工程抗震考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列地震波中，傳播速度最快且引起地面上下顛簸的是（）。A.縱波（P波）B.橫波（S波）C.瑞利波（R波）D.洛夫波（L波）2.某地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度（0.2g），其對(duì)應(yīng)的多遇地震加速度峰值約為（）。A.0.07gB.0.10gC.0.14gD.0.20g3.結(jié)構(gòu)自振周期主要取決于（）。A.地震動(dòng)強(qiáng)度B.結(jié)構(gòu)質(zhì)量與剛度C.場(chǎng)地類別D.設(shè)防烈度4.下列不屬于抗震概念設(shè)計(jì)內(nèi)容的是（）。A.選擇對(duì)抗震有利的場(chǎng)地B.合理設(shè)置結(jié)構(gòu)縫C.計(jì)算樓層水平地震剪力D.保證結(jié)構(gòu)整體性5.采用底部剪力法計(jì)算多層框架結(jié)構(gòu)水平地震作用時(shí)，頂部附加地震作用系數(shù)δn主要考慮（）。A.高階振型的影響B(tài).場(chǎng)地土剛度的影響C.結(jié)構(gòu)阻尼比的影響D.地震動(dòng)持續(xù)時(shí)間的影響6.砌體結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱的主要作用是（）。A.承擔(dān)豎向荷載B.提高墻體抗剪承載力C.約束墻體變形，延緩倒塌D.傳遞水平地震作用7.隔震結(jié)構(gòu)中，隔震層的等效阻尼比通?？刂圃冢ǎ?。A.5%~10%B.10%~20%C.20%~30%D.30%~40%8.下列關(guān)于反應(yīng)譜的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.反應(yīng)譜是單自由度體系在給定地震動(dòng)下的最大反應(yīng)隨自振周期的變化曲線B.加速度反應(yīng)譜的峰值對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)自振周期與地震動(dòng)卓越周期接近的情況C.阻尼比增大時(shí)，反應(yīng)譜值會(huì)顯著降低D.反應(yīng)譜僅與地震動(dòng)特性有關(guān)，與結(jié)構(gòu)參數(shù)無(wú)關(guān)9.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻的合理布置應(yīng)滿足（）。A.集中布置在結(jié)構(gòu)兩端B.均勻?qū)ΨQ，避免剛度突變C.僅布置在電梯井周邊D.數(shù)量越多越好10.大震作用下，結(jié)構(gòu)的彈塑性變形驗(yàn)算主要針對(duì)（）。A.甲類建筑B.所有乙類建筑C.高度超過(guò)150m的丙類建筑D.規(guī)則結(jié)構(gòu)二、填空題（每空1分，共15分）1.地震動(dòng)三要素包括峰值加速度、頻譜特性和（）。2.我國(guó)抗震規(guī)范采用的“三水準(zhǔn)”設(shè)防目標(biāo)是：小震不壞、（）、大震不倒。3.場(chǎng)地類別根據(jù)（）和覆蓋層厚度劃分，共分為四類。4.結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性主要包括自振周期、（）和振型。5.框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力構(gòu)件主要是（），其破壞模式應(yīng)優(yōu)先設(shè)計(jì)為（）機(jī)制。6.多層砌體房屋的樓蓋應(yīng)優(yōu)先采用（），以保證水平地震作用的傳遞。7.消能減震裝置按工作原理可分為位移相關(guān)型、（）和速度與位移相關(guān)型。8.時(shí)程分析法中，輸入的地震波應(yīng)至少包括（）條實(shí)際記錄波和1條人工模擬波，且其平均反應(yīng)譜應(yīng)與規(guī)范反應(yīng)譜在統(tǒng)計(jì)意義上相符。9.單層廠房的柱間支撐分為（）和（），分別承擔(dān)縱向和橫向地震作用。10.結(jié)構(gòu)的彈塑性層間位移角限值中，框架結(jié)構(gòu)為1/50，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)為（）。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述抗震設(shè)防烈度與設(shè)計(jì)基本地震加速度的關(guān)系，并說(shuō)明如何根據(jù)烈度確定多遇地震和罕遇地震的加速度峰值。2.