抗震结构设计作业集

第1章测试题一.填空题1:地球由不同的三层物体构成，即表面层:很薄的地壳,平均厚30km；中间层：______，厚2900km；内核层：______，半径3500km。答案地幔。地核2:地震波观测发现，地震横波不能通过______。答案外核3:地幔主要由质地坚硬的______组成。答案橄榄岩4:地震仅发生在地球的______和______。答案地壳。地慢上部5:地震的类型按其成因可划为四类：构造地震、火山地震、______、诱发地震。答案陷落地震6:在工程抗震设计中仅限于讨论______的设防问题。答案构造地震7:按震源深浅，地震可分三类：浅源地震，中源地震，______。浅源地震破坏______，影响范围______。深源地震破坏不重，影响范围大。,答案深源地震。重。小8:横波的特点是周期较长，振幅较大，波速慢，在地壳的波速为100〜800m/s,引起地面______振动。答案水平方向9:地震现象表明：纵波使建筑物产生______，剪切波使建筑物产生______摇晃，而______可使建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃。答案上下颠簸。水平方向。面波10:标准地震仪是指摆的自振周期为______，阴尼系数为0.8，放大倍数为______倍的地震仪。答案8s。2800二.名词解释1:地震含义。答案地震含义：主要由地下某处薄弱岩层突然破裂，在原有累积弹性应力作用下断层两侧发生回跳而引起振动，或者地球板块相互挤压，冲撞引起振动，并以波的形式将岩层振动传至地表引起地面的剧烈颠簸和摇晃，这种地面运动称之为地震。2:震源(构造地震）。答案震源(构造地震）：是指地下岩层产生剧烈相对运动的部位，即地震发生的地方称震源。是有一定深度和范围的体而不是点。3:震中。答案震中：震源正后方的地面位置(震源在地表的投影称为震中）4:震中区。答案震中区:镀中附近地区,其震动最厉害，破坏最严重称之为震中区。5:震中距。答案震中距:地面某处至震中的水平距离叫做震中距。6:等震线。答案等震线:把地面上破坏程度相近的点连成的曲线，称之为等震线。7:震源深度。答案震源深度:震源至地面的垂直距离叫做震源探度。8:地震波。答案地震波：当震源岩层发生断裂，错动时，岩层所积累的变形能突然释放，它以波的形式从震源向四周传播，这种波称之为地震波。9:地震烈度。答案地震烈度:地震烈度是地震时一定地点地面震动强弱程度的尺度，相对震源而言，地震烈度也可以把它理解为地震场的强度。10:地震区划。答案地震区划:地震区划是指根据历史地震、地震地质构造和地震观测等资料，在地图上按地震情况的差异划出不同的区域。11:抗震设防烈度。答案抗震设防烈度:按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。12:设计基本地震加速度值。答案设计基本地震加速度值:是指50年设计基准期超越概率为10%的地震加速度的设计取值。三.简答题1:简述中国地震区划的历史及依据。答案地震区划历史:《中国地震烈度表》1980年,《中国地震烈度区划图》199G年，《中国地震动参考区划图》2001年。现行地震区划依据:《中国地震动参考区划图》是按地震动参数(地震动峰值加速度和加速度反应谱)编制的。该图作为确定我国主要城镇抗震设防烈度，设计地震加速度和设计地震分组的依据。2:我国抗震设防目标中对三个地震烈度水准提出哪些具体设防要求？答案建筑抗震设防的三个水推如下：第一水准，当遭受多遇的，低于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。第二水准，当遭受本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能有一定损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用。第三水准，当遭受高于本地区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的严重破坏。3:建筑物的抗震设防类别分为哪几类？分类的作用是什么？