抗震结构设计复习题

40、（  T  ）震源到震中的垂直距离称为震源距。   

41、（ T   ）对多层砌体房屋，楼层的纵向地震剪力皆可按各纵墙抗侧移刚度大小的比例进行分配。

42、（  T  ）建筑场地类别主要是根据场地土的等效剪切波速和覆盖厚度来确定的。

43、（  F  ）防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。             

44、（  T  ）梁柱的剪压比，主要是为了防止梁柱混凝土过早发生斜压破坏。

45、（  T  ）作为刚性和刚弹性方案的横墙的厚度不宜小于180mm。

46、（  F  ）混合结构房屋的空间性能影响系数愈大，房屋空间刚度越好。

47、（  T  ）墙、柱的允许高厚比值与墙、柱的承载力计算有关。

48、（  F  ）进行墙、柱高厚比验算的目的是为了满足墙、柱的承载力的要求。

49、（  F  ）在设计砌体结构房屋，按照规范要求设置伸缩缝后，就不会再发生温度变形和砌体干缩变形产生的墙体局部裂缝。

50、（  T  ）砌体房屋中，满足一定高宽比要求的构造柱可不单独设置基础。     

51、（  F）抗震结构在设计时，应保证有一定的强度、足够的刚度和良好的延性。

52、（  T  ）设防烈度小于8度时，可不考虑结构物场地范围内发震断裂的影响。

53、（ T   ）当饱和粉土中粘粒含量百分率达到一定数值后，可初步判为不液化土。

54、（  F  ）地震基本烈度是指一般场地条件下可能遭遇的超越概率为10%的地震。

55、（   F ）结构的刚心就是地震惯性力合力作用点的位置。

56、（  F  ）设防烈度为8度和9度的高层建筑应考虑竖向地震作用。

一、填空题

1、地震按其成因可划分为构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震四类。其中构造地震分布最广，危害最大。

2、地震现象表明，纵波使建筑物产生上下颠簸，横波使建筑物产生水平方向摇晃，而面波则使建筑物即产生上下摇晃又产生左右摇晃。

3、抗震设防是指对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施，以达到结构抗震的效果和目的。其依据是抗震设防烈度。

4、抗震设防的一般目标是要做到小震不坏、中震可修、大震不倒。

5、《抗震规范》按场上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震有利、不利和危险地段。

6、我国规范采用地基土抗震承载力计算公式为：

Fae=§s.Fa

7、当饱和沙土或饱和粉土在地面下20米深度范围内的实测标准贯入锤击数N63.5（为经杆长修正）小于液化判别标准贯入锤击数的临界值Νcr时，应判为可液化土。

8、目前，工程中求解结构地震反应的方法大致可分为三种，即：振型分解反应谱法、底部剪力法和时程分析法。

9、结构抗震变形验算包括在多遇地震作用下和罕遇地震作用下的变形验算。

10、我国《高层规范》规定：基础埋置深度，采用天然地基时，不宜小于建筑高度的1/12；采用桩基时，不宜小于建筑高度的1/15。桩的长度不记入基础埋置深度内。

11、框架顶层边柱的梁、柱负弯矩钢筋搭接可分别采用下列方式：抗震等级为一、二级时，宜用柱内梁内同时搭接，三、四级时宜用梁内搭接。

12、《抗震规范》规定：框架梁净跨与截面高度之比不宜小于4；截面相对受压区高度，一级框架梁不应大于0.25，二、三级框架梁不应大于0.35，且梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%.

二、选择题

 1、地震波的形式包括[          ]

A、体波            B、面波            C、横波D、剪切波          E、纵波

2、我国地震带主要有[B C D ]

A、环太平洋地震带        B、南北地震带C、欧亚地震带            D、东西地震带

3、地震引起的工程结构破坏主要体现在[A  B  C  D]

A、承载力不足            B、变形过大C、结构失稳              D、地基失效

4、工程地质条件对震害的影响包括[A  B  C]

A、局部地形条件           B、局部地质构造C、地下水位

5、下列建筑中可不进行地基及基础抗震力验算的有[A]

A、砌体房屋               B、单层厂房C、单层框架               D、多层框架厂房

6、天然地基的抗震验算时必须满足的两个条件是[A  C]

A、P≤Fae                     B、P≥Fae C、Pmax≤1.2Fae           D、Pmax≤1.4Fae

7、影响场地土液化的因素主要有[A B C D E F]

A、土层的地质年代和组成      B、土层的相对密度C、土层的埋置深度            D、地下水位的深度

E、地震烈度                  F、地震持续时间

8、引起扭转振动的原因主要有[A  B  D]

A、地面运动存在着转动分量                      

B、地震时地面各点的运动存在相位差

C、结构高度超高             D、结构本身不对称

9、框架柱截面设计的原则是[A  B  D]

A、强柱弱梁                   B、强剪弱弯C、强节点弱杆件               D、控制轴压比

10、结构抗震计算的内容一般包括[A B C D]

A、确定地震周期               B、结构地震反应计算C、结构内力分析               D、截面抗震设计

11、多层砌体结构房屋的抗震构造措施包括[A B C]

