《建筑結構抗震與防災》復習題2

《建筑結構抗震與防災》復習題2《建筑結構抗震與防災》復習題2/NUMPAGES23《建筑結構抗震與防災》復習題2《建筑結構抗震與防災》復習題2《建筑結構抗震與防災》復習題2一、填空題1．一般來說，某地點的地震烈度隨震中距的增大而減小。2．《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)建筑使用功能的重要性及設計工作壽命期的不同分為甲、乙、丙、丁四個抗震設防類別。3．《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定，建筑場地類別根據(jù)等效剪切波速和場地覆蓋土層厚度雙指標劃分為4類。4．震害調(diào)查表明，凡建筑物的自振周期與場地土的卓越周期接近時，會導致建筑物發(fā)生類似共振的現(xiàn)象，震害有加重的趨勢。5．為了減少判別場地土液化的勘察工作量，飽和沙土液化的判別可分為兩步進行，即初判法和標準貫入試驗法判別。7．《建筑抗震設計規(guī)范》根據(jù)房屋的設防烈度、結構類型和房屋高度，分別采用不同的抗震等級，并應符合相應的計算、構造措施要求。8．為了保證結構具有較大延性，我國規(guī)范通過采用強柱弱梁、強剪弱彎和強節(jié)點、強錨固的原則進行設計計算。9、震源在地表的投影位置稱為震中，震源到地面的垂直距離稱為震源深度。11、丙類鋼筋混凝土房屋應根據(jù)抗震設防烈度、房屋高度和結構類型查表采用不同的抗震等級。15．地震反應譜的定義為:在給定的地震作用期間，單質點體系的最大位移反應、最大速度反應、最大加速度反應隨質點自振周期變化的曲線17、柱的軸壓比n定義為:n=N/fcAc（柱組合后的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土抗壓強度設計值乘積之比）。18、建筑平面形狀復雜將加重建筑物震害的原因為:扭轉效應、應力集中。19、多層砌體房屋樓層地震剪力在同一層各墻體間的分配主要取決于:樓蓋的水平剛度（樓蓋類型）和各墻體的側移剛度及負荷面積。二、選擇題1．地震烈度主要根據(jù)下列哪些指標來評定（C）。A．地震震源釋放出的能量的大小B．地震時地面運動速度和加速度的大小C．地震時大多數(shù)房屋的震害程度、人的感覺以及其他現(xiàn)象D．地震時震級大小、震源深度、震中距、該地區(qū)的土質條件和地形地貌3．描述地震動特性的要素有三個,下列哪項不屬于地震動三要素（D）。A.加速度峰值B.地震動所包含的主要周期C.地震持續(xù)時間D.地震烈度7．大量震害表明，多層房屋頂部突出屋面的電梯間、水箱等，它們的震害比下面主體結構嚴重。在地震工程中,把這種效應稱為（B）。A.扭轉效應B.鞭端效應C.共振D.主體結構破壞9．在利用反彎點法計算水平荷載作用下框架內(nèi)力時,當梁的線剛度kb和柱的線剛度kc之比大于（B）時,節(jié)點轉交θ假定等于零。A.2B.3C.4D.13.地震系數(shù)k與下列何種因素有關？(A)A.地震基本烈度B.場地卓越周期C.場地土類別D.結構基本周期15.框架結構考慮填充墻剛度時,T1與水平彈性地震作用Fe有何變化?(A)A.T1↓,Fe↑B.T1↑,Fe↑C.T1↑,Fe↓D.T1↓,Fe↓16．抗震設防區(qū)框架結構布置時，梁中線與柱中線之間的偏心距不宜大于（A）A．柱寬的1/4B．柱寬的1/8C．梁寬的1/4D．梁寬的1/817.土質條件對地震反應譜的影響很大，土質越松軟，加速度譜曲線表現(xiàn)為（A）A．譜曲線峰值右移B．譜曲線峰值左移C．譜曲線峰值增大D．譜曲線峰值降低19、樓層屈服強度系數(shù)沿高度分布比較均勻的結構，薄弱層的位置為（D）A.最頂層B.中間樓層C.第二層D.底層21.場地特征周期Tg與下列何種因素有關?(C)A.地震烈度B.建筑物等級C.場地覆蓋層厚度D.場地大小22.