河海大学2014级建筑与土木工程专硕《土木工程防灾减灾》课程思考题
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一、硕考考研寄语1、成功,除了勤奋努力、正确方法、良好心态,还需要坚持和毅力。
2、不忘最初梦想,不弃任何努力,在绝望中寻找希望,人生终将辉煌。
二、适用专业与科目1、适用专业:水利水电学院:水力学及河流动力学、水工结构工程、水利水电工程、水利水电建设与管理、水灾害与水安全、农业水土工程、农业工程(专业学位)、水利工程(专业学位)港口海岸与近海工程学院:(港口、海岸及近海工程)、海岸带资源与环境、水利工程(专业学位)土木与交通学院:岩土工程、结构工程、防灾减灾工程及防护工程、桥梁与隧道工程、道路与铁道工程、建筑与土木工程(专业学位)、交通运输工程(专业学位)能源与电气学院:流体机械及工程力学与材料学院:固体力学、工程力学、材料学、土木工程材料、材料工程(专业学位)2、适用科目:813材料力学三、内容简介与价值(1)模拟试卷《2014河海大学材料力学考研模拟五套卷与答案解析》完全遵循近年考试风格、真题题型、考查范围、命题趋势等进行模拟汇编。
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(2)答案解析《2014河海大学材料力学考研模拟五套卷与答案解析》对具体题目配有答案解析,内容详实准确,重点突出,能使考生较好地检验复习效果,能及时针对薄弱环节进行最后的冲刺复习。
四、改版与售后服务硕考官方每年均根据当年最新考试要求对本书进行改版升级并提供超值售后服务,请考生务必谨慎辨别,避免购买其他机构或个人销售的往年的盗版材料而耽误备考和前途。
五、纠错反馈与奖励为了使您更有效地复习备考,如果您在复习过程中发现本书有任何出入(如错别字、考点解析不准确、答案错误)或其他疑问、编写建议等,可将具体内容(所购买的图书名称、章节、年份、题目、页数、或其他)发送至我们的纠错反馈专用邮箱。
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河海土力学课后习题与答案第一章思考题11-1 什么叫土?土是怎样形成的?粗粒土和细粒土的组成有何不同?1-2 什么叫残积土?什么叫运积土?他们各有什么特征?1-3 何谓土的级配?土的粒径分布曲线是怎样绘制的?为什么粒径分布曲线用半对数坐标?1-4 何谓土的结构?土的结构有哪几种类型?它们各有什么特征?1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示?它们定义又如何?1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏?1-7 什么是吸着水?具有哪些特征?1-8 什么叫自由水?自由水可以分为哪两种?1-9 什么叫重力水?它有哪些特征?1-10 土中的气体以哪几种形式存在?它们对土的工程性质有何影响?1-11 什么叫的物理性质指标是怎样定义的?其中哪三个是基本指标?1-12 什么叫砂土的相对密实度?有何用途?1-13 何谓粘性土的稠度?粘性土随着含水率的不同可分为几种状态?各有何特性?1-14 何谓塑性指数和液性指数?有何用途?1-15 何谓土的压实性?土压实的目的是什么?1-16 土的压实性与哪些因素有关?何谓土的最大干密度和最优含水率?1-17 土的工程分类的目的是什么?1-18 什么是粗粒土?什么叫细粒土?习题11-1有A、B两个图样,通过室实验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示,试绘出它们的粒径分布曲线并求出C和c C值。
uA土样实验资料〔总质量500g〕B土样实验资料〔总质量30g〕1-2 从地下水位以下某粘土层取出一土样做实验,测得其质量为15.3g,烘干后质量为10.6g,土粒比重为 2.70,求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度与其相应的重度。
1-3 某土样的含水率为6.0%密度为1.603g/cm,土粒比重为 2.70,若设孔隙比不变,为使土样完全饱和,问1003cm土样中应该加多少水?1-4 有土料1000g,它的含水率为6.0%,若使它的含水率增加到16.0%,问需要加多少水?1-5 有一砂土层,测得其天然密度为1.773g/cm,天然含水率为9.8%,土的比重为 2.70,烘干后测得最小孔隙比为0.46,最大孔隙比为0.94,试求天然孔隙比e 、饱和含水率和相对密实度D,并判别该砂土层处于何种密实状态。
一、名词解释1、震级: 表示地震能量大小的等级标度,用M表示地震波:地震引起的振动以弹性波的形式从震源向各个方向传播并释放能量。
这种传播地震能量的弹性波称为地震波。
2、地震动:由震源释放出来的地震波引起的地表附近土层的振动(地震动三要素:地震动强度、频谱特性、强震持续时间)3、震源、震源深度、震源距、震中、主震(1)震源:地球内部发生地震的地方称为震源。
震源是地震能量的释放中心,理论上可以将震源看作一个点,而实际上是一个区(2)震源深度:将震源看作一个点,该点到地面的垂直距离称为震源深度(3)震源距:从震源到观测点的距离称为震源距(4)震中:震源在地面的投影称为震中。
震中附近的区域称为震中区,理论上震中区为地面上遭受破坏最严重的地区(极震区),但实际上由于地表局部地质条件的影响,震中区不一定与极震区相同(5)主震:在某地区的某段时间内,与其前后相比,地震显著频繁发生,其中规模最大、释放地震能量最多者称为主震4、E1地震作用、E2地震作用(1)E1地震作用:工程场地重现期较短的地震作用,对应于第一级设防水准。
(2)E2地震作用:工程场地重现期较长的地震作用,对应于第二级设防水准。
5、地震烈度:衡量地震破坏作用大小的指标,表示某一地区的地面和各类建筑物遭受某一次地震影响的强弱程度6、地震超越概率:所谓地震超越概率,是指一定场地在未来一定时间内遭遇到大于或等于给定地震特征值(如给定震级、烈度、地震动加速度峰值等)的地震的概率,常以年超越概率或设计基准期超越概率表示7、地震重复周期:地震重复周期是指一定场地大于或等于给定地震特征值的地震重复出现的平均时间间隔8、多遇地震:9、阻尼:使振动能量随时间或距离逐步耗散/损的因素,如振动系统内部质点间相对运动的阻碍、外部介质摩擦等。
换句话说,阻尼指任何振动系统在振动中,由于外界作用和/或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性,以及此一特性的量化表征。
10、地震反应谱:在给定的地震加速度作用期间内,单自由度体系的最大位移反应、速度反应、加速度反应随质点自振周期变化的关系曲线称为该反应的地震反应谱11、振型:结构系统按其某一自振周期振动时的变形模式,体系的一种固有的特性。
