工程结构抗震试题A

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1、建筑结构抗震设计习题一、选择题1建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个 建筑,一个是框架结构, 另一个是框架一剪力墙 结构，这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的？（）A必定相等B后者的抗震等级高C前者的抗震等级高、也可能相等D不能确定2高层建筑结构防震缝的设置，下列所述哪种正确？（）A应沿房屋全高设置，包括基础也应断开B应沿房屋全高设置，基础可不设防震缝，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接C应沿房屋全高设置，有地下室时仅地面以上设置D沿房屋全高设置，基础为独立柱基时地下部分可设防震缝，也可根据不同情况不设防震缝3. 小震不坏，中震可修，大震不倒是建筑抗震设计三

2、水准的设防要求。所谓小震，下列何种叙述为正确？（）A 6度或7度的地震B 50年设计基准期内，超越概率大于10%的地震C 50年设计基准期内，超越概率约为63%的地震D6度以下的地震4. 多遇地震作用下层间弹性变形验算的主要目的是下列所哪种？（）A防止结构倒塌B防止结构发生破坏C防止非结构部分发生过重的破坏D防止使人们惊慌5建筑根据其抗震重要性分为四类。当为乙类 建筑II类场地时，下列何种叙述是正确的？（）A可按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用B可按本地区的设防烈度计算地震作用，按提高 1度采取抗震措施C按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用和采取抗震措施D不必采取提高设防烈度的抗震措施6

3、年颁布的建筑抗震规范（GBH11-89）提出的抗震设防目标为：（）A三水准两阶段B三水准三阶段C两水准三阶段D 单水准单阶段7. 在抗震设防中，小震对应的是： （）A 小型地震B 多遇地震C 偶遇地震D 罕遇地震8. 在设防烈度为 6度至 9度地区内的乙类、 丙类高层建筑，应进行抗震设计，其地震作用计 算按下列哪种做法才符合高规 JGJ32002 的规定？（）A 各抗震设防的高层建筑均应计算地震作用B 6 度设防时， IIII 类场地上的建筑不必计算， IV 类场地上的较高建筑及 7度至 9度设 防的建筑按本地区设防烈度计算C 6 度不必计算， 7 度至 0 度设防的建筑应按本地区设防烈度计算

4、D 6 度设防时 I、II 类场地上的建筑不必计算， III 类和 IV 类场地上建筑及 7度至 9 度设 防的建筑应按本地区设防虺度计算9. 建筑根据其抗震重要性为四类， 当为乙类建筑 II 类场地时，下列何种叙述是正确的？ （ ）A 可按本地区的设防烈度提高 1 度计算地震作用B 可按本地区的设防虺度计算地震作用，按提高1 度采取抗震措施C 按本地区的设防烈度提高 1 度计算地震和采取抗震措施D 不必采取提高设防烈度的抗震措施10. 建筑设防烈度为 8 度时，相应的地震波加速度峰值当时取下列何值？（ ）A 0.125gB 0.25gC 0.30gD 0.20g11. 抗震设计时，高层框架结

5、构的抗侧力结构布置，应符合下列哪种要求（）A 应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构不应采用铰接B 应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构可采用部分铰接C 纵、横向均宜设计成刚接抗侧力体系D 横向应设计成刚接抗侧力体系，纵向可以采用铰接12. 进行抗震设防的高层框架角柱，下列哪项要求符合高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）的规定？（）A 应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算，一、二级框架角柱的弯矩、剪力设计 值宜乘以增大系数 1.30B 应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算，一级框架角柱的弯矩、剪力设计值应 乘以增大系数 1.30C 应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算，一

6、、二、 * 框架角柱的弯矩、剪力设计值宜乘以增大系数1.30D应按双向偏心受力构件进行正载面承载力计算，一、二、*框架角柱经调整后的弯矩设计值、剪力设计值应乘以不小于 1.1的增大系数。13. 抗震设计时，一级框架梁支座的纵向受拉钢筋的最小配筋百分率为（）A 0.25%B 0.3%C 0.35%D 0.4%14. 在计算抗震设计的框架节点时，当四边有梁约束，梁宽不小于 1/2柱宽，两个方向梁的高度分别为850mn和600mm其节点约束数的取值为：（）A 1.50B 0.90C 1.0D 1.10二、填空题1. 抗震设计的两阶段设计分别为：第一阶段为【结构设计】阶段，第二阶段为【验算】阶段。2.