什么是“強(qiáng)柱弱梁”設(shè)計(jì)原則？在框架結(jié)構(gòu)中如何實(shí)現(xiàn)這一原則？3.對(duì)比反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)。4.隔震結(jié)構(gòu)與普通結(jié)構(gòu)相比，在地震反應(yīng)上有哪些主要差異？隔震層設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)有哪些？5.多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震驗(yàn)算通常包括哪些內(nèi)容？簡(jiǎn)述墻體抗剪承載力的計(jì)算步驟。四、計(jì)算題（15分）某3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，集中于各樓層的重力荷載代表值G1=G2=G3=1200kN，結(jié)構(gòu)基本自振周期T1=0.5s，場(chǎng)地類別為II類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)防烈度8度（0.2g），阻尼比ζ=0.05。采用底部剪力法計(jì)算各樓層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。（已知：II類場(chǎng)地第一組的特征周期Tg=0.35s；地震影響系數(shù)最大值αmax=0.16；頂部附加地震作用系數(shù)δn=0.08T1+0.07=0.11）五、論述題（10分）結(jié)合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，論述多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施主要包括哪些方面？并說(shuō)明各措施的作用機(jī)理。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.C3.B4.C5.A6.C7.B8.D9.B10.A二、填空題1.持續(xù)時(shí)間；2.中震可修；3.等效剪切波速；4.阻尼比；5.框架梁柱；強(qiáng)柱弱梁；6.現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋；7.速度相關(guān)型；8.2；9.縱向支撐；橫向支撐；10.1/100三、簡(jiǎn)答題1.抗震設(shè)防烈度是按國(guó)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)的地震烈度，對(duì)應(yīng)50年超越概率10%的地震烈度；設(shè)計(jì)基本地震加速度是50年超越概率10%的地震動(dòng)加速度的設(shè)計(jì)取值，兩者一一對(duì)應(yīng)（如8度對(duì)應(yīng)0.2g）。多遇地震（小震）對(duì)應(yīng)50年超越概率63%，其加速度峰值約為基本加速度的1/3~1/2（如8度小震約0.14g）；罕遇地震（大震）對(duì)應(yīng)50年超越概率2%~3%，加速度峰值約為基本加速度的1.5~2倍（如8度大震約0.4g）。2.“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)梁端先于柱端出現(xiàn)塑性鉸，避免柱端破壞導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體倒塌。實(shí)現(xiàn)方法：①增大柱的抗彎承載力設(shè)計(jì)值，考慮柱端彎矩增大系數(shù)ηc（一級(jí)框架ηc=1.4，二級(jí)1.2，三級(jí)1.1）；②控制梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋率，避免梁端出現(xiàn)超筋破壞；③保證柱的軸壓比限值，防止柱發(fā)生脆性剪切破壞。3.反應(yīng)譜法適用于高度不超過(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結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)便、效率高，缺點(diǎn)是僅考慮基本振型或前幾階振型，無(wú)法反映結(jié)構(gòu)彈塑性變形和地震動(dòng)持時(shí)的影響。時(shí)程分析法適用于甲類建筑、特別不規(guī)則的乙類建筑及高度超過(guò)150m的結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是能直接計(jì)算結(jié)構(gòu)在地震全過(guò)程中的彈塑性反應(yīng)，缺點(diǎn)是計(jì)算復(fù)雜、耗時(shí)，且結(jié)果受輸入地震波的影響較大。