答案建筑物的抗震设防类别主要根据其重要性程度来划分，即按其受地震破坏时产生的后果,可将建筑物分为4类：甲类建筑、乙_建筑、丙类建筑和丁类建筑。建筑物的抗震设防类别不同,其地震作用的取值和抗震措施的采取也不相同。4:抗震建筑的概念设计考虑哪些因素？答案抗震建筑的概念设计考虑以下因素:场地条件和场地土的稳定性；建筑物的平、立面布置及其外形尺寸；抗震结构体系的选取、抗侧力构件的布置以及结构质量的分布5非结构构件与主体结构的关系以及两者之间的锚拉；材料与施工质量等。5:简述地震序列的含义及作用。答案在一定时间内相继发生在相邻地区的一系列大小地震称为地震序列。一般在一个地震序列中有前震、主震和余震，根据主震的特点，地震序列可分为主震型、震群型和孤立型3种。认识和判别地震序列对预报和防御地震都很重要。第2章测试题一.填空题1:《抗震规范》按场地上建筑物震害轻重程度把建筑场地划分为三种地段类别:有利地段、______和危险地段。答案不利地段2:在同一地艇和同一震中距离时，软弱地基土相对坚硬地基土，其______长，振幅大，______长，对地基稳定影响大。答案自振周期。持续时间3:不同覆盖层厚度上的建筑物，其震害表现明显不同。位于深厚覆盖土层上的建筑物震害较______。位于浅土上建筑物的震害相对要______些。答案重。轻4:按《抗震规范》第4.1.3规定，建筑场地分为四类土：坚硬场地土：V500m/s,中硬场地土：______=VX______,中软场地土：250m/s=V140m/s,______：V,140m/s。答案500米每秒。250米每秒。软弱场地土5:对于高宽比______的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力。答案大于46:基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的______。答案百分之十五二.名词解释1:场地。答案场地:指工程群体所在地、具有相似的反应谱，其范围相当于厂区、居民小区、自然村、不小于1.0km2的面积。2:覆盖层厚度。答案覆盖层厚度:我国《抗震规范》规定,从地面至坚硬场地土顶面的距离。通常坚硬场地土是指剪切波速为V500m/s。3:标准贯入数。答案标准贯数:标准贯入数是指用标准贯入实验设备，标准操作要求测的。标准贯入实验设备由标准贯入器、触探杆和重63.5kg的穿心锤3部分组成。操作时，先用钻具钻实验土层标高以上15cm处,然后将贯入器打至标高位置，最后在锤的落距为76cm的条件下，打入土层30cm,记录键击数N为63.5三.简答题1:简述对场地土划分的意义。答案由于建筑场地对地震反应的强弱不同，对建筑场地类别的划分，就是为了根据不同的建筑场地类别采用相应的设计参数，进行建筑物的抗震设计。这样可以达到抗震设防的目标。2:简述黏性土地基的震害特点及预防措施。答案黏性土地基的特点：压缩性较大，抗剪强度小，承载能力低。其震害特点:上部建筑将产生较大的附加沉降和不均匀沉降。预防措施:采用桩基，地基加固处理，以及类似减轻液化影响的基础处理措施和上部结构处理的措施。3:简述场地土产生液化机理。答案砂土和粉土的土颗粒结构受到地震作用时将趋于密实，当土颗粒处于饱和状态时，这种趋于密实的作用使孔隙水压急剧上升,而在地震作用的暂短时间内，这种急剧上升的孔隙水压力来不及消散，使原先由土颗粒，通过其接触点传递的压力（有效压力）减小，当有效压力完全消失时,则砂土与粉土处于悬浮状态之中，场地土达到液化状态。4:简述影响场地土液化的因素。答案影响场地土液化的因素主要有以下四个:①土层的地质年代——愈老愈不易液化，即地质年代新的较易液化。②土层土粒的组成和密实程度细砂，粉土较易液化(土层土粒含黏粒越多越不易液化，土的密度越大越不易液化）。③砂土层埋置深度和地下水位深度——砂层埋深越大，越易液化；地下水位越深，越不易液化。④地震烈度和地震持续时间——烈度越大，其持续时间越长，越易液化。5:如何减轻液化影响基础和上部结构处理?