工程結(jié)構(gòu)抗震試題A

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計習(xí)題一、選擇題.建筑高度、設(shè)防烈度、建筑重要性類別及場地類別等均相同的兩個建筑，一個是框架結(jié)構(gòu)另一個是框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)體系中的框架抗震等級下述哪種是正確的？（）A必定相等B后者的抗震等級高C前者的抗震等級高、也可能相等D不能確定.高層建筑結(jié)構(gòu)防震縫的設(shè)置，下列所述哪種正確？（）A應(yīng)沿房屋全高設(shè)置，包括基礎(chǔ)也應(yīng)斷開B應(yīng)沿房屋全高設(shè)置，基礎(chǔ)可不設(shè)防震縫，但在與上部防震縫對應(yīng)處應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造和連接C應(yīng)沿房屋全高設(shè)置，有地下室時僅地面以上設(shè)置D沿房屋全高設(shè)置，基礎(chǔ)為獨(dú)立柱基時地下部分可設(shè)防震縫，也可根據(jù)不同情況不設(shè)防震縫."小震不壞，中震可修，大震不倒”是建筑抗震設(shè)計三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。所謂小震，下列何種敘述為正確？（）A6度或7度的地震B(yǎng)50年設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，超越概率大于10%的地震C50年設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，超越概率約為63%的地震D6度以下的地震.多遇地震作用下層間彈性變形驗算的主要目的是下列所哪種？（）A防止結(jié)構(gòu)倒塌B防止結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞C防止非結(jié)構(gòu)部分發(fā)生過重的破壞D防止使人們驚慌.建筑根據(jù)其抗震重要性分為四類。當(dāng)為乙類建筑II類場地時，下列何種敘述是正確的？（）A可按本地區(qū)的設(shè)防烈度提高1度計算地震作用B可按本地區(qū)的設(shè)防烈度計算地震作用，按提高1度采取抗震措施C按本地區(qū)的設(shè)防烈度提高1度計算地震作用和采取抗震措施D不必采取提高設(shè)防烈度的抗震措施6年頒布的建筑抗震規(guī)范（GBH11-89）提出的抗震設(shè)防目標(biāo)為：（）A三水準(zhǔn)兩階段B三水準(zhǔn)三階段C兩水準(zhǔn)三階段D單水準(zhǔn)單階段.在抗震設(shè)防中，小震對應(yīng)的是：（）A小型地震B(yǎng)多遇地震C偶遇地震D罕遇地震.在設(shè)防烈度為6度至9度地區(qū)內(nèi)的乙類、丙類高層建筑，應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計，其地震作用計算按下列哪種做法才符合《高規(guī)》JGJ3—2002的規(guī)定？（）A各抗震設(shè)防的高層建筑均應(yīng)計算地震作用B6度設(shè)防時，I?III類場地上的建筑不必計算，IV類場地上的較高建筑及7度至9度設(shè)防的建筑按本地區(qū)設(shè)防烈度計算C6度不必計算，7度至0度設(shè)防的建筑應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防烈度計算D6度設(shè)防時I、II類場地上的建筑不必計算，III類和IV類場地上建筑及7度至9度設(shè)防的建筑應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防虺度計算.建筑根據(jù)其抗震重要性為四類，當(dāng)為乙類建筑II類場地時，下列何種敘述是正確的？（）A可按本地區(qū)的設(shè)防烈度提高1度計算地震作用B可按本地區(qū)的設(shè)防虺度計算地震作用，按提高1度采取抗震措施C按本地區(qū)的設(shè)防烈度提高1度計算地震和采取抗震措施D不必采取提高設(shè)防烈度的抗震措施.建筑設(shè)防烈度為8度時，相應(yīng)的地震波加速度峰值當(dāng)時取下列何值？（）A0.125gB0.25gC0.30gD0.20g.抗震設(shè)計時，高層框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)布置，應(yīng)符合下列哪種要求（）A應(yīng)設(shè)計成雙向梁柱抗側(cè)力體系，主體結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用鉸接B應(yīng)設(shè)計成雙向梁柱抗側(cè)力體系，主體結(jié)構(gòu)可采用部分鉸接C縱、橫向均宜設(shè)計成剛接抗側(cè)力體系D橫向應(yīng)設(shè)計成剛接抗側(cè)力體系，縱向可以采用鉸接.