1、土木工程與建筑學院土木工程與建筑學院抗震結構設計復習題抗震結構設計復習題例例1、某兩層鋼筋混凝土框架，集中于樓蓋和屋蓋處、某兩層鋼筋混凝土框架，集中于樓蓋和屋蓋處的重力荷載代表值的重力荷載代表值相相等等 ，每層層，每層層高高均均為為4.0m，各層的層間，各層的層間剛度相剛度相同同 ；類場地類場地， 設防設防烈度為烈度為7度，設計基本地震加速度度，設計基本地震加速度為為0.10g，設計分組為第二組，結構的阻尼比為，設計分組為第二組，結構的阻尼比為 （1）求結構的自振頻率和振型，并驗證其主振型的）求結構的自振頻率和振型，并驗證其主振型的正交性正交性（2）試用振型分解反應譜法計算框架的樓層地震剪）試

2、用振型分解反應譜法計算框架的樓層地震剪力力121200kNGG128630/mkkkN0.05.例2、試用底部剪力法計算三質點體系在多遇地震下的各層地震剪力。已知設防烈度為8度，類場地，設計地震分組為第一組。 T1=0.716s ； 例3、已知框架中某梁考慮地震組合的梁端彎矩設計值及實際配筋如下圖。抗震等級為一級。梁截面尺寸300mm 750mm，混凝土強度等級為C30.縱向鋼筋HRB335，箍筋HPB235。試進行梁的斜截面設計。第一章 緒論1、地震按其成因分為哪幾種？什么是構造地震？2、地震波包括在地球內部傳播的體波和只限于在地球表面傳播的面波3、試述縱波和橫波的傳播特點及對地面運動的影響

3、？4、地震烈度實際地震烈度與下列何種因素有關？A.建筑物類型 B.離震中的距離離震中的距離 C.行政區劃 D.城市大小5、震源深度、震中距、震源距、急震區、等震線6、工程結構抗震設防的三個水準是什么？如何通過兩階段設計方法來實現？7、什么是小震、中震和大震？答：小震指該地區50年內超越概率約為63.2%的地震烈度，即眾值烈度，又稱為多遇地震。 中震指該地區50年內超越概率約為10%的地震烈，又稱為基本烈度或設防烈度。 大震指該地區50年內超越概率約為2%的地震烈度，又為稱為罕遇地震。第二章 場地、地基和基礎1、等效剪切波速：等效剪切波速： 若計算深度范圍內有多層土層，則根據計算深度范圍內各若計

4、算深度范圍內有多層土層，則根據計算深度范圍內各土層剪切波速加權平均得到的土層剪切波速即為等效剪切波速。土層剪切波速加權平均得到的土層剪切波速即為等效剪切波速。2、場地覆蓋層厚度：、場地覆蓋層厚度： 我國建筑抗震設計規范定義：一般情況下，可取地面到剪切波我國建筑抗震設計規范定義：一般情況下，可取地面到剪切波速大于速大于500m/s且其下臥各層巖土的剪切波速均不小于且其下臥各層巖土的剪切波速均不小于500m/s的土層的土層頂面的距離。頂面的距離。3、地基土抗震地基土抗震承載力承載力4、場地土的場地土的液化液化 飽和飽和的粉土或砂土，在地震時由于顆粒之間的孔隙水不可壓縮而的粉土或砂土，在地震時由于顆

5、粒之間的孔隙水不可壓縮而無法排出，無法排出，使得使得 孔隙水壓力孔隙水壓力增大，土體顆粒的有效垂直壓應力減少，增大，土體顆粒的有效垂直壓應力減少，顆粒局部或全部處于懸浮狀態，土體的抗剪強度接近于零，呈現出液顆粒局部或全部處于懸浮狀態，土體的抗剪強度接近于零，呈現出液態化的現象。態化的現象。5、影響影響場地土場地土液化液化的因素的因素？6、飽和砂土液化的判別方法？、飽和砂土液化的判別方法？第三章 結構地震反應分析與抗震驗算1、什么是動力系數、地震系數和水平地震影響系數？三者之間有何關系？什么是動力系數、地震系數和水平地震影響系數？三者之間有何關系？ 動力系數是單質點最大絕對加速度與地面最大加速度