關于多層砌體房屋設置構造柱的作用，下列哪句話是錯誤的（D）可增強房屋整體性，避免開裂墻體倒塌可提高砌體抗變形能力可提高砌體的抗剪強度可抵抗由于地基不均勻沉降造成的破壞24、水平地震作用標準值Fek 的大小除了與質量,地震烈度,結構自振周期有關外,還與下列何種因素有關?(B)A.場地平面尺寸B.場地特征周期C.荷載分項系數(shù)D.抗震等級25震級大的遠震與震級小的近震對某地區(qū)產(chǎn)生相同的宏觀烈度，則對該地區(qū)產(chǎn)生的地震影響是（B）震級大的遠震對剛性結構產(chǎn)生的震害大震級大的遠震對柔性結構產(chǎn)生的震害大震級小的近震對柔性結構產(chǎn)生的震害大震級大的遠震對柔性結構產(chǎn)生的震害小29．考慮內(nèi)力塑性重分布，可對框架結構的梁端負彎矩進行調(diào)幅（B）A．梁端塑性調(diào)幅應對水平地震作用產(chǎn)生的負彎矩進行B．梁端塑性調(diào)幅應對豎向荷載作用產(chǎn)生的負彎矩進行C．梁端塑性調(diào)幅應對內(nèi)力組合后的負彎矩進行D．梁端塑性調(diào)幅應只對豎向恒荷載作用產(chǎn)生的負彎矩進行30．鋼筋混凝土丙類建筑房屋的抗震等級應根據(jù)那些因素查表確定（B）A．抗震設防烈度、結構類型和房屋層數(shù)B．抗震設防烈度、結構類型和房屋高度C．抗震設防烈度、場地類型和房屋層數(shù)D．抗震設防烈度、場地類型和房屋高度32．《抗震規(guī)范》給出的設計反應譜中，當結構自振周期在0.1s~Tg之間時，譜曲線為（A）A．水平直線B.斜直線C.拋物線D.指數(shù)曲線33．表征地震動特性的要素有三個，下列哪項不屬于地震動三要素（D）A.加速度峰值B.頻譜特性C.地震持時D.地震烈度34．框架結構考慮填充墻剛度時,T1與水平彈性地震作用Fek有何變化?（A）A.T1↓,Fek↑B.T1↑,Fek↑C.T1↑,Fek↓D.T1↓,Fek↓35．樓層屈服強度系數(shù)沿高度分布比較均勻的結構，薄弱層的位置為（D）A.最頂層B.中間樓層C.第二層D.底層36．水平地震作用標準值Fek的大小除了與質量,地震烈度,結構自振周期有關外,還與下列何種因素有關?(B)A.場地平面尺寸B.場地特征周期C.荷載分項系數(shù)D.抗震等級三、簡答題1．工程結構抗震設防的三個水準是什么？如何通過兩階段設計方法來實現(xiàn)？答：抗震設防的三個水準：第一水準：當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或不須修理可繼續(xù)使用；第二水準：當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，建筑物可能受損壞，經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用；第三水準：當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度的罕遇地震影響時，建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。兩階段設計方法：第一階段設計：按第一水準多遇地震的地震動參數(shù)進行彈性狀態(tài)下的地震效應計算，經(jīng)效應組合后，采用分項系數(shù)設計表達式進行結構構件的截面承載力驗算，并采取抗震構造措施，以滿足第一水準抗震設防要求。第二階段設計：按第三水準罕遇地震作用進行薄弱層或薄弱部位的彈塑性變形驗算，以滿足第三水準防倒塌的要求，常稱為變形驗算。2．建筑場地選擇的原則是什么？答：選址時宜選擇有利地段，避開不利地段。當無法避開不利地段時，應采取有效地措施。，不應在危險地段建造甲、乙、丙類建筑。4.簡述底部剪力法的適用條件。