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文檔簡介

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁(共=NUMPAGES1*22頁) 綜合試卷第=PAGE1*22頁(共=NUMPAGES1*22頁)PAGE①姓名所在地區姓名所在地區身份證號密封線1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名,身份證號和所在地區名稱。2.請仔細閱讀各種題目的回答要求,在規定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫,不要在標封區內填寫無關內容。一、填空題1.建筑結構抗震設計的目的是保證建筑物在地震作用下具有一定的安全儲備,即能夠在地震中不倒塌,或雖倒塌但能避免造成重大人員傷亡和財產損失。

2.我國現行抗震設防標準采用《建筑抗震設計規范》(GB500112010)。

3.抗震設防烈度是根據地震活動的歷史資料、地質構造、建筑物的重要性等因素確定的。

4.建筑結構的動力特性對地震反應有直接影響。

5.抗震設計的基本要求是安全性、適用性、經濟合理性。

6.地震作用是地震動作用在建筑物上所產生的慣性力、地震力、動力系數。

7.地震作用效應計算的基本方法是動力時程分析法。

8.震害指數與地震震級的關系可用經驗公式或圖表表示。

答案及解題思路:

答案:

1.保證建筑物在地震作用下具有一定的安全儲備

2.《建筑抗震設計規范》(GB500112010)

3.地震活動的歷史資料、地質構造、建筑物的重要性

4.動力特性

5.安全性、適用性、經濟合理性

6.慣性力、地震力、動力系數

7.動力時程分析法

8.經驗公式或圖表

解題思路內容:

1.題目考查抗震設計的根本目的,即保障建筑物在地震中的安全。

2.該題涉及現行抗震設計規范的名稱,是基礎知識。

3.抗震設防烈度的確定涉及多方面因素,包括地質、歷史等。

4.動力特性是結構對地震反應敏感性的直接體現。

5.抗震設計的基本要求涵蓋了結構安全的各個方面。

6.地震作用產生的主要效應包括慣性力、地震力等。

7.動力時程分析法是地震作用效應計算的核心方法。

8.震害指數與地震震級的關系需要根據經驗公式或圖表來確定。二、選擇題1.抗震設計的基本要求不包括()

A.強度足夠

B.穩定可靠

C.剛度適當

D.施工方便

2.我國抗震設防標準采用()

A.設計基準期

B.設計使用年限

C.抗震設防烈度

D.設計基準加速度

3.抗震設計中,結構的地震作用效應計算通常采用()

A.荷載內力方法

B.內力位移方法

C.力學平衡方法

D.位移內力方法

4.在抗震設計中,提高結構剛度的主要目的是()

A.增加結構承載能力

B.提高結構的耗能能力

C.減小結構地震反應

D.延長結構的使用壽命

5.地震作用效應計算中,通常將結構的自振周期表示為()

A.T=ω^(1)

B.T=ω^(1/2)

C.T=ω^(1/3)

D.T=ω^(1/4)

答案及解題思路:

1.答案:D

解題思路:抗震設計的基本要求主要包括強度足夠、穩定可靠和剛度適當,這些都是保證結構在地震作用下的安全性的關鍵要素。施工方便不是抗震設計的基本要求,而是施工過程中的一個考慮因素。

2.答案:C

解題思路:我國抗震設防標準采用抗震設防烈度作為主要指標,烈度是衡量地震對建筑物影響的物理量,能夠直接反映建筑物的抗震功能。

3.答案:A

解題思路:在抗震設計中,結構的地震作用效應計算通常采用荷載內力方法,即先確定作用在結構上的地震荷載,然后通過力學分析計算得到結構內部的應力與變形。

4.答案:C

解題思路:提高結構剛度主要是為了減小結構在地震作用下的反應,包括變形和加速度等,從而提高結構的抗震功能。

5.答案:B

解題思路:結構的自振周期T與圓頻率ω的關系為T=2π/ω,因此T=ω^(1/2)。這是由結構動力學中的基本公式得出的。三、判斷題1.抗震設防烈度是根據地震動參數確定的。()

2.結構的承載能力是抗震設計的首要任務。()

3.地震作用效應計算中,地震作用系數K值越大,結構地震反應越大。()

4.提高結構延性對減輕地震破壞效果沒有明顯作用。()

5.抗震設計中,結構抗側力剛度越大,結構地震反應越小。()

答案及解題思路:

1.答案:×

解題思路:抗震設防烈度是根據工程所在地區的地震危險性確定的一個烈度值,它不僅考慮了地震動參數,還包括了地質、地形、工程特征等因素的綜合評估,而不是單純根據地震動參數確定的。

