2018年6月多高层房屋结构抗震设计 ( 第3次 )作业（附答案）.doc

1、第 3 次作业一、填空题（本大题共 6 分，共 3 小题，每小题 2 分）1. 在一个地震序列中，若前震和余震都很少，甚至没有，绝大部分地震能量都是通过主震一次释放出来的称为 _ 2. 地震震害表现为 _ 破坏、 _ 破坏和 _ 破坏。3. 体波经过地层界面的多次反射和折射到地面时，激起两种仅沿地面传播的面波，即 _ 和 _ 。二、名词解释题（本大题共 4 分，共 2 小题，每小题 2 分）1. 等震线？2. 解释地震中，里氏震级的概念。三、简答题（本大题共 60 分，共 12 小题，每小题 5 分）1. 对于钢结构建筑抗震而言，高层钢结构建筑与多层钢结构建筑的界限是多少？2. 何谓“概念设计

2、”？“概念设计”与计算设计有何不同？3. 全球每年发生较大地震的次数大致是多少？4. 结构竖向布置要求注意事项？5. 多层和高层钢筋混凝土结构房屋主要有哪几种结构体系？6. 单从抗震角度考虑，作为一种好的结构形式，应具备哪些性能？7. 哪些建筑可不进行天然地基基础抗震承载力验算？8. 影响土层液化的主要因素是什么？9. 比较多遇地震与是罕遇地震的区别。10. 高层及多层钢结构房屋地震破坏形式有哪些？11. 用地震波理论解释何时建筑物振动最为激烈。12. 框架结构必须在哪些方向上进行抗震计算？四、综合题（本大题共 30 分，共 3 小题，每小题 10 分）1. 从设计分类的角度，建筑抗震设计分为

3、哪三个环节？2. 2004 年 12 月 26 日，南太平洋印尼岛屿发生特大地震、海啸造成人员伤亡出乎预料，试从技术角度解释其原因。3. 本世纪初、我国吉林发生了与 1976 年唐山地震里氏震级相当的大地震。然而，绝大多数人们在睡梦中并无知觉，试分析其原因。答案：一、填空题（6 分，共 3 题，每小题 2 分）1. 参考答案：孤立型或单发型地震解题方案：考虑按能量分类评分标准：每空 1 分2. 参考答案：（地表破坏）破坏 （工程结构的破坏）破坏 （次生破坏）破坏解题方案：地震破坏形式评分标准：每空 1 分3. 参考答案：勒夫波 瑞利波解题方案：考虑地震波分类评分标准：每空 1 分二、名词解释题

4、（4 分，共 2 题，每小题 2 分）1. 参考答案：一次地震中，在其所波及的地区内，用烈度表可以对每一个地点评估出一个烈度，烈度相同点的外包线称为等震线。解题方案：等震线概念评分标准：概念准确给分2. 参考答案：一次地震的强弱。解题方案：震级的概念评分标准：概念准确给分三、简答题（60 分，共 12 题，每小题 5 分）1. 参考答案：答：我国建筑抗震设计规范（GB50011-2001）将超过 12 层的建筑归为高层钢结构建筑，将不超过 12 层的建筑归为多层钢结构建筑。解题方案：划分界限评分标准：按答案要点给分2. 参考答案：概念设计指“根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思

5、想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。” “概念设计”与计算设计的根本区别在于：“概念设计”属于定性设计，计算设计属于定量设计。解题方案：概念设计的概念评分标准：按答案要点给分3. 参考答案：20 次左右。解题方案：每年发生较大地震的次数评分标准：按答案要点给分4. 参考答案：（1）注意上刚下柔的结构的处理 （2） 同一楼层的框架柱，应该具有大致相同的刚度、 强度和延性 （3）、防止短柱的出现解题方案：结构竖向布置要求注意事项评分标准：按答案要点给分5. 参考答案：答：框架、抗震墙、框架-抗震墙、框架-筒体结构体系解题方案：框架抗震墙、框架-抗震墙框架-筒体结构体系评分标准：按答案要