7、 计算地震作用的方法可分为（）、（反应谱法）和（时程分析法）三大类。3. 影响a值大小的因素除自振署期和阻尼比外，还有【场地特征周期】。4. 场地土愈（软），软土覆盖层的厚度愈（大），场地类别就愈（），特征周期愈（大）， 对长周期结构愈不利。5. 为了实现抗震设防目标，钢筋混凝土框架除了必须具有足够的承载力和刚度外，还应具有良好的（）和（耗能）能力。6. 为了使塑性铰区具有良好的塑性转动能力，同时为了防止混凝土压溃前受压钢筋过早压 屈，在梁的两端设置（箍筋加密区）。7. 对于一级框架结构和9度抗震设防的框架梁，除符合简化要求外，还应按实际抗震受弯承 载力对应的剪力确定（剪力设计值）。8. 我国

8、抗震设计规范所采用的设防目标是：（、中震可修、大震不倒）。9. 抗震规范提出了二阶段设计方法，其中第一阶段采用的方法为：（），第二阶段采用的方法是（概念设计）。10. 结构由地震引起的振动称为结构的（），它包括地震在结构中引起的内力、 变 形和位移，可以用结构动力学来进行分析。11多层混合结构房屋的结构布置方案应优先采用（）结构布置方案，其次采用（纵横墙承重）结构布置方案。12.水平地震作用下框架内力分析采用（）方法，竖向荷载作用下的框架内力分析常采用（）或（）。三、简答题1在什么情况下设置防震缝、伸缩缝和沉降缝 ？【答案】2防震缝、伸缩缝、沉降缝的特点和要求是什么 ？【案】3什么是小震、中震

9、和大震。【答案】4计算水平地震作用有哪些方法？【答案】计算等效水平地震作用是将地震作用按水平和竖直两个方法分别来进行计算的。 具体计算方法又分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法两种方法。5什么是抗震设计的二阶段设计方法？为什么要采用二阶段设计方法？【答案】第一阶段为结构设计阶段，第二阶段为验算阶段。保证小震不坏、中震可修、在 震不倒的目标实现。6.什么是地震系数、动力系数和地震影响系数 ？【答案】7.延性和延性比是什么？为什么抗震结构要具有延性？【答案】延性是指构件和结构屈服后，具有承载力不降低或基本不降低、且有足够塑性变 形能力的一种性能。构件延性比：对于钢筋混凝土构件，当受拉钢筋屈服后，

10、进入塑性状态，构件刚度降 低，随着变形迅速增加，构件承载力略有增大，当承载力开始降低，就达到极限状态。延 性比是极限变形与屈服变形的比值。结构延性比：对于一个钢筋混凝土结构，当某个杆件出现塑性铰时，结构开始出现塑 性变形，但结构刚度只略有降低；当塑性铰达到一定数量以后，结构也会出现 屈服现象”即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段，是屈服”后的联塑性阶段。结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值。11. 什么是概念设计？【答案】结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。概念设计包含极为广泛 的内容，选择对抗震有利的结构方案和布置，采取减少扭转和加强抗扭刚度

11、的措施，设计 延性结构和延性结构构件，分析结构薄弱部位，并采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏， 防止局部破坏引起连锁效应，避免设计静定结构，采取二道防线措施等等。应该说，从方 案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤中都贯穿了抗震概念设计内容。12. 什么是内力组合和位移组合?【答案】16. 剪力墙抗震设计的原则是什么？不什么要按照强墙弱梁设计剪力墙？什么是强墙弱梁？【答案】17. 简述建筑场地类别划分依据?【答案】18. 影响液化的因素主要有哪些?【答案】19. 简述两阶段设计的基本内容。【答案】第一阶段，按多遇地震的地面运动参数，进行结构弹性阶段的抗震分析，根据分 析得出的地震作用，