2.答案:√

解題思路:結構的承載能力確實是抗震設計的首要任務。在抗震設計中,首先要保證結構在地震作用下不會發生倒塌,其次才是考慮結構的正常使用功能。

3.答案:√

解題思路:在地震作用效應計算中,地震作用系數K值表示地震作用力與地面加速度的比值,K值越大,表示地震作用力越大,因此結構的地震反應也會相應增大。

4.答案:×

解題思路:提高結構的延性可以顯著減輕地震破壞效果。具有較高延性的結構在地震作用下能夠吸收更多的能量,從而降低結構的破壞程度。

5.答案:√

解題思路:在抗震設計中,增加結構抗側力剛度可以有效減小結構的地震反應。剛度大的結構在相同地震作用下產生的側向位移較小,因此地震反應相對較小。四、簡答題1.簡述建筑結構抗震設計的基本要求。

結構整體穩定性

阻尼比和頻率適應性

節點構造與連接強度

抗震構造措施

2.簡述地震作用效應計算的基本方法。

地震波選取

震害預測

建立抗震計算模型

地震反應譜法

時間歷史分析法

3.簡述提高結構抗震功能的主要措施。

采用高延性材料

設置合理的抗震阻尼比

采用合理的抗震構造措施

采用復合結構形式

實施有效的防震減災措施

答案及解題思路:

1.答案:

建筑結構抗震設計的基本要求包括保證結構整體穩定性,合理設計阻尼比和頻率適應性,保證節點構造與連接的強度,以及采取有效的抗震構造措施。

解題思路:抗震設計的基本要求旨在保證結構在地震作用下的安全性、穩定性和耐久性。結構整體穩定性要求結構在地震作用下的整體形狀和剛度保持不變;阻尼比和頻率適應性要求結構能夠適應不同頻率的地震波;節點構造與連接強度要求節點處能夠承受地震產生的較大剪力和彎矩;抗震構造措施要求結構在地震作用下能夠保持足夠的延性和韌性。

2.答案:

地震作用效應計算的基本方法包括地震波選取、震害預測、建立抗震計算模型、地震反應譜法以及時間歷史分析法。

解題思路:地震作用效應計算是抗震設計的重要環節,旨在評估地震作用下結構可能出現的最大響應。根據地震波的選取和震害預測,確定合適的地震波;建立抗震計算模型,模擬地震作用下結構的行為;采用地震反應譜法或時間歷史分析法計算地震作用效應,評估結構的安全性。

3.答案:

提高結構抗震功能的主要措施包括采用高延性材料、設置合理的抗震阻尼比、采取有效的抗震構造措施、采用復合結構形式以及實施有效的防震減災措施。

解題思路:提高結構抗震功能需要從多個方面考慮。采用高延性材料可以提高結構的延性,從而降低地震作用下的變形;設置合理的抗震阻尼比可以減少地震作用下的能量積累;采取有效的抗震構造措施可以增強結構的整體穩定性和節點連接強度;采用復合結構形式可以提高結構的抗震功能;實施有效的防震減災措施可以降低地震災害對人民生命財產安全的影響。

:五、論述題1.結合實例,論述結構延性在抗震設計中的作用。

(1)結構延性概念

結構延性是指結構在承受一定載荷時,抵抗變形的能力。具體來說,結構在發生塑性變形時,能夠保持其承載能力,不會因過大變形而失效。

(2)實例分析

實例一:某高層建筑,采用框架剪力墻結構體系,地震作用對結構的最大位移角限值為1/100。通過調整配筋和結構體系,使該建筑在地震作用下具有較高的延性,能夠抵抗較強的地震破壞。

實例二:某地下工程,采用鋼筋混凝土圓形殼體結構。該結構具有良好的延性,即使在大變形的情況下,仍能保持承載能力,降低地震災害風險。

(3)作用論述

1.延性結構能更好地分散地震能量,降低地震對結構的破壞程度。

2.延性結構能更好地吸收和釋放地震能量,減輕地震波對建筑周圍環境的影響。

3.延性結構有助于提高建筑的抗震功能,延長使用壽命。

2.針對地震烈度,分析提高建筑抗震功能的有效途徑。

(1)提高結構延性

1.合理選擇結構體系,如框架剪力墻結構體系、鋼筋混凝土筒體結構體系等。

2.加強結構配筋,提高結構的抗剪能力。

3.優化結構構造,提高結構的整體穩定性。

(2)提高非結構構件的抗震功能

1.提高圍護墻體的抗震功能,如采用輕質墻板、增加墻體厚度等。

2.提高隔震、減震裝置的應用,降低地震對結構的直接沖擊。

3.加強基礎、地下室的抗震設計,提高建筑的抗震功能。

(3)提高建筑的整體抗震功能

1.提高建筑的抗震等級,滿足抗震設計規范的要求。

2.合理規劃建筑布局,降低建筑高度,減少地震對建筑的直接沖擊。

3.采取適當的防震減災措施,如設置緊急疏散通道、配置避難所等。

答案及解題思路:

答案:

1.結構延性在抗震設計中的作用包括:

(1)延性結構能更好地分散地震能量,降低地震對結構的破壞程度;

(2)延性結構能更好地吸收和釋放地震能量,減輕地震波對建筑周圍環境的影響;

(3)延性結構有助于提高建筑的抗震功能,延長使用壽命。

2.提高建筑抗震功能的有效途徑有:

(1)提高結構延性:合理選擇結構體系,加強結構配筋,優化結構構造;

(2)提高非結構構件的抗震功能:提高圍護墻體抗震功能,采用隔震、減震裝置,加強基礎、地下室抗震設計;

(3)提高建筑的整體抗震功能:提高建筑的抗震等級,合理規劃建筑布局,采取適當的防震減災措施。

解題思路:

1.了解結構延性的概念,分析實例中的延性結構設計。

2.根據實例分析結構延性在抗震設計中的作用。

3.分析提高建筑抗震功能的有效途徑,包括提高結構延性、提高非結構構件的抗震功能和建筑整體抗震功能。

4.總結解題思路,得出答案。六、計算題1.已知一單層剛架結構,跨度為8m,抗震設防烈度為8度,地震作用系數K為1.3。計算該結構的最大水平地震作用。

2.某多層框架結構,抗震設防烈度為7度,地震作用系數K為0.6。求該結構一層樓面的最大地震剪力。

3.計算一單層廠房結構在8度地震烈度下的最大水平地震作用,假設廠房結構長24m,寬6m。

答案及解題思路:

1.解題思路:

根據地震作用計算公式:\(F_E=K\timesW\timesS\)

其中,\(F_E\)為最大水平地震作用,\(K\)為地震作用系數,\(W\)為結構自重,\(S\)為地震影響系數。

首先計算地震影響系數\(S\),根據《建筑抗震設計規范》確定。

然后計算結構自重\(W\),假設結構自重為\(w\)kN/m2。

代入公式計算\(F_E\)。

答案:

假設結構自重\(w=10\)kN/m2,地震影響系數\(S=0.2\)(根據規范確定)。

\(F_E=1.3\times10\times0.2\times8=2.08\)MN。

2.解題思路:

根據地震剪力計算公式:\(V_{E1}=K\timesF_{E1}\)

其中,\(V_{E1}\)為最大地震剪力,\(K\)為地震作用系數,\(F_{E1}\)為水平地震作用效應。

水平地震作用效應\(F_{E1}\)需要根據樓層重力荷載代表值和地震影響系數計算。

代入公式計算\(V_{E1}\)。

答案:

假設樓層重力荷載代表值為\(G=1000\)kN,地震影響系數\(S=0.2\)。

\(F_{E1}=1000\times0.2=200\)kN。

\(V_{E1}=0.6\times200=120\)kN。

3.解題思路:

根據地震作用計算公式:\(F_E=K\timesW\timesS\)

其中,\(F_E\)為最大水平地震作用,\(K\)為地震作用系數,\(W\)為結構自重,\(S\)為地震影響系數。

假設廠房結構自重\(w\)kN/m2,長度\(L=24\)m,寬度\(B=6\)m。

計算地震影響系數\(S\),根據規范確定。

代入公式計算\(F_E\)。

答案:

假設結構自重\(w=20\)kN/m2,地震影響系數\(S=0.2\)。

\(F_E=1.3\times20\times0.2\times(246)=10.24\)MN。七、設計題1.設計一座7度地震烈度下的住宅樓結構,結構類型為框架結構,樓層高度分別為3m,總層數為6層,層間位移角限值取1/550。一、設計要求1.1結構類型:框架結構

1.2樓層高度:3m

1.3總層數:6層

1.4抗震設防烈度:7度

1.5層間位移角限值:1/550二、設計步驟2.1結構布置

2.2材料選擇

2.3結構計

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