地震作用下突出建築物屋面的附屬小建築物，如電梯間、女兒牆、附牆煙囪等由於重量和剛度突然變小，高振型影響較大，震害較為嚴重，稱為鞭端效應。結構按底部剪力法計算時，只考慮了第一振型的影響，突出屋出的小建築物在地震中相當於受到從屋面傳來的放大了的地面加速度，採用基底剪力法計算這類小建築的地震作用效應時應乘以放大係數3。放大係數是針對突出屋面的小建築物強度驗算採用的，區域性放大作用不往下傳。

1、從地震時地面建築物的破壞現象來看：震級較大、震中距較遠的地震對長週期的結構的破壞，比同樣地震烈度而震級較小、震中距較近的地震造成的破壞要重。試解釋該現象的原因。

解答：地震波在由震源向外擴散傳播時短週期分量衰減快而長週期分量衰減慢，歷次地震表明，大震級、遠震中距地震記錄的長週期分量明顯比小震級、近震中距地震記錄的大，因而對週期較長的高層建築的影響較大，其震害也較重。

此外，長週期地震波在軟土地基中放大較多，與週期較長的柔性結構產生共振現象。

2、簡述框架抗震設計時，有哪些改善框架柱延性的措施？

解答：（1）強柱弱梁，使柱儘量不出現塑性鉸；

（2）在彎曲破壞之前不發生剪下破壞，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，配置必要的約束箍筋。

3、什麼是動力系數、地震係數和水平地震影響係數？三者之間有何關係？

解答：動力系數為單自由度彈性體系的最大加速度反應與地面運動最大加速度的比值，它是無量綱的，主要反應結構的動力效應；

地震係數是地面運動最大加速度與重力加速度的比值，它反應該地區基本烈度的大小。基本烈度愈高，K值愈大，而與結構效能無關；

水平地震影響係數是單自由度彈性體系的最大絕對加速度與重力加速度的比值；

水平地震影響係數等於動力系數與地震係數的乘積。

4、以框架柱和抗震牆為例，簡述採取哪些措施來保證結構形成理想的總體屈服機制？

解答：對於框架結構，理想的屈服機制是讓框架樑首先進入屈服，形成梁鉸機制，以吸收和耗散地震能量，防止塑性鉸在柱子首先出現（底層柱除根部外），形成耗能效能差的柱鉸機制。為此，應合理選擇構件尺寸和配筋，體現“強柱弱梁”、“強剪弱彎”的設計原則，要控制柱子的軸壓比和剪壓比，加強對混凝土的約束，提高構件，特別是預期首先屈服部位的變形能力，以增加結構延性。

為使抗震牆具有良好的抗震效能，設計中應遵守以下原則：在發生彎曲破壞之前，不允許發生斜拉、斜壓或剪壓等剪下破壞形式和其他脆性破壞形式，採用合理的構造措施。

5、試述基礎隔震和消能減震的基本原理？

解答：

基礎隔震：將整個建築物或其區域性樓層坐落在隔震層上，透過隔震層的變形來吸收地震能量，控制上部結構地震作用效應和隔震部位的變形，從而減小結構的地震響應，提高建築結構的抗震可靠性；

消能減震：在房屋結構中設定消能裝置，透過其區域性變形提供附加阻尼，以消耗輸入上部結構的地震能量，達到預期設防要求。

6、什麼是建築結構構件的耐火極限？確定結構構件耐火極限時應考慮哪些因素？

解答：建築結構構件的耐火極限是指構件受標準升溫火災條件下，從受到火的作用起，到失去穩定性或完整性或絕熱性為止，抵抗火作用所持續的時間，一般以小時計；

確定結構構件的耐火極限時，應考慮下列因素：

（1） 建築的耐火等級

（2） 構件的重要性

（3） 構件在建築中的部位

9、工程結構抗震設防的額“三水準兩階段”

抗震設防的三個水準：（1）當遭受低於本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損傷或不需要修理仍可繼續使用；（2）當遭受相當於本地區抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經一般修理或不需修理仍可繼續使用；（3）當遭受高於本地區抗震設防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。