A、设置构造柱                 B、设置圈梁C、加强楼（屋）盖结构与其他构件的连接

D、加大墙体厚度

12、底部框架房屋的上部应设置钢筋混凝土构造柱，且应符合下列哪些要求[A  C  D]

A、构造柱截面不小于240mm×240mm

B、构造柱截面不小于240mm×370mm

C、构造柱纵向钢筋不少于4Ф14

D、箍筋间距不大于200mm

13、底部框架房屋的材料强度等级，应符合下列要求[A C]

A、混凝土等级不低于C25    B、混凝土等级不低于C30C、砂浆等级不低于M7.5     D、砂浆等级不低于M5.0

14、横向地震作用下单层厂房主体结构的震害主要表现在

[A  B  C  D]A、柱头及屋架连接的破坏   B、柱肩竖向拉裂C、上柱柱身变截面处开裂或断裂

E、围护墙开裂外闪

15、砖房的震害表现在[A B C D]

A、房屋倒塌               B、墙角破坏C、楼梯间破坏             D、附属构件破坏

三、名词解释

1、构造地震

2、地震基本烈度：指在50年期限内，一般场地条件下可能遭遇超过概率10%的地震烈度值。

3、底部剪力法：对于高度不超过40米，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度变化比较均匀的结构。在计算其地震反应时，先计算出作用于结构的总的水平地震作用，然后将总水平地震作用按一定的规律再分配给各个质点。

4、建筑抗震有利地段：

5、振型质量矩阵正交性：某一振型过程中所引起的惯性力不在其他振型上作功。即，体系按某一振型作自由振动时不会激起该体系其他振型的振动。

6、强柱弱梁：指在强烈地震作用下，结构发生较大侧移进入非弹性阶段时，为使框架保持足够的竖向承载力而免于倒塌，要求塑性铰应首先在梁上形成，尽可能避免在破坏后危害更大的柱上出现塑性铰。

四、简答题

3、抗震设计中为什么要各类结构体系的最大高度和高宽比？

随着多层和高层房屋高度的增加，结构在地震作用以及其他荷载作用下长生的水平位移迅速增大，要求结构的抗侧移刚度必须随之增大。不同类型的结构体系具有不同类型的抗侧移刚度，因此具有各自不同的合理使用高度。

房屋的高宽比是对结构刚度、整体稳定性、承载能力和经济合理性的宏观控制。房屋高宽比大，地震作用产生的倾覆力矩会造成基础转动，引起上部结构产生较大侧移，影响结构整体稳定。同时倾覆力矩会在混凝土框架结构两侧柱中引起较大轴力，使构件产生压曲破坏；会在多层砌体房屋墙体的水平截面产生较大的弯曲应力，使其易出现水平裂缝，发生明显的整体弯曲破坏。

4、什么是鞭端效应，设计时如何考虑这种效应？

鞭端效应又叫鞭梢效应，是指高层建筑物末端形状和刚度发生变化时，端部产生的力和变形突然增大，远远大于其按重力分配到得地震荷载

考虑：高层在设计立面是要求上下一致，变化不要太大    建筑物末端形状和刚度发生变化时地震作用效应应乘以放大系数3，但此放大系数不忘下传。

5、简述提高框架梁延性的主要措施？

1“强剪弱弯”，使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值，以保证框架梁先发生延性的弯曲破坏，避免发生脆性的剪切破坏；

2、梁端塑性铰的形成及转动能力是保证结构延性的重要因素；一方面应梁端截面的纵向受拉钢筋的最大配筋率或相对受压区高度，另一方面应配置适当的受压钢筋

3.、为增加对混凝土的约束，提高梁端塑性铰区范围内设置加密封闭箍筋，同时为防止纵筋过早压屈，对箍筋间距也应加以。

4、对粱的截面尺寸加以，避免脆性破坏。

6、砌体结构中设置钢筋混凝土构造柱和圈梁的作用？

构造柱；加强房屋的整体性，提高砌体的受剪承载力，对砌体有约束作用，提高砌体的变形能力，提高多层建筑砌体结构的抗震性能，圈梁的作用；增加纵横墙的连接，加强建筑物的稳定性；圈梁可箍住楼盖，增强整体刚度；减小墙体的自用的，增强墙体的稳定性；可提高房屋的抗剪强度，约束墙体裂缝的开展；抵抗地基不均匀沉降，减小构造柱计算长度。

7、什么是地基液化现象？

地基液化是指饱水砂土在地震，动力载荷或其他外力作用下颗粒结构趋于密实，土本身的渗透系数较小，孔隙水在短时间内排泄不走而受到挤压，孔隙水压急剧上升。当孔隙水压力增加到与剪切面上的法向压应力接近或相等时，沙土或粉土受到的有效压应力下降乃至完全消失，土体颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体丧失抗剪强度。致使地基失效的作用或现象。

