建筑结构抗震设计习题解答 李国强版

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建筑结构抗震设计李国强(总结)

建筑结构抗震设计李国强(总结)

地震:因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动震源:地壳岩层发生断裂破坏、错动,产生剧烈振动的地方震中:震源正上方的地面位置极震区:在震中附近,振动最剧烈、破坏最严重的地区震中距:地面某点至震中的距离震源深度:震中到震源的距离或震源到地面的垂直距离构造地震:亦称“断层地震”,是由于地壳发生断层引起的,地壳在构造运动中发生变形,当变形超过岩石的承受能力,岩石就发生断裂,在构造运动中,长期积累的能量迅速释放,造成岩石振动,从而形成地震地震波(体波和面波):地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播体波:通过地球本体传递的波,包括纵波和横波纵波:由震源向外传递的压缩波,质点的振动方向与波的前进方向一致横波:由震源向外传递的剪切波,质点的振动方向与波的前进方向垂直面波:沿介质表面(或地球地面)及其附近传播的波纵波最快,横波次之,面波最慢,当横波或面波到达时地面振动最强烈地震动三要素:峰值、频谱、持续时间地震烈度:一次地震对某一地区的影响和破坏程度影响烈度的因素:震级、震中距,震源深度、地质构造和地基条件等地震灾害的表现:地表破坏(地裂缝与变形、喷砂冒水、河床变位、地面下沉、滑坡塌方)工程建筑物破坏(承载力不足引起的破坏、结构丧失整体性)次生灾害(火灾、毒气泄漏、放射性污染、滑坡泥石流、海啸)抗震设防:各类工程结构按照规定的可靠性要求和技术经济水平所确定的统一抗震技术要求,是对房屋进行抗震设计和采取抗震构造措施来达到抗震效果的过程基本烈度:即设防烈度,一个地区未来50年内一般场地条件下可能遭受的具有10%超越概率的地震烈度值抗震设防烈度:按国家批准权限审定作为一个地区抗震设防依据的地震烈度抗震设防目标:小震不坏,中震可修,大震不倒两阶段抗震设计方法:强度验算(以小震验算承载力,结构弹性变形)第一水准设防通过构造措施保证结构必要的变形能力(中震可修得到保证)第二水准设防变形验算(对特别重要的结构和易倒塌结构按大震验算层间位移)第三水准设防建筑物重要性分类:特殊设防,重点设防,标准设防,适度设防抗震设计:抗震概念设计(抗震基本原则和思想)、抗震计算(提供定量手段)和抗震构造措施(保证计算结果有效性)抗震设计基本原则:注意场地选择、把握建筑体型、利用结构延性、设置多道防线、重视非结构因素结构延性:结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力,反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一强柱弱梁:使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求,以提高结构的变形能力,防止强烈地震作用下倒塌强剪弱弯:使钢筋混凝土构件中与正截面受弯承载力对应的剪力低于该构件斜截面受剪承载力的设计要求,用以改善构件自身的抗震性能场地:建筑物所在地,具有相似的反应谱特征,范围相当于厂区、居民点和自然村场地土:场地范围内的地基土地基:建筑基础下受力范围内的土层工程地质条件对震害的影响:局部地形,地质构造(发震断裂与非发震断裂),地下水位(越浅,震害越严重)覆盖层厚度:从地表到地下基岩面的垂直距离,即基岩的埋深划分场地类别的目的:在地震作用计算中,定量考虑场地条件对设计参数的影响,确定不同场地上的设计反应谱,以便采用合理的设计参数和采取有关的抗震措施地基土液化:饱和松散的沙土或粉土,地震时易发生液化现象,使地基承载力丧失减弱,甚至喷水冒砂地基土液化机理:处于地下水位以下的饱和砂土和粉土的土颗粒结构受到地震作用时将趋于密实,使空隙水压力急剧上升,而在地震作用的短暂时间内,这种急剧上升的空隙水压力来不及消散,使原有土颗粒通过接触点传递的压力减小,当有效压力完全消失时,土颗粒处于悬浮状态影响液化因素:土层的地质年代,土层组成,土的相对密度,土层的埋深,地下水位的深度,地震烈度和地震持续时间液化的震害:地面开裂下沉,不均匀沉降底部剪力法条件:结构的地震反应可用第一振型反应表征,结构的第一振型为线性倒三角砌体结构的优点:就地取材、造价低、保温、隔热性能好,并且施工简单,具有优于其他结构的经济效益和使用性能砌体结构的缺点:拉、抗剪和抗弯能力很低并缺乏抗震所要求的延性,即抗震能力较差构造柱的作用:提高墙体的抗剪强度,增强变形能力,避免墙体倒塌圈梁的作用:对于砌体房屋,现浇钢筋混凝土圈梁可加强墙体的连接,提高楼、屋盖的刚度,增强房屋的整体性;还可以和构造柱共同限制墙体裂缝的开展以及抵抗或减小由于地震或其他原因引起的地基不均匀沉降而对房屋造成的不利影响抗震等级:确定结构构件抗震计算和抗震措施的标准,根据设防烈度、房屋高度、建筑类别、结构类型及构件在结构中的重要程度来确定多高层建筑结构体系:框架结构:由纵横向框架梁柱组成(平面布置灵活,室内空间较大;抗侧刚度较小)抗震墙结构:由钢筋混凝土墙体承受竖向荷载和水平荷载的结构体系(整体性能好、抗侧刚度大和抗震性能好,可降低建筑层高,充分利用空间;限制建筑内部平面布置的灵活性)框架-抗震墙结构:由框架和抗震墙相结合而共同工作的结构体系(空间大,抗侧刚度大)。

