工程结构抗震与防灾
结构抗震与防灾复习题 库(含答案)
《工程结构抗震与防灾》复习题一、填空题1．地震按其成因可划分为（火山地震）、（陷落地震）、（构造地震）和（诱发地震）四种类型。
2．地震按地震序列可划分为（孤立型地震）、（主震型地震）和（震群型地震）。
3．地震按震源深浅不同可分为（浅源地震）、（中源地震）、（深源地震）。
4．地震波可分为（体波）和（面波）。
5．体波包括（纵波）和（横波）。
6．纵波的传播速度比横波的传播速度（快）。
7．造成建筑物和地表的破坏主要以（面波）为主。
8．地震强度通常用（震级）和（烈度）等反映。
9．震级相差一级，能量就要相差（32）倍之多。
P510．一般来说，离震中愈近，地震影响愈（大），地震烈度愈（高）。
11．建筑的设计特征周期应根据其所在地的（设计地震分组）和（场地类别）来确定。
12．设计地震分组共分（三）组，用以体现（震级）和（震中距）的影响。
13．抗震设防的依据是（抗震设防烈度）。
14．关于构造地震的成因主要有（断层说）和（板块构造说）。
15．地震现象表明，纵波使建筑物产生（垂直振动），剪切波使建筑物产生（水平振动），而面波使建筑物既产生（垂直振动）又产生（水平振动）。
16．面波分为（瑞雷波 R波）和（洛夫波 L波）。
17．根据建筑使用功能的重要性，按其受地震破坏时产生的后果，将建筑分为（甲类）、（乙类）、（丙类）、（丁类）四个抗震设防类别。
18．《规范》按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震（有利）、（不利）和（危险）的地段。
19．我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据（等效剪切波速）和（覆盖层厚度）划分为四类。
20．饱和砂土液化的判别分分为两步进行，即（初步判别）和（标准贯入度试验判别）。
21. 可液化地基的抗震措施有（选择合适的基础埋置深度）、（调整基础底面积，减小基础偏心）和（加强基础的整体性和刚度）。
详见书P1722．场地液化的危害程度通过（液化等级）来反映。
23．场地的液化等级根据（液化指数）来划分。
土木工程中的地震防灾与减灾措施研究
土木工程中的地震防灾与减灾措施研究地震是一种常见的自然灾害，对土木工程建设和人们的生命财产造成了严重的损失。
为了减少地震对土木工程的破坏，科学家和工程师们一直致力于地震防灾与减灾措施的研究。
本文将探讨土木工程中的地震防灾与减灾措施的相关研究。
一、地震前期的预测与预警系统在地震发生之前，研究人员通过地震学的知识，通过监测地壳的变化、地震波的传播等方法来进行地震的预测。
这些预测结果可以为土木工程的设计和建设提供重要的参考依据，有助于降低地震对工程的破坏。
同时，地震预警系统的建设也是减灾工作的重要组成部分。
这些系统可以通过监测地震波的传播速度，提前几秒到几十秒的时间发出警报，使人们有更多的时间采取避难措施，减少人员伤亡。
二、土木工程结构的抗震设计为了保证土木工程结构在地震中具有一定的抗震能力，工程师们需要采取一系列的抗震设计措施。
首先，采用适当的材料，如钢筋混凝土等，提高土木工程结构的承载能力和抗震性能。
其次，设置合理的结构形式和布局，例如采用框架结构、剪力墙结构等，提高结构的刚度和稳定性。
此外，还可以采用防震减灾技术，如加装防震设备、设置缓冲器等，进一步提高土木工程的抗震性能。
三、地震时的紧急避难与疏散计划在地震发生时，人们的安全至关重要。
因此，建立紧急避难与疏散计划是地震防灾与减灾工作中的重要一环。
这些计划可以根据地震预警系统的信息，及时组织人员进行紧急避难和有序疏散。
同时，还需要建立一套完善的地震应急救援体系，包括建立应急指挥中心、培训应急救援队伍等，以应对地震灾害可能带来的紧急情况。
四、建立地震灾害监测与评估体系为了及时了解地震灾害情况并为灾后重建提供科学依据，建立地震灾害监测与评估体系是必不可少的。
通过监测地震灾害的范围和损害程度，为相关部门提供决策依据，有助于快速有序地进行救援和灾后重建工作。
同时，还可以通过对地震灾害的评估，总结经验教训，提高土木工程抗震设计的水平。
总结：土木工程中的地震防灾与减灾措施研究是一个复杂而又重要的课题。
第一章地震概述
5
工程结构抗震及防灾
1.1 地震基本知识
地幔
1) 地幔界定：地壳以下到深度约2895km的古登堡界面为止的 部分为地幔，约占地球体积的5／6。
2) 地幔组成：由密度较大的黑色橄榄岩等高温（1000度以上） 高压（9000大气压）岩石组成。 3) 地幔物质根据推算形态应为粘弹性体（能传播横波）。
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工程结构抗震及防灾
