《工程抗震》試題（二）及部分答案

《工程抗震》試題（二）及部分答案

1、《抗震規(guī)范》給出的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜中，當(dāng)結(jié)構(gòu)自振周期在0.ls~Tg之間時(shí)，

譜曲線為（A）

A.水平直線B.斜直線C.拋物線D.指數(shù)曲線

2、實(shí)際地震烈度與下列何種因素有關(guān)？（B）

A.建筑物類型B.離震中的距離C.行政區(qū)劃D.城市大小

3、規(guī)范規(guī)定不考慮扭轉(zhuǎn)影響時(shí)，用什么方法進(jìn)行水平地震作用效應(yīng)組合的計(jì)

算？（B）

A.完全二次項(xiàng)組合法（CQC法）B.平方和開平方法（SRSS法）

C.杜哈米積分D.振型分解反應(yīng)譜法

4、基底剪力法計(jì)算水平地震作用可用于下列何種建筑？（C）

A.40米以上的高層建筑B.自振周期「很長（T|>4s）的高層建筑

C.垂直方向質(zhì)量、剛度分布均勻的多層建筑

D.平面上質(zhì)量、剛度有較大偏心的多高層建筑

5、地震系數(shù)k與下列何種因素有關(guān)？（A）

A.地震基本烈度B.場地卓越周期

C.場地土類別D.結(jié)構(gòu)基本周期

6、9度區(qū)的高層住宅豎向地震作用計(jì)算時(shí),結(jié)構(gòu)等效總重力荷載6改為（C）

A.0.85（1.2恒載標(biāo)準(zhǔn)值GK+1.4活載標(biāo)準(zhǔn)值QK）B.0.85（GK+Qk）

C.0.75（GK+0.5QK）D.0.85（GK+0.5QK）

7、框架結(jié)構(gòu)考慮填充墻剛度時(shí)，「與水平彈性地震作用Fe有何變化？（A）

1

A.TU,FetB.T",FctC.Tif,FeID.T>I,FeI

8、抗震設(shè)防區(qū)框架結(jié)構(gòu)布置時(shí)，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1/8

9、土質(zhì)條件對地震反應(yīng)譜的影響很大，土質(zhì)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

10、震中距對地震反應(yīng)譜的影響很大，在烈度相同的條件下，震中距越遠(yuǎn)，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

11、為保證結(jié)構(gòu)“大震不倒”，要求結(jié)構(gòu)具有(C)

A.較大的初始剛度B.較高的截面承載能力

C.較好的延性D.較小的自振周期「

12、樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)4沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，薄弱層的位置為

(D)

A.最頂層B.中間樓層C.第二層D.底層

13、多層磚房抗側(cè)力墻體的樓層水平地震剪力分配(B)

A.與樓蓋剛度無關(guān)B.與樓蓋剛度有關(guān)

C.僅與墻體剛度有關(guān)D.僅與墻體質(zhì)量有關(guān)

2

14、場地特征周期兀與下列何種因素有關(guān)？（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

15、關(guān)于多層砌體房屋設(shè)置構(gòu)造柱的作用，下列哪句話是錯(cuò)誤的（D）

A.可增強(qiáng)房屋整體性，避免開裂墻體倒塌

B.可提高砌體抗變形能力

C.可提高砌體的抗剪強(qiáng)度

D.可抵抗由于地基不均勻沉降造成的破壞

16、考慮內(nèi)力塑性重分布，可對框架結(jié)構(gòu)的梁端負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅（B）

A.梁端塑性調(diào)幅應(yīng)對水平地震作用產(chǎn)生的負(fù)彎矩進(jìn)行

B.梁端塑性調(diào)幅應(yīng)對豎向荷載作用產(chǎn)生的負(fù)彎矩進(jìn)行

C.梁端塑性調(diào)幅應(yīng)對內(nèi)力組合后的負(fù)彎矩進(jìn)行

D.梁端塑性調(diào)幅應(yīng)只對豎向恒荷載作用產(chǎn)生的負(fù)彎矩進(jìn)行

17、水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值Fek的大小除了與質(zhì)量，地震烈度，結(jié)構(gòu)自振周期有關(guān)

外，還與下列何種因素有關(guān)？（B）

A.場地平面尺寸B.場地特征周期C.荷載分項(xiàng)系數(shù)D.抗震等級

18、表征地震動(dòng)特性的要素有三個(gè)，下列哪項(xiàng)不屬于地震動(dòng)要素（B）

A.加速度峰值B.地震烈度C.頻譜特性D.地震持時(shí)

19、震級大的遠(yuǎn)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)

3

A.震級大的遠(yuǎn)震對剛性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的震害大

B.震級大的遠(yuǎn)震對柔性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的震害大

C.震級小的近震對柔性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的震害大

D.震級大的遠(yuǎn)震對柔性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的震害小

20、地震烈度主要根據(jù)下列哪些指標(biāo)來評定

(C)

