工程結(jié)構(gòu)抗震題目及答案

1、填空題（每空1分，共20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(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)地覆土層厚度共劃分為IV類。3我國(guó)采用按建筑物重要性分類和三水準(zhǔn)設(shè)防、二階段設(shè)計(jì)的基本思想，指導(dǎo)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的確定。其中三水準(zhǔn)設(shè)防的目標(biāo)是小震不壞，中震可修和大震不倒4、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T1>1.4Tg時(shí)，在 結(jié)構(gòu)頂部 附加Fn，其目的是考慮 高振型 的影響。5、鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度、 建筑物的類型 和 高

2、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、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(kāi)平方 的組合方法來(lái)確定。名詞解釋（每小題3分，共15分）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、反應(yīng)譜：地震動(dòng)反應(yīng)譜是指單自由度彈性體系在一定的地震動(dòng)作用和阻尼比下，最大地震反應(yīng)與

3、結(jié)構(gòu)自振周期的關(guān)系曲線。4、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。5 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。三 簡(jiǎn)答題（每小題6分，共30分）1. 簡(jiǎn)述地基液化的概念及其影響因素。地震時(shí)飽和粉土和砂土顆粒在振動(dòng)結(jié)構(gòu)趨于壓密，顆粒間孔隙水壓力急劇增加，當(dāng)其上升至與土顆粒所受正壓應(yīng)力接近或相等時(shí)，土顆粒間因摩擦產(chǎn)生的抗剪能力消失，土顆粒像液體一樣處于懸浮狀態(tài)，形成液化現(xiàn)象。其影響因素主要包括土質(zhì)的地質(zhì)年代、土的密實(shí)度和黏粒含量、土層埋深和地下水位深度、地震烈度和持續(xù)時(shí)間2. 簡(jiǎn)述兩階段抗震設(shè)計(jì)方法。？第一

4、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(guò)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)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。3簡(jiǎn)述圈梁和構(gòu)造柱對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的抗震作用鋼筋混凝土圈梁(ring beam)在砌體結(jié)構(gòu)抗震中可以發(fā)揮重要作用。圈梁可以將房屋的縱

5、橫墻連接起來(lái)，增強(qiáng)了房屋的整體性和墻體的穩(wěn)定性；圈梁與構(gòu)造柱的聯(lián)合作用，可以有效地約束墻體裂縫的開(kāi)展，從而提高墻體的抗震能力；圈梁還可以有效地抵抗由于地震或其他原因引起的地基不均勻沉降對(duì)房屋造成的不利影響。在墻體中設(shè)置了構(gòu)造柱，可以部分的提高墻體的抗剪強(qiáng)度，一般可提高10%30%左右；構(gòu)造柱對(duì)砌體起約束作用，提高其變形能力；構(gòu)造柱與圈梁所形成的約束體系可以有效地限制墻體的散落，增強(qiáng)了房屋在地震時(shí)的抗倒塌能力。4在框架柱的抗震設(shè)計(jì)中，為什么要控制軸壓比？軸壓比是影響柱的破壞形態(tài)和變形能力的重要因素，柱的延性隨軸壓比增大會(huì)顯著降低，并可能產(chǎn)生脆性破壞，軸壓比增大到一定數(shù)值時(shí)，增加約束箍筋對(duì)柱變形能

6、力影響很小，因此要控制軸壓比 5. 結(jié)構(gòu)隔震為什么能非常有效的減少結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)？結(jié)構(gòu)隔震通過(guò)設(shè)置隔震層，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期，增加結(jié)構(gòu)阻尼，大大減少結(jié)構(gòu)加速度反應(yīng)，同時(shí)使結(jié)構(gòu)位移集中于隔震層，上部結(jié)構(gòu)相對(duì)位移很小，地震中基本處于彈性工作狀態(tài)，大大減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。三  計(jì)算題（38分）      1.某二層鋼筋混凝土框架，層高 H1=H2=4m，跨度為8m，集中于樓蓋和屋蓋處的重力荷載代表值相等G1=G2=1176KN,相應(yīng)質(zhì)量m1=m2=120000kg,柱的截面尺寸400mmx 400mm，層間剛度K1=K2=20000KN/m要求計(jì)算結(jié)

