全国注册土木工程师(水利水电工程)执业资格考试水工结构专业案例试卷(上午)

(A)As=448mm2,As’=1079mm2 (B)As=2489mm2,As’=1079mm2 (C)As=1079mm2,As’=1079mm2 (D)As=2489mm2,As’=448mm2 答案:(B)

主要解答过程:

《水工混凝土结构设计规范SL/ T191-96》条文6.5.3,10.2.4 公式6.5.3-1~3,6.5.3-3 专业案例,水工结构篇,第二章,第四节 (1) 求初始偏心距e0, e0=M/N=375/905=0.414m=414mm (2) 求偏心距增大系数η l0/h=7200/600=12>8

需要考虑纵向弯曲的影响,由于l0/h=12<15,故取ζ2=1

ζ1=

0.5fcA=0.5×12.5×400×600/(1.2×905×1000)=1.381〉1, 故?dN取ζ1=1

η=1+

1(l0/h)?1?2=1+(12×12×1×1)/(1400×

1400e0/h0414/560)=1.139 (3)判断大小偏心受压

ηe0=1.139×414=472>0.4h0-0.3×560=168mm,故按大偏心受压计算,属大偏心受压的第一种情况。

(4)求轴向作用力到As的距离e e=ηe0+h/2-a=472-600/2-40=732mm (5) 求受压钢筋面积As’ 取x=ξbho, ξb=0.544

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AS'??

?dNe?fcbh02?b(1?0.5?b)fy'(h0?a')321.2?905?10?732?12.5?400?560?0.544(1?0.5?0.544)310?(560?40)

=1079mm2>ρ’minbh0=0.2%×400×560=448mm2 (6) 求受拉钢筋面积As As=(fcbξbh0+fy’As’-γdN)/fy

=(12.5×400×0.544×560+310×1079-1.2×905×1000)/310 =2489mm2>ρminbh0=0.2%×400×560=448mm2

注:

(A) As为最小配筋; (C) 对称配筋; (D) As’为最小配筋。

11~12. 某中型水闸(3级水工建筑物)内有一矩形截面(b×h=200×500mm2)的C25混凝土简支梁,处于露天环境,跨度为l0=4.5m,使用期间承受均布线性荷载,其中永久荷载规范值为gk=17.5kN/m(含自重),可变荷载规范值qk=11.5kN/m,可变荷载规范值的长期组合系数取ρ=0.5。由承载力计算,截面已配纵向受拉钢筋为2ф14+2ф16,As=710mm2,(c=35mm),接着对裂缝宽度和挠度进行了计算。 11. 荷载效应长期组合的长期刚度最接近下面哪一个数? (A)Bl=1.14×1013N·mm (B)Bl=1.02×1013N·mm (C)Bl=2.05×1013N·mm (D)Bl=4.52×1013N·mm 答案: ( B )

主要解答过程:

《水工混凝土结构设计规范SL/ T191-96》条文6.5.3,10.2.4 公式6.5.3-1~3,6.5.3-3 专业案例,水工结构篇,第二章,第五节 Ec=2.55×10N/mm,不计受压钢筋, As’=0,ρ’=0,θ=2.0,h0=457mm

αE=Es/Ec=20×10/2.55×10=7.843

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5

4

4

2

ρ=

As710??0.00777 bh0200?4573

短期刚度 Bs=(0.025+0.28αEρ)Ecbh0

=(0.025+0.28×7.843×0.0777)×2.55×10×200×457 =2.047×10 N·mm

短期组合时的长期刚度:

13

4

3

Bls?Ms73.41Bs??2.047?1013?1.136?1013N?mm

Ml(??1)?Ms58.85(2?1)?73.41长期组合时的长期刚度:

Bll=Bs/θ=2.047×10/2=1.023×10 N·mm 注:

(A) 短期组合时的长期刚度 (C) 短期刚度

12. 梁的短期、长期挠度最接近下面哪一选项? (A)fs=13.6mm,fl=10.9mm(B)fs=7.6mm,fl=12.1mm (C)fs=13.6mm,fl=12.1mm (D)fs=13.0mm,fl=11.6mm 答案:( C ) 主要解答过程:

13

13

5Msl0573.41?106?45002短期挠度:fs?????13.63mm

48Bls481.136?10135Mll0558.85?106?45002长期挠度:fl?????12.13mm 1348Bll481.023?10 注:

2558.85?106?45002??10.92mm (A)长期挠度计算时错用了Bls:fl?481.136?101311 / 19

573.41?106?45002??7.56mm (B)短挠度计算时错用了Bs:fl?13482.047?10 (D) 计算误差累计.

13.有一预应力混凝土屋架下弦杆,截面尺寸为b×h=250mm×160mm, 轴向设计荷载值N=560kN。采用C40混凝土,预应力钢筋为冷拉Ⅳ级,配置非预应力钢筋为冷拉Ⅱ级。采用后张法时,张拉控制应力σcon选用下列哪一项最合适? (A)700MPa (B)350MPa (C)590MPa (D)300MPa 答案:(C ) 主要解答过程:

冷拉Ⅳ级钢筋 fpyk=700N/mm,fpy=580N/mm, 冷拉Ⅱ级钢筋 fy=380N/mm,

后张法时张拉控制应力不宜超过允许值 0.85fpyk=0.85×700=595 N/mm

后张法时张拉控制应力也不宜小于0.5 fpyk =0.5×700=350 N/mm通常 350 N/mm≤σ故 σ

(A) σ

com

com

2

com2

2

2

22

2

≤595 N/mm,并取较大值。

2

为595 N/mm最合适。

2

2

= fpyk =700 N/mm>(0.85+0.05)fpyk=0.90×700=630 N/mm,大于规范规定的

最大张拉控制应力; (B) σ

com

= 0.5fpyk =0.5×700=350 N/mm ,张拉控制应力过小,不能发挥冷拉Ⅳ级钢

2

筋高强度的作用。 (D)σ

14.某粘性土堤防,填筑土的规范最大击实干密度为16.5kN/m3,堤防防护对象的防洪规范为50年,堤高12m,下列哪一个选项的干密度满足规范规定的压实度最低要求? (A)15.5kN/m3 (B)15.0kN/m3 (C)14.9kN/m3 (D)15.4kN/m3

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com

=380= fy,张拉控制应力过小,不能发挥冷拉Ⅳ级钢筋高强度的作用。

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