工程結(jié)構(gòu)抗震試題A

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)習(xí)題一、選擇題.建筑高度、設(shè)防烈度、建筑重要性類別及場(chǎng)地類別等均相同的兩個(gè)建筑，一個(gè)是框架結(jié)構(gòu)另一個(gè)是框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)體系中的框架抗震等級(jí)下述哪種是正確的？（）A必定相等B后者的抗震等級(jí)高C前者的抗震等級(jí)高、也可能相等D不能確定.高層建筑結(jié)構(gòu)防震縫的設(shè)置，下列所述哪種正確？（）A應(yīng)沿房屋全高設(shè)置，包括基礎(chǔ)也應(yīng)斷開B應(yīng)沿房屋全高設(shè)置，基礎(chǔ)可不設(shè)防震縫，但在與上部防震縫對(duì)應(yīng)處應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造和連接C應(yīng)沿房屋全高設(shè)置，有地下室時(shí)僅地面以上設(shè)置D沿房屋全高設(shè)置，基礎(chǔ)為獨(dú)立柱基時(shí)地下部分可設(shè)防震縫，也可根據(jù)不同情況不設(shè)防震縫."小震不壞，中震可修，大震不倒”是建筑抗震設(shè)計(jì)三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。所謂小震，下列何種敘述為正確？（）A6度或7度的地震B(yǎng)50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，超越概率大于10%的地震C50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，超越概率約為63%的地震D6度以下的地震.多遇地震作用下層間彈性變形驗(yàn)算的主要目的是下列所哪種？（）A防止結(jié)構(gòu)倒塌B防止結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞C防止非結(jié)構(gòu)部分發(fā)生過(guò)重的破壞D防止使人們驚慌.建筑根據(jù)其抗震重要性分為四類。當(dāng)為乙類建筑II類場(chǎng)地時(shí)，下列何種敘述是正確的？（）A可按本地區(qū)的設(shè)防烈度提高1度計(jì)算地震作用B可按本地區(qū)的設(shè)防烈度計(jì)算地震作用，按提高1度采取抗震措施C按本地區(qū)的設(shè)防烈度提高1度計(jì)算地震作用和采取抗震措施D不必采取提高設(shè)防烈度的抗震措施6年頒布的建筑抗震規(guī)范（GBH11-89）提出的抗震設(shè)防目標(biāo)為：（）A三水準(zhǔn)兩階段B三水準(zhǔn)三階段C兩水準(zhǔn)三階段D單水準(zhǔn)單階段.在抗震設(shè)防中，小震對(duì)應(yīng)的是：（）A小型地震B(yǎng)多遇地震C偶遇地震D罕遇地震.在設(shè)防烈度為6度至9度地區(qū)內(nèi)的乙類、丙類高層建筑，應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，其地震作用計(jì)算按下列哪種做法才符合《高規(guī)》JGJ3—2002的規(guī)定？（）A各抗震設(shè)防的高層建筑均應(yīng)計(jì)算地震作用B6度設(shè)防時(shí)，I?III類場(chǎng)地上的建筑不必計(jì)算，IV類場(chǎng)地上的較高建筑及7度至9度設(shè)防的建筑按本地區(qū)設(shè)防烈度計(jì)算C6度不必計(jì)算，7度至0度設(shè)防的建筑應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防烈度計(jì)算D6度設(shè)防時(shí)I、II類場(chǎng)地上的建筑不必計(jì)算，III類和IV類場(chǎng)地上建筑及7度至9度設(shè)防的建筑應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防虺度計(jì)算.建筑根據(jù)其抗震重要性為四類，當(dāng)為乙類建筑II類場(chǎng)地時(shí)，下列何種敘述是正確的？（）A可按本地區(qū)的設(shè)防烈度提高1度計(jì)算地震作用B可按本地區(qū)的設(shè)防虺度計(jì)算地震作用，按提高1度采取抗震措施C按本地區(qū)的設(shè)防烈度提高1度計(jì)算地震和采取抗震措施D不必采取提高設(shè)防烈度的抗震措施.建筑設(shè)防烈度為8度時(shí)，相應(yīng)的地震波加速度峰值當(dāng)時(shí)取下列何值？（）A0.125gB0.25gC0.30gD0.20g.