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建筑結構抗震設計試題及答案
建筑結構抗震設計可作為土木工程專業以及相關專業的工程結構抗震課程教材，也可供從事土木工程結構設計與施工的技術人員參考。以下是由陽光網小編整理關于建筑結構抗震設計試題的內容，希望大家喜歡!
建筑結構抗震設計試題及答案(一)
1、影響土層液化的主要因素是什么
影響土層液化的主要因素有：地質年代，土層中土的粘性顆粒含量，上方覆蓋的非液化土層的厚度，地下水位深度，土的密實度，地震震級和烈度。土層液化的三要素是：粉砂土，飽和水，振動強度。因此，土層中粘粒度愈細、愈深，地下水位愈高，地震烈度愈高，土層越容易液化。
2、什么是地震反應譜什么是設計反應譜它們有何關系
單自由度彈性體系的地震最大加速度反應與其自振周期的關系曲線叫地震(加速度)反應譜，以Sa(T)表示。設計反應譜：考慮了不同結構阻尼、各類場地等因素對地震反應譜的影響，而專門研究可供結構抗震設計的反應譜，常以a(T)，兩者的關系為a(T)= Sa(T)/g
3、什么是時程分析時程分析怎么選用地震波
選用地震加速度記錄曲線，直接輸入到設計的結構，然后對結構的運動平衡方程進行數值積分，求得結構在整個時程范圍內的地震反應。應選擇與計算結構場地相一致、地震烈度相一致的地震動記錄或人工波，至少2條實際強震記錄和一條人工模擬的加速度時程曲線
5、抗震設計為什么要盡量滿足“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節點弱構件”的原則如何滿足這些原則 “強柱弱梁”可有效的防止柱鉸破壞機制的出現，保證結構在強震作用下不會整體倒塌;“強剪弱彎”可有效防止脆性破壞的發生，使結構具有良好的耗能能力;“強節點弱構件”，節點是梁與柱構成整體結構的基礎，在任何情況下都應使節點的剛度和強度大于構件的剛度和強度。
6、什么是震級什么是地震烈度如何評定震級和烈度的大小
震級是表示地震本身大小的等級，它以地震釋放的能量為尺度，根據地震儀記錄到的地震波來確定
地震烈度是指某地區地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強弱程度，它是按地震造成的后果分類的。
震級的大小一般用里氏震級表達
地震烈度是根據地震烈度表，即地震時人的感覺、器物的反應、建筑物破壞和地表現象劃分的。
7、簡述底部剪力法的適用范圍，計算中如何鞭稍效應。
適用范圍：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。
為考慮鞭稍效應，抗震規范規定：采用底部剪力法計算時，對突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應，宜乘以增大系數3，此增大部分不應往下傳遞，但與該突出部分相連的構件應予以計入。
9、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
動力系數是單質點彈性體系的最大絕對加速度反應與地震地面運動最大加速度的比值
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
水平地震影響系數是單質點彈性體系的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
10、多層砌體房屋中，為什么樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處
樓梯間橫墻間距較小，水平方向剛度相對較大，承擔的地震作用亦較大，而樓梯間墻體的橫向支承少，受到地震作用時墻體最易破壞2)房屋端部和轉角處，由于剛度較大以及在地震時的扭轉作用，地震反應明顯增大，受力復雜，應力比較集中;另外房屋端部和轉角處所受房屋的整體約束作用相對較弱，樓梯間布置于此，約束更差，抗震能力降低，墻體的破壞更為嚴重
11、試述縱波和橫波的傳播特點及對地面運動的影響
縱波在傳播過程中，其介質質點的振動方向與波的傳播方向一致，是壓縮波，傳播速度快，周期較短，振幅較小;將使建筑物產生上下顛簸;(橫波在傳播過程中，其介質質點的振動方向與波的傳播方向垂直，是剪切波，傳播速度比縱波要慢一些，周期較長，振幅較大;將使建筑物產生水平搖晃
14為什么要限制多層砌體房屋抗震橫墻間距
(1)橫墻間距過大，會使橫墻抗震能力減弱，橫墻間距應能滿足抗震承載力的要求。)2)橫墻間距過大，會使縱墻側向支撐減少，房屋整體性降低(3)橫墻間距過大，會使樓蓋水平剛度不足而發生過大的平面內變形，從而不能有效地將水平地震作用均勻傳遞給各抗側力構件，這將使縱墻先發生出平面的過大彎曲變形而導致破壞，即橫墻間距應能保證樓蓋傳遞水平地震作用所需的剛度要求。
15、簡述提高框架梁延性的主要措施