兩階段設計方法：

第一階段設計：驗算工程結構在多遇地震影響下的承載力和彈性變形，並透過合理的抗震構造措施來實現三水準的抗震設防目標；

第二階段設計方法：驗算結構在罕遇地震影響下的彈塑性變形，以滿足第三水準抗震設防目標。

10、抗震設計中為什麼要限制各類結構體系的最大高度和高寬比？

答：隨著多層和高層房屋高度的增加，結構在地震作用以及其他荷載作用下產生的水平位移迅速增大，要求結構的抗側移剛度必須隨之增大。不同型別的結構體系具有不同的抗側移剛度，因此具有各自不同的合理使用高度。

房屋的高寬比是對結構剛度、整體穩定、承載能力和經濟合理性的宏觀控制。

震害表明，房屋高寬比大，地震作用產生的傾覆力矩會造成基礎轉動，引起上部結構產生較大側移，影響結構整體穩定。同時傾覆力矩會在混凝土框架結構兩側柱中引起較大周麗，是構件產生壓曲破壞；會在多層砌體房屋牆體的水平截面產生較大的彎曲應力，使其易出現水平裂縫，發生明顯的整體彎曲破壞。

11、什麼是鞭端效應，設計時如何考慮這種效應？

答：地震作用下突出建築物屋面的附屬小建築物，由於質量和剛度的突然變小，受高振型影響較大，震害較為嚴重，這種現象稱為鞭端效應。

設計時對突出屋面的小建築物的地震作用效應乘以放大係數3，但此放大係數不往下傳。

12、簡述提高框架樑延性的主要措施

答：（1）“強剪弱彎”，使構件的受剪承載力大於構件彎曲屈服時實際達到的剪力值，以保證框架樑先發生延性的彎曲破壞，避免發生脆性的剪下破壞；

（2）梁端塑性鉸的形成及轉動能力是保證延性的重要因素：一方面應限制梁端截面的縱向受拉鋼筋的最大配筋率或相對受壓區高度，另一方面應配置適當的受壓鋼筋

（3）為增加對混凝土的約束，提高梁端塑性鉸的變形能力，必須在梁端塑性鉸區範圍內設定加密封閉式箍筋，同時為防止縱筋過早壓屈，對箍筋間距也應加以限制。

（4）對梁的截面尺寸加以限制，避免脆性破壞。

13、砌體結構中設定鋼筋混凝土構造柱和圈樑的作用

答：設定鋼筋混凝土構造柱的作用：顯著提高牆體的變形能力，限制牆體裂縫的開展和延伸，從而提高牆體抗剪承載力（10%-30%）同時保證豎向承載力不致下降過快；與圈樑一起形成弱框架，提高整體性，可以使結構在大震下的抗倒塌性增加。

設定圈樑的作用：增加縱橫牆體的連線，加強整個房屋的整體性；圈樑可箍住樓蓋，增強其整體剛度；減小牆體的自由長度，增加牆體的穩定性；可提高房屋的抗剪強度，約束牆體裂縫的開展；抵抗地基不均勻沉降引起的上部結構破壞，減小構造柱計算長度。

14、為什麼要限制多層砌體房屋的抗震橫牆間距？

（1）橫牆間距過大，會使橫牆抗震能力減弱，橫牆間距應能滿足抗震承載力的要求

（2）橫牆間距過大，會使縱牆側向支撐減少，房屋整體性降低

（3）橫牆間距過大，會使樓蓋水平剛度不足而發生過大的平面內變形，從而不能有效地將水平地震作用均勻傳遞給各抗側力構件，這將使縱牆先發生出平面的過大彎曲破壞，即橫牆間距應能保證樓蓋傳遞水平地震作用所需的剛度要求。

