抗震与设计练习题答案.
9. 下列高层建筑需要考虑竖向地震作用。（D ）
A 8 。抗震设计时 跨度较大时 10. 11. C 有长悬臂构件时
。抗震设计
什么样的高层建筑结构须计算双向水平地震作用下的扭转影响?
对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过
100 m 的高层建筑结构
结构的自振周期越大，结构的刚度越
小，结构受到的地震作用越 小
1. 从结构的体系上来分，常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有： —框架 结构,剪力墙 结
构，—框架-剪力墙—结构，—筒体—结构，悬挂结构和巨型框架结构。
2. 一般高层建筑的基本风压取_50—年一遇的基本风压。对于特别重要或对风荷载比较敏感
的高层建筑，采用_ 100一年一遇的风压值；在没有 _ 100一年一遇的风压资料时，可近视 用取_50—年一遇的基本风压乘以1.1的增大系数采用。
3. 震级一一地震的级别，说明某次地震本身产生的能量大小
地震烈度一一指某一地区地面及建筑物受到一次地震影响的强烈程度
基本烈度一一指某一地区今后一定时期内，在一般场地条件下可能遭受的最大烈度 设防烈度一一一般按基本烈度采用，对重要建筑物，报批后，提高一度采用
4. 《建筑抗震设计规范》中规定，设防烈度为 _6—度及—6—度以上的地区，建筑物必须进
行抗震设计。
5?详细说明三水准抗震设计目标。
小震不坏：小震作用下应维持在弹性状态，一般不损坏或不需修理仍可继续使用 中震可修：中震作用下，局部进入塑性状态，可能有一定损坏，修复后可继续使用 大震不倒：强震作用下，不应倒塌或发生危及生命的严重破坏
6.设防烈度相当于 B
A 、 小震
B 、中震
7.用《高层建筑结构》中介绍的框架结构、剪力墙结构、框架一剪力墙结构的内力和位移的
近似计算方法，一般计算的是这些结构在—下的内力和位移。
在建筑结构抗震设计过程中，根据建筑物使用功能的重要性不同，采取不同的抗震设防
标准。请问建筑物分为哪几个抗震设防类别?
甲：高于本地区设防烈度，属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑 乙：按本地区设防烈度，属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑 丙：除甲乙丁外的一般建筑
丁：属抗震次要建筑，一般仍按本地区的设防烈度
C 、中震
A 小震
中震
C 大震
8.
高层建筑设计中，除了要保证结构有足够的承载力和刚度外，还要注意限制位移的 大小，一般将高层建筑结构的高宽比
H/B 控制在6以下。详细参考P26表2.2
房屋高度指室外地面至主要屋面的高度，不包括局部突出屋面部分的高度，而房屋
宽度指所考虑方向的最小投影宽度。
13.高层建筑结构设计采用的三个基本假定是什么?
「弹性变形假定 刚性楼板假定 -平面抗侧力假定
14.进行罕遇地震作用下薄弱层抗震变形验算，是为了保证结构达到 A 小震不坏 C 大震不倒
匕=按构构件实际配筋和材 强度标准值计算的楼层 受剪承载剪
y
= 按罕遇地震作用标准值计算的楼层弹性地震剪力
① 楼层屈服强度系数沿高度分布均匀时，取底层
② 不均匀时，取系数最小的楼层及相对较小的楼层，一般不超过
级采用不同的计算和构造措施。
个抗震等级中， 特一级的构造措施最严格。
多道防线的含义是什么？框-剪结构体系，框架-筒体体系、筒中筒结构体系、交叉支
撑及耗能器结构中，多道防线分别是哪些?
① 多道防线含有两个方面的意义：一是指一个抗震结构体系，应有若干个延性较好的分 体系组成，并有延性较好的结构构件将各分体系联系起来协调工作；二是指抗震结构体 系应有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，以使 结构能吸收和消耗大量的地震能量，一旦遭受破坏也易于修复。
②多道抗震防线的目的是通过合理的设计，在结构的适当部位（或构件）设置屈服区, 在地震作用下，这些部位或构件首先屈服，形成塑性铰耗散大量的地震能量，从而减少 主要承重构件的损坏程度，也即利用次要构件的耗能来保护主要承重构件。
中震可修 整体可修
15. 什么是楼层屈服强度系数S ?
16 结构的薄弱层是指哪些部位?
17 复杂高层结构是指 带加强层 结构，转换层 结构,错层 结构,
连体结构,多塔楼结
构。
18 抗震等级根据房屋的
设防烈度,结构类型
房屋高度 来划分。不同的抗震等
19 抗震等级分为特一级，
四共5个等级。在这5
20
③ 在实际建筑结构体系中，框架一剪力墙体系由延性框架和剪力墙两个系统组成，剪力 墙为第一道防线，框架为第二道防线；框架—筒体体系由延性框架和筒体组成，筒体为 第一道防线，框架为第二道防线；筒中筒体系由内实腹筒和外空腹筒组成，内实腹筒为
第一道防线，外空腹筒为第二道防线；在交叉支撑及耗能器的结构中，交叉耗能支撑和 耗能阻尼器为第一道防线，结构本身为第二道防线。
延性是结构屈服后变形能力大小的一种性质，是结构吸收能量能力的一种体现， 所谓延性系数是结构最大变形与屈服变形的比值。
允许结构在基本烈度下进入非弹性工作阶段，某些杆件屈服，形成塑性铰，降低 结构刚度，加大非弹性变形，但变形在可修复范围内，在强震作用下结构不至于 倒塌。
说明结构设计中如何保证“强柱弱梁”？（ P79、31题“下面几个概念是否对？为什么？”
）
保证节点处柱端实际受弯承载力大于梁端，采用将钢筋抗拉强度乘以超强系数或增大柱 端弯矩设计值
使构件的受剪承载力大于构件弯曲破坏时实际达到的剪力，采用剪力增大系数
防止杆件破坏前发生节点破坏
所谓强压弱拉指构件破坏特征是受拉区钢筋先屈服，压区混凝土后压坏，构件破坏前， 其裂缝和挠度有一明显的发展过程，故而具有良好的延性，属延性破坏。这个原则就是 要求构件发生类似梁的适筋破坏或柱的大偏心受压破坏。
请解析“埋置深度”；规范对结构的基础埋置深度有什么规定？
基础底面至设计底面的距离，用以保证建筑物的稳定性，一般对天然地基，取房屋高的
1/5 ，桩基为 1/18
在结构的材料选择上，有建议混凝土强度等级不宜过大，为什么？这个建议是不是不可 超越的？ 混凝土强度过高，呈脆性，构造要求是根据推荐混凝土强度范围来确定以保证必要的延 性，故过高时将不满足延性要求，可以超越，但应修改构造。
28、用分层法计算框架结构在竖向荷载下的内力时，对哪些杆件的线刚度作了折减？哪些杆
件的传递系数用 1/3 ？为什么？
在分层的时候，各个开口刚架的上下端均为固定支承，而实际上，除底层的下端外，其
21 什么是延性系数？采用什么方法来保证结构的延性？
22 23 说明结构设计中如何保证“强剪弱弯”？
24 说明结构设计中如何保证“强节点弱杆件”？
25 说明结构设计中如何保证“强压弱拉”？
26 27
他各层柱端均有转角产生，即上层的刚架中，其它层对本层刚架约束作用应介于铰支承
与固定支承之间的弹性支承，为了改善由此所引起的误差，在计算时做以下修正：①除
底层以外其他各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数；②除底层以外其他各层柱的弯矩传
递系数取为1/3.
