结构抗震模拟试题I及标准答案

1北京科技大学远程教育结构抗震模拟试题I（时间120分钟）学院班级学号姓名题号一二三四五六七八卷面成绩平时成绩综合成绩得分一、结构抗震初步（30分，每小题6分）1.简述某一个地区抗震设防烈度选取的依据。2.地震动的三要素是什么?3.如何绘出某一次地震中的等烈度线（等震线）？4.设计地震分组的目的是什么？5.地震可能引起哪些次生灾害？并自行选定一种次生灾害，然后根据真实震害资料举出一例。二、场地、地基与基础（10分）（1）场地土的刚度与场地等效剪切波速有何关系？（2分）（2）影响土的液化因素有哪些？如何评价液化土的危害程度？(6分)2（3）坚硬场地和软弱场地上不同周期建筑物的震害特点是什么？（2分）（4）已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别（5分）。三、结构地震作用与抗震计算（25分）1．试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。抗震设防烈度为7度，Ⅰ类场地，设计地震分组为第一组。结构的三阶模态分别如下（15分）：层底深度/m土层厚度/m土的名称剪切波速/(m/s)6.56.5砂17016.810.3淤泥质粘土13032.615.8砂24050.117.5淤泥质粘土2006312.9细砂31069.56.5砾混粗砂520tm2701tm2702tm1803000.167.033.01X0.150.067.02X0.10.30.43Xs45.01Ts20.02Ts13.03T342．试用底部剪力法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。已知结构的基本周期T1=0.45s,抗震设防烈度为7度,Ⅰ类场地,设计地震分组为第一组。（10分）tm2701tm2702tm180310.5m7.0m3.5m5北京科技大学远程教育学院《结构抗震》模拟题1答案一、结构抗震初步（30分，每小题6分）1.简述某一个地区抗震设防烈度选取的依据。中国地震动区划图的地震基本烈度2.地震动的三要素是什么?幅值、频谱、持时3.如何绘出某一次地震中的等烈度线（等震线）？某次地震中，烈度相同地点的外包线4.设计地震分组的目的是什么？体现震级和震中距的影响5.地震可能引起哪些次生灾害？并自行选定一种次生灾害，然后根据真实震害资料举出一例。火灾、水灾（海啸、洪水）、瘟疫、山崩、泥石流等二、场地、地基与基础（10分）（4）场地土的刚度与场地等效剪切波速有何关系？（2分）刚度越大，剪切波速越大（5）影响土的液化因素有哪些？如何评价液化土的危害程度？(6分)影响因素：地质年代、土中粘粒含重、上覆非液化涂层厚度和地下水位深度、土的密实程度、土层埋深、地震烈度和震级液化指数可评价液化土的危害程度。液化指数越大，危害程度越大。（6）坚硬场地和软弱场地上不同周期建筑物的震害特点是什么？（2分）坚硬场地上刚性建筑物、软土场地上柔性建筑物易受地震破坏6（4）已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别（5分）。①smVddtdVisiise91.1522402.31303.101705.620^100中软土②覆盖层厚度d0=63m③场地类别Ⅲ类三、结构地震作用与抗震计算（25分）1．试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。抗震设防烈度为7度，Ⅰ类场地，设计地震分组为第一组。结构的三阶模态分别如下（15分）：①计算各振型地震影响系数08.0max25.0gT第一振型TgT15Tg047.0max)(211rgTT第二振型0.1T2Tg层底深度/m土层厚度/m土的名称剪切波速/(m/s)6.56.5砂17016.810.3淤泥质粘土13032.615.8砂24050.117.5淤泥质粘土2006312.9细砂31069.56.5砾混粗砂520tm2701tm2702tm1803000.167.033.01X0.150.067.02X0.10.30.43Xs45.01Ts20.02Ts13.03T708.008.01max22第三振型0.1T2Tg08.008.01max23②各振型参与系数nijiinijiijTjTjjXmXmXMXIMX121}]{[361.1118067.027033.0270118067.027033.027022231213111iiiiiiXmXm369.01180)5.0(270)67.0(2701180)5.0(270)67.0(27022231213112iiiiiiXmXm065.01180)0.3(27042701180)0.3(270427022231213112iiiiiiXmXm③各振型各楼层水平地震作用ijjijjiGxF（j振型i质点）第一振型KNF85.558.9270361.133.0047.011KNF40.1138.9270361.167.0047.012KNF84.1128.9180361.11047.013第二振型KNF33.528.9270)369.0()67.0(08.0218KNF05.398.9270)369.0()5.0(08.022KNF07.528.9180)369.0(108.023第三振型KNF04.558.9270065.0408.031KNF28.418.9270065.0)0.3(08.032KNF17.98.9270065.0108.033④各振型地震作用效应（层间剪力）第一振型KNV09.28284.11240.11385.5511KNV24.22612KNV84.11213第二振型KNV31.3907.5205.3933.5221KNV02.1322KNV07.5223第三振型KNV93.2217.728.4104.5531KNV11.3232KNV17.933KNVVVV74.2852312212111KNVVVV88.2282322222122KNVVVV61.12423322321332．试用底部剪力法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。已知结构的基本周期9T1=0.45s,抗震设防烈度为7度,Ⅰ类场地,设计地震分组为第一组。（10分）解：①等效总重力荷载代表值KNGGnKKeq6.59978.9)180270270(85.085.01②水平地震影响系数08.0maxsTg25.0TgT15Tg（T1=0.45s)047.0max)(211rgTT③总的水平地震作用标准值KNGFeqEK89.2816.5997047.01④顶部附加水平地震作用EKnFF^35.04.1gTgTT4.11106.007.008.01^TKNFFEKn88.29^⑤计算各层的水平地震作用标准值)1(1nEKnKKKiiiFGHGHFKNF40.50)106.01(89.2815.108.91800.78.92705.38.92705.38.92701KNF80.100)106.01(89.2815.108.91800.78.92705.38.927078.92702tm2701tm2702tm180310.5m7.0m3.5m10KNF80.100)106.01(89.2815.108.91800.78.92705.38.92705.108.91803计算各层剪力KNFFFV89.2813211KNV84.2312KNV68.1303