建筑抗震試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.我國建筑抗震設(shè)防的“三水準”目標中，“中震可修”對應(yīng)的地震動參數(shù)是（）。A.50年超越概率63%的地震烈度B.50年超越概率10%的地震烈度C.50年超越概率2%~3%的地震烈度D.100年超越概率50%的地震烈度2.下列地震波中，對建筑結(jié)構(gòu)破壞最大的是（）。A.縱波（P波）B.橫波（S波）C.面波（L波）D.體波（B波）3.某建筑場地鉆孔揭露的土層分布為：0~3m為雜填土（剪切波速v?=120m/s），3~8m為粉質(zhì)黏土（v?=180m/s），8~15m為中砂（v?=350m/s），15m以下為基巖（v?=550m/s）。該場地的等效剪切波速v??為（）。A.165m/sB.198m/sC.220m/sD.250m/s4.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻的布置應(yīng)優(yōu)先考慮（）。A.集中布置在結(jié)構(gòu)兩端B.均勻?qū)ΨQ布置在建筑周邊及電梯井、樓梯間C.僅布置在結(jié)構(gòu)角部D.沿單一方向布置5.某6層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，設(shè)防烈度8度（0.2g），設(shè)計地震分組為第一組，場地類別Ⅱ類。其樓層屈服強度系數(shù)沿高度分布均勻，且最小值為0.45。根據(jù)規(guī)范，該結(jié)構(gòu)在大震作用下（）。A.需進行彈塑性變形驗算B.無需進行彈塑性變形驗算C.僅需驗算頂層變形D.僅需驗算底層變形6.關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施，下列說法錯誤的是（）。A.構(gòu)造柱應(yīng)先砌墻后澆筑，馬牙槎凹凸尺寸不小于60mmB.多層磚房的現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁應(yīng)閉合，遇洞口時可斷開但需搭接C.樓梯間四角應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，且構(gòu)造柱縱筋應(yīng)錨入基礎(chǔ)或圈梁D.后砌填充墻與框架柱的拉結(jié)筋應(yīng)沿墻高每500mm設(shè)置2Φ6鋼筋，伸入墻內(nèi)長度不小于1000mm7.某單層工業(yè)廠房采用排架結(jié)構(gòu)，柱距6m，跨度24m，設(shè)防烈度7度（0.15g）。其柱間支撐的設(shè)置原則應(yīng)為（）。A.僅在兩端山墻設(shè)置上柱支撐B.每跨均設(shè)置上下柱支撐C.中部柱間設(shè)置下柱支撐，兩端設(shè)置上柱支撐D.下柱支撐應(yīng)設(shè)置在廠房單元中部，上柱支撐與下柱支撐對應(yīng)布置8.隔震結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)相比，其主要優(yōu)勢是（）。A.提高結(jié)構(gòu)剛度B.延長結(jié)構(gòu)自振周期，降低地震作用C.增強結(jié)構(gòu)延性D.減少結(jié)構(gòu)自重9.某多層混凝土框架結(jié)構(gòu)，梁端截面底面與頂面縱向鋼筋配筋量的比值為0.4，根據(jù)抗震規(guī)范，該比值（）。A.滿足要求（≥0.3）B.不滿足要求（需≥0.5）C.需結(jié)合梁跨高比判斷D.無具體要求10.關(guān)于地震作用計算的振型分解反應(yīng)譜法，下列說法正確的是（）。A.僅需考慮前1個振型的影響B(tài).各振型地震作用效應(yīng)需采用平方和開平方（SRSS）組合C.扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振動時，振型數(shù)量應(yīng)取3的倍數(shù)且不少于9個D.水平地震作用沿高度分布為倒三角形二、填空題（每空1分，共20分）1.地震按成因分為構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震和__________。2.