抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計水平測試題及答案

1、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計水平測試題及答案一、名詞解釋1、地震烈度：指某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。2、抗震設(shè)防烈度：一個地區(qū)作為抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度，應(yīng)按國家規(guī)定權(quán)限審批或頒發(fā)的文件（圖件）執(zhí)行。3、場地土的液化：飽和的粉土或砂土，在地震時由于顆粒之間的孔隙水不可壓縮而無法排出，使得孔隙水壓力增大，土體顆粒的有效垂直壓應(yīng)力減少，顆粒局部或全部處于懸浮狀態(tài)，土體的抗剪強(qiáng)度接近于零，呈現(xiàn)出液態(tài)化的現(xiàn)象。、等效剪切波速：若計算深度范圍內(nèi)有多層土層，則根據(jù)計算深度范圍內(nèi)各土層剪切波速加權(quán)平均得到的土層剪切波速即為等效剪切波速。5、地基土抗震承載力：地基土抗震承載力faEaa為深寬修正后的

2、地基a fa ，其中 為地基土的抗震承載力調(diào)整系數(shù)，f承載力特征值。6、場地覆蓋層厚度：我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范 （GB50011-2001 ）定義：一般情況下，可取地面到剪切波速大于 500m/s 的堅硬土層或巖層頂?shù)木嚯x。7、重力荷載代表值：結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時的基本代表值，是結(jié)構(gòu)自重（永久荷載）和有關(guān)可變荷載的組合值之和。8、強(qiáng)柱弱梁 ：結(jié)構(gòu)設(shè)計時希望梁先于柱發(fā)生破壞，塑性鉸先發(fā)生在梁端，而不是在柱端。9、砌體的抗震強(qiáng)度設(shè)計值：fVEN fV ，其中 fv 為非抗震設(shè)計的砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計值，為砌體抗震抗剪強(qiáng)度的正應(yīng)力影響N系數(shù)。10、剪壓比：剪壓比為 V/ fcbh0 ，是構(gòu)件截面上平均剪力與混凝

3、土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值的比值，用以反映構(gòu)件截面上承受名義剪應(yīng)力的大小。二、填空題（每空1 分，共 25 分）1、地震波包括在地球內(nèi)部傳播的體波和只限于在地球表面?zhèn)鞑サ拿娌ǎ渲畜w波包括縱波（ P）波和橫（ S） 波，而面波分為瑞雷波和洛夫波，對建筑物和地表的破壞主要以面 波為主。2、場地類別根據(jù)等效剪切波波速和場地覆土層厚度劃分為 IV 類。3、在用底部剪力法計算多層結(jié)構(gòu)的水平地震作用時，對于T1>1.4T g 時，在結(jié)構(gòu)頂部附加Fn，其目的是考慮高振型的影響。1 / 9抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計水平測試題及答案4、抗震規(guī)范規(guī)定，對于烈度為8 度和 9 度的大跨和長懸臂結(jié)構(gòu)、煙囪和類似的高聳結(jié)構(gòu)以及 9

4、 度時的高層建筑等，應(yīng)考慮豎向地震作用的影響。5、鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度、建筑物的類型和高度采用不同的抗震等級，并應(yīng)符合相應(yīng)的計算和構(gòu)造措施要求。6、地震系數(shù)k 表示地面運(yùn)動的最大加速度與重力加速度之比；動力系數(shù)是單質(zhì)點最大絕對加速度與地面最大加速度的比值。7、多層砌體房屋的抗震設(shè)計中，在處理結(jié)構(gòu)布置時，根據(jù)設(shè)防烈度限制房屋高寬比目的是為了使多層砌體房屋有足夠的穩(wěn)定性和整體抗彎能力，根據(jù)房屋類別和設(shè)防烈度限制房屋抗震橫墻間距的目的是避免縱墻發(fā)生較大出平面彎曲變形，造成縱墻倒塌。、用于計算框架結(jié)構(gòu)水平地震作用的手算方法一般有反彎點法和D值法。9、在振型分解反應(yīng)譜法中，根據(jù)統(tǒng)計和地震資料分析，對

