结构基本自振周期计算 (1)

建筑结构抗震考试题库及答案（含各题型）一、单选题1.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()A、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参考答案：B2.根据地震波传播速度,以下排序正确的是()。

A、纵波>横波>面波(L波)B、横波>纵波>面波C、纵波>面波>横波D、面波>横波>纵波参考答案：A3.下列哪项不属于提高结构延性的构造措施()A、强柱弱梁B、强剪弱弯C、强节点弱构件D、强梁弱柱参考答案：D4.()一般周期长,波速较慢,振幅较大,引起地面水平方向的运动。

A、纵波B、横波C、瑞利波D、勒夫波参考答案：B5.基底剪力法计算水平地震作用可用于下列何种建筑?()A、40米以上的高层建筑B、自振周期T1很长(T1>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参考答案：C6.框架柱轴压比过高会使柱产生()A、大偏心受压构件B、小偏心受压构件C、剪切破坏D、扭转破坏参考答案：B7.下列结构延性哪个延性在抗震设计时要求最高()A、结构总体延性B、结构楼层的延性C、构件的延性D、关键杆件的延性参考答案：D8.横波是由震源向四周传播的压缩波,这种波的周期(),振幅()。

A、长,小B、长,大C、短,小D、短,大参考答案：B9.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()A、谱曲线峰值右移B、谱曲线峰值左移C、谱曲线峰值增大D、谱曲线峰值降低参考答案：A10.为保证结构“大震不倒”,要求结构具有()A、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T1参考答案：C11.纵波、横波和面波(L波)之间的波速关系为()A、VP>VS>VLB、VS>VP>VLC、VL>VP>VSD、VP>VL>VS参考答案：A12.多遇地震烈度所对应的超越概率为()。

建筑结构抗震复习题一、判断题1．振型分解反应谱法既适用于弹性体系，也可用于弹塑性体系×2．结构的刚心就是地震惯性力合力作用点的位置×3．受压构件的位移延性将随轴压比的增加而减小√4.结构的重力荷载代表值等于竖向荷载加上各可变荷载组合值。

×5.震源到震中的垂直距离称为震中距。

×6.对应于一次地震，震级只有一个，烈度也只有一个。

×7.横波一般周期较长，振幅较大，引起地面水平方向的运动。

√8.采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶件，由于刚度突变、质量突变，其地震作用的效应乘以增大系数3，此增大部分应向下传递。

×9.采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶件，由于刚度突变、质量突变，其地震作用的效应乘以增大系数3，此增大部分应向下传递。

×10.地震波的传播速度，以横波最快，面波次之，纵波最慢。

×11．横波只能在固态物质中传播√12.设防烈度为8度和9度的高层建筑应考虑竖向地震作用×13．众值烈度比基本烈度小度，罕遇烈度比基本烈度大度×14在进行抗震设计时，结构平面凹进的一侧尺寸为其相应宽度的20％时，认为是规则的√15.地震波的传播速度，以横波最快，面波次之，纵波最慢。

×16.在同等场地、烈度条件下，钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要严重。

×17.钢筋混凝土框架柱的轴压比越大，抗震性能越好。

×18.场地特征周期与场地类别和地震分组有关。

×19.受压构件的位移延性将随轴压比的增加而减小。

√20.选择结构的自振周期应尽可能接近场地卓越周期。

×21.根据液化指数，将液化等级分为三个等级。

√22.质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响√。

23.地震作用对软土的承载力影响较小，土越软，在地震作用下的变形就越小。

×24.结构的重力荷载代表值等于竖向荷载加上各可变荷载组合值。

（二）计算题工程结构抗震计算1．已知一个水塔，可简化为单自由度体系。

10000m kg =，1kN cm k =，该结构位于Ⅱ类场地第二组，基本烈度为7度（地震加速度为0.10g ），阻尼比0.03ξ=，求该结构在多遇地震下的水平地震作用。

解：（1）计算结构的自振周期22 1.99T s === （2）计算地震影响系数查表2得，0.4g T s =，查表3得，max 0.08α=。

由于0.030.05ξ=≠应考虑阻尼比对地震影响系数形状的调整。

20.050.050.0311 1.160.08 1.60.08 1.60.03ξηξ--=+=+=++⨯0.050.050.030.90.90.940.360.360.03ξγξ--=+=+=++⨯由上图2可知，()0.94max 0.40.08 1.160.02051.99g T T γαα⎛⎫⎛⎫==⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（3）计算水平地震作用0.020*******.812011N F G α==⨯⨯=2．计算仅有两个自由度体系的自由振动频率。

