抗震原理简答题

1、简述两阶段设计方法的基本内容？（6分）答：第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其它荷载效应的组合验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形；（3分）第二阶段设计：按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。

（3分）2、哪些情况下可不进行结构强度抗震验算？（6分）下列情况可不进行结构强度抗震验算，但仍应符合有关构造措施：1）6度时的建筑（建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑与高耸结构除外）；（3分）2）7度时Ⅰ、Ⅱ类场地、柱高不超过10米且两端有山墙的单跨或多跨等高的钢筋混凝土厂房（锯齿形厂房除外），或柱顶标高不超过4.5米，两端均有山墙的单跨或多跨等高的砖柱厂房。

（3分）3、简述砌体结构楼层地震剪力分配原则？（6分）答：楼层地震剪力一般假定由各层与其方向一致的各抗震墙体共同承担。

在各墙体间的分配主要取决于楼盖的水平刚度和各墙体的抗侧移刚度。

（2分）（1）横向地震剪力分配：1.刚性楼盖：按各抗震横墙的侧移刚度比例分配于各墙体（1分）；2.柔性楼盖：按各墙体所承担的重力荷载比例进行分配（1分）；3.中等刚性楼盖：采用前述两种分配算法的平均值（1分）。

（2）纵向楼层地震剪力的分配：按各纵墙侧移刚度比例分配（1分）。

4、框架结构设计中为什么要求“强柱弱梁”，如何满足？（6分）答：框架结构设计中要控制梁、柱的相对强度，使塑性铰首先在梁端出现，尽量避免或减少柱子中的塑性铰，保证梁端的破坏先于柱端的破坏，防止柱先倒塌。

（2分）内力调整方法：1）对同一节点，使其在地震作用组合下，柱端的弯矩设计值略大于梁端的弯矩设计值或抗弯能力；（2分）2）一、二、三级框架结构底层柱下端截面弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.5、1.25、1.15；（2分）5、单层厂房横向抗震计算应考虑哪些因素进行内力调整？（6分）答：1）考虑空间工作作用和扭转影响的内力调整；（2分）2）对高低跨交接处上柱的地震作用效应的调整；（2分）3) 考虑吊车桥架自重引起的地震作用效应，并乘以效应增大系数。

（2分）1、各类抗震设防类别建筑的设防标准？（6分）答：甲类建筑在6~8度设防区应按设防烈度提高一度计算地震作用和采取抗震构造措施，当为9度区是，应作专门研究；（1.5分）乙类建筑按抗震设防烈度进行抗震计算，但在抗震构造措施上提高一度考虑；（1.5分）丙类建筑的抗震计算和构造措施均按设防烈度考虑；（1.5分）丁类建筑按设防烈度进行抗震计算，但其抗震构造措施可适当降低要求（设防烈度6度是不再降低）。

（1.5分）2、简述可不进行天然地基及基础抗震承载力验算的建筑？（6分）答：(1) 砌体房屋；(2分)（2）地基主要受理层范围内不存在软弱粘土层的一般厂房、单层空旷房屋和8层、高度25m以下的一般民用框架房屋，以及与其基础荷载相当的多层框架厂房；(2分)（3）规范中规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。

(2分)3、简述多层砌体结构中设置构造柱的作用（6分）答：构造柱可以部分提高墙体的抗剪强度，尤其是大大增强房屋的变形能力；（3分）在墙体开裂后，构造柱和圈梁所形成的约束体系可以有效地限制墙体的散落，使墙体能大量消耗地震能量，保证房屋不致倒塌。

（3分）4、框架结构设计中为什么要求“强剪弱弯”，如何满足？（6分）答：由于剪切破坏属于脆性破坏，适筋的弯曲破坏为延性破坏，所以在框架结构设计中要调整设计内力，保证弯曲破坏先于剪切破坏。

（2分）调整思路：对同一杆件，使其在地震作用组合下，剪力设计值略大于按设计弯矩或是及抗弯承载力及梁上和在反算出的剪力。

（2分）调整方法：框架梁、柱端剪力设计值按两端弯矩设计值计算结果乘以增大系数。

（2分）5、什么情况下可不进行厂房横向和纵向的截面抗震验算？（6分）答：7度Ⅰ、Ⅱ类场地，柱高不超过4.5m，且结构单元两端均有山墙的单跨及等高多跨厂房砖柱厂房，可不进行横向及纵向的截面抗震验算。

（3分）7度Ⅰ、Ⅱ类场地，柱高不超过10m且结构单元两端均有山墙的单跨及等高多跨厂房（锯齿形厂房除外），当按抗震规范规定采用抗震构造措施时，可不进行横向及纵向的截面抗震验算。

（3分）1、简述三水准抗震设防的要求？（6分）答：第一水准：当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用；（2分）第二水准：当遭相当于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但经过一般修理即可恢复正常使用；（2分）第三水准：当遭高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。

（2分）２、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤。

（6分）（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。

3、对于多层砌体房屋，哪些情况宜设置防震缝？(6分)答：当地震烈度为8度或9度且有下列情况之一时，应设置防震缝：(1)房屋立面高差在6m以上：（2分）(2)房屋有错层，且楼板高差较大；（2分）(3)各部分结构刚度、质量截然不同。

