工程结构抗震设计试卷及答案完整版

土木与水利学院期末试卷(A)

考试科目：工程结构抗震设计20～20学年第一学期

题号一二三四五六合计题分20204812100

得分

阅卷人

一、填空题：（20分，每空1分）

1．一般来说，某地点的地震烈度随震中距的增大而减小。2．《建筑抗震设计规范》规定，根据建筑使用功能的重要性及设计工作寿命期的不同分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。3．《建筑抗震设计规范》规定，建筑场地类别根据等效剪切波速和场地覆盖土层厚度双指标划分为4类。

4．震害调查表明，凡建筑物的自振周期与场地土的卓越周期接近时，会导致建筑物发生类似共振的现象，震害有加重的趋势。

5．为了减少判别场地土液化的勘察工作量，饱和沙土液化的判别可分为两步进行，即初判法和标准贯入试验法判别。

6．地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比；动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。

7．《建筑抗震设计规范》根据房屋的设防烈度、结构类型和房屋高

度，分别采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算、构造措施要求。8．为了保证结构具有较大延性，我国规范通过采用强柱弱梁、强剪弱弯和强节点、强锚固的原则进行设计计算。

二、单项选择题：（20分，每题2分）

1．地震烈度主要根据下列哪些指标来评定（C）。

A．地震震源释放出的能量的大小

B．地震时地面运动速度和加速度的大小

C．地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象

D．地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的土质条件和地形地貌

2．某一场地土的覆盖层厚度为80米，场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为（C）。

A．Ⅰ类B．Ⅱ类C．Ⅲ类D．Ⅳ类3．描述地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动三要素（D）。

A.加速度峰值

B.地震动所包含的主要周期

C.地震持续时间

D.地震烈度

4．关于地基土的液化，下列哪句话是错误的（A）。

A．饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化

B．土中粘粒含量越高，抗液化能力越强

C．土的相对密度越大，越不容易液化，

D．地下水位越低，越不容易液化

5.根据《规范》规定，下列哪些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算（D）。

A.砌体房屋

B.地基主要受力层范围内部不存在软弱粘土层的一般单层厂房，单层空旷房屋和8层、高度25m以下的一般民用框架房屋及与其基础荷载相当的多层框架厂房

C.规范规定的可不进行上部构造抗震验算的建筑

D.以上答案都正确

6．在《建筑抗震设计规范》中，设计反应谱的具体表达是地震影响系数α曲线，其中当结构自振周期在0.1s~Tg之间时，反应谱曲线为（A）A．水平直线 B.斜直线 C.抛物线 D.指数曲线7．大量震害表明，多层房屋顶部突出屋面的电梯间、水箱等，它们的震害比下面主体结构严重。在地震工程中,把这种效应称为（B）。

A.扭转效应

B.鞭端效应

C.共振

D.主体结构破坏8．《规范》规定：框架—抗震墙房屋的防震缝宽度是框架结构房屋的：（B）。

A.80%，且不宜小于70mm

B.70%，且不宜小于70mm

C.60%，且不宜小于70mm

D.90%，且不宜小于70mm

9．在利用反弯点法计算水平荷载作用下框架内力时,当梁的线刚度k b

和柱的线刚度k c之比大于（B）时,节点转交θ假定等于零。

A.2

B.3

C.4

D.5

10．在抗震构造措施中，有抗震设防要求的混凝土结构的混凝土强度等级应符合一定要求，比如，当设防烈度为9度时，混凝土强度等级应该（C）。

A.不能低于C60

B.不能低于C70

C.不宜超过C60

D.不宜超过C70

三、简答题：（48分，每题8分）

1．工程结构抗震设防的三个水准是什么？如何通过两阶段设计方法来实现？

答：抗震设防的三个水准：第一水准：当遭受低于本地区抗震设防烈度

的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不须修理可继续使用；

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，建筑物可能

受损坏，经一般修理仍可继续使用；

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，建筑物

不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

两阶段设计方法：第一阶段设计：按第一水准多遇地震的地震动参数进行

弹性状态下的地震效应计算，经效应组合后，采用分项系数设计表达式进

行结构构件的截面承载力验算，并采取抗震构造措施，以满足第一水准抗

震设防要求。

第二阶段设计：按第三水准罕遇地震作用进行薄弱层或薄弱部位的弹塑性

变形验算，以满足第三水准防倒塌的要求，常称为变形验算。

2．建筑场地选择的原则是什么？

答：选址时宜选择有利地段，避开不利地段。当无法避开不利地段时，应

采取有效地措施。，不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。

3．如右图所示，某场场地地基剖面图上覆非液化土层厚度du=5.5m，其下为砂土，地下水位深度为dw=6m,基础埋深db=2m,该场地为8度区，确

解：按判别式确定

du+dw>1.5do+2db-4.5

查液化特征深度表:do=8m

1.5do+2db-4.5=11.5m

du+dw=11.5m

故需要考虑液化影响

4.简述底部剪力法的适用条件。

答：《建筑抗震设计规范》规定，底部剪力法适用于计算高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构。

5.在利用弯矩二次分配法计算竖向荷载作用下框架内力时，为什么要对梁端弯矩进行调幅？

答：在竖向荷载的作用下的梁端负弯矩较大，导致梁端的配筋量较大；同时柱的纵向钢筋以及另一个方向的梁端钢筋也通过节点，因此节点的施工较困难。即使钢筋能排下，也会因钢筋过于密集使浇筑混凝土困难，不容易保证施工质量。考虑到钢筋混凝土框架属于超静定结构，具有塑性内力充分布的性质，因此可以通过在重力荷载作用下，梁端弯矩乘以调整系数β的办法，适当降低梁端弯矩的幅值。

6.简述高层建筑结构的发展趋势？

答：1）构件立体化

2）布置周边化

3）结构支撑化

4）材料高强化

5）建筑轻量化

四、计算题：（12分）

解：（1）计算结构等效总重力荷载代表值

（2）计算水平地震影响系数

因为是多遇地震、抗震设防烈度为8度、Ⅱ类场地、设防地震分组为第二组，故查表得

16.0max =αs

4.0=g T s

21<

1)(

ααγT

T g =139

.0=（3）计算结构总的水平地震作用标准值

eq

EK G F 1α=kN

7.8336.5997139.0=?=（4）顶部附加水平地震作用

所以得：0

=n δ（5）计算各层的水平地震作用标准值

8

.9)180270270(85.085.0?++?==∑=n

i k k eq G G kN

6.5997=

KN

F 7.1667.8335

.108.918078.92705.38.92705

.38.91=???+??+???=KN

F 5.3337.8335

.108.918078.92705.38.92700

.78.92702=???+??+????=KN

F 5.3337.8335

.108.918078.92705.38.92705

.108.91803=???+??+????=

EK

n

n

F

F δ=?g

T T 4.11<56.04.1=g T

（6）计算各层的层间剪力kN

F F F V 7.8333211=++=kN F F V 0.667322=+=kN

F V 5.333

33==期末试卷(B)

考试科目：工程结构抗震设计20～20学年第一学期

题号一二三四五六合计题分20204812100

得分

阅卷人

一、填空题：（20分，每空1分）

1．表示一次地震的强度通常用震级和地震烈度反映。2．我国抗震设计规范的抗震设防基本思想概括来说就是要做到“小震不坏，设防烈度可修，大震不倒”。

3．《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。

4．为了减少判别场地土液化的勘察工作量，饱和沙土液化的判别可分为两步进行，即初判法和标准贯入试验法判别。

5．地震时由于地面运动使原来处于静止的结构受到动力作用，产生强迫振动。这种由于地面运动引起的队结构的动力作用称为地震作用。地震作用下在结构中产生的内力、变形和位移等称为结构的地震反应。6．《建筑抗震设计规范》规定，设防烈度为8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构和设防烈度为9度区的高层建筑，应考虑竖向地震作用。

7．建筑结构抗震验算包括截面抗震验算和抗震变形验算，其中抗震变形验算又包括多遇地震作用下的抗震变形验算和罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算。

8．目前在工程结构计算中，框架结构内力的计算通常采用近似的分析方法，即在水平荷载作用下的D值法和反弯点法，以及在竖向荷载作用下的弯矩二次分配法等。

9．在框架-抗震墙结构计算所采用的基本假定中，结构的刚度中心和质量中心重合，结构不发生扭转。

二、单项选择题：（20分，每题2分）

1．实际地震烈度与下列何种因素有关？(B)

