2022年《抗震结构设计》水平测试题及答案 .pdf

抗震结构设计水平测试题及答案一、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。、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aEaaff， 其中 a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：VENVff，其中 fv 为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值，N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c0V/f bh，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，名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 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 T11.4Tg时，在 结构顶部附加 Fn，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k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。、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。、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（每题分，共30 分）、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；名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 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。、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。、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。、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。、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名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 000.1488.01211XX000.1710.12221XX1T0.358s 2T0.156s 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iV。提示：1T0.1sgT时，max；1TgT 5gT时，max9 .01TTg；gTT4.11且0.35gT时，07. 008.01Tn; 0.35 0.55gT时 , 10.080.01nT解：g1g0.358s5TTT，0.90.91max10.250.16=0.1160.358gTTeq0.85 (6050)9.8=916.3kNGEk1eq0.116 916.3106.29kNFG11.41.40.250.35sgTT，0.25s0.35sgT10.080.070.08 0.358 0.070.10nT111Eknii60 9.8 4(1)106.29 (1 0.10)35.87kN60 9.8 450 9.8 8G HFFG H222Eknii509.88(1)106.29(10.10)59.79kN609.84509.88G HFFG Hk2k1m2 m14m 4m 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - NE kn10 6. 2 90. 1 01 0. 6 3 k NFF22N59.7910.63=70.42kNVFF11235.8770.42=106.29kNVFV一、 什么是地震震级？什么是地震烈度？什么是抗震设防烈度？二、 什么是设计基本地震加速度？什么是地震动峰值加速度？三、 场地土液化产生的震害有哪些？四、 什么是地震作用效应？什么是地震反应？五、 什么是地震系数、动力系数、地震影响系数？六、 简述底部剪力法的适用条件及基本原理.? 七、 砖房的震害大体分为哪几种？八、 钢筋混凝土构造柱其功能和作用有哪些? 九、 结构抗震计算的内容一般包括哪几项？十、 框架梁设计的基本要求是什么？答案一、答：震级表示一次地震释放能量的多少，也是表示地震强度大小的指标。地震烈度指地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。抗震设防烈度是一个地区作为抗震设防依据的地震烈度。二、设计基本加速度值是指50 年设计基准期超越概率为10%的地震加速度的设计取值。地震动峰值加速度是指与加速度反应谱最大值相应的水平加速度。三、场地土的液化不仅能够引起地面喷水冒砂、地基不均匀沉陷和地裂滑坡等地面震害，而且也能够造成建筑物墙体开裂、倾覆甚至翻倒和不均匀下沉等一系列破坏。四、结构的地震作用效应指地震作用在结构中所产生的内力和变形，主要有弯矩、剪力和轴向力、位移等。结构的地震反应指地震引起的结构振动，它包括地震在结构中引起的速度、加速度、位移和内力等。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 五、地震系数表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比。动力系数指单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。地震影响系数是指单质点弹性体系上的水平地震力与结构重力之比。（或质点绝对最大加速度与重力加速度的比值）六、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。基本原理是先计算出作用于结构的总水平地震作用，也就是作用于结构底部的剪力，然后将此总水平地震作用按照一定的规律再分配给各个质点。七、砖房的震害大体分为：房屋倒塌；墙体裂缝、破坏；纵、横墙连接破坏；楼盖与屋盖破坏；附属构件破坏等。八、（1）砌体的抗剪强度可提高10%30% 左右，提高幅度与墙体高宽比、竖向压力和开洞情况有关； （2）其作用主要是对砌体起约束作用，提高其变形能力；（3）设置在震害较重、连接构件比较薄弱和易于应力集中的部位的构造柱可起到减轻震害的作用。九、（1）结构动力特性分析， 主要是结构自振周期的确定； （2）结构地震反应计算，包括常遇烈度下的地震荷载和结构侧移； （3）结构内力分析和界面抗震设计等。十、（1）梁端形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力（2）梁筋屈服后，塑性铰区段应有较好的延性和耗能能力；（3）应可靠解决梁筋锚固问题。一、 地震按其成因分为哪几种类型?按其震源的深浅又分为哪几种类型? 二、 什么是地震震级？什么是地震烈度？什么是抗震设防烈度？三、 什么是场地土的液化？名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 四、 液化指数的作用？五、 哪些结构需要考虑竖向地震作用？六、 钢筋混凝土房屋的抗震等级是如何确定的？七、 框架柱的设计应遵循哪些设计原则？八、 框架节点的设计准侧指什么？九、 多层砌体结构房屋一般包括哪些？十、 什么是设计基本地震加速度？什么是地震动峰值加速度？答案：一、 答：地震按成因可分为四类，包括构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震。按震源深浅的不同可分为浅源地震、中源地震和深源地震 3 种类型。二、 答：震级表示一次地震释放能量的多少，也是表示地震强度大小的指标。地震烈度指地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。抗震设防烈度是一个地区作为抗震设防依据的地震烈度。三、 答：饱和砂土或粉土在强震作用下，其土颗粒之间将产生相对位移，从而使土颗粒结构有变密的趋势，这时若孔隙水在短时间内排泄不走而受到挤压，将使孔隙水压力急剧上升，使砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度为零，形成如液体的现象称名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 为液化。四、 液化指数越大，场地的喷水冒砂情况和建筑物的液化震害就越严重，因此可以根据液化指数的大小来区分地基的液化危害程度，即地基的液化等级。五、 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及9 度时的高层建筑等，应考虑竖向地震作用的影响。六、 答：钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算、构造措施和材料的要求。也充分考虑了技术要求和经济条件。七、 答： （1）强柱弱梁， 使柱尽量不出现塑性铰；（2）在弯曲破坏之前不发生剪切破坏，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，配置必要的约束箍筋。八、 （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名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 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）梁柱纵筋在节点区应有可靠的锚固。 （5）节点配筋不应使施工过分困难。九、 答：包括由粘土砖、粉煤灰中型实心砌块和混凝土中小型砌块砌体承重的多层房屋，以及底层框架和多层内框架砖房。十、 设计基本加速度值是指50 年设计基准期超越概率为 10%的地震加速度的设计取值。地震动峰值加速度是指与加速度反应谱最大值相应的水平加速度。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -