《建筑结构抗震》复习题答案.pdf

一、 名词解 释 1. 地 震波 ： 地震引起的振动以波的形式从震 源向各个方向 传播，就是震源 波。 2. 地 震震级： 震级是表示一次地震本身强弱 程度和大小的 尺度。是表征 地震强弱的 指标， 是地震释放多少能量 的尺度，是地 震的基本参数 之一，一次地 震仅一个震级 。 3. 地 震烈度 ： 指某一地区的地面和各类建筑物遭受 一次地震影响 的强弱程度 ， 简称 为烈度。 4. 震中 ：震源在地表的投影。 5. 震 中距： 地面上任何一点到震中的直线距 离称为震中距 。 6. 震 源： 发生地震的地方。 7. 震 源深度： 震源至地面的垂直距离。 8. 极 震区： 破坏性地震的地面振动最烈处称 为极震区。 9. 等 震线： 地震后，在地图上把地面震度相 似的各点连接 起来的曲线，叫 等震线。 10. 建 筑场地 ： 指建筑物所在的区域， 其范围大 体相当于厂区 、 居民点 和自然村的区 域， 范 围不应太小，一般不 小于 0.5km 2 。 11. 沙 土液化： 饱和的粉土或砂土，在地震时 由于颗粒之间 的孔隙水不可 压缩而无法 排出， 使得孔隙水压力增大， 土体颗粒的有效 垂直压应力减 少， 颗粒局部或 全部处于悬 浮状态， 土体的抗剪强度接近 于零，呈现出 液态化的现象 。 12. 结 构的地震 反应： 建筑结构由地震引起的振动反应 ，包括在房屋 结构中产生的 内 力、 变形、位移、速度和 加速度。 13. 结 构的地震 作用效应 ： 地震作用下在结构中产生的内力和变 形。 14. 地 震系数 ： 反映地面运动强烈程度， 是地 震时地面运动 加速度峰值与 重力加速度 的比值。 15. 动 力系数： 是单质点体系最大绝对加速度 与地面运动最 大加速度的比 值。 16. 地 震影响系 数： 包含地面运动强烈程度和结构反应大小。 实际 上就是作用于 单质 点弹性 体系上的水平地震力 与结构重力之 比。 17. 振 型分解法： 就是利用各振型相互正交的特 性， 将原来耦联的 微分方程组变 为若 干互相 独立的微分方程，从而使原来多自由度体系 的动力计算变为若干个单自 由度体系 的问 题， 在求得了各 单自由度体系 的解后，再将各个解进 行组合，从而可求得多 自由 度体系 的地震反应。 18. 基本 烈度： 一个地区未来 50 年内一般场地 条件下可能遭 受的具有 10% 超越 概率 的地震 烈度值称为该地区的 基本烈度。 19. 多 遇烈度： 发生概率最多的地震，在 50 年期限 内，一般场地 条件下，可能 遭遇 的超越 概率为 63.2% 的地 震烈度值，相 当于 50 年一遇的烈度 值。 20. 罕 遇烈度： 在 50 年期限 内，一般场地 条件下，可能 遭遇的超越概 率为 2% 3% 的地震 烈度值，相当于 1600 2500 年一遇的烈度 值。 21. 设 防烈度 ： 按国家规定的权限批准的作为一个地 区抗震设防依 据的地震烈度 称为 设防烈 度。 22. 多 道抗震防 线 ：指结构体系由若干各延性较好的分体系组 成， 它们又由延性 较好 的结构 构件连接起来，协同 工作。 23. 鞭 梢效应 ： 建筑结构中， 突出 屋面的小建筑 ， 因顶部 质量和刚度突 然变小，在振 动中引 起巨大反响的现象， 有时称为鞭梢 效应。 24. 楼 层屈服强 度系数 ： 是指按实际配筋面积、 材料强度标准值和 轴力计算的正 截面 受弯承 载力与按罕遇地震作 用标准值计算 的弹性地震弯 矩的比值。 25. 重 力荷载代 表值： 结构抗震设计时的基本代表 值， 是结 构自重 （永 久荷载）和有 关可变 荷载的组合值之和。 26. 等 效总重力 荷载代表 值： 单质点应取总重力荷载代表 值， 多质 点可取总重力 荷载 代表值 的 85 。 27. 轴 压比： 指柱组合的轴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 之比值。 28. 强 柱弱梁 ：结构设计时希望梁先于柱发生 破坏，塑性铰 先发生在梁端， 而不是在 柱端。 29. 非 结构部件 ： 指包括 建筑非 结构构 件 （非承重墙：女儿墙、维护墙、隔墙，装饰构、部 件： 雨篷、 吊顶 、 玻璃幕墙 、 广告牌等 ） 和 建 筑 附属机 电设备 自 身及与 其与结构主 体的 连接 （电梯，采暖空调系统，烟火监测和消防 系统，公共天 线等） 二、 填 空题 1. 地震按其成因可划分 为 （ 构造地震）、（ 火山地震）、（ 塌陷 地震）和（ 诱发地震 ） 四 种类型。 2. 地震按震源深浅不同 可分为（浅源地震）、（ 中源地 震）、（ 深 源地震）。 3. 地震波可分为（体波 ）和（面波）。 4. 体波包括（纵波 ）和（横波）。 5. 纵波的传播速度比横 波的传播速度 （ 快）。 6. 