A．建筑物类型B．离震中的距离

C．行政区划D．城市大小

2．某一场地土的覆盖层厚度为80米，场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为（C）。

A．Ⅰ类B．Ⅱ类C．Ⅲ类D．Ⅳ类

3.一般情况下，工程场地覆盖层的厚度应按地面至剪切波速大于多少的土层顶面的距离确定（D）。

A．200m/s B．300m/s C．400m/s D．500m/s 4．场地的液化等级根据（C）来划分。

A、液化土层的厚度

B、液化土层的深度

C、液化指数

D、液化判别标准贯入锤击临界值5．《建筑抗震设计规范》定义50年设计基准期超越概率为（A）的地震加速度的取值为设计基本地震加速度值。

A、10%

B、2%—3%

C、63.2%

D、50% 6．在《建筑抗震设计规范》中，设计反应谱的具体表达是地震影响系数α曲线，其中当结构自振周期在0.1s~Tg之间时，反应谱曲线为（A）。

A．水平直线B．斜直线C．抛物线D．指数曲线7．大量震害表明，多层房屋顶部突出屋面的电梯间、水箱等，它们的震

害比下面主体结构严重。在地震工程中，把这种效应称为（B）。A．扭转效应B．鞭端效应C．共振D．主体结构破坏8．《规范》规定，不同抗震等级的结构应符合相应的计算、构造措施要求，其中钢筋混凝土丙类建筑房屋的抗震等级应根据那些因素查表确定（A）。

A．抗震设防烈度、结构类型和房屋高度

B．抗震设防烈度、结构类型和房屋层数

C．抗震设防烈度、场地类型和房屋层数

D．抗震设防烈度、场地类型和房屋高度

9、《规范》规定：框架—抗震墙房屋的防震缝宽度是框架结构房屋的：（B）

A．80%，且不宜小于70mm

B．70%，且不宜小于70mm

C．60%，且不宜小于70mm

D．90%，且不宜小于70mm

10、在抗震构造措施中，有抗震设防要求的混凝土结构的混凝土强度等级应符合一定要求，比如，当设防烈度为9度时，混凝土强度等级应该（C）。

A．不能低于C60B．不能低于C70

C．不宜超过C60D．不宜超过C70

三、简答题：（48分，每题8分）

1．根据《规范》规定，建筑物分为哪几个抗震设防类别？各类建筑的抗震设防标准应符合哪些要求？

答：《规范》规定,建筑物分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。

各类建筑的抗震设防标准应符合下了要求：

(1)甲类建筑地震作用，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一度计算，当为9度时，提高幅度应专门研究。

(2)当设防烈度为6~8度时，甲、乙类建筑应按本地区设防烈度提高一度采取抗震措施，当为9度时，应采取比9度设防更有效的抗震措施。丙

类建筑应按本地区设防烈度采取抗震措施。丁类建筑可按本地区设防烈度

适当降低抗震措施要求，但设防烈度为6度时不宜降低。

2．哪些建筑可不进行地基及基础的抗震承载力验算？

答：（1）砌体房屋

（2）地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑物：一般单

层厂房、单层空旷房屋。不超过8层且高度在25M以下的一般民用框架

房屋。基础荷载与上述一般民用框架房屋相当的多层框架厂房。

（3）抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。

3．如右图所示，某场场地地基剖面图上覆非液化土层厚度du=5.5m，其下为砂土，地下水位深度为dw=6m,基础埋深db=2m,该场地为8度区，确

解：按判别式确定

du+dw>1.5do+2db-4.5

查液化特征深度表:do=8m

1.5do+2db-4.5=11.5m

du+dw=11.5m

故需要考虑液化影响

4．什么是地震系数、动力系数和地震影响系数？三者之间有何关系？

答：地震系数是地震地面运动最大加速度与重力加速度的比值

动力系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与地震地面运动最大加速度的比值

地震影响系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与重力加速度的比值

地震影响系数是地震系数与动力系数的乘积

5．什么是剪压比？为什么要限制梁的剪压比？

答：剪压比即构件截面平均剪应力和混凝土轴心抗压强度设计值之比称为剪压比。

如果构件塑性铰区域内截面剪压比过大，则会在箍筋未充分发挥作用以前，混凝土过早地破坏。因此，必须限制剪压比，着实际上是对梁最小截面尺寸的限制。

6．框架—抗震墙结构的基本假定有哪些？

答：基本假定：

1)楼板结构在其自身平面内的刚度为无穷大，平面外的刚度忽略不计；

2)结构的刚度中心和质量中心重合，结构不发生扭转；

3)框架与抗震墙的刚度特征值沿结构高度方向均为常数。

四、计算题：（12分）

试用底部剪力法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。已知结构的基本周期T1=0.467s,抗震设防烈度为8度,Ⅱ类场地,设计地震分组为第二组。

解：（1）计算结构等效总重力荷载代表值

（2）计算水平地震影响系数

因为是多遇地震、抗震设防烈度为8度、Ⅱ类场地、设防地震分组为第二组，故查表得

16.0max =αs

4.0=g T s

21<

1)(

ααγT

T g =139

.0=（3）计算结构总的水平地震作用标准值

eq

EK G F 1α=kN

7.8336.5997139.0=?=（4）顶部附加水平地震作用

所以得：8

.9)180270270(85.085.0?++?==∑=n

i k k eq G G kN

6.5997=EK

n

n

F

F δ=?g

T T 4.11<56.04.1=g T

=n δ（5）计算各层的水平地震作用标准值

（6）计算各层的层间剪力kN

F F F V 7.8333211=++=kN F F V 0.667322=+=kN

F V 5.33333==

KN

F 7.1667.8335

.108.918078.92705.38.92705

.38.91=???+??+???=KN

F 5.3337.8330

.78.92702=???+??+????=KN

F 5.3337.8335

.108.918078.92705.38.92705

.108.91803=???+??+????=

建筑结构抗震设计课后习题答案

武汉理工大学《建筑结构抗震设计》复试 第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系？ 震级是表示地震大小的一种度量，只跟地震释放能量的多少有关，而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关，同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级，但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防？ 规范将建筑物按其用途分为四类： 甲类（特殊设防类）、乙类（重点设防类）、丙类（标准设防类）、丁类（适度设防类）。 1 ）标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 ）重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 ）特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 ）适度设防类，允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震？ 小震就是发生机会较多的地震，50年年限，被超越概率为63.2%； 中震，10%；大震是罕遇的地震，2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系？ 建筑抗震设计包括三个层次：概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计：通过适当控制结构物的刚度与强度，使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性，从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量，使结构物至少保证至少“坏而不倒”。延性越好,抗震越好.在设计中，可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性，提高抗震性能。 第2章场地与地基 1、场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别和联系？ 由于地震动的周期成分很多，而仅与场地固有周期T接近的周期成分被较大的放大，因此场地固有周期T也将是地面运动的主要周期，称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力？ 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上

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结构设计毕业设计 题目：某股份责任有限公司 办公楼一 专业：土木工程学号：*** 班级：***级本科姓名：***

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目录 第一章工程资料 (3) 第二章结构布置 (3) 第一节框架布置要求 (3) 第二节构件截面尺寸确定 (4) 第三章荷载计算 (5) 第一节面荷载标准值 (5) 第二节线荷载标准值 (6) 第三节风荷载计算 (7) 第四节地震荷载计算 (7) 第四章 PKPM设计 (13) 第一节PMCAD框架计算结果简图 (13) 第二节LTCAD楼梯钢筋计算书 (13) 第五章基础设计 (16) 第一节常用的基础 (16) 第二节基础选型 (17) 第三节基础计算 (17) 附录 (21) 参考文献 (33)

第一章工程资料 按给定的办公楼建筑施工图进行结构设计和施工组织设计。拟建办公楼位于某市市 郊，层楼四层，气象及自然条件如下： 1、主导风向：夏季东南风，冬季东北风； 2、最大基本风压：0.75kN/㎡； 3、温度：最热平均温度290C； 4、相对湿度：最热平均80%； 5、平均年总降水量1300mm。 第二章结构布置 结构布置是结构设计的一个十分重要的步骤，其内容包括：结构体系的选择、框架布置、变形缝设计以及构件截面尺寸的确定等。 本建筑为办公楼，共4层，建筑造型简洁，本着“满足使用要求，受力合理，技术上可行，尽可能达到综合经济技术指标先进”的原则，结合地基环境，综合考虑技术经济条件和建筑艺术的要求，参考以上结构体系的优缺点，本建筑宜使用框架结构体系。 第一节框架布置要求 框架结构是由梁和柱连接而成的。梁柱交接处的框架节点通常为刚接，有时也将部分节点做成铰接或半铰接。柱底一般为固定支座，必要时也设计成铰支座。为利于结构受力，框架梁宜拉通、对直，框架柱宜纵横对齐、上下对称，梁柱轴线宜在同一竖向平面内。 框架结构柱网布置应满足以下要求： （1）满足生产工艺的要求。在多层办公楼设计中，生产工艺的要求是厂房平面设计的主要依据，建筑平面布置主要有内廊式、统间式、大宽式等几种。与此相应，柱网布置方式可以分为内廊式、等跨式、对称不等跨式等几种； （2）满足建筑平面布置的要求。在旅馆、办公楼等民用建筑中，柱网布置应与建筑分隔墙布置相协调，一般常将柱子设在纵横建筑隔墙交叉点上，以尽量减少柱子对建筑使用功能的影响。柱网的尺寸还受梁跨度的限制，梁跨度一般在6～9米之间为宜； （3）满足结构受力合理。多层框架主要承受竖向荷载。柱网布置时，应考虑到结构

