抗震简答题Word文件下载.doc

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（1）高度不超过40米，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法计算。

（2）除上述结构以外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。

（3）特别不规则的建筑、甲类建筑和规范规定的高层建筑，应采用时程分析法进行补充计算。

4、什么是动力系数、地震系数和水平地震影响系数？

三者之间有何关系？

动力系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与地震地面运动最大加速度的比值

地震系数是地震地面运动最大加速度与重力加速度的比值

水平地震影响系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与重力加速度的比值

水平地震影响系数是地震系数与动力系数的乘积

5、什么是鞭端效应，设计时如何考虑这种效应？

答：

地震作用下突出建筑物屋面的附属小建筑物，由于质量和刚度的突然变小，受高振型影响较大，震害较为严重，这种现象称为鞭端效应；

设计时对突出屋面的小建筑物的地震作用效应乘以放大系数3，但此放大系数不往下传。

6、框架梁抗震设计时应遵循的原则？

如何在设计中实现“强剪弱弯”？

强柱弱梁，梁端先于柱出现塑性铰,同时塑性铰区段有较好的延性和耗能能力

强剪弱弯，梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力

强节点、强锚固，妥善解决梁纵筋锚固问题

为保证强剪弱弯，应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值，对一、二、三级框架梁，梁端截面组合的剪力设计值调整为：

7、简述“强柱弱梁”的概念以及实现“强柱弱梁”的主要措施

强柱弱梁概念为使梁端先于柱端产生塑性铰，控制构件破坏的先后顺序，形成合理的破坏机制。

在截面抗震验算中，为保证强柱弱梁，《建筑抗震设计规范》规定：

对一、二、三级框架的梁柱节点处，（除框架顶层和柱轴压比小于0.15及框支梁与框支柱的节点外），柱端组合的弯矩设计值应符合：

其中为柱端弯矩增大系数，（一级为取1.4,二级取1.2,三级取1.1）

8、简述提高框架梁延性的主要措施？

答：

（1）“强剪弱弯”，使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值，以保证框架梁先发生延性的弯曲破坏，避免发生脆性的剪切破坏；

（2）梁端塑性铰的形成及其转动能力是保证结构延性的重要因素：

一方面应限制梁端截面的纵向受拉钢筋的最大配筋率或相对受压区高度，另一方面应配置适当的受压钢筋

（3）为增加对混凝土的约束，提高梁端塑性铰的变形能力，必须在梁端塑性铰区范围内设置加密封闭式箍筋，同时为防止纵筋过早压屈，对箍筋间距也应加以限制。

（4）对梁的截面尺寸加以限制，避免脆性破坏。

9、砌体结构中设置钢筋混凝土构造柱和圈梁的作用？

设置钢筋混凝土构造柱的作用：

加强房屋的整体性，提高砌体的受剪承载力（10%-30%），对砌体有约束作用,提高砌体的变形能力，提高房屋的抗震性能。

设置圈梁的作用：

增加纵横墙体的连接，加强整个房屋的整体性；

圈梁可箍住楼盖，增强其整体刚度；

减小墙体的自由长度，增强墙体的稳定性；

可提高房屋的抗剪强度，约束墙体裂缝的开展；

抵抗地基不均匀沉降，减小构造柱计算长度。

10、强柱弱梁、强剪弱弯的实质是什么？

如何通过截面抗震验算来实现？

（1）使梁端先于柱端产生塑性铰，控制构件破坏的先后顺序，形成合理的破坏机制

（2）防止梁、柱端先发生脆性的剪切破坏，以保证塑性铰有足够的变形能力

对一、二、三级框架的梁柱节点处，（除框架顶层和柱轴压比小于0.15及框支梁与框支柱的节点外），柱端组合的弯矩设计值应符合：

为保证强剪弱弯，应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值，对一、、二、三级框架梁，梁端截面组合的剪力设计值调整为：