河海大学土木考研试卷真题河海大学土木工程专业考研试卷真题一、选择题(每题2分,共20分)1. 根据《建筑结构荷载规范》,下列哪项不是永久荷载?A. 建筑自重B. 墙体自重C. 雪荷载D. 风荷载2. 钢筋混凝土结构设计中,混凝土的强度等级通常以什么表示?A. 抗压强度B. 抗拉强度C. 抗弯强度D. 抗剪强度3. 下列关于地基基础的说法,哪个是错误的?A. 地基承载力是地基单位面积上能承受的最大压力B. 基础是建筑物与地基之间的连接部分C. 基础埋深越大,建筑物越安全D. 基础宽度越大,基础的承载力越高4. 根据《建筑抗震设计规范》,建筑抗震设防类别分为几类?A. 3类B. 4类C. 5类D. 6类5. 以下哪种材料不属于常见的建筑结构材料?A. 钢筋B. 混凝土C. 木材D. 塑料6. 建筑结构设计中,结构的自重通常如何考虑?A. 忽略不计B. 视为永久荷载C. 视为可变荷载D. 视为偶然荷载7. 在建筑结构设计中,什么是“屈服强度”?A. 材料在受力过程中的最大强度B. 材料在受力过程中的最小强度C. 材料在受力过程中开始产生永久变形的强度D. 材料在受力过程中完全破坏的强度8. 什么是“静定结构”?A. 只有静力作用下才能保持平衡的结构B. 只有动力作用下才能保持平衡的结构C. 可以由静力平衡条件完全确定内力和反力的结构D. 无法通过静力平衡条件确定内力和反力的结构9. 根据《建筑结构荷载规范》,下列哪项不属于可变荷载?A. 楼面活荷载B. 屋面活荷载C. 风荷载D. 永久荷载10. 建筑结构设计中,什么是“极限状态”?A. 结构在正常使用条件下的状态B. 结构在最大荷载作用下的状态C. 结构在达到最大承载能力时的状态D. 结构在达到设计使用寿命时的状态二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述钢筋混凝土梁的受力特点及其在设计中应注意的问题。
2. 阐述建筑结构抗震设计的重要性,并简述抗震设计的基本要求。
2014河海大学土木工程材料专业考研参考书报考2014河海大学研究生的同学,已经到了最后的冲刺阶段,现在大家的焦点都放在复习参考书上面了,所以现在所有的专业复习都要逐渐的进行,接下来对土木工程材料专业的考研参考书做一些讲解,希望对各位考生有点作用。
“土力学”(第2版)共分为11章,主要内容为:土的组成,土的物理性质及分类,土的渗透性及渗流,土中应力,土的压缩性,地基变形,土的抗剪强度,土压力,地基承载力,土坡和地基的稳定性,土在动荷载作用下的特性。
使学生掌握土中自重应力和附加应力的计算方法及其分布规律授课重点与难点:1附加应力计算方法; 2地基中附加应力分布规律教学手段:以多媒体课件进行讲解计划学时:3课时主要内容主要内容土中应力计算的目的及方法,土中应力增量将引起土的变形,从而使建筑物发生下沉、倾斜及水平位移等;土中应力过大时,也会导致土的强度破坏,甚至使土体发生滑动而失稳。
因此,研究土体的变形、强度及稳定性等力学问题时,都必须掌握先掌握土中应力状态。
所以计算土中应力分布是土力学的重要内容。
计算土中应力分布可利用弹性力学理论,因为:土的分散性影响;土的非均质性和非理想弹性的影响;地基土可视为半无限体。
土中自重应力计算自重应力:由于土体本身自重引起的应力作用:确定土体初始应力状态土体在自重作用下,在漫长的地质历史时期,已经压缩稳定,因此,土的自重应力不再引起土的变形。
但对于新沉积土层或近期人工充填土应考虑自重应力引起的变形。
“混凝土结构原理”是土木工程专业本科生“混凝土结构”课程前半部分的教材,是该课程后半部分教材“混凝土结构设计”的先修内容。
本书内容包括:绪论,钢筋与混凝土材料的基本性能,粘结与锚固,轴心受力构件、受弯构件正截面、偏心受力构件正截面、构件斜截面、构件扭曲截面、构件的冲切及局部受压的性能与计算,预应力混凝土结构的性能与计算,混凝土构件的使用性能,混凝土结构的耐久性能。
“结构力学”全书分上下两册,共15章。
通知河海大学函授2014级课程进修班各位学员:1、请2014级课程进修班“水利水电工程”、“土木工程”、“工程管理”专业的学员务必按照课表安排要求参加周末面授(非毕业在校学生都必须参加),请到水利楼102室班主任处领取周末面授课表。
即将毕业已经离校的学生和“工程管理”专业的《管理学》、《工程经济学》二门课程安排在10月下旬进行集中面授(集中面授在网上另行通知)。
2、课程进修班各专业的学员务必于集中面授时到函授站班主任处领取集中面授课表和考试安排表。
3、课程进修班各专业的学员务必于集中面授时把各门课程测验卷做好、分别装订后交给班主任,过期作废(平时的30%成绩往往以此为准)。
4、课程进修班各专业的学员请务必于集中面授期间到学院财务处交第二年学杂费2680元(学费2420元、书费260元)。
河海大学不负责欠费学员的学籍管理,并停发欠费学员的教材等资料。
5、各位函授生要克服一切困难,排除各种干扰,自我约束,按照各门课程教学周历的要求,抓紧平时自学。
请相互转告!河海大学函授站 2014.9.1河海大学成人函授专升本2014级水利水电工程专业课程进修班第二学期周末面授课表备注:1、课程进修班中凡是安徽水利水电职业技术学院非毕业在校学生都必须参加本次面授,即将毕业和已经离校的学生参加11月集中面授。
2、授课教师和班主任应负责做好对学生每次上课的考勤记录,课程结束后及时将《学生考勤记录表》交到函授站。
上课地点:静安楼308室班主任:顾红丽联系电话:67316799授课教师:《大学英语》——袁春梅《钢筋混凝土》——宋春发《水力学》——陈明杰《结构力学》——史怀飚河海大学函授站 2014年9月1日备注:1、课程进修班中凡是安徽水利水电职业技术学院非毕业在校学生都必须参加本次面授,即将毕业和已经离校的学生参加11月集中面授。
2、授课教师和班主任应负责做好对学生每次上课的考勤记录,课程结束后及时将《学生考勤记录表》交到函授站。
土木工程材料(湖南大学、天津大学、同济大学、东南大学合编)课后习题答案第1章土木工程材料的基本性(1)当某一建筑材料的孔隙率增大时,材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变?(2)材料的密度、近似密度、表观密度、零积密度有何差别?答:(3)材料的孔隙率和空隙率的含义如何?如何测定?了解它们有何意义?答:P指材料体积内,孔隙体积所占的百分比:P′指材料在散粒堆积体积中,颗粒之间的空隙体积所占的百分比:了解它们的意义为:在土木工程设计、施工中,正确地使用材料,掌握工程质量。
(4)亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的?举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性?答:材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料;材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。