土木工程结构试验与检测论文

土木工程结构试验与检测总结 衣食住行是人类生活的主要方面，其中住虽然不是最重要的，却也是必不可少的。而这学期学习的土木工程结构试验与检测让我了解到一个建筑的来之不易，更让我了解到建筑质量的重要性。结构试验与检测是一项科学实践性很强的活动，是研究和发展工程结构新材料、新体系、新工艺，也是探索结构设计新理论及验证实体结构的受力性能、承载力和可靠性的重要手段。 通过学习这门课程，我了解到了建筑结构检测和试验的任务，目的，定义和作用，也了解到进行土木工程结构试验与检测的工具，比如重物加载的方法及相关的加载设备、液压加载的方法及相关的加载设备、加载辅助设备、试件支承装置。 结构试验是以工程结构、构件或者结构模型为对象，以试验仪器设备为工具，以各种测试技术为手段，通过试验方式量测结构受载后的各种参数（位移、应力、应变、裂缝、振幅、频率、加速度等），据此，对结构物的工作性能作出评价，对建筑物的承载能力、安全性能作出正确的评定，确定结构对使用要求的符合程度，并用以检验和发展结构的计算理论。根据不同的试验目的、荷载性质、试验对象、试验场所、构件破坏与否、荷载作用时间等不同因素进行分类，可以为研究性试验和检测性试验、静力试验和动力试验、实体（原理）试验和模型试验、试验室试验和现场试验、破坏性试验和非破坏性试验，以及短期荷载试验和长期荷载试验。 1、研究性试验和检测性试验 根据试验目的，可分为研究性试验和检测性试验。 （1）研究性试验 研究性试验具有研究、探索和开发的性质。其目的在于验证结构设计的某一理论，或验证各种科学的判断、推理、假设及概念的正确性。或是为了创造某种新型结构体系及其计算原理，而系统地进行的试验研究。 研究性试验一般都是在室内进行，需要使用专门的加载设备和数据测试系统，以便对受载试件的变形性能作连续观察、测量和全面的分析研究，从而找出其变化规律，为验证设计理论和计算方法提供依据。这类试验通常研究以下几个方面的问题。

建筑结构抗震设计要点

建筑结构抗震设计的要点分析 提要：本文主要针对建筑结构抗震设计的要点展开了分析，对建筑混凝土框架结构抗震薄弱的部位作了详细的概述，并给出了一系列提高混凝土框架结构抗震性能的措施，以期能为有关方面的需要提供有益的参考借鉴。 近年来，随着我国地震灾害的频繁发生，建筑抗震设计成为了我国建筑结构设计一个新的重要发展方向。但是由于实际操作经验缺乏经验，建筑抗震设计存在着一定的薄弱环节，是需要相关的工作人员给予足够的重视，并采取有效措施提高建筑抗震的性能，以减轻地震灾害对建筑的破坏。 1 混凝土框架结构抗震薄弱部位 1.1 从震害中找出结构薄弱部位 某次地震中，多层混凝土框架教学楼的倒塌，使我们对混凝土框架结构的抗震性能有了进一步的认识。根据地震现场的调查，混凝土框架结构的震害大致如下：6、7度区，底层柱上下端出现斜裂缝，并且柱头比柱脚更厉害。8、9度区，底层柱上下端保护层混凝土脱落，箍筋拉脱，柱心混凝土被压碎，纵筋压成灯笼状。二层柱端及底层梁端也出现不同程度的开裂。在地震中倒塌的框架结构，估计也是底层柱上下端先出现斜裂缝，最后被折断的，只不过整个过程时间很短。不难判断：框架结构薄弱层在底层，底层柱是薄弱构件，底层柱的上下端是最薄弱的部位。震害同时表明：在底层柱中存在某些比较薄弱的柱，地震作用下，这些柱的柱端首先出现斜裂缝，最先形成塑

性铰，使整个结构内力重新分布，导致底层柱逐根被击破，引起连续倒塌。 1.2 从结构分析中确定结构薄弱部位 混凝土框架结构抗震有其特性，与带有剪力墙的其他混凝土结构相比，框架结构侧向刚度小，变形能力强。对抗震有利的是吸收地震总能量少，不利的是抗侧力能力差。框架唯一的竖向构件——柱的侧向刚度比剪力墙的墙肢小得多，比梁板组成的楼层平面刚度也小很多。地震通过地层土晃动框架楼房，刚度大而且质量集中的各楼层就会前后左右来回移动，产生楼层水平地震剪力，这些力由梁传给柱。结构的整体变形主要是各楼层按一定的振型和周期往复侧移。柱本身刚度较小，其竖向变形被动地随各楼层。梁属于楼层的一部分，变形较小。框架的水平地震力和侧移变形主要来自梁板，而抗侧力和侧移主要靠柱。在结构分析中，若忽视板对梁刚度的影响是不现实的，尤其是一起现浇的梁板。相对于梁来说，柱是薄弱构件。因此，“强柱弱梁”便成为框架结构抗震设计的基本原则之一。 框架结构底层柱托起整栋楼房，除了承受整栋楼全部垂直力外，还要承受地震产生的水平力。结构分析显示：底层任何一根柱的轴力、剪力及弯矩都比上层柱大，底层柱比上层柱更容易被破坏。底层柱上下端弯矩最大，成为整个框架结构内力最大的部位，也就是最薄弱的部位。不难理解：为什么地震时，首先出现裂缝的总是底层柱上下端。各楼层抗剪承载力分析结果表明，底层抗剪承载力最小，验证了底层是抗震薄弱层。底层柱既是框架结构抗震的“中流砥柱”，又是薄弱

工程结构抗震设计试卷及答案完整版讲解

土木与水利学院期末试卷(A) 考试科目：工程结构抗震设计20～20学年第一学期 一、填空题：（20分，每空1分） 1．一般来说，某地点的地震烈度随震中距的增大而减小。 2．《建筑抗震设计规范》规定，根据建筑使用功能的重要性及设计工作寿命期的不同分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。3．《建筑抗震设计规范》规定，建筑场地类别根据等效剪切波速和场地覆盖土层厚度双指标划分为4类。 4．震害调查表明，凡建筑物的自振周期与场地土的卓越周期接近时，会导致建筑物发生类似共振的现象，震害有加重的趋势。 5．为了减少判别场地土液化的勘察工作量，饱和沙土液化的判别可分为两步进行，即初判法和标准贯入试验法判别。 6．地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比；动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。 7．《建筑抗震设计规范》根据房屋的设防烈度、结构类型和房屋高

度，分别采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算、构造措施要求。8．为了保证结构具有较大延性，我国规范通过采用强柱弱梁、强剪弱弯和强节点、强锚固的原则进行设计计算。 二、单项选择题：（20分，每题2分） 1．地震烈度主要根据下列哪些指标来评定（ C ）。 A．地震震源释放出的能量的大小 B．地震时地面运动速度和加速度的大小 C．地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象 D．地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的土质条件和地形地貌 2．某一场地土的覆盖层厚度为80米，场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为（ C ）。 A．Ⅰ类 B．Ⅱ类 C．Ⅲ类 D．Ⅳ类3．描述地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动三要素（ D ）。 A.加速度峰值 B.地震动所包含的主要周期 C.地震持续时间 D. 地震烈度 4．关于地基土的液化，下列哪句话是错误的（ A ）。 A．饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化 B．土中粘粒含量越高，抗液化能力越强 C．土的相对密度越大，越不容易液化， D．地下水位越低，越不容易液化 5.根据《规范》规定，下列哪些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算（ D ）。 A.砌体房屋

土木工程结构设计

东南大学土木工程结构设计作业 如图所示，预应力混凝土两跨连续梁，截面尺寸b×h = 350mm×900mm，预应力筋线性布置如图所示（二次抛物线），且已知有效预应力为1200kN （沿全长）。（9根直径为15.2mm 低松弛1860级钢绞线）混凝土的弹性模量为MPa E c 4103.25?=，（C40混凝土），抗拉 强度MPa f tk 3=。 （1）若作用60m kN /向下均布荷载（含自重），试计算此时跨中挠度； （2）若均布荷载增加到120m kN /（含自重），此时跨中挠度是否为60m kN /均布荷载下跨中挠度的两倍？如恒载与可变荷载各为60m kN /，梁跨中需要配HRB400钢筋的面积为多少？ 单位：mm 100 100 100 10000 10000 1. 预应力梁等效荷载法 由题意，预应力钢筋的轴线为二次抛物线，则有效预加力N Pe 产生一个与均布荷载作用下梁的弯矩图相似的弯矩图。预应力筋的轴线为单波抛物线，则有效预加力N Pe 在单波抛物线内的梁中将产生一个等效的均布荷载q e ，其值:

