02级土木工程抗震设计试题B

一、填空题(本大题共10小题，每题３分，共30分)2．已知一水塔可简化为单自由度体系，kNmg100，位于Ⅱ类场地第二组，基本烈度为7度（地震加速度为g1.0），阻尼比03.0，结构自振周期sT99.1。则水平地震作用EKF为__________。３．局部突出屋顶处的附属物，因受___________的影响，震害较重，故水平地震剪力应放大至_________倍，但增大部分不向下部结构传递。4．建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则可以概括为_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五条。5．建筑场地的选择原则______________________________6．建筑平面不规则的三种类型是______________________________7．按照土层绝对刚度定义的覆盖层厚是指___________或__________至地表面的距离。8.结构的地震反应包括______________________________反应。9.计算地震作用的方法可分为______________________________三大类。10．抗震设计中，箍筋末端应做_________弯钩，弯钩平直部分的长度不小于箍筋直径的______倍。二、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)1．小震不坏，中震可修，大震不倒是建筑抗震设计三水准的设防要求。所谓小震，下列何种叙述为正确？【】A．6度或7度的地震B．50年设计基准期内，超越概率大于10%的地震C．50年设计基准期内，超越概率约为63%的地震D．6度以下的地震2．多遇地震作用下层间弹性变形验算的主要目的是下列所哪种？【】A．防止结构倒塌B．防止结构发生破坏C．防止非结构部分发生过重的破坏D．防止使人们惊慌３．框架—剪力墙结构的内力与变形随刚度特征值的变化规律是【】。A.．随的增大，剪力墙所分担的水平力增大B．随的增大，剪力墙所分担的水平力减小C．随的增大，剪力墙所分担的水平力不变D．随的增大，侧向变形曲线趋于弯曲型曲线４．建筑设防烈度为8度时，相应的地震波加速度峰值当时取下列何值？【】A．0.125gB．0.25gC．0.30gD．0.20g５．.抗震结构中限制柱子的轴压比是为了防止【】。A.脆性破坏B.延性破坏C.大偏心破坏D.柱子失稳６．有一矩形截面抗震墙，截面为mmmmbhww2506000，抗震等级为二级，则其约束边缘构件暗柱沿墙肢方向的长度cl为【】Ａ．450mmＢ．600mmＣ．375mmＤ．1200mm７．在确定高层建筑各种结构体系所适用的房屋最大高度时，房屋高度是指【】A．室外地面至房屋檐口的高度B．基础顶面至房屋檐口的高度C．室外地面至房屋最高点的高度D．基础顶面至房屋最高点的高度８．８度区内某高层剪力墙结构，主体高度为75m,裙房高12m,主体结构和裙房交接处设置防震缝，其最小缝宽为【】Ａ．mm200Ｂ．mm329Ｃ．mm235Ｄ．mm70９．某１０层钢筋混凝土框架剪力墙结构，各楼层的重力荷载代表值均为kN8000，层高均为m6.3，９度抗震设防，场地类别II类。计算结构总的竖向地震作用标准值)(KNFEK，下列【】项数值最为接近。Ａ．12480Ｂ．10280Ｃ．14153Ｄ．1665110．关于框架柱的反弯点，哪个结论是正确的？【】A上层梁的线刚度增加将导致本层柱的反弯点下移B下层层高增大将导致本层柱的反弯点上移C柱的反弯点高度与该柱的楼层位置有关，与结构的总层数无关D柱的反弯点高度与荷载分布形式无关三、简答题（本大题共3小题，每小题6/8/6分，共20分）１．.框架—剪力墙结构内力和位移计算的基本假定是什么?２．框架抗震设计为什么要尽量满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”的原则？如何满足这些原则？3．试述多层砌体结构抗震设计的一般步骤。四、计算题（本大题共2小题，01/02，共30分）1．图示框架结构。设防烈度为8度（)20.0g，I类建筑场地，特征周期分区为第一组。试用振型分解反应谱法计算该框架的层间地震剪力。mkNk41105mkNk42103kNm6001kNm50022．某高层现浇框架－剪力墙结构，抗震设防烈度为８度，高度61m,丙类建筑，Ⅰ类场地，设计地震分组为一组，在重力荷载（包括恒载及活载）代表值、风荷载标准值及水平地震作用标准值作用下，第三层框架边柱的轴压力标准值分别为：重力效应kNNG5920，风荷载效应kNNw100，水平地震作用效应kNNEh380，柱截面为mmmm700700，混凝土强度等级为40C，MPafc1.19。１、确定框架－剪力墙结构中框架部分的抗震等级。２、我国高规规定高度大于多少的高层建筑为风敏感性建筑，其风荷载组合系数为多少？３、验算该柱的轴压比。一、填空题(本大题共10小题，每题３分，共30分)1．1.1%100)230500(5.78)230500(62２．kN12.208.0max，sTg40.0，ggTTT50212.0)(max299.14.09308.003.055.003.005.09.01802.17.106.005.012kNGGFeqEK12.2３．鞭梢效应３4．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５．选择有利地段避开不利地地段不在危险地段建设６．扭转不规则凹凸不规则楼板局部不连续７．基岩剪切波速500m/s的土层顶面８．加速度速度位移９．静力法反应谱法时程分析法10．13510二、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)1．