建筑结构抗震大作业答案.doc

建筑结构抗震大作业答案一、选择题（题干指明为多选的，有多个选择答案是正确的；未指明的题为单选题。每题2分，共20分）1.下列关于地震波的说法错误的是（D）A.地震波包括面波和体波两种；B.纵波相对于横波来说，周期较短，振幅较小；C.横波的传播方向和质点振动方向垂直，纵波的传播方向和质点震动方向一致D.建筑物和地表的破坏主要以体波为主；2.关于地震震级和地震烈度，下列说法正确的是（B）。A.两者都是表达地震发生时能量的大小；B.一次地震只有一个震级，但可能有若干个烈度；C.一次地震有多个震级和多个地震烈度；D.震级表达地震时建筑物的破坏程度，烈度表达地震释放的能量大小3多遇地震指50年内超越概率约为（C）的烈度。A.2%B.10%C.63.2%D.80%4.下列说法错误的是（B）。A建筑场地选择时，宜避开对建筑抗震不利的地段，如软弱场地土，易液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡等。B同一结构单元采用同一基础形式设置在性质截然不同的地基上时，要按地基承载力较弱的地基土类型来进行基础设计；C从抗震的角度来看，对体型复杂的建筑物可采用防震缝将其分成几个独立的抗震单元。D结构体系宜有多道抗震设防，避免因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抗震能力或丧失对重力的承载力。5.下列关于场地土对震害的影响表述正确的是（AB）。A在同一地震和同一震中距离时，软弱地基与坚硬地基相比，软弱地基地面的自振周期长，振幅大，震害较重；B软弱地基在震动的情况下容易产生不稳定状态和不均匀沉陷，甚至会发生液化、滑动、开裂等严重现象；C软弱地基对建筑物有增长周期、改变震型和减小阻尼的作用；（增大）D高柔建筑在坚硬地基上的震害比软弱地基上的严重。6质点所受到的水平地震作用力的与下面哪个因素无关（D）。A结构质量B.结构的阻尼C.结构的自振周期D.结构的抗震等级7.关于主振型，下列说法中错误的（C）A.结构体系的主振型数量与结构的质量、刚度等相关B.主振型反映的是结构在振动过程中两质点的位移比值始终保持不变C.主振型是体系的固有特性，是不因外荷载的改变而改变的2D.主振型具有正交性8.水平地震作用效应的内力组合系数取为（D）。A.1.0B.1.2C.1.3D.1.49.框架结构的层间弹塑性侧移角限值为（C）。A.1/550B.1/450C.1/50D.1/3010.多层砌体房屋，楼层地震剪力在各墙体之间的分配，说法正确的是（C）A.根据墙体的抗侧刚度分配B.根据楼盖的水平刚度分配C.和墙体的抗侧刚度、楼盖的水平刚度均有关D.无法确定二、判断题（在正确的题干后面打“”，错误的题干后面打“”。每题2分，共20分）1.震害通常随着场地土覆盖层厚度的增加而增加。（）2.地基土抗震承载力一般低于地基土静承载力。（）3.地震时，饱和砂土和粉土的颗粒在强烈震动下发生相对位移，孔隙水压力将急剧增加，当土颗粒的有效压力完全消失时，砂土和粉土处于悬浮状态。此时，土体的抗剪强度很高，形成有如液体的现象，即称为“液化”。（）4.工程抗震问题不能完全依赖于计算设计解决，还要依靠“概念设计”。（）5.一般而言，房屋愈矮，所受到的地震力和倾覆力矩愈大。（）6.钢筋混凝土短柱的震害一般重于长柱，因此应尽量避免短柱的出现。（）7.在一栋建筑中，不宜同时采用混凝土墙和砌体墙混合承重。（）8结构的自振周期与其质量和刚度有关，质量越小，刚度越大，则其周期就越长。（）9.厂房的同一结构单元内，采用横墙和排架混合承重是比较好的承重体系。（）10.考虑地基与结构的相互作用后，结构的地震作用将减小，但结构的位移可能增加。（）三、问答题（每题10分，共50分）1.简述“三水准、两阶段”抗震设计的具体内容。答：三水准设计目标的通俗说法就是“小震不坏、中震可修、大震不倒”为了实现这一设计准则，我国GB500112001建筑抗震设计规范明确提出了三个水准的抗震设防要求，具体如下。第一水准:小震不坏,当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损害或不需修理仍可继续使用。第二水准：中震可修，当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但经一般修理即可恢复正常使用。第三水准：大震不倒，当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。两阶段：(1)第一阶段设计：采用第一水准烈度的地震动参数，计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力等荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；同时，采用同一地震动参数计算出结构的弹性层间位移角，使其不超过规定的限值；另外，采用相应的抗震结构措施，保证结构具有相应的延性、变形能力和塑性耗能能力，从而自动满足第二水准的变形要求。