土木与水利学院期末试卷(A)
考试科目:工程结构抗震设计 20~20学年第一学期 题号 一 二 三 四 五 六 合计 题分 20 20 48 12 100 得分 阅卷人
一、填空题:(20分,每空1分)
1.一般来说,某地点的地震烈度随震中距的增大而 减小 。 2.《建筑抗震设计规范》规定,根据建筑使用功能的重要性及设计工作寿命期的不同分为 甲 、 乙 、 丙 、 丁 四个抗震设防类别。 3.《建筑抗震设计规范》规定,建筑场地类别根据 等效剪切波速 和 场地覆盖土层厚度 双指标划分为4类。
4.震害调查表明,凡建筑物的自振周期与场地土的 卓越周期 接近时,会导致建筑物发生类似共振的现象,震害有加重的趋势。
5.为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即 初判法 和 标准贯入试验法 判别。
6.地震系数k表示 地面运动的最大加速度 与 重力加速度 之比;动力系数?是单质点 最大绝对加速度 与 地面最大加速度 的比值。
7.《建筑抗震设计规范》根据房屋的设防烈度、结构类型 和 房屋高
度 ,分别采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算、构造措施要求。 8.为了保证结构具有较大延性,我国规范通过采用 强柱弱梁 、 强剪弱弯 和 强节点 、 强锚固的原则进行设计计算。 二、单项选择题:(20分,每题2分)
1.地震烈度主要根据下列哪些指标来评定( C )。 A.地震震源释放出的能量的大小 B.地震时地面运动速度和加速度的大小
C.地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象
D.地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的土质条件和地形地貌
2.某一场地土的覆盖层厚度为80米,场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为( C )。
A.Ⅰ类 B.Ⅱ类 C.Ⅲ类 D.Ⅳ类 3.描述地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动三要素( D )。
A. 加速度峰值 B.地震动所包含的主要周期 C. 地震持续时间 D. 地震烈度
4.关于地基土的液化,下列哪句话是错误的( A )。 A.饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化 B.土中粘粒含量越高,抗液化能力越强 C.土的相对密度越大,越不容易液化, D.地下水位越低,越不容易液化
5.根据《规范》规定,下列哪些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算( D )。 A.砌体房屋
B.地基主要受力层范围内部不存在软弱粘土层的一般单层厂房,单层空旷房屋和8层、高度25m以下的一般民用框架房屋及与其基础荷载相当的多层框架厂房
C.规范规定的可不进行上部构造抗震验算的建筑 D.以上答案都正确
6.在《建筑抗震设计规范》中,设计反应谱的具体表达是地震影响系数
α曲线,其中当结构自振周期在0.1s~Tg之间时,反应谱曲线为( A ) A.水平直线 B.斜直线 C.抛物线 D.指数曲线 7.大量震害表明,多层房屋顶部突出屋面的电梯间、水箱等,它们的震害比下面主体结构严重。在地震工程中,把这种效应称为( B )。 A.扭转效应 B.鞭端效应 C.共振 D.主体结构破坏 8.《规范》规定:框架—抗震墙房屋的防震缝宽度是框架结构房屋的:( B )。
A.80%,且不宜小于70mm B.70%,且不宜小于70mm C.60%,且不宜小于70mm D.90%,且不宜小于70mm
9.在利用反弯点法计算水平荷载作用下框架内力时,当梁的线刚度kb和柱的线刚度kc之比大于( B )时,节点转交θ假定等于零。 A.2 B.3 C.4 D.5 10.在抗震构造措施中,有抗震设防要求的混凝土结构的混凝土强度等级应符合一定要求,比如,当设防烈度为9度时,混凝土强度等级应该( C )。
A.不能低于C60 B.不能低于C70 C.不宜超过C60 D.不宜超过C70
三、简答题:(48分,每题8分)
1.工程结构抗震设防的三个水准是什么?如何通过两阶段设计方法来实现?
答:抗震设防的三个水准 :第一水准:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不受损坏或不须修理可继续使用; 第二水准:当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,建筑物可能受损坏,经一般修理仍可继续使用;
第三水准:当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
两阶段设计方法:第一阶段设计:按第一水准多遇地震的地震动参数进行弹性状态下的地震效应计算,经效应组合后,采用分项系数设计表达式进行结构构件的截面承载力验算,并采取抗震构造措施,以满足第一水准抗震设防要求。
第二阶段设计:按第三水准罕遇地震作用进行薄弱层或薄弱部位的弹塑性变形验算,以满足第三水准防倒塌的要求,常称为变形验算。 2.建筑场地选择的原则是什么?
答:选址时宜选择有利地段,避开不利地段。当无法避开不利地段时,应采取有效地措施。,不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。
3.如右图所示,某场场地地基剖面图上覆非液化土层厚度du=5.5m,其下为砂土,地下水位深度为dw=6m,基础埋深db=2m,该场地为8度区,确定是否考虑液化影响。
解:按判别式确定 du+dw>1.5do+2db-4.5 查液化特征深度表:do=8m 1.5do+2db-4.5=11.5m
dw=6mdu=5.5mdb=2mdu+dw=11.5m 故需要考虑液化影响
4. 简述底部剪力法的适用条件。
答:《建筑抗震设计规范》规定,底部剪力法适用于计算高度不超过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。
5. 在利用弯矩二次分配法计算竖向荷载作用下框架内力时,为什么要对梁端弯矩进行调幅?
答:在竖向荷载的作用下的梁端负弯矩较大,导致梁端的配筋量较大;同时柱的纵向钢筋以及另一个方向的梁端钢筋也通过节点,因此节点的施工较困难。即使钢筋能排下,也会因钢筋过于密集使浇筑混凝土困难,不容易保证施工质量。考虑到钢筋混凝土框架属于超静定结构,具有塑性内力充分布的性质,因此可以通过在重力荷载作用下,梁端弯矩乘以调整系数β的办法,适当降低梁端弯矩的幅值。 6.简述高层建筑结构的发展趋势? 答:1)构件立体化
2)布置周边化 3)结构支撑化 4)材料高强化 5)建筑轻量化
四、计算题:(12分)