建筑抗震設(shè)防類別分為特殊設(shè)防類（甲類）、重點設(shè)防類（乙類）、標準設(shè)防類（丙類）和__________。3.場地覆蓋層厚度是指從地面至剪切波速大于__________m/s的土層頂面的距離。4.地震影響系數(shù)α的計算公式為α=（η?α???）·（T_g/T）^γη?，其中T_g為__________，η?為__________。5.框架結(jié)構(gòu)的抗震等級由設(shè)防烈度、__________和__________共同確定。6.砌體結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板或屋面板伸進縱、橫墻內(nèi)的長度均不應(yīng)小于__________mm。7.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，預(yù)制梁與后澆混凝土疊合層的結(jié)合面應(yīng)設(shè)置__________或__________，以保證界面抗剪性能。8.鋼結(jié)構(gòu)框架的梁柱節(jié)點中，柱在梁翼緣上下各500mm范圍內(nèi)的箍筋間距不應(yīng)大于__________mm，且不應(yīng)大于__________倍梁截面高度。9.隔震層的水平剛度應(yīng)滿足罕遇地震下隔震支座的最大水平位移不超過其橡膠層總厚度的__________倍，且不大于__________mm。10.某8層框架結(jié)構(gòu)，設(shè)防烈度7度（0.1g），設(shè)計地震分組第二組，場地類別Ⅲ類。其樓層最小地震剪力系數(shù)（剪重比）不應(yīng)小于__________。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述建筑抗震概念設(shè)計的主要內(nèi)容。2.說明場地液化的判定步驟，并列舉三種抗液化措施。3.對比框架結(jié)構(gòu)與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能差異。4.簡述鋼筋混凝土梁“強剪弱彎”的設(shè)計原則及實現(xiàn)方法。5.某6層磚砌體房屋（無構(gòu)造柱）在地震中出現(xiàn)底層墻體X形裂縫，分析其震害原因并提出加固措施。四、計算題（每題10分，共20分）1.某4層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，各樓層重力荷載代表值G?=G?=G?=1200kN，G?=1000kN，層高均為3.6m，結(jié)構(gòu)基本自振周期T?=0.6s。設(shè)防烈度8度（0.2g），設(shè)計地震分組第一組，場地類別Ⅱ類（T_g=0.35s）。采用底部剪力法計算各樓層的水平地震作用標準值（頂部附加地震作用系數(shù)δ?=0.08T?+0.01）。2.某單層兩跨排架廠房（跨度24m×2，柱距6m），柱頂標高12m，柱底固定。中柱截面尺寸600mm×600mm，混凝土強度等級C30（f_c=14.3N/mm2），縱筋采用HRB400（f_y=360N/mm2），箍筋采用HPB300（f_yv=270N/mm2）。設(shè)防烈度7度（0.15g），設(shè)計地震分組第二組，場地類別Ⅱ類。已知柱頂水平地震作用標準值F=800kN，驗算中柱柱底截面的受剪承載力（柱底剪力V=1.3F=1040kN，剪跨比λ=3.0，截面有效高度h?=560mm）。五、案例分析題（20分）某7層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)（丙類建筑），建于8度（0.2g）設(shè)防區(qū)，設(shè)計地震分組第一組，場地類別Ⅱ類，結(jié)構(gòu)總高度25.2m，柱網(wǎng)尺寸6m×6m，框架梁截面250mm×500mm，框架柱截面500mm×500mm（底層柱截面600mm×600mm），混凝土強度等級C30，縱筋HRB400，箍筋HPB300。該建筑投入使用5年后遭遇汶川地震（相當于8度罕遇地震），震后檢測發(fā)現(xiàn)：①部分框架梁端出現(xiàn)貫通性垂直裂縫，裂縫寬度0.3~0.5mm；②底層角柱根部混凝土壓潰，縱筋外露屈曲；③填充墻與框架柱交接處出現(xiàn)水平裂縫，局部填充墻倒塌。