例如:塑料可制成有许多小而连通的孔隙,使其具有亲水性。
例如:钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料,使其具有憎水性。
(5)普通粘土砖进行搞压实验,浸水饱和后的破坏荷载为183KN,干燥状态的破坏荷载为207KN(受压面积为115mmX120mm),问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位?答:(6)塑性材料和塑性材料在外国作用下,其变形性能有何改变?答:塑性材料在外力作用下,能产生变形,并保持变形后的尺寸且不产生裂缝;脆性材料在外力作用下,当外力达到一定限度后,突然破坏,无明显的塑性变形。
(7)材料的耐久性应包括哪些内容?答:材料在满足力学性能的基础上,还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用,以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。
(8)建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质?答:建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能;外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性;而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。
(1)岩石按成因可分为哪几类?举例说明。
答:可分为三大类:1)岩浆岩,也称火成岩,是由地壳内的岩浆冷凝而成,具有结晶构造而没有层理。
河海土力学课后习题与答案土力学答案第一章思考题11-1 土是松散颗粒的堆积物。
地球表层的整体岩石在大气中经受长期风化作用后形成形状不同,大小不一的颗粒,这些颗粒在不同的自然环境条件下堆积(或经搬运沉积),即形成了通常所说的土。
粗粒土中粒径大于0.075㎜的粗粒组质量多于总质量50%,细粒土中粒径小于0.075㎜的细粒组质量多于或等于总质量50%。
1-2 残积土是指岩石经风化后仍留在原地未经搬运的堆积物。
残积土的明显特征是,颗粒多为角粒且母岩的种类对残积土的性质有显著影响。
母岩质地优良,由物理风化生成的残疾土,通常是坚固和稳定的。
母岩质地不良或经严重化学风化的残积土,则大多松软,性质易变。
运积土是指岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等动力搬运离开生成地点后的堆积物。
由于搬运的动力不同,分为坡积土、冲积土、风积土、冰碛土和沼泽土等。
坡积土一般位于坡腰或坡脚,上部与残积土相连,颗粒分选现象明显,坡顶粗坡下细;冲积土具有一定程度的颗粒分选和不均匀性;风积土随风向有一定的分选性,没有明显层里,颗粒以带角的细砂粒和粉粒为主,同一地区颗粒较均匀,黄土具有湿陷性;冰碛土特征是不成层,所含颗粒粒径的范围很宽,小至粘粒和粉粒,大至巨大的漂石,粗颗粒的形状是次圆或次棱角的有时还有磨光面;沼泽土分为腐植土和泥炭土,泥炭土通常呈海绵状,干密度很小,含水率极高,土质十分疏松,因而其压缩性高、强度很低而灵敏度很高。
1-3 土中各种大小的粒组中土粒的相对含量称为土的级配。
粒径分布曲线是以土粒粒径为横坐标(对数比例尺),小于某粒径土质量占试样总质量的百分数为纵坐标绘制而成的曲线。
由于土的粒径相差悬殊,因此横坐标用对数坐标表示,以突出显示细小颗粒粒径。
1-4 土的结构是指土的物质组成(主要指土里,也包括孔隙)在空间上的相互排列及土粒间联结特征的总和。
土的结构通常包括单粒、分散、絮状三种结构。
单粒结构比较稳定,孔隙所占的比例较小。
思考题《建筑结构抗震》思考题1. 地震震级和地震烈度有何区别与联系?2. 怎样理解小震、中震和大震?3. 为什么抗震设计时要考虑场地影响?怎样考虑?4. 影响土层液化的主要因素是什么?土层液化会造成那些后果?5. 根据表中数值计算场地等效剪切波速,并判断场地类别。
6. 结构抗震计算有几种方法?分别在什么情况下适用?7. 解释地震反应谱与设计反应谱之间的关系。
8. 什么是地震系数和地震影响系数?它们有何关系?9. 为什么软场地的特征周期大于硬场地的特征周期?为什么远震的特征周期大于近震的特征周期?10. 设计反应谱由几段组成?试叙述各区段的特点。
11. 计算地震作用时结构的重力荷载怎样取值?12. 怎样进行结构的振型分解?13. 如何根据各振型的反应求结构的总反应?其依据是什么?14. 如何考虑不同类型建筑的抗震设防?15. 如何确定结构的薄弱层?16. 哪些结构需考虑竖向地震作用?17. 抗震设计为什么要满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱杆件”的原则?如何满足这些原则?18. 对水平地震作用的弯矩可以调幅吗?19. 多高层钢筋混凝土结构抗震等级划分的依据是什么?有何意义?20. 框架结构在什么部位应加密箍筋?21. 怎样理解多层砖房震害的一般规律?22. 在多层砌体中设置圈梁和构造柱的作用是什么?画出构造柱与墙体连接构造。
23. 怎样理解底部框架结构的设计原则?24. 多高层钢结构梁柱刚性连接断裂破坏的主要原因是什么?25. 进行钢框架地震反应分析与进行钢筋混凝土框架地震反应分析相比有何特殊因素要考虑?26. 抗震设计时为什么支撑斜杆的承载力要折减?27. 中心支撑与偏心支撑钢框架抗震设计应注意哪些问题?PARTI QUESTIONS PART II CALCULATION AND SEISMIC DESIGNChapter 11. How many sorts of earthquakes depending on the focal depth and the courses of earthquakerespectively?2. What are the main features of an earthquake acceleration record, and what roles are they in seismicdesign?3. What differences between earthquake magnitude and intensity, and which index is used in seismicdesign of building?4. What earthquake design philosophy is accepted in China? How