《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》題庫(含答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.我國《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）規(guī)定的抗震設(shè)防烈度，是指按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的（）。A.多遇地震烈度B.基本地震烈度C.罕遇地震烈度D.偶遇地震烈度答案：B2.建筑抗震設(shè)防的“三水準(zhǔn)”目標(biāo)中，“中震可修”對應(yīng)的地震是（）。A.50年超越概率63.5%的地震B(yǎng).50年超越概率10%的地震C.50年超越概率2%~3%的地震D.100年超越概率50%的地震答案：B3.地震波中，對建筑結(jié)構(gòu)破壞最大的波是（）。A.縱波（P波）B.橫波（S波）C.面波（L波）D.剪切波答案：C4.反應(yīng)譜是指（）。A.單自由度體系在給定地震作用下的最大反應(yīng)與自振周期的關(guān)系曲線B.多自由度體系在給定地震作用下的位移反應(yīng)曲線C.地震波的加速度時(shí)程曲線D.結(jié)構(gòu)阻尼比與地震作用的關(guān)系曲線答案：A5.下列結(jié)構(gòu)體系中，抗側(cè)移剛度最大的是（）。A.框架結(jié)構(gòu)B.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)C.剪力墻結(jié)構(gòu)D.筒體結(jié)構(gòu)答案：D6.建筑結(jié)構(gòu)的地震作用計(jì)算中，重力荷載代表值應(yīng)?。ǎ?。A.結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值B.結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值加上各樓層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值C.結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值加上各樓層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的組合值D.結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值加上各樓層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的最大值答案：C7.框架結(jié)構(gòu)中“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則是為了（）。A.提高柱的抗壓承載力B.確保梁先于柱發(fā)生延性破壞C.減少柱的軸壓比D.增加結(jié)構(gòu)的整體剛度答案：B8.砌體結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱的主要作用是（）。A.提高墻體的抗壓強(qiáng)度B.增強(qiáng)墻體的抗剪強(qiáng)度和延性C.承擔(dān)樓板傳來的荷載D.作為承重柱使用答案：B9.多遇地震作用下，結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角限值對框架結(jié)構(gòu)為（）。A.1/500B.1/800C.1/1000D.1/300答案：B10.下列關(guān)于地震影響系數(shù)的說法，錯(cuò)誤的是（）。A.地震影響系數(shù)與場地類別有關(guān)B.地震影響系數(shù)與結(jié)構(gòu)自振周期有關(guān)C.地震影響系數(shù)與地震分組無關(guān)D.地震影響系數(shù)與阻尼比有關(guān)答案：C11.建筑場地類別劃分的主要依據(jù)是（）。A.場地土的堅(jiān)硬程度和覆蓋層厚度B.場地的海拔高度C.場地的地質(zhì)構(gòu)造D.場地的地震動參數(shù)答案：A12.隔震結(jié)構(gòu)的基本原理是（）。A.增加結(jié)構(gòu)的剛度B.延長結(jié)構(gòu)的自振周期，減少地震能量輸入C.提高結(jié)構(gòu)的阻尼比D.增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗扭能力答案：B13.框架梁的箍筋加密區(qū)長度，一級抗震等級時(shí)不應(yīng)小于（）。A.2hb（梁截面高度）B.1.5hbC.1hbD.2.5hb答案：A14.下列關(guān)于結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的說法，正確的是（）。A.結(jié)構(gòu)平面越規(guī)則，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)越明顯B.