5、于各振型所產(chǎn)生的地震作用效應(yīng)，可近似地采用平方和開平方的組合方法來確定。、為了減少判別場地土液化的勘察工作量，飽和沙土液化的判別可分為兩步進(jìn)行，即初步判別和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗判別。三、簡答題（每題分，共30 分）、簡述兩階段三水準(zhǔn)抗震設(shè)計方法。答：我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范（ GB50011-2001 ）規(guī)定：進(jìn)行抗震設(shè)計的建筑，其抗震設(shè)防目標(biāo)是：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用，當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用，當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。具體為兩階

6、段三水準(zhǔn)抗震設(shè)計方法：第一階段是在方案布置符合抗震設(shè)計原則的前提下，按與基本烈度相對應(yīng)的眾值烈度的地震動參數(shù)，用彈性反應(yīng)譜求得結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng)，然后與其他荷載效應(yīng)組合，并對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承載力驗算和變形驗算，保證第一水準(zhǔn)下必要的承載力可靠度，滿足第二水準(zhǔn)烈度的設(shè)防要求（損壞可修），通過概念設(shè)計和構(gòu)造措施來滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求；對大多數(shù)結(jié)構(gòu)，一般可只進(jìn)行第一階段的設(shè)計。對于少數(shù)結(jié)構(gòu)，如有特殊要求的建筑，還要進(jìn)行第二階段設(shè)計，即按與基本烈度相對應(yīng)的罕遇烈度的地震動參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性層間變形驗算，以保證其滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。、簡述確定水平地震作用的振型分解反應(yīng)譜法的主要步驟。（ 1

7、）計算多自由度結(jié)構(gòu)的自振周期及相應(yīng)振型；（ 2）求出對應(yīng)于每一振型的最大地震作用（同一振型中各質(zhì)點地震作用將同時達(dá)到最大值）；（ 3）求出每一振型相應(yīng)的地震作用效應(yīng)；（ 4）將這些效應(yīng)進(jìn)行組合，以求得結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)。、簡述抗震設(shè)防烈度如何取值。答：一般情況下，抗震設(shè)防烈度可采用中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度 (或與本規(guī)范設(shè)計基本地震加速度值對應(yīng)的烈度值 )。對已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市，可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度或設(shè)計地震動參數(shù)進(jìn)行抗震設(shè)防。2 / 9抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計水平測試題及答案、簡述框架節(jié)點抗震設(shè)計的基本原則。節(jié)點的承載力不應(yīng)低于其連接構(gòu)件的承載力；多遇地震時節(jié)點應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作；罕遇地

8、震時節(jié)點承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞；梁柱縱筋在節(jié)點區(qū)內(nèi)應(yīng)有可靠的錨固；節(jié)點配筋不應(yīng)使施工過分困難。、簡述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的震害情況。答： 1. 共振效應(yīng)引起的震害；2. 結(jié)構(gòu)布置不合理引起的震害；3. 柱、梁和節(jié)點的震害；4. 填充墻的震害；5. 抗震墻的震害。四、計算題（共15 分）二質(zhì)點體系如圖所示，各質(zhì)點的重力荷載代表值分別為m1=60t ， m2 =50t ，層高如圖所示。該結(jié)構(gòu)建造在設(shè)防烈度為8 度、場地土特征周期Tg=0.25s 的場地上， 其水平地震影響系數(shù)最大值分別為max =0.16（多遇地震）和max=0.90（罕遇地震）。已知結(jié)構(gòu)的主振型和自振周期分別為X 11

9、0.488X 211.710X 121.000X 221.000T10.358sT20.156s要求：用底部剪力法計算結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下各層的層間地震剪力Vi 。提示：T10.1s Tg 時，max ；0. 92TgmT1Tg 5 Tg 時，max ；T1k24mm11.4Tg 且 Tg0.35 時，T1k1n0.08T1 4m0.07 ;Tg0.35 0.55時 ,n0.08T10.013 / 9抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計水平測試題及答案Tg0.90.250.9解： TgT10.358s<5Tg ，0.16=0.1161T1max0.358Geq0.85(6050)9.8=916.3kNFEk1G

