正确答案: A
题目:某钢筋混凝土圆形烟囱,如图38-40(Z)所示,抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g,设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅱ类,基本自振周期T[XB1.gif]=1.25s,50年一遇的基本风压w[XB0.gif]=0.45kN/m[SB2.gif],地面粗糙度为B类,安全等级为二级。已知该烟囱基础顶面以上各节(共分6节,每节竖向高度10m)重力荷载代表值如下表所示。 [JZ634_70_1.gif] 提示:按《烟囱设计规范》GB 50051-2013作答。 [JZ634_70_2.gif]
解析:1.根据《烟囱规范》第5.5.1条,本工程烟囱抗震设防烈度为8度,应计算竖向地震作用。 根据《烟囱规范》式(5.5.5-1),烟囱根部的竖向地震作用标准值为: F[XBEzv0.gif]=±0.75α[XBzvkongmax.gif]G[XBE.gif] 其中,α[XBzvzmzazx.gif]为竖向地震影响系数最大值,取水平地震影响系数最大值的65%,根据《抗规》表5.1.4-1得α[XBzvzmzazx.gif]=0.16×0.65=0.104。 由题设条件可得烟囱基础顶面以上总重力荷载代表值为: G[XBE.gif]=950+1050+1200+1450+1630+2050=8330kN F[XBEzv0.gif]=±0.75×0.104×8330=±650kN 故选A。 【命题思路】 根据全国二级注册结构工程师专业考生大纲要求:考生应了解水塔、烟囱等一般高耸结果的选型要求、荷载计算、设计原理和主要构造。本题为联题,针对新版《烟囱设计规范》GB 50051-2013,主要考查对烟囱根部的竖向地震作用的理解和简单计算。 【解题分析】 关于竖向地震作用的计算规定和方法是注册结构工程师必须掌握的基本技能,本题针对一常见的钢筋混凝土圆形烟囱,考核竖向地震作用标准值的简单计算。虽然《烟囱设计规范》GB 50051-2013关于烟囱根部的竖向地震作用计算公式与现行《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010关于竖向地震作用的计算公式外形表达有所差异,实际上二者在此是一致的。因此,只要正确理解竖向地震作用计算的相关规定和方法,按照《烟囱设计规范》GB 50051-2013或《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010均能容易地解答本题。 2.根据《烟囱规范》第5.5.5条及条文说明,烟囱最大竖向地震作用标准值发生在烟囱的中下部,数值为: F[XBEvkmax.gif]=(1+C)κ[XBzv.gif]G[XBE.gif] 其中,C为结构材料的弹性恢复系数,对钢筋混凝土烟囱取C=0.7;κ[XBzv.gif]为竖向地震系数,按现行《抗规》规定的设计基本地震加速度与重力加速度比值的65%采用,对8度设防烈度取κ[XBzv.gif]=0.13,已知总重力荷载代表值G[XBE.gif]=950+1050+1200+1450+1630+2050=8330kN,则 F[XBEvkmax.gif]=(1+0.7)×0.13×8330=1841kN 故选D。 【命题思路】 本题主要考查考生对现行《烟囱设计规范》GB 50051-2013关于烟囱最大竖向地震作用标准值相关规定的理解和应用。 【解题分析】 1.现行《烟囱设计规范》GB 50051-2013给出的烟囱在竖向地震作用下的计算方法,是根据冲量原理推导出来的,是与现行《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010有所区别的地方,需要引起注意。利用《烟囱设计规范》GB 50051-2013给出的竖向地震作用计算公式(5.5.5-2)和公式(5.5.5-3)计算的竖向地震作用的绝对值沿高度的分布规律为:在烟囱上部和下部相对较小,而在烟囱中下部h/3附近(在烟囱质量重心处)竖向地震作用最大。这与地震震害及地震时在高层建筑上实测结果是相符的。这是《烟囱设计规范》GB 50051-2013关于竖向地震作用的特殊性所在,应予以重视。 2.