抗震設(shè)計(jì)時(shí)，高層框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)布置，應(yīng)符合下列哪種要求（）A應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向梁柱抗側(cè)力體系，主體結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用鉸接B應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向梁柱抗側(cè)力體系，主體結(jié)構(gòu)可采用部分鉸接C縱、橫向均宜設(shè)計(jì)成剛接抗側(cè)力體系D橫向應(yīng)設(shè)計(jì)成剛接抗側(cè)力體系，縱向可以采用鉸接.進(jìn)行抗震設(shè)防的高層框架角柱，下列哪項(xiàng)要求符合《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）的規(guī)定？（ ）A應(yīng)按雙向偏心受力構(gòu)件進(jìn)行正截面承載力計(jì)算，一、二級(jí)框架角柱的彎矩、剪力設(shè)計(jì)值宜乘以增大系數(shù)1.30B應(yīng)按雙向偏心受力構(gòu)件進(jìn)行正截面承載力計(jì)算，一級(jí)框架角柱的彎矩、剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.30C應(yīng)按雙向偏心受力構(gòu)件進(jìn)行正截面承載力計(jì)算，一、二、***框架角柱的彎矩、剪力設(shè)計(jì)值宜乘以增大系數(shù)1.30D應(yīng)按雙向偏心受力構(gòu)件進(jìn)行正載面承載力計(jì)算，一、二、***框架角柱經(jīng)調(diào)整后的彎矩設(shè)計(jì)值、剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以不小于1.1的增大系數(shù)。.抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一級(jí)框架梁支座的縱向受拉鋼筋的最小配筋百分率為（）A0.25%B0.3%C0.35%D0.4%.在計(jì)算抗震設(shè)計(jì)的框架節(jié)點(diǎn)時(shí)，當(dāng)四邊有梁約束，梁寬不小于1/2柱寬，兩個(gè)方向梁的高度分別為850mm和600mm，其節(jié)點(diǎn)約束數(shù)的取值為：（）A1.50B0.90C1.0D1.10二、填空題.抗震設(shè)計(jì)的兩階段設(shè)計(jì)分別為：第一階段為【結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)】階段，第二階段為【驗(yàn)算】階段。.計(jì)算地震作用的方法可分為（ ）、（反應(yīng)譜法）和（時(shí)程分析法）三大類。.影響a值大小的因素除自振署期和阻尼比外，還有【場(chǎng)地特征周期】。.場(chǎng)地土愈（軟），軟土覆蓋層的厚度愈（大），場(chǎng)地類別就愈（），特征周期愈（大），對(duì)長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)愈不利。.為了實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防目標(biāo)，鋼筋混凝土框架除了必須具有足夠的承載力和剛度外，還應(yīng)具有良好的（ ）和（耗能）能力。.為了使塑性鉸區(qū)具有良好的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，同時(shí)為了防止混凝土壓潰前受壓鋼筋過(guò)早壓屈，在梁的兩端設(shè)置（箍筋加密區(qū)）。.對(duì)于一級(jí)框架結(jié)構(gòu)和9度抗震設(shè)防的框架梁，除符合簡(jiǎn)化要求外，還應(yīng)按實(shí)際抗震受彎承載力對(duì)應(yīng)的剪力確定（剪力設(shè)計(jì)值）。.我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范所采用的設(shè)防目標(biāo)是：（ 、中震可修、大震不倒）。.《抗震規(guī)范》提出了二階段設(shè)計(jì)方法，其中第一階段采用的方法為：（ ），第二階段采用的方法是（概念設(shè)計(jì)）。.結(jié)構(gòu)由地震引起的振動(dòng)稱為結(jié)構(gòu)的（ ），它包括地震在結(jié)構(gòu)中引起的內(nèi)力、變形和位移，可以用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)來(lái)進(jìn)行分析。.多層混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置方案應(yīng)優(yōu)先采用（ ）結(jié)構(gòu)布置方案，其次采用（縱橫墻承重）結(jié)構(gòu)布置方案。.水平地震作用下框架內(nèi)力分析采用（ ）方法，豎向荷載作用下的框架內(nèi)力分析常采用（ ）或（ ）。三、簡(jiǎn)答題.在什么情況下設(shè)置防震縫、伸縮縫和沉降縫?【答案】.防震縫、伸縮縫、沉降縫的特點(diǎn)和要求是什么?【案】.什么是小震、中震和大震?！敬鸢浮?計(jì)算水平地震作用有哪些方法？