12、进行两方面的验算：一是结构构件抗震承载力极限状态验算；二是结 构层间变形正常使用极限状态验算。第二阶段，按罕遇地震的地面运动参数，进行结构非线性分析，检验结构层间弹塑性变形 是否满足规范容许值要求。20. 什么是“强柱弱梁”？【答案】21. 什么是小震、中震和大震?【答案】22为满足抗震设计的基本要求，抗震结构体系应符合那些规定？ 【答案】 确的计算简图和合理的地震作用传播途径； 宜有多道设防； 应具有必要的承载力、良好的变形能力和耗力； 综合考虑结构的实际刚度和强度分布，采取必要结构措施等。 23.下列符号的含义是什么？kj ；q ；Tg : amax。【答案】四、名词解释1场地:2、液化：

13、3、时程分析法：是由建筑结构的基本运动方程，输入对应于建筑场地的若干条地震加速度 记录或人工加速度波形（时程曲线），通过积分计算求得在地面加速度随时间变化周期内结 构内力和变形状态随时间变化的全过程，并以此进行结构构件截面抗震承载力验算和变形 验算。4、抗震设防烈度：5、地震影响系数：即设计反应谱，它是地震系数（地面峰值加速度与重力加速度的比值） 与地震动力放大系数（或称标准反应谱）的乘积。它与建筑所在地的设防烈度、影响本地 区的地震的震级和震中距，以及建筑场地条件有关，是根据现有的实际强地震记录的反应 谱统计分析并结合我国的经济条件确定的。6抗震设防烈度：抗震设防烈度按国家规定权限批准作为一

14、个地区抗震设防依据的地震烈 度。7地震作用：8基本烈度：9底部剪力法：10.楼层屈服强度系数：五、计算题1场地类别判定某场地的地质剖面构成如下：表土：厚 1.5m，波速 80m/s；粉质粘土：厚6m,波速210m/s；粉细纱，厚11.5m,波速243m/s；砾石，厚7m,波速350m/s；砾岩，厚26m,波速750m/s；砾岩以下岩层，波速大于500m/s。【解】（1）场地覆盖层厚度规范 ，d=1.5+6+11.5+7=26m。（2）等效剪切波速规范计算深度 do=min （d， 20）=20m。vse=19/（ 1.5/80+6/210+7.5/243） =202.1m/s（3）确定土类别2

15、50vs 140, d=26,查表（规范 ）得U类土。规范 , d=1.5+6+11.5+7=26mo2、计算7度时三层砖房的各楼层地震作用标准值和总水平地震作用标准值。各楼层的重力 荷载代表值和层高度见表1表1层Ge (KN )h (m)38183213303113504注：完成空位【解】表1层Ge (KN )h (m)H (m)GiHiGiHi/ XGHjFi (KN)38183100.3574213303931096.811350440.2359EGi=3498EGiHi =22890Fek=0.85X 0.08X 3498=237.90注：7度水平地震影响系数最大值为 0.083、四层

16、框架，求出各楼层重力荷载代表值 GEi、计算高度Hi和侧移刚度Ki后，试用能量法 计算基本周期Ti，并求出7度时、U类场地对应于T1的地震影响系数a1o层Ge (KN)K (KN/m)471052060310405426021040542601110046500二 2 0.65352 = .46s0.90.08 二 0.0626注：完成空位解层Ge (KN)K (KN/m) uUiGiUiGiUi24710520600.0136128.531040542600.164729.121040542600.0514140.511100465000.08377.7十 0,Ti 4Tg比=0.05。设防

17、烈度7度，111类场地，该地区地震动参数区划的特征周期分区为一区。试计算该框架在 多遇地震下的水平地震作用F。G =1200 kNElElH =5m注：完成空位【解】（1）计算简图，如图（画计算简图）(2)计算结构侧向刚度柱截面惯性矩:bh312= 1.25 10m4单根柱侧向刚度:= 3.06 103 kN m(3)结构侧向刚度:建设结构自振周期k = 2d厂 6.12 103 kN m9.81(4)确定地震参数max 二查表3.2得：Tg二根据多遇地震、7度，查表3.3得: 根据一区、III类场地，确定地震影响系数:因为 TgT - 5Tg所以取曲线下降段：二Tg: max（T丿又因为 =

