抗震设计试卷及答案A卷

1《工程结构抗震样卷A》答案命题教师__使用班级系（教研室）主任签字开、闭卷试卷代号(A,B卷)姓名____________系别班级_______________学号_____________时间：分钟_________________________________________________装订线（答题不得超过此线）_________________________________________一.选择题（每题1.5分，共21分。只有一个选择是正确的，请填在括号中）1.实际地震烈度与下列何种因素有关？(B)A.建筑物类型B.离震中的距离C.行政区划D.城市大小2.基底剪力法计算水平地震作用可用于下列何种建筑?(C)A.40米以上的高层建筑B.自振周期T1很长(T14s)的高层建筑C.垂直方向质量、刚度分布均匀的多层建筑D.平面上质量、刚度有较大偏心的多高层建筑3.地震系数k与下列何种因素有关？(A)A.地震基本烈度B.场地卓越周期C.场地土类别D.结构基本周期4.9度区的高层住宅竖向地震作用计算时，结构等效总重力荷载Geq为（C）A.0.85(1.2恒载标准值GK+1.4活载标准值QK)B.0.85(GK+Qk)C.0.75(GK+0.5QK)D.0.85(GK+0.5QK)5.框架结构考虑填充墙刚度时,T1与水平弹性地震作用Fe有何变化?(A)A.T1↓,Fe↑B.T1↑,Fe↑C.T1↑,Fe↓D.T1↓,Fe↓6．抗震设防区框架结构布置时，梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于（A）A．柱宽的1/4B．柱宽的1/8C．梁宽的1/4D．梁宽的1/87.土质条件对地震反应谱的影响很大，土质越松软，加速度谱曲线表现为（A）A．谱曲线峰值右移B．谱曲线峰值左移C．谱曲线峰值增大D．谱曲线峰值降低8.为保证结构“大震不倒”，要求结构具有CA.较大的初始刚度B.较高的截面承载能力C.较好的延性D.较小的自振周期T19、楼层屈服强度系数沿高度分布比较均匀的结构，薄弱层的位置为（D）A.最顶层B.中间楼层C.第二层D.底层10.多层砖房抗侧力墙体的楼层水平地震剪力分配BA.与楼盖刚度无关B.与楼盖刚度有关C.仅与墙体刚度有关D.仅与墙体质量有关11.场地特征周期Tg与下列何种因素有关?(C)A.地震烈度B.建筑物等级C.场地覆盖层厚度D.场地大小12.关于多层砌体房屋设置构造柱的作用，下列哪句话是错误的（D）A．可增强房屋整体性，避免开裂墙体倒塌B．可提高砌体抗变形能力C．可提高砌体的抗剪强度D．可抵抗由于地基不均匀沉降造成的破坏13、考虑内力塑性重分布，可对框架结构的梁端负弯矩进行调幅（B）A．梁端塑性调幅应对水平地震作用产生的负弯矩进行B．梁端塑性调幅应对竖向荷载作用产生的负弯矩进行C．梁端塑性调幅应对内力组合后的负弯矩进行D．梁端塑性调幅应只对竖向恒荷载作用产生的负弯矩进行14、水平地震作用标准值Fek的大小除了与质量,地震烈度,结构自振周期有关外,还与下列何种因素有关?(B)A.场地平面尺寸B.场地特征周期C.荷载分项系数D.抗震等级题号一二三四五六七八总分得分得分2二.填空题（每题2分，共12分。请将正确答案填在空白处）1、震源在地表的投影位置称为震中，震源到地面的垂直距离称为震源深度。2、某一场地土的覆盖层厚度为80米，场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为Ⅲ类场地。3、丙类钢筋混凝土房屋应根据抗震设防烈度、房屋高度和结构类型查表采用不同的抗震等级。4、某地区的抗震设防烈度为8度，则其多遇地震烈度为6.45度，罕遇地震烈度为9度。5、框架结构防震缝的宽度不小于70mm。6、7度区一多层砌体房屋，采用普通粘土砖砌筑，则其房屋的总高度不宜超过21米，层数不宜超过7层。三、名词解释（每题2分，共12分）1、构造地震:由于地壳构造运动造成地下岩层断裂或错动引起的地面振动2、基本烈度:50年期限内，一般场地条件下，可能遭受超越概率10％的烈度值3、重力荷载代表值:结构或构件永久荷载标准值与有关可变荷载的组合值之和4、反应谱：单自由度弹性体系在给定的地震作用下，某个最大反应量与体系自振周期的关系曲线5、地震影响系数α:单质点弹性体系在地震时的最大反应加速度与重力加速度的比值6、鞭稍效应：突出屋面的附属小建筑物，由于质量和刚度的突然变小，高振型影响较大，将遭到严重破坏，称为鞭稍效应四.简答题（共34分。请将正确答案填在空白处）1、试述纵波和横波的传播特点及对地面运动的影响？（6分）纵波在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的传播方向一致，是压缩波，传播速度快，周期较短，振幅较小；（2分）将使建筑物产生上下颠簸；（1分）横波在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的传播方向垂直，是剪切波，传播速度比纵波要慢一些，周期较长，振幅较大；（2分）将使建筑物产生水平摇晃；（1分）2、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？