進(jìn)行抗震設(shè)防的高層框架角柱，下列哪項要求符合《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）的規(guī)定？（ ）A應(yīng)按雙向偏心受力構(gòu)件進(jìn)行正截面承載力計算，一、二級框架角柱的彎矩、剪力設(shè)計值宜乘以增大系數(shù)1.30B應(yīng)按雙向偏心受力構(gòu)件進(jìn)行正截面承載力計算，一級框架角柱的彎矩、剪力設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.30C應(yīng)按雙向偏心受力構(gòu)件進(jìn)行正截面承載力計算，一、二、***框架角柱的彎矩、剪力設(shè)計值宜乘以增大系數(shù)1.30D應(yīng)按雙向偏心受力構(gòu)件進(jìn)行正載面承載力計算，一、二、***框架角柱經(jīng)調(diào)整后的彎矩設(shè)計值、剪力設(shè)計值應(yīng)乘以不小于1.1的增大系數(shù)。.抗震設(shè)計時，一級框架梁支座的縱向受拉鋼筋的最小配筋百分率為（）A0.25%B0.3%C0.35%D0.4%.在計算抗震設(shè)計的框架節(jié)點時，當(dāng)四邊有梁約束，梁寬不小于1/2柱寬，兩個方向梁的高度分別為850mm和600mm，其節(jié)點約束數(shù)的取值為：（）A1.50B0.90C1.0D1.10二、填空題.抗震設(shè)計的兩階段設(shè)計分別為：第一階段為【結(jié)構(gòu)設(shè)計】階段，第二階段為【驗算】階段。.計算地震作用的方法可分為（ ）、（反應(yīng)譜法）和（時程分析法）三大類。.影響a值大小的因素除自振署期和阻尼比外，還有【場地特征周期】。.場地土愈（軟），軟土覆蓋層的厚度愈（大），場地類別就愈（），特征周期愈（大），對長周期結(jié)構(gòu)愈不利。.為了實現(xiàn)抗震設(shè)防目標(biāo)，鋼筋混凝土框架除了必須具有足夠的承載力和剛度外，還應(yīng)具有良好的（ ）和（耗能）能力。.為了使塑性鉸區(qū)具有良好的塑性轉(zhuǎn)動能力，同時為了防止混凝土壓潰前受壓鋼筋過早壓屈，在梁的兩端設(shè)置（箍筋加密區(qū)）。.對于一級框架結(jié)構(gòu)和9度抗震設(shè)防的框架梁，除符合簡化要求外，還應(yīng)按實際抗震受彎承載力對應(yīng)的剪力確定（剪力設(shè)計值）。.我國抗震設(shè)計規(guī)范所采用的設(shè)防目標(biāo)是：（ 、中震可修、大震不倒）。.《抗震規(guī)范》提出了二階段設(shè)計方法，其中第一階段采用的方法為：（ ），第二階段采用的方法是（概念設(shè)計）。.結(jié)構(gòu)由地震引起的振動稱為結(jié)構(gòu)的（ ），它包括地震在結(jié)構(gòu)中引起的內(nèi)力、變形和位移，可以用結(jié)構(gòu)動力學(xué)來進(jìn)行分析。.多層混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置方案應(yīng)優(yōu)先采用（ ）結(jié)構(gòu)布置方案，其次采用（縱橫墻承重）結(jié)構(gòu)布置方案。.水平地震作用下框架內(nèi)力分析采用（ ）方法，豎向荷載作用下的框架內(nèi)力分析常采用（ ）或（ ）。三、簡答題.在什么情況下設(shè)置防震縫、伸縮縫和沉降縫?【答案】.防震縫、伸縮縫、沉降縫的特點和要求是什么?【案】.什么是小震、中震和大震?！敬鸢浮?計算水平地震作用有哪些方法？【答案】計算等效水平地震作用是將地震作用按水平和豎直兩個方法分別來進(jìn)行計算的。具體計算方法又分為反應(yīng)譜底部剪力法和反應(yīng)譜振型分解法兩種方法。.什么是抗震設(shè)計的二階段設(shè)計方法?為什么要采用二階段設(shè)計方法？【答案】第一階段為結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，第二階段為驗算階段。保證小震不壞、中震可修、在震不倒的目標(biāo)實現(xiàn)。.什么是地震系數(shù)、動力系數(shù)和地震影響系數(shù)？【答案】.延性和延性比是什么?為什么抗震結(jié)構(gòu)要具有延性？【答案】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：對于一個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)某個桿件出現(xiàn)塑性鉸時，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)塑性鉸達(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)到極限時頂點位移與屈服時頂點位移的比值。.什么是概念設(shè)計？【答案】結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是保證結(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、計算到構(gòu)件設(shè)計、構(gòu)造措施每個設(shè)計步驟中都貫穿了抗震概念設(shè)計內(nèi)容。.