3(2)第二阶段设计：采用第三水准烈度的地震动参数，计算出结构的弹塑性层间位移角，满足规定的要求，并采取必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。2.按照建筑工程抗震设防分类标准GB50223，甲、乙、丙和丁四类建筑的抗震设防标准分别是什么？答：1特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。2、重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑。简称乙类。3、标准设防类：指大量的除1、2.、4款以外按标准要求进行设防的建筑，简称丙类、4、适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。3.哪些结构应该考虑竖向地震作用？如何计算竖向地震作用？答：应该考虑竖向地震作用的有：（1）、高层建筑；（2）、平板型网架层叠和跨度大于24层的架；（3）、大悬臂和其他大跨度结构。如：烈度为8度和9度的大跨和长悬臂结构，烟囱和类似的高耸结构以及9度时的高层建筑等。如何计算竖向地震作用：（1）、高层建筑的竖向地震作用可按各构件承受重力荷载的比例分配并且乘以增大系数1.5（2）、平板型钢架竖向作用标准宜取重力荷载（3）、大悬臂和其它大跨度结构的竖向地震作用标准值；8度和9度可分别取构件，重力荷载代表值的70%和20%。4.根据抗震规范GB50011-2010，抗震设计时，哪些结构不属于竖向不规则的类型？答：（1）侧向刚度不规则：该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%。或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%，除顶层或屋面小建筑外，局部手进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%（2）竖向抗侧力构件不连续:竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递。（）楼层承载力突变：抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层的5.多层砌体房屋为什么要设置构造柱和圈梁？简述构造柱和圈梁的设置要求。答：多层砌体房屋设置钢筋混凝土构造柱和圈梁是增强房屋整体性，提高房屋抗倒塌特力的极为有效的抗震措施，应按要求设置钢筋混凝土芯柱和圈梁。构造柱设置要求：（1）、墙长大于5米，墙顶与梁（板）有钢筋拉结（98ZG003中同时说明.当顶部拉结施工有困难时，可在砌体填充墙中设置构造柱，间距5米）；（2）、当墙长大于层高2倍时，宜设构造柱;（3）、墙高超过4米时，半高或门洞上皮宜设置与柱连接且沿墙长贯通的混凝土现浇带，需设置构造柱。另外在墙体转角、砌体丁字接关处、通窗或者连窗的两侧需设置构造柱。4圈梁的设置要求：（1）、外墙和内纵墙的设置，屋盖处级每层楼盖处均需设置；（2）、内纵墙的设置：地震裂度为6、7度地区，屋盖及楼盖处设置，屋盖处间距不应大于7m，楼盖处间距不应大于15m，构造柱对应部位；8度地区，屋盖及楼盖处，屋盖处沿所有所有横墙，且间距不应大于7m，楼板处间距不应大于7m，构造柱对应部位：9度地区，屋盖及每层楼盖处，各层所有横墙。（3）、空旷的单层房屋的设置：砖砌体房屋，檐口标高为58m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于8m时应增加圈梁数量；砌块机料石砌体房屋，檐口标高为45m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于5m时，应增加圈梁数量，对有吊车或较大震动设备的单层工业房屋，除檐口和窗顶标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁外，尚应增加设置数量.（4）、对建造在软弱地基或不均匀地基上的多层房屋，应在基础和顶层各设置一道圈梁，其他各层可隔层或每层设置。（5）、多层房屋基础处设置圈梁一道。四、计算题（10分）某四层框架结构，各层计算高度均为3.0m；各层重量分别为：G1=1900kN，G2=G3=1800kN，G4=1100kN；基本周期为0.4s；建造地区的基本烈度为7度，地震加速度为0.1g。场地类别为类，设计地震分组为第一组，结构阻尼比为0.05。请计算各层的地震作用及各层层间剪力值。答：根据已知条件，查表知：水平地震影响系数最大值为0.08特征周期为0.35基本周期0.4介于0.35和5倍0.35之间故求出水平地震影响系数值为0.071采用底部剪力法进行计算等效总重力荷载为0.85（1900+1800+1800+1100）=5610kN则结构总水平地震作用标准值为0.071*5610=398kN则第一层的地震作用：1900*3*398/（1900*3+1800*6+1800*9+1100*12）=49.4kN第二层的地震作用：1800*6*398/（1900*3+1800*6+1800*9+1100*12