湖北工程学院
2013— 2014学年度第一学期期末考核试卷
参考答案及评分标准
课程名称： 建筑结构抗震设计 试 卷： A
班 级： 0123218124；1018141-2 执笔人： 颜燕祥
一、一：选择题，每题2分，共20分（2×10=20分）
1-5：ACACB ；6-10：DBABB
一：二：填空题，每空1分，共25分（1×25=25分）
11： 火山地震 、 构造地震 、 塌陷地震 、 诱发地震
12： 纵波 、 横波 、 瑞雷 、 洛夫 、 面波
13： 等效剪切波波速 、 场地覆盖层厚度
14： 结构顶部 、 高阶振型
15： 建筑物的类型 、 高度
16： 斜裂缝反复张开闭合 、 剪切刚度退化
17： 初步判别 、 标准贯入试验判别
18： 1.5
19： 0.05
20： 有檩
21： 概念设计 、 抗震计算 、 构造措施
三：名词解释，每题2分，共10分（2×5=10分）
22. 薄弱层：该楼层的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80％；
23.软弱层：该楼层的侧向刚度小于相邻上一层的70％，或小于其上三个楼层侧向刚度平均值的80％；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25％；
24.转换层：建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构类型，并通过该楼层进行结构转换，则该楼层称为结构转换层。
25.轴压比：是指有地震作用组合的柱组合轴压设计值与柱的截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。
26. 刚心：就是指结构抗侧力构件的中心，也就是各构件的刚度乘以距离除以总的刚度
四：简答题，每题6分，共30分（6分×5=30分）
27.结构抗震设计经历了哪几个发展阶段？试简述之
（1）刚性设计：这种设计大大增加结构的刚度，使其与基础成为一个刚性整体。在这种设计概念的指导下，结构的高度、跨度和复杂性都收到严重限制。（1分）
（2）柔性设计：柔性设计是减小结构的刚度，这样虽然可以有效的减小作用于结构的地震荷载，但是在大震下，由于结构变形过大而导致结构破坏，甚至倒塌；在小震下会由于结构刚度过低而难以满足结构的正常使用的要求。（1分）
（3）延性设计：这是目前较为普遍的设计概念，即适当控制结构的刚度分布，使结构构件在地震时进入非弹性变形状态，以消耗地震能量，保证结构不倒塌。这种设计存在局限性，有些承重构件不允许进入非弹性变形状态，允许进入非弹性变形状态的又很难修复，因此造成的间接经济损失是非常巨大的。（1分）
（4）结构控制设计：结构控制设计是通过在结构本身上设置控制机构，由控制结构和结构共同抵御地震及风荷载。它的一些缺点：主动控制需要大量的外部能量，这是很难在实际灾害发生时得以保证的。被动控制在保证结构安全，使结构不破坏方面效果不理想。控制系统要求比结构具有更高的可靠性，从而使造价大大提高等。（2分）
（5）基于性能的抗震设计：不仅只注重结构的安全，而且也注重结构的性能、安全及经济等诸多方面；能满足业主和使用者对建筑结构的性能要求。建筑材料、结构体系、和设计方法即个性化设计，使得许多不同的建筑目标性能得以实现。（1分）
28、简述两阶段三水准抗震设计方法。
答：我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）规定：进行抗震设计的建筑，其抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。（2分）
具体为两阶段三水准抗震设计方法：
第一阶段是在方案布置符合抗震设计原则的前提下，按与基本烈度相对应的众值烈度的地震动参数，用弹性反应谱求得结构在弹性状态下的地震作用效应，然后与其他荷载效应组合，并对结构构件进行承载力验算和变形验算，保证第一水准下必要的承载力可靠度，满足第二水准烈度的设防要求（损坏可修），通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求；（3分）
对大多数结构，一般可只进行第一阶段的设计。
对于少数结构，如有特殊要求的建筑，还要进行第二阶段设计，即按与基本烈度相对应的罕遇烈度的地震动参数进行结构弹塑性层间变形验算，以保证其满足第三水准的设防要求。（1分）
29、什么是地震反应谱？什么是设计反应谱？它们有何关系？
地震反应谱：为便于求地震作用，将单自由度体系的地震最大绝对加速度、速度和位移与其自振周期T的关系定义为地震反应谱。（2分）
设计反应谱：地震反应谱是根据已发生的地震地面运动记录计算得到的，而工程结构抗震设计需考虑的是将来发生的地震对结构造成的影响。工程结构抗震设计不能采用某一确定地震记录的反应谱，考虑到地震的随机性、复杂性，确定一条供设计之用的反应谱，称之为设计反应谱。（2分）
设计抗震反应谱和实际地震反应谱是不同的，实际地震反应谱能够具体反映1次地震动过程的频谱特性，而抗震设计反应谱是从工程设计的角度，在总体上把握具有某一类特征的地震动特性。地震反应谱为设计反应谱提供设计依据。（2分）
30、简述框架节点抗震设计的基本原则。
节点的承载力不应低于其连接构件的承载力；（2分）
多遇地震时节点应在弹性范围内工作；（1分）
罕遇地震时节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递；（1分）
梁柱纵筋在节点区内应有可靠的锚固；（1分）
节点配筋不应使施工过分困难。（1分）
31厂房柱的常见的局部震害有哪些？主要有：（1）上柱柱身变截面处脆裂或折断。（1分）（2）柱顶与屋面梁的连接处由于受力复杂易发生剪裂、压脆、拉裂或锚筋拔出、钢筋弯折等震害。（2分）（3）由于高振型的影响，高低跨两个屋盖产生相反方向的运动，使中柱柱肩产生竖向拉裂。（1分）（4）下柱下部出现横向裂缝或折断，后者会造成倒塌等严重后果。（1分）（5）柱间支撑产生压屈。（1分）
五：计算题，15分，共15分（15×1=15分）
解（1）各个振型的地震影响系数：
查表得场地特征周期Tg=0.30s
第一振型：Tg=0.30s＜T1=0.457s＜5 Tg =1.5s
（1分）
第二振型：0.1s＜T2=0.203s＜Tg =0.3s
（1分）
第三振型：0.1s＜T3=0.130s＜Tg =0.3s
（1分）
（2）计算各个振型的参与系数
（1分）
同理算得： （1分）
（3）各个振型下各楼层水平地震作用
第j振型下第i楼层的水平地震作用可由下式确定：
（1分）
第一振型：
（2分）
第二振型：
（2分）
第三振型：
（2分）
（4）计算各个振型下的层间剪力如下图所示：（1分）
（5）各层层间剪力按下式计算
可以算出每层层间地震剪力
（2分）
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/73d94c95e009581b6ad9eb1b.html
文档为doc格式