第二章　岩土工程设计基本原则

2.1　设计荷载

一、单项选择题（每题的备选项中只有一个最符合题意）

1．以下作用中不属于永久作用的是哪项？（　　）[2013年真题]

A．基础及上覆土自重

B．地下室侧土压力

C．地基变形

D．桥梁基础上的车辆荷载

【答案】D

【解析】作用分为永久作用和可变作用两类。永久作用是指设计使用期内，其作用位置、大小、方向不随时间变化或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载作用，包括结构物自重、预加力（预应力钢筋），土重、土侧压力、混凝土收缩及徐变作用、水浮力、基础变位作用等；可变作用又分为普通可变作用和特殊可变作用（又称偶然作用），普通可变作用是指在使用过程中会发生变化的荷载作用，比如车辆荷载，人群荷载，风荷载；偶然作用是指可能出现，也可能不出现的荷载，比如地震。

2．根据《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10002.5—2005），计算施工阶段荷载情况下的混凝土、钢筋混凝土沉井各计算截面强度时，材料容许应力可在主力加附加力的基础上适当提高，其提高的最大数值为（　　）。[2013年真题]

A．5%

B．10%

C．15%

D．20%

【答案】B

【解析】根据《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10002.5—2005）第7.2.1条规定，计算施工阶段荷载情况下的混凝土、钢筋混凝土沉井各计算截面强度时，材料容许应力可在主力加附加力的基础上提高，但提高的最大数值不得大于10%。

3．下列关于荷载标准值的叙述中，（　　）是正确的。[2008年真题]

A．荷载标准值为荷载代表值与荷载分项系数的乘积

B．荷载标准值为荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载设计统计分布的特征值

C．荷载标准值为建筑结构使用过程中在结构上可能同时出现的荷载中的最大值

D．荷载标准值为设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值

【答案】B

【解析】根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第2.1.6条规定，荷载标准值为荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值（例如均值、众值、中值或某个分位值）。

4．根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012），关于荷载设计值的下列叙述中，（　  ）是正确的。[2007年真题]

A．定值设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值

B．设计基准期内最大荷载统计分布的特征值

C．荷载代表值与荷载分项系数的乘积

D．设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值

【答案】C

【解析】根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第2.1.10条规定，荷载设计值是指荷载代表值与荷载分项系数的乘积；定值设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，例如标准值、组合值、频遇值和准永久值，是荷载代表值；设计基准期内最大荷载统计分布的特征值是荷载标准值；设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值是荷载频遇值。

5．下列关于工程结构或其某一部分进入状态的描述中，哪个选项属于正常使用极限状态？（　　）[2010年真题]

A．基坑边坡抗滑稳定安全系数达到1.3

B．建筑地基沉降量达到规范规定的地基变形允许值

C．建筑地基沉降量达到地基受压破坏时的极限沉降值

D．地基承受荷载达到地基极限承载力

【答案】B

【解析】正常使用极限状态是指结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态。根据《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153—2008）第4.1.1条第2款规定，当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态：①影响正常使用或外观的变形；②影响正常使用或耐久性能的局部损坏；③影响正常使用的振动；④影响正常使用的其他特定状态。工程中，边坡抗滑稳定安全系数要求大于1.3；地基沉降量如达到地基受压破坏时的极限沉降值，地基破坏；地基土单位面积上所能承受的最大荷载称为极限荷载或极限承载力。如果基底压力超过地基的极限承载力，地基就会失稳破坏。

6．柱下条形基础设计计算中，确定基础翼板的高度和宽度时，按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）的规定，选择的作用效应及其组合正确的是哪项？（　　）[2013年真题]

A．确定翼板的高度和宽度时，均按正常使用极限状态下作用效应的标准组合计算

B．确定翼板的高度和宽度时，均按承载能力极限状态下作用效应的基本组合计算

C．确定翼板的高度时，按承载能力极限状态下作用效应的基本组合计算，并采用相应的分项系数；确定基础宽度时，按正常使用极限状态下作用效应的标准组合计算

D．确定翼板的宽度时，按承载能力极限状态下作用效应的基本组合计算，并采用相应的分项系数；确定基础高度时，按正常使用极限状态下作用效应的标准组合计算

【答案】C

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第3.0.5条第4款规定，在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数；当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下作用的标准组合。所以，柱下条形基础设计计算中，确定翼板的高度时，按承载能力极限状态下作用效应的基本组合计算，并采用相应的分项系数；确定基础宽度时，按正常使用极限状态下作用效应的标准组合计算。

