土木工程抗震设计基础知识考试题

2．一水塔可简化为单自由度体系，mg100kN，位于Ⅱ类场地第二组，差不多烈度为7度〔地震加速度为0.1g〕，阻尼比0.03，结构自振周期T1.99s。那么水平地震作用FEK 为__________。 ３．局部突出屋顶处的附属物，因受___________的阻碍，震害较重，故水平地震剪力应放大至_________倍，但增大部分不向下部结构传递。 4．建筑抗震设计在总体上要求把握的差不多原那么能够概括为 _注意场地选择 把握建筑体型 利用结构延性 设置多道防线 重视非结构因素 五条。 5．建筑场地的选择原那么__________ __________ __________ 6．建筑平面不规那么的三种类型是 __________ __________ __________ 7．按照土层绝对刚度定义的覆盖层厚是指___________或__________至地表面的距离。 8. 结构的地震反应包括__________ __________ __________ 反应。

9.运算地震作用的方法可分为__________ __________ __________ 三大类。

10．抗震设计中，箍筋末端应做_________弯钩，弯钩平直部分的长度不小于箍筋直径的______倍。 二、单项选择题(本大题共10小题，每题2分，共20分)

1．\"小震不坏，中震可修，大震不倒\"是建筑抗震设计三水准的设防要求。所谓小震，以下何种表达为正确？【 】

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 D． 6度以下的地震

2．多遇地震作用下层间弹性变形验算的要紧目的是以下所哪种？【 】

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

３．框架—剪力墙结构的内力与变形随刚度特点值的变化规律是【 】。 A.．随的增大，剪力墙所分担的水平力增大 B．随的增大，剪力墙所分担的水平力减小 C． 随的增大，剪力墙所分担的水平力不变 D． 随的增大，侧向变形曲线趋于弯曲型曲线 ４．建筑设防烈度为8度时，相应的地震波加速度峰值当时取以下何值？【 】

A． 0.125g B． 0.25g C． 0.30g D． 0.20g ５．.抗震结构中柱子的轴压比是为了防止【 】。

A. 脆性破坏 B. 延性破坏 C. 大偏心破坏 D. 柱子失稳 ６．有一矩形截面抗震墙，截面为hwbw6000mm250mm，抗震等级为二级，那么其约束边缘构件暗柱沿墙肢方向的长度lc为【 】 Ａ．450mm Ｂ．600mm Ｃ．375mm Ｄ．1200mm ７．在确定高层建筑各种结构体系所适用的房屋最大高度时，房屋高度是指【 】

A．室外地面至房屋檐口的高度 B．基础顶面至房屋檐口的高度

C．室外地面至房屋最高点的高度 D．基础顶面至房屋最高点的高度

８．８度区内某高层剪力墙结构，主体高度为75m,裙房高12m,

主体结构和裙房交接处设置防震缝，其最小缝宽为【 】

Ａ．200mm Ｂ．329mm Ｃ．235mm Ｄ．70mm

９．某１０层钢筋混凝土框架剪力墙结构，各楼层的重力荷载代表值均为8000kN，层高均为3.6m，９度抗震设防，场地类别II类。运算结构总的竖向地震作用标准值FEK(KN) ，以下【 】项数值最为接近。 Ａ．12480 Ｂ．10280 Ｃ．14153 Ｄ．16651 10．关于框架柱的反弯点，哪个结论是正确的？【 】 A 上层梁的线刚度增加将导致本层柱的反弯点下移 B 下层层高增大将导致本层柱的反弯点上移

C 柱的反弯点高度与该柱的楼层位置有关，与结构的总层数无关

D 柱的反弯点高度与荷载分布形式无关 三、简答题〔本大题共3小题，每题6/8/6分，共20分〕 １．.框架—剪力墙结构内力和位移运算的差不多假定是什么? ２．框架抗震设计什么缘故要尽量满足〝强柱弱梁〞、〝强剪弱弯〞的原那么？如何满足这些原那么？

3．试述多层砌体结构抗震设计的一样步骤。

四、运算题〔本大题共2小题，20/10，共30分〕

1．图示框架结构。设防烈度为8度〔0.20g)，I类建筑场地，特点周期分区为第一组。

试用振型分解反应谱法运算该框架的层间地震剪力。

m2500kNk23104kNmm1600kNk15104kNm

2．某高层现浇框架－剪力墙结构，抗震设防烈度为８度，高度61m,

丙类建筑，Ⅰ类场地，设计地震分组为一组，在重力荷载〔包括恒载及活载〕代表值、风荷载标准值及水平地震作用标准值作用下，第三层框架边柱的轴压力标准值分别为：重力效应NG荷载效应Nw5920kN，风100kN，水平地震作用效应NEh380kN，柱截面为700mm700mm，混凝土强度等级为C40，fc19.1MPa。 １、 确定框架－剪力墙结构中框架部分的抗震等级。 ２、 我国高规规定高度大于多少的高层建筑为风敏锐性建筑，其风荷载组合系数为多少？ ３、 验算该柱的轴压比。 一、填空题(本大题共10小题，每题３分，共30分)