答案为减轻液化对基础和上部结构的影响,可综合考虑采用以下措施:①选择合理的基础埋置深度,调节基础底面积以减小基础的偏心；②加强基础的整体性和刚性，如采用箱基、筏基或钢筋混凝土十字(交叉)条行基础，加设基础圈梁；③减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等；④管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。第3章测试题一.填空题1:地震系数只与______有关,动力系数与______无关。当结构周期为0时，地震影响系数值为______。答案地震烈度。地震烈度。O.45amax2:结构的地震反应是一种______，其反应的大小不仅与外来干扰作用的大小及随时间变化规律有关，还取决于结构本身的______，即结构的自振和阻尼。答案动力反应。动力特征3:地震时,基础作水平运动，单自由度质点上作用有三种力，分别为______、______、______。答案惯性力。弹性恢复力。阻尼力4:结构的自振周期与其质量和刚度的大小有关，质量越大，则其周期______，刚度越大，则其周期______。答案越长。越短5:自振周期是结构的一种固有属性，也是结构本身一个很重要的______。答案动力特性6:地震烈度的大小不仅取决于地面运动最大加速度，而且还与地震的______和地震波的______的有关。答案持续时间。频谱特性7:建筑结构的地震影响系数a应根据烈度、______、设计地震分组和______以及阻尼系数按______确定。答案场地类别。结构自振周期。地震影响系数a曲线8:根据地震影响系数曲线，当结构自振周期T=0时，结构为一______，其加速度将与地面加速度______,此时a为______。答案刚体。相等。O.45amax9:一般来说，体系有多少个______，相应的就有多少个______，它们是体系的______。答案频谱。主振型。固有特性10:多自由度体系任意两个振型对质量矩阵具有______。答案正交性二.名词解释1:自振周期。答案自振周期:无阻尼单自由度体系自由振动方程为周期函数，每隔一个T时间，振动质点回到原点，T为自振周期，2:自振频率。答案自振频率:单位时间内振动的次数为频率，自振周期的倒数为自振频率。3:阻尼系数。答案阻尼系数:振动质点的阻尼力与运动速度的比值为阻尼系数。4:阻尼比。答案阻尼比:结构的阻尼比是结构的阻尼系数与临界阻尼系数之比。5:地震系数。答案地震系数:是地面运动的最大加速k与重力加速度之比。6:动力系数。答案动力系数:是单质点最大绝对加速度与地面最大绝对加速度之比。7:标准反应谱曲线。答案标准反应谱曲线:根据大量的强震记录算出每一条强震记录的反应谱曲线，然后统计求出最有代表性平均曲线作为设计依据，这种曲线称为标准反应谱曲线。8:底部剪力法。答案底部剪力法:对于高度不超过40m，以剪切变性为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可先计算出作用于结构的总水平地震作用，即作用于结构底部的剪力，然后将此总水平地震作用按一定的规律再分配给各个质点，该方法称为底部剪力法。9:楼层屈服强度系数。答案楼层屈服强度系数:为按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和按罕遇地震作用标准值计算的楼层弹性地震剪力的比值；对排架柱，指按实际配筋面积、材料强度标准值和轴向力计算的正截面受弯承载力与罕遇地震作用标准值计算的弹性地震弯矩的比值。10:重力荷载代表值。答案重力荷载代表值:计算地震作用时，建筑物的重力荷载代表值应为结构和构件自重标准值和可变荷载组合值之和。三.简答题1:为什么要计算顶部附加地震作用？答案通过大量的计算分析，发现当结构层数较多时，用公式计算得到的作用在结构上质良的水平地震作用往往小于振型分解反应谱法的计算结果，特别是基本周期较长的多、高层建筑相差较大，因为高振型对结构反应的影响在结构上部。震害经验表明：某些基本周期较长的建筑物上部震害较为严重。《抗震规范》规定:对结构的基本自振周期大于1.4Tg的建筑，取顶部附加水平地震作用作为集中的水平力加在结构的顶部来加以修正。2:什么是设计反应谱及表现形式和内容？答案教材P34〜P35的内容。3:什么是反应谱？其特点有哪些？答案反应谱:是单自由度弹性体系在