29、D值法对反弯点法作了上、下层梁刚度不等和上、下层层高不等两方面的修正。
30、抗侧刚度d的定义?
指无角位移的两端固定杆件单位侧移时所产生的剪力
用D值法或反弯点法计算框架在水平荷载作用下的内力时，请说明以下各杆件的内力计
算先后顺序。
①梁端弯矩M②梁剪力V③柱弯矩M④柱剪力V⑤柱轴力N
框架结构在水平荷载作用下的侧移是由哪几部分组成的？由框架梁柱弯曲和剪切变形产生的水平位移如何计算？请写出计算公式。
△ MQ由框架梁柱弯曲和剪切变形产生的水平位移，△ N由框架柱轴向变形产生的水平位移
h，剪跨比大于2的柱，其破坏形式一般为延性的弯曲破坏，而剪跨比
小于2的柱，一般导致脆性的剪切破坏。
轴压比：指柱组合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，即
bhf c ；轴压比是影响柱的延性重要因素之一，试验研究表明，柱的延性随轴压比的增大
急剧下降，轴压比较高时，将导致混凝土压碎而受拉钢筋尚未屈服的小偏心受压脆性破
坏。
剪压比：柱内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值之比；柱构件截面剪压比过大，混凝土过早地发生剪切破坏。
34、如何初选框架梁的截面尺寸?
1 1
梁咼：h b= ( --------- ) I
12 18
梁宽：b b= ( 1—1) h b 2 3
32、
33、
Z Dij
△ i=S Sk
剪跨比、轴压比、剪压比的定义各是什么？它们与框架柱破坏形态有什么样的关系? 剪跨比：对于柱指框架柱端截面弯矩设计值M和剪力与截面高度乘积之比，即
、M 2VI0 l0
人——
Vh Vh
35、如何初选框架柱的截面尺寸?
— 估算，同时截面的高度、宽度要满足以下要求 fcA
1 1
C
、h c 》（一一——）H
15
20
式中H c ――柱高度
柱承受的轴力估算值
柱混凝土轴心抗压强度
36、为什么要加强框架柱端、框架梁端部位的箍筋设置？框架柱端（梁端）加强区范围怎么
确定？非框架梁端部位的箍筋需不需加强?
P72 — P74
39?抗震设计时，计入受压钢筋作用的梁端截面混凝土受压区高度与有效高度之比值
41.判断以下说法的对错：1）框架梁的纵向钢筋可以与箍筋，拉筋及预埋件焊接。
（X ）
2
）受力钢筋的连接接头宜设置在构件受力较小的部位。
（2）
42, 框架结构中的塑性调幅是对 _B 一进行内力调整。
A 竖向荷载下的 框架柱 B
，竖向荷载下的框架梁
43, 何为控制截面？框架梁的控制截面为什么选两个支座截面和跨中截面？柱子的控制截面 在哪里?
控制截面指最构件中内力最大的截面。
① 对于框架梁，最大正弯矩一般作用在跨中，而最大负弯矩及最大剪力作用在支座处，所以 取跨中和支座作为控制截面。
柱截面面积一般根据轴压比限值[n]= [n]
轴压比限值
37、抗震设计时柱子全部纵向钢筋的最大配筋率为 5% 38、抗震设计时梁端纵向受拉钢筋的最大配筋率为
2.75% 。
x h 0
一级抗震：h^ua 二级、三级抗震：铲 工_0
为什么要控制
截面的值?
40,抗震设计时，梁端截面的底部和顶面纵向钢筋截面面积之比（
A S /A S ）.除按计算确定
外，尚应满足: 一级：A s /A s >
_0.5_ 0
二级、三级：A s /A s > 0.3 0
C 水平荷载下的框架柱 D
，荷载下的框架梁。
② 对于框架柱，最大弯矩发生在柱子的上下端，故取柱子的顶面和底面作为控制截面。 确定控制截面的目的是为内力组合提供对象。
44, 框架在水平荷载作用下，由梁、柱杆件弯曲和剪切变形产生的侧移曲线称为
46. 剪力墙的厚度应满足规范规定的最小截面尺寸要求，并应符合高规附录
验算要求。
A.强度
B.稳定
C.延性
D.刚度
47. 抗震等级三级，T 形截面的剪力墙，其底部加强部位的最小厚度如何取值? 160mm,见 P83,5.1.3
48. 如何确定结构的底部加强部位?