（1-1） e pn为该抛物线的垂度，即单波抛物线中点到两端点所连成直线的距离，即： （1-2）l为该抛物线在水平线上的投影长度。 对称结构选取单跨梁进行分析，其中，， ，，， ，代入式（1-1）和式（1-2），得： ，。 作用在双跨连续梁上的等效均布荷载如图1-1所示。 p=50.4 KN/m 图1-1：双跨连续梁等效均布荷载图 2.连续梁弯矩 等效荷载q e及恒活荷载q均为作用在双跨连续梁上的均布荷载，计算简图如图2-1所示，根据结构力学相关知识，对称双跨梁在对称荷载作用下，可以等效为一半结构进行分析，约束可以简化为一端简支、一端固定，如图2-2所示，其弯矩、剪力、支座反力及挠度如下

土木工程抗震试卷试题(附答案)

一、名词解释（每题3分，共15分） 1、地震烈度： 2、场地土的液化： 3、场地覆盖层厚度： 4、强柱弱梁： 5、剪压比： 二、填空题（每小题3分，共36分） 1、结构的三个动力特性是、、。 2、地震作用是振动过程中作用在结构上的。 3、求结构基本周期的近似方法有、和。 4、抗震设防标准是依据，一般情况下采用。 5、地震作用的大小不仅与地震烈度的大小有关，而且与建筑物的有关。 6、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时，对于T1>1.4T g时，在附加ΔF n，其目的是考虑的影响。 7、《抗震规范》规定，对于烈度为8度和9度的大跨和结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的等，应考虑竖向地震作用的影响。 8、地震系数k表示与之比；动力系数 是单质点与的比值。 9、多层砌体房屋的抗震设计中，在处理结构布置时，根据设防烈度限制房屋高宽比目的是，根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是。 １０、为了减少判别场地土液化的勘察工作量，饱和沙土液化的判别可分为两步进行，即和判别。 11、高层建筑结构平面不规则分为、、几种类型。 12、隔震又称为“主动防震”，常用的隔震形式有、、、 。 三、判断题（每小题1分，共9分） 1、一般工程结构均为欠阻尼状态。（） 2、当结构周期较长时，结构的高阶振型地震作用影响不能忽略。（）

3、多遇地震下的强度验算，以防止结构倒塌。（ ） 4、 众值烈度比基本烈度小1.55度，罕遇烈度比基本烈度大1.55度。( ) 5、当结构的自振周期与场地的特征周期相同或接近时，结构的地震反应最大。（ ） 6、地震动的三大要素是最大振幅、频谱和持续时间。（ ） 7、任何结构都要进行两个阶段的抗震设计。（ ） 8、多层砌体结构房屋在横向水平地震作用下，各道墙的地震剪力的分配，不仅与屋盖刚度有关而且与墙体侧移刚度有关。（ ） 9、框架梁非加密区的箍筋最大间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍；否则破坏可能转移到加密区之外。（ ） 四、简答题（每小题5分，共30分） 1、什么是隔震？什么是减震？ 2、“抗震规范”中，“三水准、两阶段的设计方法”是什么？ 3、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤。 4、在多层砌体结构中设置圈梁的作用是什么？ 5、地震作用计算方法应如何选用？ 6、简述框架节点抗震设计的基本原则。 五、计算题（10分） 已知：某二层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等G 1=G 2=1200kN,H 1=4m ，H 2=8m 。 08.0max =α，T g =0.4s ，结构的阻尼比05.0=ζ，频率1111.6-=s ω，1299.15-=s ω。第一振型为000 .1618.11121=x x ，第二振型为000 .1618.01222-=x x ，已知08.0max =α，求：试用振型分解反应谱法确定钢筋混凝土框架的多遇水平地震作用j i F ，并计算剪力。提示：相应于第一振型自振周期1T 的地震影响系数：033.01=α；724.01=γ；相应于第二振型自振周期2T 的地震影响系数：08.0max 2==αα；276.02=γ

工程结构抗震题目及答案

填空题（每空1分，共20分） 1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波，其中体波包括纵波（P）波和横（S）波，而面波分为瑞雷波和洛夫波，对建筑物和地表的破坏主要以面波为主。 2、场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度共划分为IV类。3．我国采用按建筑物重要性分类和三水准设防、二阶段设计的基本思想，指导抗震设计规范的确定。其中三水准设防的目标是小震不坏，中震可修和大震不倒 >时，在结构顶部附4、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时，对于T 1 ，其目的是考虑高振型的影响。 加ΔF n 5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、建筑物的类型和高度采用不同的 抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。 6、地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比；动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。 7、在振型分解反应谱法中，根据统计和地震资料分析，对于各振型所产生的地震作用效应，可近似地采用平方和开平方的组合方法来确定。 名词解释（每小题3分，共15分） 1、地震烈度： 指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。 2、抗震设防烈度： 一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件（图件）执行。 3、反应谱： 地震动反应谱是指单自由度弹性体系在一定的地震动作用和阻尼比下，最大地震反应与结构自振周期的关系曲线。 4、重力荷载代表值： 结构抗震设计时的基本代表值，是结构自重（永久荷载）和有关可变荷载的组合值之和。 5 强柱弱梁： 结构设计时希望梁先于柱发生破坏，塑性铰先发生在梁端，而不是在柱端。三简答题（每小题6分，共30分） 1.简述地基液化的概念及其影响因素。 地震时饱和粉土和砂土颗粒在振动结构趋于压密，颗粒间孔隙水压力急剧增加，当其上升至与土颗粒所受正压应力接近或相等时，土颗粒间因摩擦产生的抗剪能力消失，土颗粒像液体一样处于悬浮状态，形成液化现象。其影响因素主要包括土质的地质年代、土的密实度和黏粒含量、土层埋深和地下水位深度、地震烈度和持续时间 2.简述两阶段抗震设计方法。

建筑结构抗震课程大纲

《建筑结构抗震》课程大纲课程代码CV405 课程名称中文名：建筑结构抗震 英文名：Seismic Design of Buildings 课程类别专业课修读类别专业必修 学分 2 学时32 开课学期第6学期 开课单位船舶海洋与建筑工程学院土木工程系 适用专业土木工程专业 先修课程结构力学、钢筋混凝土结构、土力学与基础工程、砌体结构 教材及主要参考书1.郭继武, 建筑抗震设计, 中国建筑工业出版社，2011， 9787112050239. 2.(新西兰) T. 鲍雷, (美) M. J. N. 普里斯特利著, 钢筋混凝土和砌 体结构的抗震设计, 中国建筑工业出版社, 2011, ISBN: 9787112125005. 3.建筑结构抗震设计理论与实例, 同济大学出版社, 2011, ISBN: 7560824447. 4.Anil K. Chopra. 结构动力学理论及其在地震工程中的应用，第三 版，2009，ISBN：9787302202189 一课程简介 《建筑结构抗震》是土木工程专业本科生的专业核心课程，是一门理论与实践并重，涉及到地震概念、场地影响、结构动力分析以及各类建筑抗震设计多学科交叉的重要专业课程。 通过本课程的学习，使学生了解建筑抗震设计的发展历史以及在工程设计中的重要地位。能够掌握建筑抗震设计的基本原则、计算方法和设计要求，并具有把这些知识应用到一般工程抗震设计中的能力，为成为一名卓越结构工程师打下坚实的基础。 二本课程所支撑的毕业要求 本课程支撑的毕业要求及比重如下： 序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容支撑比重 1 毕业要求2. 2 基于所学的工程科学的基本原理和方 法，并结合文献查阅，能够针对复杂 土木工程问题进行分析和建模，并获 得有效结论，且能试图改进。 55% 2 毕业要求3.1 具有完成土木工程结构构件、节点和 单体的设计能力。 45%

