建筑结构抗震设计试卷

一、推断题〔一、推断题〔10110。质量和刚度明显不对称、不均匀的构造，应考虑水平地震作用的扭转影响。在计算地震作用时，多质点体系的高阶振型发挥的奉献比低阶振型小。坚实地基上的房屋震害重于脆弱地基和非均匀地基上的房屋震害。4．多层砌体房屋应优先承受纵墙承重体系。〔〕〔一般体系阻尼比越小，体系地震反响谱值越大。〔7．地基的抗震承载力确定大于静承载力。〔〕〕〕8．地震波的传播速度，以横波最快，面波次之，纵波最慢。〔〕〔〕10．在同等场地、烈度条件下，钢构造房屋的震害较钢筋混凝土构造房屋的震害要大。四、简答题〔6530。地震震级和地震烈度有何区分与联系？地震震级和地震烈度有何区分与联系？简述底部剪力法的适用条件。砌体构造中各楼层的重力荷载代表值是怎么确定的？在多层砌体房屋中，横向楼层地震剪力如何在各道墙之间安排？为什么进展罕遇地震构造反响分析时，不考虑楼板与钢梁的共同作用。五、计算题〔本大题共2个小题，共30分。依据下表计算场地的等效剪切波速。〔10〕土层的剪切波速土层厚度土层厚度2.25.88.24.54.3v(m/s)s1802002604205300.2g，Ⅲ类场地一区，m=116.62t,m=110.85t,m=59.45t,1 2 3T=0.716s,δn=0.0673,ξ=0.05.〔20〕1aa(g)aTTmaxa[0.2 ( 1g max2T(s)amax0.452

amaxη1=0.02

0 0.1 Tg 5Tg地震影响系数曲线

6.0

η2=1.0水平地震影响系数最大值地震影响 烈度6度7度8度9度多遇地震 0.040.080.160.32罕遇地震 －特征周期(s)0.50.901.4特征周期分区 ⅠⅡⅢⅣ一区0.250.350.450.65二区0.300.400.550.75三区0.350.450.650.90一、推断题〔110分〕1.√2.√3.×4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.×四、简答题〔530〕的平均强弱程度。一次地震，表示地震大小的等级只有一个。由于同一次地震对不同地点的影响不一样，随着距离震中的远近变化，会消灭多种不同的地震烈度。距离震中近，地震烈度就高，距离震中越远，地震烈度越低。40m，构造以剪切变形为主，质量和刚度沿高度分布较均匀的构造的地震反响。楼、屋盖自重，活荷载组合值〔活荷载的一半〕及上、下各半层的墙体、构造柱质量之和。①刚性楼盖：依据各抗震横墙的侧移刚度比例安排给各墙体。②柔性楼盖：按各横墙的所担当的上部重力荷载比例给各墙体。③中等刚度楼盖：承受刚性楼盖和柔性楼盖安排方法的平均值计算地震剪力。考虑到此时楼板和钢梁的连接可能遭到破坏。震和悬挂隔震。五、计算题解〔1〕确定掩盖层厚度vs＞500m/s〔2〕计算等效剪切波速20vse2.2

5.8

3.8

244.47m/s180 200 260 420解：查附表的Tg=0.45s，αmax=0.16T

0.45因Tg＜T1＜5Tg1构造的底部剪力为：

( gT1

)0.90.16(

)0.90.160.105F GeqEK 1

0.85(116.62110.8559.45)9.80.105250.95kNF n

Fn

0.0673250.9516.89kN GHj j

116.626.5110.8512.559.45(5.06.06.5)9.83184.039.831203.49作用在构造各楼层上的水平地震作用为：GH 6.5F 1 11 GHj j