A.地震震源釋放出的能量的大小

B.地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)速度和加速度的大小

C.地震時(shí)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(shí)震級大小、震源深度、震中距、該地區(qū)的土質(zhì)條件和地形地貌

21、一般情況下，工程場地覆蓋層的厚度應(yīng)按地面至剪切波速大于多少的土

層頂面的距離確定

(D)A.200m/sB.300m/sC.400m/sD.500m/s

22、關(guān)于地基土的液化，下列哪句話是錯(cuò)誤的(A

A.飽和的砂土比飽和的粉土更不容易液化

B.地震持續(xù)時(shí)間長，即使烈度低，也可能出現(xiàn)液化

C.土的相對密度越大，越不容易液化

D.地下水位越深，越不容易液化

23、某地區(qū)設(shè)防烈度為7度，乙類建筑抗震設(shè)計(jì)應(yīng)按下列要求進(jìn)行設(shè)計(jì)

(D)

A.地震作用和抗震措施均按8度考慮

B.地震作用和抗震措施均按7度考慮

C.地震作用按8度確定，抗震措施按7度采用

D.地震作用按7度確定，抗震措施按8度采用

24、框架柱軸壓比過高會使柱產(chǎn)生（B）

A.大偏心受壓構(gòu)件B.小偏心受壓構(gòu)件C.剪切破壞D.扭轉(zhuǎn)破壞

25、鋼筋混凝土丙類建筑房屋的抗震等級應(yīng)根據(jù)那些因素查表確定

（B）

A.抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋層數(shù)

B.抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度

C.抗震設(shè)防烈度、場地類型和房屋層數(shù)

D.抗震設(shè)防烈度、場地類型和房屋高度

26、縱波、橫波和面波（L波）之間的波速關(guān)系為（A）

A.VP>Vs>VLB.Vs>VP>VLC.VL>VP>VsD.VP>VL>Vs

27、位于軟弱場地上，震害較重的建筑物是：（A）

A.木樓蓋等柔性建筑B.單層框架結(jié)構(gòu)

C.單層廠房結(jié)構(gòu)D.多層剪力墻結(jié)構(gòu)

28、強(qiáng)剪弱彎是指：（B）

A.抗剪承載力Vu大于抗彎承載力Mu

B.剪切破壞發(fā)生在彎曲破壞之后

C.設(shè)計(jì)剪力大于設(shè)計(jì)彎矩

D.柱剪切破壞發(fā)生在梁剪切破壞之后

5

29、下列結(jié)構(gòu)延性哪個(gè)延性在抗震設(shè)計(jì)時(shí)要求最高(D)

A.結(jié)構(gòu)總體延性B.結(jié)構(gòu)樓層的延性

C.構(gòu)件的延性D.關(guān)鍵桿件的延性

30、強(qiáng)柱弱梁是指：(B)

A.柱線剛度大于梁線剛度B.柱抗彎承載力大于梁抗彎承載力

C.柱抗剪承載力大于梁抗剪承載力C.柱配筋大于梁配筋

1、工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的三個(gè)水準(zhǔn)是什么？如何通過兩階段設(shè)計(jì)方法來實(shí)現(xiàn)?

答：抗震設(shè)防的三個(gè)水準(zhǔn)：第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的

多遇地震影響時(shí)，一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭

受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，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(zhǔn)：當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震

影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。兩階段設(shè)計(jì)方法：第一階段

設(shè)計(jì)：對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件進(jìn)行多遇地震作用下的承載能力驗(yàn)算和彈性變形驗(yàn)算；

第二階段設(shè)計(jì)：對有明顯薄弱層的不規(guī)則部位和有特殊要求的結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇

地震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。

什么是小震、中震和大震。

答：小震指該地區(qū)50年內(nèi)超越概率約為63.2%的地震烈度，即眾值烈度，又

稱為多遇地震。中震指該地區(qū)50年內(nèi)超越概率約為10%的地震烈，又稱為

基本烈度或設(shè)防烈度。大震指該地區(qū)50年內(nèi)超越概率為2%?3%左右的地震

烈度，又為稱為罕遇地震。

6

2、抗震設(shè)計(jì)中為什么要限制各類結(jié)構(gòu)體系的最大高度和高寬比？

答；隨著多層和高層房屋高度的增加，結(jié)構(gòu)在地震作用以及其他荷載作用下

產(chǎn)生的水平位移迅速增大，要求結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度必須隨之增大。不同類型

的結(jié)構(gòu)體系具有不同的抗側(cè)移剛度，因此具有各自不同的合理使用高度。房

屋的高寬比是對結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制。

震害表明，房屋高寬比大，地震作用產(chǎn)生的傾覆力矩會造成基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)，引起

上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大側(cè)移，影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定。同時(shí)傾覆力矩會在混凝土框架

結(jié)構(gòu)兩側(cè)柱中引起較大軸力，使構(gòu)件產(chǎn)生壓曲破壞；會在多層砌體房屋墻體

的水平截面產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力，使其易出現(xiàn)水平裂縫，發(fā)生明顯的整體彎