to realize these ideas in seismic design?Chapter 25. How many categories are classified in seismic design according code for seismic design of building(GB 50011-2001) And what factors are dependent on?6. Description briefly the steps of calculation of natural fundamental seismic capacity.7. Briefly introduce the phenomena of soil liquefaction How to determine the liquefaction Index?8. What damages may be occurred on ground surface and buildings?9. How to mitigate of soil liquefaction hazard?Chapter310. Description briefly the steps of Mode Analysis Method in calculation of earthquake action of seismicdesign of building.11. Why the additional horizontal seismic action applied top of building should be considered in Base ShearMethod?12. How many methods are normally accepted in calculation of earthquake response?13. Introduce briefly about the numerical integration for calculation of earthquake response.14. What is the generalized-coordinate approach?15. What are generally included in response analysis of a MDOF system?16. What similarities and differences in the calculation between static analysis and dynamic analysisrespectively?17. What is the Base Shear method? And what assumption should be considered?18. What is the seismic effect coefficient curve?Chapter 419. In building configuration, what main factors should be consideration?20. Why design characteristic of redundancy and detailing connection should be considered carefully inseismic design of building?21. What is a desirable aspect of building configuration?22. In summary, what are main factors of the optimum seismic configuration?23. Why torsion irregularity in plan should be restricted strictly?24. In Chinese Code for Seismic Design of Buildings, what additional requirements are specified ifirregularities defined is large than limit?25. What requirements should be take into consider in general seismic structural system?26. What effects of nonstructural components on structural system?Chapter 527. Introduce briefly about the pr inciple of “strong column-weak beam”, and How to realize it in columndesign?28. Introduce briefly about the principle of “strong shear and weak flexural”.29. Introduce briefly about the principle of “strong joints and weak member”. And how to desi gn beam-column joint?30. Indicate what main failure modes for cantilever structure.31. What basic assumption and analytical models for dual system?32. What is the limitation on cross-section dimensions of framed beams?33. What is the limitation of axial compression ratio of column in frame structure with seismic grade 1?34. What is the limitation of story drift for reinforce concrete frame structure system and shear wall systemrespectively in site of intensity grade VII?35. Why the boundary elements should be set in a structure wall?Chapter 636. How many main structural types of masonry buildings? And what are they?37. What are the design criteria