工程结构抗震习题答案一、填空题1．地震按其成因可划分为火山地震、陷落地震、构造地震和诱发地震四种类型;2．地震按地震序列可划分为孤立型地震、主震型地震和震群型地震;3．地震按震源深浅不同可分为浅源地震、中源地震、深源地震;4．地震波可分为体波和面波;5．体波包括纵波和横波;6．纵波的传播速度比横波的传播速度快;7．造成建筑物和地表的破坏主要以面波为主;8．地震强度通常用震级和烈度等反映;9．震级相差一级,能量就要相差32倍之多;P510．一般来说,离震中愈近,地震影响愈大,地震烈度愈高;11．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;12．设计地震分组共分三组,用以体现震级和震中距的影响;13．抗震设防的依据是抗震设防烈度;14．关于构造地震的成因主要有断层说和板块构造说;15．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;16．面波分为瑞雷波 R波和洛夫波L波;17．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;18．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;19．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;20．饱和砂土液化的判别分分为两步进行,即初步判别和标准贯入度试验判别;21. 可液化地基的抗震措施有选择合适的基础埋置深度、调整基础底面积,减小基础偏心和加强基础的整体性和刚度;详见书P1722．场地液化的危害程度通过液化等级来反映;23．场地的液化等级根据液化指数来划分;24．桩基的抗震验算包括非液化土中低承台桩基抗震验算和液化土层的低承台桩基抗震验算两大类;25．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;26．工程中求解自振频率和振型的近似方法有能量法、折算质量法、顶点位移法、矩阵迭代法;27．结构在地震作用下,引起扭转的原因主要有地震时地面各点的运动存在着相位差和结构本身不对称,即结构的质量中心与刚度中心不重合两个;28．建筑结构抗震验算包括截面抗震验算和抗震变形验算;29．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;30．一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置; 31．结构延性和耗能的大小,决定于构件的破坏形态及其塑化过程;32．结构的整体性是保证结构各部件在地震作用下协调工作的必要条件;33．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;34．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;35．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;36．在工程手算方法中,常采用反弯点法和D值法进行水平地震作用下框架内力的分析;37．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;38．影响梁截面延性的主要因素有梁截面尺寸、纵向钢筋配筋率、剪压比、配箍率、钢筋强度等级和混凝土强度等级等;39．影响框架柱受剪承载力的主要因素有剪跨比、轴压比、配箍特征值、混凝土强度等;40．轴压比是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一;41. 框架节点破坏的主要形式是钢筋锚固破坏和节点核心区剪切破坏;42．影响框架节点受剪承载力的主要因素有柱轴向力、直交梁约束、混凝土强度和节点配箍情况等;43．梁筋的锚固方式一般有直线锚固和弯曲锚固两种;44．框架结构最佳的抗震机制是总体机制;45．框架节点的抗震设计包括节点构造和节点核心区受剪承载力验算两方面的内容;46．多层和高层钢筋混凝土结构包括框架结构、抗震墙结构、框架抗震墙结构及筒体结构等结构体系;47．楼层地震剪力在同一层各墙体间的分配主要取决于楼盖整体刚度和每片墙体的层间抗侧力等效刚度;48．楼盖的水平刚度,一般取决于楼盖的结构类型和楼盖的宽长比;49．防止倒塌是多层砌体结构房屋抗震设计的重要问题;50．底部框架-抗震墙砖房形成了二道防线的结构体系;51．防止砌体结构房屋的倒塌主要是从钢筋混凝土构造柱和钢筋混凝土圈梁等抗震措施方面着手;52．结构的变形缝有伸缩缝、沉降缝和温度缝;53．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;54．框架体系的抗侧力能力主要决定于梁柱构件和节点的强度与延性;55．框架体系的节点常采用刚接节点;56．框架-支撑体系的支撑类型有中心支撑和偏心支撑;57．筒体结构体系可分为框架筒、桁架筒、筒中筒及束筒等体系;58．防止板件失稳的有效方法是限制它的高厚比;59．支撑构件的性能与杆件的长细比、截面形状、板件宽厚比、端部支撑条件、杆件初始缺陷和刚才性能等因素有关;60．常用的剪力墙板有钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙和配筋砌块剪力墙等;61. 框架梁与柱的连接宜采用柱贯通型; 62．抗震设防时,柱的拼接应位于以外,并按设计;63．高层钢结构的柱脚分埋入式柱脚、外包式柱脚和外露式柱脚3种;64．屋盖体系中,应尽可能选用有撑屋盖; 65．在单层厂房中,柱底至室内地坪以上500mm范围内和阶形柱的上柱宜采用矩形截面;66．柱间支撑是保证厂房纵向刚度和抵抗纵向地震作用的重要抗侧力构件;67．结构减震控制根据是否需要外部能源输入分为主动控制、半主动控制、被动控制和混合控制;68．隔震系统一般由上部结构、隔震层、隔震层以下结构与基础等部分组成; 69．隔震支座布置时应力求使质量中心和刚度中心一致; 70．隔震结构的抗震计算一般采用时程分析法法,对砌体结构及其基本周期相当的结构可采用底部剪力法法;71．耗能减震装置根据耗能器耗能的依赖性可分为位移相关型和速度相关型等;1、抗震规范给出的设计反应谱中,当结构自振周期在~Tg之间时,谱曲线为 AA．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BA.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,用什么方震作用效应组合的计算 BA.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 C米以上的高层建筑 B.自振周期T 1很长T 1>4s 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G eq 为 CA. 恒载标准值G K +活载标准值Q KB. G K +Q kC. G K +D. G K +7、框架结构考虑填充墙刚度时,T 1与水平弹性地震作用F e 有何变化 A↓,Fe ↑↑,Fe↑↑,Fe↓↓,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 AA．柱宽的1/4 B．柱宽的1/8 C．梁宽的1/4 D．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 AA．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 AA．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T112、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 DA.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 DA．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 BA．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 BA.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BA．