建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)題庫(kù)復(fù)習(xí)題(含答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.我國(guó)建筑抗震設(shè)防的“三水準(zhǔn)”目標(biāo)中，“中震可修”對(duì)應(yīng)的是（）。A.50年超越概率約63.2%的地震B(yǎng).50年超越概率約10%的地震C.50年超越概率約2%-3%的地震D.100年超越概率約50%的地震答案：B2.下列關(guān)于地震作用的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.地震作用是慣性力，與結(jié)構(gòu)質(zhì)量和加速度相關(guān)B.水平地震作用沿高度按倒三角形分布C.樓層水平地震作用與該樓層的重力荷載代表值成正比D.結(jié)構(gòu)自振周期越長(zhǎng)，水平地震影響系數(shù)可能越小答案：B（注：底部剪力法中，水平地震作用沿高度按倒三角形或矩形分布，具體與結(jié)構(gòu)基本周期有關(guān)）3.某建筑位于8度（0.2g）設(shè)防區(qū)，其框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)應(yīng)為（）。A.一級(jí)B.二級(jí)C.三級(jí)D.四級(jí)答案：A（注：8度0.2g時(shí)，框架結(jié)構(gòu)高度≤24m為二級(jí)，＞24m為一級(jí)；若為大跨度框架或乙類建筑，等級(jí)提高）4.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：D5.地震反應(yīng)譜中，特征周期Tg主要取決于（）。A.結(jié)構(gòu)自振周期B.場(chǎng)地類別和設(shè)計(jì)地震分組C.地震烈度D.結(jié)構(gòu)阻尼比答案：B6.框架結(jié)構(gòu)“強(qiáng)柱弱梁”設(shè)計(jì)原則的目的是（）。A.避免柱先于梁破壞，保證結(jié)構(gòu)延性B.提高柱的抗剪能力C.減少梁的配筋量D.增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體剛度答案：A7.下列哪項(xiàng)不屬于抗震概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容？（）A.選擇對(duì)抗震有利的場(chǎng)地B.采用規(guī)則的建筑體型C.計(jì)算樓層水平地震剪力D.確保結(jié)構(gòu)具有多道抗震防線答案：C8.某多層砌體房屋，層高3m，總高18m（6層），8度設(shè)防，其最大橫墻間距限值為（）。A.12mB.18mC.24mD.30m答案：B（注：8度時(shí)，多層砌體房屋最大橫墻間距：現(xiàn)澆樓蓋為18m，裝配式樓蓋為15m）9.下列關(guān)于結(jié)構(gòu)自振周期的說(shuō)法，正確的是（）。A.自振周期越長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)剛度越大B.自振周期與結(jié)構(gòu)質(zhì)量成反比C.自振周期可通過(guò)動(dòng)力試驗(yàn)或理論公式計(jì)算D.自振周期僅與結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，與材料無(wú)關(guān)答案：C10.大震作用下，結(jié)構(gòu)的抗震驗(yàn)算應(yīng)滿足（）。A.彈性變形要求B.彈塑性變形限值C.承載力極限狀態(tài)D.正常使用極限狀態(tài)答案：B二、填空題（每空1分，共20分）1.我國(guó)抗震設(shè)防的“兩階段設(shè)計(jì)”是指：第一階段（小震彈性設(shè)計(jì)），第二階段（大震彈塑性變形驗(yàn)算）。2.地震按成因分為構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震和誘發(fā)地震，其中（構(gòu)造地震）是最常見(jiàn)、危害最大的類型。3.結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)包括（加速度反應(yīng)）、（速度反應(yīng)）和（位移反應(yīng)）。4.框架結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施中，梁端箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度取（2hb）（hb為梁截面高度）、（500mm）中的較大值。