1抗震设计试卷及答案

命题教师 _ 使用班级 系（教研室）主任签字 开、闭卷 试卷代号(A,B 卷) 姓名_ 系别 班级_ 学号_ 时间： 分钟 _ 装订线（答题不得超过此线）_ 一.选择题 （每题 1.5 分，共 21 分。只有一个选择是正确的，请填在括号中） 1.实际地震烈度与下列何种因素有关？( B ) A.建筑物类型 B.离震中的距离 C.行政区划 D.城市大小 2.基底剪力法计算水平地震作用可用于下列何种建筑? ( C ) A.40 米以上的高层建筑 B.自振周期 T1 很长(T 14s)的高层建筑 C. 垂直方向质量、刚度分布均匀的多层建筑 D. 平面上质量、刚度有较大偏心的多高层建筑 3.地震系数 k 与下列何种因素有关？(A ) A.地震基本烈度 B.场地卓越周期 C.场地土类别 D.结构基本周期 4. 9 度区的高层住宅竖向地震作用计算时，结构等效总重力荷载 Geq 为（ C ） A. 0.85(1.2 恒载标准值 GK+1.4 活载标准值 QK) B. 0.85(GK+Qk) C. 0.75(GK+0.5QK) D. 0.85(GK+0.5QK) 5.框架结构考虑填充墙刚度时,T 1 与水平弹性地震作用 Fe 有何变化?( A ) A.T1,F e B.T1,F e C.T1,F e D.T1,F e 6抗震设防区框架结构布置时，梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于（A ） A柱宽的 1/4 B柱宽的 1/8 C梁宽的 1/4 D梁宽的 1/8 7. 土质条件对地震反应谱的影响很大，土质越松软，加速度谱曲线表现为（A ） A谱曲线峰值右移 B谱曲线峰值左移 C谱曲线峰值增大 D谱曲线峰值降低 8.为保证结构“大震不倒” ，要求结构具有 C A. 较大的初始刚度 B.较高的截面承载能力 C.较好的延性 D.较小的自振周期 T1 9、楼层屈服强度系数 沿高度分布比较均匀的结构，薄弱层的位置为 （ D ） A.最顶层 B.中间楼层 C. 第二层 D. 底层 10.多层砖房抗侧力墙体的楼层水平地震剪力分配 B A.与楼盖刚度无关 B.与楼盖刚度有关 C.仅与墙体刚度有关 D.仅与墙体质量有关 11.场地特征周期 Tg与下列何种因素有关?( C ) A.地震烈度 B.建筑物等级 C.场地覆盖层厚度 D.场地大小 12.关于多层砌体房屋设置构造柱的作用，下列哪句话是错误的 （ D ） A 可增强房屋整体性，避免开裂墙体倒塌 B 可提高砌体抗变形能力 C 可提高砌体的抗剪强度 D 可抵抗由于地基不均匀沉降造成的破坏 13、考虑内力塑性重分布，可对框架结构的梁端负弯矩进行调幅 （ B ） A梁端塑性调幅应对水平地震作用产生的负弯矩进行 B梁端塑性调幅应对竖向荷载作用产生的负弯矩进行 C梁端塑性调幅应对内力组合后的负弯矩进行 D梁端塑性调幅应只对竖向恒荷载作用产生的负弯矩进行 14、水平地震作用标准值 Fek 的大小除了与质量,地震烈度,结构自振周期有关外, 还与下列何种因素有关? ( B ) A.场地平面尺寸 B.场地特征周期 C.荷载分项系数 D.抗震等级 得分 2 二.填空题 （每题 2 分，共 12 分。请将正确答案填在空白处） 1、震源在地表的投影位置称为 震中 ，震源到地面的垂直距离称为 震源深度 。 2、某一场地土的覆盖层厚度为 80 米，场地土的等效剪切波速为 200m/s,则该场地 的场地类别为 类场地 。 3、丙类钢筋混凝土房屋应根据抗震设防烈度、 房屋高度 和 结构类型 查表采 用不同的抗震等级。 4、某地区的抗震设防烈度为 8 度，则其多遇地震烈度为 6.45 度 ，罕遇地震烈 度为 9 度 。 5、框架结构防震缝的宽度不小于 70 mm。 6、7 度区一多层砌体房屋，采用普通粘土砖砌筑，则其房屋的总高度不宜超过 21 米，层数不宜超过 7 层。 三、名词解释（每题 2 分，共 12 分） 1、构造地震: 由于地壳构造运动造成地下岩层断裂或错动引起的地面振动 2、基本烈度: 50 年期限内，一般场地条件下，可能遭受超越概率 10的烈度值 3、重力荷载代表值: 结构或构件永久荷载标准值与有关可变荷载的组合值之和 4、反应谱：单自由度弹性体系在给定的地震作用下，某个最大反应量与体系自 振周期的关系曲线 5、地震影响系数 : 单质点弹性体系在地震时的最大反应加速度与重力加速度 的比值 6、鞭稍效应：突出屋面的附属小建筑物，由于质量和刚度的突然变小，高振 型 影响较大，将遭到严重破坏，称为鞭稍效应 四.简答题 （共 34 分。请将正确答案填在空白处） 1、试述纵波和横波的传播特点及对地面运动的影响？ （6 分） 纵波在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的传播方向一致，是压缩波，传 播速度快，周期较短，振幅较小；（2 分）将使建筑物产生上下颠簸；（1 分） 横波在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的传播方向垂直，是剪切波，传 播速度比纵波要慢一些，周期较长，振幅较大；（2 分）将使建筑物产生水平摇 晃；（1 分） 2、工程结构抗震设防的三个水准是什么？如何通过两阶段设计方法来实现？（7 分） 第一水准：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或 不需修理仍可继续使用；（1 分） 第二水准：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般 修理或不需修理仍可继续使用；（1 分） 第三水准：当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生 危及生命的严重破坏（1 分） 第一阶段设计：工程结构在多遇地震下的承载力和弹性变形计算。对构件截面进 行承载力计算，保证必要的强度可靠度，以满足第一水准抗震设防目标（小震不 坏） （1 分） ；对结构进行弹性变形验算，控制侧向变形不要过大，满足第二水准 抗震设防目标（中震可修） （1 分） ；通过合理的结构布置和抗震构造措施来保证 第三水准抗震设防目标（大震不倒） （1 分） 第二阶段设计：工程结构（如特别重要或抗侧能力较弱的结构）在罕遇地震下的 弹塑性变形验算，以满足第三水准抗震设防目标。 （1 分） 3、什么是地基液化现象？影响地基液化的因素？（6 分） 饱和砂土或粉土的颗粒在强烈地震下土的颗粒结构趋于密实，土本身的渗透系数 较小，孔隙水在短时间内排泄不走而受到挤压，孔隙水压力急剧上升。当孔隙水 压力增加到与剪切面上的法向压应力接近或相等时，砂土或粉土受到的有效压应 力下降乃至完全消失，土体颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体丧失抗剪强度， 得分 得分 得分 3 形成犹如液体的现象。 （3 分） 影响因素： 土层的地质年代，土的组成，土层的相对密度，土层的埋深 地下水位的深度， 地震烈度和地震持续时间（3 分） 4、什么是“强柱弱梁” 、 “强剪弱弯”原则？在设计中如何体现？ （7 分） （1）使梁端先于柱端产生塑性铰，控制构件破坏的先后顺序，形成合理的破坏机 制 （2）防止梁、柱端先发生脆性的剪切破坏，以保证塑性铰有足够的变形能力 （3 分） 在截面抗震验算中，为保证强柱弱梁， 建筑抗震设计规范规定： 对一、二、三级框架的梁柱节点处， （除框架顶层和柱轴压比小于 0.15 及框支梁与 框支柱的节点外） ，柱端组合的弯矩设计值应符合： bcM 其中 为柱端弯矩增大系数， （一级为取 1.4,二级取 1.2,三级取 1.1） (2 分)c 为保证强剪弱弯，应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值， 对一、 、二、三级框架梁，梁端截面组合的剪力设计值调整为： Gbn rlbvVV 对一、 、二、三级框架柱，柱端截面组合的剪力设计值调整为： （2 分）n rclvcHM 5、什么叫轴压比？为什么要限制柱的轴压比？（4 分） 轴压比： 柱组合的轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压cAfN 强度设计值乘积之和 （2 分） 轴压比大小是影响柱破坏形态和变形性能的重要因素，受压构件的位移延性随轴 压比增加而减小，为保证延性框架结构的实现，应限制柱的轴压比(2 分) 6、为什么要限制多层砌体房屋抗震横墙间距？（4 分） （1）横墙间距过大，会使横墙抗震能力减弱，横墙间距应能满足抗震承载力的要求。 （1 分） （2）横墙间距过大，会使纵墙侧向支撑减少，房屋整体性降低（1 分） （3）横墙间距过大，会使楼盖水平刚度不足而发生过大的平面内变形，从而不能 有效地将水平地震作用均匀传递给各抗侧力构件，这将使纵墙先发生出平面的过 大弯曲变形而导致破坏，即横墙间距应能保证楼盖传递水平地震作用所需的刚度 要求。 （2 分） 四、计算题（21 分） 某两层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代 表值相等，每层层高皆为 4.0m，框架的自振周期； 类场地，7 度第二组（，结构 的阻尼比为，试用底部剪力法计算各层水平地震作用 Fi 及各层层剪力 Vi。 （1）求结 构总水平地震作用： （3 分）0.8.02.149.max9.01 Tg （3 分）kN)(85.eq GC （3 分）.6743eq1