(1n)FEK

3184.03

(10.0673)250.9555.72kNGHF 2 2 (1n)FGH

110.8512.53184.03

(10.0673)250.95101.86kN2 GH j jGHF3 3 (1n)FGH

59.4517.53184.03

(10.0673)250.9576.48kN3 GH j j各楼层的地震剪力为：VF1

FF2

Fn

250.95kNV F2

FF3 n

195.23kNV F3

Fn

93.37kN三、推断题1.〔√〕2.〔X〕3.〔√〕4.〔X〕5.〔X〕6.〔X〕7.〔√〕8.〔X〕〔√〕〔X〕〔X〕〔X〕〔√〕弯曲构件的延性远远小于剪切构件的延性。〔X〕〔√〕〔X〕〔X〕〔X〕〔X〕〔X〕〔X〕抗震设防的目标是什么？实现此目标的设计方法是什么？1.抗震设防的目标是什么？实现此目标的设计方法是什么？建筑场地选择的原则是什么？答：目标是对建筑构造应具有的抗震安全性能的总要求。我国《抗震标准》提出了三水准的设防要求，概一般不损坏也不需要修理。其次水准是建筑物在患病根本烈度的地震影响时，允许构造局部到达或超过屈服极限，或者构造的局部构件发生裂缝，构造通过塑性变形消耗地震能量，构造的变形和破坏程度发生在可以修复使用的范围之中。第三水准是建筑物患病预估的罕遇的猛烈地震时，不至于发生构造倒塌或危机生命安全的严峻破坏。方法：依据三个地震烈度水准，使用两阶段抗震设计方法实现。建筑场地选择的原则是什么？2.哪些建筑可不进展地基及根底的抗震承载力验算？建筑非临时性的建筑物，尤其是严禁建筑甲、乙类建筑物。哪些建筑可不进展地基及根底的抗震承载力验算？3.影响液化的因素有哪些？液化对建筑物有哪些危害？1〕砌体房屋2〕825M以下的一般民用框架房屋。根底荷载与上述一般民用框架房屋相当的多层〔3〕抗震标准规定可不进展上部构造抗震验算的建筑。影响液化的因素有哪些？液化对建筑物有哪些危害？4.简述确定水平地震作用的振型分解反响谱法的主要步骤。〔1〕土层的地质年月〔2〕土的组成和密实程度〔3〕液化土层的埋深〔4〕地下水位深度〔5〕度和持续时间。危害：地面开裂下沉使建筑物产生过度下沉或整体倾斜，不均匀沉降引起建筑物上部构造破坏，使梁板等构件及其节点破坏，使整体开裂和建筑物体型变化处开裂。简述确定水平地震作用的振型分解反响谱法的主要步骤。5.简述确定构造地震作用的底部剪力法的适用条件及计算步骤。答：简述确定构造地震作用的底部剪力法的适用条件及计算步骤。6.什么时候应考虑竖向地震作用的影响？〔1〕构造的质量和刚度沿高度分布比较均匀〔2〕40〔3〕在地震作用下的变形以剪切变形为主〔4〕建筑构造在地震作用时的扭转效应可无视不计什么时候应考虑竖向地震作用的影响？7.8.8.何谓时程分析法，在什么时候须用时程分析法进展补充计算？9.何谓“抗震概念设计”？“概念设计”与计算设计有何不同？9度150M7-90.5899.何谓“抗震概念设计”？“概念设计”与计算设计有何不同？10. ?10. ?在设计中如何表达?11. 怎样保证框架梁柱节点的抗震性能11. 怎样保证框架梁柱节点的抗震性能?如何进展节点设计?工作③罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递④节点配筋不应使施工过分困难。有足够的抗剪力气③把握柱的轴压比不要太大④加强约束，配置必要地约束箍筋气③妥当解决梁纵筋锚固问题。12. 12. 框架构造在什么部位应加密箍筋？答：加密柱端。答：?答：?是如何划分的?答：答：答：答：答：21. 在多层砌体构造中设置构造柱和圈梁的作用是什么？21. 在多层砌体构造中设置构造柱和圈梁的作用是什么？22. 在砌体构造的计算简图中如何确定构造底部固定端标高？答：构造柱的作用：可以局部提高墙体的抗剪强度，大大增加房屋的变形力气。墙体开裂后，构造柱与圈22. 在砌体构造的计算简图中如何确定构造底部固定端标高？1〕对于多层砌体构造房屋，当根底埋置较浅时，取为根底顶面2〕当根底埋置较深时，可取为室外或半地下室时，取地下室室内地坪处。23.抗震设计对于砌体构造的构造方案与布置有哪些主要要求？四、计算题171E1E层G〔KN〕h〔m〕38183213303113504EGEiHiKi后，试用能量法计算根本周期的地震影响系数α1。E层G〔KN〕K〔KN/m〕471052060310405426021040542601110046500解：1、1〕场地掩盖层厚度。等效剪切波速标准4.41.5计算深度d0=min〔d，20〕=20m。v=19/〔1.5/80+6/210+7.5/243〕=202.1m/sse确定土类别250≥vse＞140，d=26，查表〔4.1.6〕得Ⅱ类土。i85.096.856.1层G〔KN〕Eh〔m〕H〔m〕GHiiGH/∑GHii jj381831081800.3574213303793100.4067113504454000.2359∑Gi=3498∑GH=22890iiF =0.85*0.08*3498=237.90EK层4321G〔KN层4321G〔KN〕E710104010401100K〔KN/m〕52060542605426046500△u0.01360.03230.05140.0837uiGuiiGu20.18100.16470.13510.0837128.5174.1140.592.1ii23.329.119.07.7Gu2iGu2iiGuii1 T

