2025年大学本科三年级（土木工程）建筑结构抗震设计试题及答案

2025年大学本科三年级（土木工程）建筑结构抗震设计试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在题后的括号内。1.以下关于地震震级的说法，正确的是（）A.震级越高，地震释放的能量越小B.震级是根据地震造成的破坏程度划分的C.一次地震只有一个震级D.震级与地震烈度成正比2.建筑结构抗震设计的基本要求不包括（）A.选择对抗震有利的场地和地基B.保证结构的整体性C.使结构具有足够的强度和刚度D.尽量采用轻质材料减轻结构自重3.框架结构在水平地震作用下的侧移主要由（）引起。A.梁的弯曲变形B.柱的轴向变形C.梁和柱的剪切变形D.梁和柱的弯曲变形4.抗震设防烈度为8度时，框架结构的最大适用高度为（）A.30mB.40mC.50mD.60m5.以下哪种结构形式的抗震性能相对较好（）A.框架结构B.框架-剪力墙结构C.剪力墙结构D.筒体结构6.地震作用下，结构的内力与位移计算时，一般采用（）方法。A.弹性理论B.弹塑性理论C.塑性理论D.非线性理论第II卷（非选择题，共70分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5个空，每空2分。请将答案填写在题中的横线上。1.地震波主要包括______、______和表面波。2.抗震设计的两阶段设计分别是______阶段和______阶段。3.框架结构的抗震构造措施主要包括______、______、节点核心区的抗震构造等。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每题5分。简要回答问题。1.简述抗震设计中概念设计的主要内容。2.说明框架-剪力墙结构中剪力墙的布置原则。3.为什么要对结构进行抗震变形验算？4.简述提高结构延性的主要措施。（三）计算题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每题10分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。1.已知某框架结构在水平地震作用下，底层柱的轴向压力标准值Nk=1200kN，混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400级。求该柱所需的最小截面尺寸。（提示：可参考相关规范中轴压比限值的规定进行计算）2.一钢筋混凝土框架结构，高度为30m，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g，场地类别为II类。已知框架底层某柱的截面尺寸为600mm×600mm，混凝土强度等级为C30，纵筋采用HRB400级，箍筋采用HPB300级。求该柱在水平地震作用下的剪力设计值。（提示：可根据规范中的相关公式进行计算）（四）案例分析题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每题5分。阅读以下案例，回答问题。某8层框架结构办公楼，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g，场地类别为II类。该楼在施工过程中，发现部分框架梁的配筋不符合设计要求，梁端纵筋锚固长度不足。1.这种情况对结构的抗震性能可能会产生哪些不利影响？2.针对上述问题，应采取哪些处理措施？3.从该案例中，你认为在建筑结构抗震设计和施工过程中应吸取哪些教训？（五）论述题（共5分）答题要求：本大题共1小题，5分。结合所学知识，论述建筑结构抗震设计的重要性。答案：第I卷1.C2.D3.D4.C5.D6.A第II卷（一）填空题1.纵波、横波2.初步设计、详细设计3.框架梁的配筋构造、框架柱的配筋构造（二）简答题1.概念设计主要内容包括：选择对抗震有利的场地和地基；合理规划建筑物的体型和布局；使结构具有合理的刚度和强度分布；保证结构的整体性；设置必要的防震缝等。2.剪力墙布置原则：均匀对称布置；贯穿建筑物全高；避免在同一轴线上同时布置过多剪力墙；剪力墙间距应满足规范要求。3.进行抗震变形验算，是为了保证结构在地震作用下不发生过大的变形，避免结构因变形过大而丧失承载能力或产生非结构构件的破坏，确保结构的安全性和适用性。4.提高结构延性的措施：选择合适的材料；控制构件的轴压比；加强构件的配筋构造；设置合理的变形缝等。（三）计算题1.（1）查规范得C30混凝土的轴心抗压强度设计值fc=14.3N/mm²，HRB400级钢筋的抗压强度设计值fy=360N/mm²。（2）根据轴压比限值要求，对于抗震等级为二级的框架柱，轴压比限值[μN]=0.8。（3）由轴压比公式μN=Nk/(fcA)，可得A=Nk/(fc[μN])=1200×10³/(14.3×0.8)≈104263.64mm²。（4）设柱截面边长为b，则b²=A，解得b≈323mm，故该柱所需的最小截面尺寸为600mm×600mm。2.（1）查规范得，7度设防烈度，II类场地，框架结构的抗震等级为三级。（2）根据公式V=ηcV0，其中V0为结构总水平地震作用标准值，ηc为柱剪力增大系数。（3）对于三级框架，底层柱的ηc=1.2。（4）首先计算结构总水平地震作用标准值V0，根据相关公式计算。（5）则该柱在水平地震作用下的剪力设计值V=1.2V0，代入计算得出结果。（四）案例分析题1.梁端纵筋锚固长度不足，会导致梁在地震作用下纵筋锚固失效，梁端产生较大变形，降低梁的承载能力，进而影响整个框架结构的抗震性能，可能使结构在地震中过早破坏。2.处理措施：对不符合要求的梁进行加固处理，可采用增加锚固长度、粘贴碳纤维布等方法；对已施工的部分进行检查评估，确保结构安全；对后续施工严格按照设计要求进行，加强质量控制。3.教训：在设计过程中要严格按照规范进行配筋计算，确保设计的准确性；施工单位要严格遵守施工规范，保证施工质量；加强对施工过程的质量监督，及时发现和纠正问题，确保建筑结构的抗震安全性。（五）论述题建筑结构抗震设计至关重要。地震具有巨大的破坏力，会对建筑物造成严重损害甚至倒塌，危