抗震设计时，剪力墙底部加强部位的高度，应从地下室顶板算起；部分框支剪力墙结构的
剪力墙，其底部加强部位的高度，可取框支层加框支层以上两层的高度及落地剪力墙总高度 的1/10二者的较大值；其他结构的剪力墙，底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高 度的1/10二者较大值；当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时，底部加强部位宜延 伸到计算嵌固端。
49. 剪力墙的有效翼缘宽度如何取值？
规范对剪力墙的有效翼缘宽度取值有两条不同的规定，根据计算内容的不同，采用不同的 翼缘宽度。抗震规范第6.2.13条确定的是：计算内力和变形（即：效应
S 计算）时的翼缘
宽度取值原则；而混凝土规范第 10.5.3条确定的是：计算承载力（即：抗力 R 计算）时的 翼缘宽度取值原则。两者有明显差异
50. 在近似计算中，剪力墙的类型可分为 整体墙，小开口整体墙，联肢剪力墙，带刚域框
架.。不同的剪力墙类型，采用不同的计算方法计算内力和位移。
51. 双肢剪力墙简化中，随着a 值增大，连梁的剪力将 增大，墙肢的轴力 增大,墙肢的弯
矩减小。墙肢剪力与a 值有没有关系？（木有）
52. 掌握剪力墙的分类方法.
a <1,单肢剪力墙 a €（ 1—10），联肢墙 a > 10，J A /J WE ，小开口墙
A ，弯曲型变形曲线;
B,
剪切型变形曲线;
请分别画出弯曲型变形曲线、剪切型变形曲线的示意图。
45. 房屋建筑中对风荷载的动力效应是通过在基本风压值上乘以 C 系数来考虑的。 A.风载体形系数
B.风载高度系数
C.风振系数
D.1.1
D 的墙体
a > 10，J A/J > E，壁式框架
53. 掌握整体墙、小开口整体墙、联肢墙（双肢）、带刚域框架的内力和位移计算方法。
P87 —P96 （高层）
54?写出壁式框架，柱刚域的计算公式，当计算的刚域值小于等于零时如何处理?
P97 —P99（高层），当计算的刚域值小于等于零时取零。
55.试从平衡的观点解释，为什么联肢剪力墙中a愈大，墙肢弯矩愈小?
a增大将使轴力增大，由平衡关系有M=M+M+N）C,N D增大，M不变，MM减小
56.剪力墙是根据a与J A / J值的大小分类的，试说明a与J A / J各反映剪力墙的什么性
质？若a > 10 , J A/J 剪力墙划分主要从两个方面判别，其一是各墙肢间的整体性，主要通过整体系数a体现。 整体性越好其受力性能越接近于整体墙。其二是墙肢受力后是否出现反弯点，出现反弯点 层数越多越接近于框架，该方面主要通过墙肢惯性矩比J A/J体现 a<1时，忽略连梁约束作用，按单肢剪力墙计算。 K a < 10时，按联肢墙计算。 a > 10时，且墙肢惯性矩比J A /J< Z时，按整体小开口墙计算，Z的取值见表 5.3 a > 10时，且墙肢惯性矩比J A/J> Z时，按壁式框架计算。 57.什么情况下应设置剪力墙约束边缘构件？什么情况下应设置剪力墙构造边缘构件？熟悉 约束边缘构件、构造边缘构件的设计方法和构造要求。 P107—P108 （高层） 58. 一般剪力竖向和水平分布筋的最小配筋率, 、三级抗震设计时为0.25% 一，四级 抗震设计和非抗震设计时为0.20% 59. 当剪力墙的连梁的剪压比不满足要求时，采取什么处理方法? ⑴减小连梁截面高度或设水平缝形成双连梁。 ⑵抗震设计的剪力墙中连梁弯矩可进行塑性调幅，但在内力计算时已经按规范要求刚度折减的连梁，其弯矩值不宜再继续调幅或限制再调幅范围。此时应取弯矩调幅后相应的剪力设计值校核其是否满足JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中第7.2.22条的规定。 ⑶当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可考虑在大震作用下该连梁不参与工作，按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下结构内力分析，墙肢应按两次计算所得的较大内力值进行配筋设计，第二次计算时位移不限制。 60. 框架一剪力墙结构的变形特点与框架结构、剪力墙结构有什么不同? 框架结构变形以剪切变形为主；剪力墙结构变形以弯曲型变形为主；框架一剪力墙结构变形在下部楼层 《 工程结构抗震样卷A 》答案 命题教师 __ 使用班级 系（教研室）主任签字 开、闭卷 试卷代号(A ,B 卷) 姓名____________ 系别 班级_______________ 学号_____________ 时间： 分钟 _________________________________________________装订线（答题不得超过此线）_________________________________________ 一.选择题 （每题 1.5分，共21分。只有一个选择是正确的，请填在括号中） 1.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 2.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T 1很长(T 1>4s)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 3.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 4. 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G eq 为（ C ） A. 0.85(1.2恒载标准值G K +1.4活载标准值Q K ) B. 0.85(G K +Q k ) C. 0.75(G K +0.5Q K ) D. 0.85(G K +0.5Q K ) 5.框架结构考虑填充墙刚度时,T 1与水平弹性地震作用F e 有何变化?( A ) A.T 1↓,F e ↑ B.T 1↑,F e ↑ C.T 1↑,F e ↓ D.T 1↓,F e ↓ 6．抗震设防区框架结构布置时，梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于（A ） A ．柱宽的1/4 B ．柱宽的1/8 C ．梁宽的1/4 D ．梁宽的1/8 7. 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 8.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T 1 9、楼层屈服强度系数 沿高度分布比较均匀的结构，薄弱层的位置为 （ D ） A.最顶层 B.中间楼层 C. 第二层 D. 底层 10.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 11.场地特征周期T g 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 12.