《工程结构抗震设计》习题与思考题
第一章地震基础知识与工程结构抗震设防
1、 地震按其成因分为几种类型？按其震源深浅又分为哪几种类型？
2、 试述构造地震成因的局部机制和宏观背景？
3、 试分析地震动的空间分布规律及其震害现象
4、 地震波包含了哪几种波？它们的传播特点是什么？对地面运动影响如何？
5、 什么是地震震级？什么是地震烈度？两者有何关联？
6、 地震基本烈度的含义是什么？
7、 为什么要进行设计地震分组？
8、 试列出三座城市的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组
9、 什么是建筑抗震三水准设防目标和两阶段设计方法？
10、 我国规范根据重要性将抗震类别分为哪几类，不同类别的建筑对应的抗震设防标准是 什么？
11、 什么是建筑抗震概念设计？包括哪些方面的内容？
12、 根据经验公式，某次地震释放的能量人约是5 X 1024尔格，它对应的里氏震级是多少？
第二章场地、地基和基础抗震
1、 什么是场地，怎样划分场地土类型和场地类别？
2、 简述选择建筑场地的相关规定
3、 如何确定地基抗震承载力？简述天然地基抗震承载力的验算方法
4、 已知某建筑场地的钻孔资料见下表，试计算该场地土层的自振周期，并按《抗震规范》 的规定来确定该建筑场地的类别
土层资料
土的名称 | 层底深度(m) | 土层厚度(m) | 土层剪切波速v si (m/s) |
杂填土 | 6 | 6 | 100 |
可塑粉质粘土 | 11 | 5 | 150 |
饱和砂土 | 20 | 9 | 340 |
基岩 | — | — | >500 |
5、 什么是砂土液化？液化会造成哪些危害？影响液化的主要因素有哪些？
6、 怎样判别地基土的液化，如何确定地基土液化的危害程度？
7、 简述可液化地基的抗液化措施
第三章工程结构地震反应分析与抗震验算
1、 什么是地震作用？如何确定结构的地震作用？
2、 地震系数和动力系数的物理意义是什么？通过什么途径确定这两个系数？
3、 影响地震反应谱形状的因素有哪些？设计用反应谱如何反映这些因素影响的？
4、 简述确定结构地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤？
5、 何谓求水平地震作用效应的平方和开方法(SRSS),写出其表达式，说明其基本假定和适 用范围
6、 简述计算地震作用的方法和适用范围
7、 什么叫鞭端效应？设计时如何考虑这种效应？
8、 什么叫结构的刚心和质心？结构的扭转地震效应是如何产生的？
9、 哪些结构需要考虑竖向地震作用？如何计算竖向地震作用？
10、 什么是结构或构件恢复力特征曲线，反映了结构或构件的什么性能？
11、 地震动的三要素是什么？采用时程分析法选取地震波时如何考虑这三要素？
12、 抗震设计中如何考虑结构的地震作用？依据的原则是什么？
13、 什么是承载力抗震调整系数？为什么要引入这一系数？
14、 什么是楼层屈服强度系数？怎样确定结构薄弱层或部位？
5.2级地震什么概念15、一单层单跨框架如图1所示。假设屋盖平面內 刚度为无穷大，集中于屋盖处的重力代表值G = 1200kN,框架柱线刚度ic = 3. 0X104 kN.m,框架刚度 h = 5.0m,跨度1=9. 0m。已知设防烈度为8度，设计 基本地震加速度0. 2g,设计地震分组为第二组，II 类场地，结构阻尼比为0.05。试求该结构在多遇地 震和罕遇地震时的水平地震作用。
16、 求图2所示体系的频率、振型.
