建筑结构抗震考试复习题及答案

一、名词解释1震级：按地震时所释放出的能量大小确定的等级标准。2地震烈度：是指某一地区的地面及各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。3基本烈度：一个地区未来五十年内一般场地条件下可能遭受的具有10%超越概率的地震烈度值称为该地区的基本烈度。又叫偶遇烈度。4设防烈度：就是基本烈度。同上。5多遇烈度：在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为63％的地震烈度值，相当于50年一遇的地震烈度值。6罕遇烈度：在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为2％～3％的地震烈度值，相当于1600～2500年一遇的地震烈度值。7震中：震源在地表的投影点。震中也称震中位置，是震源在地表水平面上的垂直投影用经、纬度表示。实际上震中并非一个点，而是一个区域。8震中距：地面上任何一点到震中的直线距离称为震中距。同样大小的地震，在震中距越小的地方，影响或破坏越重。9震源：震动的发源处10地震波：由震源向各个方向传播的地震能量的波叫地震波。11地震烈度表：评定地震烈度大小的标准和尺度。（采用1~12共12个等级划分的地震烈度表）12抗震设防措施：就是为达到抗震效果，在工程建设时对建筑物进行抗震设计并采取抗震设施。抗震措施是指除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。13抗震构造措施：根据抗震概念设计原则，一般不需要计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。常见的有：圈梁、防震缝等。14沙土液化：在强烈地震作用下，处于地下水位以下的沙土，其性质可能发生明显的变化，致使它的表现具有类似液体的特征，这种现象，人们称之为沙土液化。P5515剪切波速：是指震动横波在土内的传播速度，单位是m/s。16建筑场地类别：根据建筑场地覆盖层厚度和土层等效剪切波速等因素，按有关规定对建设场地所做的分类。用以反映不同场地条件对基岩地震震动的综合放大效应。（分为四类）16建筑场地：指建筑物所在地，大体相当于厂区、居民点和自然村的区域范围,范围不应太小，一般不小于0.5Km217特征周期：是指抗震设计用的地震影响系数曲线中，反应地震震级、震中距和场地类型等因素的下降段起始点对应的周期值，简称特征周期。19抗震设计反应谱：设计反应谱：结构抗震设计所采用的反应谱，是基于实际地震记录的统计谱和上海场地平均地质特征的地震反应分析统计谱综合而成。地震反应谱：就是单自由度弹性系统对于某个实际地震加速度的最大反应（可以是加速度、速度和位移）和体系的自振特征（自振周期或频率和阻尼比）之间的函数关系。20地震系数：是地震时地面最大加速度与重力加速度的比值，以K表示，是确定地震烈度的一个定量指标。21地震影响系数：地震影响系数，采用加速度反应谱计算地震作用。取加速度反应绝对最大值计算惯性力作为等效地震荷载F，F=αG，α为地震影响系数22地震作用：地震引起的作用于建筑物上的动荷载，分为水平地震作用和竖向地震作用。23重力荷载代表值：建筑抗震设计用的重力性质的荷载，为结构构件的永久荷载（包括自重）标准值和各种竖向可变荷载组合值之和。其组合值系数(不大于一）根据地震时竖向可变荷载的遇合概率确定。24地震效应：是指地震产生的影响。包括原生的影响，次生影响。25楼层屈服强度系数：楼房等建筑的各层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按罕遇地震作用标准值计算的弹性地震弯矩的比值。二、简答题1、抗震设防的总目标是什么？抗震设防目标，是对于建筑结构应具有的抗震安全性的要求。是根据地震特点、国家的经济力量、现有的科学技术水平，建筑材料和设计施工的现状等综合制定的，并随着经济和科学水平的发展而提高。2、三水准抗震设防目标是什么？第一水准：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，简称小震不坏。第二水准：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，简称中震可修。