结构抗震设计作业及复习题.doc

结构抗震设计作业及复习题（二）
请同学们独立完成，然后与后面的答案对照，来考察自己对知识点的掌握能力和水平
一、多项选择题
1、地壳的下界面和地幔的下界面分别称为（ CA ）。
A、古登堡界面 B、爱尔兰界面 C、莫霍界面 D、断裂界面
2、一般来说，小于2级的地震人们感觉不到，只有仪器才能记录下来，叫做（ A ），2~4级地震人就感觉到了，叫（ B ），5级以上地震就要引起不同程度的破坏，统称为破坏性地震，7级以上地震称为（ C ）。
A、微震 B、有感地震 C、强烈地震 D、罕遇地震
3按地震成因来分，地震可分为（ A ）、（ C ）和（ D ）。
A、火山地震 B、断裂地震 C、构造地震 D、塌陷地震
4、地震造成的破坏不仅有直接灾害，还有（ A ）和（ B ）。
A、次生灾害 B、三次灾害 C、 空气污染 D、海啸
5、请选出框架结构地震作用效应常用的三种计算方法（ ABD ）。
A、底部剪力法 B、振型分解反应谱法
C、D值法 D、时程分析法
6、依据《建筑抗震设防分类标准》，我国将建筑明确地划分为4类，即特殊设防类，（ A ），（ B ）和（ C ）。
A、重点设防类 B、 标准设防类 C、适度设防类 D、不设防类
7、在单自由度体系中，下面哪些项是体系上作用的真实的力（ ABD ）。
A、阻尼力 B、弹性恢复力 C、惯性力 D、外力
8、钢筋混凝土结构和钢结构的阻尼比分别为（ BC ）。
A、0.04 B、0.05 C、0.03 D、0.01
9、在计算质点的重力荷载代表值时，应取结构和构件自重（ B ）和（ C ）之和。
A、设计值 B、标准值 C、各可变荷载组合值 D、平均值
10、采用底部剪力法进行地震作用效应计算的条件，下列叙述正确的是（ ACD ）。
A、刚度和质量分布均匀 B、高度在50M以下
C、高度在40m以下 D、不考虑扭转效应
1-5：CA、ABC、ACD、AB、ABD 6-10：ABC、ABD、BC、BC、ACD
二、填空题
1、土层的液化判别可采用二阶段判别的方法，即（初步判别）和（标准贯入试验判别） 。
2、验算天然地基地震作用下的竖向承载力时，基础底面的平均压力应满足（ ），边缘最大压力应满足（）。
3、从物质成分和构造特征来划分，地球可分为（地壳）、（地幔）、（地核）。
4、面波包括（乐甫波）和（瑞雷波）。
5、《抗震规范》（GB50011-2010）将场地的类别划分成（五）类。
1、初步判别、标准贯入试验判别 2、、 3、地壳、地幔、地核 4、乐甫波、瑞雷波 5、五
三、名词解释
1、等效剪切波速：是以剪切波在地面至计算深度各层土中传播的时间不变的原则来定义的土层平均剪切波速。
2、等震线：把地面上破坏程度相近的点连成的曲线。
3、地基土的液化：处于地下水位以下的饱和沙土和粉土在地震时容易发生液化现象。地震引起的强烈地面运动使得饱和或粉土颗粒间发生相对位移，土颗粒结构趋于密实。如果土体本身渗透系数较小，当颗粒结构压密时，短时间内空隙水排泄不出而受到挤压，空隙水压力将急剧增加。在地震作用的短暂时间内，这种急剧上升的空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（亦称有效压力）减少，当有效压力完全消失时，砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态。此时，土体抗剪强度等于零，形成犹如“液体”的现象，即称为“液化”。
4、钢梁的延性系数：钢梁对应极限 承载力的位移和弹性位移限值之比成为钢梁的延性系数，建筑钢结构中杆件的延性系数一般可达到2~5或者更大。
5、二阶效应：相对钢筋混凝土结构房屋，钢结构房屋较揉，容易产生较大的侧向变形。在这种情况下，重力荷载与侧向位移的乘积便形成重力附加弯矩，也即所谓的二阶效应。
四、简答题