7、構(gòu)自振周期和相應(yīng)振型，并驗(yàn)算振型剛度矩陣的正交性（10分）G2G1H1 K1 H2 K2 解：（1）由 可得 = 5分 相應(yīng)的振型為： 驗(yàn)算振型正交性： 2二質(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G1=600KN， G2=500KN，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）。已知結(jié)構(gòu)的阻尼比為0.05，主振型和自振周期分別為 0.358s 0.156s 要求：用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下各層的層間地震剪力(10分)k2k1G2G14m4m解：由已知條件得， 3分 3分 最

8、后求層間剪力。 第二層層間剪力： 2分 第一層層間剪力： 3如圖所示體系，各層重力荷載代表值G12700KN 、G2 2700KN 、G31800KN，剛度K1245000KN/m、 K2 195000KN/m、 K398000KN/m，層高H1=3.5m 、H2=3.5m、 H3=3.5m ，建筑場(chǎng)地為二類，抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，試求結(jié)構(gòu)的基本自振周期并用底部剪力法求結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下各層的水平地震作用(結(jié)構(gòu)阻尼比為0.05)。（15分）G3           G2G1

9、H1 K1H2 K2H3 K3 解：求結(jié)構(gòu)基本自振周期 將各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值作為水平力分別作用在各質(zhì)點(diǎn)處，1，2，3 質(zhì)點(diǎn)水平位移為： 采用能量法，結(jié)構(gòu)基本自振周期為： 7分 由已知條件查表得， ， 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為： 其中 一、判斷題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）。1質(zhì)量和剛度明顯不對(duì)稱、不均勻的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響。 （ ）2在計(jì)算地震作用時(shí)，多質(zhì)點(diǎn)體系的高階振型發(fā)揮的貢獻(xiàn)比低階振型小。 （ ） 3堅(jiān)實(shí)地基上的房屋震害重于軟弱地基和非均勻地基上的房屋震害。 （ ） 4多層砌體房屋應(yīng)優(yōu)先采用縱墻承重體系。 （ ）5鋼筋混凝土框架柱的軸壓比越大，抗震性能越

10、好。（ ）6一般體系阻尼比越小，體系地震反應(yīng)譜值越大。（ ）7地基的抗震承載力一定大于靜承載力。 （ ）8地震波的傳播速度，以橫波最快，面波次之，縱波最慢。（ ）9框架抗震墻結(jié)構(gòu)中抗震第一道防線是剪力墻。（ ） 10在同等場(chǎng)地、烈度條件下，鋼結(jié)構(gòu)房屋的震害較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的震害要大。 一、判斷題（每題1分，共10分）1. 2. 3.× 4.× 5.× 6. 7. 8. × 9. 10. ×二、填空題（本大題共20個(gè)空，每空1分，共20分）。1地震動(dòng)三要素是指_、_、_。2我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范采用的是 水準(zhǔn)、 階段設(shè)計(jì)法。3地基土液化判別過(guò)程

11、分為 和 兩大步驟。4設(shè)防烈度為8度和9度區(qū)的大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)、煙囪及類似高聳結(jié)構(gòu)和設(shè)防烈度為9度區(qū)的高層建筑，應(yīng)考慮 地震作用。5多層砌體房屋抗震構(gòu)造措施中最有效的是_與_的設(shè)置。6為了保證結(jié)構(gòu)的整體性和延性，通過(guò)內(nèi)力組合得到框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)力，還需進(jìn)行調(diào)整以滿足 、 、 的原則。7完整的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)包括三個(gè)方向的內(nèi)容與要求，分別是 、 、 。8在框架剪力墻的內(nèi)力計(jì)算時(shí)，總抗震墻和總框架之間用 連接。9多高層鋼結(jié)構(gòu)在地震中的破壞形式有 、 和 。二、填空題（每空1分，共20分）1.地震動(dòng)峰值、頻譜、持續(xù)時(shí)間 2.三、兩 3.初步判別、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 4. 豎向 5.構(gòu)造柱、圈梁6