扭轉(zhuǎn)效應(yīng)會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力集中C.扭轉(zhuǎn)效應(yīng)僅與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布有關(guān)D.扭轉(zhuǎn)效應(yīng)可以通過增大結(jié)構(gòu)剛度完全消除答案：B15.抗震設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)是指（）。A.樓層實(shí)際抗剪承載力與罕遇地震作用下樓層彈性地震剪力的比值B.樓層實(shí)際抗彎承載力與多遇地震作用下樓層彈性地震彎矩的比值C.樓層重力荷載代表值與地震作用的比值D.樓層剛度與相鄰樓層剛度的比值答案：A16.下列建筑中，屬于甲類建筑的是（）。A.普通住宅B.大型醫(yī)院的門診樓C.核電站D.學(xué)校教學(xué)樓答案：C17.對于8度設(shè)防的多層砌體房屋，最大層數(shù)限值為（）。A.6層B.7層C.8層D.9層答案：A18.剪力墻結(jié)構(gòu)中，連梁的主要作用是（）。A.承擔(dān)豎向荷載B.傳遞水平剪力，協(xié)調(diào)墻肢變形C.提高結(jié)構(gòu)的抗扭剛度D.作為構(gòu)造構(gòu)件，無實(shí)際受力作用答案：B19.下列關(guān)于地震作用時(shí)程分析的說法，錯(cuò)誤的是（）。A.時(shí)程分析應(yīng)選擇至少2條實(shí)際地震記錄和1條人工模擬的加速度時(shí)程曲線B.時(shí)程分析的地震波持續(xù)時(shí)間應(yīng)不小于結(jié)構(gòu)基本自振周期的5倍C.時(shí)程分析的結(jié)果應(yīng)取多條時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值D.時(shí)程分析主要用于超限高層建筑或特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充計(jì)算答案：C20.抗震設(shè)計(jì)中，“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)原則是為了（）。A.確保構(gòu)件在彎曲破壞前不發(fā)生剪切破壞B.提高構(gòu)件的抗剪承載力C.減少構(gòu)件的彎矩設(shè)計(jì)值D.增加構(gòu)件的延性變形能力答案：A二、填空題（每題2分，共40分）1.建筑抗震設(shè)防的三水準(zhǔn)目標(biāo)是：小震不壞、中震可修、__________。答案：大震不倒2.地震按成因可分為構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震和__________。答案：誘發(fā)地震3.場地土的類型根據(jù)土層剪切波速劃分為四類，其中Ⅰ類場地土的平均剪切波速__________（填“大于”或“小于”）500m/s。答案：大于4.結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)包括加速度反應(yīng)、速度反應(yīng)和__________反應(yīng)。答案：位移5.多自由度體系的振型分解反應(yīng)譜法中，需要計(jì)算各振型的參與系數(shù)，其物理意義是__________。答案：振型對慣性力的貢獻(xiàn)程度6.框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力構(gòu)件主要是__________。答案：梁柱組成的框架7.砌體結(jié)構(gòu)中，圈梁的主要作用是增強(qiáng)房屋的__________和整體性。答案：空間剛度8.抗震設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的規(guī)則性包括平面規(guī)則性和__________規(guī)則性。答案：豎向9.隔震結(jié)構(gòu)的隔震層通常設(shè)置在__________。答案：結(jié)構(gòu)底部（或基礎(chǔ)頂部）10.框架柱的軸壓比是指柱的__________與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積的比值。答案：組合軸向壓力設(shè)計(jì)值11.地震影響系數(shù)α的計(jì)算公式為α=（η2αmax）/（T/Tg）^γ，其中Tg是__________。答案：特征周期12.多層砌體房屋的高度和層數(shù)限值與__________和抗震設(shè)防烈度有關(guān)。答案：結(jié)構(gòu)類型13.剪力墻的分類中，當(dāng)墻肢截面高度與厚度之比小于3時(shí)，按__________構(gòu)件設(shè)計(jì)。答案：柱14.結(jié)構(gòu)的樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布越均勻，地震時(shí)發(fā)生__________的可能性越小。答案：層間屈服機(jī)制（或薄弱層集中破壞）15.