土木工程结构试验总结

1.现代科学研究包括（理论）研究和（试验）研究。 2.根据不同的试验目的，结构试验可分为（生产鉴定性）试验和（科学研究性）试验。 3.工程结构试验大致可分为（试验规划）、（试验准备）、（试验加载测试）和（试验资料整理分析）四个阶段。 4.试件的数量主要取决于测试参数的多少，要根据各参数的（因子数）和（水平数）来决定试件数量。 5.结构在试验荷载作用下的变形可以分为（整体）变形和（局部）变形两类。 6.惠斯顿电桥连接主要有两种方法，即（全桥）和（半桥）。 7.动力试验的振源有（自燃振源）和（人工振源）两大类。 8、结构自振特性主要包括（自振频率）、（阻尼）和（阵型）三个参数。 9.回弹法适用于抗压强度为（19）—（60）MPa的混凝土强度的检测。 10.结构上的荷载按是否引起结构动力反应分为（静力）荷载和（动力）荷载。 11.气压加载按加载方式的不同可分为（正压）加载和（反压）加载。 12.利用环境随机激振方法可以测量建筑物的（动力特性）。 13.反力墙大部分是固定式的,它可以是钢筋混凝土或预应力混凝土的（实体墙）或是空腹式的箱型结构。 14.数据采集就是用（各种仪器）和装置,对数据进行测量和记录。 15.结构振动时,其位移、速度和加速度等随（时间和空间）发生变化。 16.模型设计的程序往往是首先确定（几何比例）,再设计确定几个物理量的相似常数。 17.采用等效荷载时,必须全面验算由于（荷载图式）的改变对结构造成的各种影响。 18.采用初位移或初速度的突卸荷载或突加荷载的方法,可使结构受一冲击荷载作用而产生（自由振动）。 19.疲劳试验施加的是一定幅值的（重复荷载）,其荷载上限值是按试件在荷载标准值的最不利组合产生的效应值计算而得的. 20.测量混凝土的表面硬度来推算抗压强度,是混凝土结构现场检测中常用的一种（非破损）试验方法。 21.对于结构混凝土开裂深度小于或等于500mm的裂缝,可采用(平测法)或（斜侧法）进行检测。 22.工程结构试验所用试件的尺寸和大小，总体上分为(模型)和(原型)两类。

建筑抗震设计原理题库答案

一、判断(共计22.5分,每题2.5分) 1、横波只能在固态物质中传播． A. 正确 B. 错误 2、建筑场地类别主要是根据场地土的等效剪切波速和覆盖厚度来确定的 A. 正确 B. 错误 3、防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽 A. 正确 B. 错误 4、对多层砌体房屋，楼层的纵向地震剪力皆可按各纵墙抗侧移刚度大小的比例 A. 正确 B. 错误 5、振型分解反应谱法只能适用于弹性体系 A.正确 B. 错误 6、地震作用下，绝对刚性结构的绝对加速度反应应趋于零 A. 正确 B.错误 7、多层砌体房屋应优先采用纵墙承重体系。 A. 正确 B. 错误 8、质量、刚度明显不对称、不均匀结构，应考虑水平地震作用的扭转影响。 A. 正确 B. 错误

9、在截面抗震验算时，其采用的承载力调整系数一般均小于1 A. 正确 B. 错误 二、单选(共计77.5分,每题2.5分) 10、框架—抗震墙结构布臵中，关于抗震墙的布臵，下列哪种做法是错误的：（） A. 抗震墙在结构平面的布臵应对称均匀 B. 抗震墙应沿结构的纵横向设臵 C. 抗震墙宜于中线重合 D 抗震墙宜布臵在两端的外墙 11、考虑内力塑性重分布，可对框架结构的梁端负弯矩进行调幅（） A.梁端塑性调幅应对水平地震作用产生的负弯矩进行 B.端塑性调幅应对竖向荷载作用产生的负弯矩进行 C. 梁端塑性调幅应对内力组合后的负弯矩进行 D.梁端塑性调幅应只对竖向恒荷载作用产生的负弯矩进行 12、大量震害表明，多层房屋顶部突出屋面的电梯间、水箱等，它们的震害比下面主体结构严重。在地震工程中,把这种效应称为（）。 A. 扭转效应 B.鞭端效应 C. 共振 D.主体结构破坏 13、在《建筑抗震设计规范》中，设计反应谱的具体表达是地震影响系数α曲线，其中当结构自振周期在0.1s~Tg之间时，反应谱曲线为（） A. 水平直线 B. 斜直线 C. 抛物线 D. 指数曲线