建筑结构抗震设计课后习题解答1

建筑结构抗震设计课后习题解答1

《建筑结构抗震设计》课后习题解答第1章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。

烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。

一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。

2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。

1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。

2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。

同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。

同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。

一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3.怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。

4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。

概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。

他们是一个不可割裂的整体。

结构抗震课后习题答案解析

结构抗震课后习题答案解析

《建筑结构抗震设计》课后习题解答建筑结构抗震设计》第1 章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。

烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。

一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。

2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。

1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。

2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9 度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。

同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9 度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施。

同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6 度时不应降低。

一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3.怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50 年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。

4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。

概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。

建筑结构抗震设计课后习题答案李国强

建筑结构抗震设计课后习题答案李国强

y
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,应考虑竖向地震作用。 12、为什么抗震设计截面承载力可以提高? 地震作用时间很短,快速加载时,材料强度会有所提高。 进行结构抗震设计时,对结构构件承载力加以调整(提高),主要考虑下列因素: ⑴动力荷载下材料强度比静力荷载下高; ⑵地震是偶然作用,结构的抗震可靠度要求可比承受其他荷载的可靠度要求低。 3
G E = D k + ∑ψ i Lk

5、什么是地震系数和地震影响系数?它们有什么关系?
F=m
g x
m g g
S T) aa( x = 中 k =
g x
m ax
g
—地震系数,通过地震系数可将地震动振幅对地震反应谱的影响分离出来,是确定地
较大的放大,因此场地固有周期 T 也将是地面运动的主要周期,称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力? 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上的一种动力作 用,并且作用时间短,只能使土层产生弹性变形而来不及发生永久变形,其结果是地震作用下的地基变形 要比相同静荷载下的地基变形小得多。因此,从地基变形的角度来说,地震作用下地基土的承载力要比静 荷载下的静承载力大。另外这是考虑了地基土在有限次循环动力作用下强度一般较静强度提高和在地震作 用下结构可靠度容许有一定程度降低这两个因素。 3、影响土层液化的主要因素是什么? 1
