注册结构工程师要考试的内容(建筑结构超强总结一级注册结构工程师考试全攻略)

一级注册结构工程师执业资格考试2015年停考了,但是2016年的考试时间已经确定,为2016年9月3-4日本文作者于2014年第一次参加一注考试,利用半年时间在工作之余备考,并最终以【31 32=63】分的成绩通过考试如果你还没开始复习,看了他的考试经历,瞬间信心倍增,有木有???,下面我们就来聊聊关于注册结构工程师要考试的内容?接下来我们就一起去了解一下吧!

注册结构工程师要考试的内容(建筑结构超强总结一级注册结构工程师考试全攻略)

注册结构工程师要考试的内容

一级注册结构工程师执业资格考试2015年停考了,但是2016年的考试时间已经确定,为2016年9月3-4日。本文作者于2014年第一次参加一注考试,利用半年时间在工作之余备考,并最终以【31 32=63】分的成绩通过考试。如果你还没开始复习,看了他的考试经历,瞬间信心倍增,有木有???

点击此处可查看连载一:考前准备及答题技巧

点击此处可查看连载二:各科考点及注意事项

五、各科考点及注意事项之木结构和地基基础篇

木结构

木结构的题目通常是两道计算题,有时是一道计算题和一道概念题,计算题难度不大,几种受力状态(轴心受拉、轴心受压、受弯、拉弯和压弯)的计算,公式都很简单,力学模型也是最基本的,与其他结构不同之处主要有——结构重要性系数γ0的确定(与安全等级和使用年限有关)、材料强度的确定(原木、矩形截面、湿材、使用条件、使用年限、斜纹承压的调整)、木材的连接。木结构的2分,在复习阶段一定不能放弃,考试时要好好把握住。需要注意的事项如下:

(1)对于木结构压弯构件稳定计算,分平面内稳定和平面外稳定,平面内稳定的轴心受压稳定系数是弯矩作用平面内的稳定系数,平面外稳定的轴心受压稳定系数是弯矩作用平面外的轴心受压稳定系数,这一点跟钢结构同理,但是《木规》交代不清。对于木结构轴心受压构件稳定计算,稳定系数还是同钢结构轴心受压稳定系数。

(2)木结构强度和弹模的调整有如下几种情况:恒载条件(超过80%,就应以总荷载(恒荷载和可变荷载分别占控制作用的最大值)和仅按恒载两种工况分别验算,同时注意恒载对强度和弹模的折减)、使用年限、原木(对强度和弹模都提高)、矩形截面短边尺寸(提高10%)、湿材(降低10%),注意对于设计使用年限的调整,不仅对强度部分即承载力计算进行调整,还得考虑对荷载设计值进行调整。注意对于稳定计算不应考虑缺口的影响,应采用全截面。

(3)《木规》4.2.3条的各种调整要重点掌握,调整系数和调整项目(顺纹抗压、横纹抗压、抗弯、抗剪或弹性模量)的确定,不同的情况,调整项目是不一样的。

(4)轴心受拉计算,净截面面积应扣除分布在150mm长度上的缺孔投影面积;轴心受压计算,构件计算长度、构件长细比,稳定计算和强度计算对应的计算面积,以及螺栓孔不作为缺口。

(5)注意原木的计算,直径变化率一般取9mm/m或实际情况,验算挠度和稳定时,可取构件的中央截面,验算抗弯强度时,可取最大弯矩处对应的截面,标注原木直径时,应以小头为准;强度验算应以最小头和有缺陷孔进行计算。

(6)圆、半圆和矩形的惯性矩要写在规范上;

(7)注意木结构偏心受拉计算与混凝土结构、钢结构的不同(类似于钢结构的螺栓连接计算)。

(8)木结构的连接计算:单齿和双齿构造要求,截面要求;齿计算包括木材承压和受剪计算,剪面长度单齿计算值不应超过8hc齿深;双齿承压面计算取两个承压面的面积,受剪计算取第二个齿对应的剪面长度,且不应超过10hc齿深;对于采用湿材制作时,剪面长度取值应比计算值加长50mm,即在验算时应扣除50mm作为剪面长度进行计算;采用齿连接,在节点部位应采用保险螺栓作为安全储备,对于单齿,保险螺栓计算时强度设计值乘以1.25调整系数,而对双齿,采用两个保险螺栓,但不考虑强度调整系数,注意齿连接承压面面积的计算(通过几何图形求解)和抗剪力的计算。