对一、、二、三级框架柱，柱端截面组合的剪力设计值调整为：

11、什么叫轴压比？

为什么要限制柱的轴压比？

轴压比：

柱组合的轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之和

轴压比大小是影响柱破坏形态和变形性能的重要因素，受压构件的位移延性随轴压比增加而减小，为保证延性框架结构的实现，应限制柱的轴压比。

剪压比答：

剪压比为，指构件截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小。

限制梁柱的剪压比，主要是为了防止梁柱混凝土过早发生斜压破坏。

12、为什么要限制多层砌体房屋抗震横墙间距？

（1）横墙间距过大，会使横墙抗震能力减弱，横墙间距应能满足抗震承载力的要求。

（2）横墙间距过大，会使纵墙侧向支撑减少，房屋整体性降低

（3）横墙间距过大，会使楼盖水平刚度不足而发生过大的平面内变形，从而不能有效地将水平地震作用均匀传递给各抗侧力构件，这将使纵墙先发生出平面的过大弯曲变形而导致破坏，即横墙间距应能保证楼盖传递水平地震作用所需的刚度要求。

13、在什么情况下结构会产生扭转振动？

如何采取措施避免或降低扭转振动？

体型复杂的结构，质量和刚度分布明显不均匀、不对称的结构，在地震作用下会产生扭转，主要原因是结构质量中心和刚度中心不重合

措施：

建筑平面布置应简单规整

质量中心和刚度中心应尽量一致

对复杂体型的建筑物应予以处理

14、什么是剪压比，为什么要限制剪压比？

剪压比是截面内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值之比。

剪压比过大,混凝土会过早发生斜压破坏,箍筋不能充分发挥作用,它对构件的变形能力也有显著影响，因此应限制梁端截面的剪压比。

15、什么是震级？

什么是地震烈度？

如何评定震级和烈度的大小？

震级是表示地震本身大小的等级，它以地震释放的能量为尺度，根据地震仪记录到的地震波来确定。

地震烈度是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度，它是按地震造成的后果分类的。

震级的大小一般用里氏震级表达

地震烈度是根据地震烈度表，即地震时人的感觉、器物的反应、建筑物破坏和地表现象划分的。

16、抗震设计时，为什么要对框架梁柱端进行箍筋加密？

梁柱端箍筋加密：

加强对混凝土的约束，提高梁柱端塑性铰的变形能力，提高构件的延性和抗震性能，同时避免纵筋的受压屈曲

17、多层砌体房屋中，为什么楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处？

答：

（1）楼梯间横墙间距较小，水平方向刚度相对较大，承担的地震作用亦较大，而楼梯间墙体的横向支承少，受到地震作用时墙体最易破坏

（2）房屋端部和转角处，由于刚度较大以及在地震时的扭转作用，地震反应明显增大，受力复杂，应力比较集中；

另外房屋端部和转角处所受房屋的整体约束作用相对较弱，楼梯间布置于此，约束更差，抗震能力降低，墙体的破坏更为严重

18、采用底部剪力法计算房屋建筑地震作用的适用范围？

在计算中，如何考虑长周期结构高振型的影响？

剪力法的适用条件：

（1）房屋结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀

（2）房屋的总高度不超过40m

（3）房屋结构在地震运动作用下的变形以剪切变形为主

（4）房屋结构在地震运动作用下的扭转效应可忽略不计

为考虑长周期高振型的影响，《建筑抗震设计规范》规定：

当房屋建筑结构的基本周期时，在顶部附加水平地震作用，取

再将余下的水平地震作用分配给各质点：

结构顶部的水平地震作用为和之和

19、钢筋混凝土框架房屋因建筑、结构布置不当产生的震害有哪些表现？

引起震害的原因是什么？

答：

（1）建筑平面形状复杂，由于扭转效应、应力集中震害加重

（2）房屋立面凹进凸出，可导致建筑物竖向质量和刚度突变，使结构某些部位的地震反应过于剧烈，加重震害

（3）房屋高宽比较大，底层框架柱可能因地震倾覆力矩引起的巨大压力或拉力而发生剪压或受拉破坏

（4）防震缝设置不当，若防震缝宽度不够，相邻建筑物易发生碰撞而造成破坏

（5）结构物在平面质量与刚度分布不均匀（如抗侧力构件分布不恰当），使房屋质量中心与刚度中心不重合，引起扭转作用和局部应力集中，加重震害

（6）结构物沿竖向质量与刚度分布不均匀，在地震中往往会形成薄弱层，产生较大的应力集中或塑性变形，造成破坏

24、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤

（1）计算多自由度结构的自振周期及相应振型；

（2）求出对应于每一振型的最大地震作用（同一振型中各质点地震作用将同时达到最大值）；

（3）求出每一振型相应的地震作用效应；

（4）将这些效应进行组合，以求得结构的地震作用效应。

25、简述框架节点抗震设计的基本原则

（1）节点的承载力不应低于其连接构件的承载力；

（2）多遇地震时节点应在弹性范围内工作；