1． 1.1% 6(500302)78.5

(500302)2100Tg0.40s， TgT5Tg

２．2.12kN max0.08， .4(10.99)2max0.0212

0.90.050.030.9308

0.550.03 21 0.051.1802

0.061.7FEKGeqG2.12kN

３．鞭梢效应 ３

4． 注意场地选择 把握建筑体型 利用结构延性

设置多道防线 重视非结构因素

５．选择有利地段 躲开不利地地段 不在危险地段建设

６．扭转不规那么 凹凸不规那么 楼板局部不连续

７．基岩 剪切波速>500m/s的土层顶面 ８．加速度 速度 位移 ９．静力法 反应谱法 时程分析法

10．135 10

二、单项选择题(本大题共10小题，每题2分，共20分)

1． C ２． C ３． B ４．D

５．A

６． D ７． A ８． D ９． A 10．A

三、简答题〔本大题共3小题，每题6/8/6分，共20分〕

１．.框架—剪力墙结构内力和位移近似运算的差不多假定是什么?

框架—剪力墙结构近似运算的差不多假定如下：１〕不考虑结构扭转 ２〕楼板在自身平面内的刚度为无限大，各抗侧力单元在水平方向无相对变形。３〕对剪力墙，只考虑弯曲变形而不计剪切变形；对框架只考虑整体剪切变形而不计整体弯曲变形〔即不计杆件的轴向变形〕４〕结构的刚度和质量沿高度的分布比较平均。５〕各量沿房屋高度连续变化。６〕不考虑基础转动。 ２．框架抗震设计什么缘故要尽量满足〝强柱弱梁〞、〝强剪弱弯〞、〝强节点弱构件〞的原那么？如何满足这些原那么？ 一〕缘故

1．梁铰分散在各层,即塑性变形分散在各层,不至于形成倒塌机构,

而柱铰集中在某一层,塑性变形集中在该层,该层为柔软层或薄弱层,形成倒塌机构;梁铰的数量远多于柱铰的数量,在同样大小的塑性变形和耗能要求下,对梁铰的塑性转动能力要求低,对柱铰的塑性转动能力要求高;梁是受弯构件,容易实现大的延性和耗能能力.柱是压弯构件,专门是轴压比大的柱,不容易实现大的延性和耗能能力.实际工程设计中,专门难实现完全梁铰机制,往往是既有梁铰\\又有柱铰的混合铰机制.设计中,需要通过加大柱脚固定端截面的承载力,

推迟柱脚出铰;通过\"强柱弱梁\尽量减少柱铰。从而在同一节点，使其在地震作用组合下，柱端弯矩设计值略大于梁端弯矩设计值，或抗弯能力。

2．梁、柱剪切破坏是脆性破坏，延性小，力-变形滞回曲线〝捏拢〞严峻，构件的耗能能力差；而弯曲破坏为延性破坏，滞回曲线呈〝梭形〞或捏拢不严峻，构件的耗能能力大。因此，梁、柱构件应按〞强剪弱弯〝设计。

３．由于节点是荷载传递的重要部位，一旦节点在地震作用下遭到破坏，将会引起建筑物的严峻破坏甚至倒塌，同时节点在反复荷载作用下，破坏机理十分复杂，但要紧是受剪力和压力的复合作用。而剪切破坏是脆性破坏，延性小。假设节点区设置箍筋数量不够，抗剪及约束能力差，造成斜向交叉裂缝，或沿柱筋产生粘接开裂，混凝土爱护层剥落，并相伴柱顶严峻破坏，使柱的纵向钢筋向外弯曲。因此应保证构件的破坏先于节点的破坏。

二〕措施

１、〝强柱弱梁〞的实现是通过调整组合内力实现的： １〕 MCcMb

c为强柱系数，一级为1.4，二级为1.2，三级为1.1。 ９度和一级框架尚应符合Mc1.2Mbua

２〕一、二、三级框架柱脚应分别乘以增大系数１.5,1.25,1.15。

３〕角柱应按双向偏心受力构件进行正载面承载力运算，一、二、三级框架角柱经调整后的组合弯矩设计值、剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数。 ２、〝强剪弱弯〞 通过增大组合内力实现的。

１） 框梁设计剪力的调整 lVvb(MbMbr)/lnVGb

vb为梁端剪力增大系数，一、二、三级分别为1.3，1.2，1.1。.