第三水准：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，简称大震不倒。3、在防灾减灾工作中，结构工程师的任务是什么？1.对地震区域作抗震减灾规划；2对新建筑工程作抗震设计；3对已存在的工程结构作抗震鉴定、抗震加固。4、影响地震烈度的主要因素由那些？答：地震烈度的大小，受地震大小、震源深浅、离震中远近、当地工程地震地质条件等因素的影响。同一次地震，震中距不同烈度就不一样，影响烈度的因素，除了震级、震中距外，还与地址构造，地面建筑物抗震性能等因素有关5、什么是两阶段抗震设计？在进行抗震设计时，原则上应满足三水准抗震设防目标要求，在具体做法上，为简化计算考虑，采用两阶段设计方法，即：第一阶段设计：承载能力验算和变形验算。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、重力荷载效应组合，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。第二阶段设计：弹塑性变形验算。采用第三水准烈度的地震动参数，计算出结构的弹塑形层间位移角，满足规定的要求，采取必要的抗震构造措施，满足第三水准的防倒塌要求。6、设计地震分组的目的是什么？主要是为了反映潜在震源远近的影响。一般而言，潜在震源远，地震时传来的地震波长周期分量比较显着。为了反映这一影响，对各城镇在规定抗震设防烈度、抗震设计地震动加速度值的同时，还给出了设计地震分组。7、抗震设防为何要对建筑分类？答：对于不同使用性质的建筑物，地震破坏所造成后果的严重性是不一样的，因此，对于不同用途建筑物的抗震设防，不宜采用同一标准，而应根据其破坏后果加以区别对待。8、什么是概念设计？概念设计的基本内容是什么？抗震概念设计是指一些在计算中或在规范中难以作出具体规定的问题，必须由工程师运用“概念”进行分析，作出判断，以便采取相应的措施。例如结构破坏机理的概念，力学概念以及由震害试验现象等总结提供的各种宏观和具体的经验等，这些概念及经验要贯穿在方案确定及结构布置过程中，也体现在计算简图或计算结果的处理中。抗震概念设计包括工程结构总体布置和细部构造9、地震地面运动的三要素是什么?地震的强度、中心点离地面的深度、持续时间。（另一种说法：峰值（最大振幅）、频谱和持续时间。）10、我国是地震多发国家的原因是什么？全球地震主要集中在环太平洋地震构造系和位于北纬20°~50°之间的大陆地震构造系，而中国处于世界两大地震构造系的交汇区域11什么是不规则建筑，分几类？结构不对称，不规则，质量与刚度变化不均匀的建筑称为不规则建筑。主要分为平面不规则和竖向不规则。其中平面不规则包括：扭转不规则，凹凸不规则和楼板局部不连续；竖向不规则包括：侧向刚度不规则，竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变。1、建筑地段划分成几类；选址原则是什么？答：根据对各种因素的综合情况及影响程度不同，场地地段划分为对建筑抗震有利、不利和危险地段。选址原则：尽量选择对结构抗震有利的地段；尽可能避开对结构抗震不利的地段；除非特殊需要，不得在抗震危险地段上建造工程结构。2、建筑场地的类别是如何划分的，共分几类？答：建筑场地的类别应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类3、不同场地对建筑有怎样的影响？答：4、哪些情况下可不进行地基基础抗震验算？(1)砌体房屋；(2)地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的一般单层厂房、单层空旷房屋和不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋及与其基础荷载相当的多层框架厂房；(3)本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。5、如何判别场地是否会发生沙土液化？答：1）初判：以地质年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土层厚度等作为判断条件。。