問題：（1）分析上述震害現(xiàn)象的主要原因；（2）提出針對該建筑的抗震加固建議（至少3項）。答案一、單項選擇題1.B2.C3.B4.B5.A6.B7.D8.B9.A10.C二、填空題1.誘發(fā)地震2.適度設(shè)防類（丁類）3.5004.特征周期；阻尼調(diào)整系數(shù)5.結(jié)構(gòu)高度；結(jié)構(gòu)類型6.1207.粗糙面；鍵槽8.100；69.3；30010.0.016三、簡答題1.建筑抗震概念設(shè)計的主要內(nèi)容包括：（1）場地選擇：避開地震斷裂帶、液化土、軟弱土等不利地段，選擇堅硬或中硬場地；（2）結(jié)構(gòu)體系：采用規(guī)則、對稱、均勻的平面和立面布置，避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；優(yōu)先選用延性好的結(jié)構(gòu)體系（如框架-剪力墻、剪力墻）；（3）剛度與承載力協(xié)調(diào)：控制結(jié)構(gòu)自振周期，避免與場地特征周期共振；確?！皬娭趿骸薄皬娂羧鯊潯薄皬姽?jié)點弱構(gòu)件”；（4）材料與連接：選用延性好的材料（如HRB400鋼筋），保證節(jié)點連接可靠；（5）非結(jié)構(gòu)構(gòu)件處理：填充墻、女兒墻等與主體結(jié)構(gòu)柔性連接，避免地震時倒塌傷人。2.場地液化判定步驟：（1）初步判別：根據(jù)地質(zhì)年代、黏粒含量、地下水位深度和上覆非液化土層厚度，排除不可能液化的土層；（2）標準貫入試驗判別：對初步判定可能液化的土層，采用標準貫入擊數(shù)N與臨界值N_cr比較，若N≤N_cr則液化；（3）液化等級評估：計算液化指數(shù)I_IE，劃分為輕微、中等、嚴重三級?？挂夯胧孩贀Q填法（置換液化土層）；②加密法（振沖、擠密碎石樁）；③強夯法（提高土層密實度）；④圍封法（設(shè)置混凝土防水帷幕）。3.框架結(jié)構(gòu)與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能差異：（1）抗側(cè)移剛度：框架結(jié)構(gòu)剛度較低，水平位移大；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)因剪力墻的存在，剛度顯著提高，水平位移??；（2）地震作用分配：框架結(jié)構(gòu)地震作用主要由框架柱承擔；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻承擔80%以上的水平地震作用，框架僅承擔少量；（3）延性與破壞模式：框架結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)，易發(fā)生“強梁弱柱”破壞；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)為“雙重抗側(cè)力體系”，剪力墻先屈服耗能，框架作為二道防線，整體延性更好；（4）適用高度：框架結(jié)構(gòu)最大適用高度較低（8度區(qū)約40m）；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)更高（8度區(qū)約100m）。4.“強剪弱彎”設(shè)計原則：確保梁端在地震作用下先發(fā)生彎曲破壞（延性破壞），而非剪切破壞（脆性破壞）。實現(xiàn)方法：（1）提高梁端箍筋配置：按規(guī)范公式計算剪力設(shè)計值V_b=η_vb(M_b^l+M_b^r)/l_n+V_Gb，其中η_vb為剪力增大系數(shù)（一級框架取1.3）；（2）限制截面最小尺寸：避免梁截面過小導(dǎo)致剪應(yīng)力過高（如b×h≥200mm×400mm）；（3）控制剪壓比：梁端截面的剪壓比μ_v=V/(β_cf_cbh?)≤0.25（一級框架）；（4）加密箍筋間距：梁端箍筋加密區(qū)長度取max(2h_b,500mm)，一級框架間距≤100mm。5.震害原因：（1）無構(gòu)造柱：砌體墻抗剪承載力不足，地震時主拉應(yīng)力超過砌體強度，形成X形斜裂縫；（2）底層為薄弱層：底層墻體高度大（層高較高）、開洞多（如門窗洞口），導(dǎo)致抗側(cè)移剛度低，地震作用集中；（3）未設(shè)置圈梁或圈梁閉合性差：無法約束墻體變形，加劇裂縫發(fā)展。