一、填空題（共12題，每空1分，共20分）1．天然地震按成因主要分為火山地震、陷落地震、構造地震。2．地震波由在地球內部傳播的體波和沿著地球表面或者介質界面傳播的面波組成。3．通常采用震級衡量地震本身的大小。4．地震動特性一般通過幅值、頻譜、持續時間三個要素來描述。5．多自由度彈性體系作自由振動時，任意兩個振型之間存在正交性。6．按照我國的建筑抗震設防分類，一般的工業與民用建筑屬于丙類。7．地震系數是地面運動最大加速度與重力加速度的比值，反映該地區基本烈度的大小。8．多遇地震（即小震）是指50年內超越概率為63.2%的地震。9．我國抗震規范規定，抗震設防烈度為6度及以上地區的建筑，必須進行抗震設計。10．我國抗震規范采用等效剪切波速和覆蓋層厚度作用評定指標將建筑場地分為4類。11．水平地震作用計算可采用的方法有底部剪力法、振型分解反應譜法、時程分析法。12．在進行罕遇地震作用下的抗震變形驗算時，采用樓層屈服系數判斷是否存在薄弱樓層。二、判斷題（共10題，每題2分，共20分）1．近場地震的地面運動在很短時間內達到峰值，地震波中短周期成分較多，地面震動的持續時間不長，衰減較快。（V）2．地震發生時，縱波最先到達，當橫波和面波到達時，地面的振動才趨于強烈。（V）3．地震每增大一級，地震釋放的能量增大約一倍。（X）4．烈度是一個平均的概念,地面范圍取得越大，評出的最高烈度就越低。（V）5．結構的剛度越大，周期越大，地震影響越小。（X）6．抗震設計時，應盡量使結構的基本周期與場地特征周期接近。（X）7．付氏譜既有幅值信息又有相位信息；而反應譜僅有幅值信息，因而不能直接反演到時程。（V）8．突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的震害往往比主體結構嚴重。（V）9．我國將建筑物的抗震設防類別劃分為甲乙丙丁4個類別，其中丙類要求最高。（X）10.同一結構單元的基礎不宜設置在性質截然不同的地基上，并且同一結構單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基。（V）三、簡答題（共4題，每題5分，共20分）1．什么是結構概念設計？基本原則有哪些？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，進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。基本原則：選擇抗震有利的建筑場地、地段和地基；設計有利的房屋抗震體型、進行合理的結構布置；選擇合理的結構材料；采取提高結構抗震性能的措施；控制結構變形，確保結構的整體性；減輕房屋自重和妥善處理非結構部件。2．簡述抗震設防“三水準”“兩階段設計”的基本內容。三水準：小震不壞、中震可修、大震不倒（3分）；兩階段：多遇地震下的承載力與變形驗算、罕遇地震作用下的變形驗算（2分）。3．什么是地震反應譜？我國抗震規范采用的設計反應譜有什么特點？地震反應與結構自振周期的關系曲線（2分）；上升段、平臺段、曲線下降段、直線下降段（3分）。4．框架結構進行“強柱弱梁”設計的意圖是什么？要點：先讓框架梁端進入屈服，實現梁鉸機制，推遲或避免柱端出現塑性鉸，不發生倒塌。（5分）四、計算題（20分）如圖所示二層框架結構，橫梁為無限剛性。設質量集中在樓層上，第一、二層的質量為m1=m2=m=1×105kg。層間側移剛度分別為k1=3×107N/m，k2=2×107N/m，即層間產生單位相對側移時所需要施加的力。計算：（1）在水平地震作用下結構的質量矩陣M、剛度矩陣K；（2）求出結構的振型；（3）若采用振型分解反應譜法計算水平地震作用，求出各振型的參與系數。m1m1m2k1k2k1k2m1m21）質量矩陣（6分）(kg)(N/m)（2）圓頻率ω（8分）第一振型圓頻率：ω1=10.000rad/s，T1=2π/ω1=0.628s；第二振型圓頻率：ω2=24.495rad/s，T1=2π/ω2=0.257s。第一階振型：，即第二階振型：，即（3）振型參與系數（6分）五、計算題（20分）某鋼筋混凝土四層框架，經質量集中后計算簡圖如圖所示，各層高均為4m，集中于各樓層的重力荷載代表值分別為:=435kN，=440kN，=430kN，=380kN。結構阻尼比=0.05,類建筑場地，設計地震分組為第一組，抗震設防烈度為8度(設計基本地震加速度為0.20g)，經頻率分析得體系的前3階自振頻率為:=16.40rad/S，=40.77rad/s，=61.89rad/s。計算：按底部剪力法計算結構在多遇地震時的水平地震作用及各層的地震剪力。GG1G3G2h4G4G2G3GG2G3G4h1h1h2h3GG1（1)計算地震影響系數（6分）在類場地、設計地震第一組時，=0.25s。當抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度為0.20g，在多遇地震時，；當阻尼比=0.05時，得。根據已知的自振頻率，可求得自振周期為因<<5 所以。由于0.1<，<，所以。(2)計算結構等效總重力荷載（4分）(3)計算底部剪力（4分）(4)計算各質點的水平地震作用（6分）T1計算結果層數GiH