（3）罕遇地震时节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递；

（4）梁柱纵筋在节点区内应有可靠的锚固；

（5）节点配筋不应使施工过分困难。

等效剪切波速：

若计算深度范围内有多层土层，则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速，即为等效剪切波速

抗震概念设计：

根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。

26.延性和延性比是什么？

为什么抗震结构要具有延性？

延性是指构件和结构屈服后，具有承载力不降低或基本不降低、且有足够塑性变形能力的一种性能。

构件延性比：

对于钢筋混凝土构件，当受拉钢筋屈服后，进入塑性状态，构件刚度降低，随着变形迅速增加，构件承载力略有增大，当承载力开始降低，就达到极限状态。

延性比是极限变形与屈服变形的比值。

结构延性比：

对于一个钢筋混凝土结构，当某个杆件出现塑性铰时，结构开始出现塑性变形，但结构刚度只略有降低；

当塑性铰达到一定数量以后，结构也会出现“屈服现象”即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段，是“屈服”后的联塑性阶段。

结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值。

27.什么是概念设计？

结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。

概念设计包含极为广泛的内容，选择对抗震有利的结构方案和布置，采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施，设计延性结构和延性结构构件，分析结构薄弱部位，并采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁效应，避免设计静定结构，采取二道防线措施等等。

应该说，从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤中都贯穿了抗震概念设计内容。

六、计算题

1、某两层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等，每层层高皆为4.0m，各层的层间刚度相同；

Ⅱ类场地，设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计分组为第二组，结构的阻尼比为。

（1）求结构的自振频率和振型，并验证其主振型的正交性

（2）试用振型分解反应谱法计算框架的楼层地震剪力

解1）：

（1）计算刚度矩阵

2、某两层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等，每层层高皆为4.0m，框架的自振周期；

各层的层间刚度相同；

Ⅱ类场地，7度第二组（，结构的阻尼比为，试按底部剪力法计算框架的楼层地震剪力，并验算弹性层间位移是否满足要求（）。

解：

（1）求结构总水平地震作用：

（2）求作用在各质点上的水平地震作用

（3）求层间剪力

（4）验算层间弹性位移

（满足）

（满足）

1、地震烈度：

指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。

2、抗震设防烈度：

一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件（图件）执行。

3、场地土的液化：

饱和的粉土或砂土，在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出，使得孔隙水压力增大，土体颗粒的有效垂直压应力减少，颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度接近于零，呈现出液态化的现象。

４、等效剪切波速：

若计算深度范围内有多层土层，则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速。

5、地基土抗震承载力：

地基土抗震承载力，其中ζa为地基土的抗震承载力调整系数，fa为深宽修正后的地基承载力特征值。

6、场地覆盖层厚度：

我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）定义：

一般情况下，可取地面到剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶的距离。

7、重力荷载代表值：

结构抗震设计时的基本代表值，是结构自重（永久荷载）和有关可变荷载的组合值之和。

8、强柱弱梁：

结构设计时希望梁先于柱发生破坏，塑性铰先发生在梁端，而不是在柱端。

9、砌体的抗震强度设计值：

，其中fv为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值，ζN为砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数。