抗震設(shè)計(jì)中，鋼筋的強(qiáng)屈比（抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度實(shí)測值的比值）不應(yīng)小于__________。答案：1.2516.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻的間距不宜過大，否則會導(dǎo)致__________。答案：框架部分承擔(dān)的地震剪力過大17.時(shí)程分析所用的地震波，其峰值加速度應(yīng)根據(jù)__________調(diào)整。答案：設(shè)防烈度和地震分組18.單層廠房的抗震設(shè)計(jì)中，柱間支撐的主要作用是承受__________。答案：水平地震作用19.建筑結(jié)構(gòu)的地震作用計(jì)算方法包括底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法和__________。答案：時(shí)程分析法20.砌體結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱與墻體的連接應(yīng)采用__________，以增強(qiáng)協(xié)同工作能力。答案：馬牙槎（或預(yù)留拉結(jié)鋼筋）三、簡答題（每題6分，共60分）1.簡述建筑抗震概念設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。答案：抗震概念設(shè)計(jì)是基于地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，不依賴精確計(jì)算的設(shè)計(jì)原則，主要包括：（1）選擇對抗震有利的場地，避開不利和危險(xiǎn)地段；（2）采用規(guī)則的建筑體型和結(jié)構(gòu)布置，避免平面和豎向的不規(guī)則性；（3）選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，確保結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度、強(qiáng)度和延性；（4）保證結(jié)構(gòu)的整體性，加強(qiáng)各構(gòu)件之間的連接；（5）合理控制結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量分布，避免薄弱層的出現(xiàn)；（6）采用延性好的材料和構(gòu)造措施，提高結(jié)構(gòu)的耗能能力。2.說明“三水準(zhǔn)、兩階段”抗震設(shè)計(jì)方法的具體內(nèi)容。答案：“三水準(zhǔn)”指：（1）第一水準(zhǔn)（小震）：多遇地震下，結(jié)構(gòu)處于彈性階段，不損壞或不需修理；（2）第二水準(zhǔn)（中震）：設(shè)防烈度地震下，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段，經(jīng)修復(fù)后可繼續(xù)使用；（3）第三水準(zhǔn)（大震）：罕遇地震下，結(jié)構(gòu)不倒塌，保障生命安全?！皟呻A段”設(shè)計(jì)：（1）第一階段：針對多遇地震，進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈性分析，驗(yàn)算承載力和彈性變形；（2）第二階段：針對罕遇地震，對特別重要或易倒塌的結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算，確保不倒塌。3.簡述反應(yīng)譜法的基本原理及適用范圍。答案：基本原理：通過地震反應(yīng)譜（單自由度體系在給定地震作用下的最大反應(yīng)與自振周期的關(guān)系曲線），將多自由度體系分解為若干振型，分別計(jì)算各振型的地震作用，再通過振型組合得到結(jié)構(gòu)的總地震反應(yīng)。適用范圍：適用于高度不超過40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)的多遇地震作用計(jì)算。4.框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為何要限制柱的軸壓比？答案：軸壓比是影響柱延性的關(guān)鍵參數(shù)。軸壓比過大時(shí)，柱的混凝土處于三向受壓狀態(tài)，但其受拉鋼筋的變形能力受限，導(dǎo)致柱的延性降低，在地震作用下易發(fā)生脆性的剪切破壞或壓潰破壞。限制軸壓比可保證柱在地震作用下具有足夠的延性，通過塑性鉸的轉(zhuǎn)動耗散地震能量，避免結(jié)構(gòu)倒塌。5.砌體結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施主要有哪些？答案：（1）設(shè)置構(gòu)造柱：與圈梁連接形成“弱框架”，增強(qiáng)墻體的抗剪能力和延性；（2）設(shè)置圈梁：提高房屋的整體剛度和空間整體性，防止墻體開裂；（3）樓屋蓋與墻體的可靠連接：采用鋼筋混凝土樓屋蓋，設(shè)置拉結(jié)鋼筋；（4）限制房屋的高度和層數(shù)：避免因高度過大導(dǎo)致抗側(cè)移剛度不足；（5）加強(qiáng)樓梯間的抗震構(gòu)造：增加樓梯間的墻體厚度或設(shè)置構(gòu)造柱；（6）控制墻體的高寬比和局部尺寸：避免墻體因高寬比過大發(fā)生失穩(wěn)破壞。