6、点给分6. 参考答案：单从抗震角度考虑，作为一种好的结构形式，应具备下列性能： 1、延性系数高； 2、“强度/ 重量”比值大； 3、匀质性好； 4、正交各向同性； 5、构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性，并能发挥材料的全部强度。解题方案：考虑各项性能评分标准：按答案要点给分7. 参考答案：根据房屋震害调查统计资料，我国的建筑抗震设计规范规定，下述建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算： （一）砌体房屋； （二）地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑： （1）一般的单层厂房和单层空旷房屋； （2）不超过 8 层且高度在 25 米以下的一般民用框架房屋； （3）基础荷载与条件

7、2 相当的多层框架厂房。 软弱粘性土层是指设防烈度为 7 度、8度和 9 度时，地基承载力特征值分别小于 80kPa、100 kPa 和 120 kPa 的土层。解题方案：考虑砌体房屋 地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的部分建筑评分标准：按答案要点给分8. 参考答案：震害调查表明，影响场地土液化的因素主要有以下几个方面： 1、土层的地质年代和组成一般地，饱和砂土的地质年代越古老，其基本性能越稳定，因此也越不容易液化。细砂和粗纱相比较，由于细砂的透水性较差，地震时容易产生孔隙水的超压作用，故细砂较粗纱容易液化。此外，颗粒均匀的砂土较苦力级配良好的砂土容易液化。 2、土层的相对密度相对密实程

8、度较小的松砂，由于其天然空隙比一般较大，故密实程度小的砂土容易液化。粘土是粘性土与无粘性砂类土之间的过渡性土壤，其粘性颗粒的含量就决定了这土壤的性质，从而也影响其液化的程度。一般地，土壤的粘性颗粒含量越高，则越不容易发生液化。因此，当其含量超过一定限值时，即不再会发生液化现象。 3、土层的埋深和地下水位的深度试验和理论研究结果均表明，砂土层的埋深越大，地下水位越深，其饱和砂土层上的有效覆盖压力亦越大，这样的砂土层也就越不容易发生液化。因此，地震时液化砂土层的深度一般都在 l0m 以内，并且就砂土而言，地下水位小于 4m 时容易液化，超过 4m 后一般就不会液化。而对于粉土来说，7 度、8 度和

9、 9 度地区内的地下水位分别小于 1. 5m，2.5m 和 6. 0m 时容易液化，超过此值后也就不再会发生液化。 4、地震烈度和地震持续时间 地震烈度越高持续时间越长，饱和砂土容易发生液化。试验结果还说明，地震持续时间越长时，即使地震烈度较低，也可能会出现液化问题。解题方案：考虑土层的地质年代和组成、 土层的相对密度相对密实程度、土层的埋深和地下水位评分标准：按答案要点给分9. 参考答案：当设计基准期为 50 年时，则 50 年内众值烈度的超越概率为 63.2，这就是多遇地震烈度。而 50 年内超越概率约 10的烈度大体上相当于现行地震图规定的基本烈度，一般将此定为抗震设防烈度。罕遇地震（大

10、震）罕遇的地震，它所产生的烈度在 50 年内的超越概率约为 2，可作为第三水准的烈度。解题方案：多遇地震与是罕遇地震概念评分标准：按答案要点给分10. 参考答案：（1）框架节点区的梁柱焊接连接破坏。 （2）竖向支撑的整体失稳和局部失稳。（3）柱脚焊缝破坏及锚栓失效。解题方案：考虑框架节点 竖向支撑 柱脚焊缝锚栓评分标准：按答案要点给分11. 参考答案：地震时，建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃，一般是在剪切波和面波都到达时振动最为激烈。解题方案：从地震波理论分析评分标准：按答案要点给分12. 参考答案：虽然地震作用可来自任意的方向，但在抗震设计时，一般只需且必须对结构纵、横两个主轴方向进行抗震计算。解题方案：从纵、横两向考虑评分标准：按答案要点给分四、综合题（30 分，共 3 题，每小题 10 分）1. 参考答案：概念设计、结构抗震设计、构造措施解题方案：考虑概念设计到细观构造措施评分标准：答对 3 个要点得 6 分论述 4 分2. 参考答案：地震发生地处板块边缘；预警装置不够。解题方案：考虑预警等评分标准：两大要点各 5 分3. 参考答案：在地震震级接近的前提下，震源深度越浅的地震其震害越大解题方案：考虑震源深度评分标准：原因要点 8 分叙述 2 分