建筑结构抗震设计试题及答案

建筑构造抗震设计试题及答案

建筑构造抗震设计可作为土木工程专业以及相关专'业的工程构

造抗震课程教材，也可供从事土木工程构造设计与施工的技术人员

参考。以下是由关于建筑构造抗震设计试题的内容，希望大家喜欢!

1、影响土层液化的主要因素是什么

影响土层液化的主要因素有：地质年代，土层中土的粘性颗粒

含量，上方覆盖的非液化土层的厚度，地下水位深度，土的密实

度，地震震级和烈度。土层液化的三要素是：粉砂土，饱和水，振

动强度。因此，土层中粘粒度愈细、愈深，地下水位愈高，地震烈

度愈高，土层越容易液化。

2、什么是地震反响谱什么是设计反响谱它们有何关系

单自由度弹性体系的地震最大加速度反响与其自振周期的关系

曲线叫地震(加速度)反响谱，以Sa⑴表示。设计反响谱：考虑了

不同构造阻尼、各类场地等因素对地震反响谱的影响，而专门研究

可供构造抗震设口的反响谱，常以a(T),两者的关系为a(T)-

Sa(T)/g

3、什么是时程分析时程分析怎么选用地震波

选用地震加速度记录曲线，直接输入到设计的构造，然后对构

造的运动平衡方程进展数值积分，求得构造在整个时程范围内的地

震反响。应选择与计算构造场地相致、地震烈度相一致的地震动

记录或人工波，至少2条实际强震记录和一条人工模拟的加速度时

程曲线

5、抗震设计为什么要尽量满足“强柱弱梁”、

“强剪弱弯”、“强节点弱构件”的原则如何满足这些原则“强

柱弱梁”可有

效的防止柱被破坏机制的出现，保证构造在强震作用下不会整体倒

塌；“强剪弱弯”可有效防止脆性破坏的发生，使构造具有良好的耗

能能力；“强节点弱构件”，节点是梁与柱构成整体构造的根底，在

任何情况下都应使节点的刚度和强度大于沟件的刚度和强度。

6、什么是震级什么是地震烈度如何评定震级和烈度的大小

震级是表示地震本身大小的等级，它以地震释放的能量为尺

度，根据地震仪记录到的地震波来确定

地震烈度是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强

弱程度，它是按地震造成的后果分类的。

震级的大小一般用里氏震级表达

地震烈度是根据地震烈度表，即地震时人的感觉、器物的反

响、建筑物破坏和地表现象划分的。

7、简述底部剪力法的适用范围，计算中如何鞭稍效应。

适用范围：高度不超过40米，以剪切变形为主且质量和刚度沿

高度分布比拟均匀的构造，以及近似于单质点体系的构造，可采用

底部剪力法计算。

为考虑鞭稍效应，抗震标准规定：采用底部剪力法计算时，对

突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大

系数3,此增大部分不应往下传递，但与该突出部分相连的构件应

予以计入。

9、什么是动力系数、地震系数和水平地震影响系数三者之间有

何关系

动力系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反响与地震地面

运动最大加速度的比值

地震系数是地震地面运动最大加速度与重力加速度的比值

水平地震影响系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反响与

重力加速度的比值

水平地震影响系数是地震系数与动力系数的乘积

10、多层砌体房屋中，为什么楼梯间不宜设置在房屋的尽端和

转角处

楼梯间横墙间距较小，水平方向刚度相对较大，承当的地震作

用亦较大，而楼梯间墙体的横向支承少，受到地震作用时墙体最易

破坏2）房屋端部和转角处，由于刚度较大以及在地震时的扭转作用,

地震反响明显增大，受力复杂，应力比拟集中；另外房屋端部和转角

处所受房屋的整体约束作用相对较弱，楼梯间布置于此，约束更差,

抗震能力降低，墙体的破坏更为严重

11、试述纵波和横波的传播特点及对地面运动的影响

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;将使建筑物产生

