东南大学工程结构抗震与防灾习题集-老规范

第二章 场地、地基和基础
2--1 已知某场地土，从地表以下至基岩的 20m 范围内共有 3 层土，各层土的厚 度、名称和物理状态见下图，试计算该场地土层的固有周期 T，并确定该建筑场地的 类别，(提示：杂填土，可塑亚粘土，饱和砂土的 VS 分别为 100，150，340m/S)。
杂填土
可塑亚粘土
饱和粘土
图 5-2 题
2
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5-3 已知条件同上题，厂房建于Ⅱ类建筑场地上，设防烈度为 7 度远震，为简化水 平地震作用下排架内力计算，特给出单位水平荷载作用下的排架横梁内力，如图，试用 振型分解反应谱法计算中柱二个截面，低跨屋盖柱底和两边柱底截面多遇地震烈度下的 弯矩图值。
6--4 影响水平荷载下框架柱反弯点位置的主要因素是什么？框架顶层和底层柱反弯 点位置与中部各层反弯点位置相比，有什么变化？
6--5 标准反弯点高比 yn 是在什么标准情况下求出的？实用中需做哪几方面的修正？ 6--7 梁、柱杆件的轴向变形、弯曲变形对框架在水平荷载下的侧移变形有何影响？
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6--8 框架为什么具有剪切型侧向变形曲线？ 6--9 关于框架楼盖，D 值法的基本假定是什么？ 6--10 试述 D 值法的计算步骤。边柱和中柱，上层柱和底层柱 D 值的计算公式有什 么区别？ 6--11 框架梁的控制截面有哪些？一般采用何种截面配筋形式？又一般按何种配筋截 面计算？ 6--12 框架柱的控制截面位于何处？有哪几种最不利内力组合？一般采用何种截面配 筋形式？ 6--13 为什么要提高结构的延性？什么情况下需要对结构进行延性设计？ 6--14 影响梁延性的因素有哪些？如何设计延性框架梁？ 6--15 影响柱延性的因素有哪些？如何设计延性框架柱？ 6--16 为什么要设计强柱弱梁框架结构？下面几个概念是否对？为什么？ (1)柱子断面大于梁断面就是强柱弱梁。 (2)柱子线刚度大于梁线刚度就是强柱弱梁。 (3)柱子抗弯承载力大于梁抗弯承载力就是强柱弱梁。 6--17 为什么抗震结构中构件的设计剪力一般要从它的抗弯承载力计算得到? 6--18 箍筋的作用是什么？为什么抗震结构中箍筋特别重要？ 6--19 短柱和长柱在破坏形态、配筋计算及箍筋构造方面有什么不同？ 6--20 为什么延性框架的节点区必须配置一定数量的箍筋？中柱、边柱、角柱的节点 区有什么不同？计算有什么不同？ 6--21 框架梁的箍筋配置如何确定？非加密区如何考虑？加密区范围如何确定？ 6--22 框架柱的箍筋配置如何确定？非加密区如何考虑？加密区范围如何确定？ 6--23 框架梁抗震设计，已知梁端组合弯矩设计值如下图所示，抗震等级为一级，梁 截面尺寸 300×750mm，A 端实配负弯矩钢筋 7Φ25(AS’=34.36mm2),正弯矩钢筋 4Φ22 (Abs=1520mm2),B 端实配负弯矩钢筋 10Φ25(As’=4909mm2)，正弯矩钢筋 4Φ22 (Abs=1520mm2),砼强度等级 C30,主筋Ⅱ级钢,箍筋Ⅰ级钢。
图 2-1 题 2--2 地基土抗震承载力调整系数 ζs 为何大于 1？
第三章 地震作用和结构抗震验算
3--1 底部剪力法和振型分解反应谱法计算等效地震作用有什么异同？ 3--2 地震作用和那些因素有关？计算等效地震作用的步骤是什么？ 3--3 计算结构自振周期有那些方法，如何选用？ 3--4 结构自振周期和那些因素有关？随着房屋振动加剧出现局部损坏，结构周期为 什么加长？ 3--5 结构自振周期计算值如何修正为设计值？为何需要修正？ 3--6 计算二层框架结构的自振频率与振型。横梁刚度为无限大，各层重量为 G1=m1g =400KN, G2=m2g=300KN, 底层层间侧移刚度为 K1=2╳12╳2EI/h13 =48EIc/h13 =14280KN/m, K2=2╳12EIc/h23。（K11=K1+K2 ， K22=K2 ，K12=K21=－K2）