(9)螺栓和钉连接:构造布置要求(构件厚度和排列最小间距),承载计算注意单剪和双剪,规范公式中承载力为单个剪面,钢夹板承载力计算系数取对应螺栓和钉的最大值,采用湿材连接时,螺栓连接的计算系数不应大于6.7;在连接计算中应注意湿材的修正,在单剪连接计算中,如果厚板厚度不满足最低要求时,应对单剪螺栓承载力给予限制。

(10)木结构钢构件的计算应按钢结构设计规范,其强度设计值应乘以0.85调整系数,其他按钢结构设计规范进行,垫板的计算包括截面(承压计算,尤其注意斜纹承压计算)和厚度(钢板的抗弯)。

(11)木结构题目所给的内力设计值,是否包含γ0,一直是比较有争议的地方,应看题目提示确定,若题目不明确,建议按照包含和不包含试算,看哪种情况离备选答案选项更近,一般来说往后的考试不太会出这种有争议的题目。

地基基础

地基基础的题目以计算为主,计算量并不大,需要概念特别清晰,荷载是取标准组合还是基本组合,应力是取土的自重应力、基地反力、净反力还是附加应力。地基承载力特征值的修正,基底最大应力的计算,基底最小尺寸的计算,挡土墙的相关知识,不同形式基础的受剪、受弯和冲切计算,单桩承载力特征值估算,桩基承台的构造及受剪、受弯和受冲切计算,复合地基承载力特征值这些都是必考的内容,另外不同基础形式的构造要求,山区地基、软弱地基和地基处理的概念,桩基施工和检测也常考。地基变形计算也是考试的重点,只要是地基基础就离不开变形,要熟练掌握。需要注意的事项如下:

(1)注意题干中的已知条件,如“可按永久荷载效应控制”,求设计值时就要进行荷载组合,分项系数取1.35,《地规》8.2.11条柱下矩形独立基础任意截面的底板弯矩和《地规》8.2.14条墙下条形基础的弯矩经常容易忘记乘分项系数。

(2)挡土墙及其基础,求基底最大压应力,应对基底形心求矩,而不是挡土墙重心。

(3)基础及其上图的自重计算,若是求重力,则应乘以基础底面积,若是求应力,则不用乘面积,总而言之,是要注意单位。

(4)若题干或图形中有地下水时,应注意由于地下水引起的变化:1)pk=(Fk Gk)/A中的Gk应扣除水浮力,即pk=Fk/A gd- gwdw。2)若是不透水岩(土)层,附加应力p0=p-pc中的应扣除水自重,即p0=p-(gmd gwdw),有地下室时,gmd中d的和gwdw中dw的不一样,应按场地自然地面确定。3)《桩规》5.4.4条桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载计算时,由土自重引起的桩周第i层土平均竖向有效应力sri’中的gi和ge应取浮重度。4)《桩规》5.4.5条抗拔桩基承载力验算中的Ggp和Gp取浮重度。5)地基承载力特征值修正,g和gm都取浮重度(有效重度)。6)地下水不用乘主动土压力系数,就可以成为侧向力。

(5)计算基底最大压应力时,一定要注意判断e=M/(Fk Gk)<b/6,即pk,min>0,若不满足则用pk,max=2(Fk Gk)/3la计算。

(6)验算地基承载力或计算基底最小尺寸时,应特别注意软弱下卧层的验算,特别是题干有相关条件时,比如“地基压力扩散角q”和“土层弹性模量Es”,若没有进行软弱下卧层的验算,题干一直条件就没有用上,应留意此类情况。

(7)冲切计算,冲切临界截面是距离柱边h0/2,用来计算周长,um=4×(c 2×h0/2);冲切破坏锥体是距离柱边h0,用来计算面积,A=4×(c 2×h0)2。

(8)附加应力p0=p-gmd,基底平均应力减去土的自重应力,标准组合用来计算软弱下卧层,准永久组合用来计算沉降。

(9)净反力pj=p-gGd,基底平均应力减去基础及其上部土重,用来计算基础的受剪、受弯和受冲切。

(10)桩基验算冲切和剪切时,基桩和上部结构的柱子都是按照方形考虑的,若为圆形,应转化为方形,《地规》8.5.18条(c=0.866d)《桩规》5.9.7条(b=0.8d),与此相反,当验算减沉复合数桩基础中点沉降时,需将方桩转化为圆桩,此时,d=1.27b。