什么是內(nèi)力組合和位移組合？【答案】.剪力墻抗震設(shè)計的原則是什么?不什么要按照強(qiáng)墻弱梁設(shè)計剪力墻?什么是強(qiáng)墻弱梁?【答案】.簡述建筑場地類別劃分依據(jù)?【答案】.影響液化的因素主要有哪些?【答案】.簡述兩階段設(shè)計的基本內(nèi)容?！敬鸢浮康谝浑A段，按多遇地震的地面運(yùn)動參數(shù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈性階段的抗震分析，根據(jù)分析得出的地震作用，進(jìn)行兩方面的驗算：一是結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震承載力極限狀態(tài)驗算；二是結(jié)構(gòu)層間變形正常使用極限狀態(tài)驗算。第二階段，按罕遇地震的地面運(yùn)動參數(shù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)非線性分析，檢驗結(jié)構(gòu)層間彈塑性變形是否滿足規(guī)范容許值要求。.什么是“強(qiáng)柱弱梁”？【答案】.什么是小震、中震和大震？【答案】.為滿足抗震設(shè)計的基本要求，抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合那些規(guī)定？【答案】①確的計算簡圖和合理的地震作用傳播途徑；②宜有多道設(shè)防；③應(yīng)具有必要的承載力、良好的變形能力和耗力；④綜合考慮結(jié)構(gòu)的實際剛度和強(qiáng)度分布，采取必要結(jié)構(gòu)措施等。.下列符號的含義是什么？①％;②號：③丁且；④加?！敬鸢浮克?、名詞解釋1、場地：2、液化：3、時程分析法：是由建筑結(jié)構(gòu)的基本運(yùn)動方程，輸入對應(yīng)于建筑場地的若干條地震加速度記錄或人工加速度波形（時程曲線），通過積分計算求得在地面加速度隨時間變化周期內(nèi)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形狀態(tài)隨時間變化的全過程，并以此進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗震承載力驗算和變形驗算。4、抗震設(shè)防烈度：5、地震影響系數(shù)：即設(shè)計反應(yīng)譜，它是地震系數(shù)（地面峰值加速度與重力加速度的比值）與地震動力放大系數(shù)（或稱標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜）的乘積。它與建筑所在地的設(shè)防烈度、影響本地區(qū)的地震的震級和震中距，以及建筑場地條件有關(guān)，是根據(jù)現(xiàn)有的實際強(qiáng)地震記錄的反應(yīng)譜統(tǒng)計分析并結(jié)合我國的經(jīng)濟(jì)條件確定的。.抗震設(shè)防烈度：抗震設(shè)防烈度按國家規(guī)定權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。.地震作用：.基本烈度：.底部剪力法：.樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)：五、計算題1、場地類別判定某場地的地質(zhì)剖面構(gòu)成如下：表土：厚1.5m,波速80m/s；粉質(zhì)粘土：厚6m，波速210m/s；粉細(xì)紗，厚11.5m,波速243m/s；礫石，厚7m,波速350m/s；礫巖，厚26m,波速750m/s；礫巖以下巖層，波速大于500m/s。【解】（1）場地覆蓋層厚度規(guī)范4.1.4，d=1.5+6+11.5+7=26m。（2）等效剪切波速規(guī)范4.41.5計算深度d0=min（d，20）=20m。vse=19/（1.5/80+6/210+7.5/243）=202.1m/s（3）確定土類別250>vse>140,d=26,查表（規(guī)范4.1.6）得H類土。規(guī)范4.1.4,d=1.5+6+11.5+7=26m。2、計算7度時三層磚房的各樓層地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。各樓層的重力荷載代表值和層高度見表1表1層Ge(KN)h(m)38183213303113504注：完成空位【解】表1層Ge(KN)h(m)H(m)GH1 1GH/IGHii ]]Fi(KN)38183100.3574213303931096.811350440.2359￡4=3498IGiHi=22890Fek=0.85X0.08X3498=237.90注：7度水平地震影響系數(shù)最大值為0.083、四層框架，求出各樓層重力荷載代表值GEi、計算高度居和側(cè)移剛度Ki后，試用能量法計算基本周期Ti,并求出7度時、II類場地對應(yīng)于工的地震影響系數(shù)5。 層Ge(KN)K(KN/m)47105206031040542602104054260