答：(1)“強剪弱彎”，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，以保證框架梁先發生延性的彎曲破壞，避免發生脆性的剪切破壞;
(2)梁端塑性鉸的形成及其轉動能力是保證結構延性的重要因素：一方面應限制梁端截面的縱向受拉鋼筋的最大配筋率或相對受壓區高度，另一方面應配置適當的受壓鋼筋
(3)為增加對混凝土的約束，提高梁端塑性鉸的變形能力，必須在梁端塑性鉸區范圍內設置加密封閉式箍筋，同時為防止縱筋過早壓屈，對箍筋間距也應加以限制。
(4)對梁的截面尺寸加以限制，避免脆性破壞。
建筑結構抗震設計試題及答案(二)
1、地震作用和一般靜荷載有何不同計算地震作用的方法可分為哪幾類
不同：地震作用不確定性，不可預知，短時間的動力作用，具有選擇性，累積性，重復性。方法：擬靜力法，時程分析法，反應譜法，振型分解法。
2、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用效應乘以放大系數3，但此放大系數不往下傳。
3、強柱弱梁、強剪弱彎的實質是什么如何通過截面抗震驗算來實現
答：(1)使梁端先于柱端產生塑性鉸，控制構件破壞的先后順序，形成合理的破壞機制
(2)防止梁、柱端先發生脆性的剪切破壞，以保證塑性鉸有足夠的變形能力在截面抗震驗算中，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：
MccMb
其中c為柱端彎矩增大系數，(一級為取1、4,二級取1、2,三級取1、1)
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： VvblrMbMbVGb ln
對一、、二、三級框架柱，柱端截面組合的剪力設計值調整為： VvcMclMcr Hn
4、砌體結構中設置鋼筋混凝土構造柱和圈梁的部位及作用h
答：部位: 構造柱設置部位：樓梯間四角，樓梯斜梯段上下端對應的墻體處外墻四角和對應的轉角;錯層部位橫墻與外縱墻交接處;大房間內外墻交接處;較大洞口兩側。圈梁設置在屋蓋及每層樓蓋處，
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，提高房屋的抗震性能。
設置圈梁的作用：增加縱橫墻體的連接，加強整個房屋的整體性;圈梁可箍住樓蓋，增強其整體剛度;減小墻體的自由長度，增強墻體的穩定性;可提高房屋的抗剪強度，約束墻體裂縫的開展;抵抗地基不均勻沉降，減小構造柱計算長度。
5、什么叫軸壓比為什么要限制柱的軸壓比
答：軸壓比：n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。
6、剪壓比 答：剪壓比為N 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fcAcV，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fcbh
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。
7、什么是剪壓比，為什么要限制剪壓比
答：剪壓比是截面內平均剪應力與混凝土抗壓強度設計值之比。
剪壓比過大,混凝土會過早發生斜壓破壞,箍筋不能充分發揮作用,它對構件的變形能力也有顯著影響，因此應限制梁端截面的剪壓比。
8、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;(2)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);(3)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。
9、結構概念設計是保證結構具有優良抗震性能的一種方法。概念設計包含極為廣泛的內容，選擇對抗震有利的結構方案和布置，采取減少扭轉和加強抗扭剛度的措施，設計延性結構和延性結構構件，分析結構薄弱部位，并采取相應的措施，避免薄弱層過早破壞，防止局部破壞引起連鎖效應，避免設計靜定結構，采取二道防線措施等等。應該說，從方案、布置、計算到構件設計、構造措施每個設計步驟中都貫穿了抗震概念設計內容。
10、延性和延性比是什么為什么抗震結構要具有延性
延性是指構件和結構屈服后，具有承載力不降低或基本不降低、且有足夠塑性變形能力的一種性能。 構件延性比：對于鋼筋混凝土構件，當受拉鋼筋屈服后，進入塑性狀態，構件剛度降低，隨著變形迅速增加，構件承載力略有增大，當承載力開始降低，就達到極限狀態。延性比是極限變形與屈服變形的比值。結構延性比：對于一個鋼筋混凝土結構，當某個桿件出現塑性鉸時，結構開始出現塑性變形，但結構剛度只略有降低;當塑性鉸達到一定數量以后，結構也會出現“屈服現象”即結構進入塑性變形迅速增大而承載力略微增大的階段，是“屈服”后的聯塑性階段。結構的延性比通常是指達到極限時頂點位移與屈服時頂點位移的比值。
11、怎樣保證框架梁柱節點的抗震性能 如何進行節點設計