40
工程结构抗震及防灾
1.2 地震基本术语
地震烈度表
烈度 1~2度 3度 4~5度 地震现象 人们一般没感觉，只有地震仪才能记录到 室内少数人感觉到轻微震动 人们有不同程度的感觉
地震烈度的定量 描述极其复杂
6度
7~8度 9~10度
人行不稳，器血倾斜，房屋出现裂缝，少数受到坡坏 人立不住，大部分房屋遭到破坏，高大烟囱可以断裂，有时有 喷砂冒水现象 房屋严重破坏，地表烈缝很多，湖泊水库中有大浪，部分铁轨 弯曲、变形
1.1 地震基本知识
1、按成因划分： 构造地震：由岩层构造运动产生，占总数的90%
火山地震：由火山爆发引起
地震类型
陷落地震：如大面积矿山开采引起岩层坍塌 水库诱发地震：由水库贮水诱发产生 人工地震：如核爆炸等（地震观测技术的发展）
8
工程结构抗震及防灾
1.1 地震基本知识
地球的板块构造
板块构造的基本 概念是：岩石圈 由几个大而相当 稳定的板块，即 相对刚性的固体 岩石块体组成，
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工程结构抗震及防灾
来自以色列的精彩实例—— 原来水平的刚性岩石层在长时期作用的构造力挤压下褶皱
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工程结构抗震及防灾
1988年亚美尼亚地震造成的新鲜断崖
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工程结构抗震及防灾
工程结构抗震与防灾习题.docx
《工程结构抗震设计》习题与思考题第一章地震基础知识与工程结构抗震设防1、地震按其成因分为几种类型？按其震源深浅又分为哪几种类型？2、试述构造地震成因的局部机制和宏观背景？3、试分析地震动的空间分布规律及其震害现象4、地震波包含了哪几种波？它们的传播特点是什么？对地面运动影响如何？5、什么是地震震级？什么是地震烈度？两者有何关联？6、地震基本烈度的含义是什么？7、为什么要进行设计地震分组？8、试列出三座城市的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组9、什么是建筑抗震三水准设防目标和两阶段设计方法？10、我国规范根据重要性将抗震类别分为哪几类，不同类别的建筑对应的抗震设防标准是什么？11、什么是建筑抗震概念设计？包括哪些方面的内容？12、根据经验公式，某次地震释放的能量人约是5 X 1024尔格，它对应的里氏震级是多少？第二章场地、地基和基础抗震1、什么是场地，怎样划分场地土类型和场地类别？2、简述选择建筑场地的相关规定3、如何确定地基抗震承载力？简述天然地基抗震承载力的验算方法4、已知某建筑场地的钻孔资料见下表，试计算该场地土层的自振周期，并按《抗震规范》的规定来确定该建筑场地的类别5、什么是砂土液化？液化会造成哪些危害？影响液化的主要因素有哪些？6、怎样判别地基土的液化，如何确定地基土液化的危害程度？7、简述可液化地基的抗液化措施第三章工程结构地震反应分析与抗震验算1、什么是地震作用？如何确定结构的地震作用？2、地震系数和动力系数的物理意义是什么？通过什么途径确定这两个系数？3、影响地震反应谱形状的因素有哪些？设计用反应谱如何反映这些因素影响的？4、简述确定结构地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤？5、何谓求水平地震作用效应的平方和开方法(SRSS),写出其表达式，说明其基本假定和适用范围6、简述计算地震作用的方法和适用范围7、什么叫鞭端效应？设计时如何考虑这种效应？8、什么叫结构的刚心和质心？结构的扭转地震效应是如何产生的？9、哪些结构需要考虑竖向地震作用？如何计算竖向地震作用？10、什么是结构或构件恢复力特征曲线，反映了结构或构件的什么性能？11、地震动的三要素是什么？采用时程分析法选取地震波时如何考虑这三要素？12、抗震设计中如何考虑结构的地震作用？依据的原则是什么？13、什么是承载力抗震调整系数？为什么要引入这一系数？14、什么是楼层屈服强度系数？怎样确定结构薄弱层或部位？15、一单层单跨框架如图1所示。
工程结构抗震与防灾_东南大学_3 第三章建筑结构抗震设计_5 第5讲屈服机制
3.2
混凝土结构房屋抗震设计
（三）屈服机制
一个良好的结构屈服机制，其特征是结构在其杆件出现 塑性铰之后，在承载能力基本保持稳定的条件下，可以持续 地变形而不倒塌，最大限度地吸收和耗散地震能量。
•结构的塑性发展从次要构件开始，或从主要构件的次要杆 件（或部位）开始，最后才在主要构件上出现塑性铰，从而 形成多道抗震防线。
•结构中所形成的塑性铰的塑性转动量大，结构的塑性变形量大。