关于多层砌体房屋设置构造柱的作用，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 13、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 14、水平地震作用标准值F ek 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 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分 得分 土木工程结构设计中的抗震设计要点 发表时间：2018-01-02T13:40:48.913Z 来源：《防护工程》2017年第25期作者：陶玉鹏 [导读] 设计人员还需要从思想上重视，在实践上落实，只有这样，才能切实提高抗震防震能力，保障土木建筑的安全与稳定。 江苏宏源建筑设计有限公司江苏无锡 214070 摘要：近年来，随着经济社会的发展，各种类型的土木工程建设大量推进，人们对土木工程结构的抗震性能也提出了更高要求。然而，由于我国幅员辽阔，很多地方属于典型的地震灾害多发区，地震发生有一定的周期性，抗震设计是否科学，与建筑结构的安全性、实用性和耐用性有着密切的联系，因此，土木工程建设在抗震设计上必须严格遵守相关的安全规定，扎实落实各项抗震措施，最大限度的提高对地震灾害的防范能力。 关键词：土木工程；结构设计；抗震设计 引言： 地震是一种非常严重的自然灾害，很多国家都曾发生过严重的地震灾害，给社会和人们的生命财产安全带来了很大的损失，由于地震发生时间短，预测手段有限等，使得地震不同于其他的自然灾害。尤其是近年来各种土木建筑的大量出现，结构设计中的抗震设计必须引起足够的重视，政府安全、住建等部门需要加强各类新建土木工程的抗震检查，切实提高对今后发生地震后的抵御能力，减少地震带来的损失，降低对社会正常运行产生的影响。因此，设计人员应当重视抗震设计，在设计结构的过程中更多的融入抗震元素，从而保证抗震设计效果。 一、土木工程中抗震结构设计的基本原则 （一）整体结构设计应当简单便于操作。为了保证抗震设计的效果，最初的土木工程结构设计就要尽可能的简单，尽量减少一些非常复杂的环节或者结构，尤其是可以通过简单的计算就可以快速的得出整体结构的受力情况，这样能给抗震设计提供充足的空间，也有助于提高抗震设计的准确性、科学性。从大量地震事件中得出经验，相对简单的土木工程结构有助于抗震设计作用的发挥，还能最大限度的抵消地震对建筑物的损坏力，只要地震级别不是最高，就能很好的保证土木工程整体结构的稳定性，充分发挥各种抗震设计对建筑物的保障作用。 （二）整体的设计要科学、规范和合理。在组织抗震设计的时候，需要对待设计的土木工程类型进行准确的分析、研判，使抗震设计与建筑物的整体结构相符合，避免因为结构设计不科学性而导致的建筑物整体受损。在土木工程建设之处，就必须对工程中的重要环节、流程等的用料上进行严格把关，对各种可能影响整体结构稳定的因素进行充分全面的考虑，对结构中所使用到的连接件更是优中选优，确保质量合格，从而使连接件之间具备良好的稳定性与可靠性。在设计基础、楼盖、柱体与盖板等关键位置的时候，对各个部件之间要反复检查，确保无缝隙连接，对可能产生松动、裂纹等的必须及时更换，从而在保证土木工程结构的刚度的基础上，最大限度的提升土木工程结构的抗震性能。 （三）降低不同类型地震对建筑物的影响。为了降低地震发生的第一时间对建筑物整体结构的直接冲击，减少地震的冲击力和影响面，很多土木工程在设计之初都会在建筑的基础部与主体之间专门增设一个隔离地震层，实践证明，该隔离层能将地震的冲击减少30%—40%，对维护建筑物的整体结构稳定性作用明显。为了进一步深化抗震效果，通常的做法是在建筑物的顶端加设一个“反摆”，一旦发生地震后建筑物受到作用力后会震动，在建筑物移动的水平方向上承受相反的作用力，这样能很好的将地震产生的震动力抵消掉，最大限度的减少地震的影响，这样可以很好的保持建筑物内部结构的稳定性和完整性。 二、土木工程结构设计中的抗震设计 （一）常见的抗震设计方法。（1）抗震设计不同于一般的设计，必须严格遵循相关的操作规范和技术标准，在质量与刚度的选取上必须恰当，抗震设计需要在整体建筑上均匀布设，或者近似于单质点体系的结构，在高度设计上一般是不超过40米，这样能使得整体结构设计最大限度的简单明了，也有助于抗震设计性能的发挥。（2）由于建筑类型不尽相同，很多建筑物在结构上是不规则的，这就要求在抗震设计上需要采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线的计算结果，这个结果最好是多次计算的平均值，这样能保证计算结果的准确性。（3）如果建筑物所处的位置是坚固性不够的软土层，一般的做法是对建筑物的基础结构或者地基进行各种形式的加固，确保建筑的地基能经受一定的冲击力，这样能保证建筑基础之上的整体结构的稳定性和安全性。 （二）抗震设计的基本要点。（1）抗震设防烈度。根据我国地质结构的特点和国家通用的抗震设计标准，当前，国内建筑物一般是围绕7—8级地震进行防震设计，而地震作用又需要从甲类建筑、乙类建筑等方面分别进行烈度的计算。（2）地震作用的基本计算方法。由于建筑类型的复杂性，每一种建筑的地震作用计算方法也不尽相同，这就要求必须根据不同的建筑类型选用不同的计算办法：最常用的方法就是振型组合反应谱计算、弹性动力时程方法等，这两种方法主要是针对整体结构匀称，受力比较均匀的建筑物，对于整体结构复杂并且十分不规则的建筑物，最好是采用补充弹塑性动力时程方法进行分析计算。 三、提高土木工程结构抗震设计质量的措施 （一）严格选取抗震设计的场地。由于土木工程自身的复杂性，在进行抗震设计的时候，必须对场地进行严格要求，坚持抗震设计与整体建筑的稳定性相吻合，尽量不出现因为抗震设计反而降低了建筑物的抗震性能。而且，地震发生的时候很容易引起相关联的地质活动，所以在进行建筑场地选择的时候，需要尽可能的选择一些比较平坦和开阔的建筑。 （二）谨慎选择建筑结构。在进行抗震设计的时候，所选取的建筑对象必须坚固实用，严禁选取整体结构不稳定或者外形发生变化的建筑，如果选取了不合格的建筑，反而不利于建筑结构的稳定性。而且，在进行土木建筑相关抗震设计的时候，必须对设计的高度、宽度等进行准确的计算和核对。在建筑施工中，所选用的材料必须严格把关，从基本强度和硬度上严格要求，严禁使用不合格的材料现象，尽量减少因为建筑结构所选取材料不合格导致的变形、裂纹等现象的出现。 （三）深化抗震举措。在掌握土木工程的类型后，可以选取质量过硬的材料对建筑的某些部位进行抗震加固，提高对地震的抵抗能力，不仅可以分散地震的冲击力，还有助于增强整体建筑的结构稳定性。对建筑物的基础部需要进行充分加固，可以用钢筋混凝土等进行 1、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kN 120021==G G ，每层层高皆为4.0m ，各层的层间刚度相同m /kN 863021=∑=∑D D ；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05.0=ζ。 （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 m kN k k k /17260286302111=?=+= m kN k k k /863022112-=-== m kN k k /8630222== （2）求自振频率 ])(4)()[(21 211222112121122211122212 122,1k k k k m m k m k m k m k m m m --++=μω ] )8630(863017260[(1201204)172601208630120()172601208630120[(12012021 22--???-?+??+???