抗震结构设计课后习题答案.docx
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抗震结构设计课后习题答案
抗震结构设计课后习题答案
【篇一：
建筑结构抗震设计习题解答李国强版】
=txt>第一章的习题答案
1.震级是衡量一次地震强弱程度（即所释放能量的大小）的指标。
地震烈
度是衡量一次地震时某地区地面震动强弱程度的尺度。
震级大时，烈度就高；但某地区地震烈度同时还受震中距和地质条件的影响。
2.参见教材第10面。
3.大烈度地震是小概率事件，小烈度地震发生概率较高，可根据地震烈度
的超越概率确定小、中、大烈度地震；由统计关系：
小震烈度＝基本烈度－1.55度；大震烈度＝基本烈度＋1.00度。
4.概念设计为结构抗震设计提出应注意的基本原则，具有指导性的意义；
抗震计算为结构或构件达到抗震目的提供具体数据和要求；构造措施从结构的整体性、锚固连接等方面保证抗震计算结果的有效性以及弥补部分情况无法进行正确、简洁计算的缺陷。
5.结构延性好意味可容许结构产生一定的弹塑性变形，通过结构一定程度
的弹塑性变形耗散地震能量，从而减小截面尺寸，降低造价；同时可避免产生结构的倒塌。
第二章的习题答案
1.地震波中与土层固有周期相一致或相近的波传至地面时，其振幅被放大；与土层固有周期相差较大的波传至地面时，其振幅被衰减甚至完全过滤掉了。
因此土层固有周期与地震动的卓越周期相近，
2.考虑材料的动力下的承载力大于静力下的承载力；材料在地震下地基承载力的安全储备可低于一般情况下的安全储备，因此地基的抗震承载力高于静力承载力。
3.土层的地质年代；土体中的粘粒含量；地下水位；上覆非液化土层厚度；地震的烈度和作用时间。
4.a中软场地上的建筑物抗震性能比中硬场地上的建筑物抗震性能要差（建筑物条件均同）。
b.粉土中粘粒含量百分率愈大,则愈容易液化.c．液化指数越小，地震时地面喷水冒砂现象越轻微。
d．地基的抗震承载力为承受竖向荷载的能力。
5.vm?
20
2.25.88.23.8
?
?
?
180********0
?
244.5ms因vm小于250s，场地为中软场地。
6.设计地震分组为第二组，烈度为7度，取
n0?
8
砂土的临界标贯值：
ncr?
n0?
0.9?
0.1（ds?
dw）?
，其中dw?
1.5m
土层厚度：
第i实测标贯点所代表的土层厚度的上界取上部非液化土层的底面或第其下界取下部非液化土层的顶面或相邻实测标贯点i?
1实测标贯点所代表土层的底面；的深度的均值。
由计算结果可知：
场地的液化程度为中等。
第三章的习题解答
一、问答题
1．高度≤40m，以剪切变形为主，质量、刚度分布较均匀的结构采用底部
剪力法计算；其他结构采用振型分解反应譜法计算；重要建筑、超高层建筑或特别不规则建筑采用时程分析法补充计算。
2．结构由地震产生的位移、速度、加速度、内力及变形等称为结构的地
震反应；结构由地震引起惯性，而由惯性产生的动力作用称为结构的地震作用。
3．在一个确定的地震运动下，各种结构体系的最大地震加速度反应与自
振周期间的关系曲线称为地震反应譜；将不同地震运动下的结构的地震反应譜按可靠度的原理进行平滑处理得到的地震反应譜称为设计反
应譜。
4．重力荷载＝恒载＋部分活载；活载取值取决于活载的变异程度，变异
大者取值大。
5．反映地震烈度对地面运动影响程度的系数称为地震系数；反映结构在
不同烈度地震作用下，结构加速度与其自振周期的关系的系数称为地震影响系数。
二者的影响对象不一样；但两者间有着直接的关系，地震影响系数与地震系数呈线性关系。
6．软场地的刚度较小，其自振周期较长，不同振动混合在一起的地震波
传入后，与场地自振周期接近的振动波得以保留或放大，反之则衰减或滤掉；因此软场地的tg＞硬场地的tg。
远震经过的距离长，高频波（振动周期短）易衰减，保留下来的成分多为长周期的低频波，因此远震的tg要大一些。
7．进行小震作用下的结构承载力和变形能力的计算，以保证结构的安全
性；进行大震作用下的结构的弹塑变形能力的计算，以保证结构不倒塌。
8．一般结构应采用非线性时程分析法计算，层数不多、刚度无突变的钢