7．按照《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）的要求，关于桩基设计采用的作用效应组合，下列哪个选项是正确的？（　　）[2011年真题]

A．计算桩基结构承载力时，应采用荷载效应标准组合

B．计算荷载作用下的桩基沉降时，应采用荷载效应标准组合

C．进行桩身裂缝控制验算时，应采用荷载效应准永久组合

D．验算岸边桩基整体稳定时，应采用荷载效应基本组合

【答案】C

【解析】AC两项，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）第3.1.7条第4款规定，在计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时，应采用传至承台顶面的荷载效应基本组合。当进行承台和桩身裂缝控制验算时，应分别采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合。B项，根据第2款规定，计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时，应采用荷载效应准永久组合；计算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位移时，应采用水平地震作用、风载效应标准组合。D项，根据第3款规定，验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定时，应采用荷载效应标准组合；抗震设防区，应采用地震作用效应和荷载效应的标准组合。

8．计算地基变形时，以下荷载组合的取法哪个选项符合《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）的规定？（　　）[2010年真题]

A．承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，分项系数为1.2

B．承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0

C．正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，不计入风荷载和地震作用

D．正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不计入风荷载和地震作用

【答案】D

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第3.0.5条第2款规定，计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用；相应的限值应为地基变形允许值。

9．根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011），下列几种论述中，（　　）是计算地基变形时所采用的荷载效应准永久组合。[2007年真题]

A．包括永久荷载标准值，不计风荷载、地震作用和可变荷载

B．包括永久荷载标准值和可变荷载的准永久值，不计风荷载和地震作用

C．包括永久荷载和可变荷载的标准值，不计风荷载和地震作用

D．只包括可变荷载的准永久值，不计风荷载和地震作用

【答案】B

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第3.0.5条第2款规定，计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用，相应的限值应为地基变形允许值。

10．根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011），按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应采用（　　）。[2007年真题]

A．正常使用极限状态下荷载效应的标准组合

B．正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合

C．承载能力极限状态下荷载效应的基本组合

D．承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但分项系数均为l.0

【答案】A

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第3.0.5条第1款规定，按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。

11．根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）的规定，下列荷载效应取值方法中正确的有（　　）。

A．按地基承载力确定基础底面积：荷载效应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数

B．计算地基变形：荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合

C．计算地基稳定：荷载效应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，其分项系数均为1.0

D．确定基础高度和配筋：荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不计入风荷载和地震作用

【答案】C

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第3.0.5条第1款规定，按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合；第2款规定，计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不计入风荷载和地震作用，相应的限值应为地基变形允许值；第4款规定，确定基础高度和配筋时，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数。

12．土压力应采用（　　）作为代表值。

A．标准值

B．组合值

C．频遇值

D．准永久值

【答案】A

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第5.2.1条的公式（5.2.1－1），，其中为相应于作用的标准组合时，基础底面处的平均压力值。所以土压力采用标准值作为代表值。

13．在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的可变荷载值称为（　　）。

A．标准值

B．组合值

C．频遇值

D．准永久值

【答案】D

【解析】A项，根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第2.1.17条规定，正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。标准值为荷载的基本代表值，是设计基准期内最大荷载统计分布的特征值。B项，第2.1.7条规定，组合值是对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值；或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。C项，第2.1.8条规定，频遇值是对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值；D项，第2.1.9条规定，准永久值是对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。

14．矩形基础A底面尺寸为l×b，矩形基础B底面尺寸为2l×2b，两者的基底附加压力相等，则（　  ）。

A．两基础以下深度相同处，附加应力相等

B．A基础角点下深度为z处与B基础角点下深度为2z处的附加应力相等

C．B基础角点下深度为z处与A基础角点下深度为2z处的附加应力相等

D．两基础深度为z处，中心点的附加应力相等

【答案】B

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）附录K可知，深度为z处的A基础的深宽比为z/b，深度为2z处的B基础的深宽比为2z/2b＝z/b。两基础的基底附加应力相同，则其附加应力系数相同，故深宽比相同处的附加应力相同。

