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《工程结构抗震样卷A》答案一.选择题(每题
1.5分,共21分只有一个选择是正确的,请填在括号中)
1.实际地震烈度与下列何种因素有关?BA.建筑物类型B.离震中的距离C.行政区划D.城市大小
2.基底剪力法计算水平地震作用可用于下列何种建筑CA.40米以上的高层建筑B.自振周期T1很长T14s的高层建筑C.垂直方向质量、刚度分布均匀的多层建筑D.平面上质量、刚度有较大偏心的多高层建筑
3.地震系数k与下列何种因素有关?AA.地震基本烈度B.场地卓越周期C.场地土类别D.结构基本周期
4.9度区的高层住宅竖向地震作用计算时,结构等效总重力荷载Geq为(C)A.
0.
851.2恒载标准值GK+
1.4活载标准值QKB.
0.85GK+QkC.
0.75GK+
0.5QKD.
0.85GK+
0.5QK
5.框架结构考虑填充墙刚度时T1与水平弹性地震作用Fe有何变化AA.T1↓Fe↑B.T1↑Fe↑C.T1↑Fe↓D.T1↓Fe↓6.抗震设防区框架结构布置时,梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于(A)A.柱宽的1/4B.柱宽的1/8C.梁宽的1/4D.梁宽的1/
87.土质条件对地震反应谱的影响很大,土质越松软,加速度谱曲线表现为(A)A.谱曲线峰值右移B.谱曲线峰值左移C.谱曲线峰值增大D.谱曲线峰值降低
8.为保证结构“大震不倒”,要求结构具有CA.较大的初始刚度B.较高的截面承载能力C.较好的延性D.较小的自振周期T
19、楼层屈服强度系数沿高度分布比较均匀的结构,薄弱层的位置为(D)A.最顶层B.中间楼层C.第二层D.底层
10.多层砖房抗侧力墙体的楼层水平地震剪力分配BA.与楼盖刚度无关B.与楼盖刚度有关C.仅与墙体刚度有关D.仅与墙体质量有关
11.场地特征周期Tg与下列何种因素有关CA.地震烈度B.建筑物等级C.场地覆盖层厚度D.场地大小
12.关于多层砌体房屋设置构造柱的作用,下列哪句话是错误的(D)A.可增强房屋整体性,避免开裂墙体倒塌B.可提高砌体抗变形能力C.可提高砌体的抗剪强度D.可抵抗由于地基不均匀沉降造成的破坏
13、考虑内力塑性重分布,可对框架结构的梁端负弯矩进行调幅(B)A.梁端塑性调幅应对水平地震作用产生的负弯矩进行B.梁端塑性调幅应对竖向荷载作用产生的负弯矩进行C.梁端塑性调幅应对内力组合后的负弯矩进行D.梁端塑性调幅应只对竖向恒荷载作用产生的负弯矩进行
14、水平地震作用标准值Fek的大小除了与质量地震烈度结构自振周期有关外还与下列何种因素有关BA.场地平面尺寸B.场地特征周期C.荷载分项系数D.抗震等级得分得分二.填空题(每题2分,共12分请将正确答案填在空白处)
1、震源在地表的投影位置称为震中,震源到地面的垂直距离称为震源深度
2、某一场地土的覆盖层厚度为80米,场地土的等效剪切波速为200m/s则该场地的场地类别为Ⅲ类场地
3、丙类钢筋混凝土房屋应根据抗震设防烈度、房屋高度和结构类型查表采用不同的抗震等级
4、某地区的抗震设防烈度为8度,则其多遇地震烈度为
6.45度,罕遇地震烈度为9度
5、框架结构防震缝的宽度不小于70mm
6、7度区一多层砌体房屋,采用普通粘土砖砌筑,则其房屋的总高度不宜超过21米,层数不宜超过7层得分
三、名词解释(每题2分,共12分)
1、构造地震:由于地壳构造运动造成地下岩层断裂或错动引起的地面振动
2、基本烈度:50年期限内,一般场地条件下,可能遭受超越概率10%的烈度值
3、重力荷载代表值:结构或构件永久荷载标准值与有关可变荷载的组合值之和
4、反应谱单自由度弹性体系在给定的地震作用下,某个最大反应量与体系自振周期的关系曲线
5、地震影响系数α:单质点弹性体系在地震时的最大反应加速度与重力加速度的比值
6、鞭稍效应突出屋面的附属小建筑物,由于质量和刚度的突然变小,高振型影响较大,将遭到严重破坏,称为鞭稍效应四.简答题(共34分请将正确答案填在空白处)
1、试述纵波和横波的传播特点及对地面运动的影响?(6分)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;(2分)将使建筑物产生上下颠簸;(1分)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;(2分)将使建筑物产生水平摇晃;(1分)
2、工程结构抗震设防的三个水准是什么?如何通过两阶段设计方法来实现?(7分)第一水准当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理仍可继续使用;(1分)第二水准当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用;(1分)第三水准当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏(1分)第一阶段设计工程结构在多遇地震下的承载力和弹性变形计算对构件截面进行承载力计算,保证必要的强度可靠度,以满足第一水准抗震设防目标(小震不坏)(1分);对结构进行弹性变形验算,控制侧向变形不要过大,满足第二水准抗震设防目标(中震可修)(1分);通过合理的结构布置和抗震构造措施来保证第三水准抗震设防目标(大震不倒)(1分)第二阶段设计工程结构(如特别重要或抗侧能力较弱的结构)在罕遇地震下的弹塑性变形验算,以满足第三水准抗震设防目标(1分)
3、什么是地基液化现象?影响地基液化的因素?(6分)饱和砂土或粉土的颗粒在强烈地震下土的颗粒结构趋于密实,土本身的渗透系数较小,孔隙水在短时间内排泄不走而受到挤压,孔隙水压力急剧上升当孔隙水压力增加到与剪切面上的法向压应力接近或相等时,砂土或粉土受到的有效压应力下降乃至完全消失,土体颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体丧失抗剪强度,形成犹如液体的现象(3分)影响因素土层的地质年代,土的组成,土层的相对密度,土层的埋深地下水位的深度,地震烈度和地震持续时间(3分)
4、什么是“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则?在设计中如何体现?(7分)
(1)使梁端先于柱端产生塑性铰,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,以保证塑性铰有足够的变形能力(3分)在截面抗震验算中,为保证强柱弱梁,《建筑抗震设计规范》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其中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)2分为保证强剪弱弯,应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值,对
一、、
二、三级框架梁,梁端截面组合的剪力设计值调整为对
一、、
二、三级框架柱,柱端截面组合的剪力设计值调整为(2分)
5、什么叫轴压比?为什么要限制柱的轴压比?(4分)轴压比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之和(2分)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,为保证延性框架结构的实现,应限制柱的轴压比2分
6、为什么要限制多层砌体房屋抗震横墙间距?(4分)
(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(1分)
(2)横墙间距过大,会使纵墙侧向支撑减少,房屋整体性降低(1分)
(3)横墙间距过大,会使楼盖水平刚度不足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(2分)得分
四、计算题(21分)某两层钢筋混凝土框架,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等,每层层高皆为
4.0m,框架的自振周期;Ⅱ类场地,7度第二组(,结构的阻尼比为,试用底部剪力法计算各层水平地震作用Fi及各层层剪力Vi
(1)求结构总水平地震作用(3分)(3分)(3分)
(2)求作用在各质点上的水平地震作用(2分)(1分)(3分)(4分)
(3)求层间剪力(1分)(1分)《建筑结构抗震设计》期末考试复习题
1、名词解释1地震波地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量;2地震震级表示地震本身大小的尺度,是按一次地震本身强弱程度而定的等级;3地震烈度表示地震时一定地点地面振动强弱程度的尺度;4震中震源在地表的投影;5震中距地面某处至震中的水平距离;6震源发生地震的地方;7震源深度震源至地面的垂直距离;8极震区震中附近的地面振动最剧烈,也是破坏最严重的地区;9等震线地面上破坏程度相同或相近的点连成的曲线;10建筑场地建造建筑物的地方,大体相当于一个厂区、居民小区或自然村;11沙土液化处于地下水位以下的饱和砂土和粉土在地震时有变密的趋势,使孔隙水的压力急剧上升,造成土颗粒局部或全部将处于悬浮状态,形成了犹如“液化”的现象,即称为场地土达到液化状态;12结构的地震反应地震引起的结构运动;13结构的地震作用效应由地震动引起的结构瞬时内力、应力应变、位移变形及运动加速度、速度等;14地震系数地面运动最大加速度与重力加速度的比值;15动力系数单质点体系最大绝对加速度与地面运动最大加速度的比值;16地震影响系数地震系数与动力系数的乘积;17振型分解法以结构的各阶振型为广义坐标分别求出对应的结构地震反应,然后将对应于各阶振型的结构反应相组合,以确定结构地震内力和变形的方法,又称振型叠加法;18基本烈度在设计基准期(我国取50年)内在一般场地条件下,可能遭遇超越概率(10%)的地震烈度19设防烈度按国家规定权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度20罕遇烈度50年期限内相应的超越概率2%~3%,即大震烈度的地震21设防烈度22多道抗震防线一个抗震结构体系,有若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同作用;24鞭梢效应;25楼层屈服强度系数;26重力荷载代表值建筑抗震设计用的重力性质的荷载,为结构构件的永久荷载(包括自重)标准值和各种竖向可变荷载组合值之和;27等效总重力荷载代表值单质点时为总重力荷载代表值,多质点时为总重力荷载代表值的85%;28轴压比名义轴向应力与混凝土抗压强度之比;29强柱弱梁使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求;30非结构部件指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧向力的部件
2、填空题
1.地震按其成因可划分为(构造地震)、(火山地震)、(塌陷地震)和(诱发地震)四种类型
2.地震按震源深浅不同可分为(浅源地震)、(中源地震)、(深源地震)
3.地震波可分为(体波)和(面波)
4.体波包括(纵波)和(横波)
5.纵波的传播速度比横波的传播速度(快)
6.造成建筑物和地表的破坏主要以(面波)为主
7.地震强度通常用(震级)和(烈度)等反映
8.震级相差一级,能量就要相差
(32)倍之多
9.一般来说,离震中愈近,地震影响愈(大),地震烈度愈(高)
10.建筑的设计特征周期应根据其所在地的(设计地震分组)和(场地类别)来确定
11.设计地震分组共分
(3)组,用以体现(震级)和(震中距)的影响
12.抗震设防的依据是(抗震设防烈度)
13.地震现象表明,纵波使建筑物产生(垂直振动),剪切波使建筑物产生(水平振动),而面波使建筑物既产生(垂直振动)又产生(水平振动)
14.面波分为(瑞雷波)和(乐甫波)
15.《规范》按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震(有利)、(不利)和(危险)的地段
16.我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据(等效剪切波速)和(覆盖层厚度)划分为四类
17.饱和砂土液化的判别分为两步进行,即(初步判别)和(标准贯入试验判别)
18.场地的液化等级根据(液化指数)来划分
19.目前,工程中求解结构地震反应的方法大致可分为两种,即(底部剪力法)和(振型分解反应谱法)
20.根据建筑使用功能的重要性,按其受地震破坏时产生的后果,将建筑分为(甲类)、(乙类)、(丙类)、(丁类)四个抗震设防类别
21.建筑结构抗震验算包括(截面抗震验算)和(抗震变形验算)
22.结构的变形验算包括(多遇地震作用下的抗震变形验算)和(罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算)
23.选择结构体系,要考虑(抗震设防烈度)和(设计基本地震加速度取值)的关系
24.选择结构体系时,要注意选择合理的(结构构件)及(抗震结构体系)
25.地震区的框架结构,应设计成延性框架,遵守(强柱弱梁)、(强剪弱弯)、(强节点)、(强锚固)等设计原则
26.在工程手算方法中,常采用(D值法)和(反弯点法)进行水平地震作用下框架内力的分析
27.竖向荷载下框架内力近似计算可采用(分层法)和(弯矩二次分配法)
28.框架结构最佳的抗震机制是(总体机制)
29.框架体系的节点常采用(刚接)节点
30.结构的变形缝有(伸缩缝)、(温度缝)和(沉降缝)
31.多层和高层钢筋混凝土结构包括(框架结构)、(框架—抗震墙结构)、(抗震墙结构)及(筒体结构)等结构体系
32.(防止倒塌)是多层砌体结构房屋抗震设计的重要问题
33.高层钢结构的结构体系主要有(纯框架体系)、(筒体体系)、(框架支撑体系)或(框架剪力墙体系)
34.框架-支撑体系的支撑类型有(中心支撑)和(偏心支撑)
35.防止板件失稳的有效方法是限制它的(高厚比)
36.屋盖体系中,应尽可能选用(有撑)屋盖
3、判断题
1.构造地震分布最广,危害最大(√)
2.体波可以在地球内部和外部传播(X)
3.横波向外传播时,其介质质点的振动方向与波的前进方向相垂直(√)
4.地震现象表明,横波使建筑物产生上下颠簸(X)
5.一般来说,离震中愈近,地震影响愈大,地震烈度愈小(X)