things in 9m 20m
All
and
time
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图 3-6 题 3---7 结构整体刚度 K 与总重量 W 增大对结构自振周期 T 及水平地震荷载 F 有何影 响？ 3--8 有地震作用内力组合和无地震作用内力组合的主要区别有哪些？ 3--9 在变形验算中，有地震作用组合和无地震作用组合有什么区别？
1
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图 4-1 题 图 4-1 题 (剖面图) 图 4-1 题 (平面图)
第五章 单层厂房
5-1 设有两幢双跨等高单层砖柱厂房，皆建于设防烈度为 8 度近震，Ⅱ类建筑场地的地 区，单榀排架的柔度系数分别为：δ11=2.0110-4m/kN,δ12=1.0×10-4m/kN。在一个计算单 元内集中于屋盖处的重力荷载力 G=150kN,试计算作用于上述两幢厂房一个计算单元屋盖 上的多遇地震烈度下的水平地震作用。
som
for
good
are
being
their
5m 6m
第一章 抗震设计基本概念
1-1 地震震级差一等级，ΔM=M2-M1=1, 所释放能量有何关系, 即 E2/E1=? 1-2 试绘出世界和中国主要的地震带。 1-3 用简单方法（按悬臂梁）计算一个正方形平面结构在高度为 25m，50m，100m 时的基底剪力 V0、基底弯矩 M0、顶点转角 θ 和顶点侧移△的数值，并加以比较（比较 时均以 25m 高时为 1）。该正方形筒体平面为 10×10m，墙厚为 20mm，弹性模量 E=30.0KN/mm2。荷载分为：①倒三角形分布荷载，顶部最大值 q0=50KN/m；②均布荷载 q=25KN/m。从该结构的简单比较可得到什么概念？高层、多层、低层对结构刚度和承载 力要求有什么不同？ 1-4 什么是三水准抗震设计目标？用什么方法实现这些目标？抗震概念设计有哪些 主要内容？
，其震害较重。
(A) 柔性建筑物 (B) 刚性建筑物 (C) 多高层框架结构
3为保证结构“大震不倒”，要求结构具有
。
(A) 较大的初始刚度 (B) 较高的承载能力(C) 较好的延性
4通常采用
延性系数来衡量结构延性的好坏。
(A) 结构层间位移 (B) 结构顶点位移 (C) 截面转角位移
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单选练习题
1局部突出于屋顶的塔楼，在其平面尺寸(长和宽)均不小于主体屋顶相应尺寸的
时，可按主体
一样考虑。
(A) 0.6 (B) 0.75 (C) 0.80 (D) 0.90
2位于坚硬场地上的
5-2 设有一高低跨单层 R.C.厂房排架(见下图)，已知条件：集中于低跨、高跨屋盖 处的质量分别为：m1=41.4t,m2=56.6t，排架的柔度系数为 δ11=1.65×104m/kN,δ12=δ21=2.15×10-4m/kN, δ22=4.45×10-4m/kN。试计算该体系第一、二振型的自 振频率，周期及其振型值，将所得曲线绘出，并验算所得两个振型的正交性。(注：排架 横梁两端点的位移相等)
表 1 计算单元的重力荷载
柱列
a
分项
墙 柱 悬墙
重力荷载(KN) 343 76.8 72
b 下柱
12.8
上柱 64
c
墙
柱
250.4 51.9
a-b
b-c
屋盖
408.2 272.2
第六章
6--1 框架结构延性设计的基本原则是什么？ 6--2 抗震缝在什么情况下设置？在高层建筑抗震结构中，怎么处理好抗震缝、伸缩 缝和沉降缝这三种缝？ 6--3 反弯点法和 D 值法计算的侧移刚度系数 d 和 D 值其物理意义是什么？有何区别？
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图 6-24 题
数为 0.65)
6--25 题设的已知条件同第 6--24 题，如已知该框架结构的基本周期 T1=0.29S，试按
