一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師考試試題(附答案)（共30題，每題2分。每題的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)最符合題意，需寫出主要計(jì)算過程）題1：鋼筋混凝土梁受彎承載力計(jì)算某鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，截面尺寸b×h=250mm×600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30（f_c=14.3N/mm2，f_t=1.43N/mm2），縱向受拉鋼筋采用HRB400級(jí)（f_y=360N/mm2），箍筋采用HPB300級(jí)（f_yv=270N/mm2）。梁承受的跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值M=280kN·m，環(huán)境類別為一類（保護(hù)層厚度c=20mm），a_s=40mm（受拉鋼筋合力點(diǎn)至受拉邊緣距離）。要求：計(jì)算該梁所需的縱向受拉鋼筋面積A_s（保留兩位小數(shù)）。題2：鋼結(jié)構(gòu)軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定性驗(yàn)算某工業(yè)廠房鋼柱，采用焊接工字形截面（翼緣為焰切邊），截面尺寸為：翼緣b×t=300mm×16mm，腹板h×tw=500mm×10mm，計(jì)算長(zhǎng)度l_ox=6m（繞x軸），l_oy=3m（繞y軸）。鋼材為Q355鋼（f=310N/mm2，E=2.06×10?N/mm2），構(gòu)件承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=2500kN。要求：驗(yàn)算該鋼柱的整體穩(wěn)定性是否滿足要求（需計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比λ_x、λ_y及穩(wěn)定系數(shù)φ，取截面回轉(zhuǎn)半徑i_x=212mm，i_y=75mm）。題3：砌體結(jié)構(gòu)墻段高厚比驗(yàn)算某多層砌體住宅，采用MU10燒結(jié)普通磚、M5混合砂漿砌筑（f=1.5N/mm2），承重墻厚度為240mm，墻段計(jì)算高度H_0=3.6m，墻段長(zhǎng)度L=4.2m，兩端為構(gòu)造柱（構(gòu)造柱截面240mm×240mm，間距3m），施工質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)。要求：驗(yàn)算該墻段的高厚比是否滿足規(guī)范要求（允許高厚比[β]=24，構(gòu)造柱影響系數(shù)γ_c=1.1）。題4：天然地基承載力特征值修正某建筑場(chǎng)地為黏性土地基，基礎(chǔ)底面尺寸為3.0m×5.0m（長(zhǎng)×寬），基礎(chǔ)埋深d=2.0m（從室外地面起算），地下水位埋深1.5m。地基土天然重度γ=18kN/m3（水位以上），飽和重度γ_sat=19kN/m3（水位以下），土的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值φ_k=20°，黏聚力標(biāo)準(zhǔn)值c_k=15kPa。載荷試驗(yàn)測(cè)得地基承載力特征值f_ak=180kPa。要求：計(jì)算修正后的地基承載力特征值f_a（按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500072011計(jì)算，取η_b=0.3，η_d=1.6）。題5：高層建筑框架結(jié)構(gòu)水平位移驗(yàn)算某10層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，首層層高4.5m，標(biāo)準(zhǔn)層層高3.6m，結(jié)構(gòu)總高度H=36.9m?？蚣苤孛娉叽?00mm×600mm，梁截面尺寸250mm×600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35（E_c=3.15×10?N/mm2）。經(jīng)計(jì)算，結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的頂點(diǎn)水平位移u=120mm，第10層（頂層）的層間位移Δu=15mm，第2層的層間位移Δu=20mm。要求：驗(yàn)算該框架結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移和層間位移是否滿足規(guī)范限值（頂點(diǎn)位移限值H/550，層間位移限值h/550）。題6：橋梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)支梁橋荷載組合某跨徑20m的簡(jiǎn)支梁橋，采用鋼筋混凝土T形梁，計(jì)算跨徑l=19.5m。