工程結(jié)構(gòu)抗震題目及答案

填空題〔120分〕1、地震波包括在地球內(nèi)部傳播的體波和只限于在地球外表傳播的面波，其中體波包括縱波和波而面波分為瑞雷波和洛夫 波對(duì)建筑物和地表的破壞主要以面波為主。2、場(chǎng)地類(lèi)別依據(jù)等效剪切波波速和場(chǎng)地覆土層厚度共IV類(lèi)。3．我國(guó)承受按建筑物重要性分類(lèi)和三水準(zhǔn)設(shè)防、二階段設(shè)計(jì)的根本思想，指導(dǎo)小震不壞中震可修和大震不倒4、在用底部剪力法計(jì)算多層構(gòu)造的水平地震作用時(shí)，對(duì)于T1>構(gòu)造頂部

，其目的是考慮高振型 的影響。n5、鋼筋混凝土房屋應(yīng)依據(jù)烈度、建筑物的類(lèi)型和高度 承受不同的抗震等級(jí)，并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施要求。6、地震系數(shù)k表示地面運(yùn)動(dòng)的最大加速度 與重力加速度之比；動(dòng)力系數(shù)是單質(zhì)點(diǎn)最大確定加速度與 地面最大加速度的比值。振型分解反響譜法中，依據(jù)統(tǒng)計(jì)和地震資料分析，對(duì)于各振型所產(chǎn)生的地震作用效應(yīng)，可近似地承受平方和開(kāi)平方 的組合方法來(lái)確定。名詞解釋〔315分〕1、地震烈度：指某一地區(qū)的地面和各類(lèi)建筑物患病一次地震影響的強(qiáng)弱程度。2、抗震設(shè)防烈度：件〔圖件〕執(zhí)行。3、反響譜：地震反響與構(gòu)造自振周期的關(guān)系曲線。4、重力荷載代表值：構(gòu)造抗震設(shè)計(jì)時(shí)的根本代表值，是構(gòu)造自重〔永久荷載〕和有關(guān)可變荷載的組合值之和。5 強(qiáng)柱弱梁：構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)期望梁先于柱發(fā)生破壞，塑性鉸先發(fā)生在梁端，而不是在柱端。三簡(jiǎn)答題〔630分〕簡(jiǎn)述地基液化的概念及其影響因素。地震時(shí)飽和粉土和砂土顆粒在振動(dòng)構(gòu)造趨于壓密，顆粒間孔隙水壓力急劇增加，當(dāng)其上升至與土顆粒所受正壓應(yīng)力接近或相等時(shí)，土顆粒間因摩擦產(chǎn)生的抗剪力量消逝，土顆粒像液體一樣處于懸浮狀態(tài)，形成液化現(xiàn)象。其影響因素主要包括土質(zhì)的地質(zhì)年月、土的密實(shí)度和黏粒含量、土層埋深和地下水位深度、地震烈度和持續(xù)時(shí)間簡(jiǎn)述兩階段抗震設(shè)計(jì)方法。眾值烈度的地震驚參數(shù)，用彈性反響譜求得構(gòu)造在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng)，然后與其他荷載效應(yīng)組合，并對(duì)構(gòu)造構(gòu)件進(jìn)展承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算，保證第一水準(zhǔn)下必要的承載力牢靠度，滿(mǎn)足其次水準(zhǔn)烈度的設(shè)防要求〔損壞可修過(guò)概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施來(lái)滿(mǎn)足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求；對(duì)于少數(shù)構(gòu)造，如有特別要求的建筑，還要進(jìn)展其次階段設(shè)計(jì)，即按與根本烈度相對(duì)應(yīng)的罕遇烈度的地震驚參數(shù)進(jìn)展構(gòu)造彈塑性層間變形驗(yàn)算，以保證其滿(mǎn)足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。3簡(jiǎn)述圈梁和構(gòu)造柱對(duì)砌體構(gòu)造的抗震作用鋼筋混凝土圈梁(ringbeam)將房屋的縱橫墻連接起來(lái)，增加了房屋的整體性和墻體的穩(wěn)定性；圈梁與構(gòu)造柱的聯(lián)合作用，可以有效地約束墻體裂縫的開(kāi)展，從而提高墻體的抗震力量；圈梁還可以有效地抵抗由于地震或其他緣由引起的地基不均勻沉降對(duì)房屋造成的不利影響。在墻體中設(shè)置了構(gòu)造柱，可以局部的提高墻體的抗剪強(qiáng)度，一般可提高10%～30%左右；構(gòu)造柱對(duì)砌體起約束作用，提高其變形力量；構(gòu)造柱與圈梁所形成的約束體系可以有效地限制墻體的散落，增加了房屋在地震時(shí)的抗倒塌力量。4在框架柱的抗震設(shè)計(jì)中，為什么要掌握軸壓比軸壓比是影響柱的破壞形態(tài)和變形力量的重要因素，柱的延性隨軸壓比增大會(huì)顯著降低，并可能產(chǎn)生脆性破壞，軸壓比增大到肯定數(shù)值時(shí)，增加約束箍筋對(duì)柱變形力量影響很小，因此要掌握軸壓比5.構(gòu)造隔震為什么能格外有效的削減構(gòu)造地震反響構(gòu)造隔震通過(guò)設(shè)置隔震層，延長(zhǎng)構(gòu)造周期，增加構(gòu)造阻尼，大大削減構(gòu)造加速度反響，同時(shí)使構(gòu)造位移集中于隔震層，上部構(gòu)造相對(duì)位移很小，地震中根本處于彈性工作狀態(tài)，大大減小構(gòu)造地震反響。三計(jì)算題〔38分〕H1=H2=4m8m，集中于樓蓋和屋蓋處的m1=m2=120230kg,柱的截面K1=K2=20230KN/m要求計(jì)算構(gòu)造自振周期和相應(yīng)振型，并驗(yàn)算振型剛度矩陣的正交性〔10分〕GG2GG1H2K2H1K1解：〔1〕KK1K2 K2K11 K1240. 20.106N/m K2 K2 K21 K22 20. 20. Mm1 0G1/g