造成建筑物和地表的 破坏主要以（面波 ）为主。 7. 地震强度通常用（震级 ）和（烈度 ）等反映。 8. 震级相差一级，能量 就要相差（32）倍之多。 9. 一般来说，离震中愈 近，地震影响 愈（ 大 ） ，地震烈度愈（ 高）。 10. 建筑的设计特征周期 应根据其所在 地的（设计地震分 组 ）和（ 场 地类别 ）来确定。 11. 设计地震分组共分（3 ）组 ，用以体现（震级 ）和（ 震 中距 ）的影响。 12. 抗震设防的依据是（抗震设防烈度）。 13. 地震现象表明， 纵 波使建筑物产 生 （ 上下颠簸 ） ， 剪切波使建筑物产 生 （ 水 平方向 摇晃）， 而面波使建筑物既产 生（ 上 下颠簸 ）又产生（左右摇晃）。 14. 面波分为（瑞雷波 ）和（ 乐 甫波）。 15. 规范 按场地上 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 ）的地段。 16. 我国 抗震规 范 指 出建筑场地类 别应根据（ 场 地 土类型 ）和（ 覆 盖层 厚度 ） 划分为四 类。 17. 饱和砂土液化的判别 分为两步进行 ，即（初步判别 ）和（标准贯 入试验判别）。 18. 场地的液化等级根据 （液化指 数 ）来划分。 19. 目前， 工程中 求解结 构地 震反应 的方 法大致 可分 为两种 ，即（ 底 部 剪力法 ）和（振型分 解反应谱法）。 20. 根据建筑使用功能的 重要性 ， 按其受地震 破坏时产生的后 果， 将 建筑分为（ 甲 类）、（ 乙 类）、（ 丙 类）、（ 丁 类 ）四个抗震设防类别。 21. 建筑结构抗震验算包 括（ 截 面 强度抗震 验算 ）和（抗震变 形验算）。 22. 结构的变形验算包括 （ 多 遇 地震作 用下结 构的弹性 变形验算 ）和（ 罕 遇 地震作用下 结构 的 弹塑性变 形验算）。 23. 选择结构体系，要考 虑（ 结 构 抗震安全 性 ）和（ 经 济指标 ）的关系。 24. 选择结构体系时，要 注意选择合理 的（基础形式 ）及（自振周期）。 25. 地震区的框架结构， 应设计 成延性框架， 遵守 （ 强 柱弱梁）、（ 强剪弱弯）、（ 强节点弱构 件）、 （ 强锚固 ）等设计原则。 26. 在工程手算方法中，常采 用（D 值法 ）和（ 反 弯点法 ）进行水平地震作用下框架 内力的 分析。 27. 竖向荷载下框架内力 近似计算可采 用（分层法 ）和（ 弯矩 二次分 配法 ） 。 28. 框架结构最佳的抗震 机制是（梁铰机制）。 29. 框架体系的节点常采 用（ 强 ）节点。 30. 结构的变形缝有（ 伸 缩缝）、（ 沉降缝 ）和（ 防震缝）。 31. 多层和高层钢筋混凝 土结构包括 （框架结构 体系）、（ 剪 力墙体系）、（ 框架 剪力墙 体系 ） 及（ 筒 体结构 ）等结构体系。 32. （ 防 倒塌 ）是多层砌体结构房屋抗震设计的 重要问题。 33. 高层钢结构的结构体 系主要有 （框架体系）、（ 框架支 撑体系）、（ 筒体体 系）或（ 巨型 框 架体系）。 34. 框架- 支撑 体系的支撑类型 有（中心支撑 ）和（偏心支 撑）。 35. 防止板件失稳的有效 方法是限制它 的（ 宽 厚比）。 36. 屋盖体系中，应尽可 能选用（压型钢板现 浇 钢筋 混凝土组合 ）屋盖。 三、 判 断题 1. 构造地震分布最广， 危害最大 。 （） 2. 体波可以在地球内部 和外部传播 。 （ ） 3. 横波向外传播时，其 介质质点的振 动方向与波的 前进方向相垂 直。 （ ） 4. 地震现象表明，横波 使建筑物产生 上下颠簸 。 （） 5. 一般来说，离震中愈 近，地震影响 愈大，地震烈 度愈小。 （） 6. 纵波的特点是周期较 长，振幅较大 。 （） 7. 横波只能在固体内传 播。 （ ） 8. 对应于一次地震，震 级只有一个， 烈度也只有一 个。 （ ） 9. 震害表明，坚硬地基 上，柔性结构 一般表现较好 ，而刚性结构 有的表现较差 。 （ ） 10. 一般来讲，震害随场 地覆盖层厚度 的增加而减轻 。 （） 11. 地基土的抗震承载力 小于地基土的 静承载力 。 （） 12. 结构的自振周期随其 质量的增加而 减小，随刚度 的增加而加大 。 （） 13. 一般而言，房屋愈高 ，所受到的地 震力和倾覆力 矩愈大，破坏 的可能性也愈 大。 （） 14. 弯曲构件的延性远远 小于剪切构件 的延性。 （） 15. 在同等设防烈度和房 屋高度的情况 下， 对 于不同的结构 类型， 其 次要抗侧力构 件 抗震要 求可低于主要抗侧力 构件。 （） 16. 在进 行梁 端弯 矩调 幅时 ，可 先进 行竖 向荷 载和 水平 荷载 的梁 端弯 矩组 合后 再进 行调 幅。 （） 17. 钢筋混凝土构造柱可 以先浇柱，后 砌墙。 （） 18. 构造柱必须单独设置 基础。 （） 19. 地震时内框架房屋的 震害要比全框 架结构房屋严 重，比多层砖 房要轻。 （ ） 20. 中心支撑与偏心支撑 相比具有较大 的延性。 （） 21. 耗能梁段的屈服强度 越高，屈服后 的延性越好， 耗能能力越大 。 （） 22. 抗震承载力调整系数 RE 是大于 1。（ ） 23. 楼层屈服强度系数 y 小于 1 意味着该层处于 弹性状态 。 （ ） 四、 简 答题 1. 什 么是 地震 动和 近场 地震动 ？ 答： 由地震波传播所引 发的地面振动， 叫 地震动。 其中， 在震中 区附近的地震 动 称为近场 地震动。 2. 什 么是 地震 动的 三要 素？它 们的 作用 是什 么？ 答：地震动的峰值（ 最大振幅） 、 频谱特性 和持 续时间 峰值：可以定量反应 地震动的强度 特性 称作地 震动的三要素 。 频谱：可以揭示地震 动的周期分布 特征。 持续时间：通过对强 震持续时间的 定义和测量， 可以考察地震 动循环作用程 度的 强弱 3. 地震按其 成因 分为 哪几 类？ 其中 影响 最大 的是 那一类 ？按 震源 深浅 又分 为哪 几 种类 型？ 答：地震按其 成因可分 为 构造地 震 、火山 地震 、陷 落地震 和 诱发地震 按震源深度，构造地 震可分为浅源 地震、中源地 震、深源地震 。 等几类， 其中影响最 大 的是 构造 地震 。 4. 地 震灾 害主 要表 现在 哪几个 方面 ？建 筑物 破坏 的表 现形式 ？ 答：地震灾害主要表 现在三个方面 ：地表破坏、 建筑物破坏以 及各种次生灾 害。 建筑物 破坏： （1 ）结 构丧 失整 体性而 破坏 、(2) 承 重结 构承 载力 不足造 成破 坏、 （3 ） 由于变 形过大导致非结构破 坏、 （4 ）地基 失效引起的破 坏 5. 什 么是 构造 地震 、震 源、震 中、 震中 距、 震源 深度 ？ 答： 由于地壳构造运动使 深部岩石的应 变超过容许值， 岩 层发生断裂、 错动而 引 起的地面震 动， 这种地震称为构造地震 ， 一般简称地震。 地壳深处发生岩层断裂、 错动的 地方称为 震 源 。震 源至 地面的 距离 称为 震源深度 。一 般 震源 深 度小于 60km 的地震称 为浅源 地震 ； 60300km 的 称为中源地震 ； 大于 300km 的称为深源 地震； 我国绝大部 分发 生的 地震 属 于 浅源 地震 ，一般深度为 540km 。震源正上方 的地面称为震中 ，震中邻近地 区称为震中 区，地面上某点至震 中的距离称为震中距 。 6. 地 震波 分哪 几类 ？各 引起地 面什 么方 向的 振动 ？ 答： 地震波按其在地 壳传播的位置 不同可分为体波和面波 。 在地球内部传播的波称为体波， 体波又 分为 纵波 （P 波 ）和 横波（S 波） 。纵波引 起地 面垂 直方 向的 震动 ，横 波 引起地 面水 平方 向震 动 。 在地球表面传播的波称为面波。 地震曲线 图中， 纵波 首先到达， 横波次之，面波最后 到达。分析纵 波和横波到达 的时间差，可 以确定震源的 深度 。 7. 什么是 震级和 地震 烈度？ 几级 以上是 破坏 性地震 ？我国 地震 烈度表 分多少 度？ 答： 震 级： 指一次地震释放能量大小的等级， 是地 震本身强度或 大小的度量指 标 。 (1)m=24 的地震为有感地震。(2)m>5 的地震 ，对建筑物有 不同程度的破 坏。(3)m>7 的 地 震，称为强 烈地震或大地震。 地 震烈 度： 是指某一区域内的地表和各类 建筑物遭受一 次地震影响的 平均强弱 程度。 M （ 地震震级）大 于 5 的地震 ，对建筑物就要 引起不同程度 的破坏，统称 为 破坏性 地 震 。我国地震烈度表分为十二 度，用罗马数 字表示。 8. 什 么是 基本 烈度 和设 防烈度 ？什 么是 设计 基本 地震 加速度 ？ 答：基本烈度 ： 是指一个地区在一定时期（我国取 50 年）内 在一般场地条 件 下按一定概 率（我国取 10% ）可能遭遇 到的最大地震 烈度。它是一个 地区抗震设防 依据的地 震烈度。 抗 震设 防烈 度： 是指按国家规定的权限批准作为 一个地区抗震 设防依据的地 震 烈度。 设计基本地震加速度： 指 50 年设 计基准期内 超越概 率为 10 的地震 加速度的 取值： 7 度0.10g（0.15g）； 8 度0.20g （0.30g）； 9 度0.40g 9. 简 述抗 震设 防烈 度如 何取值 ？ 答：一般 情况下 ，抗震 设防烈 度可采 用中国 地震动 参数区划 图的地 震基本 烈度( 或与本规范 设计基本 地震加 速度值 对应的 烈度值) 。 对已编 制抗震 设防区 划的城 市，可 按批 准的抗震设 防烈度或设计地震动 参数进行抗震 设防。 10. 不同震 中距的 地震 对建筑 物的 影响有 什么 不同？ 