建筑结构抗震期末考试习题预测

一、填空题（选择合适的专有名词、数值或文字填写空白区域，每个空格2分，共计40分）

1. 地震按其成因可分为构造地震、火山地震、塌陷地震以及人类活动引起的地震，其中发生频率最高的是

__________________________；其成因是由于______________________________引起的。 答案: 构造地震， 板块运动或地表应力不均匀

2. 震源到地面的垂直距离称为___________________，该投影点称为________________。 答案: 震源深度， 震中

3. 水平地震作用可采用_______________、___________________和时程反应法进行计算。

答案: 底部剪力法， 振型分解反应谱法

4. 地震中有些地区会出现“喷砂冒水”的现象，该地区的地基承载力会突然丧失，该现象称作为__________ __。一般采用二阶段法判别，即初步判别和___________________________。 答案: 砂土液化， 标准贯入试验判别

5. 我国抗震设计按两阶段设计方法进行：第一阶段设计应按多遇地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，验算____________________以及在多遇地震作用下的结构弹性变形；第二阶段按罕遇地震作用验算结构的_________________。

答案: 构件截面抗震承载力， 弹塑性变形

6. 我国抗震设防分为三个水准，其中设防地震烈度是指在设计基准期50年内该烈度的地震发生的超越概率是_______________，对应的地震重现周期为______________。 答案：10%，475年

7. 可恢复功能框架结构体系主要包括_________________体系和________________体系。

答案：摇摆框架结构 自复位框架结构

8. 轻型木结构构件之间的连接采用_____连接，且木材强度与重量比_____，因此结构抗震性能好。

答案：钉 高

9. 为提高钢结构房屋的抗侧刚度，常采用设置钢支撑的方法，常用的支撑形式有 和 。 答案：中心支撑 偏心支撑

10. 从结构振型反应谱中可以发现，随着结构阻尼的增大，结构的地震反应___________；采用此原理制造的装置称为___________。 答案：减小 阻尼器

二、判断题 (每题3分，共计10题)

1. 多高层钢结构框架-支撑结构，因其结构抗侧刚度较小，变形较大，因此钢柱设计时不需要考虑重力二

阶效应对其影响。（ × ）

2. 建筑物震害反映了结构在地震作用下出现的薄弱环节，是结构抗震设计的重要依据。（ √ ） 3. 楼屋盖体系应满足楼盖平面内的连续性和刚度要求，以保证抗侧力构件变形协调一致。（ √ ） 4. 传统木结构的榫卯连接、平直浮搁柱脚连接，或者现代木结构的金属连接件连接、销轴类连接均是通

过节点的变形实现结构的延性和耗能能力。（ √ ）

5. 支承于不同楼层的非结构构件，可采用楼面反应谱法进行抗震验算（ √ ）。

6. 消能梁段是偏心支撑框架中耗散能量的主要构件，消能梁段轴力较大，应加焊补强钢板使其不产生屈

服。（

× ）

7. 结构平面规则对称，无论质量怎样布置，均不会产生扭转效应。（ × ）

8. 在多自由度体系的分析中，为了应用振型分解法，一般采用瑞利阻尼假定，即阻尼矩阵可以表示为刚

度矩阵和质量矩阵的线性组合，利用振型关于刚度矩阵或质量矩阵的正交性，可分解为单自由度体系进行求解。（ √ ）

9. 第一阶段设计应按多遇地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，验算构件截面抗震承载力以及在多

遇地震作用下的结构弹性变形；第二阶段按罕遇地震作用验算结构的弹塑性变形。（ √ ）

10. 可恢复功能结构体系的抗震设防目标是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。（ × ）

三、计算选择题（共计30分）

1. 确定场地土类别。

某场地地质钻孔资料如下表，

表1 某场地地质钻孔资料

土层底部深度(m) 2.5 5.5 19.0 27.5 45.0 土层厚度(m) 2.5 3.0 13.5 8.5 18.0 岩土名称 素填土 粉质粘土 粉细砂 砾石 岩石 剪切波速(m/s) 160 210 243 350 580 （1）根据场地覆盖层厚度确定原则，可计算得到该场地的覆盖层厚度为__________（3分）， a.19.0m b.20.0m c.27.5m d.45.0m

(2) 根据剪切波速计算深度确定原则，该场地的等效剪切波速为________________（3分）； a. 210m/s b. 226.5m/s c. 243m/s d. 350m/s

(3) 由上述计算可知，该场地类别为_______________（2分）。

a. I1类场地土 b. II类场地土 c. III类场地土 d. IV类场地土

【答案】d,b,b

答：①场地覆盖层厚度：指地表到地下基岩面的距离，一般按地面至剪切波速大于500m/s，且其下各层岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面距离确定。由表可知，岩石的剪切波速大于500m/s，故岩石层的顶面为覆盖层厚度，即27.5m.

② 由于覆盖层厚度27.5m>20m，故计算深度取20m。

等效剪切波速=20/（2.5/160+3.0/210+13.5/243+1/350）=226.44m/s ③ 查抗规表4.1.6 确定为II类场地

2. 建于北京地区的某水塔结构（可简化为单自由度体系），质量M=10000Kg，抗侧刚度1kN/cm，其无阻尼自振周期为(1)___________（4分）；若其阻尼比为0.05，则有阻尼自振频率为（2）__________（2分）。

（1） a.6.28s b.3.14s c.1.99s d.0.36s （2） a.0.16Hz b.0.315Hz c. 0.50Hz d. 2.70Hz 【答案】c,c 答：T2m10000kg23.14161.987sk1000N/102m

有阻尼自振频率

=1/1.987*(1-0.05*0.05)^1/2=0.50Hz

3. 某二层钢结构厂房，柱底标高为-0.10m，房屋底层标高为0.000m，二楼和屋面标高分别为5.800m和11.600m，出平面楼梯间屋顶标高为14.000m；对应的楼层重量G1=G2=4500kN，出屋面楼梯间重量G3=240kN；

结构的第一自振周期为T1=0.8s，结构阻尼系数为0.03。该地区抗震设防为8度（αmax=0. 16），场地卓越周期Tg=0.4s，地震影响系数曲线见下图，其中，𝜂1=0.02+请采用底部剪力法分别计算以下内容：

0.05−𝜁4+32𝜁

，𝜂2=1+

0.05−𝜁0.08+1.6𝜁

，γ=0.9+

0.05−𝜁0.3+6𝜁

。

（1）该钢结构房屋地震影响系数为__________________（3分）； a. 0.08 b. 0.16 c. 0.048 d. 0.096

（2）根据底部剪力法，该钢结构房屋的等效总重力荷载为 __________________（3分）；

a. 7650kN b. 7854kN c. 9000kN d. 9240kN

（3）该结构的底部剪力为______________（3分）

a. 739.2kN b. 754.0kN c. 1440.0kN d. 1478.4kN

（4）考虑鞭梢效应，出屋面小屋底部剪力为______________（3分）

a. 28.57 kN

b. 73.6 kN c. 84.4 kN d. 253.1 kN

【答案】d，b，b，d

答：①结构的地震影响系数

0.050.031.1563

0.081.60.030.050.030.9417 0.90.360.03 210.4 0.80.94171.15630.160.096

② 结构等效总重力荷载

Geq0.85(45004500240)7854kN

③ 结构总地震作用

FEKGeq0.0967854754kN

④ 出屋面的底部剪力

顶部附加地震作用FnFEK(0.080.80.01)75455.796kN 顶层质点的地震作用

F3totalF3F24014754(10.080.80.01)55.79684.37kN

45005.9450011.624014考虑鞭梢效应V3F3total384.37253.1kN