建筑结构抗震设计习题

建筑结构抗震设计习 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 精编资料 简介:19.简述两阶段设计的基本内容.【答案】第一阶段,按多遇地震的地面运动参数,进行结构弹性阶段的抗震分析,根据分析得出的地震作用,进行两方面的验算:一是结构构件抗震... 关键词结构,设计 建筑结构抗震设计习题 一、选择题 1.建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑，一个是框架结构，另一个是框架,剪力墙结构，这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的,( ) A 必定相等 B 后者的抗震等级高 C 前者的抗震等级高、也可能相等 D 不能确定 2.高层建筑结构防震缝的设置，下列所述哪种正确,( ) A 应沿房屋全高设置，包括基础也应断开 B 应沿房屋全高设置，基础可不设防震缝，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接 C 应沿房屋全高设置，有地下室时仅地面以上设置 D 沿房屋全高设置，基础为独立柱基时地下部分可设防震缝，也可根据不同情况不设防震缝 3."小震不坏，中震可修，大震不倒"是建筑抗震设计三水准的设防要求。所谓小震，下列何种叙述为正确,( ) A 6度或7度的地震 B 50年设计基准期内，超越概率大于10%的地震 C 50年设计基准期内，超越概率约为63%的地震 D 6度以下的地震 4.多遇地震作用下层间弹性变形验算的主要目的是下列所哪种,( ) A 防止结构倒塌 B 防止结构发生破坏 C 防止非结构部分发生过重的破坏 D 防止使人们惊慌 5.建筑根据其抗震重要性分为四类。当为乙类建筑II类场地时，下列何种叙述是正确的,( ) A 可按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用 B 可按本地区的设防烈度计算地震作用，按提高1度采取抗震措施 C 按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用和采取抗震措施 D 不必采取提高设防烈度的抗震措施 6年颁布的建筑抗震规范(GBH11-89)提出的抗震设防目标为:( ) A 三水准两阶段 B 三水准三阶段 C 两水准三阶段 D 单水准单阶段 7.在抗震设防中，小震对应的是:( ) A 小型地震 B 多遇地震 C 偶遇地震 D 罕遇地震 8.在设防烈度为6度至9度地区内的乙类、丙类高层建筑，应进行抗震设计，其地震作用计算按下列哪种做法才符合《高规》JGJ3,2002的规定,( ) A 各抗震设防的高层建筑均应计算地震作用 B 6度设防时，I~III类场地上的建筑不必计算，IV类场地上的较高建筑及7度至9度设防的建筑按本地区设防烈度计算 C 6度不必计算，7度至0度设防的建筑应按本地区设防烈度计算 D 6度设防时I、II类场地上的建筑不必计算，III类和IV类场地上建筑及7度至9度设防的建筑应按本地区设防虺度计算 9.建筑根据其抗震重要性为四类，当为乙类建筑II类场地时，下列何种叙述是正确的,( ) A 可按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用 B 可按本地区的设防虺度计算地震作用，按提高1度采取抗震措施 C 按本地区的设防烈度提高1度计算地震和采取抗震措施 D 不必采取提高设防烈度的抗震措施 10.建筑设防烈度为8度时，相应的地震波加速度峰值当时取下列何值,( ) A 0.125g B 0.25g C 0.30g D 0.20g 11.抗震设计时，高层框架结构的抗侧力结构布置，应符合下列哪种要求( ) A 应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构不应采用铰接 B 应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构可采用部分铰接 C 纵、横向均宜设计成刚接抗侧力体系 D 横向应设计成刚接抗侧力体系，纵向可以采用铰接 12.进行抗震设防的高层框架角柱，下列哪项要求符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)的规定,( ) A 应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算，一、二级框架角柱的弯矩、剪力设计值宜乘以增大系数1.30 B 应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算，一级框架角柱的弯矩、剪力设计值应乘以增大系数1.30 C 应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算，一、二、***框架角柱的弯矩、剪力设计值宜乘以增大系数1.30 D 应按双向偏心受力构件进行正载面承载力计算，一、二、***框架角柱经调整后的弯矩设计值、剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数。 