建筑结构抗震设计综合测试2

建筑结构抗震设计课程综合测试2

二.计算题（70分）

1.某高层建筑为框架—剪力墙结构，抗震设防烈度为7度，主楼高45米，群房为框架结构，高20米，主楼和群房间设防震缝，其最小缝宽应为多少？(10分) 防震缝最小宽度应根据框架结构高度确定：70+（20-15）*20/4=95mm. 2.下表为某工程场地地质钻孔地质资料，试确定该场地类别。(15分)

.解：因为地面下4.90m以下土层剪切波速vs=500m/s，所以场地计算深度d0=4.90m。

?se?d0n?i?1divsi?4.902.50200?1.50280?0.90310?236m/s

查表得，当250m/s>236m/s>140m/s,且3m

4.单自由度体系，结构自振周期T=0.5s,质点重量G=200kN，位于设防烈度为8度的Ⅱ类场地上，该地区的设计基本地震加速度为0.30g,设计地震分组为第一组，试计算结构在多遇地震的水平地震作用。(15分)

附表

表一： 水平地震影响系数最大值 地震影响 烈度 6度 7度 8度 9度 多遇地震 罕遇地震 0.04 － 0.08（0.12） 0.16（0.24） 0.50（0.72） 0.90（1.2） 0.32 1.40

表二：特征周期值（s） 设计地震分组 第一组 第二组 第三组

场地类别 I 0.25 0.30 0.35 II 0.35 0.40 0.45 III 0.45 0.55 0.65 IV 0.65 0.75 0.90 ??2?maxTgT??()?2?max?0.45?max??[?20.2??1(T?5Tg)]?maxT(s)00.1?Tg5Tg6.0 地震影响系数曲线

表三：顶部附加地震作用系数 Tg(s) T1?1.4Tg T1?1.4Tg ?0.35 0.08T1?0.07 0.08T1?0.01 0.08T1?0.02 0 0 0 0.35~0.55 ?0.55

表四：

建筑场地类别划分表

等效剪切波速 （m/s） 场 地 类 型 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ vse?500 500?vse?250 0 <5m <3m <3m ?5m >50 >15～８０ >80 250?vse?140 140?vse ３０～５０ ３～１５ 解：1)查表得Tg=0.40s ?max 水平地震影响系数

?0.16

?Tg?1???T?1??0.40??????max??0.381??0.90.9?0.16?0.1676

结构总水平地震作用

FEK=?1Geq?0.1676?0.85??2?670?5952)各质点的地震作用

因T1=0.381s<1.4Tg=0.56s，知?n故

??275.66kN

?0

670?5F1?G1H13FEK?j?GHjj?1670?5?670?9?595?13?275.66?54.36kN

F2=54.36*9/5=97.85kN

F3=54.36*595*13/（670*5）=125.52kN 3)各楼层的层间地震剪力 V1k=275.66kN

V2k=125.52+97.85=223.37kN V3k=125.52kN

4)底层柱每柱承受剪力标准值为V1=275.66/3=91.89kN 柱顶弯矩标准值为M1u=5*91.89/3=153.15kN.m 柱底弯矩标准值为M1l=5*91.89*2/3=306.3kN.m

二层柱每柱承受剪力标准值为V2=223.37/3=74.46kN 柱顶、底弯矩标准值为M2u=4*74.46/2=148.92kN.m=M2l 三层柱每柱承受剪力标准值为V3=125.52/3=41.84kN 柱顶、底弯矩标准值为M3u=4*41.84/2=83.68kN.m=M3l 4.解：1)查表得Tg=0.35s ?max?0.24 Tg=0.35s

?Tg?1???T?1??0.35??????max?0.5???0.90.9?0.24?0.174

结构水平地震作用FEK??G?0.174?200?34.8kN

一.要适当的展开回答。

1.区分地震震级、地震烈度、地震基本烈度和抗震设防烈度。

地震震级是表示一次地震本身强弱程度或大小的尺度，也是表示一次地震释放能量的多

少，是一个衡量地震强度的指标，用M表示。一次地震只有一个震级。

地震烈度：指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度，简称为烈度。 对于一次地震，震级只有一个，然而烈度却随地而异，一般来说距震中越近，烈度越高。

地震基本烈度：一个地区的基本烈度是指该地区在今后50年期限内，在一般场地条件下可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 抗震设防烈度：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度，一般情况下可采用中国地震烈度区划图的地震基本烈度。对已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度进行抗震设防。

2. 2.什么是纵波、横波及各自的特点？

纵波（压缩波、P波）－由震源向外传播的疏密波，其介质质点的振动方向与波的前进方向一致，从而使介质不断地压缩和疏松，故也称压缩波或疏密波。波周期短、振幅小、速度快；在固体、液体中均可传播。

横波（剪切波、S波）－由震源向外传播的剪切波，其介质质点的振动方向与波的前进方向相垂直，亦称剪切波。横波周期长、振幅较大、速度慢；只能在固体中传播。 3.什么是楼层屈服强度系数？怎么确定结构薄弱层或部位？

楼层屈服承载力系数是按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和按罕遇地震作用计算的楼层弹性地震剪力的比值，它反映了结构中楼层的承载力与该楼层所受弹性地震剪力的相对关系。 薄弱层位置的确定：楼层屈服承载力系数沿高度分布均匀的结构可取底层为薄弱层；楼层屈服承载力系数沿高度分布不均匀的结构，可取该系数最小的楼层和相对较小的楼层为薄弱楼层，一般不超过2～3处；单层厂房，可取上柱。 4.改善构件的延性有哪些途径？

控制构件的破坏形态；减小杆件轴压比；应用高强度混凝土；应用钢纤维混凝土；应用型钢混凝土。

5.结构耗能减震的原理是什么？

结构耗能减震的原理是在结构物某些部位设置耗能装置，通过耗能装置产生摩擦、弯曲弹塑性滞回变形耗能来耗散或吸收地震输入结构中的能量以减少主体结构地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控震的目的。

二.计算题（70分）

1.某场地地基上覆非液化土层厚度du=5.5m 其下为砂土，地下水位深度为dw=6m.基础埋深db=2m,该场地为8度区。确定是否考虑液化影响。（15分）

液化土特征深度d0表

饱和土类 烈度