3.2
混凝土结构房屋抗震设计
多高层钢筋混凝土房屋的屈服机制可分为总体机制、 楼层机制及由这两种机制组合而成的混合机制。
3.2
混凝土结构房屋抗震设计
合理的结构破坏机制应该是： 1、较合理的框架破坏机制，应该是节点基本不破坏，梁 比柱的屈服可能早发生、多发生，同一层中各柱两端的 屈服历程越长越好，底层柱底的塑性铰宜最晚形成。总 之，设计时应体现“强柱弱梁”，“强剪弱弯”的原则。 通过控制柱的轴压比和剪压比，增加结构的延性。
2、框架—抗震墙结构和抗震墙结构中抗震墙塑性屈服宜 产生在墙的底部。连梁宜在梁端塑性屈服。
3.2
混凝土结构房屋抗震设计
在抗震设计中，增强承载力要和刚度、延性要求相 适应。不适当地将某一部分结构增强，可能造成结构另 一部分相对薄弱。因此，不合理地任意加强配筋以及在 施工中以高强钢筋代替原设计中主要钢筋的做法，都要 慎重考虑。
工程结构抗震与防灾_东南大学_1 第一章结构抗震的基本知识_4 第4讲如何进行建筑场地类别的划分？
稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂 , fak 150 的粘性土和粉土, fak >130 的填土，可塑黄土, 淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，
fak 130 填土，流塑黄土
vs >800 800 vs >500 500 vs >250 200 vs >150
结构抗震基本知识
1.1 地震的基本知识
1
1.2 抗震设防烈度、地震影响和建筑分类
1.3 抗震设防目标、两阶段抗震设计方法
和基于性能的抗震设计
1.4 如何进行建筑场地类别的划分？
1.5 场地土液化
1.4
如何进行建筑场地类别的划分？
建筑场地的类别划分
1、建筑场地地震影响 场地土对于从基岩传来的地震波具有扩大作用。 坚硬土层上的刚性建筑和软弱土上的柔性建筑破坏
3.场地土的类型划分和剪切波速范围
注： fak 为由荷载试验等方法得
到的地基承载力特征值（kPa）；
vs为岩土剪切波速。
土的类型 岩土的名称和性状
土层剪切波速范围（m/s）
岩石 坚硬、较硬且完整的岩石
坚硬土或 软质岩石
破碎或较破碎的岩石或软和较软的岩石，密实的碎石土
中硬土 中软土 较弱土
中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，
严重。 坚硬：结构破坏 软弱：地基破坏
1.4
如何进行建筑场地类别的划分？
2. 场地土层固有周期与场地地震效应
场地土层的固有周期的简化计算公式为
单一土层时
T 4H vs
多层土时
n
T
4hi
v i1
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地震作用最大的方向 = -1.040 (度)
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东南大学土木工程学院
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各类建筑结构的地震作用
质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平 地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地 震作用效应的方法计入扭转影响。
8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构，9度时的高 层建筑，应计算竖向地震作用。
第2章 结构抗震计算
§2-1 计算原则 §2-2 地震作用 §2-3 设计反应谱 §2-4 振型分解反应谱法 §2-5 底部剪力法 §2-6 时程分析法 §2-7 竖向地震作用 §2-8 结构抗震验算
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结构抗震计算的基本步骤
考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数
振型号 周 期 转 角
平动系数 (X+Y) 扭转系数
1 1.5059 178.50 0.65 ( 0.65+0.00 ) 0.35
2 1.3294 0.56 0.37 ( 0.37+0.00 ) 0.63
3 1.1881 89.33 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00
不规则结构——平面不规则
位移比：在规定的水平力作用下，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。