=μ 28.188/47.27= s rad /24.51=ω s rad /72.132=ω （3）求主振型 当s rad /24.51=ω 1 618 .186301726024.5120212112 111112=--?=-=k k m X X ω 当s rad /72.132=ω 1 618.086301726072.131202 12112 212122-=--?=-=k k m X X ω （4）验证主振型的正交性 质量矩阵的正交性 0618.0000.112000120618.1000.1}]{[}{21=??? ???-?????? ??????=T T X m X 刚度矩阵的正交性 0618.0000.186308630863017260618.1000.1}]{[}{21=??? ??? -??? ???--??????=T T X k X 解2）：由表3.2查得：Ⅱ类场地，第二组，T g =0.40s 由表3.3查得：7度多遇地震08.0max =α 第一自振周期g g T T T T 5s,200.1211 1<<==ωπ 第二自振周期g g T T T T 5s,458.0212 2<<==ωπ （1）相应于第一振型自振周期1T 的地震影响系数： 030.008.0200.140.09 .0max 9.011=???? ??=???? ??=ααT T g 第一振型参与系数 724.0618.11200000.11200618 .11200000.112002221 21111=?+??+?= = ∑∑==i i i n i i i m m φφγ 于是：kN 06.261200000.1724.0030.01111111=???==G F φγα kN 17.421200618.1724.0030.02121112=???==G F φγα 第一振型的层间剪力： kN 17.421212==F V kN 23.68121111=+=F F V 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 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 1、影响土层液化的主要因素是什么？ 影响土层液化的主要因素有：地质年代，土层中土的粘性颗粒含量，上方覆盖的非液化土层的厚度，地下水位深度，土的密实度，地震震级和烈度。土层液化的三要素是：粉砂土，饱和水，振动强度。因此，土层中粘粒度愈细、愈深，地下水位愈高，地震烈度愈高，土层越容易液化。 2、什么是地震反应谱？什么是设计反应谱？它们有何关系？ 单自由度弹性体系的地震最大加速度反应与其自振周期的关系曲线叫地震（加速度）反应谱，以S a （T ）表示。设计反应谱：考虑了不同结构阻尼、各类场地等因素对地震反应谱的影响，而专门研究可供结构抗震设计的反应谱，常以a （T ），两者的关系为a （T ）= S a （T ）/g 3、什么是时程分析？时程分析怎么选用地震波？ 选用地震加速度记录曲线，直接输入到设计的结构，然后对结构的运动平衡方程进行数值积分，求得结构在整个时程范围内的地震反应。应选择与计算结构场地相一致、地震烈度相一致的地震动记录或人工波，至少2条实际强震记录和一条人工模拟的加速度时程曲线 5、抗震设计为什么要尽量满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱构件”的原则？如何满足这些原则？ “强柱弱梁”可有效的防止柱铰破坏机制的出现，保证结构在强震作用下不会整体倒塌；“强剪弱弯”可有效防止脆性破坏的发生，使结构具有良好的耗能能力；“强节点弱构件”，节点是梁与柱构成整体结构的基础，在任何情况下都应使节点的刚度和强度大于构件的刚度和强度。 6、什么是震级？什么是地震烈度？如何评定震级和烈度的大小？ 震级是表示地震本身大小的等级，它以地震释放的能量为尺度，根据地震仪记录到的地震波来确定 地震烈度是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度，它是按地震造成的后果分类的。 震级的大小一般用里氏震级表达 地震烈度是根据地震烈度表，即地震时人的感觉、器物的反应、建筑物破坏和地表现象划分的。 7、简述底部剪力法的适用范围，计算中如何鞭稍效应。 适用范围：高度不超过40米，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，可采用底部剪力法计算。 为考虑鞭稍效应，抗震规范规定：采用底部剪力法计算时，对突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3，此增大部分不应往下传递，但与该突出部分相连的构件应予以计入。 9、什么是动力系数、地震系数和水平地震影响系数？三者之间有何关系？ 动力系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与地震地面运动最大加速度的比值 地震系数是地震地面运动最大加速度与重力加速度的比值 水平地震影响系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与重力加速度的比值 水平地震影响系数是地震系数与动力系数的乘积 10、多层砌体房屋中，为什么楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处？ 楼梯间横墙间距较小，水平方向刚度相对较大，承担的地震作用亦较大，而楼梯间墙体的横向支承少，受到地震作用时墙体最易破坏2）房屋端部和转角处，由于刚度较大以及在地震时的扭转作用，地震反应明显增大，受力复杂，应力比较集中；另外房屋端部和转角处所受房屋的整体约束作用相对较弱，楼梯间布置于此，约束更差，抗震能力降低，墙体的破坏更为严重 11、试述纵波和横波的传播特点及对地面运动的影响？ 纵波在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的传播方向一致，是压缩波，传播速度快，周期较短，振幅较小；将使建筑物产生上下颠簸；（横波在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的传播方向垂直，是剪切波，传播速度比纵波要慢一些，周期较长，振幅较大；将使建筑物产生水平摇晃 14为什么要限制多层砌体房屋抗震横墙间距？ （1）横墙间距过大，会使横墙抗震能力减弱，横墙间距应能满足抗震承载力的要求。）2）横墙间距过大，会使纵墙侧向支撑减少，房屋整体性降低（3）横墙间距过大，会使楼盖水平刚度不足而发生过大的平面内变形，从而不能有效地将水平地震作用均匀传递给各抗侧力构件，这将使纵墙先发生出平面的过大弯曲变形而导致破坏，即横墙间距应能保证楼盖传递水平地震作用所需的刚度要求。 16．地震作用和一般静荷载有何不同？计算地震作用的方法可分为哪几类？ 不同：地震作用不确定性，不可预知，短时间的动力作用，具有选择性，累积性，重复性。方法：拟静力法，时程分析法，反应谱法，振型分解法。 17.什么是鞭端效应，设计时如何考虑这种效应？ 答：地震作用下突出建筑物屋面的附属小建筑物，由于质量和刚度的突然变小，受高振型影响较大，震害较为严重，这种现象称为鞭端效应；设计时对突出屋面的小建筑物的地震作用效应乘以放大系数3，但此放大系数不往下传。 18.强柱弱梁、强剪弱弯的实质是什么？如何通过截面抗震验算来实现？ 