for multi-story masonry?38. What configuration of structural system of multi-story masonry building with framed first one/two stories isit?39. What is the principle for the distribution of horizontal seismic action?40. Indicates the calculation steps in calculation of multi-story building.41. What are building height limitation, numbers of stories and minimum thickness for the multi-story withordinary brick in site intensity VII respectively?42. Why the location dimension limitation should be considered in seismic design for multi-story masonrybuilding?43. Why reinforce concrete constructional column and ring beam should be set in multi-story brick building?44. What is the value of horizontal seismic effect coefficient in site of intensity grade VII, grade VIII and GradeIX?Chapter 745. What are mechanical properties of structural steel in seismic design?46. What are normal failure modes for steel structure and steel members?47. Indicate briefly about requirements for arrangement of steel structure system.48. What is the height limitation and height-width ratio for steel structure with braced frame system in site ofearthquake intensity grade VII?49. What is the idea failure mode for braced frame system?50. Why several lines against earthquake attack should be set in seismic design?51. In beam-column joint, which one is suggested in seismic design, column through type or beam throughtype?52. What is basically assumption for single story large span workshop in calculation of earthquake action?53. What is the guidance for distribution of earthquake load in longitudinal direction of steel workshop?Chapter 854. What is the concept of active control and passive control in building seismic design respectively?55. How many types for isolation system? And what are their differences with each other?56. How many kinds of damper are used in increasing damping ratio of building structure?57. What effect of increasing damping ratio of building structure?58. What differences are in force-displacement relationship for hysteretic damper and velocity-dependant damper?59. Briefly introduce the applications of one type of damper.60. Briefly introduce the applications of one type of isolator.PARTI QUESTIONS PART II CALCULATION AND SEISMIC DESIGNExercise 1The soil profile at a site is shown in table 1. Determine the appropriate soil type.Table 1 Data of soil exploration at siteExercise 2A three-story reinforce concrete frame section is shown in Figure 1. Two columns have same cross with b=0.30m and h=0.45m and the height for every floor is same as 3.3 meters. The mass of every floor is concentrated at floor lever, and with same value as 12000kg for 1st floor and 2nd floor, and 6000kg for 3rd floor. The modulus of concrete is E=2.5*1010Pa. Please determine the Mode Shapes, Periods and Participation Factors of thisthree-story Frame.Figure 1 model for calculationExercise 3A 5-story reinforce concrete