工程結構抗震題目及答案

填空題（每至1分，共2U分）K地震波包括在地球內部傳播的體波和只限于在地球表而傳播的而波，其中體波包括縱波（P）波和橫（S）波，而而波分為瑞雷波和洛夫波，對建筑物和地表的破壞主要以衛(wèi)一波為主。2、 場地類別根緒效剪切波波速和場地覆土層厚度共劃分為IV類。3、 我國采用按建筑物重要性分類和三水準設防、二階段設計的基本思想，指導抗震設計規(guī)范的確定。其中三水準設防的目標是小震不壞沖震可修和大變不倒4、 在用底部剪力法計算多層結構的水平地震作用時，對于T0時，在結構頂部附力Q△&,其目的是考慮高振型的影響。5、 鋼筋混凝土房屋應根據烈度、建筑物的類型和匾度采用不同的抗震等級，并應符合相應的計算和構造措施要求。6、 地霍系數k表示地面運動的最大加速度與重力加速度之比；動力系數是單質點最大絕對加速度與地面最大加速度的比值。7、 在振型分解反應譜法中，根據統(tǒng)計和地震資料分析，對于各振型所產生的地震作用效應，可近似地采用平方和開平方 的組合方法來確定。名詞解釋（每小題3分，共15分）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弱程度。2、 抗震設防烈度：一個地區(qū)作為抗變設防依據的地震烈度，應按國家規(guī)定權限審批或頒發(fā)的文件（圖件）執(zhí)行。3、 反應譜：地震動反應譜是指單自由度彈性體系在一定的地震動作用和阻尼比下，最大地變反應與結構自振周期的尖系曲線。4、 重力荷載代表值：結構抗變設計時的基本代表值，是結構自重（永久荷戴）和有矢可變荷戴的組合值之和。5強柱弱梁：結構設計時希望梁先于柱發(fā)生破壞，塑性較先發(fā)生在梁端，而不是在柱端。三簡答題（每小題6分，共30分）簡述地基液化的概念及其影響因素。地震時飽和粉土和砂土顆粒在振動結構趨于壓密，顆粒間孔隙水壓力急劇增加，當其上升至與土顆粒所受正壓應力接近或相等時，土顆粒間因摩擦產生的抗剪能力消失，土顆粒像液體一樣處于懸浮狀態(tài)，形成液化現象。其影響因素主要包括土質的地質年代、土的密實度和黏粒含量、土層埋深和地下水位深度、地震烈度和持續(xù)時間簡述兩階段抗震設計方法。第一階段是在方案布置符合抗變設計原則的前提下，按與基本烈度相對應的眾值烈乏夕人,/IJ 勾、I、」才JIP|工J-|-|_l_/|/\/*\|LJ-J"lLJ：X.IL/IJ/V\/-：_2_,7r\X/l__J ILU1^0 八入應組合，并對結構構件進行承載力驗算和變形驗算，保證第一水準下必要的承栽力可蠡度，滿足第二水準烈度的設防要求（損壞可修），通過概念設計和構造措施來滿足第三水準的設防要求；對于少數結構，如有特殊要求的建筑，還要進行第二階段設計，即按與基本烈度相對應的罕遇烈度的地農動參數進行結構彈塑性層間變形驗算，以保證其滿足第三水準的設防要求。3簡述"梁和構造柱對砌體結構的抗震作用鋼筋混凝土圈梁（ringbeam）在曲體結構抗震中可以發(fā)揮重要作用。圈梁可以將房屋的縱橫墻連接起來，增強了房屋的整體性和墻體的穩(wěn)定性；圈梁與構造柱的聯合作用，可以有效地約束墻體裂縫的開展，從而提高墻體的抗震能力；圈梁還可以有效地抵抗由于地震或其他原因引起的地基不均勻沉降對房屋造成的不利影響。在墻體中設置了構造柱，可以部分的提高墻體的抗剪企度，一般可提高10%30%左右；構造柱對勵體起約束作用，提高其變形能力；構造柱與圈梁所形成的約束體系可以有效地限制墻體的散落，增強了房屋在地變時的抗倒塌能力。4在框架柱的抗震設計中，為什么要控制軸壓比軸壓比是影響柱的破壞形態(tài)和變形能力的重要因素，柱的延性隨軸壓比增大會顯著降低，并可能產生脆14破壞，軸壓比增大到一定數值時，增加約束箍筋對柱變形能力影響很小，因此要控制軸壓比結構隔震為什么能非常有效的減少結構地震反應結構隔震通過設置隔震層，延長結構周期，增加結構阻尼，大大減少結構加速度反應，同時使結構位移集中于隔震層，上部結構相對位移很小，地震中基本處于彈性工作狀態(tài)，大大減小結構地震反應。三計算題（38分）1.