【正文】 (11)沙土液化 ：處于 地下水位以下的飽和砂土和粉土在地震時有變密的趨勢，使孔隙水的壓力急劇上升，造成土顆粒局部或全部將 處于懸浮狀態(tài)，形成了猶如“液化”的現(xiàn)象，即稱為場地土達到液化狀態(tài)； (12)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng) ：地震引起的結(jié)構(gòu)運動； (13)結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng) ： 由地震動引起的結(jié)構(gòu)瞬時內(nèi)力、應(yīng)力應(yīng)變、位移變形及運動加速度、速度等 ； (14)地震系數(shù) ：地面運動最大加速度與重力加速度的比值； (15)動力系數(shù) ：單質(zhì)點體系最大絕對加速度與地面運動最大加速度的比值； (16)地震影響系數(shù) ：地震系數(shù)與動力系數(shù)的乘積； (17)振型分解法 ： 以結(jié)構(gòu)的各階振型為廣義坐標(biāo)分別求出對應(yīng)的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)，然后將對應(yīng)于各階振型的結(jié)構(gòu)反應(yīng)相組合，以確定結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力和 變形的方法，又稱振型疊加法 ； (18)基本烈度 ：在設(shè)計基準期（我國取 50 年）內(nèi)在一般場地條件下，可能遭遇超越概率（ 10％ ）的地震烈度。當(dāng)孔隙水壓力增加到與剪切面上的法向壓應(yīng)力接近或相等時，砂土或粉土受到的有效壓應(yīng)力下降乃至完全消失，土體顆粒局部或全部處于懸浮狀態(tài)，土體喪失抗剪強度，形成猶如液體的現(xiàn)象。 三、 名詞解釋（每題 2 分，共 12 分） 構(gòu)造地震 : 由于地殼構(gòu)造運動造成地下巖層斷裂或錯動引起的地面振動 基本烈度 : 50 年期限內(nèi)，一般場地條件下，可能遭受超越概率 10％的烈度值 重力荷載代表值 : 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件永久荷載標(biāo)準值與有關(guān)可變荷載的組合值之和 反應(yīng)譜：單自由度彈性體系在給定的地震作用下，某個最大反應(yīng)量與體系自振周期的關(guān)系曲線 地震影響系數(shù)α : 單質(zhì)點彈性體系在地震時的最大反應(yīng)加速度與重力加速度的比值 鞭稍效應(yīng)：突出屋面的附屬小建筑物，由于質(zhì)量和剛度的突然變 小，高振型 影響較大，將遭到嚴重破壞，稱為鞭稍效應(yīng) 四 .簡答題 （共 34 分。 丙類鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度、 房屋高度 和 結(jié)構(gòu)類型 查表采用不同的抗震等級。 1 《 工程結(jié)構(gòu)抗震樣卷 A 》答案 一 .選擇題 （每題 分，共 21 分。 某一場地土的覆蓋層厚度為 80 米，場地土 的等效剪切波速為 200m/s,則該場地的場地類別為 Ⅲ類場地 。 7 度區(qū)一多層砌體房屋，采用普通粘土磚砌筑，則其房屋的總高度不宜超過 21 米，層數(shù)不宜超過 7 層。（ 1 分） 什么是地基液化現(xiàn)象？影響地基液化的因素？（ 6 分） 飽和砂土或粉土的顆粒在強烈地震下土的顆粒結(jié)構(gòu)趨于密實，土本身的滲透系數(shù)較小，孔隙水在短時間內(nèi)排泄不走 而受到擠壓，孔隙水壓力急劇上升。（ 2分） 四、計算題（ 21 分） 某兩層鋼筋混凝土框架，集中于樓蓋和屋蓋處的重力荷載代表值相等，每層層高皆為 ，框架的自振周期；Ⅱ類場地， 7 度第二組（，結(jié)構(gòu)的阻尼比為，試用底部剪力法計算各層水平地震作用 Fi 及各層層剪力 Vi。(21)設(shè)防烈 度 (22)多道抗震防線 ： 一個抗震結(jié)構(gòu)體系，有若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同作用 ； (24)鞭梢效應(yīng) ； (25)樓層屈服強度系數(shù) ； (26)重力荷載代表值 ： 建筑抗震設(shè)計用的重力性質(zhì)的荷載，為結(jié) 構(gòu)構(gòu)件的永久荷載（包括自重）標(biāo)準值和各種豎向可變荷載組合值之和； (27)等效總重力荷載代表值 ： 單質(zhì)點時為總重力荷載代表值，多質(zhì)點時為總重力荷載代表值的 85%； (28)軸壓比 ： 名義軸向應(yīng)力與混凝土抗壓強度之比 ； (29)強柱弱梁 ： 使框架結(jié)構(gòu)塑性鉸出現(xiàn)在梁端的設(shè)計要求 ； (30)非結(jié)構(gòu)部件 ： 指在結(jié)構(gòu)分析中不考慮承受重力荷載以及風(fēng)、地震等側(cè)向力的部件 二、 填空題 1. 