设计规 范如 何考虑 这种影 响？ 答： 宏观地震烈度相同 的两个地区， 由于 它们与震中的 距离远近不同， 则震害程度 明显不同。 处于大震级， 远震中距下 的高柔结构， 其震 害远大于同样 烈度的中小震级、 近 震 中距的建筑 物，且反映谱特性不 同。 为了区别同样烈度下 不同震级和震 中距的地震对 建筑物的破坏 作用，89规范 将地震 影响分为近震和远震 两种情况 。01 规 范 进一 步引入了设计 基本地震加速 度和 设计地 震分组。 11. 抗 震设防的 目标是什 么？实 现此目标 的设计 方法是什 么？ 答： 设防目标 “小震不坏， 中震可修， 大震 不倒” ； 实 现方法是小震 时的弹性设 计， 大震 时的弹塑性设计的二 阶段抗震设计 方法。 12. 我 国抗 震规 范将 建筑 物按其 用途 的重 要性 分 为 哪几 类？ 答： 分 为四 类： 特殊 设防 类 （甲 类） ： 指使用上有特殊设施， 涉及国家公共 安全的重大建 筑 工程和地震 时可能发生严重次生 灾害等特别重 大后果，需进 行特殊设防的 建筑。 重点 设防 类 （乙 类） ： 指地震时使用功能不能中断或 需尽快修复的 生命线相 关建筑， 以 及地震时可能导致大 量人员伤亡等 重大灾害后果 ，需要提高设 防标准的建筑 。 标准 设防 类 （丙类 ） ： 除、 、 类以外的需按标 准设防的建筑 ， 此类建筑 数量最大。 适度 设防 类 （丁 类） ： 指使用上人员稀少且震损不致 产生次生灾害， 允许 在 一定条件下 适度降低设防要求的 建筑。 13. 各类建 筑 物 的设 防标 准是什 么？ 答： 甲类建筑： （1 ） 地震作 用计算：应高于本地区设 防烈度的要求 ， 其值应 按 批准的地震 安全性评价结果确定 ； （2 ）抗震构 造措施：6-8 度 时应比设防烈 度提高 1 度采 取 构造措施； 9 度时， 应符合比 9 度设 防更高的要求 。 乙类建筑：（ 1 ）地震作用： 按本地区 设防烈度 计算； （2 ）构造 措施：6-8 度时 ，比设防烈 度提高 1 度采取构造 措施； 9 度时，应符合 比 9 度设防更 高的要求 丙 类建 筑： 地震作用及抗震构造措施均按 设防烈度进行 丁类建 筑： （1 ） 地震作用 ： 按设防烈度 要求进行 ； （2 ） 构造措施 ： 比设防烈 度 适当降低 （6 度时不应降低） 14. 建 筑 抗 震设计 分为 那几 个层 次， 其内 容和要 求是 什么 ？三 个层 次有何关 系 抗震设 计分 为三 个层 次 ：概念设计、抗震计算、构造措施。 概念设 计 ： 根据地震灾害和工程经验等 所形成的基本 设计原则和设 计思想，进 行建筑和结 构的总体布置并确定 细部构造的过 程。 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。 抗 震计 算： 为建筑抗震设计提供定量手段 。 构造措 施： 可以在保证结构整体性、 加强局部 薄弱环节等意义 上保证抗震计 算 结果的有效 性。 三个层次间 的关 系： 三个层次的内容不 可分割 ，忽 略任一 部分都 可能造 成抗 震设计的 失败。 15. 基 本烈 度达 到多 少度 的地区 必须 进行 抗震 设防 ？ 答：6 度和 6 度以上地区 的建筑物必须 抗震设防。 16. 什 么是 超越 概率 ？ 一定地区范围和时间 范围内，发生 的地震烈度超 过给定地震烈 度的概率。 17. 建 筑场地选 择的原则 是什么 ？ 答：选择有利地段、 避开危险地段 。 18. 什 么是 卓越 周期 ？影 响因素 是什 么？ 意义 是什 么？ 在岩层中传播的地震 波， 具有多种频率 成分， 其中， 在地表振动 的频度周期 关 系曲线上频 度最大值对应的周期 称为场地的卓 越周期。 地震动的卓越 周期在很大程 度上取决于场 地的固有周期。 当建筑物的固 有 周期与地震 动的卓越周期相接近 时，建筑物的 振动会加大， 震害也会加重 。 卓越周期是场 地的重要动力 特性之一 。 在建筑抗 震设计中 ， 应使建筑物 的 自振周期避 开场地的卓越周期， 以避免发生共 振现象。 19. 哪 些建筑可 不进行地 基及基 础的抗震 承载力 验算？ 答： （1 ）砌体房 屋。（ 2 ）地 基主要受 力范围内不 存在软弱粘 性土层的下 列建筑： 一般 单层厂房、 单层空旷房 屋。 不超 过 8 层且高度在 25m 以下的一般 民用框架房 屋。 基 础荷载与上述一 般民用框架 房屋相当的 多层框架厂 房。 （3 ） 抗震规范规 定可不进 行上部 结构抗震验算的建筑 20. 影 响液化的 因素有哪 些？液 化对建筑 物有哪 些危害？ 答：影响液化的因素：(1) 土的埋 深。 （2 ）地 下水位 。 （3 ）历史地震 。 （4 ）土的 类 型、密 度。 （5 ）地震动强度 和持续时间。 