加固措施：（1）增設(shè)構(gòu)造柱：在墻體轉(zhuǎn)角、縱橫墻交接處設(shè)置240mm×240mm構(gòu)造柱，縱筋4Φ14，箍筋Φ6@200，與原有墻體通過馬牙槎拉結(jié)；（2）增設(shè)鋼筋混凝土圈梁：沿每層樓（屋）蓋設(shè)置閉合圈梁，截面240mm×180mm，縱筋4Φ12，箍筋Φ6@200；（3）采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固：在墻體兩側(cè)鋪設(shè)Φ4@200鋼筋網(wǎng)，抹30mm厚M10水泥砂漿，提高墻體抗剪強度；（4）減少底層開洞率：封堵過大洞口或增設(shè)鋼筋混凝土過梁，增強底層墻體剛度。四、計算題1.解：（1）結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值G_E=G?+G?+G?+G?=1200×3+1000=4600kN；（2）地震影響系數(shù)α?：T?=0.6s>T_g=0.35s，且T?≤5T_g=1.75s，故α?=(T_g/T?)^γη?α???。規(guī)范中，η?=1（阻尼比0.05），γ=0.9（T_g≤T≤5T_g時），α???=0.16（8度0.2g），則α?=(0.35/0.6)^0.9×1×0.16≈0.65^(0.9)×0.16≈0.68×0.16=0.1088；（3）結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值F_Ek=α?G_E=0.1088×4600≈500.48kN；（4）頂部附加地震作用ΔF?=δ?F_Ek=(0.08×0.6+0.01)×500.48=0.058×500.48≈29.03kN；（5）各樓層水平地震作用F_i=G_iH_iΣ(G_jH_j)?1(F_Ek-ΔF?)，其中H_i=3.6i（i=1~4），計算Σ(G_jH_j)=1200×3.6×(1+2+3)+1000×3.6×4=1200×3.6×6+1000×14.4=25920+14400=40320kN·m，則F?=1200×3.6×(500.48-29.03)/40320≈4320×471.45/40320≈50.52kN，F(xiàn)?=1200×7.2×471.45/40320≈8640×471.45/40320≈101.04kN，F(xiàn)?=1200×10.8×471.45/40320≈12960×471.45/40320≈151.56kN，F(xiàn)?=1000×14.4×471.45/40320+ΔF?≈14400×471.45/40320+29.03≈168.35+29.03≈197.38kN。2.解：（1）柱截面尺寸驗算：剪壓比μ_v=V/(β_cf_cbh?)=1040×103/(1.0×14.3×600×560)=1040000/(4797600)≈0.217≤0.25（一級框架），滿足；（2）受剪承載力計算：V≤(1/γ_RE)[0.42β_hf_tbh?+(1.25f_yvA_sv/s)h?]，C30混凝土f_t=1.43N/mm2，β_h=1.0（h=600mm≤800mm），假設(shè)箍筋間距s=100mm，雙肢箍A_sv=2×50.3=100.6mm2（Φ8），則受剪承載力設(shè)計值=1/0.85×[0.42×1.43×600×560+(1.25×270×100.6/100)×560]=1/0.85×[0.42×1.43×336000+(1.25×270×1.006)×560]=1/0.85×[205334.4+(339.225)×560]=1/0.85×[205334.4+190,006]≈1/0.85×395340≈465,106N=465.1kN<1040kN，不滿足；（3）調(diào)整箍筋：改用Φ10雙肢箍（A_sv=2×78.5=157mm2），s=100mm，則受剪承載力=1/0.85×[205334.4+(1.25×270×157/100)×560]=1/0.85×[205334.4+(530.625)×560]≈1/0.85×[205334.4+297,150]≈1/0.85×502,484≈591,158N=591.2kN<1040kN；（4）結(jié)論