4.隔震結(jié)構(gòu)通過(guò)隔震層延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)自振周期（通常大于2s），遠(yuǎn)離地震動(dòng)卓越周期（0.1~1.0s），顯著降低結(jié)構(gòu)水平地震作用；同時(shí)隔震層提供較大阻尼，減少結(jié)構(gòu)位移反應(yīng)。普通結(jié)構(gòu)自振周期較短，地震作用集中在中短周期段，位移反應(yīng)較大。隔震層設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)包括：等效剛度（決定周期）、等效阻尼比（控制位移）、極限變形能力（防止失穩(wěn)）、豎向承載力（承擔(dān)重力荷載）。5.砌體結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算包括：①墻體的平面內(nèi)抗剪承載力驗(yàn)算；②樓蓋的水平承載力驗(yàn)算；③突出屋面小結(jié)構(gòu)（如樓梯間）的地震作用驗(yàn)算。墻體抗剪承載力計(jì)算步驟：①計(jì)算墻體所承擔(dān)的重力荷載代表值，確定平均壓應(yīng)力σ0；②計(jì)算水平地震剪力設(shè)計(jì)值V；③查規(guī)范得砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvE（考慮σ0的影響）；④驗(yàn)算V≤fvE·A（A為墻體截面面積），若不滿足需調(diào)整墻體厚度或材料強(qiáng)度等級(jí)。四、計(jì)算題（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值G=G1+G2+G3=3600kN；（2）確定地震影響系數(shù)α1：由于T1=0.5s＞Tg=0.35s，且T1≤5Tg=1.75s，故α1=(Tg/T1)^γ·η2·αmax，其中γ=0.9，η2=1.0（ζ=0.05），則α1=(0.35/0.5)^0.9×1.0×0.16≈0.117；（3）總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEk=α1·G=0.117×3600≈421.2kN；（4）頂部附加地震作用ΔFn=δn·FEk=0.11×421.2≈46.33kN；（5）各樓層水平地震作用Fi=Gi·Hi·(FEk-ΔFn)/ΣGj·Hj（Hi為樓層高度，假設(shè)H1=4m，H2=8m，H3=12m）：ΣGj·Hj=1200×4+1200×8+1200×12=1200×(4+8+12)=28800kN·m；F1=1200×4×(421.2-46.33)/28800≈1200×4×374.87/28800≈62.48kN；F2=1200×8×374.87/28800≈124.96kN；F3=1200×12×374.87/28800+ΔFn≈187.44+46.33≈233.77kN；（結(jié)果保留兩位小數(shù)）五、論述題多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施主要包括以下方面：1.墻體布置：要求橫墻間距限值（如8度區(qū)普通磚房橫墻間距≤11m），保證橫向剛度；縱橫墻對(duì)齊或咬槎，避免錯(cuò)位導(dǎo)致應(yīng)力集中；門窗洞口寬度限制（如8度區(qū)外墻洞口寬度≤1.5m），減少墻體削弱。作用機(jī)理：通過(guò)合理的墻體布置形成均勻的抗側(cè)力體系，避免剛度突變。2.構(gòu)造柱與圈梁：構(gòu)造柱設(shè)置在內(nèi)外墻交接處、樓梯間四角等部位，與圈梁形成“弱框架”約束墻體。構(gòu)造柱截面≥240mm×180mm，縱筋4Φ12，箍筋間距≤250mm；圈梁閉合設(shè)置，截面高度≥120mm，縱筋≥4Φ10。作用機(jī)理：構(gòu)造柱約束墻體，延緩裂縫擴(kuò)展；圈梁增強(qiáng)樓蓋整體性，傳遞水平力，防止墻體出平面倒塌。3.樓屋蓋連接：現(xiàn)澆樓蓋厚度≥80mm，預(yù)制板板縫用細(xì)石混凝土灌實(shí)，板端伸入墻內(nèi)長(zhǎng)度≥120mm，并用拉結(jié)筋與墻連接。作用機(jī)理：保證樓蓋作為水平隔板傳遞地震剪力，避免預(yù)制板脫落。4.墻體材料與砌筑質(zhì)量：優(yōu)先采用MU10磚、M5砂漿，避免使用空心磚（需灌孔）；縱橫墻交接處留踏步槎，嚴(yán)禁直槎。作用機(jī)理：提高墻體抗剪強(qiáng)度和整體性，減少通縫等薄弱環(huán)節(jié)。5.樓梯間加強(qiáng)：樓梯間四角設(shè)構(gòu)造柱，休息平臺(tái)梁與構(gòu)造