已知:ml=m2=m, kl=k2=k
17、 试用振型分解反应谱法计算图3所示框架多遇地震时的层间剪力。
抗震设防烈度为8度，II类场地，设计地震分组为第二组。
18、 试用底部剪力法计算图3所示框架多遇地震时的层间剪力。已知结构的基本周期
Tl=0.467s ,每层的层高均为3. 5m,抗震设防烈度为8度，II类场地，设计地震分组为第二组。 19、已知某三层框架各层的层间侧移刚度K⑴=5.2X 105kN/m； K⑵=3. 8X 105kN/m;
K(3) =2.8X105kN/m；各层层高 h(l)=4m； h(2)=3. 8m； h(3)=3. 6m；各层的抗剪承载力
Vy(l)=2500kN,孔⑵=800kN,孔⑶=900kN,罕遇地震作用下各层的弹性地震剪力 V。⑴=4200kN, Vo (2) =3800kN, Vc(3)=2000kN,试计算罕遇地震时该框架结构的薄弱层位置, 并验算其层间弹塑性位移。
第四章多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
1、 多层及高层钢筋混疑土房屋有哪些结构体系?各自的特点和适用范围是什么？
2、 多层及高层钢筋混凝土结构的震害有哪些?有哪些抗震薄弱环节?在设计中应如何采取 对策？
3、 抗震概念设计在多层及高层钢筋混凝土结构设计时具体是如何体现的?概念设计与计算
设计的关系是什么？
4、 抗震设计为什么要限制各类结构体系的最大高度和高宽比？
5、 多层及高层钢筋混疑土结构设计时为什么要划分抗震等级?是如何划分的？
6、 框架结构和框架一抗震墙结构房屋的结构布置应着重解决哪些问题
7、 框架结构和框架一抗震墙结构在水平力作用下各有什么变形特点
8、 框架结构和框架一抗震墙结构的抗震计算采用了哪些假设?如何确定各自的计算简图？
9、 如何合理选用框架结构和框架一抗震墙结构的抗震计算方法?各有哪些主要步骤？
10、 如何计算在水平地震作用下框架结构的内力和位移？
11、 在计算竖向荷载下框架结构的内力时要注意哪些方面的问题？
12、 如何设计结构合理的破坏机制？
13、 框架结构柱的截面设计应考虑哪些因素?纵筋和箍筋的配置应注意结构问题？
14、 框架结构梁的截面由哪些因素确定?纵筋和箍筋的配置应注意什么问题？
15、 框架一抗震墙结构如何实现多道抗震防线的设计思想？
16、 什么是“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则?在设计中如何体现？
17、 怎样保证框架梁柱节点的抗震性能？如何进行节点设计？
18、 框架结构和框架一抗震墙结构在抗震设计中有哪些主要构造措施？
19、 多层及高层钢筋混疑土结构的抗震设计对楼屋盖有什么要求？
20、 框架一抗震墙结构中的框架部分的地震剪力为什么要调整，如何调整？
21、 框架一抗震墙结构协同工作体系其内力分布有哪些特点？
22、 框架一抗震墙结构中的框架抗震墙的端柱和边框梁有什么作用?应如何进行设计？
23、 在9度区建设两相邻的钢筋混凝土框架楼房，总高度分别为26m和32m,试计算其防震 缝的最小宽度
第五章多层砌体房屋和底部框架一抗震墙房屋抗震设计
1、 多层砌体房屋在地震作用下，其震害主要表现在哪些方面？产生的原因是什么？
2、 多层砌体房屋在抗震设计中，除进行抗震承载能力的验算外，为何更要注意概念设计及 抗震构造措施的处理？
3、 多层砌体房屋的计算简图如何选取？地震作用如何确定？层间地震剪力在墙体间如何分 配？墙体的抗震承载力如何验算？
4、 底部框架一抗震墙砌体房屋的结构方案和结构布置时应注意哪些方面？
5、 底层框架一抗震墙砌体房屋为什么要限制第二层与底层的侧移刚度比？如果底层的侧移 刚度大于第二层砌体房屋的侧移刚度，对结构是否有利？为什么？
6、 在计算底部框架一抗震墙结构地震倾覆力矩时，如何求得倾覆力矩在框架柱中引起的轴 力？
第六章结构隔震、减震设计与制振技术
1、 隔震结构与传统的抗震结构相比有何异同？
2、 基底隔震装置一般应具备什么功能，应满足什么要求？
3、 如何进行隔震结构的抗震计算。
4、 什么是水平向减震系数？如何确定这一系数？
5、 如何认识消能减震结构的减震原理？
6、 消能部件附加给结构的有效刚度和有效阻尼比如何取值？
7、 试述结构被动控制调谐减震体系工作原理及附加子结构的作用？
8、 结构主动控制体系工作原理是什么？有什么优点？
第一章抗震设计基本概念
1-1地震震级差一等级，AM=M2-M1=1,所释放能量有何关系，BP E2/Ei=?