10、剪压比：

剪压比为，是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小。

、填空题（每空1分，共25分）

2、场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度划分为IV类。

3、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时，对于T1>

1.4Tg时，在结构顶部附加ΔFn，其目的是考虑高振型的影响。

4、《抗震规范》规定，对于烈度为8度和9度的大跨和长悬臂结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的高层建筑等，应考虑竖向地震作用的影响。

5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、建筑物的类型和高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。

6、地震系数表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比；

动力系数是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。

7、多层砌体房屋的抗震设计中，在处理结构布置时，根据设防烈度限制房屋高宽比目的是为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力，根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是避免纵墙发生较大出平面弯曲变形，造成纵墙倒塌。

８、用于计算框架结构水平地震作用的手算方法一般有反弯点法和D值法。

9、在振型分解反应谱法中，根据统计和地震资料分析，对于各振型所产生的地震作用效应，可近似地采用平方和开平方的组合方法来确定。

１０、为了减少判别场地土液化的勘察工作量，饱和沙土液化的判别可分为两步进行，即初步判别和标准贯入试验判别。

２、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤。

３、简述抗震设防烈度如何取值。

一般情况下，抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度（或与本规范设计基本地震加速度值对应的烈度值）。

对已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。

４、简述框架节点抗震设计的基本原则。

节点的承载力不应低于其连接构件的承载力；

多遇地震时节点应在弹性范围内工作；

罕遇地震时节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递；

梁柱纵筋在节点区内应有可靠的锚固；

节点配筋不应使施工过分困难。

５、简述钢筋混凝土结构房屋的震害情况。

1.共振效应引起的震害；

2.结构布置不合理引起的震害；

3.柱、梁和节点的震害；

4.填充墙的震害；

5.抗震墙的震害。

1.地震按震源深浅不同可分为（浅源地震）、（中源地震）、（深源地震）。

2.造成建筑物和地表的破坏主要以（面波）为主。

3.地震强度通常用（震级）和（烈度）等反映。

4.建筑的设计特征周期应根据其所在地的（设计地震分组）和（场地类别）来确定。

5.设计地震分组共分（3）组，用以体现（震级）和（震中距）的影响。

6.抗震设防的依据是（抗震设防烈度）。

7.地震现象表明，纵波使建筑物产生（垂直振动），剪切波使建筑物产生（水平振动），而面波使建筑物既产生（垂直振动）又产生（水平振动）。

8.《规范》按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震（有利）、（不利）和（危险）的地段。

9.我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据（等效剪切波速）和（覆盖层厚度）划分为四类。

10.饱和砂土液化的判别分为两步进行，即（初步判别）和（标准贯入试验判别）。

11.场地的液化等级根据（液化指数）来划分。

12.目前，工程中求解结构地震反应的方法大致可分为两种，即（底部剪力法）和（振型分解反应谱法）。

13.按其受地震破坏时产生的后果，将建筑分为（甲类）、（乙类）、（丙类）、（丁类）四个抗震设防类别。

14.建筑结构抗震验算包括（截面抗震验算）和（抗震变形验算）。

15.结构的变形验算包括（多遇地震作用下的抗震变形验算）/（罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算）。

