工程结构抗震题目及答案Word格式文档下载.docx

工程结构抗震题目及答案Word格式文档下载.docx

《工程结构抗震题目及答案Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程结构抗震题目及答案Word格式文档下载.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第一阶段是在方案布置符合抗変设计原则的前提下，按与基本烈度相对应的众值烈度的地震动参数，用弹性反应谱求得结构在弹性状态下的地変作用效应，然后与其他荷载效应组合，并对结构构件进行承载力验算和变形验算，保证第一水准下必要的承栽力可蠡度，满足第二水准烈度的设防要求（损坏可修），通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求；

对于少数结构，如有特殊要求的建筑，还要进行第二阶段设计，即按与基本烈度相对应的罕遇烈度的地农动参数进行结构弹塑性层间变形验算，以保证其满足第三水准的设防要求。

3简述圈梁和构造柱对砌体结构的抗震作用

钢筋混凝土圏梁（ringbeam）在曲体结构抗震中可以发挥重要作用。

圈梁可以将房屋的纵横墙连接起来，增强了房屋的整体性和墙体的稳定性；

圈梁与构造柱的联合作用，可以有效地约束墙体裂缝的开展，从而提高墙体的抗震能力；

圏梁还可以有效地抵抗由于地震或其他原因引起的地基不均匀沉降对房屋造成的不利影响。

在墙体中设置了构造柱，可以部分的提高墙体的抗剪企度，一般可提高

10%〜30%左右；

构造柱对励体起约束作用，提高其变形能力；

构造柱与圈梁所形成的约束体系可以有效地限制墙体的散落，增强了房屋在地変时的抗倒塌能力。

4在框架柱的抗震设计中，为什么要控制轴压比

轴压比是影响柱的破坏形态和变形能力的重要因素，柱的延性随轴压比增大会显著降低，并可能产生脆性破坏，轴压比增大到一定数值时，增加约束箍筋对柱变形能力影响很小，因此要控制轴压比

5.结构隔震为什么能非常有效的减少结构地震反应

结构隔震通过设置隔震层，延长结构周期，增加结构阻尼，大大减少结构加速度反应，同时使结构位移集中于隔震层，上部结构相对位移很小，地震中基本处于弹性工作状态，大大减小结构地震反应。

三计算题（38分）

1.某二层钢筋混凝土框架，层高H1=H2=4m,跨度为8m,集中于楼盖和

屋盖处的重力荷载代表值相等G1=G2=1176KN,相应质量m1=m2=120000kg,柱

的截面尺寸4OOmmx400mm,层间刚度K1=K2=20000KN/m要求计算结构自振

周期和相应振型，并验算振型刚度矩阵的正交性（10分）

解：

⑴

[K]=

K1+K2

—K2]「K11

K2][k21

0]jGl/g

m2]"

L0

由覺;

K12]_「40.

K22_|—|__20.

c：

J=[o

x

1.2

o1=|AT11一〃皿2加2』一IK2\

-20.

20.

xlO6（N/m）

105（如

K\2

K22_m23,

忒2=1/2（ATI\/m\+K22/m2）+J1/4（K11/〃?

1+K22//2『-（Kl1K22-K12K21）/〃21〃2

二co；

=63.66

cox=7.98/j

Tx=2^/a）x=0.795

of=436.339

®

=20.89/5

T、=2/z7◎=0.301S

5分

相应的振型为：

X12_—K12_-1・618

壬方一K11-谢1一1

Xll_-K\20.618

X2?

~"

1

验算振型正交性：

X2\

（KI1

[K21

K22

X12

X22

>

={0.618

-20

20

-1.618

0.003xl（）6=0

2二质点体系如图所示，各质点的重力荷载代表值分别为GF600KN,GF500KN,层高如图所示。

该结构建造在设防烈度为8度、场地土特征周期人二的场地上，其水平地震影响系数最大值分别为&

唤二（多遇地震）。

已知结构的阻尼比为，主振型和自振周期分别为

X"

X,2

（）.488

1.00（）

1.710

.00（）

T2=

要求：

用振型分解反应谱法计算结构在多遇地震作用下各层的层间地震剪力匕（0分）

4m

、

由已知条件得amax=0.167；

=0・25门

a\=|-JT-|r7amax=:

（jjX1.0X0.16=0.116

勺=〃°

唤=°

・16

_{x}^[m]{r}

{x}t2[m]{x}2

=aIG,/1X11=41.88KNF2l=alG2ylX2l=71.514KN

3分

斥2=a2Gj2Xl2=38.25KNF22=a2G2y2X22=—18.64AW

最总求层间剪力。

第二层层间剪力：

V2=阴+尼=73.90（KN）

2分

第一层层间剪力：

VI=/凡+為）2+（巧2+甩）2=115.075（^）

3.如图所示体系，各层重力荷载代表值G,=2700KN、G2=2700KN、G3=1800KN,刚度Ki=245000KN/m.K2=195000KN/m.6=98000KN/m,层高Hf3.5m.H2=3.5m.

H3=3.5m,建筑场地为二类，抗農设防烈度为8度，设计地震分组为第二组，试求结构的基本自振周期并用底部剪力法求结构在多遇地震作用下各层的水平地震作用（结构阻尼比为。

（15分）

求结构基本自振周期

将各质点重力荷载代表值作为水平力分别作用在各质点处，1,2,3质点水平位移为：

"

1=（6+G2+G3）/KI=O.O294/H

2="

1+（G2+G3）/K2=O.O525/M

z/3=“2+G3/K3=0.0709/71

采用能量法，结构基本自振周期为:

T\=

^Ghd1+G2u22+G3u32

\G\ul+G2u2+G3u3

=0.4655

由已知条件查表得amax=0.16珂=0・4儿刽乔乔JX1OXO16=，

n<

i.4rv=0.355,

Fek=aGy=0.14x0.85x（2700+2700+1800）=856*KN

各质点水平地震作用标准值为:

G\H\

巧_G1H1+G2H2+G3H3尸丛_】7136KW

G2H2

F~一G1HI+G2H2+G3H3甩_342.72K/V

G3H3

化_G\H\+G2H2+G3H3

其中H\=h\H2=IA+h2

H3=/A+h2+h3

一、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）。

1.质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响。

（）

2.在计算地震作用时，多质点体系的高阶振型发挥的贡献比低阶振型小。

3.坚实地基上的房屋震害重于软弱地基和非均匀地基上的房屋震害。

4.多层砌体房屋应优先采用纵墙承重体系。

（）

5.钢筋混凝土框架柱的轴压比越大，抗震性能越好。

6.一般体系阻尼比越小，体系地震反应谱值越大。

7.地基的抗震承载力一定大于静承载力。

8.地震波的传播速度，以横波最快，面波次之，纵波最慢。

9.框架一抗震墙结构中抗震第一道防线是剪力墙。

10.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

害要大。

一、判断题（每题1分，共10分）

1.V2.V3.X4.X5.X6.V7.V8.X9.V10.X

二、填空题（本大题共20个空，毎空1分，共20分）。

1.地震动三要素是指、、。

2.我国建筑抗震设计规范采用的是水准、阶段设计法。

3.地基土液化判别过程分为和两大步骤。

4.设防烈度为8度和9度区的大跨度屋盖结构、长悬臂结构、烟囱及类似高耸

结构和设防烈度为9度区的高层建筑，应考虑地震作用。

5.多层砌体房屋抗震构造措施中最有效的是与的设置。

6.为了保证结构的整体性和延性，通过內力组合得到框架结构的设计内力，还

需进行调整以满足、、

的原则。

7.完整的建筑结构抗震设计包括三个方向的内容与要求，分别是

8.在框架一剪力墙的内力计算时，总抗震墙和总框架之间用连接。

9.多高层钢结构在地震中的破坏形式有、

和o

二、填空题（每空1分，共20分）

1.地震动峰值、频谱、持续时间2•三、两

3.初步判别、标准贯入试验4.竖向5•构造柱、圈梁

6•强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件

7.概念设计、抗震计算、构造措施8•连梁

9.节点连接破坏、构件就坏、结构倒塌

三、选择题（本犬题共5个小题，每题2分，共10分）。

1.下列不属于地震破环作用的表现形式的是（）。

A、地表破坏B、人员伤亡C、次生灾害D、建筑物的破坏

2.我国建筑抗震设计规范将超过（）层的建筑归为高层钢结构建筑。

A、10B、11C、12D、13

3.多层砌体结构中当墙体的高宽比大于4时，墙体的变形情况是（）。

A、以剪切变形为主B、以弯曲变形为主

C、弯曲变形和剪切变形在总变形中均占相当比例D、视具体内力值而定

4.多遇地震烈度所对应的超越概率为（）。

A、10%B、2%—3%C、％D、50%

5.当建筑物有局部突出屋面的小建筑（如屋顶间、女儿墙、烟囱）等时，由

于该部分结构的重量和刚度突然变小，将产生（）0

A、扭转效应B、鞭梢效应C、共振D、主体结构破坏

三、选择题（每题2分，共10分）

2.C3.B

四、简答题（本大题共6个小题，每题5分，共30分）。

1.地震震级和地震烈度有何区别与联系

地震震级是表示地震大小的一种度量。

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。

一次地震，表示地震大小的等级只有一个。

由于同一次地震对不同地点的影响不一样，随着距离震中的远近变化,会出现多种不同的地震烈度。

距离震中近，地震烈度就高，距离震中越远，地震烈度越低。

2.简述底部剪力法的适用条件。

底部剪力法适用于计算建筑高度不超过40m,结构以剪切变形为主，质量和刚度沿高度分布较均匀的结构的地震反应。

3.砌体结构中各楼层的重力荷载代表值是怎么确定的

楼、屋盖自重，活荷载组合值（活荷栽的一半）及上、下各半层的墙体、构造柱质量之和。

4•在多层砌体房屋中，横向楼层地震剪力如何在各道墙之间分配

1刚性楼盖：

按照各抗震横墙的侧移刚度比例分配给各墙体。

2柔性楼盖：

按各横墙的所承担的上部重力荷载比例给各墙体。

3中等刚度楼盖：

采用刚性楼盖和柔性楼盖分配方法的平均值计算地震剪力。

5.为什么进行罕遇地震结构反应分析时，不考虑楼板与钢梁的共同作用。

考虑到此时楼板和钢梁的连接可能遭到破坏。

6.什么叫隔震隔震方法主要有哪些类型

隔震，是通过某种隔震装置将地震动与结构隔开，以达到减小结构振动的目的。

隔震方法主要有基底隔震和悬挂隔震。

五、计算题（本大题共2个小题，共30分）。

1.根据下表计算场地的等效剪切波速。

（10分）

土层的剪切波速

土层厚度

匕•（〃?

/$）

180

200

260

420

530

2.试用底部剪力法计算下图体系在多遇地震下的各层地震剪力。

已知设防烈度为8度，设计基本加速度为0.2g,III类场地一区，mi=,m2-,m3二，

Tf,8n=,£

=.（20分）

当g二时，T12=T11=Y=

地震影响系数曲线

水平地泉彩响系数最大值

地震影响

烈度

6度

7度

8度

9<

多遇地震

罕遇地震

—

特征周期（s）

特征周期分区

场地类别

I

II

III

IV

一区

二区

三区

五、计算题

1.解

（1）确定覆盖层厚度

因为地表下vs>

500m/s土层上表面距地表的距离为

+++=20.7m>

20m,故do=2Om

（2）计算等效剪切波速

20„

vsc=——————=244.47〃?

/s

2.25.8&

23.8

+++

180200260420

2•解：

查附表的Tg二，amax=

因Tg<

T1<

5Tg得：

a,=（^-）°

9x0.16=（_2dl）ox0.16=0.105

0.716

结构的底部剪力为:

△代=6nFEK=0.0673x250.95=16.89册

》G/J7j=[116.62x6.5+110.85xl2.5+59.45x（5.0+6.0+6.5）]x9.8=3184.03x9.8=31203.49作用在结构各楼层上的水平地震作用为：

（1-血）甩=

116.62x6.5

3184.03

x（l-0.0673）x250.95=55.72kN

（1一列％

110.85x12.5

x（l-0.0673）x250.95=101.86^

5945x175

^^x（l-0.0673）x250.95=76.48^

各楼层的地震剪力为:

%=片+F2+巧+△代=250.95kN

V2=F2+F3+A^=195.23^

V3=F3+SFn=9331kN