（7分）第一水准：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理仍可继续使用；（1分）第二水准：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；（1分）第三水准：当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏（1分）第一阶段设计：工程结构在多遇地震下的承载力和弹性变形计算。对构件截面进行承载力计算，保证必要的强度可靠度，以满足第一水准抗震设防目标（小震不坏）（1分）；对结构进行弹性变形验算，控制侧向变形不要过大，满足第二水准抗震设防目标（中震可修）（1分）；通过合理的结构布置和抗震构造措施来保证第三水准抗震设防目标（大震不倒）（1分）第二阶段设计：工程结构（如特别重要或抗侧能力较弱的结构）在罕遇地震下的弹塑性变形验算，以满足第三水准抗震设防目标。（1分）3、什么是地基液化现象？影响地基液化的因素？（6分）饱和砂土或粉土的颗粒在强烈地震下土的颗粒结构趋于密实，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，孔隙水压力急剧上升。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，砂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，形成犹如液体的现象。（3分）影响因素：土层的地质年代，土的组成，土层的相对密度，土层的埋深地下水位的深度，地震烈度和地震持续时间（3分）得分得分得分34、什么是“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则？在设计中如何体现？（7分）（1）使梁端先于柱端产生塑性铰，控制构件破坏的先后顺序，形成合理的破坏机制（2）防止梁、柱端先发生脆性的剪切破坏，以保证塑性铰有足够的变形能力（3分）在截面抗震验算中，为保证强柱弱梁，《建筑抗震设计规范》规定：对一、二、三级框架的梁柱节点处，（除框架顶层和柱轴压比小于0.15及框支梁与框支柱的节点外），柱端组合的弯矩设计值应符合：bccMM其中c为柱端弯矩增大系数，（一级为取1.4,二级取1.2,三级取1.1）(2分)为保证强剪弱弯，应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，对一、、二、三级框架梁，梁端截面组合的剪力设计值调整为：GbnrblbvbVlMMV对一、、二、三级框架柱，柱端截面组合的剪力设计值调整为：nrclcvcHMMV（2分）5、什么叫轴压比？为什么要限制柱的轴压比？（4分）轴压比：ccAfNn柱组合的轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之和（2分）轴压比大小是影响柱破坏形态和变形性能的重要因素，受压构件的位移延性随轴压比增加而减小，为保证延性框架结构的实现，应限制柱的轴压比(2分)6、为什么要限制多层砌体房屋抗震横墙间距？（4分）（1）横墙间距过大，会使横墙抗震能力减弱，横墙间距应能满足抗震承载力的要求。（1分）（2）横墙间距过大，会使纵墙侧向支撑减少，房屋整体性降低（1分）（3）横墙间距过大，会使楼盖水平刚度不足而发生过大的平面内变形，从而不能有效地将水平地震作用均匀传递给各抗侧力构件，这将使纵墙先发生出平面的过大弯曲变形而导致破坏，即横墙间距应能保证楼盖传递水平地震作用所需的刚度要求。（2分）四、计算题（21分）某两层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等，每层层高皆为4.0m，框架的自振周期；Ⅱ类场地，7度第二组（，结构的阻尼比为，试用底部剪力法计算各层水平地震作用Fi及各层层剪力Vi。（1）求结构总水平地震作用：033.008.0028.140.09.0max9.011TTg（3分）kN2040)12001200(85.0eqGCG（3分）kN32.672040033.0eq1EkGF（3分）（2）求作用在各质点上的水平地震作用sTsTg56.04.04.14.1028.11092.001.0028.108.001.008.01Tn（2分）kN2.632.67092.0EknnFF（1分）)1(nEk1111FHGHGFnjjjkN37.20)092.01(32.67812004120041200（3分）nnEk1222)1(FFHGHGFnjjjkN95.462.6)092.01(32.67812004120081200（4分）（3）求层间剪力kN32.6795.4637.20211FFV（1分）kN95.4622FV（1分）得分