6.簡述剪力墻結(jié)構(gòu)中連梁的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答案：（1）連梁是剪力墻結(jié)構(gòu)的主要耗能構(gòu)件，應(yīng)設(shè)計(jì)為“強(qiáng)剪弱彎”，避免剪切破壞；（2）控制連梁的跨高比：跨高比小于2.5時(shí)為短連梁，需采用更嚴(yán)格的配筋措施；（3）配置足夠的箍筋：加密區(qū)箍筋間距和直徑應(yīng)滿足規(guī)范要求，提高連梁的抗剪能力；（4）允許連梁在地震作用下出現(xiàn)塑性鉸，但需限制其破壞程度，避免過早失效；（5）當(dāng)連梁剛度較大時(shí)，可通過開縫或設(shè)置水平施工縫等方法降低其剛度，減少地震作用。7.說明場地類別對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響。答案：場地類別根據(jù)土層等效剪切波速和覆蓋層厚度劃分為Ⅰ~Ⅳ類，場地越軟（類別越高），特征周期Tg越長，地震影響系數(shù)在長周期段的衰減越慢。對于自振周期較長的結(jié)構(gòu)，軟場地會導(dǎo)致地震作用增大；對于短周期結(jié)構(gòu)，硬場地（Ⅰ類）的地震影響系數(shù)更大。因此，場地類別直接影響地震作用計(jì)算中的特征周期，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)大小。8.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，為何要控制框架部分承擔(dān)的地震剪力不小于總剪力的一定比例？答案：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻剛度大，承擔(dān)主要的地震剪力；但在大震作用下，剪力墻可能出現(xiàn)塑性鉸，剛度退化，框架部分需承擔(dān)更多剪力。若框架部分初始承擔(dān)的剪力過小，其配筋可能不足，導(dǎo)致大震下框架失效。因此，規(guī)范要求框架部分承擔(dān)的地震剪力不小于總剪力的20%（或1.5倍計(jì)算值），以保證框架具有足夠的抗側(cè)力能力，作為第二道防線，提高結(jié)構(gòu)的安全儲備。9.簡述隔震與消能減震結(jié)構(gòu)的區(qū)別。答案：（1）工作原理：隔震結(jié)構(gòu)通過延長結(jié)構(gòu)自振周期（如設(shè)置橡膠隔震支座），減少地震能量輸入；消能減震結(jié)構(gòu)通過設(shè)置耗能裝置（如阻尼器），增加結(jié)構(gòu)阻尼，耗散地震能量。（2）適用范圍：隔震結(jié)構(gòu)適用于剛度較低、周期較短的結(jié)構(gòu)（如多層建筑）；消能減震結(jié)構(gòu)適用于剛度較大、周期較長的結(jié)構(gòu)（如高層建筑或大跨結(jié)構(gòu)）。（3）效果：隔震結(jié)構(gòu)對水平地震作用的降低更顯著；消能減震結(jié)構(gòu)可同時(shí)減少水平和豎向地震反應(yīng)。（4）構(gòu)造：隔震結(jié)構(gòu)需設(shè)置隔震層，對基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的連接要求高；消能減震結(jié)構(gòu)需在結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位設(shè)置耗能裝置，對原結(jié)構(gòu)改動較小。10.抗震設(shè)計(jì)中，為何要強(qiáng)調(diào)“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”？答案：節(jié)點(diǎn)是框架結(jié)構(gòu)中梁柱交匯的關(guān)鍵部位，承受梁柱傳來的彎矩、剪力和軸力。若節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度不足，會導(dǎo)致梁柱縱筋錨固失效或節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞，使結(jié)構(gòu)喪失整體性?！皬?qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”要求節(jié)點(diǎn)的承載力高于連接構(gòu)件（梁、柱）的承載力，確保在構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸后，節(jié)點(diǎn)仍能保持完整，避免結(jié)構(gòu)因節(jié)點(diǎn)破壞而倒塌。這一原則是保證結(jié)構(gòu)延性和整體安全性的重要措施。四、計(jì)算題（每題10分，共60分）1.