6、的比值動力系數是單質點最大絕對加速度與地面最大加速度的比值 地震系數是地震地面運動最大加速度與重力加速度的比值地震系數是地震地面運動最大加速度與重力加速度的比值 水平地震影響系數是單質點最大絕對加速度反應與重力加速度的比值水平地震影響系數是單質點最大絕對加速度反應與重力加速度的比值 水平地震影響系數是地震系數與動力系數的乘積水平地震影響系數是地震系數與動力系數的乘積2、簡述確定水平地震作用的振型分解反應譜法的主要步驟簡述確定水平地震作用的振型分解反應譜法的主要步驟（1）計算多自由度結構的自振周期及相應振型；）計算多自由度結構的自振周期及相應振型；（2）求出對應于每一振型的最大地震作用（同一振型

7、中各質點地震作用）求出對應于每一振型的最大地震作用（同一振型中各質點地震作用將同時達到最大值）；將同時達到最大值）；（3）求出每一振型相應的地震作用效應；）求出每一振型相應的地震作用效應；（4）將這些效應進行組合，以求得結構的地震作用效應。）將這些效應進行組合，以求得結構的地震作用效應。3、時程分析法時程分析法 是由建筑結構的基本運動方程，輸入對應于建筑場地的若干條地震是由建筑結構的基本運動方程，輸入對應于建筑場地的若干條地震加速度記錄或人工加速度波形（時程曲線），通過積分計算求得在地加速度記錄或人工加速度波形（時程曲線），通過積分計算求得在地面加速度隨時間變化周期內結構內力和變形狀態隨時間變

8、化的全過程，面加速度隨時間變化周期內結構內力和變形狀態隨時間變化的全過程，并以此進行結構構件截面抗震承載力驗算和變形驗算。并以此進行結構構件截面抗震承載力驗算和變形驗算。4、簡述現行抗震規范計算地震作用所采用的三種計算方法及其適用范圍。簡述現行抗震規范計算地震作用所采用的三種計算方法及其適用范圍。答：現行抗震規范計算地震作用所采用的三種計算方法為：底部剪力法，答：現行抗震規范計算地震作用所采用的三種計算方法為：底部剪力法，振型分解反應譜法和時程分析法。振型分解反應譜法和時程分析法。適用條件：適用條件：高度不超過高度不超過40米，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的米，以剪切變形為主且

9、質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構，可采用底部剪力法計算。結構，以及近似于單質點體系的結構，可采用底部剪力法計算。除上述結構以外的建筑結構，宜采用振型分解反應譜法。除上述結構以外的建筑結構，宜采用振型分解反應譜法。特別不規則的建筑、甲類建筑和規范規定的高層建筑，應采用時程分析特別不規則的建筑、甲類建筑和規范規定的高層建筑，應采用時程分析法進行補充計算。法進行補充計算。5、什么時候應考慮豎向地震作用的影響？什么時候應考慮豎向地震作用的影響？抗震規范規定，抗震規范規定，8度和度和9度時的大跨度結構、長懸臂結構、度時的大跨度結構、長懸臂結構、煙囪和類煙囪和類似的高聳結構以

10、及似的高聳結構以及9度時的高層建筑應考慮豎向地震作用。度時的高層建筑應考慮豎向地震作用。6、什么是樓層屈服強度系數，怎樣確定結構薄弱層或部位？什么是樓層屈服強度系數，怎樣確定結構薄弱層或部位？答：樓層屈服強度系數為按構件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層答：樓層屈服強度系數為按構件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用標準值計算的樓層彈性地震剪力的比值，受剪承載力和按罕遇地震作用標準值計算的樓層彈性地震剪力的比值，樓層屈服強度系數樓層屈服強度系數y沿高度分布不均勻的結構，沿高度分布不均勻的結構，y為最小或相對較小為最小或相對較小的樓層往往率先屈服并出現較大的彈塑層間位移，