【答案】計(jì)算等效水平地震作用是將地震作用按水平和豎直兩個(gè)方法分別來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。具體計(jì)算方法又分為反應(yīng)譜底部剪力法和反應(yīng)譜振型分解法兩種方法。.什么是抗震設(shè)計(jì)的二階段設(shè)計(jì)方法?為什么要采用二階段設(shè)計(jì)方法？【答案】第一階段為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，第二階段為驗(yàn)算階段。保證小震不壞、中震可修、在震不倒的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。.什么是地震系數(shù)、動(dòng)力系數(shù)和地震影響系數(shù)？【答案】.延性和延性比是什么?為什么抗震結(jié)構(gòu)要具有延性？【答案】延性是指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載力不降低或基本不降低、且有足夠塑性變形能力的一種性能。構(gòu)件延性比：對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)受拉鋼筋屈服后，進(jìn)入塑性狀態(tài)，構(gòu)件剛度降低，隨著變形迅速增加，構(gòu)件承載力略有增大，當(dāng)承載力開始降低，就達(dá)到極限狀態(tài)。延性比是極限變形與屈服變形的比值。結(jié)構(gòu)延性比：對(duì)于一個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)某個(gè)桿件出現(xiàn)塑性鉸時(shí)，結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)塑性變形，但結(jié)構(gòu)剛度只略有降低;當(dāng)塑性鉸達(dá)到一定數(shù)量以后，結(jié)構(gòu)也會(huì)出現(xiàn)“屈服現(xiàn)象”即結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性變形迅速增大而承載力略微增大的階段，是“屈服”后的聯(lián)塑性階段。結(jié)構(gòu)的延性比通常是指達(dá)到極限時(shí)頂點(diǎn)位移與屈服時(shí)頂點(diǎn)位移的比值。.什么是概念設(shè)計(jì)？【答案】結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是保證結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良抗震性能的一種方法。概念設(shè)計(jì)包含極為廣泛的內(nèi)容，選擇對(duì)抗震有利的結(jié)構(gòu)方案和布置，采取減少扭轉(zhuǎn)和加強(qiáng)抗扭剛度的措施，設(shè)計(jì)延性結(jié)構(gòu)和延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，分析結(jié)構(gòu)薄弱部位，并采取相應(yīng)的措施，避免薄弱層過(guò)早破壞，防止局部破壞引起連鎖效應(yīng)，避免設(shè)計(jì)靜定結(jié)構(gòu)，采取二道防線措施等等。應(yīng)該說(shuō)，從方案、布置、計(jì)算到構(gòu)件設(shè)計(jì)、構(gòu)造措施每個(gè)設(shè)計(jì)步驟中都貫穿了抗震概念設(shè)計(jì)內(nèi)容。.什么是內(nèi)力組合和位移組合？【答案】.剪力墻抗震設(shè)計(jì)的原則是什么?不什么要按照強(qiáng)墻弱梁設(shè)計(jì)剪力墻?什么是強(qiáng)墻弱梁?【答案】.簡(jiǎn)述建筑場(chǎng)地類別劃分依據(jù)?【答案】.影響液化的因素主要有哪些?【答案】.簡(jiǎn)述兩階段設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容?！敬鸢浮康谝浑A段，按多遇地震的地面運(yùn)動(dòng)參數(shù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈性階段的抗震分析，根據(jù)分析得出的地震作用，進(jìn)行兩方面的驗(yàn)算：一是結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算；二是結(jié)構(gòu)層間變形正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算。第二階段，按罕遇地震的地面運(yùn)動(dòng)參數(shù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)非線性分析，檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)層間彈塑性變形是否滿足規(guī)范容許值要求。.什么是“強(qiáng)柱弱梁”？【答案】.什么是小震、中震和大震？【答案】.