16.选择结构体系，要考虑（抗震设防烈度）和（设计基本地震加速度取值）的关系。

17.选择结构体系时，要注意选择合理的（结构构件）及（抗震结构体系）。

18.地震区的框架结构，应设成延性框架，遵守（强柱弱梁）、（强剪弱弯）、（强节点）、（强锚固）等。

19.在工程手算方法中，常采用（D值法）和（反弯点法）进行水平地震作用下框架内力的分析。

20.竖向荷载下框架内力近似计算可采用（分层法）和（弯矩二次分配法）。

21.框架结构最佳的抗震机制是（总体机制）。

22.框架体系的节点常采用（刚接）节点。

23.结构的变形缝有（伸缩缝）、（温度缝）和（沉降缝）。

24.多层/高层钢混结构包括（框架结构）、（框架—抗震墙结构）、（抗震墙结构）及（筒体结构）等结构。

25.（防止倒塌）是多层砌体结构房屋抗震设计的重要问题。

26.高层钢结构的结构体系主要有（纯框架体系）、（筒体体系）、（框架支撑体系）或（框架剪力墙体系）。

27.框架-支撑体系的支撑类型有（中心支撑）和（偏心支撑）。

28.防止板件失稳的有效方法是限制它的（高厚比）。

29.屋盖体系中，应尽可能选用（有撑）屋盖。

一、判断题

1.横波向外传播时，其介质质点的振动方向与波的前进方向相垂直。

（√）

2.地震现象表明，横波使建筑物产生上下颠簸。

（X）

3.纵波的特点是周期较长，振幅较大。

4.震害表明，坚硬地基上，柔性结构一般表现较好，而刚性结构有的表现较差。

（√）

5.一般来讲，震害随场地覆盖层厚度的增加而减轻。

6.地基土的抗震承载力小于地基土的静承载力。

7.结构的自振周期随其质量的增加而减小，随刚度的增加而加大。

8.一般而言，房屋愈高，所受到的地震力和倾覆力矩愈大，破坏的可能性也愈大。

9.弯曲构件的延性远远小于剪切构件的延性。

（X）

10.在同等设防烈度和房屋高度的情况下，对于不同的结构类型，其次要抗侧力构件抗震要求可低于主要抗侧力构件。

11.在进行梁端弯矩调幅时，可先进行竖向荷载和水平荷载的梁端弯矩组合后再进行调幅。

（X）

12.钢筋混凝土构造柱可以先浇柱，后砌墙。

13.构造柱必须单独设置基础。

14.地震时内框架房屋的震害要比全框架结构房屋严重，比多层砖房要轻。

15.中心支撑与偏心支撑相比具有较大的延性。

（X）

16.耗能梁段的屈服强度越高，屈服后的延性越好，耗能能力越大。

1.抗震设防的目标是什么？

实现此目标的设计方法是什么？

目标是对建筑结构应具有的抗震安全性能的总要求。

我国《抗震规范》提出了三水准的设防要求，概括起来是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。

第一水准是建筑物在遭受频度较高、强度较低的多遇地震时，一般不损坏也不需要修理。

第二水准是建筑物在遭受基本烈度的地震影响时，允许结构部分达到或超过屈服极限，或者结构的部分构件发生裂缝，结构通过塑性变形消耗地震能量，结构的变形和破坏程度发生在可以修复使用的范围之中。

第三水准是建筑物遭受预估的罕遇的强烈地震时，不至于发生结构倒塌或危机生命安全的严重破坏。

方法：

依据三个地震烈度水准，使用两阶段抗震设计方法实现。

2.建筑场地选择的原则是什么？

选址时应当选择有利地段，避开不利地段。

当无法比开始应采取有效地抗震措施。

在危险地段，不应建造非临时性的建筑物，尤其是严禁建造甲、乙类建筑物。

3.哪些建筑可不进行地基及基础的抗震承载力验算？

（1）砌体房屋

（2）地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑物：

一般单层厂房、单层空旷房屋。

不超过8层且高度在25M以下的一般民用框架房屋。

基础荷载与上述一般民用框架房屋相当的多层框架厂房。

（3）抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。

4.液化对建筑物有哪些危害？

危害：

地面开裂下沉使建筑物产生过度下沉或整体倾斜，不均匀沉降引起建筑物上部结构破坏，使梁板等构件及其节点破坏，使整体开裂和建筑物体型变化处开裂。

5.简述确定结构地震作用的底部剪力法的适用条件及计算步