第 5 章 钢混结构抗震 1、什么是刚度中心?什么是质量中心?应如何处理好二者的关系? 刚心就是指结构抗侧力构件的中心,也就是各构件的刚度乘以距离除以总的刚度; 质心就是指结构各构件质量的中心; 质心和刚心离的越近越好,最好是重合,否则会产生比较大的扭转反应。因为地震引起的惯性力作用 在楼层平面的质量中心,而楼层平面的抗力则作用在其刚度中心,二者的作用线不重合时就会产生扭矩, 其值等于二者作用线之间的距离乘以楼层惯性力的值。 2、总水平地震作用在结构中如何分配?其中用到哪些假定? 根据各柱或各榀抗侧力平面结构的抗侧刚度进行地震作用引起的层剪力的分配。假定地震沿结构平面的 两个主轴方向作用于结构; 假定楼层屋盖在其平面内的刚度为无穷大。 3、多高层钢筋混凝土结构抗震等级划分的依据是什么?有何意义? 根据烈度、结构类型和房屋高度将抗震等级划分为四级,一级最高。划分的目的是控制钢筋混凝土的等 级及用量,造成不必要的浪费和不足。 4、为什么要限制框架柱的轴压比? 当 n 较小时,为大偏心受压构件,呈延性破坏;当 n 较大时,为小偏心受压构件,受压边砼先达到极限 压应变,呈脆性破坏。并且当轴压比较大时,箍筋对延性的影响变小,为保证地震时柱的延性,故限之。 5、抗震设计为什么要满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱杆件”的原则?如何满足这些原 则? P133~ 4

《工程结构荷载与可靠度分析》李国强(第四版)课后习题答案

《工程结构荷载与可靠度分析》李国强(第四版)课后习题答案

第一章荷载类型1、荷载与作用在概念上有何不同?荷载:是由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。

作用:能使结构产生效应的各种因素总称。

2、说明直接作用和间接作用的区别。

将作用在结构上的力的因素称为直接作用,将不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用,如温度改变,地震,不均匀沉降等。

只有直接作用才可称为荷载。

3、作用有哪些类型?请举例说明哪些是直接作用?哪些是间接作用?①随时间的变异分类:永久作用、可变作用、偶然作用②随空间位置变异分类:固定作用、可动作用③按结构的反应分类:静态作用、动态作用。

4、什么是效应?是不是只有直接作用才能产生效应?效应:作用在结构上的荷载会使结构产生内力、变形等。

不是。

第二章重力1、结构自重如何计算?将结构人为地划分为许多容易计算的基本构件,先计算基本构件的重量,然后叠加即得到结构总自重。

2、土的重度与有效重度有何区别?成层土的自重应力如何计算?土的天然重度即单位体积中土颗粒所受的重力。

如果土层位于地下水位以下,由于受到水的浮力作用,单位体积中,土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为土的有效重度。

3、何谓基本雪压?影响基本雪压的主要因素有哪些?基本雪压是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。

主要因素:雪深、雪重度、海拔高度、基本雪压的统计。

4、说明影响屋面雪压的主要因素及原因。

主要因素:风的漂积作用、屋面坡度对积雪的影响(一般随坡度的增加而减小,原因是风的作用和雪滑移)、屋面温度(屋面散发的热量使部分积雪融化,同时也使雪滑移更易发生)。

5、说明车列荷载与车道荷载的区别。

车列荷载考虑车的尺寸及车的排列方式,以集中荷载的形式作用于车轴位置;车道荷载则不考虑车的尺寸及车的排列,将车道荷载等效为均布荷载和一个可作用于任意位置的集中荷载形式。

第三章侧压力1.什么是土的侧压力?其大小与分布规律与哪些因素有关?土的侧向压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。

李国强《建筑结构抗震设计》课后习题答案

李国强《建筑结构抗震设计》课后习题答案

第1章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度.烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。

一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。

2。

如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。

1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标.2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。

同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。

同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用.4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。

一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用.3。

怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%.4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。

概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性.他们是一个不可割裂的整体。

5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系.延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度,使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性,从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量,使结构物至少保证至少“坏而不倒”。

