自考混凝土结构计算题解析

1.某单层单跨工业厂房排架结构，跨度18m ，柱距6m ，厂房内设有1台吊车，吊车的最大轮压标准值为P max,k =110kN,最小轮压标准值为P min,k =30kN,大车轮距为4.5m 。试画出吊车梁支座反力影响线，并计算作用在排架柱上的吊车竖向荷载设计值D max 、D min 。（提示：4.1=Q γ） (2011-01第38题、2章P46)

2.某单层厂房排架结构及风荷载体型系数如图所示。基本风压w 0=0.35kN ／m 2，柱顶标高+12.00m ，室外天然地坪标高-0.30m ，排架间距B=6.0m 。求作用在排架柱A 及柱B 上的均布风荷载设计值q A 及q B 。(提示：距离地面10m 处，z μ=1.0；距离地面15m 处，z μ=1.14；其他高度z μ按内插法取值。) (2010-01第38题、2章P49-50)

题38图

38解：风压高度变化系数按柱顶离室外天然地坪的高度12+0.3=12.3m 取值。距离地面10m 处，z μ=1.0；距离地面15m 处，z μ=1.14。用插入法求出离地面12.3m 的z μ值：

()061114110

1510

3121...z =-⨯--+

=μ 故 ()→=⨯⨯⨯==m /kN ....B w q z s Ak

7816350061800μμ

()→=⨯⨯⨯==m /kN ....B w q z s Bk 1116350061500μμ ()→=⨯==m /kN ...q q Ak Q A 49278141γ

()→=⨯==m /kN ...q q Bk Q B 55111141γ

3．某单层单跨厂房排架结构如题39图所示。A 柱与B 柱尺寸相同，在牛腿顶面

上分别作用有M max =104kN·m 及M min =58kN·m 的力矩，吊车横向水平刹车力

为T=30kN 。试用剪力分配法计算各柱的柱顶剪力。（提示：柱顶不动铰支座反力R =H

M C 3+T C 5，C 3=1.30，C 5=0.70）(2011-10第39题、2章P52-54)

4.两跨等高排架结构计算简图如题39图所示。排架总高13.1m ，上柱高3.9m ，q 1=1.5kN/m ，q 2=0.75kN/m ，A 、B 、C 三柱抗侧刚度之比为1∶1.7∶1。试用剪力分配法求A 柱的上柱下端截面的弯矩值。(2010-10第39题、2章P54-57) (提示：柱顶不动铰支座反力R =C 11qH ，C 11=0.34)

5.钢筋混凝土牛腿如题38图所示，牛腿宽度为400mm ，采用C30混凝土(抗拉强度标准值为2.01N/mm 2)，作用于牛腿顶部的竖向荷载标准值为150kN ，水平荷载标准值为70kN ，裂缝控制系数取0.65。试验算牛腿截面是否满足斜裂缝控制条件。(2009-10第38题、2章P71) (提示：

5050140h a .bh f F F .F ,mm a tk vk hk vk s +

⎪⎪⎭⎫ ⎝

⎛-≤=β)

38解：有题意知：

650.=β，mm b 400=，kN F Vk 150=，kN F hk 70=，2012mm /N .f tk =， mm a 200=，mm a s 40=，mm h 500=

mm a h h s 460405000=-=-= （2分）

kN

F kN .....h a .bh f F F .vk tk vk hk 1502197460

20050460400012150705016505050100=≥=+⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛

⨯-⨯=+⎪⎪⎭⎫ ⎝

⎛-β （3分）

故牛腿截面满足斜裂缝控制条件。 （1分）

6.某牛腿尺寸及承受的设计荷载如题40图所示。已知作用在牛腿顶部的竖向力设计值为640kN ，水平拉力设计值为100kN ，采用HRB400级钢（f y =360N/mm 2），a s =50mm 。试计算牛腿顶部所需配置的纵向受拉钢筋面积A s 。

(提示：当a <0.3h 0时，取a =0.3h 0；A s =y

h 0

y v 2.185.0f F h f a F )(2011-01第40题、2章P73)

(未注明单位：mm)

题40图

7.偏心受压柱扩展基础如题36图所示，基础边缘处最大地基净反力p j =150kN ／m 2，基础混凝土抗拉强度设计值f t =1.1N ／mm 2。试验算柱与基础交接处的混凝土受冲切承载力是否满足要求。(2010-10第36题、2章P77) (提示：a s =40mm ，F l =p j ·A l ，F l ≤0.7βkp f t a m h 0,βkp =1.0,a m =2

1(a t +a b ))

8．某轴心受压柱下扩展基础如题图40所示。地基净反力

p j =180kN/m 2，采用HPB235级钢筋，f y =210N/mm 2，a s =70mm 。试计算底板受力钢筋截面面积。（提示：

90h f .M

A y s

）(2011-10第40题、2章P79)

1．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2

ql 12

1）(2006-01第39题、3章P101)

39解：（1）固端弯矩

m kN ql M AB ⋅-=⨯⨯-=-

=963121

12122 m kN ql M BA

⋅=⨯⨯==96312

1

12122 （2）分配系数

因非底层柱的相对线刚度乘以折减系数0.9，则

5209

011

..AB -=+-

=μ （3）顶层AB 梁的A 端的弯矩

()()m kN ..M ⋅-=-⨯-+-=32405299

（4）顶层AB 梁的弯矩图如下：

2.某三层两跨框架的计算简图如题38图所示。跨号内为各杆件的相对线刚度。试用反弯点法计算梁AB 的B 端弯

矩。 (2011-10第38题、3章P104)

3.某两层三跨框架的计算简图如题39图所示。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