20.6

0.46s(1

g)0.9TTT

max

79.1535.20.4679.1535.2

)0.90.080.0626 0,Tn 1

1.4Tgmk出剪力图。提示：Tg=0.2s，T1=0.358s，δ=0.0986nmk1.11.2。楼盖和屋盖承受预制钢筋混凝土空心板。横墙承重，楼梯100×250cm2，设防烈度为7度近震，建筑场地为Ⅰ类。现各楼层标高处的各质点重力荷载分别为：G5=205.94KN，G4=4140.84KN，G3=4856.67KN，G2=4856.67KN，G1=5985.85KN。试计算以下内容：①各楼层的水平地震作用标准值及地震剪力标准值；②地震作用在1层④轴墙体产生的的剪力值；1.2四、计算题1、解：Fek=946.6KN F1=426.6KN F2=426.6KN2、解：①FEK=1363.13×103N；V5=27.3×103N、V4=456.6×103N、V3=407.6×103N、V2=280.8×103N、V1=190.8×103N。②V14=68.16×103N四、计算题二质点体系如以下图，各质点的重力荷载代表值分别为m=60t，m=50t，层高如以下图。该构造建筑1 2 在设防烈度为8度场地土特征周期T=0.25s的场地上其水平地震影响系数最大值分别为 遇地震〕和

