大作業(yè)2015年上建筑機(jī)構(gòu)抗震大作業(yè)答案

1、2015年建筑結(jié)構(gòu)抗震大作業(yè)題目要求：（1）請在大作業(yè)答題紙上作答，所有答案一律填寫在答題紙文件上。 （2）請按照現(xiàn)行抗震規(guī)范GB 50011-2010作答，因教材及課件是依據(jù)舊規(guī)范編制的，凡與現(xiàn)行規(guī)范矛盾的地方，都以現(xiàn)行規(guī)范為準(zhǔn)。 （3）大作業(yè)提交時僅提交答題紙，題目不需要提交。 （4）問答題不能不加思考地直接復(fù)制網(wǎng)上的資料。一. 單項選擇題（每題1分，15題，共15分）1. 下列關(guān)于地震波的說法錯誤的是（ D ）。A. 地震波只有縱波和橫波兩種 B. 縱波相對于橫波來說，周期較短，振幅較小C. 橫波的傳播方向和質(zhì)點振動方向垂直，縱波的傳播方向和質(zhì)點震動方向一致 D. 建筑物和地表的破壞主要

2、以面波為主 2. 地震烈度和下列哪些因素?zé)o關(guān)：（ D ）。A. 地震的震級 B. 地震的持續(xù)時間C. 震中距 D. 建筑物的類型 3. 為保證結(jié)構(gòu)“大震不倒”，要求結(jié)構(gòu)具有（ C ）。 A. 較大的初始剛度 B. 較高的截面承載能力C. 較好的延性 D. 較小的自振周期4 建筑的抗震設(shè)防烈度一般采用中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖確定的地震（ A ）。A基本烈度 B. 眾值烈度 C. 多遇烈度 D. 罕遇烈度5. 某地區(qū)設(shè)防烈度為7度，乙類建筑抗震設(shè)計應(yīng)按下列要求進(jìn)行設(shè)計（ D ）。A地震作用和抗震措施均按8度考慮B地震作用和抗震措施均按7度考慮C地震作用按8度確定，抗震措施按7度采用D地震作用按7度確定

3、，抗震措施按8度采用6. 地基土抗震承載力一般（ A ）地基土靜承載力。A高于 B. 等于 C. 小于 D. 不一定高于7. 水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的大小除了與結(jié)構(gòu)質(zhì)量，地震烈度，結(jié)構(gòu)自振周期有關(guān)外，還與下列何種因素有關(guān)（ B ）。A. 場地平面尺寸 B. 場地特征周期C. 荷載分項系數(shù) D. 抗震等級 8. 垂直方向質(zhì)量，剛度分布均勻的多高層建筑，其水平地震作用豎向分布是（ B ）。A. 上下均勻 B. 倒三角形（上大下小）C. 三角形（上小下大） D. 梯形（上大下?。?. 關(guān)于豎向地震作用和水平地震作用，下列說法正確的是（ B ）。A. 所有的結(jié)構(gòu)，在抗震區(qū)都應(yīng)考慮豎向地震作用 B. 內(nèi)力組

4、合時，豎向地震作用和水平地震作用可以同時考慮 C. 大跨度結(jié)構(gòu)和水平長懸臂結(jié)構(gòu)均以豎向地震作用為主要地震作用D. 豎向地震作用取結(jié)構(gòu)重力荷載代表值的15% 10鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件的承載力抗震調(diào)整系數(shù)為（ A ）。A 0.75 B. 0.80 C.0.85 D. 0.9011. 根據(jù)抗震規(guī)范GB50011-2010，下列建筑中屬于結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則的是（ D ）。A有較大的樓層錯層；B某層的側(cè)向剛度小于相鄰上一樓層的75%；C樓板的尺寸和平面剛度急劇變換D某層的受剪承載力小于相鄰上一層的80%12. 根據(jù)抗震規(guī)范GB50011-2010，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在7度抗震設(shè)防區(qū)的最大適用高度為（ B

5、）米。A60 B. 50 C. 40 D. 3513. 對于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，起第二道抗震防線的是（ A ）。A. 框架 B. 剪力墻 C. 不好確定 D. 哪個都可以14. 下列關(guān)于框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算正確的是（ C ）。A. 在計算地震作用下的內(nèi)力時，需要對梁端內(nèi)力進(jìn)行調(diào)幅 B. 一般考慮地震作用效應(yīng)和重力荷載代表值效應(yīng)的組合就是最不利組合，不需要再進(jìn)行其它的組合 C. 在求解地震作用下的內(nèi)力計算時，可以用D值法 D. D值法求解地震作用下的內(nèi)力計算時，反彎點一般選在柱高1/2處 15. 指出下列哪項關(guān)于砌體房屋抗震計算為不正確論述（ D ）。A多層砌體房屋的抗震計算，可采用底部剪力法；B多層

