建筑結構抗震設計復習題及答案《建筑結構抗震設計》1、

名詞解釋(1)地震波：地震引起的振動以波的形式從震源向各個方向傳播并釋放能量；(2)地震震級：表示地震本身大小的尺度，是按一次地震本身強弱程度而定的等級；(3)地震烈度：表示地震時一定地點地面振動強弱程度的尺度；(4)震中：震源在地表的投影；(5)震中距：地面某處至震中的水平距離；(6)震源：發生地震的地方；(7)震源深度：震源至地面的垂直距離；(8)極震區：震中附近的地面振動最劇烈，也是破壞最嚴重的地區；(9)等震線：地面上破壞程度相同或相近的點連成的曲線；(10)建筑場地：建造建筑物的地方，大體相當于一個廠區、居民小區或自然村；(11)沙土液化：處于地下水位以下的飽和砂土和粉土在地震時有變密的趨勢，使孔隙水的壓力急劇上升，造成土顆粒局部或全部將處于懸浮狀態，形成了猶如“液化”的現象，即稱為場地土達到液化狀態；(12)結構的地震反應：地震引起的結構運動；(13)結構的地震作用效應：由地震動引起的結構瞬時內力、應力應變、位移變形及運動加速度、速度等；(14)地震系數：地面運動最大加速度與重力加速度的比值；(15)動力系數：單質點體系最大絕對加速度與地面運動最大加速度的比值；(16)地震影響系數：地震系數與動力系數的乘積；(17)振型分解法：以結構的各階振型為廣義坐標分別求出對應的結構地震反應，然后將對應于各階振型的結構反應相組合，以確**構地震內力和變形的方法，又稱振型疊加法；(18)基本烈度：在設計基準期（我國取50年）內在一般場地條件下，可能遭遇超越概率（10％）的地震烈度。(19)設防烈度：按國家規定權限批準的作為一個地區抗震設防依據的地震烈度。(20)罕遇烈度：50年期限內相應的超越概率2％~3％，即大震烈度的地震。(21)設防烈度(22)多道抗震防線：一個抗震結構體系，有若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接起來協同作用；(24)鞭梢效應；(25)樓層屈服強度系數；(26)重力荷載代表值：建筑抗震設計用的重力性質的荷載，為結構構件的永久荷載（包括自重）標準值和各種豎向可變荷載組合值之和；(27)等效總重力荷載代表值：單質點時為總重力荷載代表值，多質點時為總重力荷載代表值的85%；(28)軸壓比：名義軸向應力與混凝土抗壓強度之比；(29)強柱弱梁：使框架結構塑性鉸出現在梁端的設計要求；(30)非結構部件：指在結構分析中不考慮承受重力荷載以及風、地震等側向力的部件2、