15、在軟弱土層、液化土層和嚴重不均勻土層上建橋時，可採取哪些措施來增大基礎強度和穩定性。

答：（1）換土或採用砂樁。（2）減輕結構自重、加大基底面積、減小基底偏心。

（3）增加基礎埋置身度、穿過液化土層（4）採用樁基礎或沉井基礎以增大基礎強度與穩定性，減小地震力，避免扭轉破壞。

16、地基抗震承載力比地基靜承載力提高的原因

答：（1）建築物靜荷載在地基上所引起的壓力，作用時間很長，地基土由此所產生的壓縮變形將包括彈性變形和殘餘變形兩部分，而地震持續時間很短，對於一般黏性土，建築物因地面運動而作用於地基上的壓力，只能使土層產生彈性變形，而土的彈性變形比土的殘餘變形小得多，所以，要使地基產生相同的壓縮變形，所需的由地震作用引起的壓應力將大於所需的靜荷載壓應力；

（2）土的動強度和靜強度有所不同

（3）考慮地震作用的偶然性、短時性以及工程的經濟型，抗震設計安全度略有降低。

構件在製造過程中，將受到來自各種工藝等因素的作用與影響；當這些因素消失之後，若構件所受到的上述作用與影響不能隨之而完全消失，仍有部分作用與影響殘留在構件內，則這種殘留的作用與影響稱為殘留應力或殘餘應力。

殘餘應力是當物體沒有外部因素作用時，在物體內部保持平衡而存在的應力。

凡是沒有外部作用，物體內部保持自相平衡的應力，稱為物體的固有應力，或稱為初應力，亦稱為內應力。

殘餘應力是一種固有應力。

鋼管混凝土就是把混凝土灌入鋼管中並搗實以加大鋼管的強度和剛度.

1、結構振型資料（自振週期） 對於比較正常的工程設計，其不考慮折減的計算自振週期大概在下列範圍內： 框架結構：T1=(0.08~0.1)n 框架—剪力牆結構和框架—筒體結構：T1=(0.06~0.08)n 剪力牆結構和筒中結構：T1=(0.04~0.05)n 式中，n為建築物層數。 第二及第三振型的週期近似為：如果計算結果偏離上述數值太遠，應考慮工程中截面是否太大、太小，剪力牆數量是否合理，應適當予以調整。反之，如果截面尺寸、結構佈置都正常，無特殊情況而偏離太遠，則應檢查輸入資料是否有錯誤。 以上的判斷是根據平移振動振型分解方法來提出的。考慮扭轉耦連振動時，情況複雜得多。首先應挑出與平移振動對應的振型來進行上述比較。至於扭轉週期的合理數值，由於經驗不多，尚難提出合理的週期數值。 結構的計算振型個數，振型個數一般可以取各個計算方向上振型參與質量達到90%所需的振型數。 最後控制結構的扭轉剛度，即週期比（主要為控制結構扭轉效應，減小扭轉對結構產生的不利影響）。

2、振型曲線和空間振型 在正常的計算下，對於剛度和質量比較均勻的結構，簡化成單線的振型曲線應是比較連續光滑的曲線，不應有大進大出，大的凹凸曲折。第一振型無零點；第二振型在（0.7-0.8）H處有一個零點；第三振型分別在（0.4-0.5）H及（0.8-0.9）H處有兩個零點。 除了檢視簡化的振型曲線外，對於複雜的結構尚應檢視空間振型圖，以清晰的瞭解空間振型的形式，比如瞭解出現扭轉和平動耦合的具體情況，比如區域性振型的情形，比如可能出現的模型錯誤之處等。

3、地震力 根據目前許多工程的計算結果，截面尺寸、結構佈置都比較正常的結構，其底部剪力大約在下述範圍內： 8度，II類場地土：Fek=(0.03~0.06)G 7度，II類場地土；Fek=(0.015~0.03)G 式中， 為底部地震剪力標準值；G為結構總重量。 層數多、剛度小時，偏於較小值；層數少、剛度大時，偏於較大值，當其它烈度和場地型別時，相應調整此數值。當計算的底部剪力小於上述數值（HiStruct注，要保證滿足規範最小剪重比限值）時，宜適當加大截面、提高剛度，適當增大地震力以保證安全；反之，地震力過大，宜適當降低剛度以求得合適的經濟技術指標。