2025年高層建筑結(jié)構(gòu)抗震期末復(fù)習(xí)題(含答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（2025年版），某8度（0.2g）設(shè)防區(qū)的乙類高層建筑，其結(jié)構(gòu)阻尼比取0.05時(shí)，水平地震影響系數(shù)最大值α???應(yīng)為（）。A.0.16B.0.24C.0.32D.0.402.下列高層建筑結(jié)構(gòu)體系中，側(cè)向剛度最大的是（）。A.框架結(jié)構(gòu)B.框架-核心筒結(jié)構(gòu)C.筒中筒結(jié)構(gòu)D.板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)3.采用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算多遇地震作用時(shí)，若結(jié)構(gòu)前3階振型的參與質(zhì)量系數(shù)分別為60%、25%、10%，則至少需要考慮（）階振型。A.2B.3C.4D.54.某高層混凝土結(jié)構(gòu)在罕遇地震下進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析，其層間彈塑性位移角限值為1/100，當(dāng)計(jì)算得到某層的層間位移角為1/80時(shí)，該層屬于（）。A.安全層B.彈性層C.薄弱層D.加強(qiáng)層5.隔震結(jié)構(gòu)中，隔震層的等效阻尼比不宜超過(guò)（），否則會(huì)顯著降低隔震效果。A.0.10B.0.20C.0.30D.0.506.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，“強(qiáng)柱弱梁”的核心目的是（）。A.提高柱的軸壓比B.確保梁先于柱屈服C.增大結(jié)構(gòu)自振周期D.減少地基沉降7.某12層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，首層層高4.5m，其余各層3.6m，計(jì)算罕遇地震下的彈塑性層間位移時(shí)，底層的屈服強(qiáng)度系數(shù)η?=0.45（η????=0.5），則底層需進(jìn)行（）。A.彈性位移驗(yàn)算B.彈塑性位移簡(jiǎn)化驗(yàn)算C.彈塑性時(shí)程分析D.無(wú)需驗(yàn)算8.消能減震結(jié)構(gòu)中，黏滯阻尼器的阻尼力與（）成正比。A.位移B.速度C.加速度D.位移平方9.下列關(guān)于地震反應(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.設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的平臺(tái)段對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)周期小于特征周期T?的情況C.反應(yīng)譜的下降段斜率與阻尼比相關(guān)D.特征周期T?隨場(chǎng)地類別和設(shè)計(jì)地震分組增大而增大10.某超高層建筑采用屈曲約束支撐（BRB）作為抗側(cè)力構(gòu)件，其主要作用是（）。A.提高結(jié)構(gòu)彈性剛度B.在中震或大震下耗散能量C.減小風(fēng)荷載作用D.降低基礎(chǔ)造價(jià)二、填空題（每空1分，共20分）1.我國(guó)建筑抗震設(shè)防的“三水準(zhǔn)”目標(biāo)是：小震不壞、中震可修、__________。2.高層建筑結(jié)構(gòu)的地震作用計(jì)算方法主要包括振型分解反應(yīng)譜法、__________和靜力彈塑性分析（Pushover）法。3.框架-核心筒結(jié)構(gòu)中，核心筒的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于__________，以保證其抗剪和抗壓性能。4.樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)η?是指按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層受剪承載力與__________的比值。5.隔震結(jié)構(gòu)的隔震層應(yīng)設(shè)置在__________，以最大化隔離地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳遞。6.時(shí)程分析法中，輸入的地震波數(shù)量不應(yīng)少于__________組，其中至少包括1組實(shí)際強(qiáng)震記錄和2組人工模擬波。7.高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)位移比是指樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移（或?qū)娱g位移）與該樓層__________的比值。8.消能減震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，消能器的阻尼力應(yīng)參與__________的組合計(jì)算，以確保小震下結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)。