土木工程结构试验与检测

研究性试验：验证结构设计的某一理 论，或验证各种科学的判断、推理、假设 及概念的正确性，或者为了创造某种新型 结构体系及计算理论，而系统地进行的试 验研究。静力试验：所谓“静力”一般是指试验过程中，结构本身运动均加速度 效应（惯性力效应）可以忽略不计。单调静力荷载试验：试验荷载逐渐单调增 加到结构破坏或预定的状态目标，研究结 构受力性能的试验。拟静力试验：也叫低周期反复荷载试验或伪静力试验。利用 加载系统对结构施加逐渐增大的反复作 用荷载或交替变化的位移，使结构或构件 受力的历程与结构在地震作用下的受力 历程基本相似，属于结构抗震试验方法， 但其加载速度远低于实际结构在地震作 用下所经历的变形速度。结构动力试验主要包括：①动荷载的特性试验方法：直接测定法、间接测定法、比较测定法。 ②结构动力特性试验；③结构的动力反应 试验；④模拟振动地震台试验； ⑤风洞试验；⑥疲劳试验。实体试验和模 型试验；试验室试验和现场试验；非破坏 性试验和破坏性试验。 结构检测：是为了评定结构工程的质量 或鉴定既有结构的性能等所实施的检测 工作。研究性试验包括哪几个阶段？设计阶段→准备阶段→实施阶段→总结阶段。试验阶段试验加载图式：试验荷载在试验结构构件上的布置（包括荷载类型和分布情况）称为加载图示。试验装置：①试验装置应有足够的刚度，在最大的试验荷载作用下，应有足够承载力（包括疲劳强度）和稳定性。②试验结构构件的跨度、支撑方式、支撑等条件和受力状态应符合设计计算简图，且在整个试验过程中保持不变。③试验装置要满足构件的边界条件和受力变形的真实状态，且不应分担试验结构构件承受的试验荷载和不应阻碍结构构件变形的自由发展。④应满足试件就位支撑、荷载设备安装、试验荷载传递和试验过程的正常工作要求。加载制度：是指试验进行期间荷载与时间的关系。测点的选择与布置：用仪器对结构或构件进行内力、变形等参数的量测时，测点的选择与布置应满足以下原则。仪器选择与测读原则：①选择的仪器，必须能满足试验所需的精度与量程要求。②仪器的量程应满足最大应变和扰度需要。试验中若仪器量程不够，中途调整必然会增加量测误差，应尽量避免。③现场试验时，仪器所处条件和环境较复杂，影响因素较多，电测仪器的适应性就不如机械式仪表。而测点较多时，机械式仪表却不如电测仪表灵活、方便。因此，选用对应做具体分析和技术比较。④为了简化工作，避免差错，量测仪器的型号、规格应尽可能一致，种类越少越好。结构试验准备阶段：将设计阶段确定的试件按要求制作、安装就位，将加载设备和测试仪器率定、安装就位，准备设计记录表格，算出各加载阶段试验结构各特征部位的内力及变形值。重物加载：它是利用物体本身的重量施加在结构上作为模拟荷载，在实验室内可以采用的重物有专门制作的标准铸铁砝码、混凝土试块和水箱等；在现场试验可以就地取材如砖、砂、石、袋装水泥等建筑材料作为加载物。气压加载：它分为正压加载与负压加载。正压加载是利用压缩空气的压力对结构施加压力负压加载是利用将实验结构物下面密封室内的空气抽出，使之形成真空，结构的外表面收到的大气压，就成为施加在结构上的均布荷载，由真空度可得出加载值。液压加载：液压千斤顶、大型结构试验机、电液伺服加载系统。电液伺服加载系统的组成：1、液伺服加作动器2、控制系统3、液压源。模拟地震振动台设备的组成：振动台台面与基础、液压驱动和动力系统、控制系统、测试和分析系统、动力加载法 冲击力加载：特点是荷载作用时间极为 短暂，在它的作用下被加载结构产生自由 振动，适用于进行结构动力特性的试验。加载方法：分为初位移法和初速度法。（1）初位移加载法：在结构上拉一钢丝绳，使结构产生一个人为的初始强迫位移，然后突然释放，使结构在静力平衡位置附近作自由振动。（2）初速度加载法：利用摆锤或荡重的方法使结构在瞬时内受到水平或垂直的冲击，产生一个初速度，同时使结构获得所需的冲击荷载。离心力加载：离心力加载一般采用机械式激振器，激振器由机械和电控两部分组成，机械部分主要是由两个或多个偏心质量组成。直线位移惯性力加载：电磁加载在磁场中通电的导体将受，到与磁场方向垂直的作用力，电磁加载就是根据这个原理工作的。现场激振方法：1、人体激振2、人工爆炸激振3、环境随机振动例：微小的地震活动、机器运作、车辆行驶。人体激振产生的方式:人的身体作与结构自振同步结构运动，产生足够大的惯性力，就有可能形成适合共振实验的振幅。人工爆炸激振产生的方式：在实验结构附近场地采用炸药进行人工爆炸，利用爆炸产生的冲击波对结构进行瞬时激振，使结构产生强迫震动。环境随机震动的产生方式：建筑物常处于微小的而不规则的脉动之中，这种微小而不规则的震动来源于微小的地震活动、机器运作和车辆行驶等，使地面存在着连续不断的运动，采用高灵敏的传感器、放大记录设备，量测结构的反映。试验台座：1、槽式试验台座2、地锚式试验台座3、箱式试验台座4、锚槽式试验台座5、梁式台座6、空间桁架式台坐水平反力装置：主要由反力墙（或反力架）及千斤顶水平连接件等组成。试验支座和支墩各有什么作用？对其有何要求？ 结构试验中的支座与支墩是试验装置中 模拟结构受力和边界条件的重要组成部 分，是支撑结构、正确传递作用力和模拟 实际荷载图式的设备。 支座要求：①保证试件在支座处能自由 转动。②保证试件在支座处力的传递。支墩要求：①有足够的刚度与承载力，在试验荷载下的总压缩变形不易超过试验构件饶度的1/10。②应具有相同的刚 度。（当试验需要使用两个以上的支墩时） ③偏差不应大于试件跨度的1/50。④双 向板支墩在2个跨度方向的高差和偏差 也应满足上述要求.⑤连续梁各中间支墩 应采用可调式支墩，必要时还应安装测力 计，按支座反力的大小调节支墩高度，因 为支墩的高度对连续梁的内力有很大影 响。支座有哪些类型？活动铰支座、固 定铰支座、球铰支座、刀口支座。简述 常用的试验台座及其特点：①槽式试 验台座：沿台座纵向全长布置几条槽轨。 槽轨由型钢制成的纵向框架式结构，埋置 在台座的混凝土内，它的作用在于锚固加 载支架，用以平衡结构物上的荷载产生的 发力。②地锚式试验台座：这种台座在台 面上每隔一定间距设置一个地脚螺栓，螺 栓下端锚固在混凝土内，顶端伸出到台座 表面特质的地槽内，并略低于台座表面标 高。③箱式试验台座：它本身就是一个刚 度很大的箱形结构，台座顶板沿纵、横两 个方向按一定间距留有竖向贯穿的孔洞， 以固定立柱或梁式槽轨。台座配备有短的 梁式活动槽轨，便于沿孔洞连线的任意位 置加载，即先将槽轨固定在相邻的两孔 间，然后将立柱按加载的位置固定在槽轨 中。④槽锚式试验台座：此台座兼有槽式 及地锚式台座的特点，同时，由于抗震试 验的需要，利用锚栓一方面可固定试件， 另一方面可承受水平剪力。⑤梁式台座： 在预制构件厂和小型结构实验室中，当缺 少大型试验台座时，也可以采用抗弯大梁 式和空间桁架式台座，以满足中小型构件 试验或混凝土制品检验的要求。⑥空间桁 架式台座：一般用于进行中等跨度的桥架 及层面大梁的试验。量测仪器的组成： 分为：感受、放大、显示。感受：直接与 被测对象相连。放大：将感受部分传来的 被测参数通过各种方式进行放大。显示： 将放大部分传来的量测结果通过指标、电 子数码器、屏幕等显示出来，或通过各种 记录设备将试验数据或曲线记录下来。 量测仪器的主要指标：1、量程；2、 刻度值；3、分辨率；4、灵敏度；5、精 确度；6、滞后；7、线性范围；8、频响 特性；9、相移特性。量程：仪器能测 围。刻度值：仪器指示装置的最小刻度 灵敏度：使仪器指示值发生变化的最 小输入变化值。分辨率：单位输入量 所引起的仪表指示值的变化。精确度： 仪表指示值与被测真值的符合程度。量 测仪器的选用：1、符合量测所需的量 程及精度要求。2、动力试验量测仪器， 其线性范围，频响特性及相移特性等都应 满足试验要求。3、对于安装在结构上的 仪器或传感器，要求自重轻，体积小，不 影响结构的工作。特别要注意夹具安装的 设计是否合理正确，不正确的夹具安装将 使试验结果带有很大误差。4、同一试验 中选用的仪器种类应尽可能少，以便统一 数据的精度，简化量测数据的整理工作和 避免差错。5、选用仪器时应考虑试验的 环境条件。选用仪器前，应先对被测值进 行估算。一般应使最大被测值控制在仪器 的213量测范围附近，以防仪器超量程而 损坏。同时，为保证量测精度，应使仪器 的最小刻度值不大于最大被测值的5%。 量测方法的分类？应变量测、位移量 测、力值量测、裂缝观测、温度量测等等 应变量测的方式机测引伸仪：1、手持 式应变仪；2、千分表测应变装置。电阻 应变计的技术指标？1.标距L 2、电阻 值R 3、灵敏系数K。位移测量的方法 有哪些？线位移传感器、角位移传感 器、光纤位移传感器。线位移量测仪器 传感器有哪些？机械式百分表和千分 表、张拉式位移传感器、电阻应变式位移 传感器、滑动电阻式位移传感器、线性差 动电感式位移传感器。角位移传感器有 哪些？水准式倾角仪、电子倾角仪力值。 有哪些？机械式力传感器、电阻应变式 力传感器、震动弦式力传感器。裂缝观 测的方法？1.肉眼观测2.贴应变片3涂 导电膜漆4超声波检测。裂缝宽度测量 仪器有哪些？读数显微镜、裂缝读数 卡。读数显微镜的使用方法？读数轮 上标有刻度，旋动读数鼓轮，使镜内长线 分别处于裂缝量测边缘并读出两次刻度 值。