底部剪力法计算多遇地震下各楼层质点处的水平地震作用 Fi 。又已知框架各层抗剪承载 力为 Vy1=2300kN，Vy2=740kN，Vy3=735kN，指出罕遇地震下框架薄弱层，并验算其层间 弹塑性侧移。
6--26
用分层法和 D 值法计算一榀二跨三层框架（见下图）在垂直荷载
qk=10kN/m（重力荷载标准值，为梁上线荷载，各层各跨满布）和水平荷载（水平地震作 用标准值）分别作用下的弯矩图、剪力图和轴力图，进行有震内力组合，并画出组合内
力图。图中杆线旁边的数字为相对线刚度，水平力数字为五榀合力。
图 6-26 题 6—27 画出图示结构的弯矩图与剪力图..若各层柱的抗侧刚度 ΣDi 均为 21430KN/m, 求顶部侧移 u (梁的刚度为无穷大∞) (柱弯距图与梁弯距图各画一张图)
图 6-23 题
图 6-23 题
6--24 一幢三层 R.C 框架结构，平面图见下图，砖填充墙采用 M10 砖，M2 砂浆，框 架采用 C20 砼，集中于房屋各层的总重力荷载、梁 1 尺寸 25×80cm, 梁 2 尺寸 25×80cm,梁 3 尺寸 25×70cm 柱截面尺寸见图，图中层高为横梁中到中距离，跨度为柱中到中距离。 另已知各层单根柱梁的线刚度为 Kc1=4.25×104kN·m., Kc2=2.71×104kN·m, Kc3=1.54×104kN·m, Kb1=Kb2=Kb3=∞。设防烈度为 7 度近震，Ⅰ类场地，试计算横向基 本周期并验算多遇地震烈度下的结构层间位移(注：考虑砖填充砖刚度影响的周期折减系
5目前钢筋砼高层建筑结构的地震作用计算方法包括
。
(A) 底部剪力法和振型分解反应谱法(B) 底部剪力法和反应谱法
(C) 反应谱法和时程分析法(D) 底部剪力法、直接动力分析法和时程分析法
6高层建筑结构的在地震作用下的破坏状况和动的特性 (B) 结构自身的力学特性 (C) 其耗能能力
(D) 地震动的特性和结构自身的力学特性
7考虑地震作用参与内力组合时，材料强度
。
(A) 应予降低 (B) 应予提高 (C) 保持不变
大于415按一二级抗震等级设计的框架节点应进行受剪承载力验算三四级和非抗震设计的框架节点可不进行受剪承载力验算b三级框架节点也应进行受剪承载力验算四级和非抗震设计的框架节点可不进行受剪承载力验算三四级和非抗震设计的框架节点也应进行受剪承载力验算16框架结构的主要优点是抗震性能好17值法计算框架内力时上部各层柱的反弯点越接近于12柱高处梁柱线刚度比相等18某一纯框架结构在按框架结构设计后又加了几片剪力墙此时仍需按框架剪力墙结构进行验算否则框架结构的上部将偏于不安全19用分层法计算竖向荷载下框架内力时除底层柱外上部各层柱的线度均取09k
第四章 多层混合结构房屋
4-1. 验算下图所示四层砖混结构房屋首层④轴线横墙 a,b,c 墙短多遇地震烈度下的 抗震强度,如抗震强度不足时要求提出提高抗震强度的措施。已知 a,b,c 墙段的竖向重力 荷载代表值算至首层层高的一半截面处的压力分别为：106.7KN,139.2KN,268.9KN。 首 层用 M10 砖, M5 砂浆砌筑, 楼盖和屋盖采用圆孔板, 设防烈度为 8 度近震, II 类建筑场 地。其它数据见图 5，图 6。集中于屋盖和各层楼盖处的重力荷载为：出屋面楼梯间小屋 顶 G5=700KN，4 层屋顶 G4=4800KN，2，3 层楼盖 G2=G3=6400KN，首层顶 G1=8000KN。 另计算出屋面楼梯间小屋横墙的水平地震剪力。
图 5-2 题
图 5-3 题
5--4 设有一两跨不等高单层钢筋混凝土厂房，其剖面如图 5—2 题所示，表 1 列出 了一个计算单元的有关重力荷载资料，其它已知条件与题 5--3 相同。试用能量法计算横 向基本周期，用底部剪力法计算作用于屋面处相应多遇地震烈度下的水平地震作用，并 计算中柱二个截面（低跨屋盖、柱底）和两边柱柱底截面的弯矩植，并要求与 5--3 的计 算结果作一分析比较。 （提示：计算集中于高跨、低跨屋盖的质点重力荷载 G1，G2 时，b 柱下柱重力荷载向低跨 屋盖集中，b 柱上柱和悬墙重力荷载向高跨、低跨屋盖等分集中；计算自振周期时不修正； 计算水平地震作用时仍采用确定自振周期时的质点重力荷载；计算柱截面弯矩时不考虑 空间作用与扭转影响的效应调整系数）。