假设[]11122122k k K kk ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ []1200m M m ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦解：根据多自由度体系的动力特征方程[][]20K M ω-=，有[][]111212221222000k k m K M kk m ωω⎡⎤⎡⎤-=-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦整理得()()4212112221112212210m m k m k m k k k k ωω-++-=解方程得2112211212k k m m ω⎛⎫=+⎪⎝⎭2112221212k k m m ω⎛⎫=++ ⎪⎝⎭3．图示钢筋混凝土框架结构的基本周期10.467T s =，抗震设防烈度为8度，Ⅱ类场地，设计地震分组为第二组（0.40g T s =）。

通过计算已经求得相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值10.139α=，试用底部剪力法计算多遇地震时的层间剪力。

结构基本周期、结构自振周期与设计特征周期、场地卓越周期之间的区别和联系。

自振周期是结构按某一振型完成一次自由振动所需的时
计特征周期是在抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值；场地卓越周期是根据覆盖层厚度H和土层剪切波速VS按公式T0=4H/VS计算的周期，表示场地土最主要的振动特性。

结构在地震作用下的反应与建筑物的动力特性密切相关，建筑物的自振周期是主要的动力特征，与结
周期相等或接近时，建筑物的震害较为严重。

基本周期应该取决于建筑物的结构形式，各种结构形式都是定数。

结构自振周期是结构在水平作用下的震动周期，是变数。

结构在地震作用下的反应与建筑物的动力特性密切相关，建筑物的自振周期是主要的动力特征，与结构的质量和刚度相关。

经验表明，当建筑物的自振周期与场地的卓越周期相等或接近时，建筑物的震害较为严重。

结构的基本周期可采用结构力学方法计算，对于比较规则的结构，也可以采用近似方法计算：
框架结构 T=（）N
框剪结构、框筒结构 T=（）N
剪力墙结构、筒中筒结构 T=（）N
其中N为结构层数。

也可采用结构分析得到的结构第1平动周期。

建筑结构抗震复习题一、判断题1．振型分解反应谱法既适用于弹性体系，也可用于弹塑性体系×2．结构的刚心就是地震惯性力合力作用点的位置×3．受压构件的位移延性将随轴压比的增加而减小√4.结构的重力荷载代表值等于竖向荷载加上各可变荷载组合值。

×5.震源到震中的垂直距离称为震中距。

×6.对应于一次地震，震级只有一个，烈度也只有一个。

×7.横波一般周期较长，振幅较大，引起地面水平方向的运动。

√8.采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶件，由于刚度突变、质量突变，其地震作用的效应乘以增大系数3，此增大部分应向下传递。

×9.采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶件，由于刚度突变、质量突变，其地震作用的效应乘以增大系数3，此增大部分应向下传递。

×10.地震波的传播速度，以横波最快，面波次之，纵波最慢。

×11．横波只能在固态物质中传播√12.设防烈度为8度和9度的高层建筑应考虑竖向地震作用×13．众值烈度比基本烈度小1.55度，罕遇烈度比基本烈度大1.55度×14在进行抗震设计时，结构平面凹进的一侧尺寸为其相应宽度的20％时，认为是规则的√15.地震波的传播速度，以横波最快，面波次之，纵波最慢。