6.纵波的特点是周期较长,振幅较大(X)
7.横波只能在固体内传播(√)
8.对应于一次地震,震级只有一个,烈度也只有一个(X)
9.震害表明,坚硬地基上,柔性结构一般表现较好,而刚性结构有的表现较差(√)
10.一般来讲,震害随场地覆盖层厚度的增加而减轻(X)
11.地基土的抗震承载力小于地基土的静承载力(X)
12.结构的自振周期随其质量的增加而减小,随刚度的增加而加大(X)
13.一般而言,房屋愈高,所受到的地震力和倾覆力矩愈大,破坏的可能性也愈大(√)
14.弯曲构件的延性远远小于剪切构件的延性(X)
15.在同等设防烈度和房屋高度的情况下,对于不同的结构类型,其次要抗侧力构件抗震要求可低于主要抗侧力构件(√)
16.在进行梁端弯矩调幅时,可先进行竖向荷载和水平荷载的梁端弯矩组合后再进行调幅(X)
17.钢筋混凝土构造柱可以先浇柱,后砌墙(X)
18.构造柱必须单独设置基础(X)
19.地震时内框架房屋的震害要比全框架结构房屋严重,比多层砖房要轻(X)
20.中心支撑与偏心支撑相比具有较大的延性(X)
21.耗能梁段的屈服强度越高,屈服后的延性越好,耗能能力越大(X)
4、简答题
1.抗震设防的目标是什么?实现此目标的设计方法是什么?答目标是对建筑结构应具有的抗震安全性能的总要求我国《抗震规范》提出了三水准的设防要求,概括起来是“小震不坏,中震可修,大震不倒”第一水准是建筑物在遭受频度较高、强度较低的多遇地震时,一般不损坏也不需要修理第二水准是建筑物在遭受基本烈度的地震影响时,允许结构部分达到或超过屈服极限,或者结构的部分构件发生裂缝,结构通过塑性变形消耗地震能量,结构的变形和破坏程度发生在可以修复使用的范围之中第三水准是建筑物遭受预估的罕遇的强烈地震时,不至于发生结构倒塌或危机生命安全的严重破坏方法依据三个地震烈度水准,使用两阶段抗震设计方法实现
2.建筑场地选择的原则是什么?答选址时应当选择有利地段,避开不利地段当无法比开始应采取有效地抗震措施在危险地段,不应建造非临时性的建筑物,尤其是严禁建造甲、乙类建筑物
3.哪些建筑可不进行地基及基础的抗震承载力验算?答
(1)砌体房屋
(2)地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑物一般单层厂房、单层空旷房屋不超过8层且高度在25M以下的一般民用框架房屋基础荷载与上述一般民用框架房屋相当的多层框架厂房
(3)抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑
4.影响液化的因素有哪些?液化对建筑物有哪些危害?答
(1)土层的地质年代
(2)土的组成和密实程度
(3)液化土层的埋深
(4)地下水位深度
(5)地震烈度和持续时间危害地面开裂下沉使建筑物产生过度下沉或整体倾斜,不均匀沉降引起建筑物上部结构破坏,使梁板等构件及其节点破坏,使整体开裂和建筑物体型变化处开裂
5.简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤答
6.简述确定结构地震作用的底部剪力法的适用条件及计算步骤答适用条件
(1)结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀
(2)房屋的总高度不超过40M
(3)建筑结构在地震作用下的变形以剪切变形为主
(4)建筑结构在地震作用时的扭转效应可忽略不计
7.什么时候应考虑竖向地震作用的影响?答《抗震规范》规定,8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构、9度时的高层建筑应考虑竖向地震作用
8.何谓时程分析法,在什么时候须用时程分析法进行补充计算?答对结构物的运动微分方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法以下情况
①甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构
②高度大于150M的钢结构和7-9度时楼层屈服强度系数小于
0.5的钢筋混凝土框架结构
③烈度8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架
④采用隔墙和消能减震设计的结构
9.何谓“抗震概念设计”?“概念设计”与计算设计有何不同?答指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程与计算设计的不同计算设计是通过地震作用的取值进行结构的抗震验算,而概念设计强调,在工程设计一开始,就应该把握好能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布,构件延性等几个主要方面,从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节,概念设计需要辅以必要地计算设计
10.什么是“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则在设计中如何体现答
11.怎样保证框架梁柱节点的抗震性能如何进行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铰
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梁形成塑性铰后仍有抗剪承载力
②梁纵筋去附后,塑性铰区段应有较好的延性和耗能能力
③妥善解决梁纵筋锚固问题
12.框架结构在什么部位应加密箍筋?答加密柱端
13.多层及高层钢筋混凝土房屋有哪些结构体系?各自的特点?答
14.抗震设计为什么要限制各类结构体系的最大高度和高宽比答
15.多层及高层钢筋混疑土结构设计时为什么要划分抗震等级是如何划分的答
16.如何计算在水平地震作用下框架结构的内力和位移?答
17.简述现行抗震规范计算地震作用所采用的三种计算方法及其适用范围答
18.如何设计结构合理的破坏机制?答
19.如何进行内力组合?答
20.多层砌体结构的类型有哪几种?答
21.在多层砌体结构中设置构造柱和圈梁的作用是什么?答构造柱的作用可以部分提高墙体的抗剪强度,大大增强房屋的变形能力墙体开裂后,构造柱与圈梁形成的约束体系可以有效地限制墙体散落,使墙体以滑移等方式大量消耗地震能量,保证房屋不至倒塌圈梁的作用与构造柱整浇在一起,形成钢筋混凝土框架,共同约束墙体,提高房屋的整体性及延性,增强房屋的抗倒塌能力
22.在砌体结构的计算简图中如何确定结构底部固定端标高?答
(1)对于多层砌体结构房屋,当基础埋置较浅时,取为基础顶面
(2)当基础埋置较深时,可取为室外地坪下
0.5M处
(3)当设有整体刚度很大的全地下室时,取为地下室顶板顶部
(4)当地下室整体刚度较小或半地下室时,取地下室室内地坪处
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、什么是地震反应谱?什么是设计反应谱?它们有何关系?单自由度弹性体系的地震最大加速度反应与其自振周期的关系曲线叫地震(加速度)反应谱,以Sa(T)表示设计反应谱考虑了不同结构阻尼、各类场地等因素对地震反应谱的影响,而专门研究可供结构抗震设计的反应谱,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,直接输入到设计的结构,然后对结构的运动平衡方程进行数值积分,求得结构在整个时程范围内的地震反应应选择与计算结构场地相一致、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”可有效的防止柱铰破坏机制的出现,保证结构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,使结构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结构的基础,在任何情况下都应使节点的刚度和强度大于构件的刚度和强度
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、器物的反应、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较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法计算为考虑鞭稍效应,抗震规范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应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应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,承担的地震作用亦较大,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,地震反应明显增大,受力复杂,应力比较集中;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
(3)横墙间距过大,会使楼盖水平刚度不足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16.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几类?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,反应谱法,振型分解法
17.什么是鞭端效应,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
18.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铰,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,以保证塑性铰有足够的变形能力在截面抗震验算中,为保证强柱弱梁,《建筑抗震设计规范》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其中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达到的剪力值,对
一、、
二、三级框架梁,梁端截面组合的剪力设计值调整为对
一、、
二、三级框架柱,柱端截面组合的剪力设计值调整为
19.砌体结构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
20.什么叫轴压比?为什么要限制柱的轴压比?答轴压比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,为保证延性框架结构的实现,应限制柱的轴压比
21.剪压比答剪压比为,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
22.什么是剪压比,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
23.简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤
(1)计算多自由度结构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达到最大值);
(3)求出每一振型相应的地震作用效应;
(4)将这些效应进行组合,以求得结构的地震作用效应
24.结构概念设计是保证结构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,选择对抗震有利的结构方案和布置,采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施,设计延性结构和延性结构构件,分析结构薄弱部位,并采取相应的措施,避免薄弱层过早破坏,防止局部破坏引起连锁效应,避免设计静定结构,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
25.延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性?延性是指构件和结构屈服后,具有承载力不降低或基本不降低、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,就达到极限状态延性比是极限变形与屈服变形的比值结构延性比对于一个钢筋混凝土结构,当某个杆件出现塑性铰时,结构开始出现塑性变形,但结构刚度只略有降低;当塑性铰达到一定数量以后,结构也会出现“屈服现象”即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段,是“屈服”后的联塑性阶段结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值
26.怎样保证框架梁柱节点的抗震性能如何进行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铰
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梁形成塑性铰后仍有抗剪承载力
②梁纵筋去附后,塑性铰区段应有较好的延性和耗能能力
③妥善解决梁纵筋锚固问题
27.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,如何考虑长周期结构高振型的影响?答剪力法的适用条件
(1)房屋结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀;
(2)房屋的总高度不超过40m;
(3)房屋结构在地震运动作用下的变形以剪切变形为主;
(4)房屋结构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,《建筑抗震设计规范》规定当房屋建筑结构的基本周期时,在顶部附加水平地震作用,取再将余下的水平地震作用分配给各质点结构顶部的水平地震作用为和之和