液化对建筑物的危害 ： （1 ） 地面开裂下沉 使建筑物产生 过度下沉或整体 倾斜。 （2）不均 匀沉降引起建筑物上 部结构破坏 ， 使梁板 等结构构件破 坏， 墙体 开裂和建筑物体形变 化处的开裂 。 （3 ） 室 内地坪上鼓、 开裂， 设 备基础上浮或下沉。 21. 简 述确定水 平地震作 用的振 型分解反 应谱法 的主要步 骤。 答： （1 ）计算多 自由度结构 的自振周期 及相应振型 ； （2 ）求 出对应于每 一振型的 最大地 震作用 （同一振型中各质 点地震作用将 同时达到最大 值） ； （3 ） 求出每 一振型相应 的地震 作用效应； （4 ）将这 些效应进行组 合，以求得结 构的地震作用 效应。 22. 简 述确定结 构地震作 用的底 部剪力法 的适用 条件及 计 算步骤 。 答：适用条件： （1 ）结构的 质 量 和 刚度沿高 度分布比 较均匀。（ 2 ）房屋的 总 高度不 超过 40m。（ 3 ）建筑结构在 地震作用 下的变形以剪切变 形为 主。（ 4 ）建筑结构在 地震 作用时 的 扭 转效应 可忽略不 计。 计 算步 骤： （1 ） 计算 结构 等效 总重 力荷 载 代表 值：G eq =0.85 G i ； （2 ） 由结 构的 基本自 振周期 T 1 ，根据地震 影响系数曲线 确定结构的地 震影响系数1 ；混 凝土结构的 阻尼比 取 0.05 ； （3 ）计算总 水平地震作用 标准值：F Ek = 1 G eq ； （4 ）计算 各质点多遇水 平 地震作用标 准值。 23. 什 么时候应 考虑竖向 地震作 用的影响 ？ 答： 8 度和 9 度时的大 跨度结构、 长 悬臂结构、 9 度 时的高层建筑 ， 应考虑竖向 地 震作用。 24. 何 谓时程分 析法，在 什么时 候须用时 程分析 法进行补 充计算？ 答：时程分析法 ：选定一定 的地震波， 直接输入到 设计的结构 模型，然 后对结构 的平和 微分方程进行数 值积分求的 结构在整个 地震时程范 围内的地震 反应。包 括振型分 解法和逐步积分法。 对于 特别不 规则的建 筑 、 特别重 要的建筑 以及 房屋 高度和设 防烈度 较高的建 筑 ， 为确保 这些建筑的地震作用 下的安全，宜 采用时程分析 法进行补充计 算。 25. 何 谓“抗震 概念设计 ”？ “ 概念设计 ”与计 算设计有 何不同？ 答： 建筑抗震概念设 计是根据地震 灾害和工程经 验等所形成的基 本设计原则和 设 计思想， 进行建筑和结构 总体布置并 确定细部构 造的过程， 是一种基于 震害经验 建立的抗 震基本 设计原则和思想 。概念设计 强调从结构 的总体布置 上保证结构 的整体合 理性，从 连接方 法和构造措施上 保证细部处 理的可靠性 。由于地震 作用的不确 定性，结 构材料及 结构组 成的复杂性，因 而使得结构 计算并不能 够完全准确 地解决设计 中的所有 问题。同 时结构 计算是建立在合理的 结构布置基础 上的，对于一 个结构布置特 别不合理的建 筑， “精确” 的结构计算也不 能够保证一 个合理的设 计。计算设 计是按荷载 计算、内 力分析及 组合、 强度计算 、构造措施等称 为计算设计。 26. 什 么是“强 柱弱梁 ” 、 “强剪 弱弯”原 则? 在设计中 如何体现? 答：强柱弱梁是 结构设计时 希望梁先于 柱发生破坏 ，塑性铰先 发生在梁 端，而不 是在柱 端。 强剪弱弯 是在弯曲破坏 之前不发生剪 切破坏 。 强柱弱梁是增 大柱端弯矩的 设 计方法， 强剪弱弯是增大柱端 剪力的设计方 法。 27. 怎 样保证框 架梁柱节 点的抗 震性能? 如何进行 节点设 计? 答：节点 承载力不应 低于与其连 接构件（梁 、柱）的承 载力；多遇 地震时，节 点应在弹 性范围内工作， 罕遇地震时 ，节点承载 力的降低不 得危急竖向 荷载的传 递；梁、 柱纵筋 在节点区应有可靠的 锚固；节点配 筋不应使施工 困难。 节 点设计 方 法： （1 ） 节点剪压比的控制；（ 2 ） 框架节点 受剪承载力的 验算；（ 3 ） 节点核 心区组合剪力设计值 ； （4 ）节点截 面有效宽度。 28. 框 架结构在 什么部位 应加密 箍筋？ 答：在梁中有集中荷 载的地方，在 梁的两端，柱 的上下端需要 加密箍筋起到 抗剪 作用。 29. 多 层及高层 钢筋混凝 土房屋 有哪些结 构体系 ？各自的 特点？ 答：多层 及高 层钢筋 混凝土 房屋 的常用 结构体 系可分 为四 种类型: 框架 结构, 剪力 墙结构, 框架剪力墙结构和筒 体结构 各自的特点： （1 ）框架结 构的优点是建 筑平面布置灵活 。 （2 ）剪力 墙结 构的整 体性好 ，刚 度大， 在水 平力作 用下 侧向变 形很小. 墙 体截 面 积大，承 载力要求也比较容易 满足。剪力墙 的抗震性能也 较好。 （3 ） 剪力墙结 构的缺点和局限 性也是很明显 的， 主要是剪力 墙间距太小， 平面 布 置不灵活， 结构自重较大。 （4 ） 由核心筒, 框筒等基本单元组 成的承重结构 体系称为筒体体 系. 根据房屋高度 及其所受 水平力的不同, 筒体体系可 以布置成核心筒 结构, 框筒结构, 筒中筒结构, 框架 核心 筒结构， 成束筒结构和多重筒 结构等形式。 筒中筒结构通 常用框筒作为 外筒, 实腹筒作为 内筒。 30. 抗 震设计为 什么要限 制各类 结构体系 的最大 高度和高 宽比? 答：一般来说， 建筑物的高 度愈高，所 受到的地震 作用愈大， 倾覆力矩 也愈大， 也容易 发生破坏，同时 考虑不同的 结构体系在 建造时的造 价不同，各 种结构体 系都有其 最佳适 用高度，因此我 国抗震规 范和高 层规程对 各种结构体 系的最大 高度均做 出了规 定。建筑物的高 宽比愈大， 地震作用下 的侧移愈大 ，地震引起 的倾覆作 用愈严重 ，因此 我国规范对高宽比有 比较严格的限 制。 31. 多 层及高层 钢筋混疑 土结构 设计时为 什么要 划分抗震 等级? 是如何 划分的? 答：兼有安全和 经济的目的 ，可以根据 不同的情况 ，对钢筋混 凝土多高 层房屋的 抗震设 计提出不同的要 求，这里仅 考虑建筑物 的重要性以 及建筑场地 的地震烈 度，而且 考虑到 建筑结构本身潜 在的抗震能 力。另外， 房屋越高其 地震反应也 越大，对 延性的要 求也越 高。所以多层及高层 钢筋混疑土结 构设计时要划 分抗震等级。 抗震规范综 合考虑地震 作用、结构 类型和房屋 高度等因素 划分看着 等级进行 抗震设 计，分成四个抗震等 级，其中一级 抗震要求最高 ，四级最低。 32. 如 何计算在 水平地震 作用下 框架结构 的内力 和位移？ 答：反弯点法和 D 值法 33. 简 述现行抗 震规范计 算地震 作用所采 用的三 种计算方 法及其适 用范围 。 答： （1 ）底部剪力法 ：高度不超过 40m ， 以剪切变形为 主且刚度和质 量沿房屋高 度分布 比较均匀的结构，以 及近似于单质 点体系的结构 。 （2 ）振型分 解反应谱法： 除上述以外的建 筑结构。 （3 ）时程分 析法：特别不 规则的建筑，甲 类建筑，大 于 100 米的 7 度和 8 度 I 、II 类场 地高层建筑，超 过 80 米的 8 度 III、IV 场地高层建筑以 及超过 60 米 9 度场地 的 高层建 筑。 34. 如 何设计结 构合理的 破坏机 制？ 答：遵守强柱弱梁、 强剪弱弯、强 节点、强锚固 等设计原则。 35. 如 何进行内 力组合？ 答：通过框架内力分 析，获得了 在不同荷载 作用下产生 的构件内力 标准值。在 框架抗震 设计时，一般应考虑 以下三种基本 组合。 （1 ）地震作用效应与重力 荷载代表值效应 的组合： Ehk Eh GE G S S S + = （2 ）地震作用效应与重力 荷载代表值效应 和活荷载效应 的组合： Ehk Eh wk w w GE G S S S S + + = （3 ）恒荷载效应与活荷载 效应的组合： Q Q G G S S S + = 对于某些需考虑 竖向地震作用 的结构，尚需 按正式验算： Evk Ev Ehk Eh GE G S S S S + + = 36. 多 层砌体结 构的类型 有哪几 种？ 答：多层砌体 结构包括多层 砌体房屋、底 部框架砌体房屋 和内框架砌体 房屋。 37. 在 多层砌体 结构中设 置构造 柱和圈梁 的作用 是什么？ 答： 构造柱作用： 使砌体的抗 剪强度提高 ； 对砌体的约 束作用， 可 提高其变形 能力； 可起到减轻震害的 作用。 圈梁作用： 增强楼盖 的整体性； 限制 墙体斜裂缝的 开展和延伸， 提 高墙体的稳 定性； 减轻地震时地基不 均匀沉陷对房 屋的影响； 减轻和防止地震 时的地表裂隙 将 房屋撕 裂。 38. 在 砌体结构 的计算简 图中如 何确定结 构底部 固定端标 高？ 答：计算简图中结构 底部固定端标 高的取法： 对于 多层砌体结构 房屋，当基础埋 置较浅时，取 为基础顶面； 当基 础埋置较深时 ，可取为室外地 坪下 0.5m 处； 当设 有整体刚度很 大的全地下室时 ，则取为地下 室顶板顶部； 当地 下室整体刚度 较小或为半地下 室时，则应取 为地下室室内 地坪处。 39. 抗 震设计对 于砌体结 构的结 构方案与 布置有 哪些主要 要求？ 答： （1 ）优先采用横 墙承重或纵横 墙共同承重的 结构体系。 （2 ）纵横 墙的布置宜 均匀对称， 沿平面内宜 对齐，沿 竖向应上下 连续；同一 轴 线上的 窗间墙宜均匀。 （3 ）8 度和 9 度且 有下列情况之 一时宜设置防 震缝，缝两侧均 应设置墙体： 房屋立 面高差在 6m 以上房屋有 错层， 且楼板 高差较大。 各 部分结构刚度 、 质量截然 不同。 （4 ）楼梯间 不宜设置在房 屋的尽端和转角 处。 （5 ）烟道 、风道、垃 圾道等不应 削弱墙体。（ 6 ）不应 采用无锚固 的钢筋混凝 土 预制挑 檐。 40. 多 高层 建筑 如何 定义 和划分 ？ 答： 我国规范规 定： 超过 12 层的建筑归为 高层钢结构建 筑， 将不超过 12 层的建 筑归为 多层钢结构建筑 41. 多 高层 建筑 钢结 构的 特点 答：钢结构具有强度 高、延性好、 重量轻、抗震 性能好的特点 。在同等场地 、烈 度条件下， 钢结构房屋的震害较 钢筋混凝土结 构房屋的震害 要小。 42. 多 高层 钢结 构建 筑的 主要震 害破 坏形 式有 哪些 ？ 答：破坏形式有三种 ： （1 ）节点连 接破坏； （2 ） 构件破坏 ； （3 ）结构倒塌。 43. 多 高层 建筑 钢结 构构 件破坏 的主 要形 式有 ？ 答：1) 支撑压屈。2) 梁柱局部 失稳。3) 柱水 平裂缝或断裂 破坏。 44. 高 层钢 结构 的结 构体 系主要 有哪 几种 ？ 答：主要有框架体系 、框架一支撑 （剪力墙板） 体系、筒体体 系（框筒、筒 中筒 、桁架筒、 束筒等）或巨型框架 体系。纯框架 宜设计成强柱弱梁型。 框架体 系： 框架体系是沿房屋纵横方向由多榀平面框 架构成。 其抗侧力能力 主 要决定于梁 柱构件和节点的强度 与延性 ， 故节点常采 用刚性连接节 点。 框架 结构体系的梁 柱 节点宜采用 刚接。 框架支撑体系 ： 是在框架体 系中 沿结 构的 纵、横 两个 方向 均匀 布置 一定数 量的支 撑所 形成的结构体系。支 撑体系的布置 由建筑要求及 结构功能来确 定。 框架剪 力墙 板体 系： 框架剪力墙板体系是 以钢框架 为主体，并 配置一定 数量的剪力 墙板。 筒 体体 系： 框筒实际上是密柱框架结构 ， 由于梁跨小 、 刚度大 ， 使周圈柱近 似 构成一个整 体受弯的薄壁筒体， 具有 较大的抗侧刚 度和承载力， 因而 框筒结构多用于 高层建 筑。 筒体结 构体系可分为框架筒 、桁架筒、筒 中筒及束筒等 体系。 巨 型框 架体 系： 巨型框架体系是由柱距较大的立 体桁架梁柱及 立体桁架梁构 成 。 45. 框 架 支撑 体系 的支 撑有那 两种 形式 ？ 答： （1 ） 中心支撑形 式： 可提高框架的刚度， 但支撑受压会屈曲， 导 致原结构承 载力降低。 抗震设防的中心支撑 框架宜采用十 字交叉斜杆、 单斜杆人字形 斜杆或 V 形斜 杆 体系，不得 采用 K 形斜杆 体系。 （2 ）偏心支撑形 式： 通过偏心梁段剪切屈服限制 支撑受压屈服 ，从而保证 结 构具有稳定 的承载能力 和良好的耗能性能。 偏 心梁段的屈服 形式有两种， 一种 是剪切屈服型， 另一种是弯 曲屈服型。 剪切屈服型偏心梁段 支撑框架的刚 度和承载力较 大， 延性和耗能性 能较好， 抗震 设计时， 偏 心梁段宜设计成剪切 屈服型。 46. 剪 力墙 板主 要类 型有 哪些？ 答： 钢板 剪力墙板； 内藏钢 板支撑剪力墙 墙板； 带竖缝钢筋 混凝土剪 力墙板。 47. 如何判 断平 面不 规则 ？ 答：任意层的偏心 率大于 0.15。 结 构平面 形状 有凹角 ，凹 角的伸 出部 分在一 个方 向的长 度， 超过 该方向 建筑总 尺寸 的 25 % 。 楼 面不连续或刚 度突变，包括 开洞面积超过 该层楼面面积 的 50 % 。 抗 水平力构件既 不平行于又不 对称于抗侧力 体系的两个互 相垂直的主轴 。 48. 平面不规 则的 类型 ？ 答：扭转不规则、凹 凸不规则、楼 板局部不连续 。 49. 如 何确 定钢 结构 的阻 尼比？ 答： 多高层钢结构的阻尼 比较小， 按反应谱 法计算多遇地 震下的地震作用 时， 高 层钢结构的 阻尼比可取为 0.02，多层 ( 不超 过 9 层) 钢结构的阻尼比 可取为 0.035。 计算罕遇地 震作用时， 应考虑结构进入弹塑 性，多高层钢 结构的阻尼比 均可取为 0.05 。 50. 多 、高 层结 构在 强震 作用下 柱子 断裂 的主 要原 因是 ？ 答：构件整体或局部 失稳、节点破 坏、基础连接 破坏、构件破 坏、基础锚固 破坏 。 51. 钢 框架- 中心 支撑 体系 和钢 框架- 偏心 支撑体 系的 抗震 工作 机理 各有何特 点？ 答：钢框 架- 支撑体 系可分 为中心 支撑类 型和偏 心支撑 类型。 中心支 撑结构 使用 中心支承构 件， 增加了结构抗侧刚 度， 可有效地利用 构件的强度， 提高 抗震能力， 适合于 建 造更高的房 屋结构。 偏心支 撑的框 架- 支撑结 构，具 备中心 支撑体 系侧向 刚度大 、具有 都到 抗震防线的 优点，还适当减小了 支撑构件的轴 回力，进而减 小了支撑失稳 的可能性。 52. 单层厂 房 的 震害 主要 表现在 哪几 方面 ？ 