【工程类职业资格】专业知识-地震工程及答案解析.doc

1、专业知识-地震工程及答案解析(总分：94.00，做题时间：90 分钟)一、B论述题/B(总题数：47，分数：94.00)1.某 15 层住宅基础为筏板基础，尺寸 30m30m，埋深 6m，土层为中密中粗砂，19kN/m 3，地下水位平基础底，地基承载力特征值 fak300kPa，试确定地基抗震承载力。（分数：2.00）_2.某高层建筑，采用管桩基础，桩径 0.55m，桩长 16m，土层分布：02m 粉质黏土，qsa10kPa；24.5m 粉质黏土，q sa7.5kPa；4.57.0m 黏土，q sa11kPa；7.09.0m 黏土，qsa19kPa；9.012.8m 粗砂，q sa20kPa；

2、12.8m 以下强风化岩，q sa32kPa，q pa3100kPa。试计算单桩抗震承载力。（分数：2.00）_3.某 7 层住宅楼基础为天然地基，基础埋深 2m，抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值 0.1g，设计地震分组为第一组，地下水位深度 1.0m，地层条件见表，试计算场地液化指数。 （分数：2.00）_4.某预制桩，截面尺寸 0.3m0.3m，桩长 15m，低桩承台为 C30 混凝土，土层为黏性土，桩端持力层为砾砂，水平抗力系数比例系数 m24MN/m 4，试求单桩抗震水平承载力 (x oa10mm)。（分数：2.00）_5.某仓库地基，地面下 511m 为细砂层，地下水位埋

3、深 3m，标准贯入试验平均击数 N8，试以临界标贯击数方法判断该土层各深度处在发生 7 度(设计地震分组为第一组)地震时是否发生液化，并计算场地液化指数 IlE。（分数：2.00）_6.某场地抗震设防烈度为 8 度，设计地震分组为第一组，根据图土层分布和标准贯入试验击数，试判定土层的液化等级。 （分数：2.00）_7.某建筑物按抗震要求为乙类建筑，基础为条形基础，基础埋深 2m，土层分布、土性指标、标准贯入试验击数临界值及液化指数见表和图，作用于基础顶面竖向荷载 Fk500kN，试解答下列问题：(1)地基持力层承载力特征值。(2)地基抗震承载力。(3)按抗震要求验算基础宽度。(4)根据建筑物性

4、质和对地基液化判别，应采取什么抗液化措施?(5)对液化土层进行砂石桩法处理，砂石桩直径 0.4m，正方形布桩，要求将孔隙比 0.9 减少到 0.75，求砂石桩间距。(6)如要求全部消除液化沉陷，估算每孔的填料量。(7)如要求部分消除液化沉陷，估算每孔填料量。(8)采用砂石桩法处理地基以消除全部液化沉陷，如果处理后土层的标贯击数实测值见表 2，则哪种组合满足设计要求?(9)如已知粉砂的土粒相对密度为 2.719，求经砂石桩法处理后粉砂的干密度。（分数：2.00）_8.某场地抗震设防烈度 8 度，场地类别类，设计地震分组为第一组，建筑物 A 和建筑物 B 的结构自振周期：T A0.2s、T B0.

5、4s，阻尼比 0.05，根据建筑抗震设计规范(GB 500112001)，如果建筑物A 和 B 的地震影响系数分别以 A和 B表示，试求地震影响系数 A/ B的比值。（分数：2.00）_9.某场地抗震设防烈度 8 度，设计地震分组为第一组，地下水位深度 dw4.0m，土层名称、深度、黏粒含量及标贯级数见表，按规范 GB 500112001，采用标贯试验法进行液化判别，试判别表中哪几个标贯试验点属液化土。（分数：2.00）_10.按照现行公路桥梁抗震设计规范(JTJ 004)关于液化判别原理，某位于 8 度区的场地，地下水位在地面下 10m 处，试求该深度的地震剪应力比。（分数：2.00）_11

