《建筑结构抗震》课程教学资源（试卷习题）抗震试卷1（答案）

2010-2011学年第1学期结构抗震（07土木1-2）期末考试试卷A标准答案及评分标准制定教师：张玉敏审核人：苏幼坡考试时间：2010年11月24日一单选题（每个1分，共10分）1我国建筑抗震设计规范(GB50011—2001)适用于设防烈度为(B）)地区建筑工程的抗震设计。A5、6、7和8度B6、7、8和9度C4、5、6和7度D7、8、9和10度2在抗震设防中，小震对应的是（B)：A小型地震B多遇地震C偶遇地震D罕遇地震3在高层建筑中，哪种结构形式对抗震是最有利的C)：A框架结构B框架一剪力墙结构C剪力墙结构D框支剪力墙结构4下列哪些措施不能改善结构的延性(B)：A减小杆件轴压比B使剪力墙先出现剪切屈服C配置斜向钢筋D变单肢墙为双肢墙5框架结构的最大层间侧移发生在（A)：A底层或底部几层B最高层C最中间D不一定6某高层建筑要求底部几层为大空间，此时应采用那种结构体系（D）：A框架体系B板柱体系C剪力墙体系D框支剪力墙体系7目前主要国家的抗震规范中，基本的抗震设计方法是：（B）A静力法B反应谱法C时程分析法D随机振动法8抗震设防的目标中，主体结构结构进入非弹性变形阶段，但结构损坏控制在易于修复的范围内，此阶段是(B):A小震B中震C大震D不一定9丙类建筑的地震作用和抗震措施均应符合（A)的要求。A.本地区抗震设防烈度B.本地区基本烈度C.本地区抗震防御烈度D.抗震烈度10下列建筑中可不进行地基及基础抗震力验算的有（A）A、砌体房屋B、单层厂房C、单层框架D、多层框架厂房

2010-2011 学年第 1 学期结构抗震（07 土木 1-2） 期末考试试卷 A 标准答案及评分标准 制定教师：张玉敏 审核人：苏幼坡 考试时间：2010 年 11 月 24 日 一 单选题（每个 1 分，共 10 分） 1 我国建筑抗震设计规范(GB 50011—2001)适用于设防烈度为( B )地区建筑工程的抗震设计。 A 5、6、7 和 8 度 B 6、7、8 和 9 度 C 4、5、6 和 7 度 D 7、8、9 和 10 度 2 在抗震设防中，小震对应的是( B )： A 小型地震 B 多遇地震 C 偶遇地震 D 罕遇地震 3 在高层建筑中，哪种结构形式对抗震是最有利的( C )： A 框架结构 B 框架－剪力墙结构 C 剪力墙结构 D 框支剪力墙结构 4 下列哪些措施不能改善结构的延性( B )： A 减小杆件轴压比 B 使剪力墙先出现剪切屈服 C 配置斜向钢筋 D 变单肢墙为双肢墙 5 框架结构的最大层间侧移发生在( A )： A 底层或底部几层 B 最高层 C 最中间 D 不一定 6 某高层建筑要求底部几层为大空间，此时应采用那种结构体系( D )： A 框架体系 B 板柱体系 C 剪力墙体系 D 框支剪力墙体系 7 目前主要国家的抗震规范中，基本的抗震设计方法是：( B ) A 静力法 B 反应谱法 C 时程分析法 D 随机振动法 8 抗震设防的目标中，主体结构结构进入非弹性变形阶段，但结构损坏控制在易于修复的范围内，此阶 段是( B )： A 小震 B 中震 C 大震 D 不一定 9 丙类建筑的地震作用和抗震措施均应符合( A )的要求。 A．本地区抗震设防烈度 B．本地区基本烈度 C．本地区抗震防御烈度 D．抗震烈度 10 下列建筑中可不进行地基及基础抗震力验算的有（ A ） A、砌体房屋 B、单层厂房 C、单层框架 D、多层框架厂房

二不定项选择（每个2分，共10分）1抗震设防烈度为6度时，除《抗震规范》有具体规定外，对下列哪些类别建筑可不进行地震作用计算(CD):A甲类B乙类C丙类D丁类2在延性抗震设计的概念中，结构的抗震能力包括（BC)：A结构形式B结构承载力C结构变形能力D结构周期3构件中杆件发生强度屈服的顺序正确的有（ABC）：A节点先于杆件B梁先于柱C弯先于剪D压先于拉4多层砌体房屋的抗震构造措施有（ABCE）。A.设置钢筋混凝土构造柱B.设置钢筋混凝土圈梁C.墙体有可靠的连接D.加强楼梯间的变形性E.楼盖及屋盖构件应有足够的支承长度和可靠的连接)。5影响场地土液化的因素主要有（ABCDEFA、土层的地质年代和组成B、土层的相对密度C、土层的埋置深度D、地下水位的深度E、地震烈度F、地震持续时间三名词解释（每个4分，共20分）1地震烈度：指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。2场地土的液化：饱和的粉土或砂土，在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出，使得孔隙水压力增大，土体颗粒的有效垂直压应力减少，颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度接近于零，呈现出液态化的现象。3强柱弱梁：指在强烈地震作用下，结构发生较大侧移进入非弹性阶段时，为使框架保持足够的竖向承载力而免于倒塌，要求塑性铰应首先在梁上形成，尽可能避免在破坏后危害更大的柱上出现塑性铰。4重力荷载代表值：结构抗震设计时的基本代表值，是结构自重（永久荷载）和有关可变荷载的组合值之和。5剪压比：剪压比为Vif.bho，是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，用以