答：和其他结构相比 ，单层厂房震 害较轻，主要 是围护结构的 破坏。 53. 围 护结 构在 单层 厂房 结构中 的作 用主 要是 什么 ？ 答： 围护结构 在单层厂房结 构中主要起承 受和传递水平 地震力的作用 。 维护结 构 不合理是造 成单层厂房震害的重 要原因。 54. 单层厂 房 抗 震的 薄弱 部位是 哪里 ？ 答：形 天窗厂房抗震 的薄弱部位。 55. 单层砖 柱厂 房 震 害主 要表现 在哪 几方 面？ 答：砖柱厂房的抗震 性能明显低于 钢筋混凝土结 构厂房。 6 、 7 度区单层砖柱 厂房破坏较轻， 少 数砖柱出现弯 曲水平裂缝： 8 度区 出现倒塌或 局部倒塌， 主体结构产生破坏；9 度 区厂房出现较 为严重的破坏 ，倒塌率较大 。 56. 单层砖柱厂房 的薄 弱环 节是？ 答： 山墙和砖柱是厂房的 薄弱环节， 外纵墙 的砖柱在窗台 高度或厂房底部 产生水 平裂缝， 内 纵墙的砖柱在底部产 生水平裂缝， 砖柱的破坏是 厂肩倒塌的主 要原因。 57. 什 么是震动 控制？主 要有哪 些控制策 略？ 答： 结构 振动控制就 是通过在结 构上安装耗 能或减振 装置减轻或 抑制结构由 于 动力荷 载引起的响应（基础 隔震、被动耗 能隔震、主动 和半主动控制 、混合控制、 智能 控制） 58. 隔震结构和传统抗震 结构有何区别 ？主要原因是 什么？ 答： 传统建筑通常 与基础连接在 一起， 地震 波携带的能量 通过基础直接 传递到上部 结构， 进入到上部结构的能 量被转化为结 构的动能和变 形能。 当结构的 总变形能超越 了 结构自 身的某种承受极限时 ， 建筑 物便发生损坏 甚至倒塌 。 隔震建筑物 是在基础与上 部 结构之 间设置由隔震器、 阻尼器 等组成的隔震 层， 隔离地震能量 向上部结构的传 递， 减 少输入 到上部结构的地震能 量， 降 低上部结构的 地震反应 ， 地震时隔震 结构的震动和 变 形均可只控制在较轻微的水 平， 从 而建筑物的安 全得到可靠的 保证。 在 结构与基础之 间 设置隔 震装置主要通过 两种途径减 少上部结构 在地震作用 下的反应 ： （延 长结构的自 振 周期； 增加结构的阻尼） 59. 常用的隔振装置由哪 些？选择方案 时用该注意哪 些问题？ 答： 夹层橡胶 隔震垫、 铅芯橡胶支座 、 聚四氯 乙烯支座 、 回弹滑动隔 振系统、 摩 擦摆隔 震体系。选择隔 震方案时应 考虑： （隔震技术 对体型基 本规则的底 层和多层建 筑 比较有 效， 对高层建筑的效果不 大。 根据橡胶隔震 支座抗拉性能 差的特点， 需限制非 地 震作用 的水平荷载， 结构的变形 特点须符合剪 切变形为主的 要求。 选用隔震方案 时， 建 筑场地 宜为类， 并 应选用稳定性 好的基础类型 。 为保证隔 震结构具有可 靠的抗倾覆 能力， 风荷 载和 其他非 地震 作用的 水平荷 载的 水平荷 载标 准值产 生的 总水平 力不宜 超过结构 总重力的 10% ） 60. 什么是水平向减震系 数？如何取值 ？ 答： 采用底部剪力法时， 隔 震层以上结构 的水平地震作 用， 沿高度可采用 矩形分 布， 但 应对反应谱曲线的水 平地震影响系 数最大值进行 折减，即乘以 “水平向减震 系数 ” 。 61. 常用的消能减震装置 由哪些类型？ 在结构中如何 布置？ 答：消能减震装 置的种类速 度相关型（ 黏弹性阻尼 器、黏性液 体阻尼器 ） 、位 移 相关型 （金属屈服阻尼器、 摩 擦阻尼器、 铅挤压 阻尼器） 消能部 件由消能装置 及结构中的 支撑、 墙体、梁或节点等构 件组成的消能 减震系统。 62. 什么是结构的被动调 谐减震控制？ 主要原理是什 么？ 答： 结构被动调谐减震控 制体系， 由结构和 附加在主结构 上的子结构组织。 由 于 减震控 制不是通过提供外部 能量， 只是通过调 整结构的频率 特性来实现的， 故称 为 “被 动调谐 减震控制” 。 63. 隔震和耗能 减震有何异同? 隔震是指在房屋底 部设置由橡胶 隔震支座和阻 尼器等部件组 成的隔震层， 以 延 长整个 结构体系的自振周期， 增大阻尼， 减少输 入上部结构的 地震能量， 达到 预期的防震 要求。 也就是说， 通过隔震层的 大变形来减少 上部结构的地 震作用， 减轻地震破 坏程度 ， 使建 筑物只发生轻微运动 和变形 ， 从而保障建 筑物的安全 ， 隔震一般 可使结构的水 平 地震加 速度反应降低 60 左右。 耗能减震指在房 屋结构中设置 耗能装置 。 通过其局 部变形提供附加 阻尼， 以 消耗输 入上部结构的地震能 量，从而使主 体结构构件在 罕遇地震下不 发生严重破坏 。 耗能减震技术具 有构造简单， 造价 低廉， 适用范围 广， 维护方便的优 点， 既 适于新 建工程， 也适用于已有建 筑物的抗震加 固改造； 既适用于 普通建筑结构， 也适 用 于抗震 生命线工程。