5.剪力墻結(jié)構(gòu)中，連梁的主要作用是（傳遞水平力）和（協(xié)調(diào)墻肢變形），其設(shè)計(jì)需滿足“強(qiáng)剪弱彎”原則。6.場(chǎng)地土的類型根據(jù)（等效剪切波速）和（覆蓋層厚度）劃分為I類、II類、III類、IV類。7.多層砌體房屋的抗震構(gòu)造柱應(yīng)與（圈梁）連接，形成“弱框架”體系，提高結(jié)構(gòu)的（整體性）和（延性）。8.地震影響系數(shù)α的計(jì)算公式為α=（η2αmax）（當(dāng)T≤Tg時(shí)），其中η2為（阻尼調(diào)整系數(shù)）。9.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻的布置應(yīng)遵循“均勻?qū)ΨQ、分散周邊”的原則，其數(shù)量需滿足樓層地震剪力中剪力墻承擔(dān)的比例不小于（80%）（當(dāng)框架部分承擔(dān)的剪力超過(guò)結(jié)構(gòu)總剪力的20%時(shí)）。10.結(jié)構(gòu)的延性系數(shù)μ定義為（彈塑性位移）與（彈性位移）的比值，延性越好，結(jié)構(gòu)的耗能能力（越強(qiáng)）。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述抗震概念設(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)，通過(guò)合理選擇結(jié)構(gòu)方案和布置，避免或減輕地震破壞的設(shè)計(jì)方法。主要內(nèi)容包括：（1）場(chǎng)地選擇：避開(kāi)不利地段（如斷層、液化土、陡坡），選擇有利地段（堅(jiān)硬土、開(kāi)闊平坦場(chǎng)地）；（2）建筑體型：采用規(guī)則的平面和立面，避免扭轉(zhuǎn)、突變（如突出、錯(cuò)層）；（3）結(jié)構(gòu)體系：選擇剛度和承載力分布均勻、延性好、多道防線的體系（如框架-剪力墻比純框架更優(yōu)）；（4）剛度與延性協(xié)調(diào)：通過(guò)“強(qiáng)柱弱梁”“強(qiáng)剪弱彎”“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”保證延性破壞；（5）材料與連接：采用延性好的材料（如HRB400級(jí)鋼筋），確保節(jié)點(diǎn)連接可靠；（6）非結(jié)構(gòu)構(gòu)件處理：減少填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的不利影響，避免其倒塌傷人。2.說(shuō)明底部剪力法的適用條件及計(jì)算步驟。答案：適用條件：高度不超過(guò)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多層建筑，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)。計(jì)算步驟：（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值GΣ（各樓層重力荷載代表值之和）；（2）確定結(jié)構(gòu)基本周期T1（通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式或計(jì)算）；（3）根據(jù)場(chǎng)地類別、設(shè)計(jì)地震分組查特征周期Tg，計(jì)算水平地震影響系數(shù)α1=η2αmax（當(dāng)T1≤Tg時(shí)）或α1=(Tg/T1)^γη2αmax（當(dāng)Tg<T1≤5Tg時(shí)）；（4）計(jì)算底部總剪力FEk=α1GΣ；（5）計(jì)算各樓層水平地震作用Fi=FEk(GiHi)/Σ(GjHj)（i=1,2,…,n）；（6）對(duì)頂部樓層進(jìn)行附加地震作用ΔFn=δnFEk（δn為頂部附加系數(shù)）。3.框架結(jié)構(gòu)中“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則如何實(shí)現(xiàn)？需采取哪些構(gòu)造措施？答案：“強(qiáng)柱弱梁”指通過(guò)調(diào)整梁柱的抗彎承載力，使地震時(shí)梁端先于柱端屈服，形成梁鉸機(jī)制，避免柱破壞導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌。實(shí)現(xiàn)方法：（1）調(diào)整梁柱節(jié)點(diǎn)處的彎矩設(shè)計(jì)值，柱端彎矩設(shè)計(jì)值取梁端彎矩設(shè)計(jì)值之和乘以增大系數(shù)ηc（一級(jí)ηc=1.4，二級(jí)1.2，三級(jí)1.1）；（2）控制柱的軸壓比（軸壓比越小，柱的延性越好）；（3）柱的截面尺寸不宜過(guò)?。▽挾取?00mm，高度≥400mm）；（4）柱箍筋全高加密（尤其是角柱、短柱），提高柱的抗剪能力和約束混凝土強(qiáng)度。4.簡(jiǎn)述多層砌體房屋的抗震措施（至少5項(xiàng)）。答案：（1）限制房屋總高度和層數(shù)：8度區(qū)普通磚房總高≤21m（7層），多孔磚房≤18m（6層）；（2）設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱：墻角、樓梯間四角、縱橫墻交接處設(shè)置，截面≥240×180mm，縱筋4Φ12，箍筋Φ6@200；（3）設(shè)置鋼筋混凝土圈梁：沿所有外墻、內(nèi)縱墻和主要內(nèi)橫墻設(shè)置，截面高度≥120mm，縱筋≥4Φ10；（4）控制橫墻間距：8度區(qū)現(xiàn)澆樓蓋橫墻間距≤18m，保證水平力傳遞；（5）加強(qiáng)樓（屋）蓋與墻體的連接：預(yù)制板板端應(yīng)伸入墻內(nèi)≥100mm，板縫用細(xì)石混凝土填實(shí)；（6）樓梯間加強(qiáng)：休息平臺(tái)梁應(yīng)錨入墻內(nèi)，樓梯段與休息平臺(tái)梁連接可靠，避免樓梯間倒塌。5.比較框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能特點(diǎn)。答案：（1）框架結(jié)構(gòu)：-優(yōu)點(diǎn)：空間靈活，自重輕；-缺點(diǎn)：抗側(cè)移剛度小，地震時(shí)層間位移大，易發(fā)生“強(qiáng)梁弱柱”破壞；-適用：低多層公共建筑（如商場(chǎng)、辦公樓）。（2）剪力墻結(jié)構(gòu)：-優(yōu)點(diǎn)：抗側(cè)移剛度大，地震時(shí)層間位移小，承載力高；-缺點(diǎn)：空間受限，自重較大，易發(fā)生剪切破壞；-適用：高層住宅、公寓。（3）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)：-優(yōu)點(diǎn)：框架提供靈活空間，剪力墻承擔(dān)大部分水平剪力，剛度和延性協(xié)調(diào)；-缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)復(fù)雜，需控制框架與剪力墻的剛度比；-適用：中高層公共建筑（如酒店、寫字樓）。四、計(jì)算題（共20分）某6層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，層高均為3m，各樓層重力荷載代表值均為2000kN（G1=G2=…=G6=2000kN）。建筑位于II類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震第一組（Tg=0.35s），7度（0.15g）設(shè)防，結(jié)構(gòu)基本周期T1=0.6s，阻尼比ζ=0.05。要求：（1）計(jì)算水平地震影響系數(shù)α1；（2）計(jì)算結(jié)構(gòu)底部總剪力FEk；（3）計(jì)算第3層（H3=9m）的水平地震作用F3（頂部附加地震作用系數(shù)δn=0.08T1+0.07=0.118）。（注：η2=1.0，αmax=0.12）答案：（1）計(jì)算水平地震影響系數(shù)α1：結(jié)構(gòu)基本周期T1=0.6s，Tg=0.35s，Tg<T1≤5Tg（5Tg=1.75s），故采用公式：α1=(Tg/T1)^γη2αmax其中，衰減指數(shù)γ=0.9+(0.05-ζ)/(0.5+5ζ)=0.9+(0.05-0.05)/(0.5+0.25)=0.9（ζ=0.05時(shí)，γ=0.9）代入數(shù)據(jù)：α1=(0.35/0.6)^0.9×1.0×0.12≈(0.583)^0.9×0.12≈0.61×0.12≈0.073（2）計(jì)算底部總剪力FEk：總重力荷載代表值GΣ=6×2000=12000kNFEk=α1GΣ=0.073×12000=876kN（3）計(jì)算第3層水平地震作用F3：各樓層高度Hi=3i（i=1~6），即H1=3m，H2=6m，H3=9m，H4=12m，H5=15m，H6=18mΣ(GjHj)=2000×(3+6+9+12+15+18)=2000×63=126000kN·m頂部附加地震作用ΔFn=δnFEk=0.118×876≈103.4kN不考慮ΔFn時(shí)，各樓層水平地震作用Fi=FEk×(GiHi)/Σ