(11)《地规》8.2.8条独基受冲切验算时,应特别注意冲切破坏锥体是否在基底范围内,不在时应画图计算面积Al。

(12)变形计算总结(应弄清楚附加应力系数和平均附加应力系数):1)《地规》5.3.5条,地基变形,地基内的应力分布,可采用各向同性的均质线性变形体理论,考点——沉降计算经验系数的计算,计算深度zn的确定(变形比法、应力比法和简化公式),相邻荷载影响,Esi的取值。2)《地规》5.3.10,地基土的回弹变形,相当于一个反向的应力,使用土的回弹模量,考点——条文说明中的例题(可结合辅导书学习),Eci的取值。3)《地规》5.3.11,回弹再压缩。4)《地规》附录R.0.1~R.0.3,实体深基础模型计算桩基础最终沉降,单向压缩分层总和法,考点——桩底平面处的附加应力。5)《地规》R.0.4~R.0.5,明德林应力公式方法计算桩基础沉降。6)《桩规》5.5.6条,桩中心距不大于6倍桩径的桩基,等效作用分层总和法,考点——桩基等效沉降系数,桩基沉降计算经验系数(折减和放大),简化公式,沉降计算深度zn的确定,Esi的取值。7)《桩规》5.5.14条,承台底地基土不分担荷载的桩基(单桩、单排桩、疏桩基础),单向压缩分层总和法,考点——附加应力的计算方法(考虑桩径影响的明德林解),桩身压缩se,szi的取值,最终沉降计算深度zn的确定,Esi的取值。8)《桩规》5.5.14条,承台底地基土分担荷载的复合桩基(单桩、单排桩、疏桩基础),单向压缩分层总和法,考点——附加应力的计算方法(按Boussinesq解),桩身压缩se,szi和szci的取值,最终沉降计算深度zn的确定,Esi的取值。9)《桩规》5.6.2,减沉复合疏桩基础中点沉降,考点——ss,ssp,p0的计算方法,Esi的取值。10)《桩规》3.1.8条,概念设计,变刚度调平设计(减小差异沉降和承台内力),实施细则。11)《地规》3.0.2~3.0.3条,应按地基变形设计,应作变形验算,可不作变形验算的规定。12)《地规》5.3.1~5.3.4条和《桩规》5.5.1~5.5.5条,地基变形特征指标——沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜及不同结构指标的规定,地基变形允许值,桩基沉降变形允许值。13)《地规》7.2.10~7.2.12条和《地处规》7.1.7~7.1.8条,复合地基的最终变形量,考点——压缩模量的当量值计算、复合地基沉降计算经验系数的取值、土层压缩模量的变化、地基变形计算深度zn的确定。14)《地规》7.5.5条和《地规》附录N,大面积地面荷载,考点——[s’g]的取值,qeq的计算。

(13)题目所给的土压力,自重应力都是标准值,如果要计算地下室外墙弯矩设计值要乘以1.35的分项系数。

(14)关于挡土墙土压力问题,我们一般做的情况都不是朗肯土压力,但是都是c=0的情况。如果c不等于0,黏性土,那么一般都是以朗肯土压力为背景出题,这个时候要注意顶部有负压力段,但是实际土压力不能为负。还要结合地面活荷载,地下水压力,以及结合主动土压力增大系数一起出题。特别强调,地下水部分,土取浮重度,地下水不用乘以主动土压力系数就可以成为侧向压力。

(15)关于负摩阻力,一定要先确定中性点,一般题目会给持力层为基岩的情况。然后才能定出中性点以上部分要考虑负摩阻力也就是作为荷载输入。而单桩承载力特征值只能从中性点以下摩阻力和端阻力计算。

(16)关于液化土,题目的液化土一般都是在20m以内,因为20m以下的液化土目前规范没法判别。这里面要特别注意两点,不是说一个沙土范围内只要一个测点就能解决问题的,因为在10m以上一个折减,10m以下一个折减系数,而且可能10m以上不液化,10m以下液化。所测点所能代表的土层厚度是有限的,具体代表的厚度在《抗规》中有说明。考题往往会将液化土层分布在10m范围左右,8~12m之间。