9.彈塑性層間位移角Δu?/Δu?的簡(jiǎn)化計(jì)算中，樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)η?越小，彈塑性位移增大系數(shù)η?越__________。10.鋼筋混凝土剪力墻的邊緣構(gòu)件分為約束邊緣構(gòu)件和__________，前者用于抗震等級(jí)更高的情況。11.設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的特征周期T?由__________和設(shè)計(jì)地震分組共同決定，反映場(chǎng)地土的動(dòng)力特性。12.框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度主要由梁、柱的__________提供，因此需控制柱的軸壓比以避免脆性破壞。13.超限高層建筑需進(jìn)行__________，由專家委員會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)方案的安全性和合理性進(jìn)行論證。14.黏滯流體阻尼器的阻尼系數(shù)C與速度指數(shù)α的關(guān)系為F=C·v^α，當(dāng)α=1時(shí)為_(kāi)_________阻尼器。15.高層鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)于混凝土結(jié)構(gòu)，主要因其__________高、延性好。16.軟弱地基上的高層建筑易發(fā)生__________破壞，需通過(guò)地基處理或設(shè)置隔震層改善。17.地震作用下，結(jié)構(gòu)的鞭梢效應(yīng)主要出現(xiàn)在__________，需加強(qiáng)頂部構(gòu)件的配筋。18.剪力墻結(jié)構(gòu)中，連梁的跨高比越小，其受剪承載力越__________，需配置交叉斜筋或水平縫以提高延性。19.多遇地震下，結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角限值主要是為了控制__________，避免非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如填充墻）破壞。20.隔震結(jié)構(gòu)的水平向減震系數(shù)ζ是指隔震結(jié)構(gòu)與非隔震結(jié)構(gòu)的__________的比值，用于確定上部結(jié)構(gòu)的抗震措施。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述框架-核心筒結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)。2.時(shí)程分析法中，如何選擇和調(diào)整輸入的地震波？3.消能減震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟包括哪些？4.如何判斷高層建筑結(jié)構(gòu)的薄弱層？需采取哪些加強(qiáng)措施？5.隔震結(jié)構(gòu)的適用范圍和限制條件有哪些？四、計(jì)算題（共25分）題目1（10分）：某10層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，設(shè)防烈度8度（0.2g），設(shè)計(jì)地震分組第一組，Ⅱ類場(chǎng)地（特征周期T?=0.35s），結(jié)構(gòu)基本周期T?=1.2s，阻尼比ζ=0.05。各樓層重力荷載代表值G?如下：G?=15000kN，G?~G?=12000kN，G??=10000kN。（1）計(jì)算多遇地震下的結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值F??；（2）若頂部附加地震作用系數(shù)δ?=0.08T?+0.07=0.166，計(jì)算第10層的水平地震作用F??。題目2（15分）：某20層剪力墻結(jié)構(gòu)，首層層高4.8m，其余各層3.6m，總高度H=72m。罕遇地震下，采用簡(jiǎn)化方法計(jì)算底層彈塑性層間位移：已知底層屈服強(qiáng)度系數(shù)η?=0.4（η????=0.5），彈性層間位移Δu?=15mm，樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布不均勻系數(shù)ξ?=1.2。（1）判斷底層是否為薄弱層；（2）計(jì)算彈塑性層間位移Δu?；（3）若規(guī)范規(guī)定的彈塑性層間位移角限值為1/100，判斷是否滿足要求。五、論述題（共5分）結(jié)合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（2025年版），論述高層建筑抗震設(shè)計(jì)中“強(qiáng)剪弱彎”原則的實(shí)現(xiàn)路徑，并舉例說(shuō)明其在框架梁和剪力墻中的具體應(yīng)用。答案一、單項(xiàng)選擇題1.B（8度0.2g時(shí)，α???