梁體自重標(biāo)準(zhǔn)值g=25kN/m，汽車荷載（公路Ⅰ級(jí)）采用車道荷載，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值q_k=10.5kN/m，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P_k=320kN（當(dāng)計(jì)算跨徑≤5m時(shí)P_k=270kN，5m<l<50m時(shí)P_k=270+（320270）×（l5）/（505））。人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值q_r=3.0kN/m（單側(cè)）。要求：計(jì)算該梁跨中截面在基本組合下的彎矩設(shè)計(jì)值（取重要性系數(shù)γ_0=1.0，汽車荷載沖擊系數(shù)μ=0.2，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)一級(jí)）。題7：混凝土結(jié)構(gòu)受剪承載力計(jì)算某鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35（f_c=16.7N/mm2，f_t=1.57N/mm2），箍筋采用HRB400級(jí)（f_yv=360N/mm2），梁端最大剪力設(shè)計(jì)值V=220kN，a_s=40mm（箍筋至受拉邊緣距離），截面有效高度h_0=ha_s=460mm。要求：計(jì)算所需的箍筋間距s（采用雙肢箍，直徑φ8，A_sv1=50.3mm2，A_sv=2×50.3=100.6mm2）。題8：鋼結(jié)構(gòu)焊接連接強(qiáng)度驗(yàn)算某鋼桁架下弦節(jié)點(diǎn)，采用Q355鋼，節(jié)點(diǎn)板厚度t=12mm，與弦桿（H型鋼，截面400mm×200mm×8mm×12mm）的連接采用雙面角焊縫，焊縫長(zhǎng)度l_w=300mm，焊腳尺寸h_f=8mm。節(jié)點(diǎn)承受的拉力設(shè)計(jì)值N=1200kN，鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f_w^v=205N/mm2。要求：驗(yàn)算該角焊縫的強(qiáng)度是否滿足要求（角焊縫有效厚度h_e=0.7h_f，計(jì)算時(shí)不考慮起滅弧影響）。題9：地基沉降計(jì)算（分層總和法）某建筑條形基礎(chǔ)，底面寬度b=2.5m，埋深d=1.5m，基底附加壓力p_0=120kPa。地基土層分布如下：第1層為粉質(zhì)黏土，厚度z1=3.0m，壓縮模量E_s1=6.0MPa；第2層為淤泥質(zhì)黏土，厚度z2=4.0m，壓縮模量E_s2=2.0MPa；第3層為密實(shí)卵石，壓縮模量E_s3=40MPa（可視為不可壓縮層）。要求：計(jì)算地基的最終沉降量s（取經(jīng)驗(yàn)系數(shù)ψ_s=1.2，分層總和法計(jì)算至第2層底）。題10：高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)軸壓比驗(yàn)算某18層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅，首層層高4.2m，標(biāo)準(zhǔn)層層高3.0m，結(jié)構(gòu)總高度H=54.2m。某片剪力墻墻肢截面尺寸為b_w×h_w=200mm×3000mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40（f_c=19.1N/mm2），抗震等級(jí)為二級(jí)（軸壓比限值[μ_N]=0.6）。該墻肢在重力荷載代表值下的軸向壓力設(shè)計(jì)值N=18000kN（已考慮地震作用組合）。要求：驗(yàn)算該剪力墻墻肢的軸壓比是否滿足規(guī)范要求（墻肢計(jì)算截面面積A=b_w×h_w）。答案及主要計(jì)算過程題1答案：（1）計(jì)算截面有效高度h_0=ha_s=60040=560mm。（2）計(jì)算系數(shù)α_s=M/(α_1f_cbh_02)，取α_1=1.0（C30混凝土），則α_s=280×10?/(1.0×14.3×250×5602)=280×10?/(1.0×14.3×250×313600)=280×10?/1.12×10?≈0.250。（3）計(jì)算γ_s=(1√(12α_s))/2=(1√(10.5))/2=(10.707)/2≈0.1465，或查得ξ=1√(12α_s)=10.707=0.293（ξ≤ξ_b=0.518，適筋破壞）。（4）受拉鋼筋面積A_s=α_1f_cbh_0ξ/f_y=1.0×14.3×250×560×0.293/360≈(1.0×14.3×250×560×0.293)/360≈(14.3×250×560×0.293)/360≈(14.3×41020)/360≈586,586/360≈1629.41mm2。答案：1629.41mm2題2答案：（1）計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比：λ_x=l_ox/i_x=6000/212≈28.3；λ_y=l_oy/i_y=3000/75=40。（2）查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB500172017，工字形截面（翼緣焰切邊）繞x軸屬b類截面，繞y軸屬b類截面。λ_max=40，查得穩(wěn)定系數(shù)φ=0.899（λ=40，b類）。