15．关于基础中心受压，下列说法不正确的是（　　）。

A．筏板基础的变形是中间大，四边小

B．大块混凝土基础的地基反力是四周大，中间小

C．条形基础的地基反力是均布的

D．条形基础的地基反力可简化为均匀分布

【答案】C

【解析】地基反力与荷载的作用形式、基础和地基的相对刚度有关。基础的刚度大，地基变形后基础底面保持平面，地基反力就均匀。一般条形基础受荷载后其底面不能完全保持平面，所以中心受压后地基反力不是均布的。

二、多项选择题（每题的备选项中有两个或三个符合题意）

1．下列哪些作用可称之为荷载？（　　）[2011年真题]

A．结构自重

B．预应力

C．地震

D．温度变化

【答案】AB

【解析】荷载效应是指由荷载引起结构或结构构件的反应（内力、接触应力、变形和裂缝等），荷载是指集中力和分布力。所有引起结构反应的原因统称为“作用”，结构上的作用应分为直接作用和间接作用。间接作用是引起结构反应（外加变形和约束变形）的地震、基础不均匀沉降、材料收缩、温度变化等。根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第3.1.1条规定，建筑结构上的荷载可分为下列三类：①永久荷载，包括结构自重、土压力、预应力等；②可变荷载，包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等；③偶然荷载，包括爆炸力、撞击力等。

2．下列各种荷载中，属于永久荷载的有（　　）。[2008年真题]

A．结构自重

B．积灰荷载

C．吊车荷载

D．地下结构上的土压力

【答案】AD

【解析】根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第3.1.1条规定，建筑结构的荷载可分为下列三类：①永久荷载，包括结构自重、土压力、预应力等；②可变荷载，包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等；③偶然荷载，包括爆炸力、冲击力等。

3．根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012），对于正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，应采用下列哪些荷载值之和作为代表值？（　　）[2012年真题]

A．永久荷载标准值

B．可变荷载的准永久值

C．风荷载标准值

D．可变荷载的标准值

【答案】AB

【解析】极限状态下荷载效应的准永久组合即为永久荷载代表值与可变荷载代表值之和。根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第3.1.6条规定，正常使用极限状态按准永久组合设计时，应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。根据第3.1.2条第1款规定，对永久荷载应采用标准值作为代表值。

4．关于各种极限状态计算中涉及到的荷载代表值，下列哪些说法符合《建筑结构荷载规范》）（GB 50009—2012）（2006版）的规定？（　　）[2010年真题]

A．永久荷载均采用标准值

B．结构自重采用平均值

C．可变荷载均采用组合值

D．可变荷载的组合值等于可变荷载标准值乘以荷载组合值系数

【答案】AD

【解析】根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第3.1.2条规定，建筑结构设计时应按下列规定对不同荷载采用不同的代表值：①对永久荷载应采用标准值作为代表值；②对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值；③对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。根据第3.1.5条规定，承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时，对可变荷载应按规定的荷载组合采用荷载的组合值或标准值作为其代表值。可变荷载组合值，应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系数。根据第4.0.3条规定，一般材料和构件的单位自重可取其平均值，对于自重变异较大的材料和构件，自重的标准值应根据对结构的不利或有利状态，分别取上限值或下限值。

5．根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）下列关于荷载代表值的叙述中，（　　）是正确的。[2007年真题]

A．标准值是荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值

B．可变荷载的组合值是使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值

C．可变荷载的准永久值是在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期80％的荷载值

D．可变荷载的频遇值是在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值

【答案】ABD

【解析】根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第2.1.4～2.1.9条规定，A项，荷载代表值是指设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，例如标准值、组合值、准永久值和频遇值。标准值是荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值；B项，可变荷载的组合值是使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值；C项，可变荷载的准永久值是在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期50％的荷载值；D项，可变荷载的频遇值是在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。

6．根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）关于荷载的规定，进行下列计算或验算时，哪些选项所采用的荷载组合类型相同？（　　）[2013年真题]