上下颠簸；（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;将使建筑物产生水平摇晃

14为什么要限制多层砌体房屋抗震横墙间距

（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。）2）横墙间距过大，会使纵墙侧向支撑减少，房

屋整体性降低⑶横墙间距过大，会使楼盖水平刚度缺乏而发生过大

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。

15、简述提高框架梁延性的主要措施

答；(1)“强剪弱弯”，使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服

时实际到达的剪力值，以保证框架梁先发生延性的弯曲破坏，防止

发生脆性的剪切破坏；

(2)梁端塑性被的形成及其转动能力是保证构造延性的重要因

素：一方面应限制梁端截面的纵向受拉钢筋的最大配筋率或相对受

压区高度，另一方面应配置适当的受压钢筋

(3)为增加对混凝土的约束，提高梁端塑性钱的变形能力，必须

在梁端塑性校区范围内设置加密封闭式箍筋，同时为防止纵筋过早

压屈，对箍筋间距也应加以限制。

(4)对梁的截面尺寸加以限制，防止脆性破坏。

1、地震作用和一般静荷载有何不同计算地震作用的方法可分为

哪儿类

不同：地震作用不确定性，不可预知，短时间的动力作用，具

有选择性，累积性，重复性。方法：拟静力法，时程分析法，反响

谱法，振型分解法。

2、什么是鞭端效应，设计时如何考虑这种效应

答：地震作用下突出建筑物屋面的附属小建筑物，由于质量和

刚度的突然变小，受高振型影响较大，震害较为严重，这种现象称

为鞭端效应;设计时对突出屋面的小建筑物的地震作用效应乘以放大

系数3,但此放大系数不往下传。

3、强柱弱梁、强剪弱弯的实质是什么如何通过截面抗震验算来

实现

答：(1)使梁端先于柱端产生塑性被，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，以保证塑性饺有足够

的变形能力在截面抗震验算中，为保证强柱弱梁，《建筑抗震设计

标准》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；

MMb

其中c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）

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

实际到达的剪力值，对一、、二、三级框架梁，梁端截面组合的剪

力设计值调整为：VvblrMbMbVGb1n

对一、、二、三级框架柱，柱端截面组合的剪力设计值调整

为：VvcMclMcrHn

4、砌体构造中设置钢筋混凝土构造柱和圈梁的部位及作用h

答：部位：构造柱设置部位：楼梯间四角，楼梯斜梯段上下端

对应的墙体处外墙四角和对应的转角；错层部位横墙与外纵墙交接处;

大房间内外墙交接处;较大洞口两侧。圈梁设置在屋盖及每层楼盖

处，

设置钢筋混凝土构造柱的作用：加强房屋的整体性，提高砌体

的受剪承载力（10%-30%）,对砌体有约束作用，提高砌体的变形能

力，提高房屋的抗震性能。

设置圈梁的作用：增加纵横墙体的连接，加强整个房屋的整体

性；圈梁可箍住楼盖，增强其整体刚度;减小墙体的自由长度，增强

墙体的稳定性;可提高房屋的抗剪强度，约束墙体裂缝的开展;抵抗

地基不均匀沉降，减小构造柱计算长度。

5、什么叫轴压比为什么要限制柱的轴压比

答：轴压比：n之和

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，为保证延性框架构造的实现，

应限制柱的轴压比。

6、剪压比答：剪压比为N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强度设计值乘积fcAcV,指构件截面上

