《抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》測(cè)試題及答案

抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平測(cè)試題及答案一、名詞解釋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(qiáng)弱程度。2、抗震設(shè)防烈度：一個(gè)地區(qū)作為抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度，應(yīng)按國(guó)家規(guī)定權(quán)限審批或頒發(fā)的文件（圖件）執(zhí)行。3、場(chǎng)地土的液化：飽和的粉土或砂土，在地震時(shí)由于顆粒之間的孔隙水不可壓縮而無(wú)法排出，使得孔隙水壓力增大，土體顆粒的有效垂直壓應(yīng)力減少，顆粒局部或全部處于懸浮狀態(tài)，土體的抗剪強(qiáng)度接近于零，呈現(xiàn)出液態(tài)化的現(xiàn)象。、等效剪切波速：若計(jì)算深度范圍內(nèi)有多層土層，則根據(jù)計(jì)算深度范圍內(nèi)各土層剪切波速加權(quán)平均得到的土層剪切波速即為等效剪切波速。5、地基土抗震承載力：地基土抗震承載力，其中a為地基土的抗震承載力調(diào)整系數(shù)，fa為深寬修正后的地基承載力特征值。6、場(chǎng)地覆蓋層厚度：我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）定義：一般情況下，可取地面到剪切波速大于500m/s的堅(jiān)硬土層或巖層頂?shù)木嚯x。7、重力荷載代表值：結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)的基本代表值，是結(jié)構(gòu)自重（永久荷載）和有關(guān)可變荷載的組合值之和。8、強(qiáng)柱弱梁：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)希望梁先于柱發(fā)生破壞，塑性鉸先發(fā)生在梁端，而不是在柱端。9、砌體的抗震強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：，其中fv為非抗震設(shè)計(jì)的砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，N為砌體抗震抗剪強(qiáng)度的正應(yīng)力影響系數(shù)。 10、剪壓比：剪壓比為，是構(gòu)件截面上平均剪力與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值，用以反映構(gòu)件截面上承受名義剪應(yīng)力的大小。二、填空題（每空1分，共25分）1、地震波包括在地球內(nèi)部傳播的體波和只限于在地球表面?zhèn)鞑サ拿娌ǎ渲畜w波包括 縱波（P）波和 橫（S） 波，而面波分為 瑞雷 波和 洛夫 波，對(duì)建筑物和地表的破壞主要以 面 波為主。2、場(chǎng)地類別根據(jù) 等效剪切波波速 和 場(chǎng)地覆土層厚度劃分為IV類。3、在用底部剪力法計(jì)算多層結(jié)構(gòu)的水平地震作用時(shí)，對(duì)于T11.4Tg時(shí)，在 結(jié)構(gòu)頂部 附加Fn，其目的是考慮 高振型 的影響。4、抗震規(guī)范規(guī)定，對(duì)于烈度為8度和9度的大跨和 長(zhǎng)懸臂 結(jié)構(gòu)、煙囪和類似的高聳結(jié)構(gòu)以及9度時(shí)的 高層建筑 等，應(yīng)考慮豎向地震作用的影響。5、鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度、 建筑物的類型 和 高度 采用不同的抗震等級(jí)，并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施要求。6、地震系數(shù)表示 地面運(yùn)動(dòng)的最大加速度 與 重力加速度 之比；動(dòng)力系數(shù)是單質(zhì)點(diǎn) 最大絕對(duì)加速度 與 地面最大加速度 的比值。7、多層砌體房屋的抗震設(shè)計(jì)中，在處理結(jié)構(gòu)布置時(shí)，根據(jù)設(shè)防烈度限制房屋高寬比目的是 為了使多層砌體房屋有足夠的穩(wěn)定性和整體抗彎能力 ，根據(jù)房屋類別和設(shè)防烈度限制房屋抗震橫墻間距的目的是 避免縱墻發(fā)生較大出平面彎曲變形，造成縱墻倒塌 。、用于計(jì)算框架結(jié)構(gòu)水平地震作用的手算方法一般有 反彎點(diǎn)法 和 D值法 。9、在振型分解反應(yīng)譜法中，根據(jù)統(tǒng)計(jì)和地震資料分析，對(duì)于各振型所產(chǎn)生的地震作用效應(yīng)，可近似地采用 平方和開平方 的組合方法來(lái)確定。、為了減少判別場(chǎng)地土液化的勘察工作量，飽和沙土液化的判別可分為兩步進(jìn)行，即 初步判別 和 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 判別。三、簡(jiǎn)答題（每題分，共30分）、簡(jiǎn)述兩階段三水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)方法。答：我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）規(guī)定：進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的建筑，其抗震設(shè)防目標(biāo)是：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用，當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用，當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。