A．按地基承载力确定基础底面积

B．计算地基变形

C．按单桩承载力确定桩数

D．计算滑坡推力

【答案】AC

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第3.0.5条规定，地基基础设计时，所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定：①按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。②计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。③计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0。④在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下作用的标准组合。

7．在水利水电工程地质勘察中，有关岩体和结构面抗剪断强度的取值，下列说法正确的是（　　）。[2013年真题]

A．混凝土坝基础和岩石间抗剪强度参数按峰值强度的平均值取值

B．岩体抗剪强度参数按峰值强度的大值平均值取值

C．硬性结构面抗剪断强度参数按峰值强度的大值平均值取值

D．软弱结构面抗剪断强度参数按峰值强度的小值平均值取值

【答案】AD

【解析】峰值强度是岩石（体）抗剪断试验的剪应力—剪位移关系曲线上最大的剪应力值。岩体结构面的抗剪强度，与结构面的形状、闭合、充填情况和荷载大小及方向等有关。根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB 50487—2008）附录第E.0.4条第4款规定，混凝土坝基础与基岩间抗剪断强度参数按峰值强度参数的平均值取值，抗剪强度参数按残余强度参数与比例极限强度参数二者的小值作为标准值。根据第5款规定，岩体抗剪断强度参数按峰值强度平均值取值。抗剪强度参数对于脆性破坏岩体按残余强度与比例极限强度二者的小值作为标准值，对于塑性破坏岩体取屈服强度作为标准值。根据第E.0.5条规定，结构面的抗剪强度参数标准值按下列规定进行：①硬性结构面抗剪断强度参数按峰值强度平均值取值，抗剪强度参数按残余强度平均值作为标准值；②软弱结构面抗剪断强度参数按峰值强度最小值平均值取值。

8．当荷载具备（　　）等特点时可定为永久荷载。

A．荷载值很大

B．荷载值不随时间变化而变化

C．荷载值的变化量与荷载平均值相比可以忽略不计

D．荷载值的变化是单调的并能趋于某一限值

【答案】BCD

【解析】根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第2.1.1条规定，在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载为永久荷载。

9．偶然荷载具有（　　）等特点。

A．结构使用期间不一定出现

B．荷载值很大

C．荷载持续的时间很短

D．荷载值变化很大，变化量与其平均值相比不可以忽略不计

【答案】ABC

【解析】根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第2.1.3条规定，在结构设计使用年限内不一定出现，而一旦出现其量值很大，且持续时间很短的荷载称为偶然荷载。

10．下列各项中，（　　）中一般没有偶然荷载。

A．基本荷载组合

B．准永久荷载组合

C．偶然荷载组合

D．频遇荷载组合

【答案】ABD

【解析】根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第2.1.13条规定，基本组合为承载能力极限状态计算时，永久荷载和可变荷载的组合；第2.1.17条规定，准永久组合为正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合；第2.1.14条规定，偶然组合为承载能力极限状态计算时，永久荷载、可变荷载和一个偶然荷载的组合，以及偶然事件发生后受损结构整体稳固性验算时永久荷载与可变荷载的组合；第2.1.16条，频遇组合为正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用频遇值或准永久值为荷载代表值的组合。

11．根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012），下列说法正确的是（　　）。

A．基本组合中永久荷载的分项系数对结构不利时取1.35

B．基本组合中可变荷载的分项系数一般应取1.4

C．对于标准组合荷载效应组合的设计值中，第一个可变荷载应取按标准值计算的荷载效应值

D．对于标准组合荷载效应组合的设计值中，可变荷载应取按标准值计算的荷载效应值乘以组合值系数

【答案】BC

【解析】A项，根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第3.2.4条第1款规定，当永久荷载效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合取1.2，对由永久荷载控制的组合取1.35。B项，根据第3.2.4条第2款规定，对标准值大于4的工业房屋楼面结构的活荷载，基本组合中可变荷载的分项系数取1.3，其他情况应取1.4。CD两项，根据第3.2.8条规定，对于标准组合，荷载效应组合的设计值S_d的计算公式为：。所以第1个可变荷载应取按标准值计算的荷载效应值，第i个可变荷载应取按标准值计算的荷载效应值乘以准永久值系数。