（1）地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及以前时，7、8度可判为不液化；（2）当粉土的粘粒（粒径小于0.005mm的颗粒)含量百分率在7、8和9度时分别大于10、13和16可判为不液化；（3）采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响。2）细判：当饱和可液化土的标贯击数N63.5的值小于Ncr值时，判为液化，否则判为不液化。P566、抗液化的措施有哪些？P596、场地土分那几类，如何确定场地土的类别？场地土分为岩石、坚硬土或软质岩石、中硬土、中软土、软弱土。场地土的类别是根据土的剪切波速判断的。1、如何计算单自由度体系的地震作用？单自由度体系的运动方程：1求体系的自振周期，2查表求地震影响系数max和gT，3由公式GF求地震作用。2、振型分解反应谱法的计算过程是怎样的？1求体系的自振周期和振型，2计算各振型的地震影响系数，3求个阵型的振型参与系数，4计算各振型各楼层的地震作用，5计算个阵型的地震作用效应，6计算地震作用效应（层间剪力）3、为何要验算小震下的变形4、底部剪力法的计算步骤是怎样的？（1）计算结构基本周期，（2）确定地震参数（αmax、Tg、α1）（3）计算底部剪力nikkeqGG85.0eqEKGF1（4）是否考虑顶部附加地震作用：如果gTT4.11则n=0，如果gTT4.11则查表3.4，顶部附加地震作用EKnnFF（5）计算各质点上水平地震作用：（6）计算层间剪力：nikkiFV绘制层间地震剪力图5、地震时建筑有扭转运动的原因是什么？答：1.建筑结构的偏心产生偏心的原因：a.建筑物的柱体与墙体等抗侧力构件布置不对称。b.建筑物的平面不对称。c.建筑物的立面不对称。d.建筑物的平面、立面均不对称。e.建筑物各层质心与刚心重合，但上下层不在同一垂直线上。f.偶然偏心。2.地震地面运动存在扭转分量，地震波在地面上各点的波速、周期和相位不同。建筑结构基底将产生绕竖直轴的转动，结构便会产生扭转振动。（无论结构是否有偏心，地震地面运动产生的结构扭转振动均是存在的。）6、哪些结构需要考虑竖向地震作用？1.长悬臂结构；2.大跨度结构；3.高耸结构和较高的高层建筑；4.以轴向力为主的结构构件（柱或悬挂结构）；5.砌体结构；6.突出于建筑顶部的小构件。7、如何判断结构薄弱层和部位？a.楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取底层；b.楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可取该系数最小的楼层和相对较小的楼层，一般不超过2-3处；c.单层工业厂房，可取上柱。8结构的基本周期计算有那些方法？答：能量法、折算质量法、顶点位移法、矩阵迭代法、经验公式法等。P711、限制多层砌体房屋的总高度和层数的原因是什么？答：多层砌体房屋的抗震性能，除与横墙的间距、结构的整体性、砖和砂浆的强度等级，以及施工质量等因素有关外，还与房屋的总高度和层高密切相关。根据历次的震害调查，在不同烈度的地区，四、五层的砖砌体房屋比二、三层的破坏严重，倒塌率要高得多，六层及六层以上的砖砌体房屋则震害明显加重。同样，层高高的房屋较层高低的房屋的破坏情况也与上述相同，显得更加严重。为了保证地震时砌体结构的安全，特别是大震时防止砌体结构房屋突然倒塌，甚至一塌到底，遂对房屋的屋数和层高两个方面都作了限制；这是一个很方便而又行之有效的抗震措施。2、为何控制房屋的最大高宽比？答：为了保证多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力，3、构造柱和芯柱的作用是什么答：构造柱的作用：可以部分提高墙体的抗剪强度，大大增强房屋的变形能力。墙体开裂后，构造柱与圈梁形成的约束体系可以有效地限制墙体散落，使墙体以滑移等方式大量消耗地震能量，保证房屋不至倒塌。芯柱的作用：4、提高多层砌体房屋的抗震性能所采取的主要构造措施是什么？答：a设置钢筋混凝土构造柱、芯柱；b设置钢筋混凝土圈梁；c楼盖、屋盖构件具有足够的搭接长度和可靠的连接；d横墙较少的多层普通粘土砖、多孔粘土砖房的总高度和层数接近或达到规定限制；e墙体之间连接时加设拉结筋；f加强楼梯间的整体性；g采用同一类型的基础；h设置钢筋混凝土带。5、如何计算每片墙的地震剪力？答：P94（1）横墙的地震剪力：jnmjm