第一章 地震工程学概论习题

第一章地震工程学概论

一、选择题

1、建筑抗震设防烈度是根据下列哪一项确定：[C]

A.多于地震烈度

B.罕遇地震烈度

C.基本地震烈度

D.震级

2、下列哪些为抗震概念设计的范畴？[ABCE]

A.房屋的高宽比限制；

B.抗震结构体系的确定；

C.保证女儿墙与主体结构的连接；

D.构件截面尺寸的确定；

E.选择有利场地。

3、下列设防烈度的说法中，哪条是不正确的？[D]

A.设防烈度并非是基本烈度；

B.设防烈度大都是基本烈度；

C.设防烈度是该地区今后一段时间内，可能遭受的最大的地震产生的烈度；

D.设防烈度不能根据建筑物的重要性随意提高。

4、通常生命线系统的建筑，包括医疗、广播、通信、交通、供电、供气、消防、粮食等建筑，在抗震规范中列为下列何种？[B]

A.甲类建筑

B.乙类建筑

C.丙类建筑

D.丁类建筑

5、延性结构的设计原则为[B]

A.小震不坏，大震不倒；

B.强柱弱梁，强剪弱弯，强节点、强锚固；

C.进行弹性地震反应时程分析，发现承载力不足时，修改截面配筋；

D.进行弹塑性地震反应时程分析，发现薄弱层、薄弱构件时进行设计。

二、填空题

1、世界上主要地震带分别为环太平洋地震带和欧亚地震带。

2、工程抗震设防的基本原则可以概括小震不坏、中震可修、大震不倒。

3、建筑应根据其使用功能的重要性分为四个抗震设防类别，这些类别是甲、乙、丙、丁。

4、《建筑抗震设计规范》适用的抗震设防烈度的范围是 6、7、8、9 度。

5、地震波在地球内部以体波的形式传播，它又可以分为纵波和横波。

6、在设防烈度为6度时，除规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。

7、对甲类建筑的地震作用值应按地震安全性评价结果确定。

8、地震动的三要素为最大加速度、频谱成分和持续时间。

三、名词解释

震级：反映一次地震本身大小的等级，用M 表示， ，式中A 表示标准地震仪距震中100km 纪录的最大水平地动位移，单位为微米。

地震烈度：度量某一地区地面和建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。

基本烈度：未来50年内一般场地条件下可能遭遇的超越概率10%的地震烈度值。 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。

抗震设防标准：衡量抗震设防要求的尺度，由抗震设防烈度和建筑使用功能的重要性确定。 多遇地震烈度：建筑所在地区在设计基准期（50年）内出现的频度最高的烈度。也称为常遇烈度、小震烈度，用Is 表示。其超越概率为63.2%，重现期为50年。

罕遇地震烈度：建筑所在地区在设计基准期（50年）内具有超越概率2%-3%的地震烈度。也称为大震烈度，重现期约为2000年。

地震波：地震波是地震发生时由震源地方的岩石破裂产生的弹性波。

地震烈度表：地震烈度表是评定烈度的标准和尺度。《中国地震烈度表》GB/T17742-1999将地震烈度分为1-12度。

抗震设防措施：对甲类建筑当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求；对乙类建筑一般情况下，当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求，对较小的乙类建筑（工矿企业的变电所、空压站以及城市供水水源的泵房等），当其结构改用抗震性能较好的结构类型时（钢筋混凝土结构或钢结构），应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施；对丙类建筑应符合本地区抗震设防烈度度的要求；对丁类建筑应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低。

抗震构造措施：一般不须计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。

多道抗震防线：对于采用多道抗震设防的建筑结构，第一道抗震防线的抗侧力构件在强烈地震中遭受破坏后，第二道抗震防线的抗侧力构件将接替第一道抗震防线发挥作用，抵挡后续地震的作用，从而防止结构的倒塌。当建筑物的基本自振周期与场地的卓越周期相同或接近时，第一道抗震防线因共振而破坏后，结构的自振周期将会发生较大的改变，从而避开场地的卓越周期，使得结构在后续的地震动中受到较小的地震作用，从而减轻结构的破坏，防止结构的倒塌。具有多道抗震防线的结构体系有框架填充墙体系、框架-剪力墙体系、框架-筒体体系、筒中筒体系等。

四、简答题

A

M log

1、抗震设防的总目标是什么？

答：通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减轻经济损失。具体通过“三水准”的抗震设防要求和“两阶段”的抗震设计方法实现。

2、三水准抗震设防目标是什么？

答：第一水准：当遭受低于本地区抗震设防烈度的地震影响时，一般不受损坏或不需要修理仍可继续使用；第二水准：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；第三水准：当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或产生危及生命的严重破坏。简称为：“小震不坏，中震可修，大震不倒”。

