建筑结构抗震设计--试题答案.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date建筑结构抗震设计-试题答案河海大学2007级水工本科专业面授和考试的通知建筑结构抗震设计测验作业站名：安徽水院站 专业： 姓名 学号 成绩 （告示：请各位同学一定要把姓名、学号和专业写清楚、写对，出现错误者作零分处理，特此告示）1、名词解释：构造地震 构造地震亦称“断层地震”。地震的一种，由地壳（或岩石圈，少数发生在地壳以下的岩石圈上地幔部位）发生断层而引起。地壳（或岩石圈）在构造运动中发生形变，当变形超出了岩石的承受能力，岩石就发生断裂，在构造运动中长期积累的能量迅速释放，造成岩石振动，从而形成地震。震源 地球内部岩层破裂引起振动的地方称为震源。震源深度 震中到震源的深度叫作震源深度地震波 由天然地震或通过人工激发的地震而产生的弹性振动波，在地球中由介质的质点依次向外围传播的形式。震级 按地震时所释放出的能量大小确定的等级标准。烈度 地震发生时，在波及范围内一定地点地面振动的激烈程度。基本烈度 地震基本烈度是指未来50年内在一般场地条件下可能遭遇的超越概率为10%的地震烈度值。 设防烈度 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。确定了抗震设防烈度就确定了设计基本地震加速度和设计特征周期、设计地震动参数。在确定地震作用标准值时，用到设计基本地震加速度值，抗震规范3.2.2指出了加速度和设防烈度的对应关系。通俗的讲就是建筑物需要抵抗地震波对建筑物的破坏程度，要区别于地震震级。建筑抗震概念设计1建筑的体型力求简单、规则、对称、质量和刚度变化均匀。2抗震结构体系，应符合以下要求：（1）具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；（2）具有多道抗震防线，避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；（3）应具备必要的强度、良好的变形能力和耗能能力；（4）具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。3抗震结构的各类构件应具有必要的强度和变形能力（或延性）。4抗震结构的各类构件之间应具有可靠的连接。5抗震结构的支撑系统应能保证地震时结构稳定。6非结构构件（围护墙、隔墙、填充墙）要合理设置2、建筑抗震规范提出的抗震设计“三水准”设计原则是什么？什么是二阶段设计法？?小震不坏，中震可修，大震不倒。二阶段设计法:第一阶段进行强度验算即取第一水准烈度（小震）的地震动参数，用弹性反应谱计算结构的弹性地震作用及效应，并与其他荷载效应组合，对构件截面进行抗震承载力验算，以保证必要的强度可靠度要求；再通过合理的结构布置和有关的构造措施，保证结构具有必要的变形能力。第二阶段进行弹塑性验算，即对特别重要的建筑和地震时易倒塌的结构，要按第三水准烈度（大震）的地震动参数进行薄弱层（部位）的弹塑性变形验算，并采用相应的构造措施以满足“大震不倒”的设防要求。 3、场地分类的依据是什么？如何进行场地分类？1 符合下列条件之一者为一级场地(复杂场地)： 1)对建筑抗震危险的地段； 2)不良地质作用强烈发育； 3)地质环境已经或可能受到强烈破坏； 4) 地形地貌复杂； 5)有影响工程的多层地下水，岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂，需专门研究的场地。 2 符合下列条件之一者为二级场地(中等复杂场地)： 1)对建筑抗震不利的地段； 2)不良地质作用一般发育； 3)地质环境已经或可能受到一般破坏； 4)地形地貌较复杂； 5)基础位于地下水位以下的场地。 3 符合下列条件者为三级场地(简单场地)： 1)抗震设防烈度等于或小于6 度，或对建筑抗震有利的地段； 2)不良地质作用不发育； 3)地质环境基本未受破坏； 4)地形地貌简单； 5)地下水对工程无影响。4、何谓土的液化？如何判别地基土的液化?液化是指饱水的粉细砂或轻亚粘土在地震力的作用下瞬时失掉强度，由固态变成液体状态的力学过程。砂土液化主要是在静力或动力作用下，砂上中孔隙水压力上 升，抗剪强度或剪切刚度降低并趋于消失所引起的。?5、简述振型分解反应谱法和底部剪力法的基本原理。振型分解反应谱法先计算结构的自振振型，选取若干个振型分别计算各个振型的水平地震作用，将各振型水平地震作用于结构上，求其结构内力，最后将各振型的内力进行组合，得到地震作用下的结构内力和变形。振型分解反应谱法:用“规范”反应谱，先求得各振型的对应的“最大”地震力，组合后得到结构的组合地震作用。底部剪力法: 底部剪力法（拟静力法）(Equivalent Base Shear Method) 根据地震反应谱理论，以工程结构底部的总地震剪力与等效单质点的水平地震作用相等，来确定结构总地震作用的方法。一种用静力学方法近似解决动力学问题的简易方法，它发展较早，迄今仍然被广泛使用。其基本思想是在静力计算的基础上，将地震作用简化为一个惯性力系附加在研究对象上，其核心是设计地震加速度的确定问题。6、结构自振周期和振型的近似计算方法有哪些？能量法：能量守恒原理一个无阻尼的弹性体系作自由振动时其总能量势能与动能之和在任何时刻保持不变等效质量法：等效单质点体系的自振频率与原多质点体系的基本频率相等等效单质点体系自由振动的最大动能与原多质点体系的基本自由振动的最大动能相等。顶点位移法：将悬臂结构的基本周期用将结构重力荷载代表值作为水平荷载所产生的顶点位移UT来表示7、如何进行结构截面的抗震承载力验算和变形验算？8、图示二层框架，横梁刚度为无限大，各层质量分别为m1=60t，m2=50t，各层的侧移刚度为别为k1=5×104kN/m，k2=3×104kN/m。试用底部剪力法计算该框架在多遇地震作用下的地震作用，并绘地震剪力图和弯矩图。设场地为类，设防烈度为8度，地震分组为第二组。 -