(17)对于挡土墙土压力计算,从规范的角度值得作出如下总结:首先计算方法分三种,规范法、朗肯土压力计算法、库伦土压力计算法。对于朗肯土压力,土压力对墙背的摩擦角为0是个特点,黏性土和非黏性土都可以计算,而且在有地面活载,地下水的时候,通常是用朗肯土压力计算。对于库伦土压力,只适用于非黏性土,这是最重要的一个特点,但是他不需要限制墙背光滑,也就是说主动土压力可以对墙背有摩擦角。如果不满足以上两种条件,那就要采用规范法计算主动土压力,这时候要特别注意,土压力对墙背有摩擦角,也就是主动土压力的合力并不是垂直于墙背,但是却不影响主动土压力的合力作用点的位置仍然是1/3土坡高度,另外黏性土的主动土压力也不用像朗肯土压力那样考虑负压力段扣除,直接还是顶部为0的三角形分布。

(18)关于地基处理中,要特别注意求复合地基承载力以及复合土层压缩模量的放大系数的时候,只与基础底的土也就是所谓的基底天然地基承载力有关,与桩侧和桩底地基承载力特征值无关。一般如果题目较难的话,复合地基的桩长蔓延不是一个土层,可能穿越若干个土层。那么与其他土层有关的变量就是压缩模量。

(19)在进行软弱下卧层承载力验算时,对于偏心荷载可采用平均基底压力求解下卧层顶面的压力。

(20)注意不同验算条件下荷载组合不同(验算地基承载时和基础裂缝宽度,采用正常使用标准组合,验算地基变形,采用准永久组合(恒荷载 可变荷载*准永久系数),不考虑风荷载和地震荷载;验算结构配筋,采用基本组合,验算挡土墙稳定,采用基本组合,荷载效应系数为1.0。

(21)对于厂房大面积堆载沉降的计算:计算范围为横向取5倍的基础宽度,纵向为实际堆载长度,当荷载范围不属于上述范围时,应进行折算成等效均布荷载,折算时应注意厂房外侧的荷载也应考虑。

(22)地基承载力特征值的修正,深度(注意基础埋置深度的取值,自室外地面标高算起)、宽度;对于偏心距小于0.033倍基础宽度时,地基承载力可采用土的抗剪强度进行求解,此时不再需要进行深度和宽度的修正(因公式中已包含);但在运用公式时,应注意宽度和深度的限制;注意在软弱下卧层验算时,地基承载力仅经深度修正,而不进行宽度修正,与处理后地基承载力的修正一致。

(23)在季节性冻土下,冻土的判别中,表格中冻结期间的地下水位距离冻结面深度(一般可采用标准冻结深度,即从地表面到冻结面底部的距离)的最小距离求解;基础埋置深度应分别根据不同土层的冻胀类别进行计算,取不同土层的埋置深度最大值。

(24)墙下条形基础的计算,基础底面宽度根据地基承载力确定,厚度根据抗剪设计值(采用净反力)计算确定,配筋根据弯矩设计值(采用净反力)计算确定,对于条形基础梁的内力可按连续梁计算,边跨及第一内支座弯矩值宜乘以1.2的系数;对于独立基础的抗冲切计算冲切面积和提供承载面积计算;注意柱在条形基础梁上形成的冲切计算,尤其是柱在条形基础边缘上形成的冲切面计算。

(25)毛石基础基础高度计算根据台阶的宽高比确定,上部一般取墙厚(370mm或240mm);墙下条形基础的厚度根据抗剪计算,而配筋根据弯矩计算,注意有无垫层对钢筋保护层厚度的影响(有垫层40mm,无垫层70mm),即对截面有效高度的影响。

(26)注意在进行抗冲切计算和抗剪计算中,截面高度影响系数计算公式不同,前者为系数与高度h呈线性变化(800~2000mm),而抗剪计算中系数与有效高度h0呈指数变化(800~2000mm)。

(27)高层建筑筏形基础,准永久荷载作用下的偏心距应有限制,梁板式筏基底板的厚度按照抗冲切和抗冲剪的最大值计算,注意平板式筏基底板截面承载力计算(抗冲切部分,按不平衡弯矩产生的附加应力计算,而对于受剪部分可取单位宽度下的计算截面进行验算。

(28)桩基承台计算,包括柱对承台的冲切,桩对承台的冲切以及桩柱连线之间的剪切(发生在承台的变阶处,计算宽度即取变阶处宽度)。

(29)桩的特征值计算,桩尖部分不予记入桩身部分,桩的配筋计算采用设计值,而特征值采用标准值(注意Gk计算)。

(30)地基处理部分,压实填土最大干密度和最优含水量,预压固结度(考虑涂抹和井阻影响以及不考虑公式的区别)以及强度提高公式、最终变形量计算公式,砂石桩中的处理后孔隙比和砂石桩布置间距关系,水泥粉煤灰(CFG)桩中的变形计算公式,在复合地基公式中,桩间土强度可取未修正的天然地基强度,灰土挤密桩计算公式(挤密系数与桩间距关系)。注意面积置换率公式指桩体横截面面积与桩体所承担的复合地基面积之比。桩的根数计算可直接由总的需处理面积除以单个桩的等效处理面积。