28.什么是楼层屈服强度系数,怎样确定结构薄弱层或部位?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ξy沿高度分布不均匀的结构,ξy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应的计算结果,ξy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结构的薄弱层或薄弱部位
29.分层法的基本假定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
30.什么是“类共振现象”?结构抗震设计中如何避免类共振的发生?类共振现象当结构的基本自振周期与场地自振周期接近或相等时,结构的地震反应最大,使建筑灾害加大设计时,应使结构的自振周期远离场地的卓越周期31.什么是“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应特别强烈,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
32.简述框架节点抗震设计的基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33.简述钢筋混凝土结构房屋的震害情况共振效应引起的震害;结构布置不合理引起的震害;柱、梁和节点的震害;填充墙和抗震墙的震害
34.建筑场地覆盖层厚度的确定,应符合下列要求⑴一般情况下,应按地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面的距离确定⑵当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速
2.5倍的土层,且其下卧岩土的剪切波速均不小于400m/s时,可取地面至该土层顶面的距离作为覆盖层厚度⑶剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体,应视同周围土层⑷土层中的火山岩硬夹层,应视为刚体,其厚度应从覆盖土层中扣除
35.工程结构抗震设防的三个水准是什么?如何通过两阶段设计方法来实现?答抗震设防的三个水准第一水准当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理仍可继续使用;第二水准当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用;第三水准当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏两阶段设计方法第一阶段设计对结构和构件进行多遇地震作用下的承载能力验算和弹性变形验算;第二阶段设计对有明显薄弱层的不规则部位和有特殊要求的结构进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算并采取相应的构造措施
36.简述两阶段三水准抗震设计方法答我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)规定进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标是当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏具体为两阶段三水准抗震设计方法第一阶段是在方案布置符合抗震设计原则的前提下,按与基本烈度相对应的众值烈度的地震动参数,用弹性反应谱求得结构在弹性状态下的地震作用效应,然后与其他荷载效应组合,并对结构构件进行承载力验算和变形验算,保证第一水准下必要的承载力可靠度,满足第二水准烈度的设防要求(损坏可修),通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求;对大多数结构,一般可只进行第一阶段的设计对于少数结构,如有特殊要求的建筑,还要进行第二阶段设计,即按与基本烈度相对应的罕遇烈度的地震动参数进行结构弹塑性层间变形验算,以保证其满足第三水准的设防要求3
7、简述抗震设防烈度如何取值答一般情况下,抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度或与本规范设计基本地震加速度值对应的烈度值对已编制抗震设防区划的城市,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防
38.什么是小震、中震和大震答小震指该地区50年内超越概率约为
63.2%的地震烈度,即众值烈度,又称为多遇地震中震指该地区50年内超越概率约为10%的地震烈,又称为基本烈度或设防烈度大震指该地区50年内超越概率为2%~3%左右的地震烈度,又为称为罕遇地震
39.抗震设计中为什么要限制各类结构体系的最大高度和高宽比?答随着多层和高层房屋高度的增加,结构在地震作用以及其他荷载作用下产生的水平位移迅速增大,要求结构的抗侧移刚度必须随之增大不同类型的结构体系具有不同的抗侧移刚度,因此具有各自不同的合理使用高度房屋的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制震害表明,房屋高宽比大,地震作用产生的倾覆力矩会造成基础转动,引起上部结构产生较大侧移,影响结构整体稳定同时倾覆力矩会在混凝土框架结构两侧柱中引起较大轴力,使构件产生压曲破坏;会在多层砌体房屋墙体的水平截面产生较大的弯曲应力,使其易出现水平裂缝,发生明显的整体弯曲破坏
40.简述现行抗震规范计算地震作用所采用的三种计算方法及其适用范围答现行抗震规范计算地震作用所采用的三种计算方法为底部剪力法,振型分解反应谱法和时程分析法适用条件高度不超过40米,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法计算除上述结构以外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱法特别不规则的建筑、甲类建筑和规范规定的高层建筑,应采用时程分析法进行补充计算41框架梁抗震设计时应遵循的原则?如何在设计中实现“强剪弱弯”?答强柱弱梁,梁端先于柱出现塑性铰同时塑性铰区段有较好的延性和耗能能力强剪弱弯,梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力强节点、强锚固,妥善解决梁纵筋锚固问题为保证强剪弱弯,应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值,对
一、
二、三级框架梁,梁端截面组合的剪力设计值调整为
42.简述“强柱弱梁”的概念以及实现“强柱弱梁”的主要措施答强柱弱梁概念为使梁端先于柱端产生塑性铰,控制构件破坏的先后顺序,形成合理的破坏机制在截面抗震验算中,为保证强柱弱梁,《建筑抗震设计规范》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其中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)
43.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达到的剪力值,以保证框架梁先发生延性的弯曲破坏,避免发生脆性的剪切破坏;
(2)梁端塑性铰的形成及其转动能力是保证结构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,提高梁端塑性铰的变形能力,必须在梁端塑性铰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,避免脆性破坏
44.什么是地基液化现象?影响地基液化的因素?答饱和的粉土和砂土,地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出,使得孔隙水压力增大,土体颗粒的有效垂直压应力减小,颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体的抗剪强度接近于零,呈现出液态化的现象影响因素土层的地质年代地质年代越古老,越不易液化土的组成级配良好的砂土不易液化粉土中粘粒含量超过一定限值时,不易液化土层的相对密度土层的相对密度越大,越不易液化土层的埋深埋深越大,越不易液化地下水位的深度地下水位越深,越不易液化地震烈度和地震持续时间烈度越高,持续时间越长,越易液化
45.在什么情况下结构会产生扭转振动?如何采取措施避免或降低扭转振动?答体型复杂的结构,质量和刚度分布明显不均匀、不对称的结构,在地震作用下会产生扭转,主要原因是结构质量中心和刚度中心不重合措施建筑平面布置应简单规整质量中心和刚度中心应尽量一致对复杂体型的建筑物应予以处理
46.抗震设计时,为什么要对框架梁柱端进行箍筋加密?答梁柱端箍筋加密加强对混凝土的约束,提高梁柱端塑性铰的变形能力,提高构件的延性和抗震性能,同时避免纵筋的受压屈曲
47.钢筋混凝土框架房屋因建筑、结构布置不当产生的震害有哪些表现?引起震害的原因是什么?答
(1)建筑平面形状复杂,由于扭转效应、应力集中震害加重
(2)房屋立面凹进凸出,可导致建筑物竖向质量和刚度突变,使结构某些部位的地震反应过于剧烈,加重震害
(3)房屋高宽比较大,底层框架柱可能因地震倾覆力矩引起的巨大压力或拉力而发生剪压或受拉破坏
(4)防震缝设置不当,若防震缝宽度不够,相邻建筑物易发生碰撞而造成破坏
(5)结构物在平面质量与刚度分布不均匀(如抗侧力构件分布不恰当),使房屋质量中心与刚度中心不重合,引起扭转作用和局部应力集中,加重震害
(6)结构物沿竖向质量与刚度分布不均匀,在地震中往往会形成薄弱层,产生较大的应力集中或塑性变形,造成破坏
48.地下水位的影响宏观震害现象表明,水位越浅,震害越重在不同的地基中,地下水位的影响程度也有所差别,对柔软土层的影响最大,粘性土次之,对卵砾石、碎石、角砾土则影响较小尤其是当地下水深1~5m时,对震害的影响最为明显,当地下水位较深时,则影响不再显著
49.影响砂土液化的因素有哪些?答影响砂土液化的因素
(1)沙土的组成
(2)相对密度
(3)土层的埋深
(4)地下水位
(5)地震烈度大小和地震持续时间
50..抗震设计的总要求注意场地选择,把我建筑体型,利用结构延性,设置多道防线,重视非结构因素
三、名词解释
1.构造地震:由于地壳构造运动造成地下岩层断裂或错动引起的地面振动
3.重力荷载代表值:结构或构件永久荷载标准值与有关可变荷载的组合值之和
4.反应谱单自由度弹性体系在给定的地震作用下,某个最大反应量与体系自振周期的关系曲线
5.地震影响系数α:单质点弹性体系在地震时的最大反应加速度与重力加速度的比值剪切波就是横波形象的说是质点振动的方向垂直于振动传播方向的一种波,有波峰、波谷(光波)与之相对的就是纵波,有疏密的(声波)动力自由度简单的说就是自由度是用了确定一个体系在振动过程中全部质量的位置所需独立几何参数的数目鞭梢效应建筑物在受到地震作用的时候,顶部突出的小房间,因为质量刚度均相对主体结构小,在振动每一个来回的转折瞬间,容易形成较大的速度,产生严重的破坏抗震等级:设计部门依据国家有关规定,按“建筑物重要性分类与设防标准”,根据烈度、结构类型和房屋高度等,而采用不同抗震等级进行的具体设计
11.抗震承载力调整系数:用以反映不同材料和受力状态的结构构件具有不同的抗震可靠指标
12.抗震设防烈度:一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,应按国家规定权限审批或颁发的文件执行
13.地基土抗震承载力:地基土抗震承载力,为地基土的抗震承载力调整系数,为深宽修正后的地基承载力特征值
14.地震烈度指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度
15.场地指工程群体所在地,具有相似的反应谱特征其范围相当于厂区,居民小区和自然村或不小于
1.0km2的平面面积地震波地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量;地震震级表示地震本身大小的尺度,是按一次地震本身强弱程度而定的等级;震中震源在地表的投影震中距地面某处至震中的水平距离;震源深度震源至地面的垂直距离;极震区震中附近的地面振动最剧烈,也是破坏最严重的地区;等震线地面上破坏程度相同或相近的点连成的曲线;结构的地震反应地震引起的结构运动;结构的地震作用效应由地震动引起的结构瞬时内力、应力应变、位移变形及运动加速度、速度等;地震系数地面运动最大加速度与重力加速度的比值;动力系数单质点体系最大绝对加速度与地面运动最大加速度的比值;地震影响系数地震系数与动力系数的乘积;17振型分解法以结构的各阶振型为广义坐标分别求出对应的结构地震反应,然后将对应于各阶振型的结构反应相组合,以确定结构地震内力和变形的方法,又称振型叠加法;18基本烈度在设计基准期(我国取50年)内在一般场地条件下,可能遭遇超越概率(10%)的地震烈度19设防烈度按国家规定权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度20罕遇烈度50年期限内相应的超越概率2%~3%,即大震烈度的地震22多道抗震防线一个抗震结构体系,有若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同作用;27等效总重力荷载代表值单质点时为总重力荷载代表值,多质点时为总重力荷载代表值的85%;28轴压比名义轴向应力与混凝土抗压强度之比;
10、剪压比剪压比为,是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小29强柱弱梁使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求;30非结构部件指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧向力的部件;等效剪切波速若计算深度范围内有多层土层,则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速抗震概念设计根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程场地土的液化饱和的粉土或砂土,在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出,使得孔隙水压力增大,土体颗粒的有效垂直压应力减少,颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体的抗剪强度接近于零,呈现出液态化的现象场地覆盖层厚度一般情况下,可取地面到剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶的距离砌体的抗震强度设计值,其中fv为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值,ζN为砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数填空题