g=0.90〔罕遇地震。构造的主振型和自振周期分别为max

max11 X 0.488 11

1.71021 X12

X22

1.000T0.358s T1

0.156s要求：用底部剪力法计算构造在多遇地震作用下各层的层间地震剪力Vi

。提示：2k2m4m1T2k2m4m1T1k111 g

时，

max；T～5T

T时，

0.9 ；g g T1

max1.4T且Tg g

0.35ｓ时， 0.08Tn 1

0.07;T 0.35~0.55ｓ时,g 0.08Tn

0.01DCDCBA12345678910T

T0.358s<5T，

T0.9

0.250.9g 1

g

0.16=0.1161 T 1

0.358G 0.85(6050)9.8=916.3kNeqF G 0.116916.3106.29kNEk 1 eqT1.4T1 g

g

0.25s0.35s 0.08Tn 1

0.070.080.3580.070.10GH

609.84F1 1 F

) 106.29(10.10)35.87kNGH Ek i iGH

609.84509.88509.88F2 2 F(1

) 106.29(10.10)59.79kN609.84509.88GH Ek ni iF FN Ekn

106.290.1010.63kNVF2

FN

59.7910.63=70.42kNVFV1 1

35.8770.42=106.29kN二．推断改错题构造地震分布最广，危害最大。〔〕体波可以在地球内部和外部传播。〔〕横波向外传播时，其介质质点的振动方向与波的前进方向相垂直。〔〕地震现象说明，横波使建筑物产生上下颠簸。〔〕一般来说，离震中愈近，地震影响愈大，地震烈度愈小。〔〕纵波的特点是周期较长，振幅较大。〔〕横波只能在固体内传播。〔〕对应于一次地震，震级只有一个，烈度也只有一个。〔〕《建筑构造抗震设计》习题集震害说明，坚硬地基上，柔性构造一般表现较好，而刚性构造有的表现较差。〔〕一般来讲，震害随场地掩盖层厚度的增加而减轻。〔〕地震作用对软土的承载力影响较小，土越软，在地震作用下的变形就越小。〔〕地基土的抗震承载力小于地基土的静承载力。〔〕构造的自振周期随其质量的增加而减小，随刚度的增加而加大。〔〕一般而言，房屋愈高，所受到的地震力和倾覆力矩愈大，破坏的可能性也愈大。〔〕建筑物的高宽比越大，地震作用下的侧移越大，地震引起的倾覆作用越严峻。〔〕杆件或部位的延性要求，又低于对整个构造的延性要求。〔〕〔〕在同等设防烈度和房屋高度的状况下，对于不同的构造类型，其次要抗侧力构件抗震要求可低于主要抗侧力构件。〔〕在进展梁端弯矩调幅时，可先进展竖向荷载和水平荷载的梁端弯矩组合后再进展调幅。〔〕钢筋混凝土构造柱可以先浇柱，后砌墙。〔〕构造柱必需单独设置根底。〔〕地震时内框架房屋的震害要比全框架构造房屋严峻，比多层砖房要轻。〔〕中心支撑与偏心支撑相比具有较大的延性。〔〕耗能梁段的屈服强度越高，屈服后的延性越好，耗力量气越大。〔〕三．名词解释地震序列地震波震级地震烈度根本烈度震源深度震中距震源距极震区等震线抗震设防抗震设防烈度多遇地震罕遇地震构造的地震作用效应构造的地震反响单质点体系地震系数动力系数地震影响系数标准反响谱曲线振型分解法重力荷载代表值等效总重力荷载代表值多道抗震防线非构造部件强柱弱梁四．简答题抗震设防的目标是什么？实现此目标的设计方法是什么？对各抗震设防类别建筑的设防标准，应符合什么要求？哪些建筑可不进展地基及根底的抗震承载力验算？什么是场地土的液化？影响液化的因素有哪些？液化对建筑物有哪些危害？底部剪力法的适用条件是什么？什么是地基与构造的相互作用？什么时候应考虑竖向地震作用的影响？何谓时程分析法，在什么时候须用时程分析法进展补充计算？什么是楼层屈服强度系数？怎样判别构造薄弱层位置？概念设计”与计算设计有何不同？建筑场地选择的原则是什么？单从抗震角度考虑，作为一种好的构造形式，应具备哪些性能？什么是多道抗震防线？如何进展第一道抗震防线的构件选择？D值法计算框架内力的步骤。简述框架柱．梁．节点抗震设计的原则。加密柱端箍筋的作用是什么？构造抗震计算的内容一般包括哪些在砌体构造的计算简图中如何确定构造底部固定端标高？简述构造柱．圈梁的作用？试说明单层厂房纵向计算的修正刚度法和拟能量法的根本原理及其应用范围。五．计算题T=0.5sG=200kN8度的Ⅱ类场地上,该地区的设计根本地震加速度为0.20g设计地震分组为其次组,试用底部剪力法计算构造在多遇地震作用时的水平地震作用。