為滿足抗震設(shè)計(jì)的基本要求，抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合那些規(guī)定？【答案】①確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳播途徑；②宜有多道設(shè)防；③應(yīng)具有必要的承載力、良好的變形能力和耗力；④綜合考慮結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度和強(qiáng)度分布，采取必要結(jié)構(gòu)措施等。.下列符號(hào)的含義是什么？①％;②號(hào)：③丁且；④加?！敬鸢浮克?、名詞解釋1、場(chǎng)地：2、液化：3、時(shí)程分析法：是由建筑結(jié)構(gòu)的基本運(yùn)動(dòng)方程，輸入對(duì)應(yīng)于建筑場(chǎng)地的若干條地震加速度記錄或人工加速度波形（時(shí)程曲線），通過(guò)積分計(jì)算求得在地面加速度隨時(shí)間變化周期內(nèi)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形狀態(tài)隨時(shí)間變化的全過(guò)程，并以此進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗震承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算。4、抗震設(shè)防烈度：5、地震影響系數(shù)：即設(shè)計(jì)反應(yīng)譜，它是地震系數(shù)（地面峰值加速度與重力加速度的比值）與地震動(dòng)力放大系數(shù)（或稱標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜）的乘積。它與建筑所在地的設(shè)防烈度、影響本地區(qū)的地震的震級(jí)和震中距，以及建筑場(chǎng)地條件有關(guān)，是根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)際強(qiáng)地震記錄的反應(yīng)譜統(tǒng)計(jì)分析并結(jié)合我國(guó)的經(jīng)濟(jì)條件確定的。.抗震設(shè)防烈度：抗震設(shè)防烈度按國(guó)家規(guī)定權(quán)限批準(zhǔn)作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。.地震作用：.基本烈度：.底部剪力法：.樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)：五、計(jì)算題1、場(chǎng)地類別判定某場(chǎng)地的地質(zhì)剖面構(gòu)成如下：表土：厚1.5m,波速80m/s；粉質(zhì)粘土：厚6m，波速210m/s；粉細(xì)紗，厚11.5m,波速243m/s；礫石，厚7m,波速350m/s；礫巖，厚26m,波速750m/s；礫巖以下巖層，波速大于500m/s?！窘狻浚?）場(chǎng)地覆蓋層厚度規(guī)范4.1.4，d=1.5+6+11.5+7=26m。（2）等效剪切波速規(guī)范4.41.5計(jì)算深度d0=min（d，20）=20m。vse=19/（1.5/80+6/210+7.5/243）=202.1m/s（3）確定土類別250>vse>140,d=26,查表（規(guī)范4.1.6）得H類土。規(guī)范4.1.4,d=1.5+6+11.5+7=26m。2、計(jì)算7度時(shí)三層磚房的各樓層地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。各樓層的重力荷載代表值和層高度見(jiàn)表1表1層Ge(KN)h(m)38183213303113504注：完成空位【解】表1層Ge(KN)h(m)H(m)GH1 1GH/IGHii ]]Fi(KN)38183100.3574213303931096.811350440.2359￡4=3498IGiHi=22890Fek=0.85X0.08X3498=237.90注：7度水平地震影響系數(shù)最大值為0.083、四層框架，求出各樓層重力荷載代表值GEi、計(jì)算高度居和側(cè)移剛度Ki后，試用能量法計(jì)算基本周期Ti,并求出7度時(shí)、II類場(chǎng)地對(duì)應(yīng)于工的地震影響系數(shù)5。 層Ge(KN)K(KN/m)47105206031040542602104054260

1110046500注：完成空位【解】T2x0.6xT2x0.6x=0.46sT=T=(D0.9a =(T max)0.90.08=0.0626層GE(KN)K(KN/m)△uu.iGiui4710520600.0136128.531040542600.164729.121040542600.0514140.511100465000.08377.75=0,T<1.4T

