试卷代号：1109 座位号 中央广播电视大学2006一2007学年度第一学期“开放本科”期末考试 土木工程专业高层建筑结构与抗震 试题 2007年1月 题 号 二 三 四 总分 分 数 得分 评卷人 一、选择题（每小题2分，共12分）》 1.( )的优点是建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业 室、教室等。需要时，可用隔断分割成小房间。外墙用非承重构件，可使立面设计灵活多变。 A.框架结构体系 B.剪力墙结构体系 C.框架一剪力墙结构体系 D.筒体结构体系 2.剪力墙结构和框架一剪力墙结构在水平荷载作用下的侧向变形分别为( )。 A.剪切型和弯曲型 B.弯曲型和剪切型 C.弯曲型和弯剪型 D.弯剪型和弯曲型 3.下列()为可不进行天然地基与基础抗震承载力验算的建筑。 A.砌体结构 B.多层框架厂房 C.有山墙的钢筋混凝土柱等高多跨厂房 D.有山墙的砖柱单跨厂房 4,高层多跨框架在水平集中力作用下的弯矩图( ）。 A.各杆均为直线 B.柱为直线，梁为曲线 C.柱为曲线，梁为直线 D.各杆均为曲线 710
试卷代号:1109 座位号巨口 中央广播电视大学2006-2007学年度第一学期“开放本科”期末考试 土木工程专业 高层建筑结构与抗震 试题 200 年 1月 题 号 四 总 分 分 数 一、选择题(每小题 2分，共 12分) )的优点是建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业 室、教室等。需要时，可用隔断分割成小房间。外墙用非承重构件 ，可使立面设计灵活多变。 A.框架结构体系 C.框架一剪力墙结构体系 B.剪力墙结构体系 D.筒体结构体系 2.剪力墙结构和框架一剪力墙结构在水平荷载作用下的侧向变形分别为( A.剪切型和弯曲型 C.弯曲型和弯剪型 弯曲型和剪 切型 弯剪型和弯曲型 3.下列( )为可不进行天然地基与基础抗震承载力验算的建筑。 A.砌体结构 B.多层框架厂房 C.有山墙的钢筋混凝土柱等高多跨厂房 D.有山墙的砖柱单跨厂房 4.高层多跨框架在水平集中力作用下的弯矩图( )。 A.各杆均为直线 B.柱为直线，梁为曲线 C.柱为曲线 ，梁为直线 D.各杆均为曲线 710
5.钢筋混凝土框架结构的特点是()。 I,由楼（屋）盖承受竖向荷载，框架承受水平荷载 Ⅱ.框架梁和柱刚接 Ⅲ.在竖向荷载作用下，梁端承受负弯矩，跨中承受正弯矩 V.在竖向荷载作用下，框架柱为压弯构件 A.I、Ⅱ、Ⅲ B.I、Ⅱ、V C.I、I、Ⅲ、W D.I、Ⅲ、W 6.剪力墙墙肢的相对受压区高度( )时，为大偏心受压破坏。 A. B.< C.≥ D.≤ 得 分 评卷人 二、判断题（每小题2分，共20分。正确的画√，错误的画×） 1.框架一剪力墙结构中剪力墙宜均匀对称布置，是为了减少结构的扭转效应。() 2.框架梁的箍筋加密区可以采用弯起钢筋抗剪。() 3.带边框剪力墙的混凝土强度等级宜与边框柱相同。() 4.竖向荷载产生的梁弯矩应先与风荷载和水平地震作用产生的弯矩进行组合，再进行调 幅，求出各控制截面的最大最小弯矩值。() 5.所谓刚度中心，在近似计算中是指各片抗侧移结构的抗侧移刚度的中心。() 6.规则框架在水平荷载作用下，梁柱弯曲变形是由剪力引起，相当于悬臂柱的剪切变形， 所以变形曲线呈剪切型。() 7.在采用塑性调幅法时，只需降低支座处的弯矩，不需要对跨中处的弯矩进行调整。 () 8.地震的基本烈度是指一个地区的基本烈度，该地区在今后50年期限内，在一般场地条 件下可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。() 9.“三水准，二阶段”抗震设防目标的通俗说法是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。 10.底部剪力法是一种精确的方法。() 711
5.钢筋混凝土框架结构的特点是( )。 T.由楼(屋)盖承受竖向荷载，框架承受水平荷载 n.框架梁和柱刚接 m.在竖向荷载作用下，梁端承受负弯矩，跨中承受正弯矩 N.在竖向荷载作用下，框架柱为压弯构件 A. I、I、} }. r、it、W c. 1、1、m、W n. }、m、W 6.剪力墙墙肢 的相对受压区高度( )时 ，为大偏心受压破坏 。 .}>氛 }) }b }<}b 之毛}6 得 分 评卷人 二、判断题 (每小题 2分，共 20分。正确的画丫 ，错误的画X) 1.框架一剪力墙结构 中剪力墙宜均匀对称布置 ，是为了减少结构 的扭转效应。( ) 2.框架梁的箍筋加密区可以采用弯起钢筋抗剪。( ) 3.带边框剪力墙的混凝土强度等级宜与边框柱相同。( ) 4.竖向荷载产生的梁弯矩应先与风荷载和水平地震作用产生的弯矩进行组合，再进行调 幅，求出各控制截面的最大最小弯矩值。( ) 5.所谓刚度中心，在近似计算中是指各片抗侧移结构的抗侧移刚度的中心。( ) 6.规则框架在水平荷载作用下，梁柱弯曲变形是由剪力引起，相当于悬臂柱的剪切变形， 所以变形曲线呈剪切型。( ) 7.在采用塑性调幅法时，只需降低支座处的弯矩，不需要对跨 中处 的弯矩进行调整。 8.地震 的基本烈度是指一个地区的基本烈度，该地区在今后 50年期限内，在一般场地条 件下可能遭遇超越概率为 10%的地震烈度。( 9.“三水准，二阶段”抗震设防目标的通俗说法是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。 10.底部剪力法是一种精确的方法 。 711