1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括纵波(P)波和横(S)波,而面波分为瑞雷波和洛夫波,对建筑物和地表的破坏主要以面波为主
2、场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度划分为IV类
3、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于T
11.4Tg时,在结构顶部附加ΔFn,其目的是考虑高振型的影响
4、《抗震规范》规定,对于烈度为8度和9度的大跨和长悬臂结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的高层建筑等,应考虑竖向地震作用的影响
5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、建筑物的类型和高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求
6、地震系数表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比;动力系数是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值
7、多层砌体房屋的抗震设计中,在处理结构布置时,根据设防烈度限制房屋高宽比目的是为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力,根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是避免纵墙发生较大出平面弯曲变形,造成纵墙倒塌8、用于计算框架结构水平地震作用的手算方法一般有反弯点法和D值法
9、在振型分解反应谱法中,根据统计和地震资料分析,对于各振型所产生的地震作用效应,可近似地采用平方和开平方的组合方法来确定10、为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即初步判别和标准贯入试验判别
1.地震按其成因可划分为(构造地震)、(火山地震)、(塌陷地震)和(诱发地震)四种类型
2.地震按震源深浅不同可分为(浅源地震)、(中源地震)、(深源地震)
5.纵波的传播速度比横波的传播速度(快)
6.造成建筑物和地表的破坏主要以(面波)为主
7.地震强度通常用(震级)和(烈度)等反映
8.震级相差一级,能量就要相差
(32)倍之多
9.一般来说,离震中愈近,地震影响愈(大),地震烈度愈(高)
10.建筑的设计特征周期应根据其所在地的(设计地震分组)和(场地类别)来确定
11.设计地震分组共分
(3)组,用以体现(震级)和(震中距)的影响
12.抗震设防的依据是(抗震设防烈度)
13.地震现象表明,纵波使建筑物产生(垂直振动),剪切波使建筑物产生(水平振动),而面波使建筑物既产生(垂直振动)又产生(水平振动)
15.《规范》按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震(有利)、(不利)和(危险)的地段
16.我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据(等效剪切波速)和(覆盖层厚度)划分为四类
17.饱和砂土液化的判别分为两步进行,即(初步判别)和(标准贯入试验判别)
19.目前,工程中求解结构地震反应的方法大致可分为两种,即(底部剪力法)和(振型分解反应谱法)
21.建筑结构抗震验算包括(截面抗震验算)和(抗震变形验算)
22.结构的变形验算包括(多遇地震作用下的抗震变形验算)和(罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算)
23.选择结构体系,要考虑(抗震设防烈度)和(设计基本地震加速度取值)的关系,要注意选择合理的(结构构件)及(抗震结构体系)
25.地震区的框架结构,应设计成延性框架,遵守(强柱弱梁)、(强剪弱弯)、(强节点)、(强锚固)等设计原则
26.在工程手算方法中,常采用(D值法)和(反弯点法)进行水平地震作用下框架内力的分析竖向荷载下框架内力近似计算可采用(分层法)和(弯矩二次分配法)
28.框架结构最佳的抗震机制是(总体机制)框架体系的节点常采用(刚接)节点
30.结构的变形缝有(伸缩缝)、(温度缝)和(沉降缝)
31.多层和高层钢筋混凝土结构包括(框架结构)、(框架—抗震墙结构)、(抗震墙结构)及(筒体结构)等结构体系(防止倒塌)是多层砌体结构房屋抗震设计的重要问题
33.高层钢结构的结构体系主要有(纯框架体系)、(筒体体系)、(框架支撑体系)或(框架剪力墙体系)
34.框架-支撑体系的支撑类型有(中心支撑)和(偏心支撑)防止板件失稳的有效方法是限制它的(高厚比)屋盖体系中,应尽可能选用(有撑)屋盖
1、《抗震规范》给出的设计反应谱中,当结构自振周期在
0.1s~Tg之间时,谱曲线为(A)A.水平直线B.斜直线C.抛物线D.指数曲线
2、实际地震烈度与下列何种因素有关?(B)A.建筑物类型B.离震中的距离C.行政区划D.城市大小
3、规范规定不考虑扭转影响时,用什么方法进行水平地震作用效应组合的计算?(B)A.完全二次项组合法(CQC法)B.平方和开平方法(SRSS法)C.杜哈米积分D.振型分解反应谱法
4、基底剪力法计算水平地震作用可用于下列何种建筑CA.40米以上的高层建筑B.自振周期T1很长T14s的高层建筑C.垂直方向质量、刚度分布均匀的多层建筑D.平面上质量、刚度有较大偏心的多高层建筑
5、地震系数k与下列何种因素有关?AA.地震基本烈度B.场地卓越周期C.场地土类别D.结构基本周期
6、9度区的高层住宅竖向地震作用计算时,结构等效总重力荷载Geq为(C)A.
0.
851.2恒载标准值GK+
1.4活载标准值QKB.
0.85GK+QkC.
0.75GK+
0.5QKD.
0.85GK+
0.5QK
7、框架结构考虑填充墙刚度时T1与水平弹性地震作用Fe有何变化AA.T1↓Fe↑B.T1↑Fe↑C.T1↑Fe↓D.T1↓Fe↓
8、抗震设防区框架结构布置时,梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于(A)A.柱宽的1/4B.柱宽的1/8C.梁宽的1/4D.梁宽的1/
89、土质条件对地震反应谱的影响很大,土质越松软,加速度谱曲线表现为(A)A.谱曲线峰值右移B.谱曲线峰值左移C.谱曲线峰值增大D.谱曲线峰值降低
10、震中距对地震反应谱的影响很大,在烈度相同的条件下,震中距越远,加速度谱曲线表现为(A)A.谱曲线峰值右移B.谱曲线峰值左移C.谱曲线峰值增大D.谱曲线峰值降低
11、为保证结构“大震不倒”,要求结构具有CA.较大的初始刚度B.较高的截面承载能力C.较好的延性D.较小的自振周期T
112、楼层屈服强度系数沿高度分布比较均匀的结构,薄弱层的位置为(D)A.最顶层B.中间楼层C.第二层D.底层
13、多层砖房抗侧力墙体的楼层水平地震剪力分配BA.与楼盖刚度无关B.与楼盖刚度有关C.仅与墙体刚度有关D.仅与墙体质量有关
14、场地特征周期Tg与下列何种因素有关CA.地震烈度B.建筑物等级C.场地覆盖层厚度D.场地大小
15、关于多层砌体房屋设置构造柱的作用,下列哪句话是错误的(D)A.可增强房屋整体性,避免开裂墙体倒塌B.可提高砌体抗变形能力C.可提高砌体的抗剪强度D.可抵抗由于地基不均匀沉降造成的破坏
16、考虑内力塑性重分布,可对框架结构的梁端负弯矩进行调幅(B)A.梁端塑性调幅应对水平地震作用产生的负弯矩进行B.梁端塑性调幅应对竖向荷载作用产生的负弯矩进行C.梁端塑性调幅应对内力组合后的负弯矩进行D.梁端塑性调幅应只对竖向恒荷载作用产生的负弯矩进行
17、水平地震作用标准值Fek的大小除了与质量地震烈度结构自振周期有关外还与下列何种因素有关BA.场地平面尺寸B.场地特征周期C.荷载分项系数D.抗震等级
18、表征地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动要素(B)A.加速度峰值B.地震烈度C.频谱特性D.地震持时
19、震级大的远震与震级小的近震对某地区产生相同的宏观烈度,则对该地区产生的地震影响是(B)A.震级大的远震对刚性结构产生的震害大B.震级大的远震对柔性结构产生的震害大C.震级小的近震对柔性结构产生的震害大D.震级大的远震对柔性结构产生的震害小
20、地震烈度主要根据下列哪些指标来评定(C)A.地震震源释放出的能量的大小B.地震时地面运动速度和加速度的大小C.地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象D.地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的土质条件和地形地貌
21、一般情况下,工程场地覆盖层的厚度应按地面至剪切波速大于多少的土层顶面的距离确定(D)A.200m/sB.300m/sC.400m/sD.500m/s
22、关于地基土的液化,下列哪句话是错误的( A )A.饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化B.地震持续时间长,即使烈度低,也可能出现液化C.土的相对密度越大,越不容易液化D.地下水位越深,越不容易液化
23、某地区设防烈度为7度,乙类建筑抗震设计应按下列要求进行设计(D)A.地震作用和抗震措施均按8度考虑B.地震作用和抗震措施均按7度考虑C.地震作用按8度确定,抗震措施按7度采用D.地震作用按7度确定,抗震措施按8度采用
24、框架柱轴压比过高会使柱产生(B)A.大偏心受压构件B.小偏心受压构件C.剪切破坏D.扭转破坏
25、钢筋混凝土丙类建筑房屋的抗震等级应根据那些因素查表确定(B)A.抗震设防烈度、结构类型和房屋层数B.抗震设防烈度、结构类型和房屋高度C.抗震设防烈度、场地类型和房屋层数D.抗震设防烈度、场地类型和房屋高度
26、纵波、横波和面波(L波)之间的波速关系为(A)A.VPVSVLB.VSVPVLC.VLVPVSD.VPVLVS
27、位于软弱场地上震害较重的建筑物是:(A)A.木楼盖等柔性建筑B.单层框架结构C.单层厂房结构D.多层剪力墙结构
28、强剪弱弯是指:(B)A.抗剪承载力Vu大于抗弯承载力MuB.剪切破坏发生在弯曲破坏之后C.设计剪力大于设计弯矩D.柱剪切破坏发生在梁剪切破坏之后
29、下列结构延性哪个延性在抗震设计时要求最高(D)A.结构总体延性B.结构楼层的延性C.构件的延性D.关键杆件的延性
30、强柱弱梁是指:(B)A.柱线刚度大于梁线刚度B.柱抗弯承载力大于梁抗弯承载力C.柱抗剪承载力大于梁抗剪承载力C.柱配筋大于梁配筋
1、工程结构抗震设防的三个水准是什么?如何通过两阶段设计方法来实现?答抗震设防的三个水准第一水准当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理仍可继续使用;第二水准当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用;第三水准当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏两阶段设计方法第一阶段设计对结构和构件进行多遇地震作用下的承载能力验算和弹性变形验算;第二阶段设计对有明显薄弱层的不规则部位和有特殊要求的结构进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算并采取相应的构造措施什么是小震、中震和大震答小震指该地区50年内超越概率约为
63.2%的地震烈度,即众值烈度,又称为多遇地震中震指该地区50年内超越概率约为10%的地震烈,又称为基本烈度或设防烈度大震指该地区50年内超越概率为2%~3%左右的地震烈度,又为称为罕遇地震
2、抗震设计中为什么要限制各类结构体系的最大高度和高宽比?答随着多层和高层房屋高度的增加,结构在地震作用以及其他荷载作用下产生的水平位移迅速增大,要求结构的抗侧移刚度必须随之增大不同类型的结构体系具有不同的抗侧移刚度,因此具有各自不同的合理使用高度房屋的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制震害表明,房屋高宽比大,地震作用产生的倾覆力矩会造成基础转动,引起上部结构产生较大侧移,影响结构整体稳定同时倾覆力矩会在混凝土框架结构两侧柱中引起较大轴力,使构件产生压曲破坏;会在多层砌体房屋墙体的水平截面产生较大的弯曲应力,使其易出现水平裂缝,发生明显的整体弯曲破坏
3、简述现行抗震规范计算地震作用所采用的三种计算方法及其适用范围答现行抗震规范计算地震作用所采用的三种计算方法为底部剪力法,振型分解反应谱法和时程分析法适用条件
(1)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较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法计算
(2)除上述结构以外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱法
(3)特别不规则的建筑、甲类建筑和规范规定的高层建筑,应采用时程分析法进行补充计算
4、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?答动力系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应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应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