10、eq0.116 916.3 106.29kNT11.4Tg1.40.250.35s ， Tg0.25s 0.35sn0.08T10.070.080.3580.070.10F1G1 H1 FEk(1n )60609.84106.29(10.10)35.87kNGi H i9.84509.88FG2H 2F(1n)509.88106.29(10.10)59.79kN2Ek609.84509.88Gi H iFNFEk n106.290.1010.63kNV2F2FN59.7910.63=70.42kNV1F1V235.8770.42=106.29kN抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計試題（A 卷）一、填空題 （每空 1

11、 分，共 20 分）1、工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計一般包括結(jié)構(gòu)抗震計算、抗震概念設(shè)計和抗震構(gòu)造措施三個方面的內(nèi)容。2、抗震規(guī)范規(guī)定，建筑場地類別根據(jù)等效剪切波速和場地覆蓋土層厚度雙指標(biāo)劃分為4 類。3、一般情況下， 場地的覆蓋層厚度可取地面至土層的剪切波速大于500m/s的堅硬土層或巖石頂面的距離。4、從地基變形方面考慮，地震作用下地基土的抗震承載力比地基土的靜承載力大。5、地震時容易發(fā)生場地土液化的土是: 處于地下水位以下的飽和砂土和粉土。6、目前，求解結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的方法大致可分為兩類：一類是擬靜力方法 ，另一類為 直接動力分析法。7 、對砌體結(jié)構(gòu)房屋，樓層地震剪力在同一層墻體中的分配主要取決于樓蓋

12、的水平剛度 和各墻體的側(cè)移剛度 。8、用地震烈度 來衡量一個地區(qū)地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度，5 級以上的地震稱為破壞性地震。9、一般來講，在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，對結(jié)構(gòu)中重要構(gòu)件的延性要求，應(yīng)高于對結(jié)構(gòu)總體的延性要求；4 / 9抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計水平測試題及答案對構(gòu)件中關(guān)鍵桿件的延性要求，應(yīng)高于對整個構(gòu)件的延性要求。10、抗震等級共分4 級，其中一級抗震要求最高，鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋的高度采用不同的抗震等級。11、地震地區(qū)的框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)計成延性結(jié)構(gòu)，遵守強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎 以及強(qiáng)節(jié)點弱構(gòu)件 的設(shè)計原則。二、單項選擇題（每題4 分、共 20 分）1、在框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計

13、中，控制柱軸壓比的目的：（ C ）A、控制柱在軸壓范圍內(nèi)破壞B、控制柱在小偏壓范圍內(nèi)破壞C、控制柱在大偏壓范圍內(nèi)破壞D、控制柱在雙向偏壓范圍內(nèi)破壞2、規(guī)范規(guī)定：框架抗震墻房屋的防震縫寬度是框架結(jié)構(gòu)房屋的：（ b）A、 80%，且不宜小于70mmB、 70%，且不宜小于70mmC、 60%，且不宜小于70mmD、 90%，且不宜小于70mm3、在求解多自由度體系的頻率和振型時，既可以計算基本頻率也可以計算高階頻率的方法是：（a）A、矩陣迭代法B、等效質(zhì)量法C、能量法D、頂點位移法4、框架 - 剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)移曲線為（c）。A、彎曲型B、剪切型C、彎剪型D、復(fù)合型5、不屬于抗震概念設(shè)計的是（c）。A