某二層鋼筋混凝土框架，層高H1=H2=4m,跨度為8m,集中于樓蓋和屋蓋處的重力荷載代表值相等G1=G2=1176KN,相應質量m1=m2=120000kg,柱的截面尺寸4OOmmx400mm,層間剛度K1=K2=20000KN/m要求計算結構自振周期和相應振型，并驗算振型剛度矩陣的正交性（10分）H,KiK1+K2[K]=由新-K2—K2]rK11K2O]jG|/g1m2/"L00K1+K2[K]=由新-K2—K2]rK11K2O]jG|/g1m2/"L00][K21IQK12]_「40.K22_|—1_20.-20.二,/、xIOs(N/m)20.X11.20%如AT11一〃皿2加2』一IK2\K\2K22_ni23,一'忒2=1/2(ATIVm\+K22/m2)+J1/4忒2=1/2(ATIVm\+K22/m2)+J1/4(K11///?1+K22//2『?(KI1K22-K12K21)///21〃2_co;=63.66of=436.339co=7.98/Jx?=20.89/5Tx=27aA=0.795T、=2/z7◎=0.301S相應的振型為：XII"K\2 0.618 X12 —K12 -1?618X2?~ ?'1 壬方一K1仁謝1-1 驗算振型正父性：『 驗算振型正父性：『 “(KI1K\2 X12(Xll.X2\卜21K22X22>={0.6180.003xl()6=0-20-1.61820“建造在建造在。已知結2二質點體系如圖所示，各質點的重力荷載代表值分別為GF600KN,GF500KN,層高如圖所示。該結構設防烈度為8度、場地土特征周期入二的場地上，其水平地震影響系數最大值分別為&喚二（多遇地震）構的阻尼比為，主振型和自振周期分別為0-488 H1.710x,2 L00。 00（）T2要求：用振型分解反應譜法計算結構在多遇地震作用下各層的層間地震剪力匕（0分）解：由已知條件得amax=0.167;=0-25門A=I?JT-Ir7°ma圣:° jX1-0X0.16=0.116 & 4mGi勺二〃。喚二。16ki4m=—0.233{x}N[M]{R}{X}丁2[M]{x}2=aiG,/iXn=41.88KNF21=aiGviXi=71.514KN2 2斥2=ci2Gj2X[2=38.25KNF22=a26272X22=—18.64AW3分最總求層間剪力。第二層層間剪力：V2二陰+尼二73.90（KN）2分第一層層間剪力：VI二/凡+舄）2+（巧2+甩）2=115.075（a）如圖所示體系，各層重力荷載代表值G,=2700KN、G2=2700KN、G3=1800KN，剛度Ki=245000KN/m.K2=195000KN/m.6=98000KN/m,層高HF3.5m.H2=3.5m.Ha=3.5m，建筑場地為二類，抗良設防烈度為8度，設計地震分組為第二組，試求結構的基本自振周期并用底部剪力法求結構在多遇地震作用下各層的水平地震作用（結構阻尼比為。（15分）H,K3H,￡解：求結構基本自振周期將各質點重力荷載代表值作為水平力分別作用在各質點處，1,2,3質點水平位移為：”*(6+G2+G*/KI=O.O294/H”2=ni+(G2+G3)/K=O.O525/Mz/3二“2+G3/K3=0.0709/71采用能量法，結構基本自振周期為：AGhd1+G2U%+G3u3T\=\G\ul+G2u2+G3u3=0.4655由已知條件查表得amax=0.16珂二04兒劊喬喬JX1OXO16=*n<i.4rv=0.355,Fek=aGy=0.14x0.85x(2700+2700+1800)=856*KN各質點水平地震作用標準值為：G\H\巧_G1H1+G2H2+G3H3尸叢_]7136KWG2H2J-G1HI+G2H2+G3H3甩_342.72K/VG3H3化_G\H\+G2H2+G3H3其中H\=h\H2=IA+h2H3=/A+h2+h3、判斷題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）。質量和剛度明顯不對稱、不均勻的結構，應考慮水平地震作用的扭轉影響。（）在計算地震作用時，多質點體系的高階振型發(fā)揮的貢獻比低階振型小。（）堅實地基上的房屋震害重于軟弱地基和非均勻地基上的房屋震害。（）多層砌體房屋應優(yōu)先采用縱墻TOC\o"1-5"\h\z承重體系。 （ ）鋼筋混凝土框架柱的軸壓比越大，抗震性能越好。