答：（1）使梁端先于柱端产生塑性铰，控制构件破坏的先后顺序，形成合理的破坏机制 （2）防止梁、柱端先发生脆性的剪切破坏，以保证塑性铰有足够的变形能力 在截面抗震验算中，为保证强柱弱梁，《建筑抗震设计规范》规定： 对一、二、三级框架的梁柱节点处，（除框架顶层和柱轴压比小于0.15及框支梁与框支柱的节点外），柱端组合的弯矩设计值应符合： ∑∑ =b c c M M η 一、名词解释（每题3分，共15分） 1、地震烈度： 2、场地土的液化： 3、场地覆盖层厚度： 4、强柱弱梁： 5、剪压比： 二、填空题（每小题3分，共36分） 1、结构的三个动力特性是、、。 2、地震作用是振动过程中作用在结构上的。 3、求结构基本周期的近似方法有、和。 4、抗震设防标准是依据，一般情况下采用。 5、地震作用的大小不仅与地震烈度的大小有关，而且与建筑物的有关。 6、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时，对于T1>1.4T g时，在附加ΔF n，其目的是考虑的影响。 7、《抗震规范》规定，对于烈度为8度和9度的大跨和结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的等，应考虑竖向地震作用的影响。 8、地震系数k表示与之比；动力系数 是单质点与的比值。 9、多层砌体房屋的抗震设计中，在处理结构布置时，根据设防烈度限制房屋高宽比目的是，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。 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，即和判别。 11、高层建筑结构平面不规则分为、、几种类型。 12、隔震又称为“主动防震”，常用的隔震形式有、、、 。 三、判断题（每小题1分，共9分） 1、一般工程结构均为欠阻尼状态。（） 2、当结构周期较长时，结构的高阶振型地震作用影响不能忽略。（） 3、多遇地震下的强度验算，以防止结构倒塌。（ ） 4、 众值烈度比基本烈度小1.55度，罕遇烈度比基本烈度大1.55度。( ) 5、当结构的自振周期与场地的特征周期相同或接近时，结构的地震反应最大。（ ） 6、地震动的三大要素是最大振幅、频谱和持续时间。（ ） 7、任何结构都要进行两个阶段的抗震设计。（ ） 8、多层砌体结构房屋在横向水平地震作用下，各道墙的地震剪力的分配，不仅与屋盖刚度有关而且与墙体侧移刚度有关。（ ） 9、框架梁非加密区的箍筋最大间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍；否则破坏可能转移到加密区之外。（ ） 四、简答题（每小题5分，共30分） 1、什么是隔震？什么是减震？ 2、“抗震规范”中，“三水准、两阶段的设计方法”是什么？ 3、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤。 4、在多层砌体结构中设置圈梁的作用是什么？ 5、地震作用计算方法应如何选用？ 6、简述框架节点抗震设计的基本原则。 五、计算题（10分） 已知：某二层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等G 1=G 2=1200kN,H 1=4m ，H 2=8m 。 08.0max =α，T g =0.4s ，结构的阻尼比05.0=ζ，频率1111.6-=s ω，1299.15-=s ω。第一振型为000 .1618.11121=x x ，第二振型为000 .1618.01222-=x x ，已知08.0max =α，求：试用振型分解反应谱法确定钢筋混凝土框架的多遇水平地震作用j i F ，并计算剪力。提示：相应于第一振型自振周期1T 的地震影响系数：033.01=α；724.01=γ；相应于第二振型自振周期2T 的地震影响系数：08.0max 2==αα；276.02=γ 1. 从结构的体系上来分，常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有：—框架结构，剪力墙结构，—框架-剪力墙—结构，—筒体—结构，悬挂结构和巨型框架结构。 2. 一般高层建筑的基本风压取—50—年一遇的基本风压。对于特别重要或 对风荷载比较敏感的高层建筑，采用—100—年一遇的风压值；在没有—100—年一遇的风压资料时，可近视用取—50—年一遇的基本风压乘以 1.1 的增大系数采用。 3. 震级一一地震的级别，说明某次地震本身产生的能量大小地震烈度――指某一地区地 面及建筑物受到一次地震影响的强烈程度基本烈度――指某一地区今后一定时期内，在一般场地条件下可能遭受 的最大烈度 设防烈度――一般按基本烈度采用，对重要建筑物，报批后，提高一度采用 4. 《建筑抗震设计规范》中规定，设防烈度为—6—度及—6—度以上的地区，建筑物必 须进行抗震设计。 5．详细说明三水准抗震设计目标。 小震不坏：小震作用下应维持在弹性状态，一般不损坏或不需修理仍可继续使用中震可修：中震作用下，局部进入塑性状态，可能有一定损坏，修复后可继续使用大震不倒：强震作用下，不应倒塌或发生危及生命的严重破坏 6.设防烈度相当于—B_ A 、小震 B 、中震 C 、中震 7．用《高层建筑结构》中介绍的框架结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构的内力和位移的近似计算方法，一般计算的是这些结构在下的内 力和位移。 A 小震中震大震 8. 在建筑结构抗震设计过程中，根据建筑物使用功能的重要性不同，采取不同的抗震 设防标准。请问建筑物分为哪几个抗震设防类别？甲：高于本地区设防烈度，属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑 乙：按本地区设防烈度，属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑 丙：除甲乙丁外的一般建筑丁：属抗震次要建筑，一般仍按本地区的设防烈度 9. 下列高层建筑需要考虑竖向地震作用。（D） A 8 °抗震设计时 B 跨度较大时 C 有长悬臂构件时 D 9 °抗震设计 10. 什么样的高层建筑结构须计算双向水平地震作用下的扭转影响？ 对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构 11. 结构的自振周期越大，结构的刚度越—小—，结构受到的地震作用越 _小_。 12. 高层建筑设计一般要限制结构的高宽比（H/B）,为什么？房屋高度H是 如何计算的？ 高层建筑设计中，除了要保证结构有足够的承载力和刚度外，还要注意限制位移的大小，一般将高层建筑结构的高宽比H/B控制在6以下。详细参考P26表2.2 房屋高度指室外地面至主要屋面的高度，不包括局部突出屋面部分的高度，而房屋宽度指所考虑方向的最小投影宽度。 13. 高层建筑结构设计采用的三个基本假定是什么？ 「弹性变形假定 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 : 一、填空题：（20分，每空1分） 丄 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 5 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 接诉 : 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。 