二 不定项选择（每个 2 分，共 10 分） 1 抗震设防烈度为 6 度时，除《抗震规范》有具体规定外，对下列哪些类别建筑可不进行地震作用计算 ( CD )： A 甲类 B 乙类 C 丙类 D 丁类 2 在延性抗震设计的概念中，结构的抗震能力包括( BC )： A 结构形式 B 结构承载力 C 结构变形能力 D 结构周期 3 构件中杆件发生强度屈服的顺序正确的有( ABC )： A 节点先于杆件 B 梁先于柱 C 弯先于剪 D 压先于拉 4 多层砌体房屋的抗震构造措施有( ABCE )。 A．设置钢筋混凝土构造柱 B．设置钢筋混凝土圈梁 C．墙体有可靠的连接 D．加强楼梯间的变形性 E．楼盖及屋盖构件应有足够的支承长度和可靠的连接 5 影响场地土液化的因素主要有（ ABCDEF ）。 A、土层的地质年代和组成 B、土层的相对密度 C、土层的埋置深度 D、地下水位的深度 E、地震烈度 F、地震持续时间 三 名词解释（每个 4 分，共 20 分） 1 地震烈度： 指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。 2 场地土的液化： 饱和的粉土或砂土，在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出，使得孔隙水 压力增大，土体颗粒的有效垂直压应力减少，颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强 度接近于零，呈现出液态化的现象。 3 强柱弱梁： 指在强烈地震作用下，结构发生较大侧移进入非弹性阶段时，为使框架保持足够的竖向 承载力而免于倒塌，要求塑性铰应首先在梁上形成，尽可能避免在破坏后危害更大的柱上出 现塑性铰。 4 重力荷载代表值： 结构抗震设计时的基本代表值，是结构自重（永久荷载）和有关可变荷载的组合值之和。 5 剪压比： 剪压比为 V/ c 0 f bh ，是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，用以

反映构件截面上承受名义剪应力的大小。四简答题（每题10分，共40分）1简述两阶段三水准抗震设计方法。答：我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规定：进行抗震设计的建筑，其抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。（5分）具体为两阶段设计方法：第一阶段是在方案布置符合抗震设计原则的前提下，按与基本烈度相对应的众值烈度的地震动参数，用弹性反应谱求得结构在弹性状态下的地震作用效应，然后与其他荷载效应组合，并对结构构件进行承载力验算和变形验算，保证第一水准下必要的承载力可靠度，满足第二水准烈度的设防要求（损坏可修），通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求;对大多数结构，一般可只进行第一阶段的设计。对于少数结构，如有特殊要求的建筑，还要进行第二阶段设计，即按与基本烈度相对应的罕遇烈度的地震动参数进行结构弹塑性层间变形验算，以保证其满足第三水准的设防要求。（5分）2什么是抗震设计反应谱？画出曲线。=(e)an.4c.α-[0.2′-(T-5T,]a..T(s)6.05T,T,0.1图3.9地震影响系数α曲线(7分)—衰减指数；直线下降段的下降斜率调整系数；阻尼调整系数；72T-结构自振周期（s）；特征周期，它是对应于反应谱峰值区拐点处的周期，可根据场地类别和地震动参数区划的特T-征周期分区（附录2)按表3.2采用，但在计算8、9度罕遇地展作用时，其特征周期宜增加0.05s

反映构件截面上承受名义剪应力的大小。 四 简答题(每题 10 分，共 40 分) １简述两阶段三水准抗震设计方法。 答：我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规定：进行抗震设计的建筑，其抗震设防 目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继 续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修 理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生 危及生命的严重破坏。（5 分） 具体为两阶段设计方法： 第一阶段是在方案布置符合抗震设计原则的前提下，按与基本烈度相对应的众值烈度的 地震动参数，用弹性反应谱求得结构在弹性状态下的地震作用效应，然后与其他荷载效应组 合，并对结构构件进行承载力验算和变形验算，保证第一水准下必要的承载力可靠度，满足 第二水准烈度的设防要求（损坏可修），通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要 求； 对大多数结构，一般可只进行第一阶段的设计。 对于少数结构，如有特殊要求的建筑，还要进行第二阶段设计，即按与基本烈度相对应 的罕遇烈度的地震动参数进行结构弹塑性层间变形验算，以保证其满足第三水准的设防要 求。（5 分） 2 什么是抗震设计反应谱？画出曲线。 （7 分）