6、砌體房屋，可只選擇承載面積較大或豎向應(yīng)力較小的墻段進(jìn)行截面抗剪驗算；C進(jìn)行地震剪力分配和截面驗算時，墻段的層間抗側(cè)力等效剛度可只考慮剪切變形；D. 各類砌體沿階梯形截面破壞的抗震抗剪強(qiáng)度應(yīng)采用fvE。二. 填空題（每題4分，5題，共20分）1. 在抗震設(shè)防地區(qū)，某建筑場地覆蓋層各土層的厚度h及剪切波速vs如下：.表層土：h=2.7m , vs=160m/s.第二層土：h=3.95m , vs=160m/s.第三層土：h=6.0m , vs=210m/s .第四層土：h=5.35m , vs=280m/s該場地的等效剪切波速為（ 201.702m/s ）。2. 某七層框架結(jié)構(gòu)，層高3.6m，室內(nèi)

7、地面標(biāo)高正負(fù)0，室外地面標(biāo)高-0.50m，基礎(chǔ)頂標(biāo)高為-1.0m，頂層屋面板標(biāo)高+25.2m，上有局部突出電梯間機(jī)房，頂面標(biāo)高+28.5m，該房屋位于II類場地，7度設(shè)防。根據(jù)抗震規(guī)范GB50011-2010，該結(jié)構(gòu)的抗震等級為（ 二級 ）。3. 某4層框架，各層恒載600kN，屋面活載60kN，屋面雪荷載40kN，各層樓面活載300kN，則該框架總的重力荷載代表值為（ 4*600+3*300*0.5+40*0.5=2870 ）kN。 4. 用振型組合法計算時，設(shè)前三階振型計算得到的某截面的剪力值為100kN、40kN和10kN，則該截面的剪力組合值應(yīng)?。?108.17 ）kN。5. 某柱端在

8、重力荷載代表值下的彎矩為110kN.m，在水平地震作用下的彎矩為50kN.m，則該柱端在重力荷載代表值和水平地震作用下的彎矩組合值為（ S=1.2SGE+1.3SEH=1.2*110+1.3*50=197 ）kN.m。三. 判斷題（每題1分，5題，共5分）1. 震害通常隨著覆蓋層厚度的增加而減輕。 （ X ）2. 地震時，飽和砂土和粉土的顆粒在強(qiáng)烈震動下發(fā)生相對位移，孔隙水壓力將急劇增加，當(dāng)土顆粒的有效壓力完全消失時，砂土和粉土處于懸浮狀態(tài)。此時，土體的抗剪強(qiáng)度很高，形成有如液體的現(xiàn)象，即稱為“液化”。 （ X ）3. 結(jié)構(gòu)的自振周期與其質(zhì)量和剛度有關(guān)，質(zhì)量越大，剛度越小，則其周期就越短。（

9、X ）4. 對于質(zhì)量和剛度明顯不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。 （ ）5. 鋼筋混凝土短柱的震害一般重于長柱，因此應(yīng)盡量避免短柱的出現(xiàn)。 （ ）四 問答題（每題10分，4題，共40分）1. 有人說：“建筑抗震設(shè)計只要完全按照結(jié)構(gòu)計算的結(jié)果進(jìn)行配筋即可”，請問你怎么看待這一說法，為什么？（10分）答：這一說法不正確。因為“概念設(shè)計”強(qiáng)調(diào)，在工程設(shè)計一開始，就應(yīng)把握好能量輸入、房屋體形、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布、構(gòu)件延性等幾個主要方面，從根本上消除建筑中的抗震薄弱環(huán)節(jié)，再輔以必要的計算和構(gòu)造措施，就有可能使設(shè)計出的房屋建筑具有良好的抗震性能和足夠的抗震可靠度。2. 是不是所有抗震

10、設(shè)防的建筑都必須進(jìn)行基礎(chǔ)的抗震承載力驗算？ 答：不是，以下情況的建筑可不進(jìn)行基礎(chǔ)的抗震承載力驗算： (1) 砌體房屋；(2) 地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層的一般單層廠房、單層空曠房屋和8層、高度25m以下的一般民用框架房屋與其基礎(chǔ)荷載相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房；其中軟弱粘性土層主要是指地震烈度為7度、8度和9度時，地基土靜承載力特征值小于，和的土層；(3) 可不進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)抗震驗算的建筑。因為地基在地震作用下的穩(wěn)定性對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及到上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布是比較敏感的。因此，地震時，確保地基基礎(chǔ)始終能夠承受上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向地震作用、水平地震作用以及傾覆力矩作用，而不發(fā)生過大的沉陷或不均勻沉陷是地基