(31)地基液化判别应注意上覆非液化土层厚度的计算,即判别液化地基土层的上部厚度,同时需要扣除淤泥土层厚度,注意与场地类别中覆盖层厚度的区别。同时注意最上端和最下端标准贯入点所代表土层厚度(di)计算以及层位影响权函数值(Wi),标准贯入点土层的分界线有地下水位,液化土层的上下限,判别深度以及土层的分界线。

(32)《桩规》中钢管桩,嵌岩桩,大直径桩,负摩阻力计算,抗拔桩,竖向承载力计算要熟练掌握。

(33)桩水平承载力,压屈计算等需熟练掌握。

(34)《地规》公式(5.2.4)中要特别注意基础埋深的取值规定式中的b为基础短边尺寸或条基宽度(题目图中表示的尺寸不一定是基础的短边)。

(35)压缩模量当量值,把计算公式写在规范空白处。

(36)《地规》图8.2.7-1-b中h0标注有误,打斜线的面积考前算好,写在旁边,考试就可省去不少时间。

(37)有地下水时垫层材料应选用排水较好的砂石垫层。

(38)地基抗震部分,场地类别划分,地震液化判别(临界标贯击数、液化指数<仅对判别为液化的土计算>),桩的承载力调整(液化土层中的调整以及对以下两种不利工况都应进行验算<全部承担地震作用,地震作用按水平地震影响系数的10%采用>),打入式预制桩及其他挤土桩,打桩引起桩间土挤密作用可用公式求解打桩后桩间土的标贯击数。在抗震验算时,天然地基承载力需按深度和宽度修正以抗震调整系数。

六、各科考点及注意事项之高层建筑和桥梁篇

高层建筑结构

高层的题目概念性强,计算量小,只要概念清楚,4分钟之内做对一道题目不成问题,若概念模糊,需要在考场上临时翻规范,查条文,要花6分钟左右的时间才能完成一道题目,如果知识没掌握,临时查规范,则10分钟都很难做出一道题目,所以在备考阶段要把高层建筑结构设计的基本规定,结构计算分析,各个结构体系的特点都弄明白。《高规》的每一章都很重要,包括附录和条文说明,都有可能出题目,必须好好掌握,另外,《高规》与《抗规》在很多地方都有相同的,可以结合学习,相互对照,共同记忆,比较异同。需要注意的事项如下:

(1)计算框支柱的体积配箍特征值的时候记住要比普通框架柱加0.02;并且体积配箍率不低于1.5%。框支柱箍筋全长加密。

(2)计算型钢混凝土框架核心筒结构,求型钢截面面积不要忘记验算含钢率。

(3)计算剪力墙“连梁”斜截面受剪承载力时,首先要根据《高规》7.1.3条判断跨高比,若跨高比小于5,按照《高规》7.2.23条计算,否则要根据《混规》11.3.4~11.3.4条按照框架梁计算,这是固定的模式和步骤,要记住。

(4)计算剪力墙剪力设计值的时候,别忘记强剪弱弯调整,有的时候经常会因为脑子里重点浮现的是比如偏心受拉调整这些特殊调整而忘记最基本的调整,还有分项系数,一个都不能少。

(5)只有框架结构的框架柱底弯矩要放大,其他结构类型的框架柱底弯矩不放大(转换柱除外)。

(6)框架柱的轴压比和最小配筋率的时候很容易出错,因为框剪结构中的框架柱和框架结构的框架柱有不同之处。主要区别如下:对于框架结构的内力调整底层柱底弯矩设计值需要放大,框剪结构的框架柱底层柱底弯矩设计值不需要放大。对于框架结构的柱和框剪结构的柱轴压比和最小配筋率会弄混淆。尤其对于框剪结构,当框架柱底部倾覆力矩占有率超越50%的时候,按框剪设计,框架部分柱轴压比和抗震等级按框架结构确定,框架部分最小配筋率按框剪结构的框架柱确定,熟练掌握《高规》8.1.3条。