18、0.050.05 -所以“9 k =从而得到：=(丄)0maxT0.89(5)建设水平地震作用二 51.965kN6.计算图示二层框架结构的自振频率和振型。【解】计算刚度系数0由上图可以写出刚度系数:匕=5 104 kN. m, k2 =3 104 kN mk1 k1 k2 = 5 104 3 104 = 8 104 kN m4-3 10443汇104得到刚度矩阵:k】=卜 2 = ；80*21 k22 _ -3x10质量矩阵为mi060 0m匸 Ii= I0 叫 一 050一将刚度矩阵和质量矩阵代入频率方程得k122 _m10 1*21k22 10m2 一二 0u-.2mi由上式得和-国2m

19、1k12-k21k22m2 -二 0将数据代入上式得8疋104 _60 2-3江1041-3X043。04 -50/一二 0将上式展开得2 2 20.00003() -0.05815 7解上式一元二次方程得自振频率；=3 0.617.54 r a ds；=1625.82 =40.32 rad s由频率直接求得自振周期2 二 2T10.358 s、17.542 -40.32二 0.156s由振型向量方程求得振型(k】- j2myXj 0k120旳Xj1】Xj2mb 一丿I类建筑场地，特征周期分区为一区。试用底部剪力分别代入频率r和2求得*11 0488 = 卜 公121.000振型图第1振型、第

20、2振型分别如下图示7.图示框架结构。设防烈度为8度,法计算该框架的层间地震剪力。.m2 二 50tk2 =304kN/mm 60 t匕=504 kN/m（1）计算结构基本周期已知：m =60t，m2 =50tk5 104 kN mk2 =3 104 kN m9WW采用能量法计算结构的 基本周期。计算重力荷载G水平作用时的层间位移：G1 G2(60 50) 9.8ki45 104= 0.02156G250 9.84k23 10= 0.01633X1 + =0.02156X2 =12 =0.02156 0.01633 = 0.03789采用能量法公式计算:T1 二o1nz mx：i 3二 2：g

21、miXii =160 0.021652 50 0.0378929.8 (60 0.02165 50 0.03789)0.355 s该结果与采用频率方程 为了提高精度，作如下得到的结果相比，有误差 修正计算。修正计算：先计算各质点的惯性力：h = 12m1X1 =60 0.02165 ； =1.299 ；2 2 2I2 二 仏乂2=50 0.03789 ； = 1.8945 ；再计算惯性力作用下质点的位移:(1.299 1.894加25汉104-0.6387 2 10*23 104121.8945 1 =0.6315 12 10-4= 0.6387 1 10,J =1.2702 -2 10*最后

22、计算基本频率和基本周期:nx IiXii 4Z mXi2i 4(1.299 0.6387 1.8945 1.2702) 10一4 :60 0.63872 50 1.27022) ( ； 10*)2=17.5433 rad / s2-0.358 s17.5433该计算结果与采用频率 方程得到的结果相同。（2）确定地震参数由设防烈度8度查出:-ma 0.16由I类场地和一区查出Tg二0.25确定地震影响系数r :因为Tg : T1 : 5Tg，同时取阻尼系数.=0.05,则=0.9 所以取反应谱的曲线下 降段：什z0.9因此：n % = _L o（max J225 | x0.16=0.1158 丿

23、0.359 丿（3）计算底部剪力nGeq =0.85、Gi =0.85 （60 50） 9.8 = 916 kNFEkGeq =0.1158 916=106.1 kN（4）是否考虑顶部附加地震作用因为T 0.358s 1.4Tg = 0.35s，则查表 3-4得：n =0.08； 0.07=0.08 0.358 0.07=0.0986顶部附加地震作用-Tn为：Fn n FEk =0.0986 106.1 =10.5kN（5）计算各质点上水平地震作用FiGiHiFEk(1-、：n)、GjHjj 4106.2 (1 -0.0986) =35.9 kN60 9.8 460 9.8 4 50 9.8 8F2 二 2G2H2 FEk(1n) GjHjj50 9.8 8 106.2 (1 -0.0986) =59.8kN60 98 4 50 9.8 8(6) 层间地震剪力F2 =59.8.-：Fn =10.5ov2 =F2Fn =70.3F1 =35.9*0M = R F2：Fn =106.2水平地震作用层间地震剪力