0

1.2 0105kg0 m2 0 G2/g 0 1.2 由K11 K12 m1 0 K11m1 2

K12 可 0K21 K22 0 m2 K21得

K22m2 221,2

1/2K11/m1K22/m21/K11/1/K11/1K22/m22K1K22K12K2/m21

7.98/s T1

2/1

0.79S2436.339 2

20.89/s T2

2/2

0.301S5分相應(yīng)的振型為：X11 K12 0.618 X12 K12 1.618X21 1 X22 K112m1 11 2驗(yàn)算振型正交性：X11,

K12X12

201.618106K210.0031060

K22X22

20

20 1 G1=600KNG2=500KN，8 其水平地震影響系數(shù)最大值分別為主振型和自振周期分別為

max=〔多遇地震。構(gòu)造的阻尼比為，X 0.488 X 1.710 11

X12T

1.000

X22

1.000 1 2要求：用振型分解反響譜法計(jì)算構(gòu)造在多遇地震作用下各層的層間地震剪力V(10分)iG2k2G4m1k14m解：由條件得 G2k2G4m1k14mmax ggT g

0.25 0.91T1

1.00.160.116 2

max

0.16 X T M R1

1.233XMX1 TXMX1 1XTMR M2TX2 M2TX2

2

0.233F GX11 1 1 1 3分

41.88KN F GX21 1 2 1

71.514KNF GX12 2 1 2 3分

38.25KN F GX22 2 2 2

18.64KN其次層層間剪力：F2F2F22122

2分11F212F212F22V1

G1＝2700KNG2＝2700KNG3＝1800KN，K1＝245000KN/mK2＝195000KN/mK3＝98000KN/mH1=3.5m、G3的水平地震作用(構(gòu)造阻尼比為?！?5G3GG2H3 K3G1H2 K2H1 K1解：求構(gòu)造根本自振周期將各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值作為水平力分別作用在各質(zhì)點(diǎn)處，1，2，3質(zhì)點(diǎn)水平位移為：u1G1G2G3/K10.0294mu2u1G2G3/K20.0525mu3u2G3/K30.0709m承受能量法，構(gòu)造根本自振周期為：G1u12G1u12G2u22G3u32分

0.465s 7由條件查表得 0.16 T 0.4s，max gT

0.4 0.9 g

0.465

1.00.16 0.141T max 1T11.4Tg

0.35s，F(xiàn) GEK

0.140.85270027001800856.8KN各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：G1H11EKFG1H1G2H2G3H3F1EKG2H22EKF G1H1G2H2G3H3F2EK

