如题38图所示,重力荷载代表值G 1=G 2=……=G 6=1200kN 。
各层边柱D 值均为1.2×104kN/m ,各层中柱D 值均为2.2×104kN/m ,考虑非承重墙影响的周期调整系数为0.7。
试按顶点位移法计算其基本自振周期。
(提示:T 1=1.7T T u Ψ)(2008.1)4.某两跨等高排架如题40图所示。
排架柱高为6m ,排架柱A 、B 、C 的侧移刚度之比为1∶2∶1,横梁平面内刚度无穷大,集中于柱顶处的总重力荷载代表值为6000kN ;结构的自振频率为2.5Hz ,场地特征周期为0.3s ,抗震设防烈度为8度。
试用底部剪力法计算柱A 的地震剪力、底部弯矩,并画出该柱的弯矩图。