building is located at site of category III which design seismic in group 1. The seismic zone of intensity for design is Ⅶ. After dynamic analysis for this building, five modes and corresponding periods, participating factor are given and shown in Figure 2. The damp ratio of this frame is 0.05.1. Calculate the standard horizontal seismic actions at each story under frequent-occurring earthquake bybase shear method2. Calculate the standard horizontal seismic actions at each story under frequent-occurring earthquake bymode analysis method.3. Compare two results and briefly introduce the effect of additional horizontal seismic action applied at thetop of the building in base shear method.Figure 2.Five modes and corresponding periods, participating factorExercise 4Seismic design of a 5-story reinforce concrete frameA 5-story office building, structured in reinforce concrete frame, located in Shanghai. Seismic zone of intensity for design is VII, site of category IV and design seismic in group 1. The strength of concrete for beams and columns is grade C30; main longitudinal reinforcing bars are steel grade HRB335, transverse or stirrup reinforcing bars are HPB235. The plane and section of the structure are shown in Figure 3. Check seismic resistance of the axis①frame in transversal direction.1. Calculate lateral seismic actions under frequent-occurring earthquake (the fundamental period of frameis 0.6sec).2. Drawing figures of seismic force, story shear forces and moment.3. Calculate elastic story drift and make the drift diagram.Figure 3 Plane and section of the building, and the model for analysisExercise 5seismic design of a six-story masonry buildingThe six-story masonry, height of first story is 3.85 m (from foundation), and other story is 2.8m high. Structural plan is seen as fig 4. The floors and roof are pre-cast cored slabs. The material of the upper stories is themulti-hole brick and the grade is MU10; and the mortar grade is M10 in first story, M7.5 in second and third story, M5 in others. Dimensions of the doors and windows are seen as Fig 4. Seismic intensity is Ⅶ, and design earthquake is in group Ⅱ, at site of categoryⅡ.The representative values of gravity loads of stories are:G6=3345.2kN, G5=3785.9kN, G4=3785.9kN, G3=3785.9kN, G2=3785.9kN, G1=4245.2kN1. Calculation of horizontal seismic action.2. Check seismic capacity of walls in axis ⑤and between axis A and B axis .Figure 4 Structural plan of the masonry buildingExercise 6seismic design of a single-story steel workshopA s ingle-story steel workshop with one bay is located at site of categoryⅡwith design earthquake in group I. And the Seismic intensity is Ⅶ. The calculation model is shown in Fig.5. The two steel columns are same asH450*50*12*20 and the moment of inertia I=5.315*108mm4. The steel property is Q235 with,Please calculate the standard value of horizontal seismic action of this workshop and check the capacity of this column under frequently occurred earthquake.Figure 5 Calculation model for a single story workshop with one bay。