筋混凝土、钢结构的框架结构、厂房结构可采用简化计算方法。
9．结构楼层按其构件实际尺寸、配筋和材料强度计算得到的抗剪能力与
大震作用下楼层应承受的弹性地震剪力的比值称为楼层屈服强度系数。
10．根据楼层屈服强度系数的分布来判断：
如其沿高度分布较均匀时，薄
弱层为底层，如分布不均匀时，薄弱层为楼层屈服强度系数较小的楼层；厂房结构的薄弱层为上柱层。
11．大跨度结构、高耸结构、超高层结构等需考虑竖向地震作用。
12．原因为：
a．动力荷载下材料强度高于静力荷载下材料强度；b．地震作用下的结构可靠度要求可低于一般条件下结构的可靠度要求。
二、计算题
1．解：
k11?
k1?
k2?
20800?
2?
41600mk12?
k21?
?
k2?
?
20800?
?
20800m
k22?
k2?
20800m
?
4.16?
5?
2
所以频率方程为：
?
?
?
2.08
?
2.08?
?
104?
02?
2.08?
5?
?
即：
?
5?
2?
?
6.24?
5?
2?
?
4.3264?
0
2
?
12?
31.2?
31.22?
4?
25?
4.3264?
0.1589?
1?
0.3986s?
22
31.22
2
?
?
?
31.2?
?
4?
25?
4.3264?
1.0891?
?
1.043s
x21m1?
12?
k11?
5?
0.1589?
4.16?
?
1041.618
?
?
?
4x11k121?
2.08?
10
2x22m1?
2?
k11?
5?
1.0891?
4.16?
?
104?
0.618
?
?
?
x12k121?
2.08?
104
2．解：
查表3－2，得tg?
0.35s
查表3－3，得?
max?
0.16
因t1?
tg，故?
1?
?
0.350.467?
.09?
0.16?
0.1234
0.1?
t2?
tg、0.1?
t3?
tg故?
2?
0.16、?
3?
0.16
?
1
?
2
?
mx
?
mx
iiii
i12i1
?
2.7?
0.334
?
2.7?
0.334?
2.7?
0.667?
1.8?
1?
?
104
2
?
2.7?
0.667?
1.8?
1?
10
2
4
?
1.363
mx?
mx
i22i2
?
2.7?
0.6672.7?
4.019
?
－2.7?
0.667－2.7?
0.666?
1.8?
1?
?
104
2
?
2.7?
0.6662?
1.8?
1?
104
?
0.429
?
3
?
mx?
mx
ii
i32i3
?
?
2.7?
4.019?
2.7?
3.035?
1.8?
1?
?
104
2
?
2.7?
3.035?
1.8?
1?
10
2
4
?
0.063
质点上的地震作用：
第一振型下：
f11＝?
1?
1x11g1＝151.68kn
f21＝?
1?
1x21g2＝303.36knf31＝?
1?
1x31g3＝302.75kn
第二振型下：
f12＝?
2?
2x12g1＝?
123.47kn
【篇二：
抗震结构设计要点及重要习题及答案_考试必胜】
=txt>1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波，其中体波包括纵波（p）波和横
（s）波，而面波分为瑞雷波和洛夫波，对建筑物和地表的破坏主要以面波为主。
2、场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度划分为iv类。
是考虑高振型的影响。
4、《抗震规范》规定，对于烈度为8度和9度的大跨和长悬臂结构、烟囱和类似的高耸结构以及
9度时的高层建筑等，应考虑竖向地震作用的影响。
5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、建筑物的类型和高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的
计算和构造措施要求。
6、地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比；动力系数?
