建筑工程结构抗震设计第三版习题解答章.doc

第一章习题答案
1. 震级是衡量一次地震强弱限度（即所释放能量大小）指标。地震烈度是衡量一次地震时某地区地面震动强弱限度尺度。震级大时，烈度就高；但某地区地震烈度同步还受震中距和地质条件影响。
2. 参见教材第10面。
3. 大烈度地震是小概率事件，小烈度地震发生概率较高，可依照地震烈度超越概率拟定小、中、大烈度地震；由记录关系：小震烈度＝基本烈度－1.55度；大震烈度＝基本烈度＋1.00度。
4. 概念设计为构造抗震设计提出应注意基本原则，具备指引性意义；抗震计算为构造或构件达到抗震目提供详细数据和规定；构造办法从构造整体性、锚固连接等方面保证抗震计算成果有效性以及弥补某些状况无法进行对的、简洁计算缺陷。
5. 构造延性好意味可容许构造产生一定弹塑性变形，通过构造一定限度弹塑性变形耗散地震能量，从而减小截面尺寸，减少造价；同步可避免产生构造崩塌。

第二章习题答案
1. 地震波中与土层固有周期相一致或相近波传至地面时，其振幅被放大；与土层固有周期相差较大波传至地面时，其振幅被衰减甚至完全过滤掉了。因而土层固有周期与地震动卓越周期相近，
2. 考虑材料动力下承载力不不大于静力下承载力；材料在地震下地基承载力安全储备可低于普通状况下安全储备，因而地基抗震承载力高于静力承载力。
3. 土层地质年代；土体中粘粒含量；地下水位；上覆非液化土层厚度；地震烈度和作用时间。
4. a 中软场地上建筑物抗震性能比中硬场地上建筑物抗震性能要差（建筑物条件均同）。
b. 粉土中粘粒含量百分率愈大,则愈容易液化.
c．液化指数越小，地震时地面喷水冒砂现象越轻微。
d．地基抗震承载力为承受竖向荷载能力。
5. 因不大于，场地为中软场地。
6. 设计地震分组为第二组，烈度为7度，取
砂土临界标贯值：，其中
土层厚度：第实测标贯点所代表土层厚度上界取上部非液化土层底面或第实测标贯点所代表土层底面；其下界取下部非液化土层顶面或相邻实测标贯点深度均值。
测点
测点深度
（m）
土层厚度
（m）
原则贯入度
土层中点
深度（m）
权函数

液化指数

实测值
临界值
0
－
1.0
未测
不计算
－
不计算
0
1
2.0
1.5
3.0
5
7.6
1.75
10
5.13
2
3.0
1.5
7
8.4
3.25
10
2.50

－
2.0
未测
不液化
－
不计算
0
3
7.0
1.5
3.4
11
7.10
6.75
8.25
0
4
8.0
1.9
14
7.16
8.45
6.55
0

－
6.6
未测
不计算
－
不计算
0
Σ

16.0

7.63
由计算成果可知：场地液化限度为中档。

第三章习题解答
一、 问答题
1． 高度≤40m，以剪切变形为主，质量、刚度分布较均匀构造采用底部剪力法计算；其她构造采用振型分解反映譜法计算；重要建筑、超高层建筑或特别不规则建筑采用时程分析法补充计算。
2． 构造由地震产生位移、速度、加速度、内力及变形等称为构造地震反映；构造由地震引起惯性，而由惯性产生动力作用称为构造地震作用。
3． 在一种拟定地震运动下，各种构造体系最大地震加速度反映与自振周期间关系曲线称为地震反映譜；将不同地震运动下构造地震反映譜按可靠度原理进行平滑解决得到地震反映譜称为设计反映譜。
4． 重力荷载＝恒载＋某些活载；活载取值取决于活载变异限度，变异大者取值大。
5． 反映地震烈度对地面运动影响限度系数称为地震系数；反映构造在不同烈度地震作用下，构造加速度与其自振周期关系系数称为地震影响系数。两者影响对象不同样；但两者间有着直接关系，地震影响系数与地震系数呈线性关系。
6． 软场地刚度较小，其自振周期较长，不同振动混合在一起地震波传入后，与场地自振周期接近振动波得以保存或放大，反之则衰减或滤掉；因而软场地Tg＞硬场地Tg。远震通过距离长，高频波（振动周期短）易衰减，保存下来成分多为长周期低频波，因而远震Tg要大某些。
7． 进行小震作用下构造承载力和变形能力计算，以保证构造安全性；进行大震作用下构造弹塑变形能力计算，以保证构造不崩塌。
8． 普通构造应采用非线性时程分析法计算，层数不多、刚度无突变钢筋混凝土、钢构造框架构造、厂房构造可采用简化计算办法。
9． 构造楼层按其构件实际尺寸、配筋和材料强度计算得到抗剪能力与大震作用下楼层应承受弹性地震剪力比值称为楼层屈服强度系数。
10． 依照楼层屈服强度系数分布来判断：如其沿高度分布较均匀时，薄弱层为底层，如分布不均匀时，薄弱层为楼层屈服强度系数较小楼层；厂房构造薄弱层为上柱层。
11． 大跨度构造、高耸构造、超高层构造等需考虑竖向地震作用。
12． 原由于：a．动力荷载下材料强度高于静力荷载下材料强度；
b．地震作用下构造可靠度规定可低于普通条件下构造可
靠度规定。

