2014年9月份考试房屋结构设计与结构抗震第三次作业.doc

1、2014年 9月份考试房屋结构设计与结构抗震第三次作业 一、填空题（本大题共 25 分，共 5 小题，每小题 5 分） 1. 抗震规范（ GB50011-2010）规定：设防烈度为 _ 度区的高层建筑，应考虑竖向地震作用。 2. 变形缝包括 _ 、 _ 和 _ 。 3. 地震动的三要素为： _ 、 _ 和 _ 。 4. 地表破坏表现为 _ 、 _ 、 _ 和 _ 等形式。 5. 顶点位移法的基本思想是，将悬 臂结构的 _ 用将重力荷载作为水平荷载所产生的 _ 来表示。 二、名词解释题（本大题共 25分，共 5 小题，每小题 5 分） 1. 双向板 2. 吊车纵向水平荷载 3. 体系自由度 4.

2、 阻尼力 5. 底部框架砌体房屋 三、计算题（本大题共 25 分，共 5 小题，每小题 5 分） 1. 钢筋混凝土大梁截面尺寸 bl=250mm600mm ， l0=7.0m 支承于带壁柱的窗间墙上，如下图所示。墙体截面上的上部荷载值 Nu=250kN， Nl=90kN。墙体用MU10 烧结普通砖， M5混合砂浆砌筑 （ f=1.5N/mm2）。经验算，梁端支承出砌体局部受压承载力不 满足要求，试设计混凝土刚性垫块（初定尺寸为ab=370mm， bb=490mm， tb=180mm）。计算中需要查表数值： 2. 试按下表 1计算场地的等效剪切波速，并判定场地类别。表 2为各类建筑场地的覆盖层厚

3、度表。 3. 试用顶点位移法计算三层框架的基本周期，已知各层重力荷载及抗侧刚度 G1=9.8kN， G2=14.7kN， G3=19.6kN，k1=1800kN/m， k2= 1200kN/m， k3=600kN/m 。 4. 一承受轴心压力的砖柱，两端简支，柱高 3.5m，截面尺寸为 370490mm ，采用 MU10 的烧结普通砖和 M5的混合砂浆砌筑，系数 =0.0015 ，容重为18kN/m3，抗压强度设计值为 1.5N/mm2，荷载设计值在柱顶产生的轴心压力为180kN。试核算该柱的承载力。 5. 计算二层框架结构的自振频率和周期，其中 m1=60t， m2=50t，第一层层间侧移刚

4、度 k1=510 4 KN/m，第二层层间侧移刚度 k1=510 4 KN/m。 四、简答题（本大题共 25 分，共 5 小题，每小题 5 分） 1. 结构抗 震计算方法有哪些？ 2. 液化地基划分为几个等级？根据什么指标来进行划分？ 3. 地基抗震承载力的验算要求有哪些？ 4. 抗震概念设计建筑平、立面布置原则是什么，并简单阐述原因。 5. 砌体抗剪强度理论主要有哪两种？简述它们的主要内容。 答案： 一、填空题（ 25 分，共 5 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 9 解题方案： 评分标准： 须准确无误 2. 参考答案： 伸缩缝 沉降缝 防震缝 解题方案： 评分标准： 须准确无误 3.

5、 参考答案： 最大振幅 频谱 持续时间 解题方 案： 评分标准： 须准确无误 4. 参考答案： 地裂缝 地面下沉 喷水冒砂 滑坡 解题方案： 评分标准： 须准确无误 5. 参考答案： 基本周期 顶点位移 解题方案： 评分标准： 须准确无误 二、名词解释题（ 25分，共 5 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 在纵横两个方向弯曲且都不能忽略的板称为双向板。 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 吊车使用过程中，由大车的运行机构在刹车时引起的纵向水平惯性力称为纵向水平荷载。 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 确定结构各质点运动的独立参量数为结构运动的体系自由度。 解题方案： 评分标

6、准： 4. 参考答案： 阻尼力是由结构内摩擦及结构周围介质（如空气、水）对结构运动的阻碍造成的力，大小一般与结构运动速度有关。 解题方案： 评分标准： 5. 参考答案： 主要指结构底层或底部两层采用钢筋混凝土框架的多层砌体房屋。 解题方案： 评分标准： 要求解答基本准确 三、计算题（ 25 分，共 5 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 解题方案： 按照无筋砌体结构的承载力和构造进行设计。 评分标准： 计算过 程占一半的分值，计算结果占一半的分值。 2. 参考答案： 解题方案： 首先计算覆盖层厚度，再计算剪切波速，并借此来判断。 评分标准： 计算过程占一半的分值，计算结果占一半的分值。 3

7、. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 4. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 5. 参考答案： 解：求刚度系数： 解题方案： 评分标准： 四、简答题（ 25 分，共 5 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法 解题方案： 知识点记忆 评分标准 ： 要求基本准确 2. 参考答案： 根据液化指数将液化地基分为三个等级，分别为轻微、中等、严重。 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 地基抗震承载力验算要求有： 1.基础底面地震效应组合的平均压力设计值小于调整后的地基土抗震承载力； 2.基础边缘地震效应组合的最大压力设计值小于1.2 倍调整后的地基土抗

8、震承载力。同时，对于高宽比大于 4的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；对于其他建筑，则要求基础底面零应力区面积不超过基础底面的 15%。 解题方案： 评分标准： 4. 参考答案： 建筑物 平、立面布置的基本原则是：对称、规则、质量与刚度变化均匀。结构对称，有利于减轻结构的地震扭转效应。而形状规则的建筑物，在地震时结构各部分的振动易于协调一致，应力集中现象较少，因而有利于抗震。质量与刚度变化均匀有两方面的含义：其一是结构平面方向，应尽量使结构刚度中心与质量中心相一致，否则扭转效应将使远离刚度中心的构件产生较严重的震害；其二是指结构立面，沿结构高度方向，结构质量与刚度不宜有悬殊的变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，防止结构刚度突然削弱造成的变形集中，从而加速结构的倒塌破坏 过程。 解题方案： 评分标准： 5. 参考答案： 砌体抗剪强度理论主要有两种：主拉应力强度理论和剪切摩擦强度理论。主拉应力强度理论将砌体假定为均质各项同性的弹性材料，认为当墙体内某处的主拉应力达到砌体抗拉强度时，砌体将出现开裂并破坏；剪切摩擦强度理论认为砌体的抗震强度主要由水平缝的抗剪强度决定，当墙体的名义剪应力分布均匀时，砌体沿水平通缝破坏，当墙体的剪应力分布不均匀时，砌体沿最大剪应力分布线破坏，形成平缓的梯形裂缝。 解题方案： 评分标准：