《结构抗震设计》1060作业及答案.docx

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《结构抗震设计》1060作业及答案

《结构抗震设计》[1060]作业及答案

1、多层砖房抗侧力墙体的楼层水平地震剪力分配（D）

A.仅与墙体质量有关B.与楼盖刚度无关

C.仅与墙体刚度有关D.与楼盖刚度有关

2、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（D）

A.震级大的远震对刚性结构产生的震害大

B.震级小的近震对柔性结构产生的震害大

C.震级大的远震对柔性结构产生的震害小

D.震级大的远震对柔性结构产生的震害大

3、实际地震烈度与下列何种因素有关？

（A）

A.离震中的距离B.建筑物类型C.行政区划D.城市大小

4、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?

（D）

A.T1↓,Fe↓B.T1↑,Fe↑C.T1↑,Fe↓D.T1↓,Fe↑

5、多遇地震烈度所对应的超越概率为（A）。

A.63.2%B.50%C.2%—3%D.10%

6、关于建筑结构平面不规则的处理途径，下列哪一项是错误的？

（D）

A.适当设置防震缝，把不规则的结构分隔为多个平面较规则的结构单元

B.应采用空间结构计算模型进行详细计算分析

C.采用结构隔震方案

D.在薄弱层或抗侧力构件不连续处，增设抗侧力消能构件

7、钢筋混凝土丙类建筑房屋的抗震等级应根据哪些因素查表确定？

（C）

A.抗震设防烈度、结构类型和房屋层数

B.抗震设防烈度、场地类型和房屋层数

C.抗震设防烈度、结构类型和房屋高度

D.抗震设防烈度、场地类型和房屋高度

8、关于地基土的液化，下列哪句话是错误的？

（　C　）

A.土的相对密度越大，越不容易液化

B.地下水位越深，越不容易液化

C.饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化

D.地震持续时间长，即使烈度低，也可能出现液化

9、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?

（C）

A.场地平面尺寸B.抗震等级C.场地特征周期D.荷载分项系数

10、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（B）注：

GK：

恒载标准值；QK：

活载标准值

A.0.85（1.2GK+1.4QK）B.0.75（GK+0.5QK）C.0.85（GK+0.5QK）D.0.85（GK+Qk）

11、多层砌体结构中当墙体的高宽比大于4时，墙体的变形情况是（C）。

A.弯曲变形和剪切变形在总变形中均占相当比例B.以剪切变形为主

C.以弯曲变形为主D.视具体内力值而定

12、地基的抗震承载力（D）静承载力。

A.小于B.等于C.视具体情况而定D.大于

13、某地区设防烈度为7度，乙类建筑抗震设计应按下列哪些要求进行设计？

（D）

A.地震作用和抗震措施均按7度考虑

B.地震作用按8度确定，抗震措施按7度采用

C.地震作用和抗震措施均按8度考虑

D.地震作用按7度确定，抗震措施按8度采用

14、底部剪力法计算水平地震作用可用于下列何种建筑?

（D）

A.自振周期T1很长（T1>4s）的高层建筑

B.40米以上的高层建筑

C.平面上质量、刚度有较大偏心的多高层建筑

D.垂直方向质量、刚度分布均匀的多层建筑

15、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。

下列说法正确的是（D）

A.梁端塑性调幅应对内力组合后的负弯矩进行

B.梁端塑性调幅应只对竖向恒荷载作用产生的负弯矩进行

C.梁端塑性调幅应对水平地震作用产生的负弯矩进行

D.梁端塑性调幅应对竖向荷载作用产生的负弯矩进行

16、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.可提高砌体抗变形能力

B.可增强房屋整体性，避免开裂墙体倒塌

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

17、地震系数k与下列何种因素有关？

（C）

A.结构基本周期

B.场地卓越周期

C.地震基本烈度

D.场地土类别

18、下列不属于地震破环作用的表现形式的是（A）。

A.人员伤亡

B.次生灾害

C.建筑物的破坏

D.地表破坏

19、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？

（C）

A.200m/s

B.300m/s

C.500m/s

D.400m/s

20、符合下列条件之一的柱承式贮仓的单层仓上建筑，可不进行抗震验算，但应满足抗震措施要求。

但（D）项除外。

A.7度时，钢筋混凝土结构仓上建筑

B.度及8度硬、中硬场地时，钢结构仓上建筑

C.7度硬、中硬场地时，砖混结构仓上建筑

D.8度时，钢筋混凝土结构仓上建筑

21、位于软弱场地上,震害较重的建筑物是:

（B）

A.单层厂房结构

B.木楼盖等柔性建筑

C.单层框架结构

D.多层剪力墙结构

22、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？

（D）

A.振型分解反应谱法​

B.杜哈米积分

C.完全二次项组合法（CQC法）

D.平方和开平方法（SRSS法）

23、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（C）

A.最顶层

B.中间楼层

C.底层

D.第二层

24、为了防止烟囱破坏危害人身安全和使邻近建筑物遭到次生灾害，自烟囱边缘筒壁外边缘到邻近建筑物边缘不宜小于（B）。

A.20~25m

B.8~10m

C.30~35m

D.10~20m

25、框架柱轴压比过高会使柱产生（D）

A.扭转破坏

B.大偏心受压构件

C.剪切破坏

D.小偏心受压构件

26、地震烈度主要根据下列哪些指标来评定？

（C）

A.地震时地面运动速度和加速度的大小

B.地震震源释放出的能量的大小

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

27、地震系数表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比，一般，地面运动的加速度越大，则地震系数（C）