第一章地基模型1.地基模型概念描述地基土应力应变关系的数学表达式。
2.常见的弹性地基模型选择地基模型时考虑的因素文克勒地基模型:假定地基由许多独立的互不影响的弹簧组成,P=KS(K基床系数,S形变,P压应力)。
地基越软,土的抗剪强度越低,越接近实际。
忽略了地基中的剪应力。
地基基床系数可由载荷板实验、室内三轴试验、固结试验获得。
弹性半空间地基模型:假定:地基视为均匀的、各向同性的弹性半空间体。
该模型可扩散应力和变形,但计算沉降较实测大,差异原因:一般认为是地基压缩层厚度是有限的,且地基是分层的,即使同一种土,变形模量随深度增加。
分层地基模型:尤其适于明显呈层状分布,各层差异较大,基础埋置深度大的情况,能较好地反应地基土扩散应力变形的能力,能较容易地考虑土层非均质性沿深度的变化和土的分层性,结果较符合实际。
缺点是未考虑土的非线性,过大的地基反力将引起地基土的塑性变形。
非弹性地基模型:适用较广。
1土的变形特征和应力水平;2土层的分布情况;3基础及上部结构刚度及其形成过程;4基础的埋深;5荷载的种类;6时效;7施工过程(开挖、回填、降水及施工速度)。
第二章浅基础设计原理1.地基基础设计时,要考虑的因素有1选择基础的材料、基础结构形式;2选择基础的埋置深度;3确定地基承载力;4基础形状和布置,以及相邻基础、地下构筑物和地下管道的关系;5上部结构类型和使用要求及对不均匀沉降的敏感性;6施工期限、施工方法及所需的施工设备;7地震区还需考虑抗震要求。
2.浅基础的类型按基础所用材料分:灰土基础、砖基础、毛石基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础;按基础刚度分:无筋扩展(刚性)基础、扩展(柔性)基础;按基础的结构形式分:独立基础、条形基础、筏板基础、箱型基础、壳型基础等。
3.何为基础的埋深,确定基础埋深考虑的因素?基底到天然地面的垂直距离建筑物的用途、类型及荷载的大小性质;工程地质及地质水文条件;相邻建筑物基础埋深的影响;地基土冻胀或融陷的影响;补偿基础。
河海大学建筑与土木工程专业硕士(2014级)《土木工程防灾减灾》课程思考题1、请简要论述爆炸灾害的主要表现形式及产生机制;2、简要论述爆炸灾害的预防措施。
3、何谓地质灾害?不良地质现象通常叫做地质灾害,是指自然地质作用和人类活动造成的恶化地质环境,降低了环境质量,直接或间接危害人类安全,并给社会和经济建设造成损失的地质事件。
地质灾害是指,在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。
如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化,土地冻融、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。
4、治滑坡的原则是什么?具体措施有哪些?防治原则:滑坡防治是一个系统工程。
它包括预防滑坡发生和治理已经发生的滑坡两大领域。
一般说来,“预防”是针对尚未严重变形与破坏的斜坡,或者是针对有可能发生滑坡的斜坡;“治理”是针对已经严重变形与破坏、有可能发生滑坡的斜坡,或者是针对已经发生滑坡的斜坡。
也就是说,一方面要加强地质环境的保护和治理,预防滑坡的发生;一方面要加强前期勘察和研究,妥善治理已经发生的滑坡,使其不再发生。
可见,预防与治理是不能截然分开的;“防”中有“治”,“治”中有“防”。
同时,滑坡防治应采取工程措施、生物措施以及宣传教育措施、经济措施、政策法规措施等多种措施综合防治,才能取得最佳防治效果。
因此,滑坡防治应坚持“以预防为主、防治结合、综合防治”的原则。
具体措施:根据滑坡防治原则,滑坡防治的一般工程措施主要有以下三个方面:⑴、消除或削弱使斜坡稳定性降低的各种因素;⑵、降低滑坡体的下滑力和提高滑坡体的抗滑力;⑶、保护附近建筑物的防御措施。
㈠、消除或削弱使斜坡稳定性降低的因素这项措施是指在斜坡稳定性降低的地段,消除或削弱使斜坡稳定性降低的主导因素的措施。
可分为以下两类:1、针对改变斜坡形态的因素的措施为了使斜坡不受地表水流冲刷,防止海、湖、水库波浪的冲蚀和磨蚀,可修筑导流堤(顺坝或丁坝)、水下防波堤,也可在斜坡坡脚砌石护坡,或采用预制混凝土沉排等。
2、针对使斜坡岩土体强度降低的因素的措施⑴、防止风化为了防止软弱岩石风化,可在人工边坡形成后,用灰浆或沥青护面,或者在坡面上砌筑一层浆砌片石,并在坡脚设置排水设施,排除坡体内的积水。
对于膨胀性较强的粘土斜坡,可在斜坡上种植草皮,使坡面经常保持一定的湿度,防治土坡开裂,减少地表水下渗,避免土体性质恶化、强度降低而发生滑坡。
⑵、截引地表水流截引地表水流,使之不能进入斜坡变形区或由坡面下渗,对于防止斜坡岩土体软化、消除渗透变形、降低孔隙水压力和动水压力,都是极其有效的。
这类措施对于滑坡区和可能产生滑坡的地区尤为重要。
为了拦截地表水流,在变形区5米范围以外修筑截水沟,将地表水和泉水及时引出坡体以外,使之没有停留和下渗的机会。
必须注意,排水沟一定不能漏水,并要经常检修,否则将产生适得其反的效果。
为了减少地表水下渗并使其迅速汇入排水沟,应整平夯实地面,并用灰浆粘土填塞裂缝或修筑隔渗层,特别是要填塞好延伸到滑动面(带)的深裂缝。
⑶、排除地下水斜坡体中埋藏有地下水并渗入变形区,常常是使斜坡丧失稳定性而发生滑坡的主导因素之一。
经验表明,排除滑动带中的地下水(滑带水)、疏干坡体,并截断渗流补给,是防治深层滑坡的主要措施。
排除地下水的措施,应根据斜坡岩体结构特征和水文地质条件进行选择。
通常是在坡体外围或坡体内修筑盲沟,或构筑支撑盲沟群,以截断或排除地下水流。
对于深层滑坡,由于埋深大于10~15米,用其它排水工程排水困难时,可考虑采用水平排水坑道。
当滑坡中有明显的含水层时,水平排水坑道设置在含水层与隔水层之间(在含水层中、隔水底板之上),效果较好。
若在含水层中施工困难,也可把排水坑道设置在隔水层中,然后再用直立管状井把含水层中的水排入坑道中。
此外,水平钻孔(平孔)排水用于滑坡防治效果甚佳。
此法成本低廉,并且施工时不会影响斜坡体的稳定性,大有取代水平排水坑道之势。
平孔排水的布设形式有单层、多层、平行状或辐射状等。
也可采用砂井与平孔联合排水方式。
㈡、直接降低滑动力和提高抗滑力这类措施主要针对有明显蠕动因而即将失稳滑动的坡体,以求迅速改善斜坡稳定条件,提高其稳定性。
1、清除或削坡减荷与压脚斜坡上的危岩或局部不稳定块体,一般可清除。
若清除困难或不可能时,可支撑加固以防止其坠落,以免影响坡体稳定和建筑物安全。
减荷的主要目的是使变形体的高度降低或坡度减小。
