2025年大學(xué)本科三年級(jí)（土木工程）建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案填寫(xiě)在題后的括號(hào)內(nèi)。1.以下關(guān)于地震震級(jí)的說(shuō)法，正確的是（）A.震級(jí)越高，地震釋放的能量越小B.震級(jí)是根據(jù)地震造成的破壞程度劃分的C.一次地震只有一個(gè)震級(jí)D.震級(jí)與地震烈度成正比2.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本要求不包括（）A.選擇對(duì)抗震有利的場(chǎng)地和地基B.保證結(jié)構(gòu)的整體性C.使結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和剛度D.盡量采用輕質(zhì)材料減輕結(jié)構(gòu)自重3.框架結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的側(cè)移主要由（）引起。A.梁的彎曲變形B.柱的軸向變形C.梁和柱的剪切變形D.梁和柱的彎曲變形4.抗震設(shè)防烈度為8度時(shí)，框架結(jié)構(gòu)的最大適用高度為（）A.30mB.40mC.50mD.60m5.以下哪種結(jié)構(gòu)形式的抗震性能相對(duì)較好（）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)6.地震作用下，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移計(jì)算時(shí)，一般采用（）方法。A.彈性理論B.彈塑性理論C.塑性理論D.非線(xiàn)性理論第II卷（非選擇題，共70分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5個(gè)空，每空2分。請(qǐng)將答案填寫(xiě)在題中的橫線(xiàn)上。1.地震波主要包括______、______和表面波。2.抗震設(shè)計(jì)的兩階段設(shè)計(jì)分別是______階段和______階段。3.框架結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施主要包括______、______、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗震構(gòu)造等。（二）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每題5分。簡(jiǎn)要回答問(wèn)題。1.簡(jiǎn)述抗震設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。2.說(shuō)明框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置原則。3.為什么要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震變形驗(yàn)算？4.簡(jiǎn)述提高結(jié)構(gòu)延性的主要措施。（三）計(jì)算題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每題10分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。1.已知某框架結(jié)構(gòu)在水平地震作用下，底層柱的軸向壓力標(biāo)準(zhǔn)值Nk=1200kN，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，鋼筋采用HRB400級(jí)。求該柱所需的最小截面尺寸。（提示：可參考相關(guān)規(guī)范中軸壓比限值的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算）2.一鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，高度為30m，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g，場(chǎng)地類(lèi)別為II類(lèi)。已知框架底層某柱的截面尺寸為600mm×600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，縱筋采用HRB400級(jí)，箍筋采用HPB300級(jí)。求該柱在水平地震作用下的剪力設(shè)計(jì)值。（提示：可根據(jù)規(guī)范中的相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算）（四）案例分析題（共15分）答題要求：本大題共3小題，每題5分。閱讀以下案例，回答問(wèn)題。某8層框架結(jié)構(gòu)辦公樓，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g，場(chǎng)地類(lèi)別為II類(lèi)。該樓在施工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)部分框架梁的配筋不符合設(shè)計(jì)要求，梁端縱筋錨固長(zhǎng)度不足。1.這種情況對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能可能會(huì)產(chǎn)生哪些不利影響？2.針對(duì)上述問(wèn)題，應(yīng)采取哪些處理措施？3.從該案例中，你認(rèn)為在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中應(yīng)吸取哪些教訓(xùn)？（五）論述題（共5分）答題要求：本大題共1小題，5分。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，論述建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要性。答案：第I卷1.C2.D3.D4.C5.D6.A第II卷（一）填空題1.縱波、橫波2.初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)3.框架梁的配筋構(gòu)造、框架柱的配筋構(gòu)造（二）簡(jiǎn)答題1.概念設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：選擇對(duì)抗震有利的場(chǎng)地和地基；合理規(guī)劃建筑物的體型和布局；使結(jié)構(gòu)具有合理的剛度和強(qiáng)度分布；保證結(jié)構(gòu)的整體性；設(shè)置必要的防震縫等。2.剪力墻布置原則：均勻?qū)ΨQ(chēng)布置；貫穿建筑物全高；避免在同一軸線(xiàn)上同時(shí)布置過(guò)多剪力墻；剪力墻間距應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范要求。3.進(jìn)行抗震變形驗(yàn)算，是為了保證結(jié)構(gòu)在地震作用下不發(fā)生過(guò)大的變形，避免結(jié)構(gòu)因變形過(guò)大而喪失承載能力或產(chǎn)生非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，確保結(jié)構(gòu)的安全性和適用性。4.提高結(jié)構(gòu)延性的措施：選擇合適的材料；控制構(gòu)件的軸壓比；加強(qiáng)構(gòu)件的配筋構(gòu)造；設(shè)置合理的變形縫等。（三）計(jì)算題1.（1）查規(guī)范得C30混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=14.3N/mm2，HRB400級(jí)鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=360N/mm2。（2）根據(jù)軸壓比限值要求，對(duì)于抗震等級(jí)為二級(jí)的框架柱，軸壓比限值[μN(yùn)]=0.8。（3）由軸壓比公式μN(yùn)=Nk/(fcA)，可得A=Nk/(fc[μN(yùn)])=1200×103/(14.3×0.8)≈104263.64mm2。（4）設(shè)柱截面邊長(zhǎng)為b，則b2=A，解得b≈323mm，故該柱所需的最小截面尺寸為600mm×600mm。2.（1）查規(guī)范得，7度設(shè)防烈度，II類(lèi)場(chǎng)地，框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三級(jí)。（2）根據(jù)公式V=ηcV0，其中V0為結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，ηc為柱剪力增大系數(shù)。（3）對(duì)于三級(jí)框架，底層柱的ηc=1.2。（4）首先計(jì)算結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值V0，根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算。（5）則該柱在水平地震作用下的剪力設(shè)計(jì)值V=1.2V0，代入計(jì)算得出結(jié)果。（四）案例分析題1.梁端縱筋錨固長(zhǎng)度不足，會(huì)導(dǎo)致梁在地震作用下縱筋錨固失效，梁端產(chǎn)生較大變形，降低梁的承載能力，進(jìn)而影響整個(gè)框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，可能使結(jié)構(gòu)在地震中過(guò)早破壞。2.處理措施：對(duì)不符合要求的梁進(jìn)行加固處理，可采用增加錨固長(zhǎng)度、粘貼碳纖維布等方法；對(duì)已施工的部分進(jìn)行檢查評(píng)估，確保結(jié)構(gòu)安全；對(duì)后續(xù)施工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，加強(qiáng)質(zhì)量控制。3.教訓(xùn)：在設(shè)計(jì)過(guò)程中要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行配筋計(jì)算，確保設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性；施工單位要嚴(yán)格遵守施工規(guī)范，保證施工質(zhì)量；加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正問(wèn)題，確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全性。（五）論述題建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)至關(guān)重要。地震具有巨大的破壞力，會(huì)對(duì)建筑物造成嚴(yán)重?fù)p害甚至倒塌，危