解答本题,根据《烟囱设计规范》GB 50051-2013第5.5.5条及条文说明,烟囱最大竖向地震作用标准值发生在烟囱的中下部,数值为:F[XBEvkmax.gif]=(1+C)κ[XBzv.gif]G[XBE.gif],相对简单,即 F[XBEvkmax.gif]=(1+0.7)×0.13×8330=1841kN。 本题亦可根据《烟囱设计规范》GB 50051-2013第5.5.5-2条求解烟囱各节底部各截面竖向地震作用标准值进行解答: [JZ634_71_1.gif] [JZ634_71_2.gif] 同理,[JZ634_71_3.gif] [JZ634_71_4.gif] [JZ634_71_5.gif] 根据《烟囱设计规范》GB 50051-2013第5.5.5条文说明,烟囱最大竖向地震作用发生在距烟囱根部h/3处,因此,F[XBEv2k.gif]=1816kN亦接近最大竖向地震作用,同样可得正确选项D。 3.根据《烟囱规范》第5.2.4条,对于圆形钢筋混凝土烟囱,当其坡度小于或等于2%时,应根据雷诺数的不同情况进行横向风振验算。 本工程烟囱坡度为[JZ634_72_2.gif], 其雷诺数为:Re=69000vd,V=v[XBzczrdouhao1.gif]=15.5m/s 2/3高度处的烟囱外径为6-(6-3.6)×2/3=4.4m 烟囱顶部H处风速为: [JZ634_72_3.gif] 又Re=69000×15.5×4.4=4.71×10[SB6.gif]>3.5×10[SB6.gif] 根据《烟囱规范》第5.2.4-3条,应验算其共振响应,故选B。 【命题思路】 本题主要考查考生,对《烟囱设计规范》GB 50051-2013关于圆形钢筋混凝土烟囱进行横向风振验算相关规定的理解和应用。 【解题分析】 1.对于圆形钢筋混凝土烟囱,当其坡度小于或等于2%时,考虑横向风振是必要的,因此《烟囱设计规范》GB 50051-2013给出了根据雷诺数的不同情况进行横向风振验算的相关规定。 2.本题烟囱坡度为[JZ634_72_1.gif]。为简化计算降低试题难度,提示给出了①烟囱坡度为2%;②烟囱顶部风压高度变化系数为μ[XBH.gif]=1.71;③该烟囱第1振型的临界风速v[XBzczrdouhao1.gif]=15.5m/s。只需要考生计算本题烟囱2/3高度处的烟囱外径,即 6-(6-3.6)×2/3=4.4m 从而烟囱顶部H处风速为: [JZ634_72_4.gif] 其雷诺数为:Re=69000vd=69000×15.5×4.4=4.71×10[SB6.gif]>3.5×10[SB6.gif],则 根据《烟囱设计规范》GB 50051-2013第5.2.4-3条,应验算其共振响应,故选B。
学习资料的答案和解析:
假定,该吊车梁截面的最大弯矩设计值M[XBzmzazx.gif]=3920kN·m。试问,该梁下翼缘在最大弯矩作用下的应力设计值(N/mm2)与下列何项数值最为接近?
假定f[XBxa.gif]=165kPa,F[XBzk.gif]=300kN/m,M[XBzk.gif]=150kN.m/m。当x值满足题的要求(即基底反力呈矩形均匀分布状态)时,其基础底面最小宽度b最接近于( )m。
已知:A栋房屋的抗震等级为二级,A栋底层中柱KZ1的柱净高H[XBzn.gif]=2.5m,柱上节点梁端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值∑Mb=360kN·m,柱下端截面组合的弯矩设计值M[XBzc.gif]=320kN·m,反弯点在柱层高范围内,柱轴压比为0.5。试问,为实现“强柱弱梁”及“强剪弱弯”,按规范调整后该柱的组合剪力设计值V(kN),与下列何项数值最为接近? 提示:1.柱上节点上、下柱端的弯矩设计值按平均分配。 2.[JZ634_243_1.gif]
在大车的每个车轮处作用于吊车梁上的横向水平荷载标准值T[XBzk.gif](kN),应与下列何项数值最为接近?( )
假定,在荷载效应准永久组合下,上部结构柱传至承台顶面的竖向力为8165kN。试问,根据《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008的规定,按等效作用分层总和法计算桩基的沉降时,等效作用附加压力值p0(kPa)与下列何项数值最为接近?