具體為兩階段三水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)方法：第一階段是在方案布置符合抗震設(shè)計(jì)原則的前提下，按與基本烈度相對(duì)應(yīng)的眾值烈度的地震動(dòng)參數(shù)，用彈性反應(yīng)譜求得結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng)，然后與其他荷載效應(yīng)組合，并對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算，保證第一水準(zhǔn)下必要的承載力可靠度，滿足第二水準(zhǔn)烈度的設(shè)防要求（損壞可修），通過概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施來(lái)滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求；對(duì)大多數(shù)結(jié)構(gòu)，一般可只進(jìn)行第一階段的設(shè)計(jì)。對(duì)于少數(shù)結(jié)構(gòu)，如有特殊要求的建筑，還要進(jìn)行第二階段設(shè)計(jì)，即按與基本烈度相對(duì)應(yīng)的罕遇烈度的地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性層間變形驗(yàn)算，以保證其滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。、簡(jiǎn)述確定水平地震作用的振型分解反應(yīng)譜法的主要步驟。（1）計(jì)算多自由度結(jié)構(gòu)的自振周期及相應(yīng)振型；（2）求出對(duì)應(yīng)于每一振型的最大地震作用（同一振型中各質(zhì)點(diǎn)地震作用將同時(shí)達(dá)到最大值）；（3）求出每一振型相應(yīng)的地震作用效應(yīng)；（4）將這些效應(yīng)進(jìn)行組合，以求得結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)。、簡(jiǎn)述抗震設(shè)防烈度如何取值。答：一般情況下，抗震設(shè)防烈度可采用中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度(或與本規(guī)范設(shè)計(jì)基本地震加速度值對(duì)應(yīng)的烈度值)。對(duì)已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市，可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度或設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行抗震設(shè)防。、簡(jiǎn)述框架節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)的基本原則。節(jié)點(diǎn)的承載力不應(yīng)低于其連接構(gòu)件的承載力；多遇地震時(shí)節(jié)點(diǎn)應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作；罕遇地震時(shí)節(jié)點(diǎn)承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞；梁柱縱筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)應(yīng)有可靠的錨固；節(jié)點(diǎn)配筋不應(yīng)使施工過分困難。、簡(jiǎn)述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的震害情況。答：1. 共振效應(yīng)引起的震害；2. 結(jié)構(gòu)布置不合理引起的震害；3. 柱、梁和節(jié)點(diǎn)的震害；4. 填充墻的震害；5. 抗震墻的震害。四、計(jì)算題（共15分）二質(zhì)點(diǎn)體系如圖所示，各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值分別為m1=60t， m2=50t，層高如圖所示。該結(jié)構(gòu)建造在設(shè)防烈度為8度、場(chǎng)地土特征周期Tg=0.25s的場(chǎng)地上，其水平地震影響系數(shù)最大值分別為max =0.16（多遇地震）和max=0.90（罕遇地震）。已知結(jié)構(gòu)的主振型和自振周期分別為 0.358s 0.156s 要求：用底部剪力法計(jì)算結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下各層的層間地震剪力。提示：0.1s時(shí)，；k2k1m2m14m4m 5時(shí)，； 且時(shí)， ; 時(shí), 解：， 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)試題（A卷）一、填空題（每空1分，共20分）1、工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)一般包括 、 和 三個(gè)方面的內(nèi)容。2、抗震規(guī)范規(guī)定，建筑場(chǎng)地類別根據(jù) 和 雙指標(biāo)劃分為4類。3、一般情況下，場(chǎng)地的覆蓋層厚度可取地面至土層的剪切波速大于 的堅(jiān)硬土層或巖石頂面的距離。4、從地基變形方面考慮，地震作用下地基土的抗震承載力比地基土的靜承載力 5、地震時(shí)容易發(fā)生場(chǎng)地土液化的土是: 6、目前，求解結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的方法大致可分為兩類：一類是 ，另一類為 。 7、對(duì)砌體結(jié)構(gòu)房屋，樓層地震剪力在同一層墻體中的分配主要取決于 和 8、用 來(lái)衡量一個(gè)地區(qū)地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度， 級(jí)以上的地震稱為破壞性地震。