(7)短肢剪力墙结构是指短肢剪力墙较多的剪力墙结构,判别短肢剪力墙后,短肢剪力墙不仅要满足剪力墙约束边缘构件的配筋的要求,还要同时满足全截面墙肢的配筋率要求。对于剪力墙边缘构件,纵筋如果要求的是面积,往往很多时候会只记得最小配筋率要求,忽略了根数和直径的要求。此时,根数、直径、最小配筋率必须同时满足。

(8)框架梁箍筋,不能只想着最小直径、最大间距,还要想着面积配箍率和纵筋配筋率超2%之后对梁箍筋加密区的直径的要求。

(9)框架柱箍筋,不能只想着体积配箍率、最小直径、最大间距,还要想着配箍特征值和箍筋肢距的要求,甚至还有和轴压比的关系,如果轴压比超了,箍筋还有特殊要求。

(10)框架梁、柱箍筋,不能只想着加密区箍筋,还要想着非加密区箍筋的要求。

(11)有地震作用组合,甚至包括竖向地震,也未必是地震作用组合起控制作用,如果求内力设计值最大值,脑子里一定要记得,持久短暂情况下非抗震组合和地震作用下的抗震组合去比较,取大值。

(12)房屋高度指室外地面到主要屋面的高度(不包含突出部分),对于甲类建筑应提高一度判别房屋的级别(A级或B级);注意对于带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部结构的面积和刚度较大时,计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上部分考虑,高宽比可按最小投影宽度计算。

(13)高层的结构布置(平面布置、竖向布置),注意在平面规则性判别中,对于超过梁高的错层,需按楼板开洞对待。注意本部分的较高高层建筑是指大于40m的框架结构或大于60m的其他结构体系混凝土房屋建筑。

(14)楼盖结构,要注意厚度和配筋(该部分的配筋率为每层每向);尤其注意地下室顶板作为嵌固的要求以及抗震等级确定要求。

(15)抗震设计时,楼层位移计算不需要考虑偶然偏心的影响。

(16)构件抗震承载力调整,当仅考虑竖向地震作用时,抗震调整系数取1.0。

(17)梁内力重分布仅在竖向荷载(注意重力荷载代表值下的调整,即先求出重力荷载代表值下的弯矩再进行调整)作用下考虑,故计算顺序为先对竖向荷载作用下的梁进行内力重分布调整,再进行与水平荷载作用下的叠加;

但调整后的跨中弯矩设计值不应小于简支梁在荷载作用下的跨中弯矩设计值的50%,进而再进行地震作用组合值的调整。

(18)在抗震荷载计算时,应注意地震作用荷载的调整,同时应注意风荷载应考虑组合值系数(0.2);位移计算时,荷载分项系数取1.0。

(19)地震作用,组合前的调整(框架梁竖向荷载作用下的弯矩调幅,框架-剪力墙结构、筒体结构、混合结构中的框架柱、框支结构中的框支柱剪力;框支柱地震轴力;带转换层结构转换构件的地震内力增大,结构薄弱层楼层剪力放大,地震作用下的最小地震剪力修正,未考虑扭转藕联计算的短榀和长榀的修正),组合后的调整(强剪弱弯、强柱弱梁,框支柱轴力的增大)。

(20)只有薄弱层调整是在剪重比调整之前的,其他一切调整都是在剪重比调整之后进行。

(21)框架结构设计应注意:框架梁的水平加腋宽度和厚度计算以及框架节点有效宽度的计算,扁梁(梁宽大于柱宽)的要求,框架梁的梁端弯矩调整,注意弯矩正负号的规定;框架梁的构造要求(截面有效受压高度限制,纵向受拉钢筋最小配筋率,最大配筋率,梁端顶面和底面的配筋比值,箍筋受梁端纵向受拉钢筋配筋率的影响,大于2%,箍筋最小直径增加2mm,通长钢筋的最低要求,钢筋直径的要求)。

(22)注意框架柱的地震作用调整(梁柱节点弯矩调整,底层柱底面截面的弯矩调整,剪力调整是建立在弯矩调整后进行的),框架角柱应采用双向偏心受力构件进行正截面承载力计算。注意四类场地上的较高建筑,柱纵向钢筋配筋率应增加0.1;对于偏心受拉边柱、角柱、剪力墙端柱应比计算值增加25%,框架柱斜截面受剪计算,剪跨比计算公式中的弯矩和剪力均为未调整的。相应的剪力墙剪跨比也不做调整。

(23)注意剪力墙厚度不满足时,应进行稳定性计算,此时应进行翼缘的判断;连梁的计算应注意跨高比的限制,同时注意当跨高比小于2.5时,梁两侧纵向钢筋面积配筋率不应小于0.3%。