5、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
6、框架梁抗震设计时应遵循的原则?如何在设计中实现“强剪弱弯”?答强柱弱梁,梁端先于柱出现塑性铰同时塑性铰区段有较好的延性和耗能能力强剪弱弯,梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力强节点、强锚固,妥善解决梁纵筋锚固问题为保证强剪弱弯,应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值,对
一、
二、三级框架梁,梁端截面组合的剪力设计值调整为
7、简述“强柱弱梁”的概念以及实现“强柱弱梁”的主要措施答强柱弱梁概念为使梁端先于柱端产生塑性铰,控制构件破坏的先后顺序,形成合理的破坏机制在截面抗震验算中,为保证强柱弱梁,《建筑抗震设计规范》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其中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)
8、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达到的剪力值,以保证框架梁先发生延性的弯曲破坏,避免发生脆性的剪切破坏;
(2)梁端塑性铰的形成及其转动能力是保证结构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,提高梁端塑性铰的变形能力,必须在梁端塑性铰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,避免脆性破坏
9、砌体结构中设置钢筋混凝土构造柱和圈梁的作用?答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
10、什么是地基液化现象?影响地基液化的因素?答饱和的粉土和砂土,在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出,使得孔隙水压力增大,土体颗粒的有效垂直压应力减小,颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体的抗剪强度接近于零,呈现出液态化的现象影响因素土层的地质年代地质年代越古老,越不易液化土的组成级配良好的砂土不易液化粉土中粘粒含量超过一定限值时,不易液化土层的相对密度土层的相对密度越大,越不易液化土层的埋深埋深越大,越不易液化地下水位的深度地下水位越深,越不易液化地震烈度和地震持续时间烈度越高,持续时间越长,越易液化
11、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铰,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,以保证塑性铰有足够的变形能力在截面抗震验算中,为保证强柱弱梁,《建筑抗震设计规范》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其中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达到的剪力值,对
一、、
二、三级框架梁,梁端截面组合的剪力设计值调整为对
一、、
二、三级框架柱,柱端截面组合的剪力设计值调整为
12、什么叫轴压比?为什么要限制柱的轴压比?答轴压比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,为保证延性框架结构的实现,应限制柱的轴压比剪压比答剪压比为,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
13、为什么要限制多层砌体房屋抗震横墙间距?答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
(3)横墙间距过大,会使楼盖水平刚度不足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
14、在什么情况下结构会产生扭转振动?如何采取措施避免或降低扭转振动?答体型复杂的结构,质量和刚度分布明显不均匀、不对称的结构,在地震作用下会产生扭转,主要原因是结构质量中心和刚度中心不重合措施建筑平面布置应简单规整质量中心和刚度中心应尽量一致对复杂体型的建筑物应予以处理
15、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
16、什么是震级?什么是地震烈度?如何评定震级和烈度的大小?答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、器物的反应、建筑物破坏和地表现象划分的
17、抗震设计时,为什么要对框架梁柱端进行箍筋加密?答梁柱端箍筋加密加强对混凝土的约束,提高梁柱端塑性铰的变形能力,提高构件的延性和抗震性能,同时避免纵筋的受压屈曲
18、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?答
(1)楼梯间横墙间距较小,水平方向刚度相对较大,承担的地震作用亦较大,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,地震反应明显增大,受力复杂,应力比较集中;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
19、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,如何考虑长周期结构高振型的影响?答剪力法的适用条件
(1)房屋结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀
(2)房屋的总高度不超过40m
(3)房屋结构在地震运动作用下的变形以剪切变形为主
(4)房屋结构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,《建筑抗震设计规范》规定当房屋建筑结构的基本周期时,在顶部附加水平地震作用,取再将余下的水平地震作用分配给各质点结构顶部的水平地震作用为和之和
20、钢筋混凝土框架房屋因建筑、结构布置不当产生的震害有哪些表现?引起震害的原因是什么?答
(1)建筑平面形状复杂,由于扭转效应、应力集中震害加重
(2)房屋立面凹进凸出,可导致建筑物竖向质量和刚度突变,使结构某些部位的地震反应过于剧烈,加重震害
(3)房屋高宽比较大,底层框架柱可能因地震倾覆力矩引起的巨大压力或拉力而发生剪压或受拉破坏
(4)防震缝设置不当,若防震缝宽度不够,相邻建筑物易发生碰撞而造成破坏
(5)结构物在平面质量与刚度分布不均匀(如抗侧力构件分布不恰当),使房屋质量中心与刚度中心不重合,引起扭转作用和局部应力集中,加重震害
(6)结构物沿竖向质量与刚度分布不均匀,在地震中往往会形成薄弱层,产生较大的应力集中或塑性变形,造成破坏
24、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤
(1)计算多自由度结构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达到最大值);
(3)求出每一振型相应的地震作用效应;
(4)将这些效应进行组合,以求得结构的地震作用效应
25、简述框架节点抗震设计的基本原则
(1)节点的承载力不应低于其连接构件的承载力;
(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)梁柱纵筋在节点区内应有可靠的锚固;
(5)节点配筋不应使施工过分困难等效剪切波速若计算深度范围内有多层土层,则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速,即为等效剪切波速抗震概念设计根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程
26.延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性?延性是指构件和结构屈服后,具有承载力不降低或基本不降低、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,就达到极限状态延性比是极限变形与屈服变形的比值结构延性比对于一个钢筋混凝土结构,当某个杆件出现塑性铰时,结构开始出现塑性变形,但结构刚度只略有降低;当塑性铰达到一定数量以后,结构也会出现“屈服现象”即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段,是“屈服”后的联塑性阶段结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值
27.什么是概念设计?结构概念设计是保证结构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,选择对抗震有利的结构方案和布置,采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施,设计延性结构和延性结构构件,分析结构薄弱部位,并采取相应的措施,避免薄弱层过早破坏,防止局部破坏引起连锁效应,避免设计静定结构,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
六、计算题
1、某两层钢筋混凝土框架,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等,每层层高皆为
4.0m,各层的层间刚度相同;Ⅱ类场地,设防烈度为7度,设计基本地震加速度为
0.10g,设计分组为第二组,结构的阻尼比为
(1)求结构的自振频率和振型,并验证其主振型的正交性
(2)试用振型分解反应谱法计算框架的楼层地震剪力解1)
(1)计算刚度矩阵
(2)求自振频率
(3)求主振型当当
(4)验证主振型的正交性质量矩阵的正交性刚度矩阵的正交性解2)由表
3.2查得Ⅱ类场地,第二组,Tg=
0.40s由表
3.3查得7度多遇地震第一自振周期第二自振周期
(1)相应于第一振型自振周期的地震影响系数第一振型参与系数于是第一振型的层间剪力
(2)相应于第二振型自振周期的地震影响系数第二振型参与系数于是第二振型的层间剪力
(3)由SRSS法,计算各楼层地震剪力
2、某两层钢筋混凝土框架,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等,每层层高皆为
4.0m,框架的自振周期;各层的层间刚度相同;Ⅱ类场地,7度第二组(,结构的阻尼比为,试按底部剪力法计算框架的楼层地震剪力,并验算弹性层间位移是否满足要求()解
(1)求结构总水平地震作用
(2)求作用在各质点上的水平地震作用
(3)求层间剪力
(4)验算层间弹性位移(满足)(满足)
3、某三层钢筋混凝土框架,集中于楼盖处的重力荷载代表值分别为,,每层层高皆为
5.0m,层间侧移刚度均为40MN/m,框架的基本自振周期;Ⅰ类场地,8度第二组,设计基本加速度为
0.30g,结构的阻尼比为,试按底部剪力法计算框架的楼层地震剪力,并验算弹性层间位移是否满足规范要求
(1)求结构总水平地震作用
(2)求作用在各质点上的水平地震作用
(3)求层间剪力
(4)验算弹性位移满足规范要求/
4、二质点体系如图所示,各质点的重力荷载代表值分别为m1=60t,m2=50t,层高如图所示该结构建造在设防烈度为8度、场地土特征周期Tg=
0.25s的场地上,其水平地震影响系数最大值分别为max=
0.16(多遇地震)和max=
0.90(罕遇地震)已知结构的主振型和自振周期分别为
0.358s
0.156s要求用底部剪力法计算结构在多遇地震作用下各层的层间地震剪力提示
0.1s~时,;~5时,;且s时,;s时解,,
1、地震烈度指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度
2、抗震设防烈度一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,应按国家规定权限审批或颁发的文件(图件)执行
3、场地土的液化饱和的粉土或砂土,在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出,使得孔隙水压力增大,土体颗粒的有效垂直压应力减少,颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体的抗剪强度接近于零,呈现出液态化的现象4、等效剪切波速若计算深度范围内有多层土层,则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速
5、地基土抗震承载力地基土抗震承载力,其中ζa为地基土的抗震承载力调整系数,fa为深宽修正后的地基承载力特征值
6、场地覆盖层厚度我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)定义一般情况下,可取地面到剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶的距离
7、重力荷载代表值结构抗震设计时的基本代表值,是结构自重(永久荷载)和有关可变荷载的组合值之和
8、强柱弱梁结构设计时希望梁先于柱发生破坏,塑性铰先发生在梁端,而不是在柱端
9、砌体的抗震强度设计值,其中fv为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值,ζN为砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数
10、剪压比剪压比为,是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小
二、填空题(每空1分,共25分)
1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括纵波(P)波和横(S)波,而面波分为瑞雷波和洛夫波,对建筑物和地表的破坏主要以面波为主
2、场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度划分为IV类