答：節點抗震設計原則：①節點的承載力不應低于其連接件的承載力②多遇地震時，節點應在彈性范圍內工作③罕遇地震時，節點承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞④節點配筋不應使施工過分困難。框架柱抗震設計原則：①強柱弱梁，使柱盡量不要出現塑性鉸②在彎曲破壞發生前不發生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪能力③控制柱的軸壓比不要太大④加強約束，配置必要地約束箍筋。梁抗震設計原則：①梁形成塑性鉸后仍有抗剪承載力②梁縱筋去附后，塑性鉸區段應有較好的延性和耗能能力③妥善解決梁縱筋錨固問題。
12、采用底部剪力法計算房屋建筑地震作用的適用范圍在計算中，如何考慮長周期結構高振型的影響 答：剪力法的適用條件：(1)房屋結構的質量和剛度沿高度分布比較均勻;(2)房屋的總高度不超過40m;
(3)房屋結構在地震運動作用下的變形以剪切變形為主;(4)房屋結構在地震運動作用下的扭轉效應可忽略不計。 為考慮長周期高振型的影響，《建筑抗震設計規范》規定：當房屋建筑結構的基本周期T11、4Tg時，
在頂部附加水平地震作用，取 FnnFEk 再將余下的水平地震作用(1n)FEk分配給各質點：
GHFinii(1n)FEk 結構頂部的水平地震作用為Fn和Fn之和
GjHj
j1
13、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ξy沿高度分布不均勻的結構，ξy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，其他各層層間位移相對較小且接近彈性反應的計算結果，ξy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。
14、分層法的基本假定：(1) 忽略豎向荷載作用下框架的側移及由側移引起的彎矩;(2) 每層梁上的豎向荷載僅對本層梁及與本層梁相連的柱的內力產生影響，而對其 它層梁、柱的內力影響忽略不計; (3) 忽略梁、柱軸向變形及剪切變形。
15、什么是“類共振現象”結構抗震設計中如何避免類共振的發生
類共振現象：當結構的基本自振周期與場地自振周期接近或相等時，結構的地震反應最大，使建筑災害加大。 設計時，應使結構的自振周期遠離場地的卓越周期。
16、什么是“鞭梢效應”用底部剪力法計算地震作用時如何考慮“鞭梢效應”的影響
當建筑物有突出屋面的小建筑，由于該部分的質量和剛度突然變小，使得突出屋面的地震反應特別強烈，其程度取決于突出物與建筑物的質量比和剛度比，以及場地條件等。
采用底部剪力法時，宜乘以增大系數，不應往下傳遞，但與該突出部分相連的`構件應予計入。
17、簡述框架節點抗震設計的基本原則。
節點的承載力不應低于其連接構件的承載力;多遇地震時節點應在彈性范圍內工作;罕遇地震時節點承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞;梁柱縱筋在節點區內應有可靠的錨固;節點配筋不應使施工過分困難。
18、簡述鋼筋混凝土結構房屋的震害情況。
共振效應引起的震害;結構布置不合理引起的震害;柱、梁和節點的震害;填充墻和抗震墻的震害
19、建筑場地覆蓋層厚度的確定，應符合下列要求：
�、乓话闱闆r下，應按地面至剪切波速大于500m/s的土層頂面的距離確定。
⑵當地面5m以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波速2、5倍的土層，且其下臥巖土的剪切波速均不小于400m/s時，可取地面至該土層頂面的距離作為覆蓋層厚度。
�、羌羟胁ㄋ俅笥�500m/s的孤石、透鏡體，應視同周圍土層。
⑷土層中的火山巖硬夾層，應視為剛體，其厚度應從覆蓋土層中扣除。
20、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
答：抗震設防的三個水準 ：第一水準：當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用;第二水準：當遭受相當于本地區抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經一般修理或不需修理仍可繼續使用; 第三水準：當遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。兩階段設計方法：第一階段設計：對結構和構件進行多遇地震作用下的承載能力驗算和彈性變形驗算;第二階段設計：對有明顯薄弱層的不規則部位和有特殊要求的結構進行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算并采取相應的構造措施。
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