曲破壞。

3、簡述現(xiàn)行抗震規(guī)范計(jì)算地震作用所采用的三種計(jì)算方法及其適用范圍。

答：現(xiàn)行抗震規(guī)范計(jì)算地震作用所采用的三種計(jì)算方法為：底部剪力法，振

型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法。

適用條件：

（1）高度不超過40米，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻

的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法計(jì)算。

（2）除上述結(jié)構(gòu)以外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應(yīng)譜法。

（3）特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和規(guī)范規(guī)定的高層建筑，應(yīng)采用時(shí)程分析

法進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。

4、什么是動(dòng)力系數(shù)、地震系數(shù)和水平地震影響系數(shù)？三者之間有何關(guān)系？

答：動(dòng)力系數(shù)是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系的最大絕對加速度反應(yīng)與地震地面運(yùn)動(dòng)最大

7

加速度的比值

地震系數(shù)是地震地面運(yùn)動(dòng)最大加速度與重力加速度的比值

水平地震影響系數(shù)是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系的最大絕對加速度反應(yīng)與重力加速

度的比值

水平地震影響系數(shù)是地震系數(shù)與動(dòng)力系數(shù)的乘積

5、什么是鞭端效應(yīng)，設(shè)計(jì)時(shí)如何考慮這種效應(yīng)？

答：地震作用下突出建筑物屋面的附屬小建筑物，由于質(zhì)量和剛度的突然

變小，受高振型影響較大，震害較為嚴(yán)重，這種現(xiàn)象稱為鞭端效應(yīng)；

設(shè)計(jì)時(shí)對突出屋面的小建筑物的地震作用效應(yīng)乘以放大系數(shù)3,但此放大

系數(shù)不往下傳。

6、框架梁抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則？如何在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)剪弱彎”？

答：強(qiáng)柱弱梁，梁端先于柱出現(xiàn)塑性較，同時(shí)塑性校區(qū)段有較好的延性和耗

能能力

強(qiáng)剪弱彎，梁形成塑性錢后仍有足夠的受剪承載力

強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固，妥善解決梁縱筋錨固問題

為保證強(qiáng)剪弱彎，應(yīng)使構(gòu)件的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲屈服時(shí)實(shí)際達(dá)到的剪

力值，對一、二、三級框架梁，梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整為：

7、簡述“強(qiáng)柱弱梁”的概念以及實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的主要措施

答：強(qiáng)柱弱梁概念為使梁端先于柱端產(chǎn)生塑性較，控制構(gòu)件破壞的先后

順序，形成合理的破壞機(jī)制。

8

在截面抗震驗(yàn)算中，為保證強(qiáng)柱弱梁，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：

對一、二、三級框架的梁柱節(jié)點(diǎn)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(diǎn)外），柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)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）

8、簡述提高框架梁延性的主要措施？

答：（1）“強(qiáng)剪弱彎”，使構(gòu)件的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲屈服時(shí)實(shí)際達(dá)

到的剪力值，以保證框架梁先發(fā)生延性的彎曲破壞，避免發(fā)生脆性的剪切破

壞；

（2）梁端塑性錢的形成及其轉(zhuǎn)動(dòng)能力是保證結(jié)構(gòu)延性的重要因素：一方面

應(yīng)限制梁端截面的縱向受拉鋼筋的最大配筋率或相對受壓區(qū)高度，另一方面

應(yīng)配置適當(dāng)?shù)氖軌轰摻?/p>

（3）為增加對混凝土的約束，提高梁端塑性錢的變形能力，必須在梁端塑

性校區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置加密封閉式箍筋，同時(shí)為防止縱筋過早壓屈，對箍筋間距

也應(yīng)加以限制。

（4）對梁的截面尺寸加以限制，避免脆性破壞。

9、砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁的作用？

答：設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱的作用：加強(qiáng)房屋的整體性，提高砌體的受剪承

載力（10%-30盼，對砌體有約束作用，提高砌體的變形能力，提高房屋的抗震

性能。

設(shè)置圈梁的作用：增加縱橫墻體的連接，加強(qiáng)整個(gè)房屋的整體性；圈梁可箍

9

住樓蓋，增強(qiáng)其整體剛度；減小墻體的自由長度，增強(qiáng)墻體的穩(wěn)定性；可提高

房屋的抗剪強(qiáng)度，約束墻體裂縫的開展；抵抗地基不均勻沉降，減小構(gòu)造柱

計(jì)算長度。

10、什么是地基液化現(xiàn)象？影響地基液化的因素？

答：飽和的粉土和砂土，在地震時(shí)由于顆粒之間的孔隙水不可壓縮而無法排

出，使得孔隙水壓力增大，土體顆粒的有效垂直壓應(yīng)力減小，顆粒局部或全

部處于懸浮狀態(tài)，土體的抗剪強(qiáng)度接近于零，呈現(xiàn)出液態(tài)化的現(xiàn)象。

影響因素：土層的地質(zhì)年代：地質(zhì)年代越古老，越不易液化

土的組成：級配良好的砂土不易液化

粉土中粘粒含量超過一定限值時(shí)，不易液化

土層的相對密度：土層的相對密度越大，越不易液化

土層的埋深：埋深越大，越不易液化

地下水位的深度：地下水位越深，越不易液化

地震烈度和地震持續(xù)時(shí)間：烈度越高，持續(xù)時(shí)間越長，越易液化

11、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎的實(shí)質(zhì)是什么？如何通過截面抗震驗(yàn)算來實(shí)現(xiàn)？