8、什么是震级？什么是地震烈度？如何评定震级和烈度的大小？

地震震级：表示地震本身大小的等级叫地震震级。它与震源发出能量的大小有直接的关系。

地震烈度：是指地面及房屋等建筑物遭受地震破坏的程度。

次地震只有一个震级，而在不同的地方会表现出不同的强度，也就是破坏程度。影响烈度的因素有震级、距震源的远近、地面状况和地层构造等。

 一次地震只有一个震级，而在不同的地方会表现出不同的烈度。烈度一般分为12°，它是根据人们的感觉和地震时地表产生的变动，还有对建筑物的影响来确定的。

一般情况下仅就烈度和震源、震级间的关系来说，震级越大震源越浅、烈度也越大。

9、抗震设计时，为什么要对框架梁柱端进行箍筋加密？

梁柱端箍筋加密：加强对混凝土的约束，提高梁柱端塑性铰的变形能力， 提高构件的延性和抗震性能，

10、多层砌体房屋中，为什么楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处？

因为房屋的转角处和端部的应力比较集中并且扭转效应也比较强烈，容易在地震时产生破坏，再加上楼梯间由于缺乏楼板作为墙体的横向支承，同时楼梯间的顶层高度为一层半楼高，整个楼梯间比较空旷而缺乏支承。这些都是地震破坏的敏感区域，当不能避免时，应采取有效加强措施。

23、简要说明抗震概念设计主要包括哪些、的内容?

．建筑的体型力求简单、规则、对称、质量和刚度变化均匀。2．抗震结构体系，应符合以下要求：（1）具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；（2）具有多道抗震防线，避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；（3）应具备必要的强度、良好的变形能力和耗能能力；（4）具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。3．抗震结构的各类构件应具有必要的强度和变形能力（或延性）。4．抗震结构的各类构件之间应具有可靠的连接。5．抗震结构的支撑系统应能保证地震时结构稳定。6．非结构构件（围护墙、隔墙、填充墙）要合理设置。

26、工程结构抗震设防的三个水准是什么？如何通过两阶段设计方法来实现？

三个水准：小震不坏、中震可修、大震不倒

第一阶段设计是多遇地震下承载力验算和弹性变形计算。取第一水准地震动参数，用弹性方法计算结构弹性地震作用和弹性变形，必须保证强度、控制侧向变形，满足第一水准“不坏和第二水准可修的要求；再通过合理的结构布置和抗震构造措施，增加结构耗能和变形能力；满足第三水准不倒的要求。第二阶段设计师罕遇地震下弹塑性变形验算。对于特别重要的结构或抗侧能力较弱的结构，取第三水准的地震动参数进行薄弱部位弹塑性变形验算。

1、在什么情况下应考虑竖向地震作用力？《P65》

2、试述在哪些情况下应设置防震缝，将建筑物分成单元？《P86》

3、试述抗震结构布置的一般原则？《P88》

4、简述改善结构延性的途径。《P93-94》

5、简述砌体填充墙对结构抗震性能的影响。

   答：（1）、使结构抗侧移刚度增大，从而使作用于整个建筑物上的水平地震力增大：

（2）、改变了结构的地震剪力分布状况，使框架所承担的楼层地震剪力减小：

（3）、减小了整个结构的侧移幅值：

（4）、充当了第一道抗震防线的主力构件，使框架居为第二道防线：

6、试述在框架设计时，其内力组合一般应考虑哪些组合？〈P110〉

7、试述框架节点的设计准则。〈P122〉

8、简述确定各层砌体房屋的计算简图时的几个假设条件。〈P144〉

五、计算题

1、有一单层单跨框架（如图示），假设屋盖平面内刚度为无穷大，质量都集中在屋盖处。已知设防烈度为8度，一类场地，特征周期分区为二区，集中于屋盖处的重量G=mg=700KN，框架线刚度为ic=EIC/h=2.6×104KN.M，框架高度H=5m。试求该结构的自振周期和多遇地震时的水平地震作用。

2、试用振型分解反应谱法计算三层框架（如图示）多遇地震时的层间地震剪力。抗震设防烈度为8度，二类场地，特征周期分区为二区。已知：

第一振型{x}T1={0.334  0.667  1.000}   T1=0.467s

第二振型{x}T2={-0.667  -0.666  1.000}  T2=0.208s

   第三振型{x}T3={4.019  -3.035  1.000}   T3=0.134s

M1=270t

M2=270t

M3=180t

   层高为3.5米。

3、题设同2题，试用底部剪力法计算多遇地震时的地震剪力。

M2=270t

M3=180t

4、试用底部剪力法计算图示框架在多遇地震下的层间地震剪力。已知：T1=0.467S。一类场地，特征周期分区为二区，设防烈度为8度近震，层高3.5米。

M1=270t

5、试用底部剪力法计算图示三层框架在多遇地震时的层间地震剪力。已知：T1=0.467s，一类场地，特征周期分区为二区，设防烈度为8度近震。框架顶部有女儿墙，高1米，质量为10吨。框架层高为4.0米。

M1=200t

M2=200t

M3=150t

M4=10t

6、如图示二层框架结构建造在设防烈度为8度的一类场地上，该地区地震动参数区划的特征周期分区为一区，试用振型分解反应谱法计算该框架的层间地震剪力。已知：

{x}T1={0.488   1.000 }        T1=0.358s

M1=60t

M2=50t

{x}T2={1.710   -1.000}        T2=0.156s