答：《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定，底部剪力法適用于計算高度不超過40m，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構。5.在利用彎矩二次分配法計算豎向荷載作用下框架內(nèi)力時，為什么要對梁端彎矩進行調(diào)幅？答：在豎向荷載的作用下的梁端負彎矩較大，導致梁端的配筋量較大；同時柱的縱向鋼筋以及另一個方向的梁端鋼筋也通過節(jié)點，因此節(jié)點的施工較困難。即使鋼筋能排下，也會因鋼筋過于密集使?jié)仓炷晾щy，不容易保證施工質量。考慮到鋼筋混凝土框架屬于超靜定結構，具有塑性內(nèi)力充分布的性質，因此可以通過在重力荷載作用下，梁端彎矩乘以調(diào)整系數(shù)β的辦法，適當降低梁端彎矩的幅值。8、什么是地震反應譜？什么是設計反應譜？它們有何關系？單自由度彈性體系的地震最大加速度反應與其自振周期的關系曲線叫地震（加速度）反應譜，以Sa（T）表示。設計反應譜：考慮了不同結構阻尼、各類場地等因素對地震反應譜的影響，而專門研究可供結構抗震設計的反應譜，常以a（T），兩者的關系為a（T）=Sa（T）/g9、什么是時程分析？時程分析怎么選用地震波？選用地震加速度記錄曲線，直接輸入到設計的結構，然后對結構的運動平衡方程進行數(shù)值積分，求得結構在整個時程范圍內(nèi)的地震反應。應選擇與計算結構場地相一致、地震烈度相一致的地震動記錄或人工波，至少2條實際強震記錄和一條人工模擬的加速度時程曲線10、在多層砌體結構中設置圈梁的作用是什么？設置圈梁作用：加強縱橫墻的連接，增加樓蓋的整體性，增加墻體的穩(wěn)定性，與構造柱一起有效約束墻體裂縫的開展，提高墻體的抗震能力，有效抵抗由于地震或其他原因所引起的地基均勻沉降對房屋的破壞作用。11、抗震設計為什么要盡量滿足“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節(jié)點弱構件”的原則？如何滿足這些原則？“強柱弱梁”可有效的防止柱鉸破壞機制的出現(xiàn)，保證結構在強震作用下不會整體倒塌；“強剪弱彎”可有效防止脆性破壞的發(fā)生，使結構具有良好的耗能能力；“強節(jié)點弱構件”，節(jié)點是梁與柱構成整體結構的基礎，在任何情況下都應使節(jié)點的剛度和強度大于構件的剛度和強度。13、簡述底部剪力法的適用范圍，計算中如何鞭稍效應。震中距--地面上任何一點到震中的直線距離稱為震中距。適用范圍：高度不超過40米，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構，可采用底部剪力法計算。為考慮鞭稍效應，抗震規(guī)范規(guī)定：采用底部剪力法計算時，對突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應，宜乘以增大系數(shù)3，此增大部分不應往下傳遞，但與該突出部分相連的構件應予以計入。15、多層砌體房屋中，為什么樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處？樓梯間橫墻間距較小，水平方向剛度相對較大，承擔的地震作用亦較大，而樓梯間墻體的橫向支承少，受到地震作用時墻體最易破壞2）房屋端部和轉角處，由于剛度較大以及在地震時的扭轉作用，地震反應明顯增大，受力復雜，應力比較集中；另外房屋端部和轉角處所受房屋的整體約束作用相對較弱，樓梯間布置于此，約束更差，抗震能力降低，墻體的破壞更為嚴重17、什么是地基液化現(xiàn)象？影響地基液化的因素？飽和砂土或粉土的顆粒在強烈地震下土的顆粒結構趨于密實，土本身的滲透系數(shù)較小，孔隙水在短時間內(nèi)排泄不走而受到擠壓，孔隙水壓力急劇上升。當孔隙水壓力增加到與剪切面上的法向壓應力接近或相等時，砂土或粉土受到的有效壓應力下降乃至完全消失，土體顆粒局部或全部處于懸浮狀態(tài)，土體喪失抗剪強度，形成猶如液體的現(xiàn)象。