填空題地震按其成因可劃分為（構造地震

）、（

火山地震）、（

塌陷地震）和（

誘發地震）四種類型。地震按震源深淺不同可分為（淺源地震

）、（中源地震

）、（

深源地震

）。地震波可分為（

體波

）和（

面波

）。體波包括（縱波

）和（

橫波

）。縱波的傳播速度比橫波的傳播速度（快）。造成建筑物和地表的破壞主要以（面波）為主。地震強度通常用（震級）和（烈度）等反映。震級相差一級，能量就要相差（32）倍之多。一般來說，離震中愈近，地震影響愈（大），地震烈度愈（高）。建筑的設計特征周期應根據其所在地的（設計地震分組）和（場地類別）來確定。設計地震分組共分（3）組，用以體現（震級）和（震中距）的影響。抗震設防的依據是（抗震設防烈度）。地震現象表明，縱波使建筑物產生（垂直振動），剪切波使建筑物產生（水平振動），而面波使建筑物既產生（垂直振動）又產生（水平振動）。面波分為（瑞**）和（樂甫波）。《規范》按場地上建筑物的震害輕重程度把建筑場地劃分為對建筑抗震（有利）、（不利）和（危險）的地段。我國《抗震規范》指出建筑場地類別應根據（等效剪切波速）和（覆蓋層厚度）劃分為四類。飽和砂土液化的判別分為兩步進行，即（初步判別）和（標準貫入試驗判別）。場地的液化等級根據（液化指數）來劃分。目前，工程中求解結構地震反應的方法大致可分為兩種，即（底部剪力法）和（振型分解反應譜法）。根據建筑使用功能的重要性，按其受地震破壞時產生的后果，將建筑分為（甲類）、（乙類）、（丙類）、（丁類）四個抗震設防類別。建筑結構抗震驗算包括（截面抗震驗算）和（抗震變形驗算）。結構的變形驗算包括（多遇地震作用下的抗震變形驗算）和（罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性變形驗算）。選擇結構體系，要考慮（抗震設防烈度）和（設計基本地震加速度取值）的關系。選擇結構體系時，要注意選擇合理的（結構構件）及（抗震結構體系）。地震區的框架結構，應設計成延性框架，遵守（強柱弱梁）、（強剪弱彎）、（強節點）、（強錨固）等設計原則。在工程手算方法中，常采用（d值法）和（反彎點法）進行水平地震作用下框架內力的分析。豎向荷載下框架內力近似計算可采用（分層法）和（彎矩二次分配法）。框架結構最佳的抗震機制是（總體機制）。框架體系的節點常采用（剛接）節點。結構的變形縫有（伸縮縫）、（溫度縫）和（沉降縫）。多層和高層鋼筋混凝土結構包括（框架結構）、（框架—抗震墻結構）、（抗震墻結構）及（筒體結構）等結構體系。（防止倒塌）是多層砌體結構房屋抗震設計的重要問題。高層鋼結構的結構體系主要有（純框架體系）、（筒體體系）、（框架支撐體系）或（框架剪力墻體系）。框架-支撐體系的支撐類型有（中心支撐）和（偏心支撐）。防止板件失穩的有效方法是限制它的（高厚比）。屋蓋體系中，應盡可能選用（有撐）屋蓋。3、

判斷題構造地震分布最廣，危害最大。（√）體波可以在地球內部和外部傳播。（x）橫波向外傳播時，其介質質點的振動方向與波的前進方向相垂直。（√）地震現象表明，橫波使建筑物產生上下顛簸。（x）一般來說，離震中愈近，地震影響愈大，地震烈度愈小。（x）縱波的特點是周期較長，振幅較大。（x）橫波只能在固體內傳播。（√）對應于一次地震，震級只有一個，烈度也只有一個。（x）震害表明，堅硬地基上，柔性結構一般表現較好，而剛性結構有的表現較差。（√）一般來講，震害隨場地覆蓋層厚度的增加而減輕。（x）地基土的抗震承載力小于地基土的靜承載力。（x）結構的自振周期隨其質量的增加而減小，隨剛度的增加而加大。（x）一般而言，房屋愈高，所受到的地震力和傾覆力矩愈大，破壞的可能性也愈大。（√）彎曲構件的延性遠遠小于剪切構件的延性。（x）在同等設防烈度和房屋高度的情況下，對于不同的結構類型，其次要抗側力構件抗震要求可低于主要抗側力構件。（√）在進行梁端彎矩調幅時，可先進行豎向荷載和水平荷載的梁端彎矩組合后再進行調幅。（x）鋼筋混凝土構造柱可以先澆柱，后砌墻。（x）構造柱必須單獨設置基礎。（x）地震時內框架房屋的震害要比全框架結構房屋嚴重，比多層磚房要輕。（x）中心支撐與偏心支撐相比具有較大的延性。（x）耗能梁段的屈服強度越高，屈服后的延性越好，耗能能力越大。（x）4、