二、 计算题
1．解：

因此频率方程为：
即：

2．解：查表3－2，得
查表3－3，得
因 ，故
、 故 、

质点上地震作用：
第一振型下：

第二振型下：

第二振型下：

各振型下，各层中柱上剪力：
第一振型下：； ；。
第二振型下：；； 。
第三振型下：； ； 。
组合后柱上剪力：

层间位移和总位移：

3．解：查表3－2，得
查表3－3，得
因，

；；。

4．解：采用能量法
；；
；
；

第四章习题解答

1． 见教材。
2． 多层砌体构造普通不考虑垂直地震作用。
3． a.增强纵横墙连接；b.加强楼盖整体性；c.约束墙体裂缝开展；d.提高抗震能力；e.抵抗不均匀沉降.
4． 底层框架砌体构造设计原则为：依照构造受力和变形阶段性，设立两道抗震防线;a.由于墙体抗侧移刚度远不不大于框架抗侧移刚度；在墙体未破坏条件下，只考虑墙体承受地震作用；b. 在地震作用下，墙体已遭受破坏，此时应考虑在墙体未破坏条件下与框架共同承受地震作用。同步各墙体和框架仅承受平行于其平面地震作用。
5． a.对的；b. 对的；c. 对的；d.错误，因两方向ξ不一定相似。
6． a.500mm，2Ф6，1m；b.端部，拐角；c. 主拉应力理论，剪摩擦理论；d.不大于，不大于，等于；e.芯柱
7． 解：楼梯间楼层剪力
楼梯间竖向压力
墙体上压应力
查表 墙体＝，
因 ，因此 ，
安全。
8． 解：设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，
查表 多遇地震烈度
因是砌体构造，，
因此 底部剪力
底层抗侧移刚度：
因
砖墙：
钢筋混凝土墙：
框架：
总抗侧移刚度：
二层抗侧移刚度：
砖墙：(二层总抗侧移刚度)
抗侧移刚度比 ，
剪力增大系数 ，取。
底层剪力：
第一受力阶段：
砖墙
混凝土墙
第二受力阶段：
砖墙
混凝土墙
框架

第五章习题解答
1． 刚度中心是整个构造抗力合力中心点，也是构造平动＋扭转变形中心点；质量中心是构造平面各某些质量中心点，即构造平面重力合力点；两者最佳重叠。
2． 水平地震作用按各某些抗侧移刚度在构造中进行分派；其计算假定是：楼板平面内刚度无限大；某方向地震作用由该方向抗侧力体系承担；普通不考虑构造扭转效应。
3． 构造抗震级别是依照设防烈度、构造类型、构造高度、构件重要性划分；它是构造进行地震下内力调节和采用抗震构造办法根据之一。
4． 柱轴压比过大时，箍筋对柱延性影响很小，柱多产生脆性破坏。
5． 满足这些原则就能保证构造不产生危及构造安全脆性破坏和构造崩塌；通过调节地震下构造内力（增大柱上设计弯矩和构件上设计剪力，对节点进行抗震验算）来满足这些规定。
6． 框架构造在节点附近柱端和梁端加密箍筋；其作用为承担柱上剪力，约束混凝土变形和裂缝开展，防止纵筋压屈。
7． 不能对水平地震作用下弯矩进行调幅；由于水平荷载下内力是按D值法计算，而D值法规定框架节点为刚性连接，如对此条件下弯矩进行调幅则不能保证节点为刚性连接。
8． 节点承载力不低于其连接构件承载力；多遇地震烈度下，节点应处在弹性阶段；罕遇地震烈度下，节点不得影响竖向荷载传递；节点范畴内受力钢筋不得产生滑移。