(24)各层框架所承担的地震总剪力调整后,应按调整前后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯矩标准值。框支柱的调整与此类似。

(25)板柱剪力墙结构中的各层板柱应能承担不少于该层相应方向地震剪力的20%。

(26)带加强层高层建筑、错层结构、连体结构结构应注意加强部位以及连接部位抗震等级的调整。

(27)轴压比限值的选取一定要逐条核对小字(注释)部分,否则很容易出错。

(28)分层法计算时,柱刚度前乘以0.9,底层柱不要乘以0.9。

(29)在结构内力与位移计算中,现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取为1.3~2.0。如果是中间框架,刚度前应乘以2;边框架乘以1.5。

(30)剪跨比高规中的抗震等级,要分清房屋是A还是B级高度。

(31)对部分框支剪力墙结构,当转换层的位置设置在3层及3层以上时,其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级尚宜按规定提高一级采用,已经为特一级时可不再提高。

(32)一、二级框支柱由地震产生的轴力应分别乘以增大系数1.5、1.2。注意是地震产生的轴力调整,其他的不用。

(33)墙肢轴压比计算时,组合后的重力荷载分项系数取1.2。

(34)抗震墙的约束边缘构件的配箍特征值,具体计算时取箍筋内表面范围内的混凝土核心面积,箍筋长度计算取箍筋中心线计算。

(35)扭转位移比:基本假定——刚性楼板、规定水平力、考虑偶然偏心的影响及扭转耦联地震效应,计算方法——竖向构件,max/ave,判别——分清楚1.2、1.35、1.4、1.5、1.6的意义。

(36)扭转周期比,应Tt/T1≤0.9(0.85),超过就算特别不规则,Tt和T1的意义。

(37)层间位移角,基本假定——刚性楼板、CQC组合、不扣除整体弯曲变形,不考虑偶然偏心的影响,计算方法——标准组合下Du/h,判别——根据建筑高度和结构体系,注意高度的影响,插值时要把分数转化为小数,不能直接用分母插值。

(38)抗震性能设计,5个性能水准的计算方法及结构和构件所处的阶段。

(39)风荷载计算的体型系数,在《荷规》中找不到时,要记得在《高规》4.2.3条和附录B有很多类型。

(40)高层建筑结构设计注重概念而轻精度,与概念设计有关的内容要重点掌握。

(41)计算主要受力结构的风荷载时,根据《荷规》3.2.5条,应取重现期为设计使用年限,通常设计使用年限为50年,则取重现期为50年的基本风压(但不得小于0.3kN/m2),根据《高规》4.2.2条,对风荷载比较敏感的高层建筑(条文说明房屋高度大于60m的高层建筑),承载力设计时基本风压应乘1.1(仅承载力设计时乘);计算围护结构的风荷载时,就取重现期为设计使用年限,没有其他任何调整和放大。

桥梁结构

桥梁结构的题目在往年的考试中,大部分都是“送分”的,相对来说较容易,只需要把历年真题弄懂就行了,但是2013年和2014年的桥梁题目逐渐偏难了(对于做建筑结构设计的人员)。应熟悉和掌握桥梁结构最基本的概念(桥梁分类、设计安全等级、作用效应组合及其对应的极限状态、车道荷载和车辆荷载、荷载分布宽度、冲击系数、橡胶支座等),桥梁结构抗震设计方法及其抗震构造措施。需要注意的事项如下:

(1)翼缘板有效宽度的取值(外梁和内梁取值),裂缝宽度计算,挠度计算时荷载不应包含汽车的冲击荷载。

(2)板式橡胶支座的几个考点——支座形状系数S、抗推刚度K、有效承压面积Ae、总厚度te、平均压缩变形、加劲钢板厚度ts、抗滑移稳定。

(3)挠度计算:长期荷载;构件分为全预应力结构和部分预应力结构,弹性阶段应力计算包括短暂状况(预应力构件仅扣除预应力阶段的损失,荷载仅考虑预应力和自重荷载)和持久状况计算(预应力应扣除全部损失,荷载应考虑全部荷载但取标准值,且考虑汽车荷载的冲击系数),主要对两种工况下的压应力和拉应力进行分别计算;梁的钢筋数量按抗裂要求(全预应力结构和部分预应力结构)先进行估算预应力钢筋数量和后进行按强度要求估算预应力钢筋数量;在计算时应注意荷载的组合(短期组合、持久组合、标准组合(长期作用)、基本组合、频遇组合)。