11、其他各層層間位移的樓層往往率先屈服并出現較大的彈塑層間位移，其他各層層間位移相對較小且接近彈性反應的計算結果，相對較小且接近彈性反應的計算結果，y相對愈小，彈塑性位移側相相對愈小，彈塑性位移側相對愈大，這一塑性變形集中的樓層為結構的薄弱層或薄弱部位。對愈大，這一塑性變形集中的樓層為結構的薄弱層或薄弱部位。7、建筑結構抗震驗算包括建筑結構抗震驗算包括 和和 。P74第四章第四章 建筑抗震概念設計建筑抗震概念設計1、何謂何謂“抗震概念設計抗震概念設計”？“概念設計概念設計”與計算設計有何不同？與計算設計有何不同？答：指根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想，答：指根據地震災害和工程

12、經驗等所形成的基本設計原則和設計思想，進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。與計算設計的不同：進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。與計算設計的不同：計算設計是通過地震作用的取值進行結構的抗震驗算，而概念設計強計算設計是通過地震作用的取值進行結構的抗震驗算，而概念設計強調，在工程設計一開始，就應該把握好能量輸入、房屋體型、結構體調，在工程設計一開始，就應該把握好能量輸入、房屋體型、結構體系、剛度分布，構件延性等幾個主要方面，從根本上消除建筑中的抗系、剛度分布，構件延性等幾個主要方面，從根本上消除建筑中的抗震薄弱環節，概念設計需要輔以必要地計算設計。震薄弱環節，概念設計需要輔以必要地

13、計算設計。2、抗震設計中為什么要限制各類結構體系的最大高度和高寬比？抗震設計中為什么要限制各類結構體系的最大高度和高寬比？答：隨著多層和高層房屋高度的增加，結構在地震作用以及其他荷載作答：隨著多層和高層房屋高度的增加，結構在地震作用以及其他荷載作用下產生的水平位移迅速增大，要求結構的抗側移剛度必須隨之增大。用下產生的水平位移迅速增大，要求結構的抗側移剛度必須隨之增大。不同類型的結構體系具有不同的抗側移剛度，因此具有各自不同的合不同類型的結構體系具有不同的抗側移剛度，因此具有各自不同的合理使用高度。理使用高度。 房屋的高寬比是對結構剛度、整體穩定、承載能力和房屋的高寬比是對結構剛度、整體穩定、承

14、載能力和經濟合理性的宏觀控制。經濟合理性的宏觀控制。震害表明，房屋高寬比大，地震作用產生的傾覆力矩會造成基礎轉動，震害表明，房屋高寬比大，地震作用產生的傾覆力矩會造成基礎轉動，引起上部結構產生較大側移，影響結構整體穩定。同時傾覆力矩會在引起上部結構產生較大側移，影響結構整體穩定。同時傾覆力矩會在混凝土框架結構兩側柱中引起較大軸力，使構件產生壓曲破壞；會在混凝土框架結構兩側柱中引起較大軸力，使構件產生壓曲破壞；會在多層砌體房屋墻體的水平截面產生較大的彎曲應力，使其易出現水平多層砌體房屋墻體的水平截面產生較大的彎曲應力，使其易出現水平裂縫，發生明顯的整體彎曲破壞。裂縫，發生明顯的整體彎曲破壞。3、

15、何謂“多道防震防線”答：（1）一個抗震結構體系，應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接起來協同工作。（2）抗震結構體系應由最大可能數量的內部、外部贅余度，有意識地建立起一系列分布的屈服區，以使結構能夠吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復。4、建筑平面形狀復雜將加重建筑物震害的原因為:扭轉效應、應力集中。第五章第五章 多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設計多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設計1、多高層鋼筋混凝土結構房屋布置的基本原則？、多高層鋼筋混凝土結構房屋布置的基本原則？P1002、抗震等級、抗震等級鋼筋混凝土房屋應根據烈度、 和 采用不同的抗震等級，并應符合相應的計算和構