平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，用以反fcbh

映构件截面上承受名义剪应力的大小。限制梁柱的剪压比，主

要是为了防止梁柱混凝土过早发生斜压破坏。

7、什么是剪压比，为什么要限制剪压比

答：剪压比是截面内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值之

比。

剪压比过大,混凝土会过早发生斜压破坏，箍筋不能充分发挥作

用，它对构件的变形能力也有显著影响，因此应限制梁端截面的剪压

比。

8、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）

计算多自由度构造的自振周期及相应振型；（2）求出对应于每

一振型的最大地震作用（同一振型中各质点地震作用将同时到达最大

值）；⑶求出每一振型相应的地震作用效应；（4）将这些效应进展组

合，以求得构造的地震作用效应。

9、构造概念设计是保证构造具有优良抗震性能的一种方法。概

念设计包含极为广泛的内容，选择对抗震有利的构造方案和布置,

采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施，设计延性构造和延性构造构

件，分析构造薄弱部位，并采取相应的措施，防止薄弱层过早破

坏，防止部分破坏引起连锁效应，防止设计静定构造，采取二道防

线措施等等。应该说，从方案、布置、计算到构件设计、构造措施

每个设计步骤中都贯穿了抗震概念设计内容。

10、延性和延性比是什么为什么抗震构造要具有延性

延性是指构件和构造屈服后，具有承载力不降低或根本不降

低、且有足够塑性变形能力的一种性能。构件延性比：对于钢筋混

凝土构件，当受拉钢筋屈服后，进入塑性状态，构件刚度降低，随

着变形迅速增加，构件承载力略有增大，当承载力开始降低，就到

达极限状态。延性比是极限变形与屈服变形的比值。构造延性比：

对于一个钢筋混凝土构造，当某个杆件出现塑性较时，构造开始出

现塑性变形，但构造刚度只略有降低;当塑性较到达一定数量以后，

构造也会出现“屈服现象”即构造进入塑性变形迅速增大而承载力

略微增大的阶段，是“屈服”后的联塑性阶段。构造的延性比通常

是指到达极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值。

11、怎样保证框架梁柱节点的抗震性能如何进展节点设计

答：节点抗震设计原则：①节点的承载力不应低于其连接件

的承载力②多遇地震时，节点应在弹性范围内工作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。框架柱抗震设计原则：①强柱弱梁，使柱尽量不要出

现塑性较②在弯曲破坏发生前不发生剪切破坏，使柱有足够的抗剪

能力③控制柱的轴压比不要太大④加强约束，配置必要地约束箍

筋。梁抗震设计原则：①梁形成塑性较后仍有抗剪承载力②梁纵

筋去附后，塑性校区段应有较好的延性和耗能能力③妥善解次梁纵

筋锚固问题。

12、采用底部剪力法计算房屋建筑地震作用的适用范围在计算

中，如何考虑长周期构造高振型的影响答：剪力法的适用条件：（1）

房屋构造的质量和刚度沿高度分布比拟均匀；（2）房屋的总高度不超

过40m;

（3）房屋构造在地震运动作用下的变形以剪切变形为主；（4）房屋

构造在地震运动作用下的扭转效应可忽略不计。为考虑长周期高振

型的影响，《建筑抗震设计标准》规定：当房屋建筑构造的根本周

期Til、4Tg时，

在顶部附加水平地震作用，取FnnFEk再将余下的水平地震作

用（In）FEk分配给各质点：

GHFinii（ln）FEk构造顶部的水平地震作用为Fn和Fn之和

GjHj

J1

13、什么是楼层屈服强度系数，怎样确定构造薄弱层或部位

答：楼层屈服强度系数为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标准值计算的.楼层弹性地震

剪力的比值，楼层屈服强度系数&y沿高度分布不均匀的构造，&y

为最小或相对较小的楼层往往率先屈服并出现较大的弹塑层间位

移，其他各层层间位移相对较小且接近弹性反响的计算结果，gy

相对愈小，弹塑性位移侧相对愈大，这一塑性变形集中的楼层为构

造的薄弱层或薄弱部位。

14、分层法的根本假定：（1）忽略竖向荷载作用下框架的侧移

及由侧移引起的弯矩；（2）每层梁上的竖向荷载仅对本层梁及与本层

梁相连的柱的内力产生影响，而对其它层梁、柱的内力影响忽略不

计；（3）忽略梁、柱轴向变形及剪切变形。

15、什么是“类共振现象”构造抗震设计中如何防止类共振的

发生

类共振现象：当构造的根本自振周期与场地自振周期接近或相

等时，构造的地震反响最大，使建筑灾害加大。设计时，应使构造

的自振周期远离场地的卓越周期。

16、什么是“鞭梢效应”用底部剪力法计算地震作用时如何考

虑“鞭梢效应”的影响

当建筑物有突出屋面的小建筑，由于该部分的质量和刚度突然

变小，使得突出屋面的地震反响特别强烈，其程度取决于突出物与

建筑物的质量比和刚度比，以及场地条件等。

采用底部剪力法时，宜乘以增大系数，不应往下传递，但与该

突出部分相连的构件应予计入。

17、简述框架节点抗震设计的根本原则。

节点的承载力不应低于其连接构件的承载力；多遇地震时节点应

在弹性范围内工作;罕遇地震时节点承载力的降低不得危及竖向荷载

的传递;梁柱纵筋在节点区内应有可靠的锚固；节点配筋不应使施工

过分困难。

18、简述钢筋混凝土构造房屋的震害情况