(4)汽车荷载分为车道荷载和车辆荷载,整体计算采用车道荷载,局部计算(含涵洞、桥台和挡土墙土压力等)采用车辆荷载,两者不叠加,对于车道荷载由均布荷载(满布)和集中荷载(仅作用于影响线最大处,且在计算剪力效应时,应乘以1.2系数)组成。公路二级取车道荷载的0.75倍;车道荷载的横向分布系数采用车辆荷载进行计算。同时注意设计车道数对荷载的横向折减和计算跨径对荷载的纵向折减。

(5)汽车荷载应考虑冲击力,与结构的自振频率有关,而对汽车局部加载及在T梁、箱梁悬臂板上的冲击系数为1.3。在极限承载能力计算中考虑冲击力,而在抗裂计算、裂缝宽度、变形计算中不需要考虑汽车的冲击荷载。

(6)汽车离心力(车辆荷载标准值乘以离心力系数C),温度影响力(计算圬工拱圈考虑徐变引起的温差效应时,温差效应应乘以0.7的折减系数)。

(7)汽车制动力,按设计车道进行计算,先求取一个车道的制动力(注意公路1级和2级的最小限值),同向行驶双车道为单车道的2倍,三车道为2.34倍,四车道为2.68倍。

(8)偶然作用,地震作用、船只或漂流物撞击力、汽车撞击力(车辆行驶方向1000kN,垂直方向500 kN)

(9)荷载组合,基本组合含汽车冲击荷载,记得乘以结构重要性系数,注意当离心力与制动力同时考虑时,制动力标准值或设计值按70%采用。正常使用极限状态效应组合(不计冲击力),短期效应组合和长期效应组合,注意可变荷载的组合值系数不一样,注意标准组合的不同之处。

(10)桥面板内跨中荷载的计算应注意恒荷载不得遗漏,支点弯矩和跨中弯矩的求解公式。同时注意车轮着地尺寸以及荷载分布宽度、长度的计算。对于悬挑板,计算跨度可取汽车车轮着地尺寸外边缘到梁根部的距离。当两个车轮有重叠时,内力计算时应取两个车轮的荷载。车轮中心离人行道边缘最小距离为0.5m。

(11)钢筋混凝土主梁荷载的计算,求解主梁的最不利荷载横向分布系数,应用主梁的内力影响线,将荷载乘以横向分布系数后,在纵向的内力影响线上按最不利荷载进行加载,对于跨中截面,可近似取横向荷载分布系数沿纵向不变,对于支座截面的剪力计算,需要考虑横向荷载分布系数沿纵向的变化。注意车道荷载的均布荷载单位为kN/m,即在进行荷载计算时,车道荷载是按照车道进行布置的,采用车道数乘以车道荷载再与车道荷载折减系数相乘即可。对于箱形梁桥面,荷载的横向分布系数即为车道数。

(12)桥梁计算挠度值按荷载的短期效应组合,即汽车荷载应考虑频遇系数为0.7,人群荷载频遇系数为1.0;注意与标准组合的区别。

(13)汽车制动力的计算,仅考虑一个方向多个车道形成的荷载,并注意最小限值的要求。

(14)桥墩计算,偏心(基本组合、偶然组合);砌体与混凝土偏心受压构件计算。

(15)盖梁计算,盖梁跨度(lc和1.15ln两者较小值),单柱式墩台盖梁,汽车横桥向非对称布置,横向分配系数采用偏心压力法,而双柱式墩台盖梁,汽车横桥向对称布置,横向分配系数采用杠杆原理法。

(16)柔性墩计算,柱和墩的刚度计算,为串联;汽车制动力引起各柱的荷载分配按照各墩柱串联后刚度进行分配。

(17)梁的温度变形引起的水平力计算,求各墩柱的串联后刚度,再根据刚度求温度中心,进而求出各墩台顶部的水平位移,进而求出各墩台的水平力。

(18)支座的计算,橡胶支座的强度、截面尺寸、厚度验算;橡胶支座加劲钢板的计算,验算支座的抗滑稳定性。

(19)简支梁梁端至墩台、台帽或盖梁边缘的距离要求。

作者:杨开,目前在中国建筑设计研究院范重结构设计工作室从事结构设计工作,主要参与超高层建筑和体育建筑结构设计。

更多内容详见《建筑结构·技术通讯》2015年第1期、第5期文章《注册结构工程专业考试备考经验》。

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