A.越低

B.不变

C.越高

D.不能确定

28、在框架结构的抗震设计中，控制柱轴压比的目的：

（C）

A.控制柱在轴压范围内破坏

B.控制柱在小偏压范围内破坏

C.控制柱在大偏压范围内破坏

D.控制柱在双向偏压范围内破坏

29、下列结构延性哪个延性在抗震设计时要求最高？

（B）

A.结构总体延性B.关键杆件的延性

C.结构楼层的延性D.构件的延性

30、强剪弱弯是指（D）

A.柱剪切破坏发生在梁剪切破坏之后

B.抗剪承载力Vu大于抗弯承载力Mu

C.设计剪力大于设计弯矩

D.剪切破坏发生在弯曲破坏之后

31、我国建筑抗震设计规范将超过（B）层的建筑归为高层钢结构建筑。

A.10B.12C.11D.13

32、为保证结构“大震不倒”，要求结构具有（D）

A.较高的截面承载能力B.较小的自振周期T1

C.较大的初始刚度D.较好的延性

33、下列关于框架结构中梁的尺寸说法错误的是（B）

A.截面宽度不宜小于200mmB.截面高度不宜小于500mm

C.截面高宽比不宜大于4D.净跨与截面高度不宜小于4

34、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（C）

A.谱曲线峰值降低B.谱曲线峰值左移

C.谱曲线峰值右移D.谱曲线峰值增大

35、当建筑物有局部突出屋面的小建筑（如屋顶间、女儿墙、烟囱）等时，由于该部分结构的重量和刚度突然变小，将产生（A）。

A.鞭梢效应B.扭转效应C.共振D.主体结构破坏

36、强柱弱梁是指（C）

A.柱配筋大于梁配筋B.柱抗剪承载力大于梁抗剪承载力

C.柱抗弯承载力大于梁抗弯承载力D.柱线刚度大于梁线刚度

37、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（D）

A.谱曲线峰值降低B.谱曲线峰值左移

C.谱曲线峰值增大D.谱曲线峰值右移

38、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（C）

A.梁宽的1/8B.柱宽的1/8C.柱宽的1/4D.梁宽的1/4

39、《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.指数曲线

C.斜直线

D.抛物线

40、一般的工业民用建筑避开发震断裂带的避让距离应大于（C）

A.50~100m

B.100~200m

C.200~300m

D.300~400m

主观题

41、场地

参考答案：

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。

42、反应谱

参考答案：

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

43、地震波

参考答案：

－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，这就是地震波，地震波是一种弹性波

44、强柱弱梁

参考答案：

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。

45、动力自由度

参考答案：

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。

46、二阶效应

参考答:

相对钢筋混凝土结构房屋，钢结构房屋较揉，容易产生较大的侧向变形。

在这种情况下，重力荷载与侧向位移的乘积便形成重力附加弯矩，也即所谓的二阶效应。

47、场地土的液化

参考答案：

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。

48、基本烈度

参考答案：

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

49、等效剪切波速

参考答案：

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。

50、重力荷载代表值

参考答案：

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。

51、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？

参考答案：

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。

52、什么是楼层屈服强度系数？

怎样判别结构薄弱层位置？

参考答案：

楼层屈服承载力系数是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计算的楼层弹性地震剪力的比值，它反映了结构中楼层的承载力与该楼层所受弹性地震剪力的相对关系。

薄弱层位置的确定：

楼层屈服承载力系数沿高度分布均匀的结构可取底层为薄弱层；楼层屈服承载力系数沿高度分布不均匀的结构，可取该系数最小的楼层和相对较小的楼层为薄弱楼层，一般不超过2～3处；单层厂房，可取上柱。

53、什么是鞭端效应，设计时如何考虑这种效应？

参考答案：

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；（5分）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。

（5分）

54、简述框架节点抗震设计的基本原则。

参考答案：

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。

55、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？

参考答案：

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

56、简述两阶段三水准抗震设计方法

参考答案：

我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）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。

57、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）

59、简答题

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。

6、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。

7、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。

8、什么是楼层屈服强度系数？

怎样判别结构薄弱层位置？

答：

楼层屈服承载力系数是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计算的楼层弹性地震剪力的比值，它反映了结构中楼层的承载力与该楼层所受弹性地震剪力的相对关系。

薄弱层位置的确定：

楼层屈服承载力系数沿高度分布均匀的结构可取底层为薄弱层；楼层屈服承载力系数沿高度分布不均匀的结构，可取该系数最小的楼层和相对较小的楼层为薄弱楼层，一般不超过2～3处；单层厂房，可取上柱。

9、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。

10、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。

11、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。

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。

60、名词解释

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。

11、二阶效应：

相对钢筋混凝土结构房屋，钢结构房屋较揉，容易产生较大的侧向变形。

在这种情况下，重力荷载与侧向位移的乘积便形成重力附加弯矩，也即所谓的二阶效应。

12、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，这就是地震波，地震波是一种弹性波。

13、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；

14、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

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。

16、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。