4.圖示單層鋼筋砼框架，設(shè)梁剛度EI=8柱截面M=350x350mm,采用C20砼（E=25.5kN/mm2）,阻尼比=0.05。設(shè)防烈度7度，III類場(chǎng)地，該地區(qū)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃的特征周期分區(qū)為一區(qū)。試計(jì)算該框架在多遇地震下的水平地震作用Fo注：完成空位【解】（1）計(jì)算簡(jiǎn)圖，如圖（畫計(jì)算簡(jiǎn)圖）（2）計(jì)算結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度柱截面慣性矩：I=絲_= =1.25x10-3m41212EI單根柱側(cè)向剛度：d== =3.06x103kN.mTOC\o"1-5"\h\ziH3 -結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度：k=2d=6.12x103kN/m（3）建設(shè)結(jié)構(gòu)自振周期兀 mG:T=—=2兀 =2兀1—=2兀- =\：k\gk丫9.81x（4）確定地震參數(shù)\o"CurrentDocument"根據(jù)多遇地震、7度，查表3.3得：a =max根據(jù)一區(qū)、III類場(chǎng)地，查表3.2得：T=g確定地震影響系數(shù):_因?yàn)門<T<5T所以a所以a取曲線下降段:amax又因?yàn)镼=0.05所以y=0.9+0.05一§從而得到：a=(乙)0.9a =(-0.45)0.9xTmax0.89(5)建設(shè)水平地震作用F=aG=x=51.965kN6.計(jì)算圖示二層框架結(jié)構(gòu)的自振頻率和振型。1=5x104kN/m,k2=3x104kN；m==8x104kN/mk11=k1+k2=5x104+3x104得到剛度矩陣:21k12k8x104—3x104—3x104

3x10422質(zhì)量矩陣為\m]=600m2」050將剛度矩陣和質(zhì)量矩陣代入頻率方程得[k]—①2[m]=0口一32m]=k11k21kk22—32由上式得k—k—32m11k21k12—32m22 2將數(shù)據(jù)代入上式得8X1048X104—6032—3X104—3X1043X104—5032將上式展開得0.00003(32)2—0.05832+15=0解上式一元二次方程得自振頻率32=30.1631=17.54raQs332=40.32rad/s32=1625.82由頻率直接求得自振周期17.54=0.358s3 40.3222兀=0.156s由振型向量方程求得振型(k]k11k21kk22—32jx「j1Xj2X] [1.71021X] [1.71021'=4X-1.00022=0.488X=-1分別代入頻率31和乞求得'X][0.488]11'=4 >X1.000V12JV）振型圖第1振型、第2振型分別如下圖示X12=17.圖示框架結(jié)構(gòu)。設(shè)防烈度為8度，I類建筑場(chǎng)地，特征周期分區(qū)為一區(qū)。試用底部剪力法計(jì)算該框架的層間地震剪力。7.Om2=501k2=3x104kN；mQm]=601k1=5x104kNm（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)基本周期已知：m=601，m=501k1=5x104kNmk2=3x104kN：m

采用能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)的基本周期。計(jì)算重力荷載G水平作用時(shí)的層間位移:i嗎*=0.02156G

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k250采用能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)的基本周期。計(jì)算重力荷載G水平作用時(shí)的層間位移:i嗎*=0.02156G

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k250x9.8=0.016333x104X1=A]=0.02156X2=A1+A2=0.02156+0.01633=0.03789采用能量法公式計(jì)算:T 2兀 cT= =2兀1 31EmX2i iiI-i=1 ?gEmXi=160x0.021652+50x0.037892=2k:\9.8x(60x0.02165+50x0.03789)0.355s該結(jié)果與采用頻率方程得到的結(jié)果相比，有誤差。為了提高精度，作如下修正計(jì)算。修正計(jì)算：先計(jì)算各質(zhì)點(diǎn)的慣性力:I=①2mX=60x0.0216502=1.299①2I=32mX=50x0.0378902=1.894502再計(jì)算慣性力作用下質(zhì)點(diǎn)的位移:人I+1 (1.299+1.8945)32A=-4 2= 1-=0.638732x10-41k 5x104 11

aI 1.894532A=t= 1-=0.631532x10-42k 3X104 12X=A=0.6387①2X10-4X=A+A=1.270202x10-4最后計(jì)算基本頻率和基本周期:'ZiX. ,ii '(1.299x0.6387+1.8945x1.2702)04x10-4i=1 =1 J =17.5433rad/s|￡mX2660x0.63872+50x1.27022)x(3