G=1200kNT=0.88s，位于设70.20g,设计地震分组为其次组,试用底部剪力法计算构造在多遇地震作用时的水平地震作用。1G1=G2=1200kN，柱C20EI=∞7度。试按底部剪力法计算水平地震作用和层间地震剪力。〔Tg=0.40s，αmax=0.08，T1=1.028s，T2=0.393s〕图1三层框架构造如图2所示，横梁刚度为无穷大，位于设防烈度为8度的Ⅱ类场地上，该地区的设计根本0.3g，设计地震分组为第一组。各质点的质量分别为构造的自振频率分别为地震作用时各层的层间地震剪力。〔 〕有一单层单跨框架，假设屋盖平面内刚度为无穷大，质量都集中于屋盖处。设防烈度为8度，Ⅰ类场地；设计地震分组为其次组；集中于屋盖处的重力荷载代表值为 ，框架柱线刚度框架高度 试求该构造的自振周期和多遇地震时的水平地震作用。〔 〕。二．推断改错题对错；改为：体波只能在地球内部传播。对错；改为：横波使建筑物产生水平方向摇摆。或将横波改为纵波。错；改为：地震烈度愈大。错；将纵波改为横波。对错；改为：烈度在不同地点是不同的。对错；将减轻改为加重。错；将小改为大。错；将小于改为不小于。错；将减小改为加大，加大改为减小。对对错；将低于改为高于错；将小于改为大于。对；错；改为：必需先将竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅后，再与水平荷载产生的梁端弯矩进展组合。错；改为必需先砌墙，后浇柱。错；改为构造柱可不单独设置根底。错，将要轻改为严峻。错；偏心支撑比中心支撑有更大的延性。错；将越好改为越差，越大改为越小。四．简答题四．简答题96～8度时,一般状况下,其抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求;9度时,9度抗震设防更高的要求；地基根底的抗震措施，应符合有关规定。对较小的乙类建筑，当其构造改用抗震性能较好的构造类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求承受抗震措施。丙类建筑，地震作用计算和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。丁类建筑，一般状况下，地震作用计算应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求66度时，除另有规定外，对乙．丙．丁类建筑可不进展地震作用计算。性土层的一般单层厂房．单层空旷房屋和8层．高度25m以下的一般民用框架房屋及与其根底荷载相当的多7度．89度时，地基土静承载力特征值分别小于80kPa．100kPa120kPa的土层；③可不进展上部构造抗震验算的建筑。“液体”地面开裂下沉使建筑物产生过度下沉或整体倾斜；不均匀沉降引起建筑物上部构造破坏，使梁板等水平构件及其节点破坏，使墙体开裂和建筑物体形变化处开裂；室内地坪上鼓．开裂，设备根底上浮或下沉。5．答：底部剪力法的适用条件：对于高度不超过40m．以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的构造，以及近似于单质点体系的构造，可以承受底部剪力法。部构造的地震作用通过根底而反响给地基时，地基将产生确定的局部变形，从而引起构造的移动或摇摆。这种现象称为地基与构造的相互作用。7．答：《抗震标准》规定，对于烈度为8度和99度时的高层建筑等，应考虑竖向地震作用的影响。线，承受逐步积分的方法对动力方程进展直接积分，从而求得构造在地震过程中每一瞬时的位移．速度和加速度反响，以便观看构造在强震作用下从弹性到非弹性阶段的内力变化以及构件开裂．损坏直至构造倒塌的破坏全过程。对特不规章的建筑．甲类建筑和超过确定高度范围的高层建筑应承受时程分析法进展多遇地震作用下的补充计算。答：楼层屈服承载力系数是按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和按罕遇地震作用计算的楼层弹性地震剪力的比值，它反映了构造中楼层的承载力与该楼层所受弹性地震剪力的相对关系。薄弱层位置确实定：楼层屈服承载力系数沿高度分布均匀的构造可取底层为薄弱层；楼层屈服承载力系数沿高度分布不均匀的构造，可取该系数最小的楼层和相对较小的楼层为薄弱楼层，一般不超过2～3处；单层厂房，可取上柱。答：“概念设计”是立足于工程抗震根本理论及长期工程抗震阅历总结的工程抗震根本概念，是构造良好构造性能的打算性因素。“概念设计”强调在工程设计一开头，就应把握好能量的输入．