(3分)3结构抗震计算有几种方法？各种方法在什么情况下采用？（1）结构抗震计算方法有：(5分)1）底部剪力法。把地震作用当做等效静力荷载，计算结构最大地震反应。2）振型分解反应语法。利用振型分解原理和反应诺理论进行结构最大地展反应分析。3）时程分析法。选用一定的地震波，直接输入到所设计的结构，然后对结构的运动平衡微分方程进行数值积分，求得结构在整个地震时程范围内的地震反应。时程分析法有两种，一种是振型分解法，另一种是逐步积分法。(2）各种方法的应用范围(5分）1）高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法；2）除1外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法：3）特别不规则建筑、甲类建筑和表3一10所列高度范围的高层建筑用时程分析法进行补充计算。4什么是楼层屈服强度系数？怎样判断结构薄弱层的部位？楼层屈服强度系数是指按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和按罕遇地震作用计算的楼层弹性地震剪力的比值。(5分）对于8，沿高度分布均匀的结构，薄弱层可取在底层；对于8，沿高度分布不均匀的结构薄弱层可取在8，为最小的楼层（部位）和相对较小的楼层，一般不超过2～3处；对(5分）于单层厂房，薄弱层可取在上柱。五计算题（共20分）下图所示框架结构建造在设防烈度为8度的1类场地上，该地区地震动参数区划的特征周期分区为一区，试分别用振型分解反应谱法和底部剪力法计算该框架的层间地震剪力。（αmx=0.16,T。=0.25s）顶部附加地震作用系数T,>1.4T,T,(s)0. 08T+0. 070.55

（3 分） 3 结构抗震计算有几种方法？各种方法在什么情况下采用？ （1）结构抗震计算方法有： （5 分） 1) 底部剪力法。把地震作用当做等效静力荷载，计算结构最大地震反应。 2) 振型分解反应语法。利用振型分解原理和反应诺理论进行结构最大地展 反应分析。 3) 时程分析法。选用一定的地震波，直接输入到所设计的结构，然后对结 构的运动平衡微分方程进行数值积分，求得结构在整个地震时程范围内的地震反 应。时程分析法有两种，一种是振型分解法，另一种是逐步积分法。 (2) 各种方法的应用范围 （5 分） 1) 高度不超过 40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的 结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法； 2）除 1)外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法； 3）特别不规则建筑、甲类建筑和表 3—10 所列高度范围的高层建筑 用时程分析法进行补充计算。 4 什么是楼层屈服强度系数？怎样判断结构薄弱层的部位？ 楼层屈服强度系数是指按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力 和按罕遇地震作用计算的楼层弹性地震剪力的比值。 （5 分） 对于  y 沿高度分布均匀的结构，薄弱层可取在底层；对于  y 沿高度分布不均匀的结构， 薄弱层可取在  y ，为最小的楼层（部位）和相对较小的楼层，一般不超过 2～3 处；对 于单层厂房，薄弱层可取在上柱。 （5 分） 五 计算题（共 20 分） 下图所示框架结构建造在设防烈度为 8 度的 1 类场地上，该地区地震动参 数区划的特征周期分区为一区，试分别用振型分解反应谱法和底部剪力法计算该 框架的层间地震剪力。（ T s  max = 0.16, g = 0.25 ）

m2k2m,=60t,m,=50tmiH,=4m,H,=8mT, = 0.358ski解：等效重力荷载代表值：Gm=0.85.总的水平地震作用标准值：Fek=α,Gg地震影响系数为：0.25X 0.16=0.1158a1αmax0.3581(4分)Fek=α,Ge=106.1KN(3分)各质点的水平地震作用：G,H:_Fe(1 - 8.)F,=ZG,H,Aj因T=0.358s>1.4T,=1.4×0.25=0.35s，按表3.4，,0.08T+0.07=0.08×0.358+0.07=0.0986(3分)GH_Fa(1-8.)Fi=ZGH,A60X9.8X460×9.8×4+50×9.8×(4+4)×106.1×(1-0. 0986)=35.9kNG,HFα(1-8.)F=ZG,H,50X9.8X(4+4)60× 9.8×4+50×9.8×(4+4)×106.1×(10. 0986)= 59.8kN(6分)顶部附加的集中水平地震作用为：AFmFe=0.0986×106.1=10.5kN(2分)框架水平地震作用及层间剪力图如下图所示：

解：等效重力荷载代表值： 总的水平地震作用标准值： FEK = 1Geq 地震影响系数为： （4 分） FEK = 1Geq = 106.1KN （3 分） 各质点的水平地震作用： （3 分） （6 分） 顶部附加的集中水平地震作用为： （2 分） 框架水平地震作用及层间剪力图如下图所示： T s H m H m m t m t 0.358 4 , 8 60 , 50 1 1 2 1 2 = = = = =

70. 359.8kN10.5kNOr106. 235.9kNC底部剪力法——报型分解反应谱法(2分)

（2 分）