影響因素：土層的地質年代，土的組成，土層的相對密度，土層的埋深,地下水位的深度，地震烈度和地震持續(xù)時間18為什么要限制多層砌體房屋抗震橫墻間距？（1）橫墻間距過大，會使橫墻抗震能力減弱，橫墻間距應能滿足抗震承載力的要求。）2）橫墻間距過大，會使縱墻側向支撐減少，房屋整體性降低（3）橫墻間距過大，會使樓蓋水平剛度不足而發(fā)生過大的平面內(nèi)變形，從而不能有效地將水平地震作用均勻傳遞給各抗側力構件，這將使縱墻先發(fā)生出平面的過大彎曲變形而導致破壞，即橫墻間距應能保證樓蓋傳遞水平地震作用所需的剛度要求。19．什么是建筑抗震三水準設防目標和兩階段設計方法？三水準：小震不壞，中震可修，大震不倒；兩階段：一，通過對多遇地震彈性地震作用下的結構截面強度驗算，二，通過對罕遇地震烈度作用下結構薄弱部位的彈塑性變形驗算，并采用相應的構造措施。20．地震作用和一般靜荷載有何不同？計算地震作用的方法可分為哪幾類？不同：地震作用不確定性，不可預知，短時間的動力作用，具有選擇性，累積性，重復性。方法：擬靜力法，時程分析法，反應譜法，振型分解法。22．什么是“鞭梢效應”？用底部剪力法計算地震作用時如何考慮“鞭梢效應”的影響？當建筑物有突出屋面的小建筑，由于該部分的質量和剛度突然變小，使得突出屋面的地震反應特別強烈，其程度取決于突出物與建筑物的質量比和剛度比，以及場地條件等。采用底部剪力法時，宜乘以增大系數(shù)，不應往下傳遞，但與該突出部分相連的構件應予計入。24．簡述鋼筋混凝土結構房屋的震害情況。共振效應引起的震害；結構布置不合理引起的震害；柱、梁和節(jié)點的震害；填充墻和抗震墻的震25.鞭梢效應：建筑物在受到地震作用的時候，頂部突出的小房間，因為質量剛度均相對主體結構小，在振動每一個來回的轉折瞬間，容易形成較大的速度，產(chǎn)生嚴重的破壞。（像鞭子的尖端一樣。在甩鞭子轉向的過程中尖端會產(chǎn)生很大的速度，同樣這種情況也發(fā)生在建筑結構上）

28．影響砂土液化的因素有哪些？答：影響砂土液化的因素：（1）沙土的組成（2）相對密度（3）土層的埋深（4）地下水位（5）地震烈度大小和地震持續(xù)時間29影響土的液化的因素有：地質年代（2）土中黏粒含量（3）上覆非液化土層厚度和地下水位深度（4）土的密實程度（5）土層埋深（6）地震烈度和震級33.概念設計的內(nèi)涵和意義答：“概念設計”的涵義：由于地震的隨機性，工程抗震不能完全依賴于“計算設計”，而立足于工程抗震基本理論及長期工程經(jīng)驗總結的工程抗震基本概念，這往往是構造良好結構性能的決定性因素，即所謂的“概念設計”?！案拍钤O計”的意義：概念設計強調(diào)在工程設計一開始就應把握好能量輸入、房屋體形、結構體系、剛度分布、構件特性等幾個方面，從根本上消除建筑薄弱環(huán)節(jié)，再輔以必要的計算和構造措施，這樣就可使設計出的房屋具有良好的抗震性能和足夠的抗震可靠度。34建筑結構抗震體系應滿足哪些基本要求答：結構體系應符合下列各項要求：（1）應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。

（2）應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載

能力。（3）應具備必要的抗震載力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力。