2.2　设计状态

一、单项选择题（每题的备选项中只有一个最符合题意）

1．以下设计内容按正常使用极限状态计算的是哪项？（　　）[2013年真题]

A．桩基承台高度确定

B．桩身受压钢筋配筋

C．高层建筑桩基沉降计算

D．岸坡上建筑桩基的整体稳定性验算

【答案】C

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第3.0.5条规定，地基基础设计时，所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定：①按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合；相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值；②计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用；相应的限值应为地基变形允许值；③计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0；④在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数；当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下作用的标准组合。

2．根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012），下列哪种荷载组合用于承载能力极限状态计算？（　  ）[2012年真题]

A．基本组合

B．标准组合

C．频遇组合

D．准永久组合

【答案】A

【解析】根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第2.1.12条～2.1.17条规定，A项，基本组合是指承载能力极限状态计算时，永久荷载和可变荷载的组合。B项，标准组合是指正常使用极限状态计算时，采用标准值或组合值为荷载代表值的组合。C项，频遇组合是指正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用频遇值或准永久值为荷载代表值的组合。D项，准永久组合是指正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。可知四项中只有基本组合可用于承载能力极限状态计算。

3．计算建筑地基变形时，传至基础底面的荷载效应应按下列哪个选项采用？（　　）[2011年真题]

A．正常使用极限状态下荷载效应的标准组合

B．正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合

C．正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不计入风荷载和地震作用

D．承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0

【答案】C

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第3.0.5条第2款规定，计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用；相应的限值应为地基变形允许值。

4．建筑地基基础设计中的基础抗剪切验算采用（　　）的设计方法。[2009年真题]

A．容许承载能力设计

B．单一安全系数法

C．基于可靠度的分项系数设计法

D．多系数设计法

【答案】D

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）规定，建筑地基基础设计中的基础验算可采用：

①单一系数设计表达式。基于随机变量均值单一系数设计表达式为，式中，μ_s为荷载效应均值；μ_R为结构抗力均值；K₀为中心安全系数。基于随机变量标准值的单一系数设计表达式：，式中S_k为荷载效应的标准值；R_k为结构抗力的标准值；K为特征安全系数。

②容许承载能力设计方法。采用允许应力法的设计表达式描述工作状态的作用效应与抗力效应的关系，作用效应采用标准组合，抗力效应以容许值表示，其安全度是隐含的，并不出现在设计表达式中，不使用安全系数或分项系数。

③多系数设计表达法。荷载抗力系数设计法规设计表达为：

式中，γ₀为结构重要性系数；γ_G为恒荷载分项系数；γ_Q1、γ_Q2分别为第1个和第i个可变荷载分项系数；S_GX为恒荷载效应标准值；S_QK为主导可变荷载效应标准值；R_k为结构抗力的标准值。建筑地基基础设计中的基础受剪承载力计算式是：，故抗剪切验算采用的是多系数设计法。

二、多项选择题（每题的备选项中有两个或三个符合题意）

1．桩基设计时，按《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）的规定要求，以下选项所采用的作用效应组合正确的是（　  ）。[2013年真题]

A．群桩中基桩的竖向承载力验算时，桩顶竖向力按作用效应的标准组合计算

B．计算桩基中点沉降时，承台底面的平均附加压力取作用效应标准组合下的压力值

C．受压桩桩身载面承载力验算时，桩顶轴向压力取作用效应基本组合下的压力值

D．抗拔桩裂缝控制计算中，对允许出现裂缝的三级裂缝控制等级基桩，其最大裂缝宽度按作用效应的准永久组合计算

【答案】AC

【解析】根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）第3.1.7条规定，桩基设计时，所采用的作用效应组合与相应的抗力应符合下列规定：①确定桩数和布桩时，应采用传至承台底面的荷载效应标准组合，相应的抗力应采用基桩或复合基桩承载力特征值；②计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时，应采用荷载效应准永久组合；计算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位移时，应采用水平地震作用、风载效应标准组合；③验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定性时，应采用荷载效应标准组合；抗震设防区，应采用地震作用效应和荷载效应的标准组合；④在计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时，应采用传至承台顶面的荷载效应基本组合。当进行承台和桩身裂缝控制验算时，应分别采用荷载效应标准组合和荷载效应准永久组合；⑤桩基结构设计安全等级、结构设计使用年限和结构重要性系数应按现行有关建筑结构规范的规定采用，除临时性建筑外，重要性系数不应小于1.0；⑥当桩基结构进行抗震验算时，其承载力调整系数应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）的规定采用。