1-2试绘出世界和中国主要的地震带。
1-3用简单方法（按悬臂梁）计算一个正方形平面结构在高度为25m, 50m, 100m时 的基底剪力Vo、基底弯矩Mo、顶点转角0和顶点侧移△的数值，并加以比较（比较时均以 25m高时为1）。该正方形筒体平面为10X 10m，墙厚为20mm,弹性模量E=30.0KN/mm2o 荷载分为：①倒三角形分布荷载，顶部最人值qo=5OKN/m；②均布荷载q=25KN/m。从该 结构的简单比较可得到什么概念？高层、多层、低层对结构刚度和承载力要求有什么不同？
1-4什么是三水准抗震设计目标？用什么方法实现这些目标？抗震概念设计有哪些主 要内容？
第二章场地、地基和基础
2-1已知某场地土，从地表以下至基岩的20m范围内共有3层土，各层土的厚度、 名称和物理状态见下图，试计算该场地土层的固有周期T,并确定该建筑场地的类别， （提示：杂填土，可塑亚粘土，饱和砂土的W分别为100, 150, 340m/S）。
杂填土 | |
可塑亚粘土 | B |
饱和粘土 | |
图2-1题
2—2地基土抗震承载力调整系数＜ »为何大于1 ?
第三章地震作用和结构抗震验算
3-1底部剪力法和振型分解反应谱法计算等效地震作用有什么异同？
3-2地震作用和那些因素有关？计算等效地震作用的步骤是什么？
3-3计算结构自振周期有那些方法，如何选用？
3-4结构自振周期和那些因素有关？随着房屋振动加剧出现局部损坏，结构周期为什 么加长？
3-5结构自振周期计算值如何修正为设计值？为何需要修正？
3-6计算二层框架结构的自振频率与振型。横梁刚度为无限大，各层重量为Gi=mig =400KN, G2=m2g=300KN,底层层间侧移刚度为 K1=2xl2 ^El/h]3 =48EIc/h!3 =14280KN/m, K2=2xl2EIc/h23o (Ku=K|+K2 , K22=K2 , K12=K21=-K2)
图3-6题
3-7结构整体刚度K与总重量W增大对结构自振周期T及水平地震荷载F有何影响？
3-8有地震作用内力组合和无地震作用内力组合的主要区别有哪些？
3-9在变形验算中，有地震作用组合和无地震作用组合有什么区别？
第四章多层混合结构房屋
4-1.验算下图所示四层砖混结构房屋首层④轴线横墙a, b, c墙短多遇地震烈度下的抗 震强度，如抗震强度不足时要求提出提高抗震强度的措施。已知a, b, c墙段的竖向重力荷载 代表值算至首层层高的一半截面处的压力分别为：106. 7KN, 139. 2KN, 26& 9KN。首层用M10 砖，M5砂浆砌筑，楼盖和屋盖采用圆孔板，设防烈度为8度近震，II类建筑场地。其它数
据见图5,图6。集中于屋盖和各层楼盖处的重力荷载为：岀屋面楼梯间小屋顶G5=700KN, 4 层屋顶G】=4800KN, 2, 3层楼盖G=G尸6400KN,首层顶Gi=8000KN。
据见图5,图6。集中于屋盖和各层楼盖处的重力荷载为：岀屋面楼梯间小屋顶G5=700KN, 4 层屋顶G】=4800KN, 2, 3层楼盖G=G尸6400KN,首层顶Gi=8000KN。
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