簡答題抗震設防的目標是什么？實現此目標的設計方法是什么？答：目標是對建筑結構應具有的抗震安全性能的總要求。我國《抗震規范》提出了三水準的設防要求，概括起來是“小震不壞，中震可修，大震不倒”。第一水準是建筑物在遭受頻度較高、強度較低的多遇地震時，一般不損壞也不需要修理。第二水準是建筑物在遭受基本烈度的地震影響時，允許結構部分達到或超過屈服極限，或者結構的部分構件發生裂縫，結構通過塑性變形消耗地震能量，結構的變形和破壞程度發生在可以修復使用的范圍之中。第三水準是建筑物遭受預估的罕遇的強烈地震時，不至于發生結構倒塌或危機生命安全的嚴重破壞。方法：依據三個地震烈度水準，使用兩階段抗震設計方法實現。建筑場地選擇的原則是什么？答：選址時應當選擇有利地段，避開不利地段。當無法比開始應采取有效地抗震措施。在危險地段，不應建造非臨時性的建筑物，尤其是嚴禁建造甲、乙類建筑物。哪些建筑可不進行地基及基礎的抗震承載力驗算？答：（1）砌體房屋（2）地基主要受力范圍內不存在軟弱粘性土層的下列建筑物：一般單層廠房、單層空曠房屋。不超過8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋。基礎荷載與上述一般民用框架房屋相當的多層框架廠房。（3）抗震規范規定可不進行上部結構抗震驗算的建筑。影響液化的因素有哪些？液化對建筑物有哪些危害？答：（1）土層的地質年代（2）土的組成和密實程度（3）液化土層的埋深（4）地下水位深度（5）地震烈度和持續時間。危害：地面開裂下沉使建筑物產生過度下沉或整體傾斜，不均勻沉降引起建筑物上部結構破壞，使梁板等構件及其節點破壞，使整體開裂和建筑物體型變化處開裂。簡述確定水平地震作用的振型分解反應譜法的主要步驟。答：簡述確**構地震作用的底部剪力法的適用條件及計算步驟。答：適用條件：（1）結構的質量和剛度沿高度分布比較均勻（2）房屋的總高度不超過40m（3）建筑結構在地震作用下的變形以剪切變形為主（4）建筑結構在地震作用時的扭轉效應可忽略不計什么時候應考慮豎向地震作用的影響？答：《抗震規范》規定，8度和9度時的大跨度結構、長懸臂結構、9度時的高層建筑應考慮豎向地震作用。何謂時程分析法，在什么時候須用時程分析法進行補充計算？答：對結構物的運動微分方程直接進行逐步積分求解的一種動力分析方法。以下情況：①甲類建筑和9度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結構和鋼結構②高度大于150m的鋼結構和7-9度時樓層屈服強度系數小于0.5的鋼筋混凝土框架結構③烈度8度ⅲ、ⅳ類場地和9度時高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架④采用隔墻和消能減震設計的結構。何謂“抗震概念設計”？“概念設計”與計算設計有何不同？答：指根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想，進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。與計算設計的不同：計算設計是通過地震作用的取值進行結構的抗震驗算，而概念設計強調，在工程設計一開始，就應該把握好能量輸入、房屋體型、結構體系、剛度分布，構件延性等幾個主要方面，從根本上消除建筑中的抗震薄弱環節，概念設計需要輔以必要地計算設計。什么是“強柱弱梁”、“強剪弱彎”原則?在設計中如何體現?答：怎樣保證框架梁柱節點的抗震性能?如何進行節點設計?答：節點抗震設計原則：①節點的承載力不應低于其連接件的承載力②多遇地震時，節點應在彈性范圍內工作③罕遇地震時，節點承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞④節點配筋不應使施工過分困難。框架柱抗震設計原則：①強柱弱梁，使柱盡量不要出現塑性鉸②在彎曲破壞發生前不發生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪能力③控制柱的軸壓比不要太大④加強約束，配置必要地約束箍筋梁抗震設計原則：①梁形成塑性鉸后仍有抗剪承載力②梁縱筋去附后，塑性鉸區段應有較好的延性和耗能能力③妥善解決梁縱筋錨固問題。框架結構在什么部位應加密箍筋？答：加密柱端。多層及高層鋼筋混凝土房屋有哪些結構體系？各自的特點？答：抗震設計為什么要限制各類結構體系的最大高度和高寬比?答：多層及高層鋼筋混疑土結構設計時為什么要劃分抗震等級?是如何劃分的?答：如何計算在水平地震作用下框架結構的內力和位移？答：簡述現行抗震規范計算地震作用所采用的三種計算方法及其適用范圍。答：如何設計結構合理的破壞機制？答：如何進行內力組合？答：多層砌體結構的類型有哪幾種？答：在多層砌體結構中設置構造柱和圈梁的作用是什么？答：構造柱的作用：可以部分提高墻體的抗剪強度，大大增強房屋的變形能力。墻體開裂后，構造柱與圈梁形成的約束體系可以有效地限制墻體散落，使墻體以