2．（　　）的荷载（作用）效应组合可用于正常使用极限状态设计。[2008年真题]

A．基本组合

B．标准组合

C．偶然组合

D．频遇组合

【答案】BD

【解析】根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）第3.2.7条规定，对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合，并应

按下列设计表达式进行设计：S_d≤C；式中，C为结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值。

3．下列关于建筑结构三种设计状况的叙述，（　　）是正确的。[2008年真题]

A．对于持久状况，可用承载能力极限状态设计替代正常使用极限状态设计

B．对于短暂状况，可根据需要进行正常使用极限状态设计

C．对偶然状况，可用正常使用极限状态设计替代承载能力极限状态设计

D．对以上三种状况，均应进行承载能力极限状态设计

【答案】BD

【解析】根据《工程结构可靠性设计统一标准》（GB 50153—2008）第4.2.1条规定，工程结构设计时应区分下列设计状况：①持久设计状况，适用于结构使用时的正常情况；②短暂设计状况，适用于结构出现的临时情况，包括结构施工和维修时的情况等；③偶然设计状况，适用于结构出现的异常情况，包括结构遭受火灾、爆炸、撞击时的情况等；④地震设计状况，适用于结构遭受地震时的情况，在抗震设防地区必须考虑地震设计状况；。

根据第4.3.1条规定，对四种工程结构设计状况应分别进行下列极限状态设计：①对于四种设计状况，均应进行承载能力极限状态设计；②对持久设计状态，尚应进行正常使用极状态设计；③对短暂设计状况和地震设计状况，可根据需要进行正常使用极限状态设计；④对偶然设计状况，可不进行正常使用极限状态设计。

4．根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011），（　　）的设计计算应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合。[2007年真题]

A．计算地基变形

B．计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力

C．验算基础裂缝宽度

D．确定基础或桩台高度、确定配筋和验算材料强度

【答案】BD

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第3.0.5条规定，地基基础设计时，所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定：①按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应按正常使用极限状态下作用的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值；②计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值；③计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0；④在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力，确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下作用的标准组合。

5．根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011），以下极限状态中，属于承载能力极限状态的是（　  ）。[2013年真题]

A．桩基水平位移过大引起桩身开裂破坏

B．12层住宅建筑下的筏板基础平均沉降达20cm

C．建筑物因深层地基的滑动而过大倾斜

D．5层民用建筑的整体倾斜达到0.4%

【答案】AC

【解析】承载能力极限状态是指达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形。当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态：①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）；②结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度变形而不适于继续承载；③结构转变为机动体系；④结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）；⑤地基丧失承载能力而破坏（如失稳等）。A项，桩基水平位移过大引起桩身开裂破坏属于承载能力极限状态中材料强度破坏；B项，12层住宅建筑下的筏板基础平均沉降达20cm，是因为地基的压缩造成的，属于正常使用极限状态问题；建筑物因深层地基的滑动而过大倾斜属于承载能力极限状态中结构构件丧失稳定；5层民用建筑的整体倾斜达到0.4%属于属于正常使用极限状态问题。

6．按照《工程结构可靠性设计统一标准》（GB 50153—2008）的要求，关于极限状态设计要求的表述，下列哪些选项是正确的？（　　）[2011年真题]

A．对偶然设计状况，应进行承载能力极限状态设计

B．对地震设计状况，不需要进行正常使用极限状态设计

C．对短暂设计状况，应进行正常使用极限状态设计

D．对持久设计状况，尚应进行正常使用极限状态设计

【答案】AD

【解析】根据《工程结构可靠性设计统一标准》（GB 50153—2008）第4.3.1条规定，对本章4.2.1条规定的四种工程结构设计状况应分别进行下列极限状态设计：①对四种设计状况，均应进行承载能力极限状态设计；②对持久设计状况，尚应进行正常使用极限状态设计；③对短暂设计状况和地震设计状况，可根据需要进行正常使用极限状态设计；④对偶然设计状况，可不进行正常使用极限状态设计。