结构抗震课后习题答案解析

结构抗震课后习题答案解析

结构抗震课后习题答案解析《建筑结构抗震设计》课后习题解答建筑结构抗震设计》第1 章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。

烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。

一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。

2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。

1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。

2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9 度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。

同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9 度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施。

同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6 度时不应降低。

一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3.怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50 年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。

4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。

概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。

抗震结构设计第四版课后答案

抗震结构设计第四版课后答案

抗震结构设计第四版课后答案【篇一:王社良版《抗震结构设计》要点及重要习题及答案,考试必胜】两层钢筋混凝土框架,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等g1?g2?1200kn,每层层高皆为4.0m,各层的层间刚度相同?d1??d2?8630kn/m;Ⅱ类场地,设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计分组为第二组,结构的阻尼比为??0.05。

(1)求结构的自振频率和振型,并验证其主振型的正交性(2)试用振型分解反应谱法计算框架的楼层地震剪力解1):(1)计算刚度矩阵k11?k1?k2?8630?2?17260kn/mk12?k21??k2??8630kn/mk22?k2?8630kn/m(2)求自振频率1?12,2?[(m1k22?m2k11)?(m1k22?m2k11)2?4m1m2(k11k22?k1 2k21)] 2m1m21?[(120?8630?120?17260)?2?120?120(120?8630?120?17260)2?4?120?120[(1726?0863?0(?863)20] ?27.47/188.28?1?5.24rad/s ?2?13.72rad/s(3)求主振型当?1?5.24rad/sx12m1?12?k11120?5.242?172601.618???x11k12?86301当?2?13.72rad/s2x22m1?2?k11120?13.722?17260?0.618 ???x21k12?86301(4)验证主振型的正交性质量矩阵的正交性?1.000?t{x}1[m]{x}2???1.618??t?1200??0120????1.000????0 ?0.618???1.000????0 ?0.618??刚度矩阵的正交性?1.000?t{x}1[k]{x}2????1.618?t?17260?8630???86308630???解2):由表3.2查得:Ⅱ类场地,第二组,tg=0.40s由表3.3查得:7度多遇地震??0.08 max2??1.200s,tg?t1?5tg 第一自振周期t1??12??0.458s,tg?t1?5tg 第二自振周期t2??2(1)相应于第一振型自振周期t1的地震影响系数:?tg??0.40???? ?1????max?t??1.200??1?第一振型参与系数 0.90.9?0.08?0.030?1??m??m?i?1i?12ni1i?2i1i1200?1.000?1200?1.618?0.7241200?1.0002?1200?1.6182于是:f11??1?1?11g1?0.030?0.724?1.000?1200?26.06knf12??1?1?12g2?0.030?0.724?1.618?1200?42.17kn第一振型的层间剪力:v12?f12?42.17knv11?f11?f12?68.23kn(2)相应于第二振型自振周期t2的地震影响系数: ?tg??0.40?????2????max?t?0.458???2?第二振型参与系数 0.90.9?0.08?0.071?2??m??m?i?1i?12ni2i?2i2i1200?1.000?1200?(?0.618)?0.2761200?1.0002?1200?(?0.618)2于是:f21??2?2?21g1?0.071?0.276?1.000?1200?23.52knf22??2?2?22g2?0.071?0.276?(?0.618)?1200??14.53kn第二振型的层间剪力:v22?f22??14.53knv21?f21?f22?8.99kn(3)由srss法,计算各楼层地震剪力: v2?v1??vj?2222j2?42.172?(?14.53)2?44.60kn?68.232?8.992?68.821kn ?vj?22j12、某两层钢筋混凝土框架,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等g1?g2?1200kn,每层层高皆为4.0m,框架的自振周期t1?1.028s;各层的层间刚度相同?d1??d2?8630kn/m;Ⅱ类场地,7度第二组(tg?0.40s, ?max?0.08),结构的阻尼比为??0.05,试按底部剪力法计算框架的楼层地震剪力,并验算弹性层间位移是否满足要求(??e??1/450)。