得分 评卷人 三、问答题（共58分） 1.框架一剪力墙结构中，为什么可将剪力墙作为第一道防线，框架作为第二道防线？ (8分) 答： 2.框架结构中梁柱延性设计应遵循的原则有哪些？(12分) 答： 3.为什么要在剪力墙的墙肢端部设置边缘构件？(8分) 答： 4.简述双肢墙在水平荷载下内力与位移计算的基本假定？(8分) 答： 5.什么是荷载效应？什么是荷载效应组合？一般用途的高层建筑结构承受哪些荷载？ (6分) 答： 6.各类抗震设防类别建筑的抗展设防标准应符合哪些要求？(10分) 答： 7.什么是地震系数k?怎样确定它的数值？(6分) 答： 712
得 分 评卷人 三、问答题【共 58分) .框架一剪力墙结构中，为什么可将剪力墙作为第一道防线，框架作为第二道防线? (8分 ) 框架结构中梁柱延性设计应遵循的原则有哪些?(12分) 答 ; 为什么要在剪力墙的墙肢端部设置边缘构件?<8分) 答 4.简述双肢墙在水平荷载下内力与位移计算的基本假定?<8分) 答 : 什么是荷载效应?什么是荷载效应组合?一般用途的高层建筑结构承受哪些荷载}? <6分) 各类抗震设防类别建筑的抗震设防标准应符合哪些要求?(10分) 什么是地震系数 k?怎样确定它的数值?(6分) 712
得 分 评卷人 四、计算题(10分) 已知：某二层钢筋混凝土框架（如图1.1），集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等 G1=G2=1200kN(图1.1b),H1=4m,H2=8m。amsx=0.08,Tg=0.4s,T,=1.028s,a1= 0.033,已知顶部附加地震作用系数6。=0.08T:十0.01，F,= H,GFex(1-a)。 G 求：按底部剪力法计算水平地震作用。 分G2=1200kN G1=1200kN 日 9.00m (b) (a） 图1 解： 713
得 分 评卷人 四、计算题 (10分 ) 已知:某二层钢筋混凝土框架(如图 1. la)，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等 7, - C7:二1200kN(图 1. 1b)，H,=4m, Hz=8mo ame,;=0. 08, TR=0. 4s, T,= 1. 028x, al= 0. 033，已知顶部附加地震作用系数。n 0 0. 08T, -1-O. O 1 s F一 1一纽7 1} EK C 1 - U n } o EHk}1k 求 :按底部剪力法计算水平地震作用 。 男 a 9.以为, G2‘12{gkN G,“1200kN ‘ 8“ 2之 (u) (b) 图 1 713
试卷代号：1109 中央广播电视大学2006一2007学年度第一学期“开放本科”期末考试 土木工程专业高层建筑结构与抗震试题答案及评分标准 (供参考) 2007年1月 一、选择题（每小题2分，共12分） 1.A 2.C 3.A 4.A 5.10 6.A 二、判断题（每小题2分，共20分。正确的画√，错误的画×） 1.(/) 2.(×) 3.(/) 4.(×) 5.(√/) 6.(/) 7.(×) 8.(/) 9.(/) 10.(×) 三、问答题(58分) 1,(8分)答：由于剪力墙的刚度远远大于框架的刚度，剪力墙承拍了大部分剪力，而框架 却只承担小部分剪力。因此，在地震作用下，通常是剪力墙首先屈服，之后将产生内力重分配， 框架承担的剪力比例将会增加。如果地震作用继续增大，则框架也会随后进入屈服状态。因 此，框架一剪力墙结构中，可将剪力墙作为第一道防线，框架作为第二道防线 2.(12分)答：框架结构中梁柱延性设计应遵循的原则有：(1)“强剪弱弯“设计原则一控 制构件的破坏形态；(2)梁、柱剪跨比限制；(3)梁、柱剪压比限制：(4)柱轴压比限制及其他措 施：(5)箍筋；(6)纵筋配筋率。 3.(8分)答：试验表明，剪力墙在周期反复荷载作用下的塑性变形能力，与端部边缘构件 (暗柱、端柱、翼墙和转角墙)的范围有关，如设有暗柱的剪力墙比不设暗柱的墙体消耗地震能 量增加23%左右。这是因为在端部有明柱或暗柱的剪力墙，不仅可防止端部钢筋压屈并约束 混凝土，还可以阻止腹板内斜裂缝迅速贯通：在腹板混凝土酥裂后，端柱仍可抗弯及抗剪，结构 不至于倒塌。因此，剪力墙墙肢端部应严格按《高规》要求设置约束边缘构件或构造边缘构件， 目的是通过约束边缘构件为墙肢两端的混凝土提供足够的约束，以保证剪力墙肢底部塑性铰 区的延性性能以及耗能能力。 714