13.抗震设计时，一级框架梁支座的纵向受拉钢筋的最小配筋百分率为( ) A 0.25% B 0.3% C 0.35% D 0.4% 14.在计算抗震设计的框架节点时，当四边有梁约束，梁宽不小于1/2柱宽，两个方向梁的高度分别为850mm和600mm，其节点约束数的取值为:( ) A 1.50 B 0.90 C 1.0 D 1.10 二、填空题 1.抗震设计的两阶段设计分别为:第一阶段为【结构设计】阶段，第二阶段为【验算】阶段。 2.计算地震作用的方法可分为( )、(反应谱法)和(时程分析法)三大类。 3.影响α值大小的因素除自振署期和阻尼比外，还有【场地特征周期】。 4.场地土愈(软)，软土覆盖层的厚度愈(大)，场地类别就愈( )，特征周期愈(大)，对长周期结构愈不利。 5. 为了实现抗震设防目标，钢筋混凝土框架除了必须具有足够的承载力和刚度外，还应具有良好的( )和(耗能)能力。 6.为了使塑性铰区具有良好的塑性转动能力，同时为了防止混凝土压溃前受压钢筋过早压屈，在梁的两端设置(箍筋加密区)。 7.对于一级框架结构和9度抗震设防的框架梁，除符合简化要求外，还应按实际抗震受弯承载力对应的剪力确定(剪力设计值)。 8.我国抗震设计规范所采用的设防目标是:( 、中震可修、大震不倒)。 9.《抗震规范》提出了二阶段设计方法，其中第一阶段采用的方法为:( )，第二阶段采用的方法是(概念设计)。 10.结构由地震引起的振动称为结构的( )，它包括地震在结构中引起的内力、变形和位移，可以用结构动力学来进行分析。 11.多层混合结构房屋的结构布置 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 应优先采用( )结构布置方案，其次采用(纵横墙承重)结构布置方案。 12.水平地震作用下框架内力分析采用( )方法，竖向荷载作用下的框架内力分析常采用( )或( )。 三、简答题 1.在什么情况下设置防震缝、伸缩缝和沉降缝? 【答案】 2.防震缝、伸缩缝、沉降缝的特点和要求是什么? 【案】 3.什么是小震、中震和大震。 【答案】 4.计算水平地震作用有哪些方法? 【答案】计算等效水平地震作用是将地震作用按水平和竖直两个方法分别来进行计算的。具体计算方法又分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法两种方法。 5.什么是抗震设计的二阶段设计方法?为什么要采用二阶段设计方法? 【答案】第一阶段为结构设计阶段，第二阶段为验算阶段。保证小震不坏、中震可修、在震不倒的目标实现。 6.什么是地震系数、动力系数和地震影响系数? 【答案】 7.延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性? 【答案】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。 11.什么是概念设计? 【答案】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。 12.什么是内力组合和位移组合? 【答案】 16.剪力墙抗震设计的原则是什么?不什么要按照强墙弱梁设计剪力墙?什么是强墙弱梁? 【答案】 17.简述建筑场地类别划分依据, 【答案】 18.影响液化的因素主要有哪些, 【答案】 19.简述两阶段设计的基本内容。 【答案】第一阶段，按多遇地震的地面运动参数，进行结构弹性阶段的抗震分析，根据分析得出的地震作用，进行两方面的验算:一是结构构件抗震承载力极限状态验算;二是结构层间变形正常使用极限状态验算。 第二阶段，按罕遇地震的地面运动参数，进行结构非线性分析，检验结构层间弹塑性变形是否满足规范容许值要求。 20.什么是“强柱弱梁”, 【答案】 21.什么是小震、中震和大震, 【答案】 22.为满足抗震设计的基本要求，抗震结构体系应符合那些规定, 【答案】 ?确的计算简图和合理的地震作用传播途径; ?宜有多道设防; ?应具有必要的承载力、良好的变形能力和耗力; ?综合考虑结构的实际刚度和强度分布，采取必要结构措施等。 23.下列符号的含义是什么, ? k ;?c ;?T ;?α 。 ijijgmax 【答案】 四、名词解释 1、场地: 2、液化: 3、时程分析法:是由建筑结构的基本运动方程，输入对应于建筑场地的若干条地震加速度记录或人工加速度波形(时程曲线)，通过积分计算求得在地面加速度随时间变化周期内结构内力和变形状态随时间变化的全过程，并以此进行结构构件截面抗震承载力验算和变形验算。 