建筑结构抗震设计课后习题答案

建筑结构抗震设计课后习题答案

《建筑结构抗震设计》课后习题解答第1章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。

烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。

一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。

2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。

1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。

2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。

同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。

同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。

一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3.怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。

4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。

概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。

他们是一个不可割裂的整体。

《工程结构荷载与可靠度分析》李国强(第四版)课后习题答案

《工程结构荷载与可靠度分析》李国强(第四版)课后习题答案

第一章荷载类型1、荷载与作用在概念上有何不同?荷载:是由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。

作用:能使结构产生效应的各种因素总称。

2、说明直接作用和间接作用的区别。

将作用在结构上的力的因素称为直接作用,将不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用,如温度改变,地震,不均匀沉降等。

只有直接作用才可称为荷载。

3、作用有哪些类型?请举例说明哪些是直接作用?哪些是间接作用?①随时间的变异分类:永久作用、可变作用、偶然作用②随空间位置变异分类:固定作用、可动作用③按结构的反应分类:静态作用、动态作用。

4、什么是效应?是不是只有直接作用才能产生效应?效应:作用在结构上的荷载会使结构产生内力、变形等。

不是。

第二章重力1、结构自重如何计算?将结构人为地划分为许多容易计算的基本构件,先计算基本构件的重量,然后叠加即得到结构总自重。

2、土的重度与有效重度有何区别?成层土的自重应力如何计算?土的天然重度即单位体积中土颗粒所受的重力。

如果土层位于地下水位以下,由于受到水的浮力作用,单位体积中,土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为土的有效重度。

3、何谓基本雪压?影响基本雪压的主要因素有哪些?基本雪压是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。

主要因素:雪深、雪重度、海拔高度、基本雪压的统计。

4、说明影响屋面雪压的主要因素及原因。

主要因素:风的漂积作用、屋面坡度对积雪的影响(一般随坡度的增加而减小,原因是风的作用和雪滑移)、屋面温度(屋面散发的热量使部分积雪融化,同时也使雪滑移更易发生)。

5、说明车列荷载与车道荷载的区别。

车列荷载考虑车的尺寸及车的排列方式,以集中荷载的形式作用于车轴位置;车道荷载则不考虑车的尺寸及车的排列,将车道荷载等效为均布荷载和一个可作用于任意位置的集中荷载形式。

第三章侧压力1.什么是土的侧压力?其大小与分布规律与哪些因素有关?土的侧向压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。

结构抗震课后习题答案

结构抗震课后习题答案

《建筑结构抗震设计》课后习题解答建筑结构抗震设计》第 1 章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。

烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。

一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。

2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。

1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。

2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9 度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。

同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9 度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施。

同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为 6 度时不应降低。

一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3.怎样理解小震、中震与大震小震就是发生机会较多的地震,50 年年限,被超越概率为%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。

4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。

概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。

结构抗震课后习题答案

结构抗震课后习题答案

结构抗震课后习题答案结构抗震课后习题答案《建筑结构抗震设计》课后习题解答建筑结构抗震设计》第1 章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。

烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。

一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。

2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。

1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。

2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9 度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。

同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9 度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施。

同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6 度时不应降低。

一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3.怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50 年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。

4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。

概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。

李国强《建筑结构抗震设计》课后习题答案汇编

李国强《建筑结构抗震设计》课后习题答案汇编

第1章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。

烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。

一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。

2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。

1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。

2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。

同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。

同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。

一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3.怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。