试卷代号:}10} 中央广播电视大学2006--2007学年度第一学期“开放本科”期末考试 土木.工程专业 高层建筑结构与抗震 试题答案及评分标准 (供参考) 200 年 1月 一 、选择题(每小题 2分 ，共 12分) 1.A 2.C 3.A 4.A >.1) 6.A 二、判断题 (每小题 2分，共 20分。正确的画丫 。错误的画\刁 1.(、了) 2.(X) 3.(侧) 4.(X) }. i了) 6(丫) 7.(X) }3.(了) 9.(丫) l().(· 框架承担的剪力比例将会增加。如果地震作用继续增大，则枢架 }a.会}-} }": 3#_入械服状态 因 此 ，框架一剪力墙结构 中，可将剪力墙作为第一道防线 ，框架作为第二道防线 2. C 12分)答:框架结构中梁柱延性设计应遵循的原则有 :(17'0强剪弱今 设计原则 一 控 制构件的破坏形态;<2)梁、柱剪跨比限制;<3)梁、柱剪压比限制;(4)柱轴压比限制及其他措 施;(5)箍筋;(6)纵筋配筋率。 3. (8分)答:试验表明，剪力墙在周期反复荷载作用下的塑性变形能力，与端部边缘构件 (暗柱 、端柱 、翼墙和转角墙)的范围有关 ，如设有暗柱的剪力墙 比不设暗柱 的墙体消耗地震能 量增加 23肠左右。这是因为在端部有明柱或暗柱的剪力墙，不仅可防止端部钢筋压屈并约束 混凝土，还可以阻止腹板内斜裂缝迅速贯通;在腹板混凝土酥裂后，端柱仍可抗弯及抗剪，结构 不至于倒塌。因此，剪力墙墙肢端部应严格按《高规》要求设置约束边缘构件或构造边缘构件， 目的是通过约束边缘构件为墙肢两端的混凝土提供足够的约束，以保证剪力墙肢底部塑性铰 区的延性性能以及耗能能力。 714
4.(8分)答：双肢墙在水平荷载下的内力与位移计算的基本假定如下： (1)将每一楼层处的连系梁简化为均匀连续分布的连杆； (2)忽略连系梁的轴向变形，即假定两墙肢在同一标高处的水平位移相等； (3)假定两墙肢在同一一标高处的转角和曲率相等，即变形曲线相同； (4)假定各连系梁的反弯点在该连系梁的中点； (5)认为双肢墙的层高h,惯性矩J:、J2,截面面积A:、A2,连系梁的截面面积A,和J:惯性 矩等参数，沿墙高度方向均为常数。 5.(6分)答：所谓荷载效应，是指在某种荷载作用下结构的内力或位移。 按照概率统计和可靠度理论把各种荷载效应按一定规律加以组合，就是荷载效应组合。 一殷用途的高层建筑结构承受的竖向荷载有结构、填充墙、装修等自重（永久荷载）和楼面 使用荷载、雪荷载等（可变荷载）：水平荷载有风荷载及地震作用。 6.(10分)答：各类抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求： (1)甲类建筑地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地度安全性 评价结果确定；抗袭措施，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-·度 的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。 (2)乙类建筑地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般情祝下，当抗 震设防烈度为6一8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比 9度抗震设防更高的要求。对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应 允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。 (3)丙类建筑地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。 (4)丁类建筑一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，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。 抗震设防烈度为6度时，除《抗震规范》有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作 用计算。 715