9、一般來(lái)講，在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，對(duì)結(jié)構(gòu)中重要構(gòu)件的延性要求，應(yīng) 對(duì)結(jié)構(gòu)總體的延性要求；對(duì)構(gòu)件中關(guān)鍵桿件的延性要求，應(yīng)高于對(duì)整個(gè)構(gòu)件的延性要求。10、抗震等級(jí)共分4級(jí)，其中 級(jí)抗震要求最高，鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù) 、 和房屋的高度采用不同的抗震等級(jí)。11、地震地區(qū)的框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)計(jì)成延性結(jié)構(gòu)，遵守 、 以及 的設(shè)計(jì)原則。一填空題（每空1分，共20分）1、抗震概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算2、等效剪切波速；場(chǎng)地覆蓋土層厚度3、500m/s 4、大5、處于地下水位以下的飽和砂土和粉土6、擬靜力方法 直接動(dòng)力分析法7、樓蓋的水平剛度 各墻體的側(cè)移剛度 8、地震烈度 5級(jí) 9、高于 高于 10、1級(jí) 烈度 結(jié)構(gòu)類型 11、強(qiáng)剪弱彎；強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件。二、單項(xiàng)選擇題（每題4分、共20分）1、在框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，控制柱軸壓比的目的：（ ）A、控制柱在軸壓范圍內(nèi)破壞B、控制柱在小偏壓范圍內(nèi)破壞C、控制柱在大偏壓范圍內(nèi)破壞D、控制柱在雙向偏壓范圍內(nèi)破壞2、規(guī)范規(guī)定：框架抗震墻房屋的防震縫寬度是框架結(jié)構(gòu)房屋的：（ ）A、80%，且不宜小于70mmB、70%，且不宜小于70mmC、60%，且不宜小于70mmD、90%，且不宜小于70mm 3、在求解多自由度體系的頻率和振型時(shí)，既可以計(jì)算基本頻率也可以計(jì)算高階頻率的方法是：（ ）A、矩陣迭代法B、等效質(zhì)量法C、能量法D、頂點(diǎn)位移法4、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)移曲線為（）。A、彎曲型 B、剪切型C、彎剪型 D、復(fù)合型5、不屬于抗震概念設(shè)計(jì)的是（ ）。A. 正確合理地進(jìn)行選址B. 結(jié)構(gòu)總體布置C. 承載力驗(yàn)算D. 良好的變形能力設(shè)計(jì)二、單項(xiàng)選擇（每題4分，共20分）1、C 2、B 3、A 4、C 5、C三、簡(jiǎn)答題（每題5分、共20分）1、“樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)”的概念及作用是什么？ 答：樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)是指按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用計(jì)算的樓層彈性地震剪力的比值。作用：判斷結(jié)構(gòu)的薄弱層位置。2、 什么是抗震規(guī)范“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo)？ 小震不壞、中震可修、大震不倒 小震不壞 在建筑物使用期間內(nèi)可遇到的多遇地震（小震），即相當(dāng)于比設(shè)防烈度低1.5度的地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)保持彈性狀態(tài)而不損壞，按這種受力狀態(tài)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和截面設(shè)計(jì)。 中震可修 即在設(shè)防烈度下，建筑結(jié)構(gòu)可以出現(xiàn)損壞，經(jīng)修理后仍可以繼續(xù)使用，并保證生命和設(shè)備的安全。 大震不倒 當(dāng)遭遇了千年不遇的罕遇地震（大震），建筑物會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞，但要求不倒塌，保證生命安全。所謂大震，一般指超出設(shè)計(jì)烈度11.5度的地震。 3、什么是剪壓比？為什么要限制梁剪壓比？ 剪壓比即梁塑性鉸區(qū)截面的剪壓比對(duì)梁的延性、耗能能力及保持梁的強(qiáng)度、剛度有明顯的影響，當(dāng)剪壓比大于0.15時(shí)，量的強(qiáng)度和剛度有明顯的退化現(xiàn)象，此時(shí)再增加箍筋，也不能發(fā)揮作用。4、多道抗震防線的概念？舉例說明？多道抗震防線：（1）一抗震結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)有若干個(gè)延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來(lái)協(xié)同工作。如：框架抗震墻體系是由延性框架和抗震墻兩個(gè)系統(tǒng)組成；雙肢或多肢抗震墻體系由若干個(gè)單肢墻分系統(tǒng)組成。（2）抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識(shí)地建立一系列分布的屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能夠吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復(fù)。