14、. 正確合理地進(jìn)行選址B. 結(jié)構(gòu)總體布置C. 承載力驗算D. 良好的變形能力設(shè)計三、簡答題（每題5 分、共 20 分）1、“樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)”的概念及作用是什么？答：樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)是指按構(gòu)件實際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用計算的樓層彈性地震剪力的比值。V y (i )y (i)Ve (i )作用：判斷結(jié)構(gòu)的薄弱層位置。2、什么是抗震規(guī)范 “三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo)？小震不壞、中震可修、大震不倒5 / 9抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計水平測試題及答案小震不壞在建筑物使用期間內(nèi)可遇到的多遇地震（小震），即相當(dāng)于比設(shè)防烈度低1.5 度的地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)保持彈性狀態(tài)而不損壞，按這種受力狀

15、態(tài)進(jìn)行內(nèi)力計算和截面設(shè)計。中震可修即在設(shè)防烈度下，建筑結(jié)構(gòu)可以出現(xiàn)損壞，經(jīng)修理后仍可以繼續(xù)使用，并保證生命和設(shè)備的安全。 大震不倒當(dāng)遭遇了千年不遇的罕遇地震（大震），建筑物會嚴(yán)重?fù)p壞，但要求不倒塌，保證生命安全。所謂大震，一般指超出設(shè)計烈度11.5 度的地震。3 、什么是剪壓比？為什么要限制梁剪壓比？V剪壓比即f c bh 0梁塑性鉸區(qū)截面的剪壓比對梁的延性、耗能能力及保持梁的強(qiáng)度、剛度有明顯的影響，當(dāng)剪壓比大于0.15 時，量的強(qiáng)度和剛度有明顯的退化現(xiàn)象，此時再增加箍筋，也不能發(fā)揮作用。4、多道抗震防線的概念？舉例說明？多道抗震防線：（ 1）一抗震結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)有若干個延性較好的分體系組成，并

16、由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作。如：框架 抗震墻體系是由延性框架和抗震墻兩個系統(tǒng)組成； 雙肢或多肢抗震墻體系由若干個單肢墻分系統(tǒng)組成。（ 2）抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識地建立一系列分布的屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能夠吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復(fù)。四、計算題（共 40 分）計算所需數(shù)據(jù)如下：1、一四層框架結(jié)構(gòu)，底層層高4.2m，其余各層均為3.3m，各層重力荷載代表值均為7000KN，各層抗側(cè)50.30g ，類場地，設(shè)計地震分組為移剛度 D=5×10 KN/m,抗震設(shè)防烈度為 8 度，設(shè)計基本地震加速度為二組，試計算： （共 15 分）（ 1）用

17、頂點位移法計算結(jié)構(gòu)的自振周期（7 分）（ 2）各樓層的地震剪力（ 8 分）解：（ 1）則自振周期T 1.7 0.8 0.14 0.51(s）因1.4Tg 0.4 則1.4Tg 0.56 0.51 不考慮頂部附加地震的 影響0.9Tg0.85G i0.8040.240.85280004592.4KNFEkmaxT12、試計算兩層框架結(jié)構(gòu)（橫梁的EI）的自振頻率和振型。已知各層質(zhì)量均為60t,各層剛度均為k=4×104 KN/m。 (10 分 )解：求各層的層間剛度系數(shù)：k11k 1k 28 10 4 KN/mk12k 21k 24 10 4 KN/mk 22k 24 10 4 KN/m

18、由式（3.51 ）得頻率方程：6 / 98 10460 24 104410 4410 46002抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計水平測試題及答案解上式得的兩個正實根( 該結(jié)構(gòu)的自振頻率）115.97 rad / s ;241.29rad / s由式（ 3.57）得該結(jié)構(gòu)的振型：X 12m12k 116015.97241第一振型：1810X 11k12440.61810X 22m12k 116041.79241第二振型：2810X 21k12410 41. 6133、某 4 層磚混結(jié)構(gòu)，樓蓋、屋蓋采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，橫墻承重，樓梯間突出屋頂，層高3.0m，其平面圖如下，窗洞為1500m× 2100m，