答：（1）使梁端先于柱端產(chǎn)生塑性較，控制構(gòu)件破壞的先后順序，形成合理的

破壞機(jī)制

（2）防止梁、柱端先發(fā)生脆性的剪切破壞，以保證塑性較有足夠的變形能

力

在截面抗震驗(yàn)算中，為保證強(qiáng)柱弱梁，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：

對一、二、三級框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，（除框架頂層和柱軸壓比小于0.15及框

10

支梁與框支柱的節(jié)點(diǎn)外），柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)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(qiáng)剪弱彎，應(yīng)使構(gòu)件的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲屈服時(shí)實(shí)際達(dá)到的剪

力值，對一、、二、三級框架梁，梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整為：

對一、、二、三級框架柱，柱端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整為:

12、什么叫軸壓比？為什么要限制柱的軸壓比？

N

n=------

答：軸壓比：力4柱組合的軸向壓力設(shè)計(jì)值與柱的全截面面積和混凝土

軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(gòu)件的位移延性

隨軸壓比增加而減小，為保證延性框架結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)限制柱的軸壓比。

v

剪壓比答：剪壓比為力劭，指構(gòu)件截面上平均剪應(yīng)力與混凝土軸心抗壓強(qiáng)

度設(shè)計(jì)值的比值，用以反映構(gòu)件截面上承受名義剪應(yīng)力的大小。限制梁柱的

剪壓比，主要是為了防止梁柱混凝土過早發(fā)生斜壓破壞。

13、為什么要限制多層砌體房屋抗震橫墻間距？

答：（1）橫墻間距過大，會使橫墻抗震能力減弱，橫墻間距應(yīng)能滿足抗震

承載力的要求。

11

(2)橫墻間距過大，會使縱墻側(cè)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(cè)力構(gòu)件，這將使縱墻先發(fā)生

出平面的過大彎曲變形而導(dǎo)致破壞，即橫墻間距應(yīng)能保證樓蓋傳遞水平地震

作用所需的剛度要求。

14、在什么情況下結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)？如何采取措施避免或降低扭轉(zhuǎn)振

動(dòng)？

答：體型復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，質(zhì)量和剛度分布明顯不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)，在地震作

用下會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，主要原因是結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心不重合

措施：建筑平面布置應(yīng)簡單規(guī)整

質(zhì)量中心和剛度中心應(yīng)盡量一致

對復(fù)雜體型的建筑物應(yīng)予以處理

15、什么是剪壓比，為什么要限制剪壓比？

答：剪壓比是截面內(nèi)平均剪應(yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值之比。

剪壓比過大,混凝土?xí)^早發(fā)生斜壓破壞，箍筋不能充分發(fā)揮作用，它對構(gòu)件

的變形能力也有顯著影響，因此應(yīng)限制梁端截面的剪壓比。

16、什么是震級？什么是地震烈度？如何評定震級和烈度的大小？

答：震級是表示地震本身大小的等級，它以地震釋放的能量為尺度，根據(jù)地

震儀記錄到的地震波來確定。

地震烈度是指某地區(qū)地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度，它是

按地震造成的后果分類的。震級的大小一般用里氏震級表達(dá)

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地震烈度是根據(jù)地震烈度表，即地震時(shí)人的感覺、器物的反應(yīng)、建筑物破壞

和地表現(xiàn)象劃分的。

17、抗震設(shè)計(jì)時(shí)，為什么要對框架梁柱端進(jìn)行箍筋加密？

答：梁柱端箍筋加密：加強(qiáng)對混凝土的約束，提高梁柱端塑性較的變形能力，

提高構(gòu)件的延性和抗震性能，同時(shí)避免縱筋的受壓屈曲

18、多層砌體房屋中，為什么樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處？

答：(1)樓梯間橫墻間距較小，水平方向剛度相對較大，承擔(dān)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(shí)墻體最易破壞

(2)房屋端部和轉(zhuǎn)角處，由于剛度較大以及在地震時(shí)的扭轉(zhuǎn)作用，地震反應(yīng)

明顯增大，受力復(fù)雜，應(yīng)力比較集中；另外房屋端部和轉(zhuǎn)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(yán)重