4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。

概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。

他们是一个不可割裂的整体。

5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。

建筑结构抗震设计第三版课后练习题含答案

建筑结构抗震设计第三版课后练习题含答案

建筑结构抗震设计第三版课后练习题含答案一、填空题1.砌体结构抗震性能主要取决于砖和缝的强度2.历史最悠久的人工防震形式是土台墩3.地震波经过多次反复衰减和反射后,发生波聚焦的地形称为聚焦地形4.改进差动位移法的基本思想是通过引进软弱层,更合理地考虑了弹塑性变形的作用5.框架结构依靠轴向受力承受地震荷载二、选择题1.下列关于框架结构的描述中,错误的是: A. 框架结构的梁柱节点通常表现为铰链节点 B. 框架结构依靠轴向受力承受地震荷载 C. 框架结构通常用于高层建筑 D. 框架结构易于成形,施工速度较快答案:A2.下列材料中,最适用于地震区域做柱加强的是: A. 筋带 B. 纤维增强材料 C. 钢板 D. 碳纤维答案:D3.水泥砂浆混凝土的抗震性能好的原因是: A. 其密度大,重量轻,耐久性好 B. 其强度大,抗震能力强 C. 其具有较好的韧性和流变性能 D. 其易于施工答案:C三、简答题1.请简述地震中建筑物结构产生的三种变形形式及其应对措施。

答:地震中建筑物结构产生的三种变形形式包括弹性变形、弹塑性变形和超过弹塑性限度的破坏。

应对措施包括采用一些减震、隔震和加筋措施来限制上述变形产生。

2.简述高层建筑在抗震设计中需要注意的事项。

答:高层建筑在抗震设计中需要注意的事项包括尽可能将水平惯性力通过地基分到地面以下,采用可靠的结构系统,布置良好的结构连接件,采用有抗震能力的墙体结构,为倾斜和扭转提供必要的刚度和强度,并采用符合要求的设计规范、施工规范和检验检测规范等进行抗震设计。

3.请简述改善土台墩的抗震性能的措施。

答:改善土台墩的抗震性能的措施包括增大其自重,加强基础和地基的抗震性能,增加水平力的适应能力,并使其重心位于墩高的55-60%处。

此外,还可以在土台墩上设置小屋面,以防止土台墩因地震引起的滑坡,使其更加稳固。

建筑结构抗震设计习题解答李国强版

建筑结构抗震设计习题解答李国强版
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。
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
i 1实测标贯点所代表土层的底面;其下界取下部非液化土层的顶面或相邻实测标贯点
的深度的均值。
测点
测点深度 (m)
土层厚度
标准贯入度
土层中点 权函数 液化指数
(m) 实测值 临界值 深度(m) wi
I IE
0

1.0
未测 不计算
i 1
6950 0.3329 12606.72
T1 2
6
Giui2
i 1 6
2
Gi u
i 1
3308.05 1.0245s 12606.72
第四章的习题解答
1.见教材。
2.多层砌体结构一般不考虑垂直地震作用。 3.a.增强纵横墙的连接;b.加强楼盖的整体性;c.约束墙体裂缝的开展;
5.a.正确;b. 正确;c. 正确;d.错误,因两方向的ξ不一定相同。 6.a.500mm,2Ф6,1m;b.端部,拐角;c. 主拉应力理论,剪摩擦理论;
d.小于,小于,等于;e.芯柱
7.解:楼梯间的楼层剪力 V 82.8kN
2.08 2.08 5
2
10
4
0
即: 5 2 2 6.24 5 2 4.3264 0
12 31.2
2 2
31.2
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建筑结构抗震设计(第三版)李国强第一章的习题答案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. s m v m 5.2444208.32602.82008.51802.220=+++=因m v 小于s m 250,场地为中软场地。

6. 设计地震分组为第二组,烈度为7度,取80=N砂土的临界标贯值:[])(1.09.00w s cr d d N N -+=,其中m d w 5.1=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1-i 实测标贯点所代表土层的底面;其下界取下部非液化土层的顶面或相邻实测标贯点的深度的均值。

