抗震結構設計水平測試題及答案

1、抗震結構設計水平測試題及答案一、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弱程度。2、抗震設防烈度：一個地區(qū)作為抗震設防依據(jù)的地震烈度，應按國家規(guī)定權限審批或頒發(fā)的文件（圖件）執(zhí)行。3、場地土的液化：飽和的粉土或砂土，在地震時由于顆粒之間的孔隙水不可壓縮而無法排出，使得孔隙水壓力增大，土體顆粒的有效垂直壓應力減少，顆粒局部或全部處于懸浮狀態(tài)，土體的抗剪強度接近于零，呈現(xiàn)出液態(tài)化的現(xiàn)象。、等效剪切波速：若計算深度范圍內(nèi)有多層土層，則根據(jù)計算深度范圍內(nèi)各土層剪切波速加權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faEaa為深寬修正后的

2、地基a fa ，其中 為地基土的抗震承載力調(diào)整系數(shù)，f承載力特征值。6、場地覆蓋層厚度：我國建筑抗震設計規(guī)范 （GB50011-2001 ）定義：一般情況下，可取地面到剪切波速大于 500m/s 的堅硬土層或巖層頂?shù)木嚯x。7、重力荷載代表值：結構抗震設計時的基本代表值，是結構自重（永久荷載）和有關可變荷載的組合值之和。8、強柱弱梁 ：結構設計時希望梁先于柱發(fā)生破壞，塑性鉸先發(fā)生在梁端，而不是在柱端。9、砌體的抗震強度設計值：fVEN fV ，其中 fv 為非抗震設計的砌體抗剪強度設計值，為砌體抗震抗剪強度的正應力影響N系數(shù)。10、剪壓比：剪壓比為 V/ fcbh0 ，是構件截面上平均剪力與混凝

3、土軸心抗壓強度設計值的比值，用以反映構件截面上承受名義剪應力的大小。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?，其中體波包括縱波（ P）波和橫（ S） 波，而面波分為瑞雷波和洛夫波，對建筑物和地表的破壞主要以面 波為主。2、場地類別根據(jù)等效剪切波波速和場地覆土層厚度劃分為 IV 類。3、在用底部剪力法計算多層結構的水平地震作用時，對于T1>1.4T g 時，在結構頂部附加Fn，其目的是考慮高振型的影響。1 / 9抗震結構設計水平測試題及答案4、抗震規(guī)范規(guī)定，對于烈度為8 度和 9 度的大跨和長懸臂結構、煙囪和類似的高聳結構以及 9

4、 度時的高層建筑等，應考慮豎向地震作用的影響。5、鋼筋混凝土房屋應根據(jù)烈度、建筑物的類型和高度采用不同的抗震等級，并應符合相應的計算和構造措施要求。6、地震系數(shù)k 表示地面運動的最大加速度與重力加速度之比；動力系數(shù)是單質(zhì)點最大絕對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計中，在處理結構布置時，根據(jù)設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。、用于計算框架結構水平地震作用的手算方法一般有反彎點法和D值法。9、在振型分解反應譜法中，根據(jù)統(tǒng)計和地震資料分析，對

5、于各振型所產(chǎn)生的地震作用效應，可近似地采用平方和開平方的組合方法來確定。、為了減少判別場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行，即初步判別和標準貫入試驗判別。三、簡答題（每題分，共30 分）、簡述兩階段三水準抗震設計方法。答：我國建筑抗震設計規(guī)范（ GB50011-2001 ）規(guī)定：進行抗震設計的建筑，其抗震設防目標是：當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用，當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用，當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度預估的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。具體為兩階

6、段三水準抗震設計方法：第一階段是在方案布置符合抗震設計原則的前提下，按與基本烈度相對應的眾值烈度的地震動參數(shù)，用彈性反應譜求得結構在彈性狀態(tài)下的地震作用效應，然后與其他荷載效應組合，并對結構構件進行承載力驗算和變形驗算，保證第一水準下必要的承載力可靠度，滿足第二水準烈度的設防要求（損壞可修），通過概念設計和構造措施來滿足第三水準的設防要求；對大多數(shù)結構，一般可只進行第一階段的設計。對于少數(shù)結構，如有特殊要求的建筑，還要進行第二階段設計，即按與基本烈度相對應的罕遇烈度的地震動參數(shù)進行結構彈塑性層間變形驗算，以保證其滿足第三水準的設防要求。、簡述確定水平地震作用的振型分解反應譜法的主要步驟。（ 1