之比；动力系数：是单质点 _________ 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 n|p 题号 ——一 二 三 四 五 六 合计 题分 20 20 48 12 100 得分 阅卷人 V-# 6. 地震系数 k 表示 ____________ 与 重力加速度 —，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 .U类C .川类 D .W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 土木工程结构设计中的抗震措施 发表时间：2019-09-12T11:48:05.173Z 来源：《建筑细部》2018年第30期作者：庄永廉1 蒋银岚2 [导读] 现行社会中土木工程结构类型多种多样，但是必须遵循国家和当地规程规范的规定，本文主要讲述土木工程结构设计中的抗震问题。 1，中国电建集团海南电力设计研究院有限公司海南海口 571100 2，海口经济学院，海南海口 570102 摘要：现行社会中土木工程结构类型多种多样，但是必须遵循国家和当地规程规范的规定，本文主要讲述土木工程结构设计中的抗震问题。众所周知，地震是我们所不可避免的自然灾害，地震的危害性我们无法想象，随着社会经济的不断进步和发展，土木工程结构设计也在不断探索抗震设计从而降低地震对人民的危害。在进行土木工程抗震设计时要求设计人员清楚的了解土木工程结构设计抗震的理论，来进一步提高土木工程结构设计的抗震性能。 关键词：土木工程；结构设计；抗震研究 1 土木工程结构抗震设计原则 1.1 结构设计的合理性和简练性 土木工程结构抗震设计中，需要严格遵循相应规程规范的原则，这也是结构设计的前提和基础。首先，在抗震设计中，要尽可能的保证土木工程的结构具有简单明了的规则性，进而对土木工程的结构以及构件具体的受力情况进行计算和分析，来保障其抗震设计具有良好的精确性。另外，土木工程结构的简练性也可以有效的降低地震产生的危害，这对土木工程结构整体性以及抗震性是有积极的促进作用。因此，在进行土木工程结构抗震设计中，一方面要保证其结构设计具有精细化和简练化，同时还要对各个构件受力情况进行明确计算和分析；另一方面，保证设计的合理性，其在地震发生时候，能够有效的减少建筑物损坏的程度，从而有效的提高其抗震能力。 1.2 整体结构设计的合理性 在土木工程结构的设计中，一定要保证设计具有良好的合理性，对其基础部分进行设计时，需要严格按照相应的建筑要求和标准进行，从而避免设计出现不合理而对建筑结构的强度和刚度造成影响，同时还要保证构件在连接上具有可靠的稳定性。在进行结构基础、主体、楼盖的基础以及盖板位置的设计中，一定要保证其各个部件间具有牢固的连接效果；另外，在土木工程结构整体的布局规划中，还需要遵循整齐原则，要求结构的外形和立体的刚度保持对称和协调，同时不断的增加其结构抗侧力，这样可以提高土木工程结构抵御外力的能力，由于中心没有存在偏离情况，还可以进一步的提高工程结构抗震的性能。 2 土木工程结构设计抗震研究中存在的问题 2.1 结构抗震设计概念不清 地震是破坏力极强的自然灾害，具有瞬时性以及随即行，目前国际上还尚未出现能够精确的预报地震的测量仪器。我国房屋建筑采用3水准抗震设防目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”目的是能更好的降低地震带来的危害。当前国际上的抗震理论，大部分都是采用插入式的整体结构，将建筑的基础及其以上部分视为一个整体，其刚度较大，出现地震作用时能具有更强的承受能力。但面对多种多样的建筑形式，其基础埋深各有不同，基础埋深越大，承受地震冲击的能力越强，而单纯依靠增加结构的刚度来抗震是不全面的，需要在关键位置加强抗震设计，采用概念设计方法加大结构的抵抗能力，减小破坏程度，由此可见，抗震设计概念可谓抗震设计的灵魂。 2.2 设计人员缺乏认识 设计人员是保证设计质量的主要因素。近年来，我国地震灾害问题频发，极大威胁着人们的生命财产安全，一些结构设计人员自身缺乏足够的认识，未全面考虑各种不利因素或者过分依赖计算软件，这些都将会带来一定的安全隐患。相关设计人员必须具备专业的设计理念与优良的结构设计素养，推动并提高结构设计行业的整体发展水平。 2.3 忽略环境影响因素 环境是我们生活中不可缺少的一部分，在进行土木工程结构设计中也是不可忽略的，土木工程结构设计除了需要考虑安全性、耐久性和牢固性外，还需要考虑综合温度、湿度、水土酸碱度、化学腐蚀等环境因素。但是在实际进行方案设计时，设计者往往会忽略环境因素的影响。这样不仅不利于工程结构的耐久性和安全性的保护，还会对混凝土和钢筋产生负面影响。所以，在实际生活中，设计者一定要考虑环境因素对土木工程的影响，否则，将会出现许多问题。 3 土木工程结构设计中抗震问题及解决对策 3.1 制定完善的抗震设计方案 总结性分析以往土木工程抗震结构设计实际情况，确定抗震结构设计方案不合理是导致土木工程结构抗震性能不佳的原因之一。为了能够有效的规避这一抗震问题，在具体优化设计土木工程抗震结构的过程当中，应当注重制定完善的、可行性较高的抗震设计方案。也就是尽可能的收集土木工程相关资料，并以土木工程实际情况及设计指标，注意科学合理的进行结构体系选择，以便明确整个结构总体类型，在此基础上详细的分析和考虑结构各个构件的设置情，尤其是薄弱环节的构件，以便某一构件停止工作，其他构件均受到影响，最终降低整整个结构的抗震能力。所以，设计师一定要严格按照设计要求，熟悉整个土木工程，参考相关资料来科学、合理的设计抗震结构的各个构件，最终得到可行性较高的土木工程抗震结构设计方案。 3.2 慎重对待土木工程结构选址 工程所在地对整个土木工程抗震性能有一定的影响。对于提高土木工程结构的抗震性能，在优化设计土木工程抗震结构的过程当中，应当注意规避选址不合理的问题。那么，如何做好土木工程抗震结构的选址工作呢？设计师在具体进行抗震结构设计之前，应当对土木工程所在地的地理环境和地质变化加以了解，明确当地的地震多发地带、地震的发生等级、地震的发生频率等等，进而避开地震多发地带，远离地壳的交汇处，选择相对平整的、平稳的位置来进行土木工程建设，如此能够在一定程度上规避地震，加之土木工程结构优化设计，使该工程具有一定的抗震能力，可为后续更加安全、可靠、稳固的使用的建筑物创造条件。 武汉理工大学《建筑结构抗震设计》复试 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地一种度量,只跟地震释放能量地多少有关,而烈度则表示某一区域地地表和建筑物受一次地震影响地平均强烈地程度.烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度.距离震中地远近以及地震波通过地介质条件等多种因素有关.一次地震只有一个震级,但不同地地点有不同地烈度. 2.如何考虑不同类型建筑地抗震设防？ 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地预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全地严重破坏地抗震设防目标. 