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不规则结构——平面不规则
凹凸不规则
控制凹凸不规则就是控制房屋局部的外伸长度。 结构平面上的两端相距太远，地震时由于输入相位差容
精品课程“工程结构抗震与防灾”建设的经验
２ 精 品课 程 “ 程 结构 抗震 与防灾” 工 建设的
经 验
本文作者在东南 大学攻读 防灾减 灾专业的博士研究生
收 稿 日期 ：０ ６—１ ０ ２０ ０— ４ ’
作者简介 ： 忠 民（９ ２ ， ， 曹 １７ 一）男 河南民权人 ， 华东交通大学副教授
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第２ ３卷
２０ ０ ６年 １ ２月
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《工程结构抗震与防灾》考试大纲
一、命题范围和基本要求
1、结构抗震基本知识
（1）了解地震的主要类型及其成因；了解地震波的运动规律；
（2）掌握震级、地震烈度、基本烈度等术语；
（3）了解地震动的三大特性及其规律；
（4）了解地震动的竖向分量、扭转分量及其震害现象；
（5）掌握建筑抗震设防分类、抗震设防目标和两阶段抗震设计方法；
（6）了解多遇地震烈度和罕遇地震烈度的确定方法；
（7）了解基于性能的抗震设计的基本思想；
（8）掌握建筑场地类别的划分方法；
（9）掌握场地土液化的判别方法，并了解抗液化措施。
2、结构抗震计算
（1）了解地震作用的机理和计算基本原则；
（2）掌握底部剪力法、振型分解反应谱法的适用范围；
（3）掌握设计反应谱和地震影响系数的确定方法；
（4）掌握底部剪力法、振型分解反应谱法用于地震作用和地震作用效应的计算；
（5）了解时程分析法的原理和要点；
（6）了解竖向地震作用的特点和计算方法；
（7）掌握地震作用效应和其它荷载效应的组合、截面抗震验算、抗震变形验算的方法和计算公式。
3、结构抗震概念设计
（1）了解结构抗震设计所存在的不确定性因素；
（2）掌握结构的抗震概念设计的要点。
4、混凝土结构房屋抗震设计
（1）了解钢筋混凝土结构常见的震害特点；
（2）掌握结构的抗震等级的确定；
（3）了解框架结构、抗震墙结构和框架－抗震墙结构的受力特点、结构布置原则、屈服机制、基础结构要求和各自适用范围；
（4）掌握框架结构内力和变形的计算和验算；
（5）掌握框架柱、梁和节点的抗震设计要点及相应的抗震构造措施；
（6）了解框架－抗震墙结构和抗震墙结构设计要点和构造措施。
5、砌体结构房屋抗震设计
（1）了解多层砌体房屋的结构布置原则、层数、高度和高宽比的限值要求；
（2）掌握多层砌体房屋抗震计算要点和抗震构造措施。
6、钢结构房屋抗震设计
（1）了解钢结构房屋的常见震害；
（2）了解高层钢结构体系及其各自特点；
（3）了解高层钢结构的抗震设计要点；
（4）了解钢构件及其连接的工作性能和抗震设计要点；
（5）了解网架的抗震设计要点。
7、建筑结构基础隔震与消能减震设计
（1）了解基础隔震体系的减震机理、工作特性和适用范围；
（2）了解夹层橡胶垫的基本性能参数；
（3）了解基础隔震计算的简化方法——水平向减震系数法；
（4）了解隔震设计的要点和构造措施；
（5）了解结构消能减震的工作机理和应用范围；
（6）了解结构消能减震的设计参数确定和计算要点；
（7）了解消能减震结构的设计要点和设计步骤。
8、桥梁结构抗震设计
（1）了解桥梁震害的基本特点；
（2）了解梁桥抗震分析与设计的基本方法；
（3）了解桥梁地震反应时程分析的主要内容；
（4）了解桥梁抗震延性设计的基本原理和主要方法。
9、结构抗风设计
（1）了解风力等级与风速的关系，了解风致结构破坏现象；
（2）了解风压与风速关系，掌握风荷载的计算原理和计算方法；
（3）了解结构顺风向设计和横风向风振。
10、结构抗火设计
（1）了解火灾的发生、发展及其对结构的影响；
（2）了解建筑防火的主要技术措施，了解结构构件抗火设计的一般步骤；（3）了解混凝土、钢筋、结构钢的高温性能；
（4）了解建筑物的耐火等级，了解构件和结构的耐火极限及其主要影响因素；（5）了解钢筋混凝土构件在高温下的受力特点和承载力计算的基本方法；（6）了解钢构件在高温下的受力特点和计算方法。
二、参考书
1、工程结构抗震与防灾，李爱群、高振世主编，东南大学出版社，2003.9
2、建筑结构抗震设计，东南大学编著，中国建工出版社，1998.12
三、考试形式及试卷构成
1、考试形式：闭卷
2、试卷构成
（1）基本概念和基本原理题：110分，包括填空题、改错题和简答题；
（2）计算题：40分。