3、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于T
11.4Tg时,在结构顶部附加ΔFn,其目的是考虑高振型的影响
4、《抗震规范》规定,对于烈度为8度和9度的大跨和长悬臂结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的高层建筑等,应考虑竖向地震作用的影响
5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、建筑物的类型和高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求
6、地震系数表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比;动力系数是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值
7、多层砌体房屋的抗震设计中,在处理结构布置时,根据设防烈度限制房屋高宽比目的是为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力,根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是避免纵墙发生较大出平面弯曲变形,造成纵墙倒塌8、用于计算框架结构水平地震作用的手算方法一般有反弯点法和D值法
9、在振型分解反应谱法中,根据统计和地震资料分析,对于各振型所产生的地震作用效应,可近似地采用平方和开平方的组合方法来确定10、为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即初步判别和标准贯入试验判别
三、简答题(每题6分,共30分)1、简述两阶段三水准抗震设计方法答我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)规定进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标是当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏具体为两阶段三水准抗震设计方法第一阶段是在方案布置符合抗震设计原则的前提下,按与基本烈度相对应的众值烈度的地震动参数,用弹性反应谱求得结构在弹性状态下的地震作用效应,然后与其他荷载效应组合,并对结构构件进行承载力验算和变形验算,保证第一水准下必要的承载力可靠度,满足第二水准烈度的设防要求(损坏可修),通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求;对大多数结构,一般可只进行第一阶段的设计对于少数结构,如有特殊要求的建筑,还要进行第二阶段设计,即按与基本烈度相对应的罕遇烈度的地震动参数进行结构弹塑性层间变形验算,以保证其满足第三水准的设防要求2、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤
(1)计算多自由度结构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达到最大值);
(3)求出每一振型相应的地震作用效应;
(4)将这些效应进行组合,以求得结构的地震作用效应3、简述抗震设防烈度如何取值答一般情况下,抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度或与本规范设计基本地震加速度值对应的烈度值对已编制抗震设防区划的城市,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防4、简述框架节点抗震设计的基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5、简述钢筋混凝土结构房屋的震害情况答
1.共振效应引起的震害;
2.结构布置不合理引起的震害;
3.柱、梁和节点的震害;
4.填充墙的震害;
5.抗震墙的震害
四、计算题(共15分)二质点体系如图所示,各质点的重力荷载代表值分别为m1=60t,m2=50t,层高如图所示该结构建造在设防烈度为8度、场地土特征周期Tg=
0.25s的场地上,其水平地震影响系数最大值分别为max=
0.16(多遇地震)和max=
0.90(罕遇地震)已知结构的主振型和自振周期分别为
0.358s
0.156s要求用底部剪力法计算结构在多遇地震作用下各层的层间地震剪力提示
0.1s~时,;~5时,;且s时,;s时解,,
1、判断题(每题1分,共10分)1.震源到震中的垂直距离称为震源距(×)2.建筑场地类别主要是根据场地土的等效剪切波速和覆盖厚度来确定的(√)3.地震基本烈度是指一般场地条件下可能遭遇的超越概率为10%的地震烈度值(×)4.结构的刚心就是地震惯性力合力作用点的位置(×)5.设防烈度为8度和9度的高层建筑应考虑竖向地震作用(×)6.受压构件的位移延性将随轴压比的增加而减小(√)7.砌体房屋中,满足一定高宽比要求的构造柱可不单独设置基础(√)8.多层砌体房屋采用底部剪力法计算时,可直接取(×)
9、为防止地基失效,提高安全度,地基土的抗震承载力应在地基土静承载力的基础上乘以小于1的调整系数(×)
10、防震缝两侧结构类型不同时,宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽(√)
2、选择题(单选,每题
1.5分,共18分)1.震级大的远震与震级小的近震对某地区产生相同的宏观烈度,则对该地区产生的地震影响是(B)A.震级大的远震对刚性结构产生的震害大B.震级大的远震对柔性结构产生的震害大C.震级小的近震对柔性结构产生的震害大D.震级大的远震对柔性结构产生的震害小2.纵波、横波和面波(L波)之间的波速关系为(A)A.VPVSVLB.VSVPVLC.VLVPVSD.VPVLVS3.某地区设防烈度为7度,乙类建筑抗震设计应按下列要求进行设计(D)A.地震作用和抗震措施均按8度考虑B.地震作用和抗震措施均按7度考虑C.地震作用按8度确定,抗震措施按7度采用D.地震作用按7度确定,抗震措施按8度采用4.关于地基土的液化,下列哪句话是错误的( A )A.饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化B.地震持续时间长,即使烈度低,也可能出现液化C.土的相对密度越大,越不容易液化D.地下水位越深,越不容易液化5.考虑内力塑性重分布,可对框架结构的梁端负弯矩进行调幅(B)A.梁端塑性调幅应对水平地震作用产生的负弯矩进行B.梁端塑性调幅应对竖向荷载作用产生的负弯矩进行C.梁端塑性调幅应对内力组合后的负弯矩进行D.梁端塑性调幅应只对竖向恒荷载作用产生的负弯矩进行6.钢筋混凝土丙类建筑房屋的抗震等级应根据那些因素查表确定(B)A.抗震设防烈度、结构类型和房屋层数B.抗震设防烈度、结构类型和房屋高度C.抗震设防烈度、场地类型和房屋层数D.抗震设防烈度、场地类型和房屋高度
7.地震系数k与下列何种因素有关?AA.地震基本烈度B.场地卓越周期C.场地土类别D.结构基本周期8.《抗震规范》给出的设计反应谱中,当结构自振周期在
0.1s~Tg之间时,谱曲线为(A)A.水平直线B.斜直线C.抛物线D.指数曲线9.表征地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动三要素(D)A.加速度峰值B.频谱特性C.地震持时D.地震烈度10.框架结构考虑填充墙刚度时T1与水平弹性地震作用Fek有何变化(A)A.T1↓Fek↑B.T1↑Fek↑C.T1↑Fek↓D.T1↓Fek↓11.楼层屈服强度系数沿高度分布比较均匀的结构,薄弱层的位置为(D)A.最顶层B.中间楼层C.第二层D.底层12.水平地震作用标准值Fek的大小除了与质量地震烈度结构自振周期有关外还与下列何种因素有关BA.场地平面尺寸B.场地特征周期C.荷载分项系数D.抗震等级
三、填空题(每题2分,共12分,请将正确答案填在空白处)1.地震反应谱的定义为:在给定的地震作用期间,单质点体系的最大位移反应、最大速度反应、最大加速度反应随质点自振周期变化的曲线
2、构造地震的定义是:由于地壳构造运动使岩层发生断裂、错动而引起的地面运动
3、《抗震规范》将50年内超越概率为10%~13%的烈度值称为基本地震烈度,超越概率为63%的烈度值称为多遇地震烈度
4、柱的轴压比n定义为:n=N/fcAc(柱组合后的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比)
5、建筑平面形状复杂将加重建筑物震害的原因为:扭转效应、应力集中
6、多层砌体房屋楼层地震剪力在同一层各墙体间的分配主要取决于:楼盖的水平刚度(楼盖类型)和各墙体的侧移刚度及负荷面积
四、问答题(共38分)
1、什么是震级?什么是地震烈度?如何评定震级和烈度的大小?(6分)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(2分)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(2分)震级的大小一般用里氏震级表达(1分)地震烈度是根据地震烈度表,即地震时人的感觉、器物的反应、建筑物破坏和地表现象划分的(1分)
2、简述底部剪力法的适用范围,计算中如何鞭稍效应(6分)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较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法计算(3分)为考虑鞭稍效应,抗震规范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3分
3、简述我国抗震规范的抗震设防目标以及两阶段抗震设计方法?(6分)第一水准当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理仍可继续使用;(1分)第二水准当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用;(1分)第三水准当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏(1分)两阶段设计方法第一阶段设计工程结构在多遇地震下的承载力和弹性变形计算2分)第二阶段设计工程结构(如特别重要或抗侧能力较弱的结构)在罕遇地震下的弹塑性变形验算(1分)
4、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?(7分)动力系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与地震地面运动最大加速度的比值(2分)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(2分)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应与重力加速度的比值(2分)水平地震影响系数是地震系数与动力系数的乘积(1分)
5、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?(6分)
(1)使梁端先于柱端产生塑性铰,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,以保证塑性铰有足够的变形能力(3分)在截面抗震验算中,为保证强柱弱梁,《建筑抗震设计规范》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其中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)1分为保证强剪弱弯,应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值,对
一、、
二、三级框架梁,梁端截面组合的剪力设计值调整为对
一、、
二、三级框架柱,柱端截面组合的剪力设计值调整为(2分)
6、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?(6分)
(1)楼梯间横墙间距较小,水平方向刚度相对较大,承担的地震作用亦较大,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(3分)
(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,地震反应明显增大,受力复杂,应力比较集中;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(3分)
五、计算题(22分)某两层钢筋混凝土框架,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等,每层层高皆为
4.0m,框架的自振周期;第一主振型,;第二主振型,;Ⅱ类场地,7度第二组(,结构的阻尼比为,试按振型分解反应谱法计算框架的楼层地震剪力解
(1)相应于第一振型自振周期的地震影响系数(2分)第一振型参与系数(2分)于是(2分)(2分)第一振型的层间剪力(1分)(1分)
(2)相应于第二振型自振周期的地震影响系数,故取(2分)第二振型参与系数(2分)于是(2分)(2分)第二振型的层间剪力(1分)(1分)
(3)由SRSS法,计算各楼层地震剪力(1分)(1分)《抗震结构设计》模拟试题
一一、填空题
1、根据建筑使用功能的重要性,按其受地震破坏时产生的后果,将建筑分为、、、四个抗震设防类别
2、多层混合结构房屋的结构布置方案应优先采用结构布置方案,其次采用_____结构布置方案
3、建筑场地类别的划分主要根据和,因为场地覆盖层厚度对建筑物的震害有一定影响
4、钢筋混凝土房屋应根据烈度、和采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求
5、建筑结构抗震验算基本方法包括和
二、名词解释
1、场地
2、液化
3、时程分析法
4、抗震设防烈度
5、地震影响系数
三、简答题
1、简述建筑场地类别划分依据?
2、影响液化的因素主要有哪些?
3、简述两阶段设计的基本内容
4、什么是“强柱弱梁”?