171.36KN342.72KNG3H3F

342.72KN3 G1H1G2H2G3H3 EK其中H1h1 H2h1h2 H3h1h2h3〔10110分。〔〔〕2．在計(jì)算地震作用時(shí)，多質(zhì)點(diǎn)體系的高階振型發(fā)揮的奉獻(xiàn)比低階振型小?！病?3．堅(jiān)實(shí)地基上的房屋震害重于脆弱地基和非均勻地基上的房屋震害?！病病?．多層砌體房屋應(yīng)優(yōu)先承受縱墻承重體系。〔〕〔〕66．一般體系阻尼比越小，體系地震反響譜值越大?！病?．地基的抗震承載力肯定大于靜承載力?！病?．地震波的傳播速度，以橫波最快，面波次之，縱波最慢。〔〕〔〕10．在同等場(chǎng)地、烈度條件下，鋼構(gòu)造房屋的震害較鋼筋混凝土構(gòu)造房屋的震害要大。〔110分〕1.√2.√3.×4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.×二、填空題〔二、填空題〔20120分。地震驚三要素是指 、 、 。我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)承受的是 水準(zhǔn)、 階段設(shè)計(jì)法。地基土液化判別過(guò)程分為 和 兩大步驟。屋蓋構(gòu)造、長(zhǎng)懸臂構(gòu)造、煙囪及類(lèi)似高聳構(gòu)造和設(shè)防烈度為9度區(qū)的高層建筑，應(yīng)考慮 地震作用。5．多層砌體房屋抗震構(gòu)造措施中最有效的是 與 的設(shè)置。的整體性和延性，通過(guò)內(nèi)力組合得到框架構(gòu)造的設(shè)計(jì)內(nèi)力，還需進(jìn)展調(diào)整以滿(mǎn)足 、 、的原則。完整的建筑構(gòu)造抗震設(shè)計(jì)包括三個(gè)方向的內(nèi)容與要求，分別是、 、 。在框架—剪力墻的內(nèi)力計(jì)算時(shí)，總抗震墻和總框架之間用 連接。多高層鋼構(gòu)造在地震中的破壞形式有 和 。〔120分〕1.地震驚峰值、頻譜、持續(xù)時(shí)間 2.三、兩3.初步判別、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 4.豎向 5.構(gòu)造柱、圈梁強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算、構(gòu)造措施 連梁9.節(jié)點(diǎn)連接破壞、構(gòu)件破壞、構(gòu)造倒塌三、選擇題〔5210分。1．以下不屬于地震破環(huán)作用的表現(xiàn)形式的是( )。A、地表破壞 B、人員傷亡 C、次生災(zāi)難 D、建筑物的破壞2．我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)將超過(guò)〔 歸為高層鋼構(gòu)造建筑。A、10 B、11 C、12 D、133．多層砌體構(gòu)造中當(dāng)墻體的高寬比大于4時(shí)，墻體的變樣子況是〔 。A、以剪切變形為主 B、以彎曲變形為主C、彎曲變形和剪切變形在總變形中均占相當(dāng)比例 視具體內(nèi)力值而定4．多遇地震烈度所對(duì)應(yīng)的超越概率為〔 〕。5．當(dāng)建筑物有局部突出屋面的小建筑〔如屋頂間、女兒墻、煙囪〕等時(shí)，由于該局部構(gòu)造的重量和剛度突然變小，將產(chǎn)生〔。A、10% B、2%—3% C5．當(dāng)建筑物有局部突出屋面的小建筑〔如屋頂間、女兒墻、煙囪〕等時(shí)，由于該局部構(gòu)造的重量和剛度突然變小，將產(chǎn)生〔。A、扭轉(zhuǎn)效應(yīng)B、鞭梢效應(yīng) C、共振D、主體構(gòu)造破壞、選擇題〔每題2分，共10分〕2.2.C3.B四、簡(jiǎn)答題〔6530分。11．地震震級(jí)和地震烈度有何區(qū)分與聯(lián)系地震震級(jí)是表示地震大小的一種度量。地震烈度是指某一區(qū)域內(nèi)的地表和烈度越低。簡(jiǎn)述底部剪力法的適用條件。底部剪力法適用于計(jì)算建筑高度不超過(guò)40m，構(gòu)造以剪切變形為主，質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻的構(gòu)造的地震反響。砌體構(gòu)造中各樓層的重力荷載代表值是怎么確定的〔活荷載的一半〕及上、下各半層的墻體、構(gòu)造柱質(zhì)量之和。在多層砌體房屋中，橫向樓層地震剪力如何在各道墻之間安排①剛性樓蓋：依據(jù)各抗震橫墻的側(cè)移剛度比例安排給各墻體。②柔性樓蓋：按各橫墻的所擔(dān)當(dāng)?shù)纳喜恐亓奢d比例給各墻體。③中等剛度樓蓋：承受剛性樓蓋和柔性樓蓋安排方法的平均值計(jì)算地震剪力?？紤]到此時(shí)樓板和鋼梁的連接可能遭到破壞。什么叫隔震隔震方法主要有哪些類(lèi)型的。隔震方法主要有基底隔震和懸掛隔震。五、計(jì)算題〔本大題共2個(gè)小題，共30分。依據(jù)下表計(jì)算場(chǎng)地的等效剪切波速?！?0分〕土層的剪切波速土層厚度土層厚度v(m/s)s1802002604205300.2g，Ⅲ類(lèi)場(chǎng)地一區(qū)，m1=,m2=,m3=,T1=,δn=,ξ=.〔20分〕aa

a(

Tg)aT

max0.452

amax

)]a0 0.1 Tg 5Tg當(dāng)ξ=時(shí)，η2= η1= γ=

g26.0

max

T(s)地震影響多遇地震罕遇地震

地震影響系數(shù)曲線水平地震影響系數(shù)最大值烈度6度 7度－特征周期(s)場(chǎng)地類(lèi)別

8度 9度特征周期分區(qū)一區(qū)二區(qū)三區(qū)五、計(jì)算題

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ解〔1〕確定掩蓋層厚度土層上外表距地表的距離為〔2〕計(jì)算等效剪切波速v v 20se180 200 260 4202.25.88.23.8244.47m/s得： (Tg)0.90.16(0.45)0.90.160.1051T10.716構(gòu)造的底部剪力為：F Geq 0.85(116.62110.8559.45)9.80.105250.95kNEK 1F n

Fn

0.0673250.9516.89kN GHj j

116.626.5110.8512.559.45(5.06.06.5)9.83184.039.831203.49作用在構(gòu)造各樓層上的水平地震作用為：GH 116.62