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 CA．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/s B．300m/s C．400m/s D．500m/s22、关于地基土的液化,下列哪句话是错误的 AA．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 BA．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 BA ．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 AA ．V P > V S > V LB ．V S > V P > V LC ．V L > V P > V SD ．V P > V L > V S27、位于软弱场地上,震害较重的建筑物是: AA.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: BA.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 DA.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: BA.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31、对于8度以上地区,当墩高大于 B 应在接近地面或施工水位处设置横系梁A.6米B.7米C.8米D.9米32、一级公路上的一般工程,其重要性修正系数为 BA.1.0B.1.3C.D.五、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P9-10答：⑴、抗震设防目标：1、当遭遇低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不受损坏或不需要修理仍可继续使用； 2、当遭受本地区抗震设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,经一般的修理或不需要修理仍可继续使用；3、当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌或发生危险的严重破坏;⑵、实现此目标的方法：依据三个地震烈度水准,使用两阶段抗震设计方法实现2．对各抗震设防类别建筑的设防标准,应符合什么要求P8-9答：⑴、甲类建筑：地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定；⑵、乙类建筑：地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；⑶、丙类建筑：地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求；⑷、丁类建筑：一般情况下,地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求,抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但抗震设防烈度为6度时不应降低;4．什么是场地土的液化影响液化的因素有哪些液化对建筑物有哪些危害P14、P16答：⑴、地震时,饱和砂土或粉土的颗粒在强烈振动下发生相对位移,从而使土的颗粒结构趋于密实,如土本身的渗透系数较小,则将使其孔隙水在短时间内排泄不走而受到挤压,这将使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;这时砂土颗粒局部或全部将处于悬浮状态,土体的抗剪强度等于零,称为场地土达到液化状态;⑵、影响液化的因素：①、土层的地质年代和组成；②、土层的相对密度；③、土层的埋深和地下水位的深度；④、地震烈度和地震持续时间;⑶、液化对建筑物的危害：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．底部剪力法的适用条件是什么P536．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P57答：⑴、时程分析法：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度时已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、采用隔震和消能减震设计的结构;7．什么是楼层屈服强度系数怎样判别结构薄弱层位置P106答：⑴、楼层屈服强度系数：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与该层弹性地震剪力之比;⑵、①、根据经验,多、高层框架结构的薄弱层,对于均匀结构当自振周期小于—时,一般在底层；对于不均匀结构往往在受剪承载力相对较弱的层；②、楼层屈服强度最小者即为结构薄弱层;8．什么是多道抗震防线如何进行第一道抗震防线的构件选择P93答：⑴、多道抗震防线：建筑物采用多重抗侧力体系,第一道防线的抗侧力构件在强烈地震作用下遭到破坏后,后备的第二道乃至第三道防线的抗侧力构件立即接替,抵挡住后续的地震动的冲击,保证建筑物最低限度的安全;⑵、第一到抗震防线构件的选择：优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或选择轴压比值较小的抗震墙、实墙筒体之类的构件;9．简述框架柱．梁．节点抗震设计的原则;P109、P118、P126答：⑴、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、在弯曲破坏之前不发生剪切破坏,使柱有足够的抗剪能力；③、控制住的轴压比不要太大；④、加强约束,配置必要的约束箍筋;⑵、梁抗震设计原则：①、梁形成塑性铰后仍有组后的抗剪承载力；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、妥善地解决梁纵筋锚固问题;⑶、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、节点配筋不应是施工过分困难;10．简述构造柱．圈梁的作用答：构造柱、圈梁作用一般为:加强纵墙间的连接,提高砌体的抗剪承载能力,明显约束墙体开裂,限制出现裂缝;构造柱与圈梁的共同工作,可以把砖砌体分割包围,当砌体开裂时能迫使裂缝在所包围的范围之内,而不至于进一步扩展;砌体虽然出现裂缝,但能限制它的错位,使其维持承载能力并能抵消振动能量而不易较早倒塌;砌体结构作为垂直承载构件,地震时最怕出现四散错落倒地,从而使水平楼板和屋盖坠落,而构造柱则可以阻止或延缓倒塌时间、以减少损失;构造柱与圈梁连接又可以起到类似框架结构的作用;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;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kN 120021==G G ,每层层高皆为,框架的自振周期s 028.11=T ；各层的层间刚度相同m /kN 863021=∑=∑D D ；Ⅱ类场地,7度第二组)08.0 s,40.0max ==αg T ,结构的阻尼比为05.0=ζ,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[]450/1=e θ; 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450/1512/14000/8.71<==θ 满足450/1735/14000/44.51<==θ 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kN 100021==G G ,kN 6003=G ,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s 6332.01=T ；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05.0=ζ,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。