９度和一级框架尚应符合 lrV1.1(MbuaMbua)/lnVGb

２〕框架柱设计剪力的调整 Vvc(MctMcb)/Hn

９度和一级框架尚应符合

tbV1.2(McuaMcua)/Hn

vb为柱端剪力增大系数，一、二、三级分别为1.3，1.2，1.1。.

３〕〝强节点弱构件〞 通过节点剪力增大实现的。 lMbMbr顶层节点：Vjb hb0aslMbMbrhb0as(1) 其他层节点：VjbHhcbhb0as b为剪力增大系数，一、二级分别取1.35，1.2。

９度和一级框架尚应符合

顶层节点：Vj1.15fyk(AsbAst) 其他层节点： hb0asVj1.15fyk(AA)(1)

Hchbbsts3．试述多层砌体结构抗震设计的一样步骤。

１） 确定运算图。 ２） 地震剪力的运算与分配 ①运算各楼层地震剪力标准值 FEKmaxGeq

FiGiHiGHjj1nFEK(i1,2,...,n)

j ViFi，屋面局部突出小建筑乘增大系数３，但增大jin部分不应往下传递。

②楼层地震剪力按照楼盖的水平刚度和各墙体的抗侧移刚度在各墙体间分配。 刚性楼盖按各抗震墙的侧移刚度比例分配；柔性楼盖按各墙体所承担的重力荷载比例进行分配；中等刚度楼盖按上述两种算法的平均值分配。 ③同一道墙体依照各墙肢侧移刚度将地震剪力分配到墙肢。 ３） 墙体抗震强度验算 验算地震剪力较大，或竖向压应力较小的或局部载面较小的墙段。 1.3VfVEARE ４） 进行抗震构造设计

四、运算题〔本大题共2小题，20/10，共30分〕 一〕题

1. 求结构动力特性

由频率方程：[k]2[m]0求得：117.rad/sk11k128104k4kk212231031043104240.32rad/s

由振型向量方程([k]2j[m])Xj0X0.488X211.710求得振型：11和XX1.0001.0002212 ．．．４分

计算各振型对应的周期： T221 17.0.358s1T22

240.320.156s2

2. 确定地震参数 由设防烈度8度查出max0.16

由I 类场地和一区查出 T g 0. 25

3. 对各个振型运算水平地震作用 第1振型

(1)确定地震影响系数1 ．．．１分

．．．１分

因为TgT15TgTg所以取反应谱的曲线下降段：1T1max取阻尼系数0.05，则0.9Tg因此：1T10.25max0.3590.160.11580.9 ．．．2分

1nmXii1ni1i1i21i〔2〕mX运算600.4885011.23600.48825012振型参与系数 ．．１分

〔3〕运算水平地震作用

FXG0.11581.230.488609.840.9kN1111111F1i11X1iGi(i1,2) ．．．２分

F12 11X12G20.11581.231509.869.8kN

〔4〕运算第1振型时的层间地震剪力

由式V1inF1k得：V11F11F12110.7kNki

V12F1269.8kN 第 2振型(1 )确定地震影响系数2

因为0.1sT20.156sTg0.25s所以取反应谱的水平段：2max

〔2〕运算振型参与系数

n1imiXi1601.7150(1)

2nm2601.71250(1)20.233iX1ii1 分

．．．１分

．．２分

．．．１ ．

〔3〕运算水平地震作用

F2i22X2iGi

2211 21 2 (i1,2)FXG0.160.2331.71609.837.5kN ．． ２分

F2222X22G20.160.233(1)509.818.3kN〔4〕运算第2振型时的层间地震剪力

由式 V  n F 得： VFF19.2kN2k2121222i

kiV22  F22  18kN .3 ．．１分

4. 通过振型组合运算层间地震剪力

V1ViVj1m2ji（i1,2,,n）Vj1m2j122V11V21110.7219.22112.4kN

V2Vj1m2j222V12V2269.82(18.3)272.2kN ．．．２分

5. 层间地震剪力图 m2V1269.8V2218.3 m1 V11110.7V2119.2

第1振型的剪力第2振型的剪力二〕题

1． I类场地降低1，按7确定抗震等级

V272.2V1112.4组合后的剪力查表：H60m,框架及抗震墙均为二级 ．．．３分

2． ．．．２H60m,组合系数为0.2。分

３．N1.259201.33800.21.41007626kN ．．．２分

uN7626103N f7007000.81480.85cbh19.1

满足二级抗震要求。 ．．３分

．