4、抗震设防烈度: 5、地震影响系数:即设计反应谱，它是地震系数(地面峰值加速度与重力加速度的比值)与地震动力放大系数(或称标准反应谱)的乘积。它与建筑所在地的设防烈度、影响本地区的地震的震级和震中距，以及建筑场地条件有关，是根据现有的实际强地震记录的反应谱统计分析并结合我国的经济条件确定的。 6.抗震设防烈度:抗震设防烈度按国家规定权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈 度。 7.地震作用: 8.基本烈度: 9.底部剪力法: 10.楼层屈服强度系数: 五、计算题 1、场地类别判定 某场地的地质剖面构成如下: 表土:厚1.5m，波速80m/s; 粉质粘土:厚6m，波速210m/s; 粉细纱，厚11.5m，波速243m/s; 砾石，厚7m，波速350m/s; 砾岩，厚26m，波速750m/s; 砾岩以下岩层，波速大于500m/s。 【解】(1)场地覆盖层厚度 规范4.1.4，d=1.5+6+11.5+7=26m。 (2)等效剪切波速 规范4.41.5 计算深度d=min(d，20)=20m。 0 v=19/(1.5/80+6/210+7.5/243)=202.1m/s se (3)确定土类别 250?vse,140，d=26，查表(规范4.1.6)得?类土。 规范4.1.4，d=1.5+6+11.5+7=26m。 2、计算7度时三层砖房的各楼层地震作用标准值和总水平地震作用标准值。各楼层的重力荷载代表值和层高度见表1 表1 层 G(KN) h(m) E 3 818 3 2 1330 3 1 1350 4 注:完成空位 【解】表1 层 G(KN) h(m) H(m) GH GH/?GH F(KN) Eiiiijji 3 818 3 10 0.3574 2 1330 3 9310 96.8 1 1350 4 4 0.2359 ?G=3498 i ?GH =22890 ii F=0.85×0.08×3498=237.90 EK 注:7度水平地震影响系数最大值为0.08 3、四层框架，求出各楼层重力荷载代表值G、计算高度H和侧移刚度K后，试用能量法Eiii计算基本周期Ti，并求出7度时、?类场地对应于T的地震影响系数α。 11 层 G(KN) K(KN/m) E 4 710 52060 3 1040 54260 2 1040 54260 1 1100 46500 注:完成空位 【解】 2层 G(KN) K(KN/m) ?u u Gu Gu Eiiiii 4 710 52060 0.0136 128.5 3 1040 54260 0.1647 29.1 2 1040 54260 0.0514 140.5 1 1100 46500 0.0837 7.7 2Gu,iiT,2,,2，0.6，,0.46s T1535.2Gu,ii Tg0.90.9,,(),,()0.08,0.0626 1maxT ,,0,T,1.4Tn1g 4.图示单层钢筋砼框架，设梁刚度EI=?，柱截面bh=350×350mm，采用C20砼(E=25.5kN/mm2)，阻尼 比=0.05。设防烈度7度，III类场地，该地区地震动参数区划的特征周期分区为一区。试计算该框架在 多遇地震下的水平地震作用F。 G,1200kN EIEIH,5m 注:完成空位 【解】(1)计算简图，如图(画计算简图) (2)计算结构侧向刚度 3bh,34柱截面惯性矩:I,,,1.25，10m 12 12EI3单根柱侧向刚度:d,,,3.06，10kNm i3H 3结构侧向刚度:k,2d,6.12，10kNm i (3)建设结构自振周期 mG,2T,,2,,2,,2,, kgk9.81，, (4)确定地震参数 根据多遇地震、7度，查表3.3得:, ,max 根据一区、III类场地，查表3.2得:T,g 确定地震影响系数:_ 因为T,T,5T gg ,T,,g,,所以,取曲线下降段:,,, max,,T,, 又因为,,0.05 ,0.05,,所以,0.9，, 0.55,， T0.45g0.90.9从而得到:,,(),,()，, maxT0.89 (5)建设水平地震作用 F,,G,，,51.965kN 6.计算图示二层框架结构的自振频率和振型。 m,50t2 4k,3，10kNm2 m,60t1 4k,5，10kNm1 【解】计算刚度系数 由上图可以写出刚度系数: 44？