19、采用底部剪力法計(jì)算房屋建筑地震作用的適用范圍？在計(jì)算中，如何

考慮長周期結(jié)構(gòu)高振型的影響？

答：剪力法的適用條件：

(1)房屋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻

(2)房屋的總高度不超過40nl

(3)房屋結(jié)構(gòu)在地震運(yùn)動(dòng)作用下的變形以剪切變形為主

(4)房屋結(jié)構(gòu)在地震運(yùn)動(dòng)作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)可忽略不計(jì)

為考慮長周期高振型的影響，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：當(dāng)房屋建筑結(jié)

構(gòu)的基本周期時(shí)，在頂部附加水平地震作用，取

13

再將余下的水平地震作用（1一即%分配給各質(zhì)點(diǎn)：

耳=:罕

￡Gj%

7=1

結(jié)構(gòu)頂部的水平地震作用為儲和"〃之和

20、鋼筋混凝土框架房屋因建筑、結(jié)構(gòu)布置不當(dāng)產(chǎn)生的震害有哪些表現(xiàn)？

引起震害的原因是什么？

答：（1）建筑平面形狀復(fù)雜，由于扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、應(yīng)力集中震害加重

（2）房屋立面凹進(jìn)凸出，可導(dǎo)致建筑物豎向質(zhì)量和剛度突變，使結(jié)構(gòu)某些部

位的地震反應(yīng)過于劇烈，加重震害

（3）房屋高寬比較大，底層框架柱可能因地震傾覆力矩引起的巨大壓力或拉

力而發(fā)生剪壓或受拉破壞

（4）防震縫設(shè)置不當(dāng)，若防震縫寬度不夠，相鄰建筑物易發(fā)生碰撞而造成破

壞

（5）結(jié)構(gòu)物在平面質(zhì)量與剛度分布不均勻（如抗側(cè)力構(gòu)件分布不恰當(dāng)），使

房屋質(zhì)量中心與剛度中心不重合，引起扭轉(zhuǎn)作用和局部應(yīng)力集中，加重震害

（6）結(jié)構(gòu)物沿豎向質(zhì)量與剛度分布不均勻，在地震中往往會形成薄弱層，產(chǎn)

生較大的應(yīng)力集中或塑性變形，造成破壞

24、簡述確定水平地震作用的振型分解反應(yīng)譜法的主要步驟

（1）計(jì)算多自由度結(jié)構(gòu)的自振周期及相應(yīng)振型；

（2）求出對應(yīng)于每一振型的最大地震作用（同一振型中各質(zhì)點(diǎn)地震作用將同

時(shí)達(dá)到最大值）;

14

(3)求出每一振型相應(yīng)的地震作用效應(yīng)；

(4)將這些效應(yīng)進(jìn)行組合，以求得結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)。

25、簡述框架節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)的基本原則

(1)節(jié)點(diǎn)的承載力不應(yīng)低于其連接構(gòu)件的承載力；

(2)多遇地震時(shí)節(jié)點(diǎn)應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作；

(3)罕遇地震時(shí)節(jié)點(diǎn)承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞；

(4)梁柱縱筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)應(yīng)有可靠的錨固；

(5)節(jié)點(diǎn)配筋不應(yīng)使施工過分困難。

等效剪切波速：若計(jì)算深度范圍內(nèi)有多層土層，則根據(jù)計(jì)算深度范圍內(nèi)各土

層剪切波速加權(quán)平均得到的土層剪切波速，即為等效剪切波速

抗震概念設(shè)計(jì)：根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思

想進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)的總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程。

26.延性和延性比是什么？為什么抗震結(jié)構(gòu)要具有延性？

延性是指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載力不降低或基本不降低、且有足夠塑

性變形能力的一種性能。構(gòu)件延性比：對于鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)受拉鋼筋屈

服后，進(jìn)入塑性狀態(tài)，構(gòu)件剛度降低，隨著變形迅速增加，構(gòu)件承載力略有增

大，當(dāng)承載力開始降低，就達(dá)到極限狀態(tài)。延性比是極限變形與屈服變形的

比值。結(jié)構(gòu)延性比：對于一個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)某個(gè)桿件出現(xiàn)塑性較時(shí)，結(jié)

構(gòu)開始出現(xiàn)塑性變形，但結(jié)構(gòu)剛度只略有降低；當(dāng)塑性較達(dá)到一定數(shù)量以后，

結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)“屈服現(xiàn)象”即結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性變形迅速增大而承載力略微增大

的階段，是“屈服”后的聯(lián)塑性階段。結(jié)構(gòu)的延性比通常是指達(dá)到極限時(shí)頂點(diǎn)

15

位移與屈服時(shí)頂點(diǎn)位移的比值。

27.什么是概念設(shè)計(jì)？

結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是保證結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良抗震性能的一種方法。概念設(shè)計(jì)包含極為