四、计算题
1、计算7度时三层砖房的各楼层地震作用标准值和总水平地震作用标准值各楼层的重力荷载代表值和层高度见表1表1层GE(KN)h(m)
381832133031135042、四层框架,求出各楼层重力荷载代表值GEi、计算高度Hi和侧移刚度Ki后,试用能量法计算基本周期Ti,并求出7度时、Ⅱ类场地对应于T1的地震影响系数α1层GE(KN)K(KN/m)471052060310405426021040542601110046500《抗震结构设计》模拟试题一答案
一、填空
1、甲类、已类、丙类、丁类
2、横墙承重、纵横墙承重
3、土层的等效剪切波速,场地的覆盖层厚度
4、建筑物的类型,高度
5、结构抗震承载力的验算,结构抗震变形验算
二、名词解释
1、场地指建筑物所在的区域,其范围大体相当于厂区、居民点和自然村的区域,范围不应太小,一般不小于
0.5Km
22、液化指物体有固体转化为液体的一种现象
3、时程分析法是由建筑结构的基本运动方程,输入对应于建筑场地的若干条地震加速度记录或人工加速度波形(时程曲线),通过积分计算求得在地面加速度随时间变化周期内结构内力和变形状态随时间变化的全过程,并以此进行结构构件截面抗震承载力验算和变形验算
4、抗震设防烈度按国家规定权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度
5、地震影响系数即设计反应谱,它是地震系数(地面峰值加速度与重力加速度的比值)与地震动力放大系数(或称标准反应谱)的乘积它与建筑所在地的设防烈度、影响本地区的地震的震级和震中距,以及建筑场地条件有关,是根据现有的实际强地震记录的反应谱统计分析并结合我国的经济条件确定的
三、简答题
1、答应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准
2、答
(1)震动大小
(2)土成分
(3)土的渗透性
(4)土的密度
(5)应力状态
3、答第一阶段,按多遇地震的地面运动参数,进行结构弹性阶段的抗震分析,根据分析得出的地震作用,进行两方面的验算一是结构构件抗震承载力极限状态验算;二是结构层间变形正常使用极限状态验算第二阶段,按罕遇地震的地面运动参数,进行结构非线性分析,检验结构层间弹塑性变形是否满足规范容许值要求
4、答框架结构抗震设计时的一个原则,要求框架节点两侧的框架梁先于框架柱形成塑性铰
四、计算题解
1、1)场地覆盖层厚度规范
4.
1.4,d=
1.5+6+
11.5+7=26m2)等效剪切波速规范
4.
41.5计算深度d0=min(d,20)=20mvse=19/(
1.5/80+6/210+
7.5/243)=
202.1m/s3)确定土类别250≥vse>140,d=26,查表(规范
4.
1.6)得Ⅱ类土4)表1层GE(KN)h(m)H(m)GiHiGiHi/∑GjHjFi(KN)
381831081800.
357485.
0213303793100.
406796.
8113504454000.
235956.1∑Gi=3498∑GiHi=22890FEK=
0.85*
0.08*3498=
237.90注7度水平地震影响系数最大值为
0.
082、层GE(KN)K(KN/m)△uuiGiuiGiui
24710520600.
01360.
1810128.
523.
331040542600.
03230.
1647174.
129.
121040542600.
05140.
1351140.
519.
011100465000.
08370.
083792.
17.7《抗震结构设计》模拟试题
二一、填空题
1.我国抗震设计规范所采用的设防目标是
2.《抗震规范》提出了二阶段设计方法,其中第一阶段采用的方法为,第二阶段采用的方法是
3.结构由地震引起的振动称为结构的,它包括地震在结构中引起的内力、变形和位移,可以用结构动力学来进行分析
4.多层混合结构房屋的结构布置方案应优先采用结构布置方案,其次采用__结构布置方案
5、《抗震规范》规定,对于烈度为8度和9度的大跨和结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的等,应考虑竖向地震作用的影响
二、名词解释
1、抗震设防烈度
2、地震作用
3、基本烈度
4、底部剪力法
5、地基土抗震承载力
三、简答题
1、什么是小震、中震和大震?
2、为满足抗震设计的基本要求,抗震结构体系应符合那些规定?
3.下列符号的含义是什么?kij;
②cij;
③Tg;
④αmax
四、计算题
1.图
1.1中框架结构建造在设防烈度为8度的近震区Ⅰ类场地,各层质量为m1=50t,m2=60t各层层间侧移刚度为k1=50000KN/m,k2=30000KN/m试用底部剪力方法计算该框架的层间剪力,并画出剪力图提示Tg=
0.2s,T1=
0.358s,δn=
0.0986图
1.
12.某4层砌体房屋,其平面尺寸如图
1.2楼盖和屋盖采用预制钢筋混凝土空心板横墙承重,楼梯间突出屋顶砖的强度等级为MU10,砂浆的强度等级为M5窗口尺寸为150×210cm2,内门尺寸为100×250cm2,设防烈度为7度近震,建筑场地为Ⅰ类现已知各楼层标高处的各质点重力荷载分别为G5=
205.94KN,G4=
4140.84KN,G3=
4856.67KN,G2=
4856.67KN,G1=
5985.85KN试计算下列内容
①各楼层的水平地震作用标准值及地震剪力标准值;
②地震作用在1层
④轴墙体产生的的剪力值;图
1.2《抗震结构设计》模拟试题二答案
一、填空题
1、小震不坏、中震可修、大震不倒
2、弹性反应谱方法概念设计
3、地震反应
4、横墙承重、纵横墙承重
5、长悬臂高层建筑
二、名词解释
1.抗震设防烈度按国家规定权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度
2.地震作用由地震动引起的结构动态作用,包括水平地震作用和竖向地震作用
3.基本烈度是指该地区今后一定时期内,在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度
4.底部剪力法是将总水平地震作用按一定规律分配给各个质点,此方法适用于剪切变形为主且质量和刚度比较均匀的结构
5.地基土抗震承载力,其中ζa为地基土的抗震承载力调整系数,fa为深宽修正后的地基承载力特征值
三、简答题
1.答、众值烈度时的地震为小震,属于第一水准烈度;中震属于第二水准烈度;大震属于第三水准烈度
2.答、
①确的计算简图和合理的地震作用传播途径;
②宜有多道设防;
③应具有必要的承载力、良好的变形能力和耗力;
④综合考虑结构的实际刚度和强度分布,采取必要结构措施等
3.答
①kij使指点j产生单位位移而质点i保持不动时在质点i处施加的水平力
②cij使指点j产生单位速度而质点i保持不动时在质点i处产生的阻尼力
③Tg特征周期,
④αmax水平地震影响系数最大值.
四、计算题
1、解Fek=
946.6KNF1=
426.6KNF2=
426.6KN
2、解
①FEK=
1363.13×103N;V5=
27.3×103N、V4=
456.6×103N、V3=
407.6×103N、V2=
280.8×103N、V1=
190.8×103N
②V14=
68.16×103N《抗震结构设计》模拟试题
三一、名词解释
1、地震烈度
2、抗震设防烈度
3、场地土的液化
4、等效剪切波速
5、地基土抗震承载力
二、填空题
1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括波和波,而面波分为波和波,对建筑物和地表的破坏主要以波为主
2、场地类别根据和划分为类
3、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于T
11.4Tg时,在附加ΔFn,其目的是考虑的影响
4、《抗震规范》规定,对于烈度为8度和9度的大跨和结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的等,应考虑竖向地震作用的影响
5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、和采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求
三、简答题1、简述两阶段三水准抗震设计方法2、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤3、简述抗震设防烈度如何取值4、简述框架节点抗震设计的基本原则
四、计算题二质点体系如图所示,各质点的重力荷载代表值分别为m1=60t,m2=50t,层高如图所示该结构建造在设防烈度为8度、场地土特征周期Tg=
0.25s的场地上,其水平地震影响系数最大值分别为max=
0.16(多遇地震)和max=
0.90(罕遇地震)已知结构的主振型和自振周期分别为
0.358s
0.156s要求用底部剪力法计算结构在多遇地震作用下各层的层间地震剪力提示
0.1s~时,;~5时,;且s时,;s时《抗震结构设计》模拟试题三答案
一、名词解释
1、指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度
2、一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,应按国家规定权限审批或颁发的文件(图件)执行
3、饱和的粉土或砂土,在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出,使得孔隙水压力增大,土体颗粒的有效垂直压应力减少,颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体的抗剪强度接近于零,呈现出液态化的现象4、若计算深度范围内有多层土层,则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速
5、地基土抗震承载力,其中ζa为地基土的抗震承载力调整系数,fa为深宽修正后的地基承载力特征值
二、填空题
1、纵波(P)横(S)瑞雷洛夫面
2、等效剪切波波速场地覆土层厚度IV
3、结构顶部高振型
4、长悬臂高层建筑
5、建筑物的类型高度
三、简答题
1、答我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)规定进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标是当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏具体为两阶段三水准抗震设计方法第一阶段是在方案布置符合抗震设计原则的前提下,按与基本烈度相对应的众值烈度的地震动参数,用弹性反应谱求得结构在弹性状态下的地震作用效应,然后与其他荷载效应组合,并对结构构件进行承载力验算和变形验算,保证第一水准下必要的承载力可靠度,满足第二水准烈度的设防要求(损坏可修),通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求;对大多数结构,一般可只进行第一阶段的设计对于少数结构,如有特殊要求的建筑,还要进行第二阶段设计,即按与基本烈度相对应的罕遇烈度的地震动参数进行结构弹塑性层间变形验算,以保证其满足第三水准的设防要求
2、答
(1)计算多自由度结构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达到最大值);
(3)求出每一振型相应的地震作用效应;
(4)将这些效应进行组合,以求得结构的地震作用效应
3、答一般情况下,抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度或与本规范设计基本地震加速度值对应的烈度值对已编制抗震设防区划的城市,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防
4、答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
四、计算题解,,《抗震结构设计》模拟试题
四一、名词解释
1、场地覆盖层厚度
2、重力荷载代表值
3、强柱弱梁
4、砌体的抗震强度设计值
5、剪压比
二、填空题
1、地震系数表示与之比;动力系数是单质点与的比值
2、多层砌体房屋的抗震设计中,在处理结构布置时,根据设防烈度限制房屋高宽比目的是,根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是
3、用于计算框架结构水平地震作用的手算方法一般有和
4、在振型分解反应谱法中,根据统计和地震资料分析,对于各振型所产生的地震作用效应,可近似地采用的组合方法来确定
5、为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即和判别
三、简答题
1.为满足抗震设计的基本要求,抗震结构体系应符合那些规定?
2.什么是楼层屈服强度系数,怎样确定结构薄弱层或部位?
3.简述钢筋混凝土结构房屋的震害情况
4.何谓“多道防震防线”?