11、基礎(chǔ)抗震設(shè)計的一個基本要求，而地基和基礎(chǔ)的抗震設(shè)計是通過選擇合理的基礎(chǔ)體系、地基土的抗震承載能力驗算、地基基礎(chǔ)抗震措施來保證其抗震能力，所以上述建筑不用驗算。3. 有人認(rèn)為，將結(jié)構(gòu)設(shè)計得越“剛”（例如柱子截面尺寸越大），結(jié)構(gòu)的抗震性能就越好。請闡述你對這一認(rèn)識的看法。答：有人認(rèn)為在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)的剛度越大則其承載能力越強(qiáng)，抗震性能就越好。其實不然，結(jié)構(gòu)并非是剛度越大越好，剛度及質(zhì)量越大，吸引的地震力也越大，同時造價也會提高，所以結(jié)構(gòu)需同時具備一定的柔性，這樣才能增大其抗震性能，保證其在外力的作用下，不會因剛度和脆性過大而發(fā)生倒塌。因此在設(shè)計中應(yīng)該將建筑的剛度控制在適宜的范圍內(nèi)，不可過大，

12、也不可過小。這也就要求建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具備一定的延性，同時滿足建筑的承載能力和抗震能力。4. 如果在抗震設(shè)防區(qū)采用磚混結(jié)構(gòu)來建造房屋，你覺得應(yīng)該采取哪些抗震措施。答：我覺得應(yīng)該采取以下抗震措施： 一、是在外墻轉(zhuǎn)角和內(nèi)外墻交接處及大的洞口兩側(cè)、樓（電）梯間增設(shè)抗震構(gòu)造柱。墻內(nèi)的柱距不宜大于層高且不宜大于4.2米。 二、是設(shè)圈梁。圈梁的作用是箍住樓板，貫穿墻身，增加建筑物整體性，發(fā)揮各片磚墻在平 面內(nèi)的抗剪承載力，提高樓蓋的水平剛度，限制墻體斜裂縫的開展和延伸，提高房屋的豎向剛度，防止建筑物不均勻沉降，抵抗地震和其他振動對建筑物的不良影響。 三、是采用配筋砌體。水平配筋砌體墻承載力隨著配筋率的增加而增

13、加，其變形能力也與之 成比例提高，比無筋砌體墻的變形能力提高一倍以上。但這顯然是要增加成本和造價的。四、平、立面布置規(guī)則，使各部位受力均勻，減少薄弱環(huán)節(jié)。由于地震作用的隨機(jī)性和復(fù)雜 性，從歷次的震害分析，體型不規(guī)則結(jié)構(gòu)震害較重。如果無法將改變建筑的布局,那么可以通過設(shè)置防震縫將復(fù)雜的建筑分成規(guī)則的單元，減輕震害。樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處，因為房屋兩端外墻角容易發(fā)生破壞，并且樓梯設(shè)在盡端也不利于人員的疏散。樓梯間的橫墻由于樓梯踏步板的斜撐作用而引來水平地震作用，破壞程度比其它橫墻要嚴(yán)重。樓梯間橫墻宜貫通房屋全寬。 五、控制房屋的高度、層數(shù)、層高和高寬比，對于醫(yī)院教學(xué)樓等空曠建筑，總高度

14、、總層數(shù) 應(yīng)降低，層高不要超過3.6米。 六、結(jié)構(gòu)體系要合理，應(yīng)優(yōu)先采用縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系。五計算題 （20分）某三層框架結(jié)構(gòu)，底層層高為4.5米，第二、三層層高為3.6米；第一、二、三層的總側(cè)移剛度D1、D2和D3分別為2400、2200、1800kN/mm；各層重力荷載代表值為：G1=2000kN， G2=1800kN，G3=1800kN。已知結(jié)構(gòu)的基本自振周期為0.4 s，場地特征周期Tg=0.25s，地震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本加速度為0.10 g，試計算該結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的頂點位移。解：采用底部剪力法，先依據(jù)地震防烈度查一下表，GB50011-2010,其中5.1.4-1表

15、，得到水平地震影響系數(shù)最大值0.08（多遇地震）， 因為T1=0.4S，Tg=0.25S, 所以T11.4 Tg=0.35, 利用地震影響反應(yīng)譜曲線,計算出水平地震作用影響系數(shù)， =（0.25/0.4）0.9 *1.0*0.08 =0.0524 計算底部剪力 結(jié)構(gòu)總重力荷載GE=2000+1500+1000=4500KN 結(jié)的底部剪力FEK=GEQ 1 =0.85*4500*0.0524=200.43 KN 考慮頂部附加地震作用，因為T11.4 Tg=0.35， 則需考慮結(jié)構(gòu)頂部附加集中作用，查頂部附加地震作用系數(shù)表， T10.35，T11.4 Tg時，0.08 T1+0.07 得 n=0.08*0.4+0.07 =0.102 則 =0.102*200.43 =20.444 KN 計算各質(zhì)點上水平地震作用： 由H1=5m, H2=8m, H3=11m, =(2000*5+1500*8+1000*11)=33000KN.M 則 =2000*5/33000*(1-0.102)*200.43 =54.541KN =1500*8/33000*(1-0.102)*200.43 =65.4495KN +20.444=1000*11/33000*(1-0.102)*200.43+20.444 =5