某3層框架結(jié)構(gòu)，集中于各樓層的重力荷載代表值G1=G2=1200kN，G3=1000kN，結(jié)構(gòu)基本自振周期T1=0.6s，場地類別為Ⅱ類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組（Tg=0.35s），設(shè)防烈度8度（多遇地震，αmax=0.16），阻尼比ζ=0.05。采用底部剪力法計(jì)算結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEk及各樓層的水平地震作用Fi（頂部附加地震作用系數(shù)δn=0.08T1+0.07=0.118）。解：（1）結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值Geq=0.85(G1+G2+G3)=0.85×(1200+1200+1000)=0.85×3400=2890kN（2）地震影響系數(shù)α1：T1=0.6s>Tg=0.35s，且T1≤5Tg=1.75s，故α1=(Tg/T1)^γ×η2×αmaxγ=0.9+(0.05-ζ)/(0.5+5ζ)=0.9（ζ=0.05時(shí)），η2=1.0（ζ=0.05時(shí)）α1=(0.35/0.6)^0.9×1.0×0.16≈(0.583)^0.9×0.16≈0.61×0.16≈0.0976（3）總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEk=α1×Geq=0.0976×2890≈282.1kN（4）頂部附加地震作用ΔF3=δn×FEk=0.118×282.1≈33.3kN（5）各樓層水平地震作用Fi=Gi×Hi×(FEk-ΔF3)/Σ(Gj×Hj)（i=1,2,3）H1=3m，H2=6m，H3=9mΣ(Gj×Hj)=1200×3+1200×6+1000×9=3600+7200+9000=19800kN·mF1=1200×3×(282.1-33.3)/19800=3600×248.8/19800≈45.2kNF2=1200×6×248.8/19800=7200×248.8/19800≈90.4kNF3=1000×9×248.8/19800+ΔF3=9000×248.8/19800+33.3≈113.1+33.3≈146.4kN答案：FEk≈282.1kN；F1≈45.2kN，F(xiàn)2≈90.4kN，F(xiàn)3≈146.4kN2.某單層單跨排架廠房，柱高6m，柱截面尺寸為400mm×600mm，混凝土強(qiáng)度等級C30（fc=14.3N/mm2），柱的計(jì)算長度l0=1.2H=7.2m?？拐鹪O(shè)防烈度7度（0.15g），框架抗震等級為二級，柱的組合軸向壓力設(shè)計(jì)值N=1200kN。驗(yàn)算柱的軸壓比是否滿足要求（二級框架柱軸壓比限值為0.8）。解：柱的全截面面積A=400×600=240000mm2軸壓比μ=N/(fc×A)=1200×103/(14.3×240000)=1200000/3432000≈0.349二級框架柱軸壓比限值為0.8，0.349<0.8，滿足要求。答案：軸壓比0.349，滿足限值要求。3.某4層砌體房屋，采用燒結(jié)普通磚（MU10）和混合砂漿（M7.5）砌筑，墻厚240mm，橫墻間距s=12m，層高3m，總高度12m。設(shè)防烈度8度（0.2g），場地類別Ⅱ類。驗(yàn)算房屋的層數(shù)和高度是否符合規(guī)范要求（8度區(qū)燒結(jié)普通磚砌體房屋最大層數(shù)為6層，最大高度為18m）。解：房屋層數(shù)4層≤6層，總高度12m≤18m，且橫墻間距s=12m≤規(guī)范規(guī)定的最大橫墻間距（8度區(qū)為15m），因此層數(shù)和高度均符合要求。答案：符合規(guī)范要求。4.某框架梁截面尺寸為250mm×500mm，抗震等級一級，混凝土強(qiáng)度等級C30（ft=1.43N/mm2），箍筋采用HRB400級鋼筋（fyv=360N/mm2），梁端組合剪力設(shè)計(jì)值Vb=250kN。驗(yàn)算梁端箍筋加密區(qū)的抗剪承載力是否滿足要求（取γRE=0.85，λ=3，as=40mm）。解：梁的有效高度h0=500-40=460mm剪跨比λ=3>2.5，取λ=2.5截面限制條件：0.20βcfcbh0=0.20×1.0×14.3×250×460=0.20×14.3×115000=328900N=328.9kN>Vb=250kN，滿足。抗剪承載力驗(yàn)算：Vcs=(1.05/(λ+1))ftbh0+fyv(Asv/s)h0需要配置箍筋面積Asv/s：250×103/0.85=(1.05/3.5)×1.43×250×460+360×(Asv/s)×460294118≈(0.3×1.43×250×460)+165600×(Asv/s)294118≈(0.3×164450)+165600×(Asv/s)294118≈49335+165600×(Asv/s)165600×(Asv/s)=244783Asv/s≈1.478mm2/mm一級抗震框架梁加密區(qū)箍筋最小配箍率ρsvmin=0.30×ft/fyv=0.30×1.43/360≈0.00119實(shí)際配箍率ρsv=Asv/(b×s)=(Asv/s)/b=1.478/250≈0.00591>0.00119，滿足。若選用雙肢箍φ8@100（Asv=2×50.3=100.6mm2），則Asv/s=100.6/100=1