3、在防灾减灾工作中，结构工程师的任务是什么？

答：（1）对地震区域作抗震减灾规划；（2）对新建筑工程作抗震设计；（3）对已存在的工程结构作抗震鉴定、抗震加固。

4、什么是两阶段抗震设计？

答：第一阶段设计中要求验算工程结构在多遇地震影响下的承载力与弹性变形。即根据多遇地震的地震动参数，计算工程结构各部位受到的弹性地震作用，与其它荷载作用效应组合后用以验算构件危险截面的承载力；有些构件还要求验算其弹性变形，其目的是减少非结构构件的损坏；

第二阶段设计要求验算工程结构在罕遇地震影响下的弹塑性变形，对于复杂的不规则的结构应进行薄弱层的弹塑性变形验算，把其控制在一定的范围，防止倒塌，以满足第三水准的要求。

5、抗震设防为何要对建筑分类？

答：三水准两阶段的设防标准仅考虑了对不同频度与强度的地震采取不同的设防标准；但在建筑抗震设计中，还应根据建筑遭遇破坏后所产生的经济损失、社会影响程度以及在抗震救灾中的作用，对建筑的抗震设防类别作出划分，以减轻地震灾害，合理利用建设资金。

6、什么是概念设计？概念设计的基本内容是什么？

答：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想进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程称为概念设计。包括：建筑设计应重视建筑结构的规则性；合理的建筑结构体系选择；抗侧力结构和构件的延性设计。

7、不规则建筑的分类？

答：平面不规则的类型：扭转不规则，楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍；凹凸不规则，结构平面凹进的一

侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%；楼板局部不连续，楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层。

竖向不规则的类型：侧向刚度不规则，该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%；竖向抗侧力构件不连续，竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递；楼层承载力突变，抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%。

8、什么是多道抗震防线？如何选择第一道防线？

答：多道抗震防线是指一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作；抗震结构体系应有最大可能数量的内部和外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，以使结构能够吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。

第一道防线选择的选择原则上应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或者选择轴压比值较小的抗震墙、实墙筒体之类的构件，作为第一道抗震防线的抗侧力构件。如条件有限，只能采用单一的框架体系，应采用强柱弱梁型延性框架，梁作为第一道防线的构件。

9、6度区的建筑结构是否都不需要进行地震作用计算和截面抗震验算？

答：规范3.1.4条和5.1.6条规定部分建筑结构在6度时可不进行地震作用计算和构件截面抗震验算，但应符合有关抗震措施要求。对于位于IV类场地上的较高的高层建筑，诸如高于30m的钢筋混凝土框架结构，高于60m的其他钢筋混凝土民用房屋和类似的工业厂房，以及高层钢结构房屋等，由于IV类场地反应谱的特征周期T g 较长，结构自振周期也较长，则6度IV类场地的地震作用值可能与7度II类场地的地震作用值相当，此时仍需进行抗震验算。所以并非所有的建筑在6度区不进行地震作用计算。

10、面积较大的商业建筑，如何确定其抗震设防类别？带大底盘的高层建筑，下部裙房为商场，上部为住宅楼，若设置抗震缝分成两个结构单元，可否按每个单元单独划分设防类别？实际设计中应注意哪些问题？

答：《建筑抗震设防分类标准》(GB50223-2004)第10.0.3条规定，大型的人流密集的多层商场应划为乙类。该条规定参照了《商店建筑设计规范》（JGJ48-88）关于商店规模的分级。考虑近年来商场发展情况，当一个区段的建筑面积25000平米或营业面积10000平米以上的商业建筑，人流可达7500人以上（按每位顾客占用营业面积1.35平米计算），应

划为乙类建筑。

《建筑抗震设防分类标准》第3.0.1条第5款还规定，“建筑各单元的重要性有显著不同时，可根据局部的单元段划分抗震设防类别。”故设置了抗震缝将结构分为若干单元后，可根据各单元划分抗震设防类别。

对于面积较大的商业建筑，若设置抗震缝分成若干个结构单元，有单独的疏散出入口，各单元独立承担地震作用，彼此之间没有相互作用，人流疏散也较容易。因此，当每个单元按面积划分属于丙类建筑时，可按丙类建筑进行抗震设防。

当商业建筑与其他建筑合建时应按区段分别确定抗震设防类别。对于大底盘高层建筑，当其下部裙房属于大型零售商场的乙类建筑范围时，一般可将其及与之相邻的上部高层建筑二层定为加强部位，按乙类进行抗震设计，其余各层可按丙类进行抗震设计。但是，当上部结构为乙类时，下部结构不论是什么类型，均为乙类。