7．在挡土结构设计中，下列哪些选项应按承载能力极限状态设计？（　  ）[2010年真题]

A．稳定性验算

B．截面设计，确定材料和配筋

C．变形计算

D．验算裂缝宽度

【答案】AB

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第3.0.5条第2款规定，计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用；相应的限值应为地基变形允许值。根据第3.0.5条第3款规定，计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0。根据第3.0.5条第4款规定，在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下的作用的基本组合，采用相应的分项系数；当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下作用的标准组合。

8．表2－2－1所列关于《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）有关公式所采用的设计方法的论述中，哪些选项是正确的？（　　）

表2－2－1有关设计方法

【答案】AD

【解析】根据《工程结构可靠性统一设计标准》（GB 50123—2008）第2.1.31条规定，极限状态法是指不使结构超越某种规定的极限状态的设计方法。根据第2.1.32条规定，容许应力法是指使结构或地基在作用标准值下产生的应力不超过规定的容许应力（材料或岩土强度标准值除以某一安全系数）的设计方法。根据第2.1.33条规定，单一安全系数法是指使结构或地基的抗力标准值与作用标准值的效应之比不低于某一规定安全系数的设计方法。根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第5.2.1条的公式（5.2.1－2）规定，即p_max≤l.2f_a的设计方法是安全系数法；根据公式（8.5.4－1）规定，即Q_k≤R_a的设计方法是概率极限状态设计。

9．（　　）属于定值设计法。[2009年真题]

A．《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2007）中容许承载力设计

B．《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）中基础结构的抗弯设计

C．《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）中地基稳定性验算

D．《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2002）边坡稳定性计算

【答案】ACD

【解析】定值设计法指将影响结构可靠度的主要因素（如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等）看作非随机变量，而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法，即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应不应大于结构抗力。在20世纪70年代中期前，我国和国外主要都采用这种方法，包括现行某些规范中采用的容许应力或单一安全系数法。《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2007）中容许承载力设计属于定值设计方法的一种；《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）中基础结构的抗弯设计采用的是分项系数法，为概率法的一种，不属于定值设计方法；《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）中地基稳定性验算为单一安全系数法，也属于定值设计法的一种；《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2002）边坡稳定性计算为安全系数法。

10．根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）关于荷载的规定，下列选项中（　　）是正确的。[2007年真题]

A．验算基础裂缝宽度时所用的荷载组合与按地基承载力确定基础底面积时所用的荷载组合一样

B．计算地基稳定性时的荷载组合与计算基础结构内力时所用的荷载组合一样，但所用的分项系数不同

C．按单桩承载力确定桩数时所用的荷载组合与验算桩身结构内力时所用的荷载组合不同

D．计算滑坡推力时所用的荷载组合与计算支挡结构内力时所用的荷载组合一样，且分项系数也一样

【答案】ABC

【解析】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第3.0.5条规定，地基基础设计时，所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定：①按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值；②计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值；③计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0；④在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下作用的标准组合。

11．关于荷载效应组合的规定，下列叙述错误的是（　　）。

A．基本组合是永久荷载无分项系数，可变荷载乘以可变荷载组合系数

B．基本组合是永久荷载乘以分项系数，可变荷载乘以相应分项系数

C．标准组合是永久荷载乘以分项系数，可变荷载乘以相应分项系数

D．标准组合是永久荷载无分项系数，可变荷载乘以可变荷载组合系数

【答案】AC

【解析】荷载效应基本组合是永久荷载乘以分项系数，可变荷载乘以相应分项系数；荷载效应标准组合是永久荷载无分项系数，可变荷载乘以可变荷载组合系数。

2.3　安全度

一、单项选择题（每题的备选项中只有一个最符合题意）

1．下列有关工程设计中可靠度和安全等级的叙述中，（　　）是正确的。[2008年真题]

A．岩土工程只能采用以概率理论为基础的极限状态设计方法

B．建筑结构设计安全等级是根据结构类型和受力体系确定的

C．地基基础的设计等级是根据基础类型和地基承受的上部荷载大小确定的

D．结构可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率

【答案】D

【解析】根据《工程结构可靠性设计统一标准》（GB 50153—2008）第2.1.22条规定，可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。