×16.在同等场地、烈度条件下，钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要严重。

×17.钢筋混凝土框架柱的轴压比越大，抗震性能越好。

×18.场地特征周期与场地类别和地震分组有关。

×19.受压构件的位移延性将随轴压比的增加而减小。

√20.选择结构的自振周期应尽可能接近场地卓越周期。

×21.根据液化指数，将液化等级分为三个等级。

√22.质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响√。

23.地震作用对软土的承载力影响较小，土越软，在地震作用下的变形就越小。

×24.结构的重力荷载代表值等于竖向荷载加上各可变荷载组合值。

风、雪荷载执行规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012),1 查询结果所在地点：辽宁沈阳市海拔高度：42.8m基本气温(最低～最高)：-24℃～33℃雪荷载准永久值系数分区：Ⅰ2 设计资料2.1 已知条件基本风压：w0=0.55kN/m2基本雪压：s0=0.50kN/m2结构类型：主要受力结构基本自振周期：T1=0.04s建筑宽度：B=22.00m建筑高度：H=3.00m计算位置的高度：z=3.00m结构阻尼比：ζ1=0.01地面粗糙度：C修正系数η：1.00风荷载体型系数：μs=0.10屋面积雪分布系数：μr=1.002.2 计算内容(1)风压高度变化系数(2)结构第1阶振型系数(3)脉动风荷载的背景分量因子(4)脉动风荷载的共振分量因子(5)风振系数(6)风荷载标准值(7)雪荷载标准值3 计算过程和计算结果3.1 风压高度变化系数因为计算点的高度z=3.00m<5.00m超出《荷载规范》表8.2.1的取值范围, 所以离地面高度按5.00m考虑。

查《荷载规范》表8.2.1, 风压高度变化系数μz=0.65考虑修正系数η后, μz=μzη=0.65×1.00=0.653.2 结构第1阶振型系数z/H=3.00/3.00=1.000查《荷载规范》表G.0.3, 结构第1阶振型系数φ1(z)=1.003.3 脉动风荷载的背景分量因子查《荷载规范》表8.4.5-1, 系数k=0.30, 系数a 1=0.26 根据台@公式8.4.6-2B=22.00m>2H=6.00m, 取B=2H=6.00m 脉动风荷载水平方向相关系数x 根据《荷载规范》公式8.4.6-1 脉动风荷载竖直方向相关系数z根据《荷载规范》第8.4.5条 脉动风荷载的背景分量因子B z xz1(z⨯3.000.261.003.4 脉动风荷载的共振分量因子结构第1阶自振频率f 1=1/T 1=1/0.04=25.64Hz 根据《荷载规范》公式8.4.4 地面粗糙度修正系数k w =0.54脉动风荷载的共振分量因子10.013.5 风振系数根据《荷载规范》公式8.4.3 峰值因子g 取2.510m 高度名义湍流强度I 10取0.23 风振系数=z3.6 风荷载标准值根据《荷载规范》公式8.1.1-1w k=βzμsμz w0=1.75×0.10×0.65×0.55=0.06kN/m23.7 雪荷载标准值根据《荷载规范》公式7.1.1s k=μr s0=1.00×0.50=0.50kN/m23.8 结构自重荷载标准值结构总长80.6m，采用直径48mm，壁厚3.5mm钢管，单重3.841kg/m结构总重G=80.6×3.841=310kg=3.1kN总体布置间隔4m一榀，荷载总值N=（0.06+0.5）×4×22.8+3.1=54.17kN q=1.1N/22.8=2.7kN/m。

3.5.3 结构自振周期的近似计算通过结构的频率方程求自振周期比较复杂，这里介绍几种近似计算方法。

动能为势能为由能量守恒，有例.已知：解:3.6 竖向地震作用《规范》规定：设防烈度为8度和9度区的大跨度屋盖结构、长悬臂结构、烟囱及类似高耸结构和9度区的高层建筑，应考虑竖向地震作用。

效应：使建筑物上下颠簸F F3.7 结构平扭耦合地震反应与双向水平地震影响 规范规定：对于质量及刚度明显不均匀、不对称的结构，应考虑水平地震作m用的扭转影响。

刚心)(tug质心分析过程：[受弯钢筋凝土构件的滞回曲线滞回模型：描述结构或构件滞回关系的数学模型。

双线性模型双线性模型一般适用于钢结构梁、柱、节点域构件。

钢筋混凝土梁、柱、墙等一般采用退化三线性模型。

退化三线性模型结构非弹性地震反应分析的简化方法适用范围：不超过12层且层刚度无突变的钢筋混凝土框架结构和填充墙钢筋混凝土框架结构；不超过20层且层刚度无突变的钢框架结构和支撑钢框架结构；式中：N N a h +−5.0)(/---系数，混凝土强度等级不超过C50时，取1.0，C80时为0.94，by二、结构薄弱层位置判别结构薄弱层：塑性变形集中的楼层，即ζy 最小或相对较小的楼层对于ζy 沿高度分布均匀的框架结构，底层作为薄弱层。

3.9 结构抗震验算3.9.1 结构抗震计算方法原则(1 ) 一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用，并进行抗震验算各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。

(2 )有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。

(3) 质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响，其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。

(4) 不同方向的抗侧力结构的共同构件（如框架角柱），应考虑双向水平地震作用的影响。

(5)8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。