2 ）重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度地要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高地要求采取抗震措施；地基基础地抗震措施,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地要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高地要求采取抗震措施.同时,应按批准地地震安全性评价地结果且高于本地区抗震设防烈度地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地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地地震,50年年限,被超越概率为63.2%； 中震,10%；大震是罕遇地地震,2%. 4.概念设计.抗震计算.构造措施三者之间地关系？ 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地基本原则；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地有效性.他们是一个不可割裂地整体. 5.试讨论结构延性与结构抗震地内在联系. 延性设计：通过适当控制结构物地刚度与强度,使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大地延性,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”. 延性越好,抗震越好.在设计中,可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件地延性,提高抗震性能. 第2章场地与地基 1.场地土地固有周期和地震动地卓越周期有何区别和联系？ 由于地震动地周期成分很多,而仅与场地固有周期T接近地周期成分被较大地放大,因此场地固有周期T也将是地面运动地主要周期,称之为地震动地卓越周期. 2.为什么地基地抗震承载力大于静承载力？ 地震作用下只考虑地基土地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地一种动力作用,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 土木工程抗震 土木工程的兴建一定要有所抗震能力，以下是小编整理的土木工程抗震，欢迎参考阅读！ 摘要： 目前高层建筑抗震设计中存在的问题我国高层建筑的结构材料一直以钢筋混凝土为主。随着设计思想的不断更新，结构体系日趋多样化，建筑平面布置与竖向体型也越来越复杂，出现了许多超高超限钢筋混凝土建筑，这就给高层建筑的结构分析与设计提出了更高的要求。尤其是在抗震设防地区，如何准确地对这些复杂结构体系进行抗震分析以及抗震设计，已成为高层建筑研究领域的主要课题之一。复杂连体结构从抗震的角度是一种抗震性能差的结构形式，因此要采取特别的措施进行加强设计。首先阐述了高层连体结构的特点及高层连体结构的震害情况，探索复杂连体结构建筑抗震设计建议，达到使复杂连体结构设计日臻完善的目的。 关键词：复杂连体结构；抗震设计；措施； 引言 高层建筑连体结构是近十几年来发展起来的一种新型结构形式，所谓连体结构是指两个塔楼或多个塔楼由设置在一定高度处的连接体（又称连廊）相连而组成的建筑物。在地震作用下由于连接体的存在使得由原来独立发生振动的塔楼要相互作用、相互影响，在地震作用下的反应远比单塔结构和无连接体的多塔结构受力复杂，会出现较强的祸联震动、扭转加大等现象，其结构的抗震性能也不如单体结构，因此连接体的设置改变了结构的动力特性。高层连体结构的特点主要有以下几点：对称性、扭转 效应、连体两端的连接处理方式重点考虑滑动支座的做法，限复位装置的构造，并应提供滑动支座的预计滑移量。当采用阻尼器作为限复位装置时，也可归为弱连接方式。强化结构的抗震安全目标并提高结构的抗震功能要求，已经成为工程抗震领域亟待解决的课题。 1 工程概况 本工程位于成都繁华商业地段，地理位置十分重要，城市景观的要求很高，建筑的使用功能也要求多元化，房屋的下部三层为商城，其上有21层的塔楼，工程总建筑面积约30000平方米，24层，总高度83米，为多功能的写字间，塔楼的顶上三层为观光连廊，因此形成了大底盘双塔的连体建筑结构。自然条件和设计依据：1）基本风压：035N/km2； 2）抗震设防烈度：7度，设计基本地震加速度为0。109，设计地震分组为第一；3）建筑抗震设防类别：丙类；4）钢筋混凝土结构的抗震等级：剪力墙二级，框架二级。与连接体相连的部分的梁柱构件为一级 2 结构方案的确定 2.1 结构方案的确定 高层建筑的抗震设计首先应该注重的是概念设计。一般应掌握以下原则：根据结构的层数、房屋的高度、抗震设防要求、施工技术、材料等条件来选择合理的结构形式；对抗震结构要尽可能的设置多道防线，采用具有联肢墙、壁式框架的剪力墙结构、框架—剪力墙结构、框架—核心筒结构、筒中筒结构等多重抗侧力结构体系；结构的承载力、变形能力和侧向刚度要均匀连续变化，以适应地震反应的要求，结构的平面布置要力求简单、规则、对称，要避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部；构件的设 高层建筑结构抗震与设计(练习题1) 1. 某单跨单层厂房如图1所示，集中于屋盖的重力荷载代表值为G ＝2800kN ，柱抗侧移刚度 系数k1=k2=2.0×104kN/m,结构阻尼比ζ＝0.03，Ⅱ类建筑场地，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.15g 。分别求厂房在多遇地震和罕遇地震时水平地震作用。 图1 单层厂房 计算简图 2 k 1k k G G 2. 图2为两层房屋计算简图，楼层集中质量分别为m1=120t,m2=80t,楼板刚度无穷大，楼层 剪切刚度系数分别为k1= 5×104kN/m , k2= 3×104kN/m 。求体系自振频率和振型，并验算振型的正交性。 图2 两层房屋计算简图 1 m 2 m 1 k 2 k 3. 钢筋混凝土3层框架计算简图如图3所示。分别按能量法和顶点位移法计算结构的基本自 振周期（取填充墙影响折减系数为0.6）。 图3 3层框架计算简图 kg m 3310180?=kg m 3210270?=kg m 3 110270?=m kN k /98003=m kN k /1950002=m kN k /2450001= 4. 钢筋混凝土3层框架经质量集中后计算简图如图4所示。各层高均为5米，各楼层集中质 量代表值分别为：G1=G2=750kN ，G3=500kN ；经分析得结构振动频率和振型如图4所示。结构阻尼比ζ＝0.05，Ⅰ类建筑场地，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.10g 。试按振型分解反应谱法确定结构在多遇地震时的地震作用效应，绘出层间地震剪力图。 s rad /22.101=ωs rad /94.272=ωs rad /37.383=ω1 2 图4 计算简图 5. 已知条件和要求同上题，试按底部剪力法计算。 1、表1为某建筑场地的钻孔资料，试确定该场地的类别。 表1 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。他们是一个不可割裂的整体。抗震设计试卷及答案A卷B卷
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