=0.24）2.C（筒中筒結(jié)構(gòu)由內(nèi)外兩個(gè)筒體組成，側(cè)向剛度最大）3.B（前3階參與質(zhì)量系數(shù)之和為95%，超過(guò)90%，可僅取前3階）4.C（層間位移角超過(guò)限值1/100，屬于薄弱層）5.C（隔震層等效阻尼比不宜超過(guò)0.30）6.B（“強(qiáng)柱弱梁”確保梁先于柱屈服，形成延性破壞機(jī)制）7.C（η?<η????，需進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析）8.B（黏滯阻尼器阻尼力與速度成正比）9.B（平臺(tái)段對(duì)應(yīng)周期大于T?且小于5T?的情況）10.B（BRB在中震或大震下通過(guò)自身屈曲耗散能量）二、填空題1.大震不倒2.時(shí)程分析法3.C304.罕遇地震下該樓層彈性地震剪力5.結(jié)構(gòu)底部（基礎(chǔ)頂面或首層地面）6.37.平均水平位移（或?qū)娱g位移）8.多遇地震下的地震作用9.大（η?越小，彈塑性變形越大）10.構(gòu)造邊緣構(gòu)件11.場(chǎng)地類別12.抗彎剛度13.超限審查14.線性15.延性（或韌性）16.整體傾斜（或不均勻沉降）17.結(jié)構(gòu)頂部突出部分（或屋頂小塔樓）18.低（跨高比小，剪切變形大）19.非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞（或裝修、設(shè)備損壞）20.水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值三、簡(jiǎn)答題1.框架-核心筒結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)：（1）核心筒應(yīng)貫通全高，避免剛度突變，底部加強(qiáng)區(qū)需增大墻體厚度和配筋；（2）框架部分承擔(dān)的地震剪力需滿足最小值要求（不宜小于結(jié)構(gòu)總剪力的10%），以保證二道防線；（3）核心筒與框架之間的連接梁需控制跨高比，避免剪切破壞，必要時(shí)配置交叉斜筋；（4）控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)位移比（≤1.4），避免核心筒偏置導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；（5）核心筒的連梁需進(jìn)行延性設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)置水平縫或減小剛度比降低地震作用。2.時(shí)程分析法選波原則：（1）數(shù)量要求：不少于3組，其中至少1組實(shí)際強(qiáng)震記錄，2組人工模擬波；（2）頻譜特性：所選地震波的反應(yīng)譜應(yīng)與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜在主要周期范圍內(nèi)（0.2T?~5T?）匹配，誤差不超過(guò)20%；（3）峰值加速度：多遇地震下取α???=0.07g（7度）、0.14g（8度0.2g）等，與規(guī)范一致；（4）持續(xù)時(shí)間：一般取結(jié)構(gòu)基本周期的5~10倍（≥15s），確保覆蓋主要振動(dòng)過(guò)程；（5）調(diào)整：若實(shí)際記錄的反應(yīng)譜與設(shè)計(jì)譜差異較大，可對(duì)加速度時(shí)程進(jìn)行線性調(diào)整，調(diào)整系數(shù)≤2.0。3.消能減震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟：（1）確定結(jié)構(gòu)基本參數(shù)（高度、體系、設(shè)防烈度等），計(jì)算非減震結(jié)構(gòu)的地震作用；（2）選擇消能器類型（黏滯、黏彈性、金屬屈服型等），初步布置位置（層間位移大的樓層或關(guān)鍵部位）；（3）建立減震結(jié)構(gòu)分析模型，輸入多遇地震波，計(jì)算消能器的附加阻尼比和有效剛度；（4）調(diào)整消能器參數(shù)（阻尼系數(shù)、屈服位移等），使結(jié)構(gòu)的層間位移角滿足彈性限值；（5）驗(yàn)算中震和大震下消能器的耗能能力（黏滯阻尼器需驗(yàn)算速度限值，金屬阻尼器需驗(yàn)算累積塑性變形）；（6）進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)（消能器與主體結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)需滿足強(qiáng)連接要求，避免先于消能器破壞）。4.薄弱層判斷與加強(qiáng)措施：判斷方法：（1）樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)η?沿高度分布明顯不均勻，某層η?小于相鄰層的0.8（或η?<η????）；（2）層間彈塑性位移角超過(guò)規(guī)范限值（如框架結(jié)構(gòu)1/50，剪力墻結(jié)構(gòu)1/100）；（3）結(jié)構(gòu)剛度突變（相鄰層剛度比<0.7，或連續(xù)三層剛度比<0.8）。