廣泛的內(nèi)容，選擇對抗震有利的結(jié)構(gòu)方案和布置，采取減少扭轉(zhuǎn)和加強(qiáng)抗扭

剛度的措施，設(shè)計(jì)延性結(jié)構(gòu)和延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，分析結(jié)構(gòu)薄弱部位，并采取相

應(yīng)的措施，避免薄弱層過早破壞，防止局部破壞引起連鎖效應(yīng)，避免設(shè)計(jì)靜

定結(jié)構(gòu)，采取二道防線措施等等。應(yīng)該說，從方案、布置、計(jì)算到構(gòu)件設(shè)計(jì)、

構(gòu)造措施每個(gè)設(shè)計(jì)步驟中都貫穿了抗震概念設(shè)計(jì)內(nèi)容。

六、計(jì)算題

1、某兩層鋼筋混凝土框架，集中于樓蓋和屋蓋處的重力荷載代表值相等

&=4=12。0＜，每層層高皆為4.0m,各層的層間剛度相同2R=2A=8630kN/m；

II類場地，設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g,設(shè)計(jì)分組為第二

組，結(jié)構(gòu)的阻尼比為，=°05。

(1)求結(jié)構(gòu)的自振頻率和振型，并驗(yàn)證其主振型的正交性

(2)試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算框架的樓層地震剪力

解1):(1)計(jì)算剛度矩陣

匕]=匕+&=8630x2=17260kN/m

kx2=k1{=—k2=—8630kN/m

3=七=863(UN/機(jī)

(2)求自振頻率

①;2=j-[(叫&22+桃2匕I)+J(叫％22+-2匕1)2—4叫牝2(匕#22一匕2、21)】

'2mjn、

16

1(120x8630+120x17260)+

2x120x120

7(120x8630+120x17260)2-4x120x120[(l7260x8630-(-8630)2]

=27.47/188.28

CDX=5.24rad/s①2=13.72/zzd/s

(3)求主振型

當(dāng)他=5.2AradIs

X12_入倒2_即_120x5.242-17260_1.618

丁一—豆―-8630—~~T

當(dāng)co2=\3.12rad/S

X22_g①hl_120x13.722-17260_-0.618

石~~-~-8630―r

(4)驗(yàn)證主振型的正交性

質(zhì)量矩陣的正交性

1.000112001.000

{X}^[m]{X}2=\?二0

1.618]0120-0.618

剛度矩陣的正交性

1.00017260-86301.000

{X}；[處{X}?=,>=0

1.618-86308630-0.618

解2)：由表3.2查得：II類場地，第二組，7>0.40s

由表3.3查得：7度多遇地震=0-08

7；=—=1.200s,T<7；<57

第一自振周期助

T2=—=0.458s,7；<7；<5T

第二自振周期g

(1)相應(yīng)于第一振型自振周期Z的地震影響系數(shù):

17

0.40f-9

x0.08=0.030

"<1.200；

第一振型參與系數(shù)

片1200x1.000+1200x1.618八一

y.=---=-------：---------=0.724

Gr1200xl.0002+1200x1.6182

Z"訥

1=1

干旱.6血G]=0.030x0.724x1.000x1200=26.06kN

J?

Fn=aj^i2G2=0.030x0.724x1.618x1200=42.17kN

第一振型的層間剪力：

匕2=耳2=42.17kN

V(I=耳]+62=68-23kN

(2)相應(yīng)于第二振型自振周期心的地震影響系數(shù):

/1、。.9(n4n、。.9

%=10max=x0.08=0.071

2max

[T2)<0.458；

第二振型參與系數(shù)

/叫為

占1200x1.000+1200x(-0.618)…(

e八一1200xl.0002+1200x(-0.618)2-,

工1m機(jī)

I=I

于是：工I=%/為G=0.071X0.276X1.000X1200=23.52kN

F22=。272422G2=0.071x0.276x(-0.618)x1200=-14.53kN

第二振型的層間剪力：

V22=F22=-14.53kN

%=7+G=8.99kN

18

（3）由SRSS法，計(jì)算各樓層地震剪力:

=742.172+(-14.53)2=44.60kN

=768.232+8.992=68.82IkN

2、某兩層鋼筋混凝土框架，集中于樓蓋和屋蓋處的重力荷載代表值相等

G=G2=i200kN,每層層高皆為4.0m,框架的自振周期7=16%各層的層間剛

度相同叩=雙=863即仍］［類場地,7度第二組（4=°?辿,結(jié)構(gòu)的

阻尼比為《為心，試按底部剪力法計(jì)算框架的樓層地震剪力，并驗(yàn)算彈性層間

位移是否滿足要求（［幻=1/45。）。

解：（1）求結(jié)構(gòu)總水平地震作用：

%=件］*二伊黑『X0.08=0.033

?國J皿、＜1.028；

%==0.033x0.85（1200+1200）=67.32kN

（2）求作用在各質(zhì)點(diǎn)上的水平地震作用

T}=1.02&>1.47；=1.4x0.4=0.565

5“=0.087；+0.01=0.08x1.028+0.01=0.092

△工=&G=0.092x67.32=6.2kN

J=I

1200x4

x67.32(1-0.092)=20.37kN

1200x4+1200x8

19

F?="