是单质点最大绝
对加速度与地面最大加速度的比值。
7、多层砌体房屋的抗震设计中，在处理结构布臵时，根据设防烈度限制房屋高宽比目的是为了使多
层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力，根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是
避免纵墙发生较大出平面弯曲变形，造成纵墙倒塌。
８、用于计算框架结构水平地震作用的手算方法一般有反弯点法和
d值法。
9、在振型分解反应谱法中，根据统计和地震资料分析，对于各振型所产生的地震作用效应，可近似地
采用平方和开平方的组合方法来确定。
１０、为了减少判别场地土液化的勘察工作量，饱和沙土液化的判别可分为两步进行，即初步判别
和标准贯入试验判别。
1、根据土层剪切波速的范围把土划分为坚硬土、中硬土、中软土、软弱土四类。
2、地震波中的纵波（p）是由震源向外传播的疏密波，横波（s）是由震源向外传播的剪切波。
用来反映一次地震本身强弱程度的大小和尺度的是震级，其为一种定量的指标。
３、在地基土的抗震承载力计算中，地基土的抗震承载力调整系数一般应1.0。
４、当建筑物的地基有饱和的砂土和粉土的土时，应经过勘察试验预测在地震时是否会出现液化现象。
５、抗震设计一般包括抗震计算、抗震概念设计及抗震构造措施三方面的内容。
６、对于具有多道抗震防线的抗侧力体系，应着重提高第一道抗震防线中构件的延性。
７、未经抗震设计的框架结构的震害主要在梁柱的节点区，柱与梁相比，震害比较重的构件是柱。
８、剪压比用来说明梁截面上承受名义剪应力的大小，其概念为：
剪压比为v/fcbh0，是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值。
９、抗震等级是结构构件抗震设防的标准，钢筋混凝土房屋应根据结构类型、及烈度、房屋高度采用不同的抗震等级。
1０、在确定结构体系时，需要在结构的刚度、延性及承载力之间寻求一种较好的匹配关系。
１１、多层砌体房屋结构宜采用横墙承重的结构体系。
1、工程结构的抗震设计一般包括结构抗震计算、抗震概念设计和抗震构造措施三个方面的内容。
2、《抗震规范》规定，建筑场地类别根据等效剪切波速和
场地覆盖土层厚度双指标划分为4类。
3、一般情况下，场地的覆盖层厚度可取地面至土层的剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩石顶面的距离。
4、从地基变形方面考虑，地震作用下地基土的抗震承载力比地基土的静承载力大。
5、地震时容易发生场地土液化的土是:
处于地下水位以下的饱和砂土和粉土。
6、目前，求解结构地震反应的方法大致可分为两类：
一类是拟静力方法，另一类为直接动力分析法。
7、对砌体结构房屋，楼层地震剪力在同一层墙体中的分配主要取决于
楼盖的水平刚度和各墙体的侧移刚度。
8、用地震烈度来衡量一个地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度，5级以上的地震称为破坏性地震。
9、一般来讲，在结构抗震设计中，对结构中重要构件的延性要求，应高于对结构总体的延性要求；对构件中关键杆件的延性要求，应高于对整个构件的延性要求。
10、抗震等级共分4级，其中一级抗震要求最高，钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋的高度采用不同的抗震等级。
11、地震地区的框架结构，应设计成延性结构，遵守强柱弱梁、强剪弱弯以及强节点弱构件的设计原则。
1、天然地震主要有（构造地震）与（火山地震）。
2、地震波传播速度以（纵波）最快，（横波）次之，（面波）最慢。
3、地震动的三要素：
（峰值）；（频率）；（持续时间）。
4、多层土的地震效应主要取决于三个基本因素：
（覆盖土层厚度）（剪切波速）（阻尼比）。