加強(qiáng)措施：（1）增大該層構(gòu)件的截面尺寸（如柱、墻厚度）或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)；（2）增加抗側(cè)力構(gòu)件（如增設(shè)剪力墻、支撐），提高樓層抗剪承載力；（3）對(duì)該層梁、柱進(jìn)行配筋加強(qiáng)（如提高箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度和配箍率）；（4）采用消能減震技術(shù)，在薄弱層布置阻尼器，減小地震反應(yīng)；（5）調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，避免剛度和質(zhì)量的突變（如避免大洞口集中布置）。5.隔震結(jié)構(gòu)的適用范圍和限制條件：適用范圍：（1）8度及以下設(shè)防烈度區(qū)的丙類、乙類建筑（甲類建筑需專門(mén)論證）；（2）高度限制：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)≤80m（Ⅰ、Ⅱ類場(chǎng)地）或≤60m（Ⅲ、Ⅳ類場(chǎng)地），鋼結(jié)構(gòu)可適當(dāng)放寬；（3）結(jié)構(gòu)類型：框架、框架-剪力墻、砌體結(jié)構(gòu)（需設(shè)置水平配筋帶）等；（4）場(chǎng)地條件：宜為Ⅰ、Ⅱ類硬場(chǎng)地，Ⅲ、Ⅳ類軟場(chǎng)地需驗(yàn)算隔震層穩(wěn)定性。限制條件：（1）高寬比不宜超過(guò)5（6、7度）或4（8度），避免傾覆風(fēng)險(xiǎn)；（2）隔震層的水平位移需控制（多遇地震≤50mm，罕遇地震≤隔震支座直徑的0.5倍）；（3）上部結(jié)構(gòu)需規(guī)則，避免扭轉(zhuǎn)位移比過(guò)大（≤1.2）；（4）不宜用于大跨度、大懸挑結(jié)構(gòu)（如體育館），因質(zhì)量和剛度分布復(fù)雜。四、計(jì)算題題目1解答：（1）總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值F??=α?G?q①計(jì)算結(jié)構(gòu)基本周期T?=1.2s，T?=0.35s，T?>T?且T?≤5T?（5×0.35=1.75s），處于反應(yīng)譜的下降段；②反應(yīng)譜地震影響系數(shù)α?=(T?/T?)^γ·η?·α???，其中γ=0.9+(0.05-ζ)/(0.5+5ζ)=0.9（ζ=0.05），η?=1.0（ζ=0.05）；α?=(0.35/1.2)^0.9×1.0×0.24≈(0.2917)^0.9×0.24≈0.316×0.24≈0.0758；③結(jié)構(gòu)等效總重力荷載G?q=0.85G?，G?=G?+G?+…+G??=15000+8×12000+10000=15000+96000+10000=121000kN；G?q=0.85×121000=102850kN；④F??=α?G?q=0.0758×102850≈7795kN。（2）第10層水平地震作用F??=α?G??(H??/ΣG?H?)(1-δ?)+δ?F??①計(jì)算各樓層高度H?（假設(shè)底層地面為0點(diǎn)）：H?=4.5m（假設(shè)層高4.5m，題目未明確，此處修正為層高3.6m，總高度H=10×3.6=36m，H?=3.6i）；H?=3.6m，H?=7.2m，…，H??=36m；ΣG?H?=15000×3.6+12000×(7.2+10.8+…+32.4)+10000×36=54000+12000×(7.2+10.8+14.4+18+21.6+25.2+28.8+32.4)+360000=54000+12000×((7.2+32.4)×8/2)+360000=54000+12000×158.4+360000=54000+1900800+360000=2314800kN·m；②頂部附加地震作用ΔF?=δ?F??=0.166×7795≈1294kN；③第10層的水平地震作用（未考慮ΔF?時(shí)）：F??’=α?G??H??/ΣG?H?=0.0758×10000×36/2314800≈0.0758×360000/2314800≈0.0758×0.1555≈0.0118kN；④最終F??=F??’×(1-δ?)+ΔF?≈0.0118×0.834+1294≈1294kN（注：因頂部附加作用主要集中在頂層，簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí)F??≈ΔF?）。題目2解答：（1）判斷薄弱層：η?=0.4<η????=0.5，且η?沿高度分布不均勻（ξ?=1.2>1.0），因此底層為薄弱層。（2）計(jì)算彈塑性層間位移Δu?=η?Δu?①?gòu)椝苄晕灰圃龃笙禂?shù)η?=ξ?/η?=1.2/0.4=3.0（當(dāng)η?≤0.5時(shí)，η?=ξ?/η?）；②Δu?=3.0×15=45mm。（3）驗(yàn)算限值：彈塑性層間位移角θ?=Δu?/h=45mm/4800mm=1/106.7；規(guī)范限值為1/100（1/100=0.01），1/106.7≈0.00937<0.01，滿足要求。五、論述題“強(qiáng)剪弱彎”原則的實(shí)現(xiàn)路徑及應(yīng)用：“強(qiáng)剪弱彎”是指通過(guò)設(shè)計(jì)使構(gòu)件在地震作用下先發(fā)生彎