J=1

1200x8

x67.32(1-0.092)+6.2=46.95kN

1200x4+1200x8

（3）求層間剪力

匕二片+苞=20.37+46.95=67.32kN

V2=F2=46.95kN

（4）驗(yàn)算層間彈性位移

A1=67.32/8630=0.0078m=7.8mm

=7.8/4000=1/512<1/450（滿足）

△,=46.95/8630=0.00544m=5.44mm

優(yōu)=5.44/4000=1/735<1/450（滿足）

3、某三層鋼筋混凝土框架，集中于樓蓋處的重力荷載代表值分別為

G；=5=1000kN,G3=600kJN,每層層高皆為5.0m,層間側(cè)移剛度均為40MN/1H,

框架的基本自振周期匯=66332s；I類場地，8度第二組，設(shè)計(jì)基本加速度為

0.30g,結(jié)構(gòu)的阻尼比為4=。?。5,試按底部剪力法計(jì)算框架的樓層地震剪力,

并驗(yàn)算彈性層間位移是否滿足規(guī)范要求。

（1）求結(jié)構(gòu)總水平地震作用：

（TX（0.30丫-八”

a=—=------x0.24=0.122

'mx<0.6332；

%=。。叫=0.122x0.85（10004-1000+600）=269.6kN

（2）求作用在各質(zhì)點(diǎn)上的水平地震作用

T、=0.6332s>1.41=1.4x0.3=0.42s

20

8n=0.087；+0.07=0.08x0.6332+0.07=0.121

△Fn=3n%cK=0.121x269.6=32.62kN

EG」巴

----------1000x5-----------X269.6(1-0.121)=49.37kN

1000x5+1000x10+600x15

G鳳

fG/Hj

7=1

1000x10

x269.6(1-0.12l)=98.75kN

1000x5+1000x10+600x15

y=i

----------600x15-----------x269.6(1-0.121)+32.62=88.87-32.62

121.49kN

1000x5+1000x104-600x15

(3)求層間剪力

X=E+￡+49.37+98.75+121.49=269.6kN

匕=6十月=98.75+121.49=220.24kN

yz=7?=121.49kN

(4)驗(yàn)算彈性位移

嗡薩陽”=*=°皿

滿足規(guī)范要求

/4、二質(zhì)點(diǎn)體系如圖所示，各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值分別為mk603m2=50t,

21

層高如圖所示。該結(jié)構(gòu)建造在設(shè)防烈度為8度、場地土特征周期Tg=O.25s的

場地上，其水平地震影響系數(shù)最大值分別為。皿=0.16（多遇地震）和。

皿=0.90（罕遇地震）。已知結(jié)構(gòu)的主振型和自振周期分別為

X“1J0.4881JX211J-1.710'

[1.000][X22J-[1.000

（=0.358s0.156s

要求：用底部剪力法計(jì)算結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下各層的層間地震剪力匕。提

=0.35?0.555時(shí)

2=0.087；+0.01

\0.9、0.9

0.25

^maxx0.16=0.116

解：n<7；=0.358sv57；,e=0.358J

Geq=0.85X(60+50)X9.8=916.3kN

%=%Geq=0.116x916.3=106.29kN

7；>1.47；=1.4x0.25=0.35s7；=0.25s<0.35s

8n=0.087；+0.07=0.08x0.358+0.07=0.10

22

G向60x98x4

%(f)=xl06.29x(l-0.10)=35.87kN

60x9.8x4+50x9.8x8

G2H?50x9.8x8

）=xl06.29x(l-0.10)=59.79kN

60x9.8x4+50x9.8x8

△&==106.29x0.10=10.63kN

匕=6+A5=59.79+10.63=70.42kN

乂=￡+%=35.87+70.42=106.29kN

1、地震烈度：

指某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。

2、抗震設(shè)防烈度：

一個(gè)地區(qū)作為抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度，應(yīng)按國家規(guī)定權(quán)限審批或頒發(fā)的文

件（圖件）執(zhí)行。

3、場地土的液化：

飽和的粉土或砂土，在地震時(shí)由于顆粒之間的孔隙水不可壓縮而無法排出，

使得孔隙水壓力增大，土體顆粒的有效垂直壓應(yīng)力減少，顆粒局部或全部處

于懸浮狀態(tài)，土體的抗剪強(qiáng)度接近于零，呈現(xiàn)出液態(tài)化的現(xiàn)象。

4、等效剪切波速：

若計(jì)算深度范圍內(nèi)有多層土層，則根據(jù)計(jì)算深度范圍內(nèi)各土層剪切波速加權(quán)