1、我国地震活动的主要特点？
（1）中国地震活动分布广泛；
（2）地震震源浅、强度大 ；
（3）位于地震区的大中城市多，建筑物抗震能力低；
（4）强震的重演周期长。
2、简述哪些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算？
（1）《抗震规范》规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
（2）地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑：
一般单层厂房和砌体房屋；
不超过8层且高度在24米以下的一般民用框架和框架-抗震墙房屋；
基础荷载与上述一般民用框架和框架-抗震墙房屋相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。

3、简述一下各抗震设防类别建筑的抗震设防标准？
（1）标准设防类（丙类）：（应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，）达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致坍塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。
（2）重点设防类（乙类）：（应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，）但抗震设防烈度为9度时，应按比9度更高的要求采取抗震措施。地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
（3）特殊设防类（甲类）：（应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，）但抗震设防烈度为9度时，应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。
（4）适度设防类（丁类）：（允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，）但抗震设防烈度为6度时，不应降低。一般情况下，仍应按按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
4、抗震概念设计主要包括哪五个方面？
（1）预防为主，全面规划；
（2）选择有利的抗震地，做好地基基础的抗震设计；
（3建筑布置宜规则；
（4）选用良好的抗震结构体系，重视防止非结构构件的震害；
5、减轻液化影响的基础和上部结构处理措施？
（1）选择合适的基础埋置深度；
（2）调整基础底面积，减少基础偏心；
（3）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形基础，加设基础圈梁、基础系梁等；
（4）减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等；
五、论述题
某高层建筑，为钢筋混凝土框架-剪力墙结构。由于建筑立面造型的需要，在顶部一个立面部位有一个附属的两层高的装饰框架，装饰框架与主体结构现浇，但附属装饰框架的构件尺寸、刚度和直梁与主体结构相比非常小，且装饰框架只承受自身重力及由此产生的地震作用，因此，可以按建筑非结构构件进行抗震设计。该高层建筑为丙类建筑，位于8度区（0.2g），III类场地土。附属装饰框架重力为120KN，自振频率为15Hz，主体结构的自振频率为0.5Hz，装饰框架与主体结构产生共振的可能性较小。论述一下此建筑非结构构件的抗震设计。
解：计算出作用在此装饰框架重心处的水平地震作用标准值F。本装饰框架可按非承重围护墙对待，功能系数γ=1.0，η=0.9，状态系数ξ1=2.0，位置系数ξ2=2.0，查表αmax=0.16.

求出水平地震作用标准值F=69.12kN后，作用在此两层装饰框架的重心处，按一般的水平力作用验算框架的内力和变形，以及进行框架各构件的截面设计，设计时尚要考虑与其他荷载效应的组合以及构件承载力抗震调整系数。

六、计算题
1、图示为某场地地基剖面图,上覆非液化土层厚度du=5.5m,其下为砂土，地下水位深度为dw=6m.基础埋深db=2m,该场地为8度区。确定是否考虑液化影响？

dw=6m
db=2m
du

液化土特征深度d0
饱和土类别
7度
8度
9度
粉土
6
7
8
砂土
7
8
9

解：查液化土特征深度表可知=8m，其中=6m,=5.5m,=2m。

5.5<8+2-2；

6<8+2-3; （1分）

5.5+6=1.5×8+2×2-4.5
上述三表达式均不满足要求，所以，该场地需要考虑液化的影响。

2、一两质点体系如图所示，体系的质量、振型和周期见图，采用底部剪力法计算质点的总的水平地震作用？

(1) 等效总重力荷载代表值为:

(2) 结构总水平地震作用为:

3、已知条件如上题，采用底部剪力法继续计算质点的水平地震作用？
解：
各质点的地震作用为:

因T1= 0.358s>1.4Tg
=1.4×0.25=0.35s