两次读数差即为裂缝宽度。温度量 测的方法有哪些？从测试元件与被测 材料是否接触来分，分为接触式测温和非 接触式测温两大类，接触式测温仪器有： 水银温度计和热电偶温度计。非接触式测 温仪器有红外温度计振动参数测量设 备有哪些？作用分别是什么？1.感 受：感受部分通常称为拾震器，是将机械 信号处理成电信号的2放大：放大器不仅 将信号放大，还可将信号进行积分、微分 和滤波等处理，可分别测量出振动参量中 的位移、速度及加速度3显示记录：显示 自振频率、振型、位移、速度和加速度等 震动参量，记录这些震动参数随时间历程 变化的全部数据。测振仪器一般有哪些 传感器？磁电式速度传感器、压电式加 速传感器。数据采集系统的组成有哪 三个部分？作用分别是1.计算机的作 用：数据后处理、打印输出、实时屏幕图 像显示、存入文字、计算处理、从数据采 集仪读入数据2.数据采集仪的作用：打 印输出、存入磁盘、放入内存、系统换算、 A/D换算、扫描采集3.传感器的作用：把 物理量转变为电信号、感受各种物理量。 数据采集系统的分类大型专用系统；2、 分散式系统；3、小型专用系统；4、组成 式系统。数据采集系统的过程有哪 些？单调静力荷载试验：它是指试验 荷载逐渐单调增加到结构破坏或预定的 状态目标，研究结构受力性能试验。单 调静力荷载试验加载制度：它是指试 验实施过程中荷载的施加程度或步骤，从 试验实施的进程来看，加载制度也可以认 为是施加的荷载与时间的关系。试验加载 程序是指试验进行期间荷载与时间的关 系。三个阶段：预载、正常使用荷载、 极限荷载。1、预载：一般分为三级进行， 每级取正常使用荷载的20%，然后分级卸 载，2～3级卸完。每加（卸）一级荷载， 停歇10min。目的：①使试件各部分接 触良好，进入正常工作状态，荷载与变形 关系趋于稳定；②检验全部试验装置的可 靠性；③检验全部量测仪表工作正常与 否；④检查现场组织工作和人员的工作情 况，起演习作用。2、正式加载空载时间： 受载结构卸载后到下一次重新开始受载 之间的间歇时间。满载时间：对需要进 行变形和裂缝宽度试验的结构，在标准短 期荷载作用下的持续时间。拟静力试验 加载制度及加载方法：1、单向反复加 载制度（1）变形控制加载法：Ⅰ.变幅加 载；Ⅱ.等幅加载；Ⅲ.变幅等幅混合加载； （2）荷载控制加载法；（3）荷载—变形 双控制加载法。注意事项：①试验时应首 先施加轴向荷载，并应在施加反复试验荷 载时保持轴向荷载值稳定；反复试验荷载 的加载程序宜采用荷载—变形双控制加 载法；在结构构件达到屈服荷载前，宜采 用荷载（或应力）控制；在结构构件达到 屈服荷载后宜采用变形（应变）控制。② 在结构构件的荷载达到屈服荷载前宜取 屈服荷载值的0.5倍、0.75倍和1.0倍 作为回载控制点；在结构构件的荷载达到 屈服荷载后宜取屈服变形的倍数点作为 回载控制点。③反复加载次数应根据试验 目的的确定。一般情况下，反复加载次数 宜为3次。若结构构件的残余变形很小， 则进行一次反复杂加载；当研究承载力退 化率时，在相应于某一位移延性系数下反 复加载次数不宜少于5次；当研究刚度退 化率时，在选定荷载作用下反复加载次数 不宜少于5次；试验中应保证反复加载过 程的连续性，每次循环时间宜一致。双 向反复加载制度：x、y轴双向同步加 载x、y轴双向非同步加载开裂荷载：取 试验结构或构件出现第一条垂直裂缝或 斜裂缝时的荷载。屈服荷载和屈服变 形：取试验结构构件在荷载稍有增加而 变形有较大增长时所能承受的最小荷载 和其相应的变形为屈服变形。极限荷载： 取试验构件所能承受的最大荷载值。破 坏荷载和极限变形：当试验构件丧失承 载力或超过极限荷载后，下降至85%极限 荷载时，所对应的荷载值即为破坏荷载， 其相应变形为极限变形。延性系数：它 是试验结构构件塑性变形能力的一个指 标。退化率：反映试验结构构件抗力随 反复加载次数增加而降低的指标。拟动 力试验的设备：它的加载设备一般由计 算机、加载装置与加载控制系统组成。 （1） 计算机：试验系统的心脏，加载过程的控 制和试验数据的采集都由它来完成。同时 对试验结构和其它反应参数进行演算和 处理。（2）加载装置与加载控制系统： 根据该时刻由计算机传来的位移指令转 换为电压信号输入，用于电液伺服系统， 使加载器按指令工作。实验步骤①在计 算机系统中输入地震加速度时程曲线，并 按一定的时间间隔数字化。②把几时刻的 地震加速度值代入运动方程，解出几时刻 的地震反应位移X。③由计算机控制电液 伺服加载系统，将X施加到结构上，实现 这一步的地震反映。④量测此时试验结构 的反力Fn，并代入运动方程，按地震反 应过程的加速度进行n+1时刻的位移 Xn+1的计算，量测试验结构反力Fn+1。 ⑤重复以上步骤，按输入n+1时刻的地震 加速度值，解位移Xn+2和结构反力Fn+2， 连续进行加载实验，直到实验结束。异 常数据的剔除：1.σ3检测；（2）格 拉布斯方法；（3）肖维纳准则。误差的 类型：（1）过失误差；（2）系统误差； （3）随机误差。过失误差：由于量测人 员粗心大意，不当操作或思想不集中所造 成。系统误差：仪器的缺陷，外界因素影 响或观测者感官不完善等固定原因引起。 随机误差：①在一定的量测条件下，随机 误差的绝对值不会超过一定的限度。②随 机误差数值是有规律的，绝对值小的出现 的机会多，绝对值大的的机会少。③绝对 值相等的正负误差出现的机会相同。④它 在多次量测中具有抵偿性质，即对于同一 物理量进行等精度量测时，随着量测次数 的增加，随机误差的算术平均值将逐渐趋 于0。试验结果表达：表格法；（2）图 形法；（3）函数方式。系统识别方法： 用数学的方法，由已知系统的输入和输 出，找出系统的特性或它的最优的近似 解。在模拟地震动振动台中，可以用系统 识别方法来确定试验结构的某些参数、刚 度、阻尼、质量和恢复模型。步骤：1、 建立数学模型和选定需要识别的参数；2、 构造误差函数；3、对选定的系统参数进 行优化。动力荷载试验的类型：结构 动力特性试验、结构动力反应试验、模拟 地震震振动台实验、模拟地震震振动台实 验、风洞实验、结构疲劳试验。动荷载 的特性试验：动荷载的特性包括作用力 的大小、方向、频率及其作用规律等。 主振源的测定：首先要找出对结构振动 起主导作用即危害最大的主振源，然后测 定其特性。在工业厂房内有多台动力机械 设备时，可以逐个开动，观察结构在每个 振源影响下的振动情况，从中找出主阵 源，但是这种方法往往由于影响生产而不 便实现。也可以分析实测振动波形，根据 不同振源将会引起不同规律的强迫振动 这一特点，来间接判断振源的某些性质， 作为探测主振源的参考依据。分析结构振 动的频率，可作为进一步判断主振源的依 据。由于结构强迫振动的频率和作用力的 频率相同，因此具有这种频率的振源就可 能是主振源。对于简谐振动可以直接在振 动记录图上量出振动频率，而对于复杂的 合成振动则需将合成振动记录图作进一 步分析，做出复合振动频谱图，在频谱图 上可清楚地看出合成振动由哪些频率成 分组成的，哪一个频率成分有较大的幅 值，从而判断哪一个振源为主振源。动 荷载的参数测定（1）直接测定法：它 是通过测定动荷载本身参数以确定其特 性。2）间接测定法：它是把要测定动力 的机器安装在有足够性变形的专用结构 上。3）比较测定法：它是通过比较振源 的承载结构在已知动荷载作用下的振动 情况和待测振源作用下的振动情况，进而 得出荷载的特性数据。自由振动法：它 是设法使结构产生的自由振动，通过记录 仪器记下有衰减的自由振动曲线，由此求 出结构的基本频率和阻尼系数。共振法： 它是利用专门的激振器，对结构式加简谐 动荷载，使结构产生恒定的强迫简谐振 动，借助对结构受迫振动的测定，求得结 构动力特性的基本参数。脉动法：它是 一种很微小的振动，脉动源来自地壳内部 微小的振动，地面车辆运动，机器运转所 引起的微小振动及风引起的建筑物的振 动等。1、基本假设①假设建筑物的脉 动是一种各态历经的随机过程。②对于多 自由度体系，多个激振输入时，在共振频 率附近所测得的物理坐标的位移幅值，可 以近似地认为就是纯模态的振型幅值。③ 假设脉动源的频谱是较平坦的，可以把它 近似为有限带宽的白噪声，即脉动源的傅 里叶谱或功率谱是一个常数。2、测试方 法1）对仪器的要求1、应注意下限频率； 2要求高灵敏度的传感器；3、要有足够 数量的传感器及相应的放大记录设备。 （2）传感器布置原则1、找好中心位置 平移振动测点；2、在建筑物的两侧布置 扭转测点；3、在结构突变处布置测点；4、 在特殊部位处布置测点；5、测点数量和 测试步骤的确定；6、传感器数量受限时 测点的布置。3、数据分析（1）模态分析 法；（2）主谐量法6.3结构动力反应试 验。结构动力系数的测定动挠度和静挠 度的比值称为动力系数。为了求得动力系 数，先是移动荷载以最慢的速度驶过结 构，测得扰度图，然后使动力荷载按某种 某度驶过，这时结构产生最大扰度yd。 从图上量得最大静桡度yj，和最大动桡 度yd；即可求得动力系数。强震观测目 的：强震观测能够为地震工程科学研究和 结构抗震设计提供确切数据，并用来验证 抗震理论和抗震措施是否符合实际。基本 任务：①取得地震时地面运动过程的记 录，为研究地震影响场和烈度分布规律提 供科学资料。