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:m 416002208002111kN k k k =⨯=+= m 208002080022112kN k k k -=-=-==m 20800222kN k k ==所以频率方程为:010508.208.208.2516.4422=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡----ωω 即: ()()03264.4524.65222=+-ωω()1589.0503264.42542.312.31221=⨯⨯--=ω s 13986.01=ω ()0891.1503264.42542.312.31222=⨯⨯-+=ω s 10436.12=ω()1618.11008.21016.41589.054412112111121=⨯-⨯-⨯=-=k k m x x ω ()1618.01008.21016.40891.154412112211222-=⨯-⨯-⨯=-=k k m x x ω 2.解:查表3-2,得 s T g 35.0=查表3-3,得 16.0max =α因 g T T >1,故 ()1234.016.0467.035.009.1=⨯=αg T T <<21.0、 g T T <<31.0 故 16.02=α、16.03=α()()363.11018.1667.07.2334.07.21018.1667.07.2334.07.242242111=⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯+⨯+⨯==∑∑i i i i xm xm γ()()429.01018.1666.07.2667.07.21018.1666.07.2667.07.242242222=⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯==∑∑--i ii i xm x m γ()()063.01018.1035.37.2019.47.21018.1035.37.2019.47.242242333=⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯==∑∑i ii i xm x m γ质点上的地震作用:第一振型下:68.151x 1111111==G F γα N k36.303x 2211121==G F γα N k 75.302x 3311131==G F γα N k第二振型下:47.123x 1122212-==G F γα N k28.123x 2222222-==G F γα N k 41.123x 3322232-==G F γα N k第二振型下:08.110x 1133313==G F γα N k13.83x 2233323-==G F γα N k 26.18x 3333333==G F γα N k各振型下,各层中柱上的剪力:第一振型下:84.753=V N k ; 52.2272=V N k ;90.3781=V N k 。

第二振型下:74.613-=V N k ;38.1232-=V N k ; 67.611-=V N k 。

第三振型下:04.553=V N k ; 47.132=V N k ; 60.221=V N k 。

组合后的柱上剪力:22.11204.5574.6184.752223=++=V N k17.25947.1338.12352.2272222=++=V N k 55.38460.2267.6190.3782221=++=V N k层间位移和总位移:m K V 00157.024500055.384111===∆ m K V 00133.019500017.259222===∆ m K V 00115.09800022.112333===∆ m 00405.0321=∆+∆+∆=∆3.解:查表3-2,得 s T g 45.0=查表3-3,得 16.0max =α因g g T T T 5<<,()1053.016.0716.045.009.=⨯=α()kN m g G eq 8.24381045.5985.11062.1161085.085.03=⨯++⨯⨯==∑kN G F eq Ek 81.2568.24381053.0=⨯==α ()()kN ...........F H G H G F Ek n ii 025751745595128511056621168125606730156621161111=⨯+⨯+⨯⨯-⨯⨯=-∑=δ()()kN...........F H G H G F Ek n ii 24104517455951285110566211681256067301512851101222=⨯+⨯+⨯⨯-⨯⨯=-∑=δ ()()kN...........F H G H G F Ek n ii 267851745595128511056621168125606730151745591333=⨯+⨯+⨯⨯-⨯⨯=-∑=δkN F F Ek n n 28.1781.2560673.0=⨯==∆δkN F F V n 54.9533=∆+=;kN F V V 78.199232=+=;kN F V V 81.256121=+=。

4.解:采用能量法m K G u i i 0935.0546301611===∑=;m K G u u i i 16936.026212=+=∑=;m K G u u i i 22923.036323=+=∑=;m K G u u i i 28324.046434=+=∑=m K G u u i i 31758.056545=+=∑=; m K G u u i i 33287.066656=+=∑=()05.33083329.069503176.02832.02292.01694.093300935.010360222222261=⨯++++⨯+⨯=∑=ii i uG()72.126063329.069503176.02832.02292.01694.093300935.01036061=⨯++++⨯+⨯=∑=uG i is 0245.172.1260605.330822612611=⨯==∑∑==uG uG T i iii i第四章的习题解答1. 见教材。

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