地震 影響 場(chǎng) 地 類 別6度7度8度9度多遇 地 震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32四、計(jì)算題（共40分）計(jì)算所需數(shù)據(jù)如下： Tg（s） max地震分組 場(chǎng) 地 類 別第二組0.300.400.550.75 砌體強(qiáng)度的正應(yīng)力影響系數(shù)砌體類別 0.01.03.05.07.010.0粘土磚0.801.001.281.501.701.951、一四層框架結(jié)構(gòu)，底層層高4.2m，其余各層均為3.3m，各層重力荷載代表值均為7000KN，各層抗側(cè)移剛度D=5105KN/m,抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.30g，類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為二組，試計(jì)算：（共15分）（1）用頂點(diǎn)位移法計(jì)算結(jié)構(gòu)的自振周期（7分）（2）各樓層的地震剪力（8分）解：（1）GiGi（KN）Di（KN/m）ii-1=Gi/ Dii（m）7000700051050.0140.1470001400051050.0280.12670002100051050.0420.09870002800051050.0560.056則自振周期(2)Hi（m）GiHi（KN）GiHi/GiHi Fi（KN）Vi（KN）14.1987000.3851768.11768.110.8756000.2951354.83122.97.5525000.205941.44064.34.2294000.115528.14592.42、試計(jì)算兩層框架結(jié)構(gòu)（橫梁的）的自振頻率和振型。已知各層質(zhì)量均為60t,各層剛度均為k=4104KN/m。(10分)3、某4層磚混結(jié)構(gòu)，樓蓋、屋蓋采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，橫墻承重，樓梯間突出屋頂，層高3.0m，其平面圖如下，窗洞為1500m2100m，門洞為1000m2100m,窗洞、門洞底標(biāo)高均在頂層樓面位置，Mu10磚、M5.0混合砂漿，其抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為fV=0.11N/mm2，試對(duì)D軸墻體(非承重墻)進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算（屋頂間沒有考慮鞭端效應(yīng)的地震剪力為30KN，磚砌體容重19KN/m3）。（15分）解：抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)試題（B卷）一、填空題（每空1分，共20分）1、 根據(jù)土層剪切波速的范圍把土劃分為 、 、 、 四類。2、地震波中的 是由震源向外傳播的疏密波， 是由震源向外傳播的剪切波。用來(lái)反映一次地震本身強(qiáng)弱程度的大小和尺度的是 ，其為一種定量的指標(biāo)。、在地基土的抗震承載力計(jì)算中，地基土的抗震承載力調(diào)整系數(shù)一般應(yīng) 。、當(dāng)建筑物的地基有 的土?xí)r，應(yīng)經(jīng)過勘察試驗(yàn)預(yù)測(cè)在地震時(shí)是否會(huì)出現(xiàn)液化現(xiàn)象。、抗震設(shè)計(jì)一般包括抗震計(jì)算、 及 三方面的內(nèi)容。、對(duì)于具有多道抗震防線的抗側(cè)力體系，應(yīng)著重提高 中構(gòu)件的延性。、未經(jīng)抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)的震害主要在梁柱的節(jié)點(diǎn)區(qū)，柱與梁相比，震害比較重的構(gòu)件是 。、剪壓比用來(lái)說明梁截面上承受名義剪應(yīng)力的大小，其概念為：剪壓比為，是構(gòu)件截面上平均剪力與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值。、抗震等級(jí)是結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)，鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù) 、 及 、 采用不同的抗震等級(jí)。1、在確定結(jié)構(gòu)體系時(shí)，需要在結(jié)構(gòu)的 、 及 之間尋求一種較好的匹配關(guān)系。、多層砌體房屋結(jié)構(gòu)宜采用 承重的結(jié)構(gòu)體系。一、 填空題（每空分，共分）1、土層剪切波速的范圍堅(jiān)硬土中硬土、縱波 橫波 震級(jí) 3、大于1.0 、飽和砂土和粉土 、概念設(shè)計(jì)構(gòu)造措施 、第一道抗震防線 、柱 、梁截面上平均剪應(yīng)力與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值 、烈度、結(jié)構(gòu)類型、房屋高度 1、承載力剛度延性、橫墻。二、單項(xiàng)選擇題（每題4分，共20分）1、框架抗震墻結(jié)構(gòu)布置中，關(guān)于抗震墻的布置，下列哪種做法是錯(cuò)誤的：（） A、抗震墻在結(jié)構(gòu)平面的布置應(yīng)對(duì)稱均勻B、抗震墻應(yīng)沿結(jié)構(gòu)的縱橫向設(shè)置C、抗震墻宜于中線重合D、抗震墻宜布置在兩端的外墻2、地震系數(shù)表示地面運(yùn)動(dòng)的最大加速度與重力加速度之比，一般，地面運(yùn)動(dòng)的加速度越大，則地震烈度：（）A、越低B、不變CC、越高DD、不能判定3、框架結(jié)構(gòu)側(cè)移曲線為（ ）。A、彎曲型 B、復(fù)合型C、彎剪型 D、剪切型4、抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則（ ） A、合理設(shè)置沉降縫 B、增加基礎(chǔ)埋深C、足夠的變形能力 D、增大自重5、6度設(shè)防的35m高的框架結(jié)構(gòu)，其防震縫