C２．C３．B４．D５．A６．D７．A８．D９．A10．A三、简答题（本大题共3小题，每小题6/8/6分，共20分）１．.框架—剪力墙结构内力和位移近似计算的基本假定是什么?框架—剪力墙结构近似计算的基本假定如下：１）不考虑结构扭转２）楼板在自身平面内的刚度为无限大，各抗侧力单元在水平方向无相对变形。３）对剪力墙，只考虑弯曲变形而不计剪切变形；对框架只考虑整体剪切变形而不计整体弯曲变形（即不计杆件的轴向变形）４）结构的刚度和质量沿高度的分布比较均匀。５）各量沿房屋高度连续变化。６）不考虑基础转动。２．框架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？一）原因1．梁铰分散在各层,即塑性变形分散在各层,不至于形成倒塌机构,而柱铰集中在某一层,塑性变形集中在该层,该层为柔软层或薄弱层,形成倒塌机构;梁铰的数量远多于柱铰的数量,在同样大小的塑性变形和耗能要求下,对梁铰的塑性转动能力要求低,对柱铰的塑性转动能力要求高;梁是受弯构件,容易实现大的延性和耗能能力.柱是压弯构件,尤其是轴压比大的柱,不容易实现大的延性和耗能能力.实际工程设计中,很难实现完全梁铰机制,往往是既有梁铰\又有柱铰的混合铰机制.设计中,需要通过加大柱脚固定端截面的承载力,推迟柱脚出铰;通过强柱弱梁,尽量减少柱铰。从而在同一节点，使其在地震作用组合下，柱端弯矩设计值略大于梁端弯矩设计值，或抗弯能力。2．梁、柱剪切破坏是脆性破坏，延性小，力-变形滞回曲线“捏拢”严重，构件的耗能能力差；而弯曲破坏为延性破坏，滞回曲线呈“梭形”或捏拢不严重，构件的耗能能力大。因此，梁、柱构件应按”强剪弱弯“设计。３．由于节点是荷载传递的重要部位，一旦节点在地震作用下遭到破坏，将会引起建筑物的严重破坏甚至倒塌，同时节点在反复荷载作用下，破坏机理十分复杂，但主要是受剪力和压力的复合作用。而剪切破坏是脆性破坏，延性小。若节点区设置箍筋数量不够，抗剪及约束能力差，造成斜向交叉裂缝，或沿柱筋产生粘接开裂，混凝土保护层剥落，并伴随柱顶严重破坏，使柱的纵向钢筋向外弯曲。因此应保证构件的破坏先于节点的破坏。二）措施１、“强柱弱梁”的实现是通过调整组合内力实现的：１）bcCMMc为强柱系数，一级为1.4，二级为1.2，三级为1.1。９度和一级框架尚应符合buacMM2.1２）一、二、三级框架柱脚应分别乘以增大系数１.5,1.25,1.15。３）角柱应按双向偏心受力构件进行正载面承载力计算，一、二、三级框架角柱经调整后的组合弯矩设计值、剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数。２、“强剪弱弯”通过增大组合内力实现的。１）框梁设计剪力的调整GbnrblbvbVlMMV/)(vb为梁端剪力增大系数，一、二、三级分别为1.3，1.2，1.1。.９度和一级框架尚应符合GbnrbualbuaVlMMV/)(1.1２）框架柱设计剪力的调整nbctcvcHMMV/)(９度和一级框架尚应符合nbcuatcuaHMMV/)(2.1vb为柱端剪力增大系数，一、二、三级分别为1.3，1.2，1.1。.３）“强节点弱构件”通过节点剪力增大实现的。顶层节点：sbrblbbjahMMV0其他层节点：)1(00bcsbsbrblbbjhHahahMMVb为剪力增大系数，一、二级分别取1.35，1.2。９度和一级框架尚应符合顶层节点：)(15.1tsbsykjAAfV其他层节点：)1)((15.10bcsbtsbsykjhHahAAfV3．试述多层砌体结构抗震设计的一般步骤。１）确定计算图。２）地震剪力的计算与分配①计算各楼层地震剪力标准值eqEKGFmax),...,2,1(1niFHGHGFEKnjjjiiinijiiFV，屋面局部突出小建筑乘增大系数３，但增大部分不应往下传递。②楼层地震剪力按照楼盖的水平刚度和各墙体的抗侧移刚度在各墙体间分配。刚性楼盖按各抗震墙的侧移刚度比例分配；柔性楼盖按各墙体所承担的重力荷载比例进行分配；中等刚度楼盖按上述两种算法的平均值分配。③同一道墙体根据各墙肢侧移刚度将地震剪力分配到墙肢。３）墙体抗震强度验算验算地震剪力较大，或竖向压应力较小的或局部载面较小的墙段。REVEAfV3.1４）进行抗震构造设计四、计算题（本大题共2小题，01/02，共30分）一）题1.求结构动力特性sradsradmk/32.40/54.170][][212求得：：由频率方程000.1710.1000.1488.00)][][(222112112XXXXXmkjj和求得振型：由振型向量方程444422211211103103103108kkkkk．．．４分．．．１分2.确定地震参数．．．１分3.对各个振型计算水平地震作用sTsT156.032.4022358.054.17222211：计算各振型对应的周期16.08max度查出由设防烈度25.0gTI类场地和一区查出由振型第11)1(确定地震影响系数max1115TTTTTggg降段：所以取反应谱的曲线下因为．．．2分（2）计算振型参与系数．．１分（3）计算水平地震作用．．．２分9.005.0，则取阻尼系数1158.016.0359.025.09.0max11TTg因此：23.1150488.060150488.06022121111niiiniiiXmXmiiiGXF1111)2,1(ikNGXF9.408.960488.023.11158.01111111kNGXF8.698.950123.11158.02121112（4）计算第1振型时的层间地震剪力．．．１分．．．２分（2）计算振型参与系数．．．１分得：由式nikkiFV11kNFFV7.110121111kNFV8.691212振型第22)1(确定地震影响系数