2．根据《工程结构可靠性设计统一标准》（GB 50153—2008），下列有关建筑结构可靠度设计原则的叙述中，（　　）是正确的。[2008年真题]

A．为保证建筑结构具有规定的可靠度，除应进行必要的设计计算外，还应对结构材料性能、施工质量、使用与维护进行相应控制

B．建筑物中各类结构构件必须与整个结构都具有相同的安全等级

C．结构的设计使用年限是指结构通过正常维护和大修能按预期目的使用，完成预定功能的年限

D．建筑结构的设计使用年限不应小于设计基准期

【答案】A

【解析】A项，根据《工程结构可靠性设计统一标准》（GB 50153—2008）第3.4.1条规定，为保证工程结构具有规定的可靠度，除应进行必要的设计计算外，还应对结构的材料性能、施工质量、使用和维护等进行相应控制。B项，根据第3.2.2条规定，工程结构中各类结构构件的安全等级，宜与结构的安全等级相同，对其中部分结构构件的安全等级可进行调整，但不得低于三级。C项，根据第2.1.5条规定，结构设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限。D项，根据第2.1.49条规定，设计基准期是指为确定可变作用等的取值而选用的时间参数。

3．下列关于设计基准期的叙述正确的是（　　）。[2009年真题]

A．设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数

B．设计基准期是设计规定的结构或结构构件不需大修而可按期完成预定目的的使用的时期

C．设计基准期等于设计使用年限

D．设计基准期按结构的设计使用年限的长短而确定

【答案】A

【解析】根据《建筑结构荷载规范》（GB50009—2011）第2.1.5条规定，设计基准期为确定可变作用等的取值而选用的时间参数。根据《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153—2008）条文说明第2.1.49条规定，设计基准期是为确定可变作用等的取值而选用的时间参数。

4．关于结构重要性系数的表述，下列哪个选项是正确的？（　  ）[2010年真题]

A．结构重要性系数取值应根据结构安全等级、场地等级和地基等级综合确定

B．结构安全等级越高，结构重要性系数取值越大

C．结构重要性系数取值越大，地基承载力安全储备越大

D．结构重要性系数取值在任何情况下均不得小于1.0

【答案】B

【解析】根据《工程结构可靠性设计统一标准》（GB 50153—2008）第A.1.7条和A.1.8条中表的规定，结构重要性系数应按下列规定采用：①对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件，不应小于1.1；②对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，不应小于1.0；③对安全等级为三级或设计使用年限为5年的结构构件，不应小于0.9；④对设计使用年限为25年的结构构件，各类材料结构设计规范可根据各自情况确定结构重要性系数的取值。结构重要系数与场地等级、地基等级、地基承载力安全储备无关。

二、多项选择题（每题的备选项中有两个或三个符合题意）

1．下列有关可靠性与设计方法的叙述中，（　　）是正确的。[2009年真题]

A．可靠性是结构在规定时间内和规定条件下，完成预定功能的能力

B．可靠性指标能定量反映工程的可靠性

C．安全系数能定量反映工程的可靠性

D．不同工程设计中，相同安全系数表示工程的可靠度相同

【答案】AB

【解析】根据《工程结构可靠性设计统一标准》（GB 5013—2008）第2.1.21条规定，可靠性指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。第2.1.24条规定，可靠性指标为度量结构可靠度的数据指标。安全系数是指结构或地基的抗力标准值与作用标准值的效应之比，是用以反映结构安全程度的系数，与可靠度不同。

2．对于高压缩性地基土上的框架结构和剪力墙结构，常规设计的结果是（　　）。

A.使上部结构设计偏于不经济B.使上部结构设计偏于不安全

C.使基础设计偏于不经济D.使基础设计偏于不安全

【答案】BC

【解析】常规设计方法由于忽视了地基、基础和上部结构在接触部位的变形协调条件，结果使底层和边跨梁柱的内力计算值小于实际值，而基础的内力计算值大于实际值。故导致上部结构设计偏于不安全，基础设计偏于不经济。