16、造措施要求。3、在工程手算方法中，常采用D值法值法或（改進反彎點法）進行水平地震作用下框架內力的分析。4、豎向荷載下框架內力近似計算可采用 分層法分層法 和 彎矩二次分彎矩二次分配法配法 。5、考慮內力塑性重分布，可對豎向荷載作用下框架結構的梁端彎矩進行調幅 ，水平荷載作用下框架結構的梁端彎矩不考慮調幅 。6、框架梁抗震設計時應遵循的原則？如何在設計中實現框架梁抗震設計時應遵循的原則？如何在設計中實現“強剪弱強剪弱彎彎”？答： 強柱弱梁，強柱弱梁，梁端先于柱出現塑性鉸,同時塑性鉸區段有較好的延性和耗能能力 強剪弱彎強剪弱彎，梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力 強節點、強錨固強節點、強錨固，妥善

17、解決梁縱筋錨固問題 為保證強剪弱彎，應使構件的受剪承載力大于構件彎曲屈服時實際達到的剪力值，對一、二、三級框架梁，梁端截面組合的剪力設計值調整為：NoImage()/irvbbbnGbVMMlV7、什么是剪壓比？為什么要限制剪壓比？、什么是剪壓比？為什么要限制剪壓比？ P113指構件截面上平均剪應力與混凝土軸心抗壓強度設計值的比值，用以反映構件截面上承受名義剪應力的大小。限制梁柱的剪壓比，主要是為了防止梁柱混凝土過早發生斜壓破壞。8、簡述簡述“強柱弱梁強柱弱梁”的概念以及實現的概念以及實現“強柱弱梁強柱弱梁”的主要措施的主要措施 答：“強柱弱梁”概念為使梁端先于柱端產生塑性鉸，控制構件破壞的先

18、后順序，形成合理的破壞機制。 在截面抗震驗算中，為保證強柱弱梁，建筑抗震設計規范規定： 對一、二、三級框架的梁柱節點處，（除框架頂層和柱軸壓比小于0.15及框支梁與框支柱的節點外），柱端組合的彎矩設計值應符合：9、什么叫軸壓比？為什么要限制柱的軸壓比？什么叫軸壓比？為什么要限制柱的軸壓比？P117 軸壓比： 柱組合的軸向壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積之和 軸壓比大小是影響柱破壞形態和變形性能的重要因素，受壓構件的位移延性隨軸壓比增加而減小，為保證延性框架結構的實現，應限制柱的軸壓比。10、簡述框架節點抗震設計的基本原則簡述框架節點抗震設計的基本原則P120ccbMM1

19、0、簡述框架節點抗震設計的基本原則簡述框架節點抗震設計的基本原則P12011、簡述鋼筋混凝土結構房屋的震害情況。P98答：答：1. 共振效應引起的震害；共振效應引起的震害； 2. 結構布置不合理引起的震害；結構布置不合理引起的震害； 3. 柱、梁和節點的震害；柱、梁和節點的震害； 4. 填充墻的震害；填充墻的震害； 5. 抗震墻的震害。抗震墻的震害。11、什么是鞭端效應，設計時如何考慮這種效應？什么是鞭端效應，設計時如何考慮這種效應？ 答：地震作用下突出建筑物屋面的附屬小建筑物，由于質量和剛度的突然變小，受高振型影響較大，震害較為嚴重，這種現象稱為鞭端效應； 設計時對突出屋面的小建筑物的地震作

20、用效應乘以放大系數3，但此放大系數不往下傳。第六章 多層砌體結構房屋的抗震設計1、多層混合結構房屋的結構布置方案應優先采用 結構布置方案，其次采用 _結構布置方案。2、多層砌體房屋的抗震設計中，在處理結構布置時，根據設防烈度限制房屋高寬比目的是為了使多層砌體房屋有足為了使多層砌體房屋有足夠的穩定性和整體抗彎能力夠的穩定性和整體抗彎能力，根據房屋類別和設防烈度限制房屋抗震橫墻間距的目的是避免縱墻發生較大出平面彎避免縱墻發生較大出平面彎曲變形，造成縱墻倒塌曲變形，造成縱墻倒塌 。3、砌體結構中設置鋼筋混凝土構造柱和圈梁的作用？砌體結構中設置鋼筋混凝土構造柱和圈梁的作用？答：設置鋼筋混凝土構造柱的作用：加強房屋的整體性，提高砌體的受剪承載力(10%-30%)，對砌體有約束作用, 提高砌體的變形能力，提高房屋的抗震性