（2分）４、简述框架节点抗震设计的基本原则。

（6分）答：1）节点的承载力不应低于其连接构件的承载力；2）多遇地震时节点应在弹性范围内工作；3）罕遇地震时节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递；4）梁柱纵筋在节点区内应有可靠的锚固；5）节点配筋不应使施工过分困难。

5、单层厂房质量集中的原则是什么？（6分）答：1）计算结构的动力特性时，应根据“周期等效”的原则；2）计算结构的地震作用时，对于排架柱应根据柱底“弯矩相等”的原则；3）对于刚性剪力墙，应根据墙底“剪力相等”的原则；2、建筑的抗震设计类别分为哪几类？（6分）答：甲类建筑：指重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑；（1.5分）乙类建筑：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑；（1.5分）丙类建筑：指一般建筑，包括除甲、乙、丁类建筑以外的一般工业与民用建筑；（1.5分）丁类建筑：指次要建筑，包括一般的仓库、人员较少的辅助建筑等。

（1.5分）2、哪些建筑可不进行桩基的抗震承载力验算？（6分）《抗震规范》规定对于承受竖向荷载为主的低承台桩基，当地面以下无液化土层，且桩承台周围无淤泥、淤泥质土和地基静承载力特征值不大于100kPa的填土时，下列建筑可不进行桩基抗震承载力验算：（2分）2）砌体结构和可不进行上部结构抗震验算的建筑；（2分）2）7度和8度时，一般单层厂房、单层空旷房屋和8曾、高度25m以下的一般民用框架房屋及与其基础荷载相当的多层框架厂房。

（2分）3、简述多层砌体结构中设置圈梁的作用（6分）答：圈梁可以加强纵横墙的连接、增强楼盖得整体性、增加墙体的稳定性；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；还可以有效地抵抗由于地震或其他原因所引起的地基不均匀沉降对房屋的破坏。

4、框架结构设计中为什么要求“强剪弱弯”，如何满足？（6分）答：由于剪切破坏属于脆性破坏，适筋的弯曲破坏为延性破坏，所以在框架结构设计中要调整设计内力，保证弯曲破坏先于剪切破坏。

（2分）调整思路：对同一杆件，使其在地震作用组合下，剪力设计值略大于按设计弯矩或是及抗弯承载力及梁上和在反算出的剪力。

（2分）调整方法：框架梁、柱端剪力设计值按两端弯矩设计值计算结果乘以增大系数。

（2分）5、计算钢筋混凝土柱厂房横向地震作用时为什么要调整厂房的自振周期，如何调整？（6分）答：抗震规范规定，按平面排架计算厂房的横向地震作用时，排架的基本自振周期应考虑纵墙及屋架与柱连接的刚接作用。

（2分）因此，对计算所得自振周期进行调整：由钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架，有纵墙时去周期计算值锝80%（2分），无纵墙时取90%（2分）。

3、简述构造地震产生的原因？（6分）答：可以从宏观背景和局部机制两个层次上解释其成因。

从宏观背景上考察，地球最外层是由一些巨大的板块组成，板块下延伸的深度大约为70～100km。

由于地幔物质的对流，这些板块一直在缓慢的相互运动，板块的构造运动是构造地震形成的根本原因；（3分）从局部机制上分析，地球板块在运动过程中，板块之间的相互作用力会使地壳中的岩层发生变形，当变形积聚到超过岩石所能承受的程度时，该处岩体就会断裂或错动，从而引起地震。

（3分）4、简述消除地基液化沉陷的措施有哪些？（6分）答：消除地基液化沉陷的措施的措施有以下三种：a)全部消除地基液化沉陷，可采用桩基、深基础、土层加密法或挖除全部液化土层等措施；（2分）b)部分消除地基液化沉陷的措施，处理深度范围内，应挖除其液化土层或采用加密法加固，使处理后土层的标准贯入锤击数实测值不宜小于相应的临界值。

（2分）c)减轻液化影响的基础和上部结构处理，可综合考虑采用下列各项措施：选择合适的基础埋置深度；调整基础底面积，减少基础偏心；加强基础的整体性和刚性；减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝；管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。

（2分）3、简述砌体结构房屋震害的一般规律。

（6分）答：1. 刚性楼盖房屋，上层破坏轻、下层破坏重；柔性楼盖房屋，上层破坏重、下层破坏轻；2. 横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋；3. 坚实地基上的房屋震害轻于软弱和非均匀地基上的房屋；4. 预制楼板结构比现浇楼板结构破坏严重；5. 外廊式房屋往往破坏较重；6．房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重。

4、为什么要限制框架柱的轴压比？（6分）答：轴压比是柱组合的轴压力与柱的全截面面积和混凝土轴向抗压强度设计指乘积之比。

是影响柱破坏形态和延性的主要原因之一；（3分）柱的位移延性随轴压比增大而急剧下降，而高轴压比下柱会发生脆性的小偏心受压破坏。

框架柱的抗震设计一般应控制在大偏心受压破坏范围，因此必须控制轴压比。

（3分）5、简述厂房柱间支撑的作用和设置部位？（6分）答：抗震规范规定，按平面排架计算厂房的横向地震作用时，排架的基本自振周期应考虑纵墙及屋架与柱连接的刚接作用。

（2分）因此，对计算所得自振周期进行调整：由钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架，有纵墙时去周期计算值锝80%（2分），无纵墙时取90%（2分）。