（ ）一般體系阻尼比越小，體系地震反應譜值越大。（ ）7地基的抗震承載力一定大于靜承載力。 （ ）8地震波的傳播速度，以橫波最快，面波次之，縱波最慢。（ ）9框架一抗震墻結構中抗震第一道防線是剪力墻。（ ）10.在同等場地、烈度條件下，鋼結構房屋的震害較鋼筋混凝土結構房屋的震害要大。-、判斷題（每題1分，共10分）V2.V3.X4.X5.X6.V7.V8.X9.V10.X二、填空題（本大題共20個空，每空1分，共20分）。1地震動二要素是指、、。我國建筑抗震設計規(guī)范采用的是水準、階段設計法。地基土液化判別過程分為和兩大步驟。設防烈度為8度和9度區(qū)的大跨度屋蓋結構、長懸臂結構、煙囪及類似高聳結構和設防烈度為9度區(qū)的高層建筑，應考慮地震作用。多層砌體房屋抗震構造措施中最有效的是與的設置。為了保證結構的整體性和延性，通過內力組合得到框架結構的設計內力，還需進行調整以滿足、、的原則。完整的建筑結構抗震設計包拈二個萬向的內容與要求分別是在框架一剪力墻的內力計算時,總抗震墻和總框架之間用連接。多高層鋼結構在地震中的破壞形式有和o二、 填空題（每空1分，共20分）1- 地震動峰值、頻譜、持續(xù)時間2三、兩3初步判別、標準貫入試驗4.豎向5構造柱、圈梁6強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱桿件7概念設計、抗震計算、構造措施 8連梁9.節(jié)點連接破壞、構件就壞、結構倒塌三、選擇題（本犬題共5個小題，每題2分，共10分）。TOC\o"1-5"\h\z下列不屬于地震破環(huán)作用的表現形式的是（ ）。A、地表破壞 B、人員傷亡 C、次生災害 D、建筑物的破壞我國建筑抗震設計規(guī)范將超過（ ）層的建筑歸為高層鋼結構建筑。A、10 B、11 C、12 D、13多層砌體結構中當墻體的高寬比大于4時，墻體的變形情況是（ ）。入、以剪切變形為主 B、以彎曲變形為主C、彎曲變形和剪切變形在總變形中均占相當比例 D、視具體內力值而定多遇地震烈度所對應的超越概率為（ ）。A、10%B、2%—3%C、％D、50%當建筑物有局部突出屋面的小建筑（如屋頂間、女兒墻、煙囪）等時，由于該部分結構的重量和剛度突然變小，將產生（ ）0A、扭轉效應B、鞭梢效應C、共振D、主體結構破壞三、 選擇題（每題2分，共10分）C3.B四、 簡答題（本大題共6個小題，每題5分，共30分）。1?地震震級和地震烈度有何區(qū)別與聯系地震震級是表示地震大小的一種度量。地震烈度是指某一區(qū)域內的地表和各類建筑物遭受一次地震影響的平均強弱程度。一次地震，表示地震大小的等級只有一個。由于同一次地震對不同地點的影響不一樣，隨著距離震中的遠近變化，會出現多種不同的地震烈度。距離震中近，地震烈度就高，距離震中越遠，地震烈度越低。簡述底部剪力法的適用條件。底部剪力法適用于計算建筑高度不超過40m,結構以剪切變形為主，質量和剛度沿高度分布較均勻的結構的地震反應。砌體結構中各樓層的重力荷載代表值是怎么確定的樓、屋蓋自重，活荷載組合值（活荷栽的一半）及上、下各半層的墻體、構造柱質量之和。4在多層砌體房屋中，橫向樓層地震剪力如何在各道墻之間分配剛I」性樓蓋：按照各抗震橫墻的側移剛度比例分配給各墻體。柔性樓蓋：按各橫墻的所承擔的上部重力荷載比例給各墻體。中等剛度樓蓋：采用剛性樓蓋和柔性樓蓋分配方法的平均值計算地震剪力。為什么進行罕遇地震結構反應分析時，不考慮樓板與鋼梁的共同作用。考慮到此時樓板和鋼梁的連接可能遭到破壞。什么叫隔震隔震方法主要有哪些類型隔震，是通過某種隔震裝置將地震動與結構隔開，以達到減小結構振動的目的。隔震方法主要有基底隔震和懸掛隔震。五、計算題（本大題共2個小題，共30分）。1根據下表計算場地的等效剪切波速。（1o分）土層的剪切波速土層厚度匕（〃？/$）1802002604205302.試用底部剪力法計算下圖體系在多遇地震下的各層地震剪力。已知設防烈度為8度，設計基本加速度為0.2g,III類場地一區(qū)，mi=,m2-,m3二，Tf,8n=,￡=.（20分）水平地泉彩響系數最大值地震影響_ _- 烈度 _6阪/度8阪9<多遇地震罕遇地震—特征周期（S）特征周期分區(qū)rr7"場地類別IIII