四、计算题场地类别判定某场地的地质剖面构成如下表土厚
1.5m,波速80m/s;粉质粘土厚6m,波速210m/s;粉细纱,厚
11.5m,波速243m/s;砾石,厚7m,波速350m/s;砾岩,厚26m,波速750m/s;砾岩以下岩层,波速大于500m/s《抗震结构设计》模拟试题四答案
一、名词解释
1、我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)定义一般情况下,可取地面到剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶的距离
2、结构抗震设计时的基本代表值,是结构自重(永久荷载)和有关可变荷载的组合值之和
3、结构设计时希望梁先于柱发生破坏,塑性铰先发生在梁端,而不是在柱端
4、,其中fv为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值,ζN为砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数
5、剪压比为,是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小
二、填空题
1、地面运动的最大加速度重力加速度最大绝对加速度地面最大加速度
2、为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力避免纵墙发生较大出平面弯曲变形,造成纵墙倒塌
3、反弯点法D值法
4、平方和开平方
5、初步判别标准贯入试验
三、简答题
1.答、
①确的计算简图和合理的地震作用传播途径;
②宜有多道设防;
③应具有必要的承载力、良好的变形能力和耗力;
④综合考虑结构的实际刚度和强度分布,采取必要结构措施等
2、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ξy沿高度分布不均匀的结构,ξy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应的计算结果,ξy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结构的薄弱层或薄弱部位
3、答
(1)共振效应引起的震害;
(2)结构布置不合理引起的震害;
(3)柱、梁和节点的震害;
(4)填充墙的震害;
(5)抗震墙的震害
4、答
(1)一个抗震结构体系,应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作
(2)抗震结构体系应由最大可能数量的内部、外部赘余度,有意识地建立起一系列分布的屈服区,以使结构能够吸收和耗散大量的地震能量,一旦破坏也易于修复
四、计算题解
1、场地覆盖层厚度规范
4.
1.4,d=
1.5+6+
11.5+7=26m
2、等效剪切波速规范
4.
41.5计算深度d0=min(d,20)=20mvse=19/(
1.5/80+6/210+
7.5/243)=
202.1m/s
3、确定土类别250≥vse>140,d=26,查表(规范
4.
1.6)得Ⅱ类
一、选择题,可选一个或多个答案(本大题共10小题,每题2分,共20分)
1、(C)
2、(ABCD)
3、(A)
4、(ABCDE)
5、(ABD)
6、(ABCD)
7、(ABC)
8、(ABCD)
9、(ABC)
10、(C)
1、小震不坏,中震可修,大震不倒是建筑抗震设计三水准的设防要求所谓小震,下列何种叙述为正确?( C ) A、6度或7度的地震 B、50年设计基准期内,超越概率大于10%的地震 C、50年设计基准期内,超越概率约为63%的地震 D6度以下的地震
2、地震引起的工程结构破坏主要体现在( )A、承载力不足B、变形过大 C、结构失稳 D、地基失效
3、下列建筑中可不进行地基及基础抗震力验算的有( )A、砌体房屋 B、单层厂房 C、单层框架 D、多层框架厂房
4、影响场地土液化的因素主要有( )A、土层的地质年代和组成 B、土层的相对密度C、土层的埋置深度 D、地下水位的深度 E、地震烈度
5、引起扭转振动的原因主要有( )A、地面运动存在着转动分量B、地震时地面各点的运动存在相位 C、结构高度超高 D、结构本身不对称
6、结构抗震计算的内容一般包括( )A、结构地震反应计算 B、多遇地震下结构变形验算 C、结构内力分析 D、截面抗震设计
7、多层砌体结构房屋的抗震构造措施包括( )A、设置构造柱 B、设置圈梁 C、加强楼(屋)盖结构与其他构件的连接 D、加大墙体厚度
8、砖房的震害表现在( )A、房屋倒塌 B、墙角破坏 C、楼梯间破坏 D、附属构件破坏
9、框架结构抗震设计的原则是( )A、强柱弱梁 B、强剪弱弯 C、强节点弱杆件 D、控制轴压比
10、建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑,一个是框架结构,另一个是框架-剪力墙结构,这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的?( )A必定相等 B后者的抗震等级高 C前者的抗震等级高、也可能相等 D不能确定
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1、我国现行《抗震规范》提出了两阶段的抗震设计方法,第一阶段为 ;第二阶段为
2.、多层混合砌体结构房屋的结构布置方案应优先采用 结构布置方案,其次采用 结构布置方案
3、为了实现抗震设防目标,钢筋混凝土框架除了必须具有足够的承载力和刚度外,还应具有良好的 和 能力 某二层钢筋混凝土框架集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等G1=G2=800kN,每层层高
4.0m,跨度
9.0m,柱的截面尺寸350mm×350mm,采用C20的混凝土,梁的刚度EI=∞场地为Ⅲ类,设防烈度为7度,该地区的地震动参数区划的设计地震分组为第三组已求得柔度系数 分别为
8.366×10-5m/kN,
8.366×10-5m/kN和
16.73×10-5m/kN,ω1=
6.11s-1,ω2=
15.99s-1;主振型为 第一阶段设计按振型分解反应谱法确定图示钢筋混凝土框架的多遇地震作用计算,已知结构的阻尼比为
0.05,试求
4、相应于第一振型自振周期T1的地震影响系数=
5、第一振型参与系数=
6、作用在第一振型上的水平地震作用F11= ,F12=
7、相应于第二振型自振周期T2的地震影响系数=
8、第二振型参与系数=
9、作用在第二振型上的水平地震作用F21= ,F22=
10、相应于第
一、第二振型的地震作用的第1层单柱组合地震剪力为V1=
三、判断题,以√表示正确,以X表示错误(本大题共5小题,每题2分,共10分)
1、砌体是一种脆性材料,其抗拉、抗剪、抗弯强度均较低,因而砌体房屋的抗震性能相对较差( T )
2、多层砌体房屋的楼梯间宜设置在房屋的尽端和转角处( F )
3、当抗震设防时,多遇地震下钢结构构件应按结构处于弹性受力阶段设计,罕遇地震下应考虑弹塑性( T )
4、地基的抗震承载力大于静承载力( T )
5、液化指数越小,地震时地面喷砂冒水现象就越严重( F )
四、简单题(本大题共6小题,每题5分,共30分)
1、试述对概念设计的理解,并说明在抗震概念设计中应遵循哪些原则?
2、什么是建筑的重力荷载代表值,怎样确定它们的数值?
3、在什么情况下应考虑竖向地震作用力?
4、简述建筑场地类别划分依据?
5、在框架柱的截面设计中,为什么要限制其轴压比?
6、用微分方程法分析框架-抗震墙结构中框架和抗震墙的协同工作时,连系梁有哪些假定?画出基于不同假定得到的计算简图
五、计算题(共1题,每题20分,共20分) 计算7度时三层砖房的各楼层多遇地震作用标准值和总水平地震作用标准值各楼层的重力荷载代表值GE和层高度h见表1,阻尼比为
0.05表1层GE(KN)h(m)H(m)GiHiGiHi/∑GjHjFi(KN)38183 213303 113504 要求画出计算简图,写出必要的计算过程,完成表1中的空位,并画出地震作用剪力图附录: 地震影响系数曲线,其中 水平地震影响系数最大值地震影响烈度6度7度8度9度多遇地震
0.
040.
080.
160.32罕遇地震-
0.
50.
901.4特征周期s特征周期分组场地类别ⅠⅡⅢⅣ一组
0.
250.
350.
450.65二组
0.
300.
400.
550.75三组
0.
350.
450.
650.90建筑结构抗震设计试卷A答案
一、(每题2分,多选题答案中有错误答案则不给分,答案不全给1分)
1、(C)
2、(ABCD)
3、(A)
4、(ABCDE)
5、(ABD)
6、(ABCD)
7、(ABC)
8、(ABCD)
9、(ABC)
10、(C)
二、(每小题2分,要求内容意思答对即可)
1、按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应组合验算结构的构件承载力和结构的弹性变形;按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形
2、横墙承重;纵横墙承重
3、延性;变形能力(稳定性或整体性,抗倾覆能力)
4、
0.053(
0.05)
5、
0.724(或
0.72)
6、
30.698kN;
49.669kN(
28.96kN;
46.86kN)
7、
0.
088、
0.276(
0.28)
9、
17.664kN;-
10.916kN(
17.92kN;-
11.07kN)
10、
80.65kN(
76.13kN)
三、每小题2分
1、√;
2、×;
3、√;
4、√;
5、×
四、(每小题5分)
1、概念设计在总体上把握抗震设计的主要原则,弥补由于地震作用及结构地震反应的复杂性而造成抗震计算不准确的不足;建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则可以概括为注意场地选择,把握建筑体型,利用结构延性,设置多道防线,重视非结构因素(对概念设计的理解1分,基本原则4分)
2、进行结构抗震设计时所考虑的重力荷载,称为重力荷载代表值结构的重力荷载代表值表示为恒荷载标准值和活荷载组合值之和,活荷载组合值系数根据活荷载的形式不同取值不同(定义3分,求法2分)
3、我国现行抗震设计规范规定设防烈度为8度和9度区的的大跨度屋盖结构、长悬臂结构、烟囱及类似高耸结构和设防烈度为9度的高层建筑,应考虑竖向地震作用(5分)
4、我国现行抗震设计规范规定建筑场地类别划分的依据是场地覆盖土层厚度和场地等效剪切波速两个指标(两个指标每个
2.5分)
5、实验表明柱子变形能力随轴压比增大而急剧降低它是控制偏心受拉边钢筋先到抗拉强度,还是受压区混凝土先达到其极限压应变的主要指标控制柱子轴压比是为了保证柱子在地震作用中的破坏形式为延性破坏,使得结构整体具有较好的变形能力(5分)
6、简化方法结构中所有的抗震墙合并为一个总抗震墙,其抗弯刚度为各抗震墙抗弯刚度之和;结构中所有的框架合并为一个总框架,其抗剪刚度为各框架抗剪刚度之和总的框架和剪力墙之间用无轴向变形的连系梁连接,关于连系梁,根据实际情况,可有两种假定
(1)若假定楼盖的平面外刚度为零,则连系梁可进一步简化为连杆,成为铰接体系;
(2)若考虑连系梁对墙肢的约束作用,则连系梁与抗震墙之间的连接可视为刚接,称为刚接体系(3分)计算简图如下(计算简图2分) 铰接体系 刚接体系
五、(共20分)计算简图如下(2分)层GE(KN)h(m)H(m)GiHiGiHi/∑GjHjFi(KN)
381831081800.
35784.
917213303793100.
40796.
811113504454000.
23656.136(后三列没空
0.5分,共6分)计算步骤(每步2分,共8分)1 结构等效总重力荷载代表值2 水平地震影响系数3结构总的水平地震作用标准值 4 各层水平地震作用标准值计算公式5 求每层剪力,画出剪力图(4分) ,,k2k1m2m14m4mk2k1m2m14m4mk2k1m2m14m4m。