地震按其成因可劃分為（ 構(gòu)造地震 ）、（ 火山地震 ）、（ 塌陷地震 ）和（ 誘發(fā)地震 ）四種類型。 5. 縱波的傳播速度比橫波的傳播速度（快）。 9. 一般來說，離震中愈近，地震影響愈（大），地震烈度愈（高）。 13. 地震現(xiàn)象表明，縱波使建筑物產(chǎn)生（垂直振動），剪切波使建筑物產(chǎn)生（水平振動），而 7 面波使建筑物既產(chǎn)生（垂直振動）又產(chǎn)生（水平振動）。 17. 飽和砂土液化的判別分為兩步進行，即（初步判別）和（標(biāo)準貫入試驗判別）。 21. 建筑結(jié)構(gòu)抗震驗算包括（截面抗震驗算）和（抗震變形驗算）。 25. 地震區(qū)的框 架結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)計成延性框架，遵守（強柱弱梁）、（強剪弱彎）、（強節(jié)點）、（強錨固）等設(shè)計原則。 29. 框架體系的節(jié)點常采用（剛接）節(jié)點。 33. 高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系主要有（純框架體系）、（筒體體系）、（框架支撐體系）或（框架剪力墻體系）。 三、 判斷題 1. 構(gòu)造地震分布最廣，危害最大。（ X ） 5. 一般來說，離震中愈近，地震影響愈大，地震烈度愈小。（ X ） 9. 震害表明，堅硬地基上，柔性結(jié)構(gòu)一般表現(xiàn)較好，而剛性結(jié)構(gòu)有的表現(xiàn)較差。（ X ） 13. 一般而言，房屋愈高，所受到的地震力和傾覆力矩愈大，破壞的可能性也愈大。（ X） 17. 鋼筋混凝土構(gòu)造柱可以先澆柱，后砌墻。（ X ） 21. 耗能梁段的屈服強度越高，屈服后的延性越好，耗能能力越大。第二水準是建筑物在遭受基本烈度的地震影響時，允許結(jié)構(gòu)部分達到或超過屈服極限，或者結(jié)構(gòu)的部分構(gòu)件發(fā)生裂縫，結(jié)構(gòu)通過塑性變形消耗地震能量，結(jié)構(gòu)的變形和破壞程度發(fā)生在可以修復(fù)使用的范圍之中。當(dāng)無法比開始應(yīng)采取有效地抗震措施?；A(chǔ)荷載與上述一般民用框架房屋相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房。 5. 簡述確定水平地震作用的振型分解反應(yīng)譜法的主要步驟。以下情況： ① 甲類建筑和 9 度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu) ② 高度大于 150M的鋼結(jié)構(gòu)和 79 度時樓層屈服強度系數(shù)小于 的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) ③ 烈度 8度 Ⅲ 、 Ⅳ 類場地和 9度時高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架 ④ 采用隔墻和消能減震設(shè)計的結(jié)構(gòu)。 框架柱抗震設(shè)計原則： ① 強柱弱梁，使柱盡量不要出現(xiàn)塑性鉸 ② 在彎曲破壞發(fā)生前不發(fā)生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪能力 ③ 控制柱的軸壓比不要太大 ④ 加強約束，配置必要地約束箍筋 梁抗震設(shè)計原則： ① 梁形成塑性鉸后仍有抗剪承載力 ② 梁縱筋去附后，塑性鉸區(qū)段應(yīng)有較好的 延性和耗能能力 ③ 妥善解決梁縱筋錨固問題。墻體開裂后， 10 構(gòu)造柱與圈梁形成的約束體系可以有效地限制墻體散落，使墻體以滑移等方式大量消耗地震能量，保證房屋不至倒塌。土層液化的三要素是：粉砂土，飽和水，振動強度。應(yīng)選擇與計算結(jié)構(gòu)場地相一致、地震烈度相一致的地震動記錄或人工波，至少 2條實際強震記錄和一條人工模擬的加速度時程曲線 抗震設(shè)計為什么要盡量滿足 “強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節(jié)點弱構(gòu)件”的原則？如何滿足這些原則？ “強柱弱梁”可有效的防止柱鉸破壞機制的出現(xiàn)，保證結(jié)構(gòu)在強震作用下不會整體倒塌；“強剪弱彎”可有效防止脆性破壞的發(fā)生，使結(jié)構(gòu)具有良好的耗能能力；“強節(jié)點弱構(gòu)件”，節(jié)點是梁與柱構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，在任何情況下都應(yīng)使節(jié)點的剛度和強度大于構(gòu)件的剛度和強度。 適用范圍：高度不超過 40 米，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法計算。 16．地震作用和一般靜荷載有何不同？計算地震作用 的方法可分為哪幾類？ 不同：地震作用不確定性，不可預(yù)知，短時間的動力作用，具有選擇性，累積性，重復(fù)性。圈梁設(shè)置在屋蓋及每層樓蓋處， 設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱的作用：加強房屋的整體性，提高砌體的受剪承載力 (10%30%)，對砌體有約束作用 , 提高砌體的變形能力，提高房屋的抗震性能。限制梁柱的剪壓比，主要是為了防止梁柱混凝土過早發(fā)生斜壓破壞。 是保證結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良抗震性能的一種方法。 構(gòu)件延性比：對于鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)受拉鋼筋屈服后，進入塑性狀態(tài)，構(gòu)件剛度降低，隨著變形迅速增加，構(gòu)件承載力略有增大，當(dāng)承載力開始降低，就達到極限狀態(tài)。 ? 如何進行節(jié)點設(shè)計 ? 答：節(jié)點抗震設(shè)計原則：①節(jié)點的承載力不應(yīng)低于其連接件的承載力②多遇地震時，節(jié)點應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作③罕遇地震時，節(jié)點承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞④節(jié)點配筋不應(yīng)使施工過分困難。 為考慮長周期高振型的影響，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：當(dāng)房屋建筑結(jié)構(gòu)的基本周期 gTT ?時， 在頂部附加水平地震作用，取 Eknn FF ??? 再將余下的水平地震作用 Ekn F)1( ?? 分配給各質(zhì)點： Eknnjjjiii FHGHGF )1(1??? ?? 結(jié)構(gòu)頂部的水平地震作用為 nF 和 nF? 之和 ，怎樣確定結(jié) 構(gòu)薄弱層或部位？ 答：樓層屈服強度系數(shù)為按構(gòu)件實際配筋和材料強度標(biāo)準值計算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用標(biāo)準值計算的樓層彈性地震剪力的比值，樓層屈服強度系數(shù)ξ y 沿高度分布不均勻的結(jié)構(gòu)，ξ y 為最小或相對較小的樓層往往率先屈服并出現(xiàn)較大的彈塑層間位移，其他各層層間位移相對較小且接近彈性反應(yīng)的計算結(jié)果，ξ y相對愈小，彈塑性位移側(cè)相對愈大，這一塑性變形集中的樓層為結(jié)構(gòu)的薄弱層或薄弱部位。 設(shè)計時，應(yīng)使結(jié)構(gòu)的自振周期遠離場地的卓越周期。 節(jié)點的承載力不應(yīng)低于其連接構(gòu)件的承載力；多遇地震時節(jié)點應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作；罕遇地震時節(jié)點承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞；梁柱縱筋在節(jié)點區(qū)內(nèi)應(yīng)有可靠的錨固；節(jié)點配筋不應(yīng)使施工過分困難。 ⑶剪切波速大于 500m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周圍土層。 。 ３ 簡述抗震設(shè)防烈度如何取值 。 答：小震指該地區(qū) 50 年內(nèi)超越概率約為 %的地震烈度，即眾值烈度，又稱為多遇地震。不同類型的結(jié)構(gòu)體系具有不同的抗側(cè)移剛度，因此具有各自不同的合理使用高度。 方法及其適用范圍。 特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和規(guī)范規(guī)定的高層建筑，應(yīng)采用時程分析法進行補充計算。 （ 4）對梁的截面尺寸加以限制，避免脆性破壞。尤其是當(dāng)?shù)叵滤?1～ 5m時，對震害的影響最為明顯，當(dāng)?shù)叵滤惠^深時，則影響不再顯著。與之相對的就是縱波，有疏密的（聲波）。 抗震等級 :設(shè)計部門依據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，按“建筑物重要性分類與設(shè)防標(biāo)準”，根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度等，而采用不同抗震等級進行的具體設(shè)計。 14.地震烈度 ： 指某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強弱程度。 (19)設(shè)防烈度 ：按國家規(guī)定權(quán)限批準的作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。 場地土的液化 ：飽和的粉土或砂土，在地震時由于顆粒之間的孔隙水不可壓縮而無法排出，使得孔隙水壓力增大，土體顆粒的有效垂直壓應(yīng)力減少，顆粒局部或全部處于懸浮狀態(tài)，土體的抗剪強度接近于零，呈現(xiàn)出液態(tài)化的現(xiàn)象。 場地類別根據(jù) 等效剪切波波速 和 場地覆土層厚度 劃分為 IV類。 地震系數(shù) k 表示 地面運動的最大加速度 與 重力加速度 之比；動力系數(shù) ? 是單質(zhì)點 最大絕對加速度 與 地面最大加速度 的比值。 １０、為了減少判別場地土液化的勘察工作量，飽和沙土液化的判別可分為兩步進行，即 初步判別 和 標(biāo)準貫入試驗 判別。 6. 造成建筑物和地表的破壞主要以（ 面波 ）為主。 10. 建筑的設(shè)計特征周期應(yīng)根據(jù)其所在地的（ 設(shè)計地震分組 ）和（ 場地類別 ）來確定。 15. 《規(guī)范》按場地上建筑物的震害輕重程度把建筑場地劃分為對建筑抗震（ 有利 ）、（ 不利 ）和（ 危險 ）的地段。 21. 建筑結(jié)構(gòu)抗震驗算包括（ 截面抗震驗算 ）和（ 抗震變形 驗算 ）。 26. 在工程手算方法中，常采用（ D值法 ）和（ 反彎點法 ）進行水平地震作用下框架內(nèi)力的分析。 30. 結(jié)構(gòu)的變形縫有（ 伸縮縫 ）、（ 溫度縫 ）和（ 沉降縫 ）。 34. 框架 支撐體系的支撐類型有（ 中心支撐 ）和（ 偏心支撐 ）。兩階段設(shè)計方法：第一階段設(shè)計： 對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件進行多遇地震作用下的承載能力驗算和彈性變形驗算； 第二階段設(shè)計： 對有明顯薄弱層的不規(guī)則部 位和有特殊要求的結(jié)構(gòu)進行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。 大震指該地區(qū) 50 年內(nèi)超越概率為 2%～ 3%左右的地震烈度，又為稱為罕遇地震。 震害表明，房屋高寬比大，地震作用產(chǎn)生的傾覆力矩會造成基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動，引起上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大側(cè)移，影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定。 適用條件： （ 1） 高度不超過 40米，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法計算。 框架梁抗震設(shè)計時應(yīng)遵循的原則？如何在設(shè)計中實現(xiàn)“強剪弱彎”？ 答： 強柱弱梁，梁端先于柱出 現(xiàn)塑性鉸 ,同時塑性鉸區(qū)段有較好的延性和耗能能力 強剪弱彎，梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力 強節(jié)點、強錨固，妥善解決梁縱筋錨固問題 為保證強剪弱彎，應(yīng)使構(gòu)件的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲屈服時實際達到的剪力值，對一、二、三級框架梁，梁端截面組合的剪力設(shè)計值調(diào)整為： Gbnrblbvb Vl MMV ??? ? 簡述“強柱弱梁”的概念以及實現(xiàn)“強柱弱梁”的主要措施 答： 強柱弱梁概念為使梁端先于柱端產(chǎn)生塑性鉸，控制構(gòu)件破壞的先后順序，形成合理的破壞