（3）計(jì)算穩(wěn)定應(yīng)力：σ=N/(φA)，截面面積A=2×300×16+500×10=9600+5000=14600mm2，σ=2500×103/(0.899×14600)≈2500000/(13125.4)≈190.5N/mm2≤f=310N/mm2。結(jié)論：滿足要求。題3答案：（1）墻段計(jì)算高度H_0=3.6m，墻厚h=240mm，高厚比β=H_0/h=3600/240=15。（2）考慮構(gòu)造柱影響的修正高厚比β=γ_c×H_0/h=1.1×15=16.5。（3）允許高厚比[β]=24，16.5≤24，滿足要求。結(jié)論：高厚比驗(yàn)算通過。題4答案：（1）基礎(chǔ)底面寬度b=3.0m>3m，取b=3m；埋深d=2.0m，水位埋深1.5m，故基底以上土的加權(quán)平均重度γ_m：水位以上厚度1.5m，γ=18kN/m3；水位以下厚度0.5m，γ'=γ_satγ_w=1910=9kN/m3。γ_m=(1.5×18+0.5×9)/2.0=(27+4.5)/2=15.75kN/m3。（2）修正后的承載力特征值f_a=f_ak+η_bγ(b3)+η_dγ_m(d0.5)=180+0.3×(18×(33))（因b=3m，η_bγ(b3)=0）+1.6×15.75×(2.00.5)=180+0+1.6×15.75×1.5=180+37.8=217.8kPa。答案：217.8kPa題5答案：（1）頂點(diǎn)位移限值：H/550=36900/550≈67.09mm，實(shí)際u=120mm>67.09mm，不滿足。（2）層間位移限值：首層層高h(yuǎn)1=4.5m=4500mm，限值4500/550≈8.18mm；標(biāo)準(zhǔn)層層高h(yuǎn)=3.6m=3600mm，限值3600/550≈6.55mm。第2層Δu=20mm>8.18mm（首層層高對(duì)應(yīng)的限值），第10層Δu=15mm>6.55mm（標(biāo)準(zhǔn)層限值），均不滿足。結(jié)論：頂點(diǎn)位移和層間位移均不滿足規(guī)范要求。題6答案：（1）汽車荷載集中荷載P_k=270+(320270)×(19.55)/(505)=270+50×14.5/45≈270+16.11=286.11kN。（2）跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：梁自重：M_gk=1/8×g×l2=1/8×25×19.52≈1/8×25×380.25≈1188.28kN·m。汽車荷載（考慮沖擊）：M_qk=1/8×(q_k×(1+μ))×l2+1/4×P_k×(1+μ)×l=1/8×(10.5×1.2)×19.52+1/4×286.11×1.2×19.5≈1/8×12.6×380.25+1/4×286.11×1.2×19.5≈598.04+1667.77≈2265.81kN·m。人群荷載（單側(cè)）：M_rk=1/8×q_r×l2=1/8×3.0×19.52≈1/8×3.0×380.25≈142.59kN·m。（3）基本組合彎矩設(shè)計(jì)值：γ_0×(1.2M_gk+1.4M_qk+1.4×0.7M_rk)=1.0×(1.2×1188.28+1.4×2265.81+1.4×0.7×142.59)=1.0×(1425.94+3172.13+140.04)=4738.11kN·m。答案：4738.11kN·m題7答案：（1）驗(yàn)算截面限制條件：0.25β_cf_cbh_0=0.25×1.0×16.7×250×460=0.25×16.7×115000=481,375N=481.38kN>V=220kN，滿足。（2）混凝土抗剪承載力V_c=0.7f_tbh_0=0.7×1.57×250×460=0.7×1.57×115000=126,302.5N=126.30kN。（3）箍筋需承擔(dān)的剪力V_sv=VV_c=220126.30=93.70kN=93700N。（4）由V_sv=(f_yvA_svh_0)/s，得s=(f_yvA_svh_0)/V_sv=(360×100.6×460)/93700≈(360×46,276)/93700≈16,659,360/93,700≈177.8mm。取s=170mm（滿足構(gòu)造要求≤250mm且≤h/2=250mm）。答案：s=170mm題8答案：（1）角焊縫有效厚度h_e=0.7×8=5.6mm。（2）焊縫計(jì)算長(zhǎng)度l_w=300mm（雙面焊縫，總長(zhǎng)度2×300=600mm）。（3）焊縫應(yīng)力σ_f=N/(h_el_w)=1200×103/(5.6×600)=1200000/3360≈357.14N/mm2。（4）Q355鋼角焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f_w^v=205N/mm2（需查表，實(shí)際Q355鋼f_w^v=205N/mm2），357.14>205，不滿足。結(jié)論：強(qiáng)度不滿足要求。題9答案：（1）分層厚度：第1層z1=3.0m，第2層z2=4.0m（至卵石層頂）。（2）各層附加應(yīng)力平均值：基底附加壓力p_0=120kPa，假設(shè)為矩形分布，各層中點(diǎn)深度z1/2=1.5m，z2/2=3.0+4.0/2=5.0m。（3）計(jì)算各層沉降量s_i=Δp_i×z_i/E_si，其中Δp_i=p_0（條形基礎(chǔ)附加應(yīng)力沿深度線性分布，簡(jiǎn)化取平均）。