平均得到的土層剪切波速即為等效剪切波速。

5、地基土抗震承載力：

地基土抗震承載力0二或力，其中K為地基土的抗震承載力調(diào)整系數(shù)，。為

深寬修正后的地基承載力特征值。

23

6、場地覆蓋層厚度：

我國《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）定義：一般情況下，可取地面到

剪切波速大于500m/s的堅(jiān)硬土層或巖層頂?shù)木嚯x。

7、重力荷載代表值：

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)的基本代表值，是結(jié)構(gòu)自重（永久荷載）和有關(guān)可變荷載的

組合值之和。

8、強(qiáng)柱弱梁：

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)希望梁先于柱發(fā)生破壞，塑性較先發(fā)生在梁端，而不是在柱端。

9、砌體的抗震強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：

啟=前5,其中人為非抗震設(shè)計(jì)的砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，二v為砌體抗震抗

剪強(qiáng)度的正應(yīng)力影響系數(shù)。

10、剪壓比：

剪壓比為V/明，是構(gòu)件截面上平均剪力與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比

值，用以反映構(gòu)件截面上承受名義剪應(yīng)力的大小。

二、填空題（每空1分，共25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表面?zhèn)鞑サ拿娌?，其?/p>

體波包括縱波（P）波和橫（S）波,而面波分為瑞雷波和洛夫波,

對建筑物和地表的破壞主要以顯波為主。

2、場地類別根據(jù)等效剪切波波速和場地覆土層厚度劃分為IV類。

3、在用底部剪力法計(jì)算多層結(jié)構(gòu)的水平地震作用時(shí)，對于「〉1.4兀時(shí)，在遂

24

構(gòu)頂部附加AR,其目的是考慮高振型的影響。

4、《抗震規(guī)范》規(guī)定，對于烈度為8度和9度的大跨和長懸臂結(jié)構(gòu)、

煙囪和類似的高聳結(jié)構(gòu)以及9度時(shí)的高層建筑等,應(yīng)考慮豎向地震作

用的影響。

5、鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度、建筑物的類型和高度采用不同的

抗震等級，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)大表示地面運(yùn)動(dòng)的最大加速度與重力加速度之比;動(dòng)

力系數(shù)月是單質(zhì)點(diǎn)最大絕對加速度與地面最大加速度的比值。

7、多層砌體房屋的抗震設(shè)計(jì)中，在處理結(jié)構(gòu)布置時(shí)，根據(jù)設(shè)防烈度限制房屋

高寬比目的是為了使多層砌體房屋有足夠的穩(wěn)定性和整體抗彎能力，

根據(jù)房屋類別和設(shè)防烈度限制房屋抗震橫墻間距的目的是避免縱墻發(fā)生較

大出平面彎曲變形，造成縱墻倒塌。

8、用于計(jì)算框架結(jié)構(gòu)水平地震作用的手算方法一般有反彎點(diǎn)法和

D值法。

9、在振型分解反應(yīng)譜法中，根據(jù)統(tǒng)計(jì)和地震資料分析，對于各振型所產(chǎn)生的

地震作用效應(yīng)，可近似地采用平方和開平方的組合方法來確定。

10、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(jìn)行，即初步判別和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別。

三、簡答題(每題6分，共30分)

1、簡述兩階段三水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)方法。

答：我國《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)規(guī)定：進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的建筑，

25

其抗震設(shè)防目標(biāo)是：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，一

般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用，當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地

震影響時(shí)，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用，當(dāng)遭受高于本

地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重

破壞。

具體為兩階段三水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)方法：

第一階段是在方案布置符合抗震設(shè)計(jì)原則的前提下，按與基本烈度相對應(yīng)的

眾值烈度的地震動(dòng)參數(shù)，用彈性反應(yīng)譜求得結(jié)構(gòu)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，并對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算，

保證第一水準(zhǔn)下必要的承載力可靠度，滿足第二水準(zhǔn)烈度的設(shè)防要求（損壞

可修），通過概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施來滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求；

對大多數(shù)結(jié)構(gòu)，一般可只進(jìn)行第一階段的設(shè)計(jì)。

對于少數(shù)結(jié)構(gòu)，如有特殊要求的建筑，還要進(jìn)行第二階段設(shè)計(jì)，即按與基本

烈度相對應(yīng)的罕遇烈度的地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性層間變形驗(yàn)算，以保證

其滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。

2、簡述確定水平地震作用的振型分解反應(yīng)譜法的主要步驟。

（1）計(jì)算多自由度結(jié)構(gòu)的自振周期及相應(yīng)振型；

（2）求出對應(yīng)于每一振型的最大地震作用（同一振型中各質(zhì)點(diǎn)地震作用將同

時(shí)達(dá)到最大值）；

（3）求出每一振型相應(yīng)的地震作用效應(yīng)；

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(4)將這些效應(yīng)進(jìn)行組合，以求得結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)。

3、簡述抗震設(shè)防烈度如何取值。

答：一般情況下，抗震設(shè)防烈度可采用中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈

度(或與本規(guī)范設(shè)計(jì)基本地震加速度值對應(yīng)的烈度值