12、.強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件7.概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算、構(gòu)造措施 8.連梁9.節(jié)點(diǎn)連接破壞、構(gòu)件破壞、結(jié)構(gòu)倒塌三、選擇題（本大題共5個(gè)小題，每題2分，共10分）。1下列不屬于地震破環(huán)作用的表現(xiàn)形式的是 ( )。A、地表破壞 B、人員傷亡 C、次生災(zāi)害 D、建筑物的破壞 2我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范將超過(guò)（ ）層的建筑歸為高層鋼結(jié)構(gòu)建筑。A、10 B、11 C、12 D、133多層砌體結(jié)構(gòu)中當(dāng)墻體的高寬比大于4時(shí)，墻體的變形情況是（ ）。A、以剪切變形為主 B、以彎曲變形為主C、彎曲變形和剪切變形在總變形中均占相當(dāng)比例 D、視具體內(nèi)力值而定4多遇地震烈度所對(duì)應(yīng)的超越概率為（ ）。A、10% B、2%

13、3% C、63.2% D、50%5當(dāng)建筑物有局部突出屋面的小建筑（如屋頂間、女兒墻、煙囪）等時(shí)，由于該部分結(jié)構(gòu)的重量和剛度突然變小，將產(chǎn)生（ ）。A、扭轉(zhuǎn)效應(yīng) B、鞭梢效應(yīng) C、共振 D、主體結(jié)構(gòu)破壞三、選擇題（每題2分，共10分）1.B 2. C 3. B 4.C 5.B四、簡(jiǎn)答題（本大題共6個(gè)小題，每題5分，共30分）。1地震震級(jí)和地震烈度有何區(qū)別與聯(lián)系？地震震級(jí)是表示地震大小的一種度量。地震烈度是指某一區(qū)域內(nèi)的地表和各類建筑物遭受一次地震影響的平均強(qiáng)弱程度。一次地震，表示地震大小的等級(jí)只有一個(gè)。由于同一次地震對(duì)不同地點(diǎn)的影響不一樣，隨著距離震中的遠(yuǎn)近變化，會(huì)出現(xiàn)多種不同的地震烈度。距離震

14、中近，地震烈度就高，距離震中越遠(yuǎn)，地震烈度越低。2簡(jiǎn)述底部剪力法的適用條件。 底部剪力法適用于計(jì)算建筑高度不超過(guò)40m，結(jié)構(gòu)以剪切變形為主，質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻的結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。3.砌體結(jié)構(gòu)中各樓層的重力荷載代表值是怎么確定的？ 樓、屋蓋自重，活荷載組合值（活荷載的一半）及上、下各半層的墻體、構(gòu)造柱質(zhì)量之和。4.在多層砌體房屋中，橫向樓層地震剪力如何在各道墻之間分配？ 剛性樓蓋：按照各抗震橫墻的側(cè)移剛度比例分配給各墻體。柔性樓蓋：按各橫墻的所承擔(dān)的上部重力荷載比例給各墻體。中等剛度樓蓋：采用剛性樓蓋和柔性樓蓋分配方法的平均值計(jì)算地震剪力。5.為什么進(jìn)行罕遇地震結(jié)構(gòu)反應(yīng)分析時(shí)，不考慮樓板與

15、鋼梁的共同作用。 考慮到此時(shí)樓板和鋼梁的連接可能遭到破壞。6.什么叫隔震？隔震方法主要有哪些類型?隔震，是通過(guò)某種隔震裝置將地震動(dòng)與結(jié)構(gòu)隔開(kāi)，以達(dá)到減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目的。隔震方法主要有基底隔震和懸掛隔震。五、計(jì)算題（本大題共2個(gè)小題，共30分）。1根據(jù)下表計(jì)算場(chǎng)地的等效剪切波速。（10分）土層的剪切波速土層厚度2.25.88.24.54.31802002604205302試用底部剪力法計(jì)算下圖體系在多遇地震下的各層地震剪力。已知設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本加速度為0.2g，類場(chǎng)地一區(qū)，m1=116.62t, m2=110.85t, m3=59.45t,T1=0.716s,n=0.0673,=0.05.（20分）當(dāng)=0.05時(shí)，2=1.0 1=0.02 =0.9地震影響系數(shù)曲線水平地震影響系數(shù)最大值地震影響烈度6度7度8度9度多遇地震0.040.080.160.32罕遇地震