k,5，10kNm,k,3，10kNm 12 444k,k，k,5，10，3，10,8，10kNm 1112 得到刚度矩阵: 44kk，，810310，，，,，1112k,,,, ,,,,44kk310310,，，2122，，，， 质量矩阵为 m0600，，，，1,,m,, ,,,,m00502，，，， 将刚度矩阵和质量矩阵代入频率方程得 2[k],,[m],0 kkm0，，，，1112122,,,,k,,m,,,,0 ,,,,kk0m21222，，，，由上式得 2,，，k,mk11112,0,, 2,kk,m21222，，将数据代入上式得 424,，，8，10,60,3，10,0,, 442,,3，103，10,50，，将上式展开得 2220.00003(,),0.058,，15,0 解上式一元二次方程得自振频率 2,,307.6,,17.54rads 11 2,,40.32rads,,1625.8 22 由频率直接求得自振周期 22,,T,,,0.358s1 17.54,1 22,,T,,,0.156s2 40.32,2 由振型向量方程求得振型 2,,,,,,(k,,m)X,0 jj X,,kkm,,0，，，，j1,,111212,,,,,0,,j,,,, ,,kkmX0,,21222j2，，，，,,,, 分别代入频率 ,和,求得12 X0.488,,X,,1.710,,,,1121,,,,,, ,,,,X1.000X,1.000,,12,,,,22,, 振型图 第1振型、第2振型分别如下图示 X,1X,,11222 X,1.7121X,0.48811 7. 图示框架结构。设防烈度为8度，I类建筑场地，特征周期分区为一区。试用底部剪力 法计算该框架的层间地震剪力。 m,50t2 4k,3，10kNm2 m,60t1 4k,5，10kNm1 (1)计算结构基本周期 已知:m,60t，m,50t 12 4k,5，10kNm 1 4k,3，10kNm 2 X2G2 X1G1 采用能量法计算结构的基本周期。 计算重力荷载G水平作用时的层间位移: i G，G(60，50)，9.812,,,,0.02156 14k5，101 G50，9.82,,,,0.01633 24k3，102 X,,,0.02156 11 X,,，,,0.02156，0.01633,0.03789 212 采用能量法公式计算: n2mX,ii22,260，0.02165，50，0.03789,i1T,,2,,2,,0.355s 1n9.8，(60，0.02165，50，0.03789),1gmX,ii,i1 该结果与采用频率方程得到的结果相比，有误差。 为了提高精度，作如下修正计算。 先计算各质点的惯性力:修正计算: 222I,,mX,60，0.02165,,1.299, 111111 222I,,mX,50，0.03789,,1.8945, 212211 再计算惯性力作用下质点的位移: 2II,，(1.299，1.8945)2,4121 ,,,,0.6387,，10114k5，101 2I,1.89452,421 ,,,,0.6315,，10214k3，102 2,4X,,,0.6387,，10 111 2,4X,,，,,1.2702,，10 2121 最后计算基本频率和基本周期: n IX,ii4,4,(1.299，0.6387，1.8945，1.2702)，10i,11,,,,17.5433rad/s 1n222,42,60，0.6387，50，1.2702)，(，10)21mX,iii,1 2,2,T,,,0.358s 117.5433,1 该计算结果与采用频率方程得到的结果相同。 (2)确定地震参数 由设防烈度8度查出,,0.16 max由I类场地和一区查出T,0.25 g确定地震影响系数,: 1 因为5，同时取阻尼系数0.05，则0.9T,T,T,,,,g1g 所以取反应谱的曲线下降段: ,0.9T,,0.25,,g,,因此:,,,,,，0.16,0.1158 ,,1max,,T0.359,,1,, (3)计算底部剪力 n G,0.85G,0.85，(60，50)，9.8,916kN ,eqi,1i F,,,G,0.1158，916,106.1kN Ek1eq (4)是否考虑顶部附加地震作用 因为T,0.358s,1.4T,0.35s，则查表3,4得:1g ,,0.08T，0.07,0.08，0.358，0.07,0.0986 n1 顶部附加地震作用,F为:,F,,F,0.0986，106.1,10.5kN nnnEk(5)计算各质点上水平地震作用 GH11F,F (1-),1Ekn2 GH,jj ,j1 60，9.8，4,，106.2，(1,0.0986),35.9kN60，9.8，4，50，9.8，8 GH22F,F (1-),2Ekn2 GH,jj ,j1 50，9.8，8,，106.2，(1,0.0986),59.8kN60，98，4，50，9.8，8 (6)层间地震剪力 ,F,10.5F,59.8n2 V,F，,F,70.322n F,35.91 V,F，F，,F,106.2112n 水平地震作用层间地震剪力