7、）計算多自由度結構的自振周期及相應振型；（ 2）求出對應于每一振型的最大地震作用（同一振型中各質(zhì)點地震作用將同時達到最大值）；（ 3）求出每一振型相應的地震作用效應；（ 4）將這些效應進行組合，以求得結構的地震作用效應。、簡述抗震設防烈度如何取值。答：一般情況下，抗震設防烈度可采用中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度 (或與本規(guī)范設計基本地震加速度值對應的烈度值 )。對已編制抗震設防區(qū)劃的城市，可按批準的抗震設防烈度或設計地震動參數(shù)進行抗震設防。2 / 9抗震結構設計水平測試題及答案、簡述框架節(jié)點抗震設計的基本原則。節(jié)點的承載力不應低于其連接構件的承載力；多遇地震時節(jié)點應在彈性范圍內(nèi)工作；罕遇地

8、震時節(jié)點承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞；梁柱縱筋在節(jié)點區(qū)內(nèi)應有可靠的錨固；節(jié)點配筋不應使施工過分困難。、簡述鋼筋混凝土結構房屋的震害情況。答： 1. 共振效應引起的震害；2. 結構布置不合理引起的震害；3. 柱、梁和節(jié)點的震害；4. 填充墻的震害；5. 抗震墻的震害。四、計算題（共15 分）二質(zhì)點體系如圖所示，各質(zhì)點的重力荷載代表值分別為m1=60t ， m2 =50t ，層高如圖所示。該結構建造在設防烈度為8 度、場地土特征周期Tg=0.25s 的場地上， 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）。已知結構的主振型和自振周期分別為X 11

9、0.488X 211.710X 121.000X 221.000T10.358sT20.156s要求：用底部剪力法計算結構在多遇地震作用下各層的層間地震剪力Vi 。提示：T10.1s Tg 時，max ；0. 92TgmT1Tg 5 Tg 時，max ；T1k24mm11.4Tg 且 Tg0.35 時，T1k1n0.08T1 4m0.07 ;Tg0.35 0.55時 ,n0.08T10.013 / 9抗震結構設計水平測試題及答案Tg0.90.250.9解： TgT10.358s<5Tg ，0.16=0.1161T1max0.358Geq0.85(6050)9.8=916.3kNFEk1G

10、eq0.116 916.3 106.29kNT11.4Tg1.40.250.35s ， Tg0.25s 0.35sn0.08T10.070.080.3580.070.10F1G1 H1 FEk(1n )60609.84106.29(10.10)35.87kNGi H i9.84509.88FG2H 2F(1n)509.88106.29(10.10)59.79kN2Ek609.84509.88Gi H iFNFEk n106.290.1010.63kNV2F2FN59.7910.63=70.42kNV1F1V235.8770.42=106.29kN抗震結構設計試題（A 卷）一、填空題 （每空 1

11、 分，共 20 分）1、工程結構的抗震設計一般包括結構抗震計算、抗震概念設計和抗震構造措施三個方面的內(nèi)容。2、抗震規(guī)范規(guī)定，建筑場地類別根據(jù)等效剪切波速和場地覆蓋土層厚度雙指標劃分為4 類。3、一般情況下， 場地的覆蓋層厚度可取地面至土層的剪切波速大于500m/s的堅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大。5、地震時容易發(fā)生場地土液化的土是: 處于地下水位以下的飽和砂土和粉土。6、目前，求解結構地震反應的方法大致可分為兩類：一類是擬靜力方法 ，另一類為 直接動力分析法。7 、對砌體結構房屋，樓層地震剪力在同一層墻體中的分配主要取決于樓蓋