5、结构的三个动力特性是：
（自振周期）（振型）（岩土阻抗比）。
7、框架按破坏机制可分为：
（梁铰机制）（柱铰机制）。
8、柱轴压比的定义公式为：
（n=n/（fcac））。
1、震源在地表的投影位臵称为震中，震源到地面的垂直距离称为震源深度。
2、某一场地土的覆盖层厚度为80米，场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为Ⅲ类场
地。
3、丙类钢筋混凝土房屋应根据抗震设防烈度、房屋高度和结构类型查表采用不同的抗震等级。
4、某地区的抗震设防烈度为8度，则其多遇地震烈度为6.45度，罕遇地震烈度为9度。
5、框架结构防震缝的宽度不小于70mm。
6、7度区一多层砌体房屋，采用普通粘土砖砌筑，则其房屋的总高度不宜超过21米，层数不宜超过7
层。
1．地震反应谱的定义为:
在给定的地震作用期间，单质点体系的最大位移反应、最大速度反应、最大加速
度反应随质点自振周期变化的曲线。
2、构造地震的定义是:
由于地壳构造运动使岩层发生断裂、错动而引起的地面运动。
3、《抗震规范》将50
年内超越概率为10％～13％的烈度值称为基本地震烈度，超越概率为63％的烈度值称为多遇
地震烈度。
4、柱的轴压比n定义为:
n=n/fcac（柱组合后的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值
乘积之比）。
5、建筑平面形状复杂将加重建筑物震害的原因为:
扭转效应、应力集中。
6、多层砌体房屋楼层地震剪力在同一层各墙体间的分配主要取决于:
楼盖的水平刚度（楼盖类型）和各墙
体的侧移刚度及负荷面积。
1、框架—抗震墙结构布臵中，关于抗震墙的布臵，下列哪种做法是错误的：
（Ｄ）a、抗震墙在结构平面的布臵应对称均匀b、抗震墙应沿结构的纵横向设臵c、抗震墙宜于中线重合d、抗震墙宜布臵在两端的外墙
2、地震系数表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比，一般，地面运动的加速度越大，则地震烈度：
（c）a、越低b、不变c、越高d、不能判定
3、框架结构侧移曲线为（ｄ）。
a、弯曲型b、复合型c、弯剪型d、剪切型
4、抗震设防结构布臵原则（ｃ）a、合理设臵沉降缝b、增加基础埋深c、足够的变形能力d、增大自重
5、6度设防的35m高的框架结构，其防震缝的宽度应为：
（Ｂ）a、100mmb、150mmc、200mmd、250mm
6、在框架结构的抗震设计中，控制柱轴压比的目的：
（c）a、控制柱在轴压范围内破坏b、控制柱在小偏压范围内破坏c、控制柱在大偏压范围内破坏d、控制柱在双向偏压范围内破坏
7、《规范》规定：
框架—抗震墙房屋的防震缝宽度是框架结构房屋的：
（b）a、80%，且不宜小于70mmb、70%，且不宜小于70mmc、60%，且不宜小于70mmd、90%，且不宜小于70mm
8、在求解多自由度体系的频率和振型时，既可以计算基本频率也可以计算高阶频率的方法是：
（a）a、矩阵迭代法b、等效质量法c、能量法d、顶点位移法
9、框架-剪力墙结构侧移曲线为（c）。
a、弯曲型b、剪切型c、弯剪型d、复合型
10、不属于抗震概念设计的是（c）。
a.正确合理地进行选址b.结构总体布臵c.承载力验算d.良好的变形能力设计
1、《抗震规范》给出的设计反应谱中，当结构自振周期在0.1s~tg之间时，谱曲线为（a）
a．水平直线b.斜直线c.抛物线d.指数曲线
2、实际地震烈度与下列何种因素有关？
（b）
a.建筑物类型b.离震中的距离c.行政区划d.城市大小
3、规范规定不考虑扭转影响时，用什么方法进行水平地震作用效应组合的计算？
（b）
a.完全二次项组合法（cqc法）b.平方和开平方法（srss法）
c.杜哈米积分d.振型分解反应谱法
4、基底剪力法计算水平地震作用可用于下列何种建筑?
