抗震结构设计复习题(考试学习).docx
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1、抗震结构设计复习题一、填空题1.构造地震为由于地壳运动,推挤地壳岩层使其薄弱部位发生断裂错动而引 起的地震。P12.建筑的场地类别可依据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为4类。P173 .抗震规范将50年内超越概率为1%的烈度值称为基本地震烈度,超 越概率为纽2%的烈度值称为多遇地震烈度。P124 .丙类建筑房屋应根据抗震设防烈度,结构类型和房屋高度采用不同的抗震 等级。5 .柱的轴压比n定义为n=N/5A,即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。6 .震源在地表的投影位置称为篁虫,震源到地面的垂直距离称为震源深度。7 .地震动的三大要素,分别为最大加速度
2、、频谱特征和强震持时。8 .某二层钢筋混凝土框架结构,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等 GfG2=1200KN,第一振型夜/*1.618/1,第二振型22/2尸-0.618/1,则第一 振型的振型参与系数Y尸。724。P50式(3. 87)由于GG?,可知向二股,那么W0计&,1ILAIS3=0.7249 .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搂盖的 水平刚度(楼盖类型)和各墙体的侧移刚度及负荷面积。10 .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。11 .在多层砌体房屋计算简图中,当基础埋置较深且无地下室时,结构底层 层高一般取至室外地面以下500
3、mm处。12 .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, 则该场地的场地土类别为III类场地。13 .动力平衡方程与静力平衡方程的主要区别是,动力平衡方程多惯性力和 阻尼力。14 .位于9度地震区的高层建筑的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合为 s = yG SGE+ yEhSEhk + yEySEvk +wk。P7515 .楼层屈服强度系数为4V=Vv/匕 指按钢筋混凝土构件实际配筋和材料强度标准值计算的第i层受剪承载力和按罕遇地震作用下计算的第i层的 弹性地震剪力的比值。P7716 .某一高层建筑总高为50米,丙类建筑,设防烈度为8度,结构类型为框 架-抗震墙
4、结构,则其框架的抗震等级为三% 抗震墙的抗震等级为二(查表) P10317 .限制构件的剪压比,实质是防止构件混凝土产生脆性的斜压破坏。P117 P12118 .某地区的抗震设防烈度为8度,则其多遇地震烈度约为6.45度,罕遇地27rT= L200sZ 7; x 0.08 = 0.033FEk =aG= 0.033x0.85(1200+1200) = 67.32kN(2)求作用在各质点上的水平地震作用Tx= 1.02&y 1.4乙=1.4x0.4 = 0.56s8n= 0.087; +0.01 = 0.08 x 1.028 + 0.01 = 0.092AF =0.092x 67.32 = 6.
5、2kNF1 = ,G% (1-4)4 =7.8/4000=1/512 1/450(满足)= 46.95/8630= 0.00544m = 5.44mm(满足)4=5.44/4000= 1/735 AT =1.4x 0.3 = 0.42sdn = 0.087; + 0.07 = 0.08 x 0.6332 + 0.07 =0.121AF = 8 Fk =0.121 x 269.6 = 32.62kN n n 匕kH片二下一 4 k(14)GjHj1000x5X 269.6(1 -0.121) = 49.37kN1000x5 + lOOOx 10 + 600x 15手乜=是1一跳)Ygh./ j1
6、000x10x 269.6(1-0.12 l) = 98.75kN1000x5 + 1000x10 + 600x15x 269.6(1-0.121) + 32.62 = 88.87 + 32.62 = 121 .49kN(3)求层间剪力X =F1 + F2 + F3=49.37 + 98.75 +121.49 = 269.6kNV2=月 + a = 98.75 +.49 = 220.24kN匕=E = 121.49kN(4)验算弹性位移乂=269.6x10= Q 0063工的”=工=0.009满足规范要求K, 40xl06-550震烈度约为9度。19 .框架结构的侧移曲线为剪切型。20 .框架
7、结构防震缝的宽度不小于ZQmm。P8621 .粉土的粘粒含量百分率,7度和8度分别不小于10%和13%时,可判别 为不液化土。P219度时,为不小于16%22 .抗震设防烈度为8度时,前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖层厚度大于 鲍米,可忽略发震断裂错动对地面结构的影响。P179度时,为大于90米23 .框架结构设计时(不考虑填充墙的作用),框架梁是第一道防线,框架柱 是第二道防线。24 .建筑结构扭转不规则时,应考虑扭转影响,楼层竖向构件最大的层间位 移不宜大于楼层层间位移平均值的1.5倍。25 .多层砌体房屋的结构体系应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构 体系。26 .为了避免发生剪切破坏