12、的水平剛度 和各墻體的側移剛度 。8、用地震烈度 來衡量一個地區(qū)地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強弱程度，5 級以上的地震稱為破壞性地震。9、一般來講，在結構抗震設計中，對結構中重要構件的延性要求，應高于對結構總體的延性要求；4 / 9抗震結構設計水平測試題及答案對構件中關鍵桿件的延性要求，應高于對整個構件的延性要求。10、抗震等級共分4 級，其中一級抗震要求最高，鋼筋混凝土房屋應根據(jù)烈度、結構類型和房屋的高度采用不同的抗震等級。11、地震地區(qū)的框架結構，應設計成延性結構，遵守強柱弱梁、強剪弱彎 以及強節(jié)點弱構件 的設計原則。二、單項選擇題（每題4 分、共 20 分）1、在框架結構的抗震設計

13、中，控制柱軸壓比的目的：（ C ）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構房屋的：（ b）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70mm3、在求解多自由度體系的頻率和振型時，既可以計算基本頻率也可以計算高階頻率的方法是：（a）A、矩陣迭代法B、等效質(zhì)量法C、能量法D、頂點位移法4、框架 - 剪力墻結構側移曲線為（c）。A、彎曲型B、剪切型C、彎剪型D、復合型5、不屬于抗震概念設計的是（c）。A

14、. 正確合理地進行選址B. 結構總體布置C. 承載力驗算D. 良好的變形能力設計三、簡答題（每題5 分、共 20 分）1、“樓層屈服強度系數(shù)”的概念及作用是什么？答：樓層屈服強度系數(shù)是指按構件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用計算的樓層彈性地震剪力的比值。V y (i )y (i)Ve (i )作用：判斷結構的薄弱層位置。2、什么是抗震規(guī)范 “三水準”抗震設防目標？小震不壞、中震可修、大震不倒5 / 9抗震結構設計水平測試題及答案小震不壞在建筑物使用期間內(nèi)可遇到的多遇地震（小震），即相當于比設防烈度低1.5 度的地震作用下，建筑結構應保持彈性狀態(tài)而不損壞，按這種受力狀

15、態(tài)進行內(nèi)力計算和截面設計。中震可修即在設防烈度下，建筑結構可以出現(xiàn)損壞，經(jīng)修理后仍可以繼續(xù)使用，并保證生命和設備的安全。 大震不倒當遭遇了千年不遇的罕遇地震（大震），建筑物會嚴重損壞，但要求不倒塌，保證生命安全。所謂大震，一般指超出設計烈度11.5 度的地震。3 、什么是剪壓比？為什么要限制梁剪壓比？V剪壓比即f c bh 0梁塑性鉸區(qū)截面的剪壓比對梁的延性、耗能能力及保持梁的強度、剛度有明顯的影響，當剪壓比大于0.15 時，量的強度和剛度有明顯的退化現(xiàn)象，此時再增加箍筋，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）一抗震結構體系，應有若干個延性較好的分體系組成，并

16、由延性較好的結構構件連接起來協(xié)同工作。如：框架 抗震墻體系是由延性框架和抗震墻兩個系統(tǒng)組成； 雙肢或多肢抗震墻體系由若干個單肢墻分系統(tǒng)組成。（ 2）抗震結構體系應有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識地建立一系列分布的屈服區(qū)，以使結構能夠吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復。四、計算題（共 40 分）計算所需數(shù)據(jù)如下：1、一四層框架結構，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50.30g ，類場地，設計地震分組為移剛度 D=5×10 KN/m,抗震設防烈度為 8 度，設計基本地震加速度為二組，試計算： （共 15 分）（ 1）用

17、頂點位移法計算結構的自振周期（7 分）（ 2）各樓層的地震剪力（ 8 分）解：（ 1）則自振周期T 1.7 0.8 0.14 0.51(s）因1.4Tg 0.4 則1.4Tg 0.56 0.51 不考慮頂部附加地震的 影響0.9Tg0.85G i0.8040.240.85280004592.4KNFEkmaxT12、試計算兩層框架結構（橫梁的EI）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=4×104 KN/m。 (10 分 )解：求各層的層間剛度系數(shù)：k11k 1k 28 10 4 KN/mk12k 21k 24 10 4 KN/mk 22k 24 10 4 KN/m

18、由式（3.51 ）得頻率方程：6 / 98 10460 24 104410 4410 46002抗震結構設計水平測試題及答案解上式得的兩個正實根( 該結構的自振頻率）115.97 rad / s ;241.29rad / s由式（ 3.57）得該結構的振型：X 12m12k 116015.97241第一振型：1810X 11k12440.61810X 22m12k 116041.79241第二振型：2810X 21k12410 41. 6133、某 4 層磚混結構，樓蓋、屋蓋采用預應力混凝土空心板，橫墻承重，樓梯間突出屋頂，層高3.0m，其平面圖如下，窗洞為1500m× 2100m，

19、門洞為1000m× 2100m,窗洞、門洞底標高均在頂層樓面位置，Mu10磚、M5.0 混合砂漿，其抗剪強度設計值為f V=0.11N/mm2，試對 D 軸墻體 ( 非承重墻 ) 進行抗震承載力驗算 （屋頂間沒有考慮鞭端效應的地震剪力為30KN，磚砌體容重 19KN/m3 ）。（15 分）解：考慮鞭端效應，3 30 90KNV軸墻體凈橫截面面積：(3.54- 1.0)0.242CAc0.61m軸墻體凈橫截面面積：(3.54- 1.5)2DA D0.36 0.73mVC1(0.611VD10.73147.03KN20.73) 90KN 42.97KN2(0.73) 90KN0.6120

20、.612（3.540.6）0.3619在層高半高處墻自重產(chǎn)生的平均壓應力： 01.51.541.070.36（）3.541.5則 041.07 103/ 0.11 0.37f v106用內(nèi)插法： N0.87則fVENfv0.870.110.096fVEAc0.0960.73 106 /0.75 93.44KNRE因V1.347.03fVEAc安全61.1393.44RE抗震結構設計試題（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 堅硬土 、中硬土 、中軟土、軟弱土四類。2、地震波中的 縱波（ P） 是由震源向外傳播的疏密波，橫波（ S） 是由震源向

21、外傳播的剪切波。用來反映一次地震本身強弱程度的大小和尺度的是震級 ，其為一種定量的指標。、在地基土的抗震承載力計算中，地基土的抗震承載力調(diào)整系數(shù)一般應>1.0。、當建筑物的地基有飽和的砂土和粉土的土時， 應經(jīng)過勘察試驗預測在地震時是否會出現(xiàn)液化現(xiàn)象。、抗震設計一般包括抗震計算、抗震概念設計及抗震構造措施三方面的內(nèi)容。、對于具有多道抗震防線的抗側力體系，應著重提高第一道抗震防線中構件的延性。、未經(jīng)抗震設計的框架結構的震害主要在梁柱的節(jié)點區(qū)，柱與梁相比，震害比較重的構件是柱 。、剪壓比用來說明梁截面上承受名義剪應力的大小，其概念為：剪壓比為 V/ fcbh0 ，是構件截面上平均剪力與混凝土軸

22、心抗壓強度設計值的比值。、抗震等級是結構構件抗震設防的標準，鋼筋混凝土房屋應根據(jù)結構類型、及烈度、7 / 9抗震結構設計水平測試題及答案房屋高度采用不同的抗震等級。1、在確定結構體系時，需要在結構的剛度、延性及承載力之間尋求一種較好的匹配關系。、多層砌體房屋結構宜采用橫墻承重的結構體系。二、單項選擇題（每題4 分，共 20 分）1、框架抗震墻結構布置中，關于抗震墻的布置，下列哪種做法是錯誤的：A、抗震墻在結構平面的布置應對稱均勻B、抗震墻應沿結構的縱橫向設置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)表示地面運動的最大加速度與重力加速度之比，一般，地面運動的加速度越大，則地震烈度：A、越低B、不變C、越高D、不能判定3、框架結構側移曲線為（）。A、彎曲型B、復合型C、彎剪型D、剪切型4、抗震設防結構布置原則（）A 、合理設置沉降縫B、增加基礎埋深C、足夠的變形能力D、增大自重5、 6 度設防的 35m高的框架結構，其防震縫的寬度應為：（）A、 100mmB、 1