建筑结构抗震设计试卷及答案解析

土木与水利学院期末试卷(A)

考试科目：工程结构抗震设计20～20学年第一学期

题号一二三四五六合计题分20 20 48 12 100 得分

阅卷人

一、填空题：（20分，每空1分）

1．一般来说，某地点的地震烈度随震中距的增大而减小。2．《建筑抗震设计规范》规定，根据建筑使用功能的重要性及设计工作寿命期的不同分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。3．《建筑抗震设计规范》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。

4．震害调查表明，凡建筑物的自振周期与场地土的卓越周期接近时，会导致建筑物发生类似共振的现象，震害有加重的趋势。

5．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，即初判法和标准贯入试验法判别。

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．《建筑抗震设计规范》根据房屋的设防烈度、结构类型和房屋高度，分别采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算、构造措施要求。8．为了保证结构具有较大延性，我国规范通过采用强柱弱梁、强剪弱弯和强节点、强锚固的原则进行设计计算。

二、单项选择题：（20分，每题2分）

1．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

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（ C ）。

A．Ⅰ类B．Ⅱ类C．Ⅲ类D．Ⅳ类

3．描述地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动三要素

（ D ）。

A. 加速度峰值

B.地震动所包含的主要周期

C. 地震持续时间

D. 地震烈度

4．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．土中粘粒含量越高，抗液化能力越强

C．土的相对密度越大，越不容易液化，

D．地下水位越低，越不容易液化

5.根据《规范》规定，下列哪些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算（ D ）。

A.砌体房屋

B.地基主要受力层范围内部不存在软弱粘土层的一般单层厂房，单层空旷房屋和8层、高度25m以下的一般民用框架房屋及与其基础荷载相当的多层框架厂房

C.规范规定的可不进行上部构造抗震验算的建筑

D.以上答案都正确

6．在《建筑抗震设计规范》中，设计反应谱的具体表达是地震影响系数α曲线，其中当结构自振周期在0.1s~Tg之间时，反应谱曲线为（ A ）A．水平直线 B.斜直线 C.抛物线 D.指数曲线

7．大量震害表明，多层房屋顶部突出屋面的电梯间、水箱等，它们的震害比下面主体结构严重。在地震工程中,把这种效应称为（ B ）。

A.扭转效应

B.鞭端效应

C.共振

D.主体结构破坏8．《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

9．在利用反弯点法计算水平荷载作用下框架内力时,当梁的线刚度k b 和柱的线刚度k c之比大于（ B ）时,节点转交θ假定等于零。

A.2

B.3

C.4

D.5 10．在抗震构造措施中，有抗震设防要求的混凝土结构的混凝土强度等级应符合一定要求，比如，当设防烈度为9度时，混凝土强度等级应该（ C ）。

A.不能低于C60

B.不能低于C70

C.不宜超过C60

D.不宜超过C70

三、简答题：（48分，每题8分）

1．工程结构抗震设防的三个水准是什么？如何通过两阶段设计方法来实

现？

答：抗震设防的三个水准：第一水准：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不须修理可继续使用；

第二水准：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能受损坏，经一般修理仍可继续使用；

第三水准：当遭受高于本地区抗震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的严重破坏。

两阶段设计方法：第一阶段设计：按第一水准多遇地震的地震动参数进行弹性状态下的地震效应计算，经效应组合后，采用分项系数设计表达式进行结构构件的截面承载力验算，并采取抗震构造措施，以满足第一水准抗震设防要求。

第二阶段设计：按第三水准罕遇地震作用进行薄弱层或薄弱部位的弹塑性变形验算，以满足第三水准防倒塌的要求，常称为变形验算。

2．建筑场地选择的原则是什么？

答：选址时宜选择有利地段，避开不利地段。当无法避开不利地段时，应采取有效地措施。，不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。

3．如右图所示，某场场地地基剖面图上覆非液化土层厚度du=5.5m，其下为砂土，地下水位深度为dw=6m,基础

埋深db=2m,该场地为8度区，确定是否考

虑液化影响。

解：按判别式确定

du+dw>1.5do+2db-4.5

查液化特征深度表:do=8m

1.5do+2db-4.5=11.5m

du+dw=11.5m

故需要考虑液化影响

4. 简述底部剪力法的适用条件。

答：《建筑抗震设计规范》规定，底部剪力法适用于计算高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构。

5.在利用弯矩二次分配法计算竖向荷载作用下框架内力时，为什么要对梁端弯矩进行调幅？

答：在竖向荷载的作用下的梁端负弯矩较大，导致梁端的配筋量较大；同时柱的纵向钢筋以及另一个方向的梁端钢筋也通过节点，因此节点的施工较困难。即使钢筋能排下，也会因钢筋过于密集使浇筑混凝土困难，不容易保证施工质量。考虑到钢筋混凝土框架属于超静定结构，具有塑性内力充分布的性质，因此可以通过在重力荷载作用下，梁端弯矩乘以调整系数β的办法，适当降低梁端弯矩的幅值。