8、,梁净跨与截面高度之比不宜小于4。27 .按抗震等级为一、二级设计的框架结构,其纵向受力钢筋抗拉强度实测 值与屈服强度实测值的比值,不应小于二公;钢筋屈服强度实测值钢筋强度标 准值的比值,不应大于1.30。28 .为了减少判别场地土的液化的勘察工作量,饱和砂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。P2029 .地震波包括体波和面波,体波分为横波和纵波,其中波速最快的波为纵 波。P3(地震波的传播以纵波最快,剪切波次之,面波最慢)30 ,在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于T1.4Tg时,在 结构顶部附加片,其目的是考虑高振型的影响。P54三、判断题1,横波只能在
9、固态物质中传播。P2( V)扩展:纵波在固体和液体内都能传播。2 .震源到震中的垂直距离称为震源距。震源深度)(X)扩展:震源距是指某一指定点至地震震源的距离。3 .抗震结构在设计时,应保证有一定的强度、足够的刚度和良好的延性。(义) 扩展:并不是说强度、刚度以及延性越大越好,而是在确定建筑结构体系时,需要在结构 刚度、承载力及延性之间寻求较好的匹配关系。P914 .设防烈度小于8度时,可不考虑结构物场地范围内发震断裂的影响。P17( V) 5.当饱和粉土中粘粒含量百分率达到一定数值后,可初步判为不液化土。P21( J)6 .振型分解反应谱法只能适用于弹性体系。(J)7 .地震作用下,绝对刚性
10、结构的绝对加速度反应应趋于零。(X )8 .若结构体系按某一振型振动,体系的所有质点将按同一频率作简谐振动。(J)9 .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 (X)10 .结构的刚心就是地震惯性力合力作用点的位置。(X)扩展:水平地震作用下,结构抗侧力的合力中心。11 .设防烈度为8度和9度的高层建筑应考虑竖向地震作用。(X)扩展:抗震规范规定,对于烈度为8度和9度的打垮和长悬臂结构、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。12 .受压构件的位移延性将随轴压比的增加而减少。(J)13 .砌体房屋中,满足一定高宽比要求的构造柱可不单
11、独设置基础。(J)14 .多层砌体房屋采用底部剪力法计算时,可直接取a尸0. 65 a maxO( X )扩展:对于多层砌体房屋、底部框架和多层内框架砖房,可取水平地震影响系数最大值。P5315 .对多层砌体房屋,楼层的纵向地震剪力皆可按各纵墙抗侧移刚度大小的比例 进行分配。(J)16 .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。(J) 17.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1的调整系数。.P18解释(X)18 .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。(J)19 .限制梁柱的剪压比,主要
12、是为了防止梁柱混凝土过早发生斜压破坏。P121 ( J ) 20.在截面抗震验算时,其采用的承载力调整系数一般小于1.( V)五、简答题20 .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?P12 答:(1)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(2)两阶段设计方法:第一阶段设计:验算工程结构在多遇地震影响下的承载
13、力和弹性变形,并通 过合理的抗震构造措施来实现三水准的设防目标;第二阶段设计:验算工程结构在罕遇地震下的弹塑性变形,以满足第三水准 抗震设防目标。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
14、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:(1)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。(2)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。P53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。P664 .什么是动力系数、地震系数
15、和水平地震影响系数?三者之间有何关系? P34 答:(1)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。(2)关系: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? P54答:(1)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;(2)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,但与该突出
16、部分相连的构件应予计入;当采用振型分解反应谱 法计算时,突出屋面部分可作为一个质点。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:(1)强柱弱梁,梁端先于柱出现塑性较,同时塑性较区段有较好的延性和耗 能能力;强剪弱弯,梁形成塑性较后仍有足够的受剪承载力。(2)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:1 .简述“强柱弱梁”的概念以及实现“强柱弱梁”的主要措施? P115答:(1)强柱弱梁概念为使梁端先于柱端产生塑性较,控制构件破坏的先后顺序, 形
17、成合理的破坏机制,尽可能避免在危害更大的柱上出现塑性较。(2)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:其中以为柱端弯矩增大系数;对框架结构,一、二、三、四级 为取1.7、1.5. 1.3、1.2;其他结构类型的框架一级取1.4,二级取1.2,三、四 级取1. 1 o8 .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)梁端塑性钱
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