}. cs分)答:双肢墙在水平荷载下的内力与位移计算的基本假定如下: c1>将每一楼层处的连系梁简化为均匀连续分布的连杆; (2)忽略连系梁的轴向变形，即假定两墙肢在同一标高处的水平位移相等; C3)}段定两墙肢在同一标高处的转角和曲率相等，即变形曲线相同; (4)假定各连系梁的反弯点往该连系梁的中点 ; C:)认为双肢墙的层高 h，惯性矩 J} .3z，截面面积 A} }}z，连系梁的截面面积 A,和 };惯性 矩等参数 ，沿墙高度方向均为常数。 5. <6分)答:所谓荷载效应，是指在某种荷载作用下结构的内力或位移。 按照概率统计和可靠度理论把各种荷载效应按一定规律加以组合，就是荷载效应组合 沪 一般用途的高层建筑结构承受的竖向荷载有结构 、填充墙 、装修等 自重(永久荷载)和楼面 使用荷载、雪荷载等(可变荷载):水平荷载有风荷载及地震作用。 -;(功 分)答:各类抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求: (扮甲类建筑 地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求 ，其值应按批准的地震安个性 评价结果确定 ;抗震措施 ，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 的要求，当为 9度时，应符合比 9度抗震设防更高的要求。 (2)乙类建筑 地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施，一般情况下，当抗 震设防烈度为 6_,g度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求 ，当为 9度时，应符合 比 9度抗震设防更高的要求 。对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时 ，应 允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施 。 (3)丙类建筑 地震作用和抗震措施均应符合本地 区抗震设防烈度的要求 (4)丁类建筑 一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施，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。 抗震设防烈度为 6度时，除《抗震规范》有具体规定外 ，对 乙、丙 、丁类建筑可不进行地震作 用计算。 715
7.(6分)答：地震系数K是地震动峰值加速度与重力加速度之比，即： ma 也就是以重力加速度为单位的地震动峰值加速度。显然，地面加速度愈大，地震的影响就 愈强烈，即地震烈度愈大。所以，地震系数与地震烈度有关，都是地震强烈程度的参数」 四、计算题(10分) [解](1)求结构总水平地度作用标准值（即底部剪力） FEK=a1G=0.033×0.85(1200+1200)=67.32kN (2)求作用在各质点上的水平地震作用标准值（图1.1a) 顶部附加地震作用系数 6n=0.08T1+0.01=0.08×1.028+0.01=0.092 顶部附加地震作用 △Fn=6.FK=0.092×67.32=6.193kN 地震作用力 F=_ 1200×4 H1G-fx1-8)=1200×4+1200×8×67.32(01-0.092)=20.37kN 2H6, 1200×8 F2=1,0:f(1-8)=200X1200X8X67.32(1-0.092)=40.75kN 2H.6r 716
7. (6分)答 :地震系数 K是地震 动峰值加速度与重力加速度之 比，即: 也就是以重力加速度为单位的地震动峰值加速度。显然，地面加速度愈大，地震 的影响就 愈强烈，即地震烈度愈大。所以，地震系数与地震烈度有关，都是地震强烈程度的参数。 四、计算题 (10分) 仁解](1)求结构总水平地震作用标准值(即底部剪力) FEK=CYj IIeQ=0. 033 X 0. 85 (1200+1200)=67. 32kN (2)求作用在各质点上的水平地震作用标准值(图 1. laJ 顶部附加地震作用系数 }}=0. 08T, -}0. 01=0. 08 X 1. 028十0. O1=0. 092 顶部附加地震作用 }F}=8Fsx=O. 092 X 67. 32=6. 193kN 地震作用力 H1Gl FFx(1一 8} ) 1200只 4 = 二，二二，丁，-，-，-丫一一:二二丁二-，-二分二 入 o f 1000只 4十 1LUU入 匕 32(l一 0. 092)= 20. 37kN 全Hk Gk HZ GZ Fex(1一 }n) 1200又 8 、 。。 = :尸:，丁二二二一，一二一下一，二下丁丁二，，一二，丈 入 勺 1 1000入 4十 1000 X tS 32(1一 0. 092)= 40. 75kN 全Hk C k 716