1110046500注：完成空位【解】T2x0.6xT2x0.6x=0.46sT=T=(D0.9a =(T max)0.90.08=0.0626層GE(KN)K(KN/m)△uu.iGiui4710520600.0136128.531040542600.164729.121040542600.0514140.511100465000.08377.75=0,T<1.4T

4.圖示單層鋼筋砼框架，設(shè)梁剛度EI=8柱截面M=350x350mm,采用C20砼（E=25.5kN/mm2）,阻尼比=0.05。設(shè)防烈度7度，III類場地，該地區(qū)地震動參數(shù)區(qū)劃的特征周期分區(qū)為一區(qū)。試計算該框架在多遇地震下的水平地震作用Fo注：完成空位【解】（1）計算簡圖，如圖（畫計算簡圖）（2）計算結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度柱截面慣性矩：I=絲_= =1.25x10-3m41212EI單根柱側(cè)向剛度：d== =3.06x103kN.mTOC\o"1-5"\h\ziH3 -結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度：k=2d=6.12x103kN/m（3）建設(shè)結(jié)構(gòu)自振周期兀 mG:T=—=2兀 =2兀1—=2兀- =\：k\gk丫9.81x（4）確定地震參數(shù)\o"CurrentDocument"根據(jù)多遇地震、7度，查表3.3得：a =max根據(jù)一區(qū)、III類場地，查表3.2得：T=g確定地震影響系數(shù):_因為T<T<5T所以a所以a取曲線下降段:amax又因為Q=0.05所以y=0.9+0.05一§從而得到：a=(乙)0.9a =(-0.45)0.9xTmax0.89(5)建設(shè)水平地震作用F=aG=x=51.965kN6.計算圖示二層框架結(jié)構(gòu)的自振頻率和振型。1=5x104kN/m,k2=3x104kN；m==8x104kN/mk11=k1+k2=5x104+3x104得到剛度矩陣:21k12k8x104—3x104—3x104

3x10422質(zhì)量矩陣為\m]=600m2」050將剛度矩陣和質(zhì)量矩陣代入頻率方程得[k]—①2[m]=0口一32m]=k11k21kk22—32由上式得k—k—32m11k21k12—32m22 2將數(shù)據(jù)代入上式得8X1048X104—6032—3X104—3X1043X104—5032將上式展開得0.00003(32)2—0.05832+15=0解上式一元二次方程得自振頻率32=30.1631=17.54raQs332=40.32rad/s32=1625.82由頻率直接求得自振周期17.54=0.358s3 40.3222兀=0.156s由振型向量方程求得振型(k]k11k21kk22—32jx「j1Xj2X] [1.71021X] [1.71021'=4X-1.00022=0.488X=-1分別代入頻率31和乞求得'X][0.488]11'=4 >X1.000V12JV）振型圖第1振型、第2振型分別如下圖示X12=17.圖示框架結(jié)構(gòu)。設(shè)防烈度為8度，I類建筑場地，特征周期分區(qū)為一區(qū)。試用底部剪力法計算該框架的層間地震剪力。7.Om2=501k2=3x104kN；mQm]=601k1=5x104kNm（1）計算結(jié)構(gòu)基本周期已知：m=601，m=501k1=5x104kNmk2=3x104kN：m

采用能量法計算結(jié)構(gòu)的基本周期。計算重力荷載G水平作用時的層間位移:i嗎*=0.02156G

—2

k250采用能量法計算結(jié)構(gòu)的基本周期。計算重力荷載G水平作用時的層間位移:i嗎*=0.02156G

—2

k250x9.8=0.016333x104X1=A]=0.02156X2=A1+A2=0.02156+0.01633=0.03789采用能量法公式計算:T 2兀 cT= =2兀1 31EmX2i iiI-i=1 ?gEmXi=160x0.021652+50x0.037892=2k:\9.8x(60x0.02165+50x0.03789)0.355s該結(jié)果與采用頻率方程得到的結(jié)果相比，有誤差。為了提高精度，作如下修正計算。修正計算：先計算各質(zhì)點的慣性力:I=①2mX=60x0.0216502=1.299①2I=32mX=50x0.0378902=1.894502再計算慣性力作用下質(zhì)點的位移:人I+1 (1.299+1.8945)32A=-4 2= 1-=0.638732x10-41k 5x104 11

aI 1.894532A=t= 1-=0.631532x10-42k 3X104 12X=A=0.6387①2X10-4X=A+A=1.270202x10-4最后計算基本頻率和基本周期:'ZiX. ,ii '(1.299x0.6387+1.8945x1.2702)04x10-4i=1 =1 J =17.5433rad/s|￡mX2660x0.63872+50x1.27022)x(3