（4）對能出現(xiàn)的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。38、什么是“強柱弱梁”、“強剪弱彎”原則？在設計中如何體現(xiàn)？（1）使梁端先于柱端產(chǎn)生塑性鉸，控制構件破壞的先后順序，形成合理的破壞機制（2）防止梁、柱端先發(fā)生脆性的剪切破壞，以保證塑性鉸有足夠的變形能力在截面抗震驗算中，為保證強柱弱梁，《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定：對一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，（除框架頂層和柱軸壓比小于0.15及框支梁與框支柱的節(jié)點外），柱端組合的彎矩設計值應符合：其中為柱端彎矩增大系數(shù)，（一級為取1.4,二級取1.2,三級取1.1）為保證強剪弱彎，應使構件的受剪承載力大于構件彎曲屈服時實際達到的剪力值，對一、、二、三級框架梁，梁端截面組合的剪力設計值調(diào)整為：對一、、二、三級框架柱，柱端截面組合的剪力設計值調(diào)整為：39、什么叫軸壓比？為什么要限制柱的軸壓比？軸壓比：柱組合的軸向壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積之和軸壓比大小是影響柱破壞形態(tài)和變形性能的重要因素，受壓構件的位移延性隨軸壓比增加而減小，為保證延性框架結構的實現(xiàn)，應限制柱的軸壓比40、為什么要限制多層砌體房屋抗震橫墻間距？（1）橫墻間距過大，會使橫墻抗震能力減弱，橫墻間距應能滿足抗震承載力的要求。（2）橫墻間距過大，會使縱墻側向支撐減少，房屋整體性降低（3）橫墻間距過大，會使樓蓋水平剛度不足而發(fā)生過大的平面內(nèi)變形，從而不能有效地將水平地震作用均勻傳遞給各抗側力構件，這將使縱墻先發(fā)生出平面的過大彎曲變形而導致破壞，即橫墻間距應能保證樓蓋傳遞水平地震作用所需的剛度要求。（2分）41、抗震概念設計主要包括哪些內(nèi)容？抗震概念設計主要包括以下內(nèi)容：選擇有利于抗震的場地，選擇有利的房屋抗震體型，進行合理的抗震結構布置，選擇合理的結構材料，設置多道抗震防線、提高結構延性和阻尼，控制結構變形、確保結構整體性，減輕房屋自重，妥善處理非結構構件。43、簡述底部剪力法的適用范圍，計算中如何鞭稍效應。適用范圍：高度不超過40米，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構，可采用底部剪力法計算。為考慮鞭稍效應，抗震規(guī)范規(guī)定：采用底部剪力法計算時，對突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應，宜乘以增大系數(shù)3，此增大部分不應往下傳遞，但與該突出部分相連的構件應予以計入。44、簡述我國抗震規(guī)范的抗震設防目標以及兩階段抗震設計方法？第一水準：當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；第二水準：當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用；第三水準：當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞兩階段設計方法：第一階段設計：工程結構在多遇地震下的承載力和彈性變形計算。第二階段設計：工程結構（如特別重要或抗側能力較弱的結構）在罕遇地震下的彈塑性變形驗算。46、強柱弱梁、強剪弱彎的實質是什么？如何通過截面抗震驗算來實現(xiàn)？（1）使梁端先于柱端產(chǎn)生塑性鉸，控制構件破壞的先后順序，形成合理的破壞機制（2）防止梁、柱端先發(fā)生脆性的剪切破壞，以保證塑性鉸有足夠的變形能力在截面抗震驗算中，為保證強柱弱梁，《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定：對一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，（除框架頂層和柱軸壓比小于0.15及框支梁與框支柱的節(jié)點外），柱端組合的彎矩設計值應符