最好在经过力学计算得出变形体高度以后,再根据坡高及滑动面的具体条件进行分析,确定有效的减荷和堆渣方案。
坡上部削坡挖方部分,堆填于坡下部填方压脚。
填方部分要有良好的地下排水设施。
2、支挡、锚固、固结灌浆等此类措施主要针对不稳定岩土体或滑坡体进行支挡、锚固,或者通过固结灌浆等来改善岩土体的性质以提高坡体的强度和稳定性。
⑴、支挡支挡建筑物主要有挡土墙和抗滑桩。
挡土墙用于缺少必要的空地以伸展刷方斜坡或者滑动面平缓而滑动推力较小的情况。
高档土墙必须限定在无其它适宜办法时才能采用。
要把挡土墙基础设置在滑动面以下的稳固岩土层中,并预留沉降缝、收缩缝和排水孔。
最好在旱季施工,分段挑槽开挖,由两侧向中央施工,以免扰动坡体。
小型滑坡及临时工程,可用框架式混凝土挡墙。
近年来,抗滑桩得到了普遍采用,已成为主要的抗滑措施。
它具有施工方便、工期不受限制、省工省料、对滑坡体(滑动体)扰动小等优点。
抗滑桩通常采用截面为方形或圆形的钢筋(轨)混凝土桩或钢管钻孔桩。
在平面上,可按梅花形或方格形布置,间距一般为3~5米,深入滑动面(带)以下稳固岩土体中。
此外,还有大型方桩,宽度大于2米,深度达20米。
⑵、锚固锚固主要用于岩质斜坡的抗滑治理。
常用金属锚杆、钢缆或预应力金属锚杆,以增大软弱面(带)上的法向压力,相应增大其上的抗滑力,提高坡体的稳定性。
⑶、固结灌浆对于裂隙岩体,可采用硅酸盐水泥或有机化合材料进行固结灌浆,以提高坡体和结构面的强度,增大抗滑力。
灌浆孔需钻至滑动面以下3~5米,并且应避免将地下水封存于滑坡体内。
对于土质斜坡,可采用电化学加固法和冻结法,后者用于临时性斜坡。
也可以采用焙烧法,在坡脚形成一个经焙烧加热而变得坚硬的似砖土体,起到挡墙的作用。
5、崩塌的特征及其与滑坡的区别?特征:1)速度快(一般为5—200m/s);2)规模差异大(小于1m3—108m3)。
3)崩塌下落后,崩塌体各部分相对位置完全打乱,大小混杂,形成较大石块翻滚较远的倒石堆与滑坡的区别:●崩塌面的坡度一般大于45度(也有50度),而滑坡面的坡度则小于45度(也有50度)。
●崩塌面与滑坡面的运动形式不同。
崩塌属于倾倒、坠落、具有突发性,崩塌物运动速度快,崩塌后重心降低很多,垂直位移量远大于水平位移量;而滑坡则属于剪切滑动,运动速度比崩塌慢,一般水平位移量大于垂直位移量。
●崩塌物完全脱离母体,堆积在山坡脚,一般结构层次零乱;而滑坡堆积物一般还能保持滑坡前的岩层上下层关系,外形的整体性较好,多数总有一部分滑体残留在滑床上。
●崩塌堆积物表面一般不见裂缝存在;而滑坡体表面,尤其是新发生的滑坡,其表面有很多具有一定规律性的纵横裂缝。
6、泥石流的形成条件及诱发因素?形成条件:(1)地形地貌条件:在地形上具备山高沟深,地形陡峻,沟床纵度降大,流城形状便于水流汇集。
在地貌上,泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。
上游形成区的地形多为三面环山,一面出口为瓢状或漏斗状,地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良,这样的地形有利于峡谷水和碎屑物质的集中;中游流通区的地形多为狭窄陡深的,谷床纵坡降大,使泥石流能迅猛直泻;下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地,使堆积物有堆积场所。
(2)松散物质来源条件:泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育,新构造活动强烈,地震烈度较高的地区。
地表岩石破碎,崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育,为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源;另外,岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育或软硬相间成层的地区,因易受破坏,也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源;一些人类工程活动,如滥伐森林、开山采矿、采石弃渣水等均会造成,往往也为泥石流提供大量的物质来源。
(3)水源条件:水既是泥石流的重要组成部分,又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源),泥石流的水源,有暴雨、冰雪融水和水库溃决水体等形式。
我国泥石流的水源主要是暴雨、长时间的连续降雨等。
诱发因素:由于工农业生产的发展,人类对自然资源的开发程度和规模也在不断发展。
当人类经济活动违反自然规律时,必然引起大自然的报复,有些泥石流的发生,就是由于人类不合理的开发而造成的。
工业化以来,因为人为因素诱发的泥石流数量正在不断增加。
自然原因:岩石的风化是自然状态下既有的,在这个风化过程中,既有氧气、二氧化碳等物质对岩石的分解,也有因为降水中吸收了空气中的酸性物质而产生的对岩石的分解,也有地表植被分泌的物质对土壤下的岩石层的分解,还有就是霜冻对土壤形成的冻结和溶解造成的土壤的松动。
这些原因都能造成土壤层的增厚和土壤层的松动。
不合理开挖:修建铁路、公路、水渠以及其它工程建筑的不合理开挖。
有些泥石流就是在修建公路、水渠、铁路以及其它建筑活动,破坏了山坡表面而形成的。
如云南省东川至昆明公路的老干沟,因修公路及水渠,使山体破坏,加之1966年犀牛山地震又形成崩塌、滑坡,致使泥石流更加严重。
又如香港多年来修建了许多大型工程和地面建筑,几乎每个工程都要劈山填海或填方,才能获得合适的建筑场地。
1972年一次暴雨,使正在施工的挖掘工程现场120人死于滑坡造成的泥石流。
人为改变河道路径可能引发泥石流天然河道是在一定历史时期内,经由内外地质动力综合作用的结果,或弯或直因循的是自然规律。
未经专业人员科学合理地论证,都不宜大兴工程,人为改变河道的自然状态。
山水相依才是适合人居的自然环境,自然山水功能用人造山水功能无法替代,优美的自然环境可遇不可“造”。
由于山区可供建设用地资源非常宝贵,因此,常常在山洪泥石流的行洪区或堆积区,人为地缩小河道宽度,或改变流通方向,致使泥石流地质灾害发生。
7、什么是结构连续性倒塌?它的危害是什么?试举例说明连续性倒塌,是指结构在正常使用条件下由于突发事件引起局部破坏并沿构件传递,最终导致整个建筑物倒塌或者造成与初始破坏不成比例的倒塌。
8、防止结构连续性倒塌的设计方法有哪些?9、减振控制目前常用的方法有哪些?从加速度反应谱角度谈谈基础隔震的基本原理?10、一单质点结构体系,结构质量为m=1500吨,刚度k=1500kN/cm,阻尼比z=0.05,设防烈度为7度,水平地震影响系数 max为0.12g,场地特征周期Tg=0.5s。