房屋体形．构造体系．刚度分布．构件延性等几个主要方面，从根本上消退建筑中的抗震薄弱环节，再辅以必要的计算和构造措施，就有可能使设计出的房屋建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震牢靠度。而计算设计是对地震作用效应进展定量计算。11．答：场地选择的原则：选择场地时，应当进展具体勘察，搞清地形．地质状况，选择对建筑抗震有利的地段，尽可能避开对建筑抗震不利的地段；当不能避开时应实行相应的抗震措施；任何状况下均不得在抗震危急地段上，建筑可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。12．答：从抗震角度来考虑，作为一种好的构造形式，应具备以下性能：①延性系数高；②强度/重力比值大；③匀质性好；④正交各向同性；⑤构件的连接具有整体性．连续性和较好的延性，并能发挥材料的全部强度。13．答：多道抗震防线指的是：①一个抗震构造体系，应由假设干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的构造构件连接起来协调工作。②抗震构造体系应有最大可能数量的内部．外部赘余度，有意识地建立起先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或者选用轴压比值较小的抗震墙．实墙筒体之类构侧力构件。14．答：用D值法计算框架内力的步骤：①计算各层柱的侧移刚度D；②计算各柱所安排的剪力Vij；③y；④计算柱端弯矩Mc；⑤计算梁端弯矩Mb；⑥计算梁端剪力Vb；⑦计算柱轴力N。15．答：柱的设计原则：强柱弱梁，使柱尽量不消灭塑性铰；在弯曲破坏之前不发生剪切破坏，使柱子有性铰后仍有足够的受剪承载力；梁筋屈服后，塑性铰区段应有较好的延性和耗力量气；妥当地解决梁筋锚内工作；罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递；节点配筋不应使施工过分困难。16．答：加密柱端箍筋的作用是：①担当柱子剪力；②约束混凝土，提高混凝土的抗压强度及变形力气；③为纵向钢筋供给侧向支撑，防止纵筋压曲。17．答：构造抗震计算的内容一般包括①构造动力特性分析，主要是构造自振周期确实定；②构造地震反响计算，包括多遇烈度下的地震作用与构造侧移；③构造内力分析；④截面抗震设计等。18．答：计算简图中固定端标高的取法：对于多层砌体构造房屋，当根底埋置较浅时，取为根底顶面；当0.5m当地下室整体刚度较小或为半地下室时，则应取为地下室室内地坪处。19．答：构造柱作用：显著提高墙体的变形力气；限制墙体裂缝的开展和延长，从而提高墙体抗剪承载力同时保证竖向承载力不致下降过快；与圈梁一起形成弱框架，提高整体性，可以是构造在大震下的抗倒塌性增加。圈梁的作用：增加刚度；增加纵横墙连接，防止纵墙向外散倒；增加墙体抗剪强度，增加延性，提高抗弯强度；削减竖向地震作用引起的竖向运动不均匀性，同时能削减地基不均匀沉降而引起上部构造的破坏。20．答：修正刚度法承受按柱列刚度比例安排地震作用，但对屋盖的空间作用及纵向围护墙对柱列侧移的15m平均跨度不大于30m单跨或多跨等高钢筋混凝土无檩和有，找出各柱列按跨度中心划分质量的调整系数，从而得出各柱列作为分别体时的有效质量，然后按能量法公式确定整个厂房的自振周期，并按单独柱列分别计算出各柱列的水平地震作用。此法一般用于两跨不等高厂房的纵向地震作用效应计算。五、计算题一、推断题〔 〕1．振型分解反响谱法既适用于弹性体系，也可用于弹塑性体系〔 〕2．构造的刚心就是地震惯性力合力作用点的位置〔 〕3．受压构件的位移延性将随轴压比的增加而减小〔 〕4．横波只能在固态物质中传播〔 〕589度的高层建筑应考虑竖向地震作用〔 〕61.551.55度〔 〕7．在进展抗震设计时，构造平面凹进的一侧尺寸为其相应宽度的20％时，认为是规章的〔 〕8．构造的质心就是地震惯性力合力作用点的位置〔 〕9．计算竖向地震承受底部剪力法计算时，可直接取1

0.75

max〔 〕108度时，可不考虑构造物场地范围内发震断裂的影响〔 〕11．排架构造按底部剪力法计算，单质点体系取全部重力荷载代表值〔 〕12．对多层砌体房屋，楼层的纵向地震剪力皆可按各纵墙抗侧移刚度大小的比例进展安排〔 〕13．震源到震中的垂直距离称为震源距〔 〕14．地震根本烈度是指一般场地条件下可能患病的超越概率为10%的地震烈度值〔 〕1589度的高层建筑应考虑竖向地震作用〔 〕