（c）
a.40米以上的高层建筑b.自振周期t1很长（t14s）的高层建筑
c.垂直方向质量、刚度分布均匀的多层建筑
d.平面上质量、刚度有较大偏心的多高层建筑
5、地震系数k与下列何种因素有关？
（a）
a.地震基本烈度b.场地卓越周期
c.场地土类别d.结构基本周期
6、9度区的高层住宅竖向地震作用计算时，结构等效总重力荷载geq为（c）
a.0.85（1.2恒载标准值gk+1.4活载标准值qk）b.0.85（gk+qk）
c.0.75（gk+0.5qk）d.0.85（gk+0.5qk）
7、框架结构考虑填充墙刚度时,t1与水平弹性地震作用fe有何变化?
（a）
a.t1↓,fe↑b.t1↑,fe↑c.t1↑,fe↓d.t1↓,fe↓
8、抗震设防区框架结构布臵时，梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于（a）
a．柱宽的1/4b．柱宽的1/8c．梁宽的1/4d．梁宽的1/8
9、土质条件对地震反应谱的影响很大，土质越松软，加速度谱曲线表现为（a）
a．谱曲线峰值右移b．谱曲线峰值左移
c．谱曲线峰值增大d．谱曲线峰值降低
10、震中距对地震反应谱的影响很大，在烈度相同的条件下，震中距越远，加速度谱曲线表现为（a）
a．谱曲线峰值右移b．谱曲线峰值左移
c．谱曲线峰值增大d．谱曲线峰值降低
11、为保证结构“大震不倒”，要求结构具有（c）
a.较大的初始刚度b.较高的截面承载能力
c.较好的延性d.较小的自振周期t1
12、楼层屈服强度系数?
沿高度分布比较均匀的结构，薄弱层的位臵为（d）
a.最顶层b.中间楼层c.第二层d.底层
13、多层砖房抗侧力墙体的楼层水平地震剪力分配（b）
a.与楼盖刚度无关b.与楼盖刚度有关
c.仅与墙体刚度有关d.仅与墙体质量有关
14、场地特征周期tg与下列何种因素有关?
（c）
a.地震烈度b.建筑物等级
c.场地覆盖层厚度d.场地大小
15、关于多层砌体房屋设臵构造柱的作用，下列哪句话是错误的（d）
a．可增强房屋整体性，避免开裂墙体倒塌
b．可提高砌体抗变形能力
c．可提高砌体的抗剪强度
d．可抵抗由于地基不均匀沉降造成的破坏
16、考虑内力塑性重分布，可对框架结构的梁端负弯矩进行调幅（b）
a．梁端塑性调幅应对水平地震作用产生的负弯矩进行
b．梁端塑性调幅应对竖向荷载作用产生的负弯矩进行
c．梁端塑性调幅应对内力组合后的负弯矩进行
d．梁端塑性调幅应只对竖向恒荷载作用产生的负弯矩进行
17、水平地震作用标准值fek的大小除了与质量,地震烈度,结构自振周期有关外,还与下列何种因素有关?
（b）
a.场地平面尺寸b.场地特征周期c.荷载分项系数d.抗震等级
18、表征地震动特性的要素有三个，下列哪项不属于地震动要素（b）
a.加速度峰值b.地震烈度c.频谱特性d.地震持时
19、震级大的远震与震级小的近震对某地区产生相同的宏观烈度，则对该地区产生的地震影响是（b）
a．震级大的远震对刚性结构产生的震害大
b．震级大的远震对柔性结构产生的震害大
c．震级小的近震对柔性结构产生的震害大
d．震级大的远震对柔性结构产生的震害小
20、地震烈度主要根据下列哪些指标来评定（c）
a．地震震源释放出的能量的大小
b．地震时地面运动速度和加速度的大小
c．地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象
d．地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的土质条件和地形地貌
21、一般情况下，工程场地覆盖层的厚度应按地面至剪切波速大于多少的土层顶面的距离确定
（d）a．200m/sb．300m/sc．400m/sd．500m/s
22、关于地基土的液化，下列哪句话是错误的（a）
a．饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化
b．地震持续时间长，即使烈度低，也可能出现液化
c．土的相对密度越大，越不容易液化
d．地下水位越深，越不容易液化
23、某地区设防烈度为7度，乙类建筑抗震设计应按下列要求进行设计（d）
a．地震作用和抗震措施均按8度考虑
b．地震作用和抗震措施均按7度考虑
c．地震作用按8度确定，抗震措施按7度采用
d．地震作用按7度确定，抗震措施按8度采用
24、框架柱轴压比过高会使柱产生（b）
a．大偏心受压构件b．小偏心受压构件c．剪切破坏d．扭转破坏
25、钢筋混凝土丙类建筑房屋的抗震等级应根据那些因素查表确定（b）
a．抗震设防烈度、结构类型和房屋层数
b．抗震设防烈度、结构类型和房屋高度
c．抗震设防烈度、场地类型和房屋层数
d．抗震设防烈度、
场地类型和房屋高度
26、纵波、横波和面波（l波）之间的波速关系为（a）
a．vpvsvlb．vsvpvlc．vlvpvsd．vpvlvs
27、位于软弱场地上,震害较重的建筑物是:
（a）
a.木楼盖等柔性建筑b.单层框架结构
c.单层厂房结构d.多层剪力墙结构
28、强剪弱弯是指:
（b）
a.抗剪承载力vu大于抗弯承载力mu
b.剪切破坏发生在弯曲破坏之后
c.设计剪力大于设计弯矩
d.柱剪切破坏发生在梁剪切破坏之后
29、下列结构延性哪个延性在抗震设计时要求最高（d）
a.结构总体延性b.结构楼层的延性
c.构件的延性d.关键杆件的延性
30、强柱弱梁是指:
（b）
a.柱线刚度大于梁线刚度b.柱抗弯承载力大于梁抗弯承载力
c.柱抗剪承载力大于梁抗剪承载力c.柱配筋大于梁配筋
1、框架—抗震墙结构布臵中，关于抗震墙的布臵，下列哪种做法是错误的：
Ｄ
a、抗震墙在结构平面的布臵应对称均匀
b、抗震墙应沿结构的纵横向设臵
c、抗震墙宜于中线重合
d、抗震墙宜布臵在两端的外墙
2、地震系数表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比，一般，地面运动的加速度越大，则地震烈度：
ｃ
a、越低
b、不变
c、越高
d、不能判定
3、框架结构侧移曲线为（ｄ）。
a、弯曲型b、复合型
c、弯剪型d、剪切型
4、抗震设防结构布臵原则（ｃ）
a、合理设臵沉降缝b、增加基础埋深
c、足够的变形能力d、增大自重
5、6度设防的35m高的框架结构，其防震缝的宽度应为：
（Ｂ）
a、100mm
b、150mm
c、200mm
d、250mm
1、在框架结构的抗震设计中，控制柱轴压比的目的：
（c）
a、控制柱在轴压范围内破坏
b、控制柱在小偏压范围内破坏
c、控制柱在大偏压范围内破坏
d、控制柱在双向偏压范围内破坏
2、《规范》规定：
框架—抗震墙房屋的防震缝宽度是框架结构房屋的：
（b）
a、80%，且不宜小于70mm
b、70%，且不宜小于70mm
c、60%，且不宜小于70mm
d、90%，且不宜小于70mm
3、在求解多自由度体系的频率和振型时，既可以计算基本频率也可以计算高阶频率的方法是：
（a）
a、矩阵迭代法
b、等效质量法
c、能量法
d、顶点位移法
4、框架-剪力墙结构侧移曲线为（c）。
a、弯曲型b、剪切型
c、弯剪型d、复合型
5、不属于抗震概念设计的是（c）。
a.正确合理地进行选址
b.结构总体布臵
c.承载力验算
d.良好的变形
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