19、門洞為1000m× 2100m,窗洞、門洞底標(biāo)高均在頂層樓面位置，Mu10磚、M5.0 混合砂漿，其抗剪強(qiáng)度設(shè)計值為f V=0.11N/mm2，試對 D 軸墻體 ( 非承重墻 ) 進(jìn)行抗震承載力驗算 （屋頂間沒有考慮鞭端效應(yīng)的地震剪力為30KN，磚砌體容重 19KN/m3 ）。（15 分）解：考慮鞭端效應(yīng)，3 30 90KNV軸墻體凈橫截面面積：(3.54- 1.0)0.242CAc0.61m軸墻體凈橫截面面積：(3.54- 1.5)2DA D0.36 0.73mVC1(0.611VD10.73147.03KN20.73) 90KN 42.97KN2(0.73) 90KN0.6120

20、.612（3.540.6）0.3619在層高半高處墻自重產(chǎn)生的平均壓應(yīng)力： 01.51.541.070.36（）3.541.5則 041.07 103/ 0.11 0.37f v106用內(nèi)插法： N0.87則fVENfv0.870.110.096fVEAc0.0960.73 106 /0.75 93.44KNRE因V1.347.03fVEAc安全61.1393.44RE抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計試題（B 卷）一、填空題 （每空 1 分，共 20 分）1、 根據(jù)土層剪切波速的范圍把土劃分為 堅硬土 、中硬土 、中軟土、軟弱土四類。2、地震波中的 縱波（ P） 是由震源向外傳播的疏密波，橫波（ S） 是由震源向

21、外傳播的剪切波。用來反映一次地震本身強(qiáng)弱程度的大小和尺度的是震級 ，其為一種定量的指標(biāo)。、在地基土的抗震承載力計算中，地基土的抗震承載力調(diào)整系數(shù)一般應(yīng)>1.0。、當(dāng)建筑物的地基有飽和的砂土和粉土的土?xí)r， 應(yīng)經(jīng)過勘察試驗預(yù)測在地震時是否會出現(xiàn)液化現(xiàn)象。、抗震設(shè)計一般包括抗震計算、抗震概念設(shè)計及抗震構(gòu)造措施三方面的內(nèi)容。、對于具有多道抗震防線的抗側(cè)力體系，應(yīng)著重提高第一道抗震防線中構(gòu)件的延性。、未經(jīng)抗震設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)的震害主要在梁柱的節(jié)點區(qū)，柱與梁相比，震害比較重的構(gòu)件是柱 。、剪壓比用來說明梁截面上承受名義剪應(yīng)力的大小，其概念為：剪壓比為 V/ fcbh0 ，是構(gòu)件截面上平均剪力與混凝土軸

22、心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值的比值。、抗震等級是結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)，鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、及烈度、7 / 9抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計水平測試題及答案房屋高度采用不同的抗震等級。1、在確定結(jié)構(gòu)體系時，需要在結(jié)構(gòu)的剛度、延性及承載力之間尋求一種較好的匹配關(guān)系。、多層砌體房屋結(jié)構(gòu)宜采用橫墻承重的結(jié)構(gòu)體系。二、單項選擇題（每題4 分，共 20 分）1、框架抗震墻結(jié)構(gòu)布置中，關(guān)于抗震墻的布置，下列哪種做法是錯誤的：A、抗震墻在結(jié)構(gòu)平面的布置應(yīng)對稱均勻B、抗震墻應(yīng)沿結(jié)構(gòu)的縱橫向設(shè)置C、抗震墻宜于中線重合D、抗震墻宜布置在兩端的外墻2、地震系數(shù)表示地面運(yùn)動的最大加速度與重力加速度之比，一般，地面運(yùn)動的加速度越大，則地震烈度：A、越低B、不變C、越高D、不能判定3、框架結(jié)構(gòu)側(cè)移曲線為（）。A、彎曲型B、復(fù)合型C、彎剪型D、剪切型4、抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則（）A 、合理設(shè)置沉降縫B、增加基礎(chǔ)埋深C、足夠的變形能力D、增大自重5、 6 度設(shè)防的 35m高的框架結(jié)構(gòu)，其防震縫的寬度應(yīng)為：（）A、 100mmB、 1