②取得结构物在强震作用下 振动过程的记录，为结构抗震分析与试验 研究及设计方法提供客观的数据。6.4 模拟地震震振动台实验6.4.1试验模 型（1）模型结构与原型结构几何相似； （2）应采用与实际结构性能相近的材料 制作模型；（3）振动台试验模型制作工 艺应严格要求。风洞试验：钝体模型： 用于研究风荷载作用下，结构表面各个位 置的风压。气弹模型：主要用于研究风致 振动以及相关的空气动力学现象。结构 疲劳试验目的：了解在重复荷载作用下 结构的性能及变化规律。疲劳：结构物或 构件在重复荷载作用下达到破坏时的应 力比其静力强度要低得多。荷载：上限荷 载疲劳次数下限荷载1、预加静载试验 对构件施加不大于上限荷载20%的预加 静载1～2次，消除松动及接触不良，并 使仪表运动正常。2、正式疲劳试验① 做疲劳前的静载试验，目的主要是为了对 此构件经受反复荷载后受力性能有何变 化。荷载分级加到疲劳上限荷载，每级荷 载可取上限荷载的20%，临近开裂荷载 时应适当加密，第一条裂缝出现后仍以 20%的荷载施加，每级荷载加完后停歇 10～15min，记录读数，加满载后分两次 或一次卸载，也可采取等变形加载方法。 ②进行疲劳试验，首先调节疲劳机上下限 荷载，待示值稳定后读取第一次动载读 数，以后每隔一定次数读取数据。根据要 求也可在疲劳过程中进行静载试验，完毕 后重新启动疲劳机继续疲劳实验。③破坏 试验，达到要求的疲劳次数后进行破坏试 验时有两种情况。一是继续施加疲劳荷载 直至破坏，得到承受疲劳荷载的次数。另 一是做静载破坏试验，这时方法同前，荷 载分级可加大。振动信号处理及分析振 动按其特性可分为确定性振动和随机振 动两大类。确定性振动：按确定规律变 化的运动，它可用确定的数学表达式加以 描述，它又包括简谐振动、复杂周期振动、 非周期振动等形式。随机振动：一种非 确定性振动，不能用确定函数来描述这种 振动。周期性振动信号（1）单一简谐 振动波形分析；（2）两个简谐振动合成 的信号分析；（3）间歇非周期振动信号 分析.随机数据的统计特征1、幅值域的 统计参量（1）概率密度函数：研究随机 振动的瞬时幅值落在某指定范围内的概 率值。（2）均值：随机过程的一个非常 重要的特征参数，表示一个变化着的量是 否有恒定值。（3）均方值：只能描述振 动信号中的恒定分量，而不能描述波动情 况。（4）方差：均方指—均值的差。2、 时域的统计参量（1）自相关函数（2）互 相关函数3、频域的统计参量（1）自功 率谱密度（2）互功率谱密度（3）传递函 数4）相干函数随机数据的分析：采集 原始数据→剔除不合理数据→A/D转换 →数据预处理→数据检验→数据分析1、 原始信号的处理2、模数转换3、数据预 处理（1）确定经过量化后的数字量与被 测参量单位之间的换算关系，即校正数据 的物理单位（2）进行中心化处理，即将 原始数据减去平均值的处理，以便简化计 算公式。（3）消除趋势项，趋势项是指 样本记录周期大于记录长度的频率成分， 它可能是由于仪器的零点漂移或测试系 统引起的，或是变化缓慢的误差等，如果 不把它事先消除，在相关分析和功率谱分 析时将引起很大的畸变，会导致低频谱的 估计值完全失真。4、数据检验5、数据 分析。结构检测程序结构检测分为哪 几类的结构检测？1混凝土2.钢筋混 凝土强度的检测方法1回弹法2.钻芯 法3.超声法4.超声回弹综合法5.后装拔 出法。回弹法、钻芯法、超声法、超 声回弹综合法、后装拔出法适用条件 1。采用回弹法时被检测混凝土的表层质 量应具有代表性，且混凝土的抗压强度和 龄期不应超过相应技术规程限定的范围 2.采用超声综合回弹法时，被检测混凝土 的内外质量应无明显差异，且混凝土的抗 压强度不应超过相应技术规程限定的范 围3.采用后装拔出法时，被检测混凝土的 表层质量应具有代表性，且混凝土的抗压 强度和混凝土粗骨料的最大粒径不应超 过相应技术规程限定的范围。4.在回弹 法、超声回弹综合法或后装拔出法适用的 条件下，宜进行钻芯修正或利用同等条件 养护立方体试块的抗压强度进行修正五、 回弹法的测定方法测试时，打开按钮，弹 击杆伸出筒身外然后把弹击杆垂直顶住 混凝土测试面使之徐徐压入筒身，这时筒 内弹簧和重锤逐渐趋于紧张状态，当重锤 碰到挂钩后即自动发射，推动弹击杆冲击 混凝土表面后回弹一个高度，回弹高度在 标尺上示出，按下按钮取出仪器，在标尺 上读出回弹值。回弹法检测注意的几 个问题①用回弹仪测试混凝土的强度时, 必须注意其限制条件。龄期3年以上的混 凝土,其表面混接土的碳化可能达到相当 深度,回弹值已不能准确反映混凝土的强 度,因此,不宜采用回弹法测定龄期超过3 年的老混凝土。回弹仪的弹击锤回弹距离 受到回弹仪本身的限制,其有效回弾最大 距离决定了回弹法能够测试的最大混凝 土强度,当混凝土强度超过C60级时,不能 采用回弾法检测混疑土的强度。对混凝土 的成型工艺、潮湿状态等也有限制。②回 弹法实际上是利用混凝土的表面信息推 定混凝土的强度,很多因素影响测试结果, 如原材料构成、外加剂品种、混凝土成型 方法、养护方法及湿度、碳化及龄期、模 板种类、混凝土制作工艺等,这些因素使 测试结果在一定范围内表现出离散性。③ 对于建筑工程和公路工程中的混凝土构 件,都有相应的技术规程,如建筑工程的? 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 ?(JGJ/T 23-2001)和公路工程的?回弹仪 检测水泥混凝土强度试验方法?(T 0954-1995)。在这些技术规程中,对回弹仪 的操作与维护、回弹值的修正、测强曲线 及混凝土强度推定的方法等方面,做出了 具体的规定。采用回弹法检测混凝土的强 度时,必须遵守有关技术规程的规定。超 声回弹法的定义是什么？超声回弹综 合法是指采用超声检测仪和回弹仪，在结 构或构件混凝土的同一测区分别测量超 声声时和回弹值，再利用已建立的测强公 式，推算该测区混凝土强度的方法。超 声回弹法的优点是什么1.超声回弹综 合法是指采用超声检测仪和回弹仪，在结 构或构件混凝土的同一测区分别测量超 声声时和回弹值，再利用已建立的测强公 式，推算该测区混凝土强度的方法与单一 的回弹法或超声法相比，超声回弹综合法 具有以下优点。2.混凝土的龄期和含水率 对回弹值和声速都有影响。混凝土含水率 大，超声波的声速偏高，而回弹值偏低； 混凝土的龄期长，回弹值因混凝土表面碳 化深度增加而增加，但超声波的声速随龄 期增加的幅度有限。两者结合的综合法可 以减少混凝土龄期和含水率的影响。3回 弹法通过混凝土表层的弹性和硬度反映 混凝土的强度，超声法通过整个截面的弹 性特性反映混凝土的强度、回弹法测试低 强度混凝土时，由于弹击可能产生较大的 塑性变形影响测试精度，而超声波的声速 随混凝土强度增长到一定程度后，增长速 度下降，因此，超声法对较高强度的混凝 土不敏感。采用超声回弹综合法，可以内 外结合，相互弥补各自不足，较全面的反 映了混凝土实际质量。浅裂缝和深裂缝 取什么方法检测：对于结构混凝土开裂 深度小于500MM的裂缝，可用平测法或 斜测法进行检测。对于大体积混凝土中预 计深度在500MM以上的深裂缝，采用平 测法和斜测法有困难时，可采用钻孔探 测。超声波检测内部缺陷的方法：超 声检测混凝土内部的不密实区域或空洞 是根据各测点的声时(或声速)、波幅或频 率值的相对变化，确定异常测点的坐标位 置，从而判定缺陷的范围。 砌体块材的检测方法强度检测一般可 采用取样法、回弹法、取样结合回弹或钻 芯的方法检测。砌筑砂浆的检测方法检测 砌筑砂浆的强度宜采用取样的方法检测， 如推出法、筒压法、砂浆片剪切法、点荷 法等。砌体强度的检测方法1、扁顶法 2.原位轴压法 3.原位单剪法 4.原位单砖双 剪法砌筑的质量的检测砌筑质量检测可 分为砌筑方法、灰缝质量、砌体偏差、砌 体中的钢筋检测和砌体构造检测等项目。 怎么来测定钢材的强度：可采用表面 硬度的方法检测。表面硬度法主要利用布 氏硬度计测定，由硬度端部的钢珠受压时 在钢材表面和已知硬度标准试样上的凹 痕直径，测得钢材的硬度，并由钢材硬度 与强度的相关关系，经换算得到钢材的强 度超声探伤方法超声法检测钢材和焊缝 缺陷的工作原理与检测混凝土内部缺陷 相同，试验时较多采用脉冲反射法超声波 脉冲经换能器发射进入被测材料传播时， 当通过材料不同介面(构件材料表面、内 部缺陷和构件底面)时，会产生部分反射， 这些超声波各自往返的路程不同，回到换 能器时间不同，在超声波探伤仪的示波屏 幕上分别显示出各界面的反射波及其相 对的位置，分别称为始脉冲、伤脉冲和底 脉冲磁粉探伤的原理融粉探伤的原理：铁 磁材料(铁、钴、镍及其合金)置于磁场中、 即被磁化。如果材料内部均匀一致而截面 不变时，则其磁力线方向也是一致的和不 变的，当材料内部出现缺陷，如裂纹、空 洞和非磁性夹杂物等，则由于这些部位的 导磁率很低，磁力线产生偏转，即绕道通 过这些缺陷部位.当缺陷距离表面很近 时，此处偏转的磁力线就会有部分越出试 件表面，形成一个局部磁场。这时将磁粉 撒向试件表面，落到此处的磁粉即被局部 磁场吸住，于是显现出缺陷的所在。射 线探伤有哪两种？射线探伤有x射线 和 γ 射线