6、.某场地地面下的黏土层厚 5m，其下为粉砂层，厚 10m，整个粉砂层在地震中可能产生液化，已知粉砂层的液化抵抗参数 ce0.7，若采用摩擦桩基础，桩身穿过整个粉砂层范围，深入其下的非液化土中，试按水工建筑物抗震设计规范(DL 50732000)求通过粉砂层的桩长范围桩侧阻力总的折减系数。（分数：2.00）_12.某承重墙条基埋深 2m，基底下为 6m 厚粉土层，粉土黏粒含量为 9%，其下为 12m 粉砂层，再往下为较厚的粉质黏土，近期内年最高地下水位在地表以下 5m，该建筑场地抗震设防烈度为 8 度，设计地震分组为第一组，不同土层的标贯击数 N 值如图所示，试分析场地地基土层是否液化?其液化指

7、数 IlE是多少?（分数：2.00）_13.某水闸下游岸墙高 5m，墙背倾斜与垂线夹角 I20，墙后填料为粗砂，填土表面水平，粗砂内摩擦角 32，墙背与粗砂间摩擦角 15，岸墙所在地区抗震设防烈度为 8 度，试计算在水平地震力作用下(不计竖向地震力作用)在岸墙上产生的地震主动土压力 FE(地震系数角 e取 3)。（分数：2.00）_14.某场地土层分布如下：01.5m 为填土，土层剪切波速 s：80m/s；1.57.5 为粉质黏土，s210m/s；7.519m 为粉细砂， s243m/s；1926m 为砾石， s350m/s；26m 以下为砾岩， s500m/s。试判定该场地的类别。（分数：2

8、.00）_15.某独立基础尺寸 2.0m1.5m，埋深 1.5m，基础底面作用竖向力 Fk1000kN，弯矩 Mk100kNm，作用地震竖向拉力 F160kN，水平力 Hk190kN，地基为密实中砂，承载力特征值 fak220kPa，内摩擦角 k30，重度 18kN/m 3，基底与土之间的摩擦系数 0.18，试验算地基抗震承载力和抗水平滑移承载力。（分数：2.00）_16.某建筑物的土层分布：03m 黏土，承载力特征值 fak150kPa；36m 粉砂，平均标贯击数N6.5；67.5m 粉土，粒径小于 0.005mm 的黏粒含量 14%；7.510m 粉砂，平均标贯击数 N10.8 度地震区，

9、地下水位在地面下 1.5m，试判断粉砂层是否液化。若会液化，采用砂石桩法处理地基，要求复合地基承载力特征值 fspk170kPa，试设计砂石桩复合地基。（分数：2.00）_17.某预制方桩，截面尺寸 0.35m0.35m，桩长 13.0m，桩顶离地面 6.0m，桩底离地面 19m，土层分布：08.0m 为粉质黏土，q sik25kPa；8.014.4m 为粉土，q sik30kPa，黏粒含量 2.5%；14.418m 为粉砂，qsik35kPa；1819m 为砾砂，q sik50kPa，q pk3000kPa。试回答：(1)粉土和粉砂不发生液化时的单桩竖向抗震承载力特征值；(2)粉土和粉砂发生

10、液化，在 13m 处标贯击数 N11，17m 处标贯击数 N18，地下水位 2.5m，8 度地震区，试计算单桩竖向抗震承载力特征值。（分数：2.00）_18.某工程为桩箱基础，采用 0.35m0.35m 预制桩，桩长 13m，桩顶离地面 6.0m，总桩数 330 根，土层分布同题 7-17，作用于箱基顶部竖向荷载 Fk+Gk 79200kN，结构总水平地震力 FE13460kN，由 FE作用产生的倾覆力矩设计值 ME38539kNm，已知边桩距中心轴 ymax5.0m，y 2i2633m 2，8 度地震区，II 类场地，结构自振周期 T1.1s，土的阻尼比 0.05，试验算桩基础竖向抗震承载力

11、。（分数：2.00）_19.和题 7-18 同条件，若粉质黏土的地基水平抗力系数的比例系数 m115MN/m 4，粉土 m225MN/m 4，粉土黏粒(0.005mm 的颗粒)为 2.5%，在深度 8.8m 处标贯试验击数 N10，群桩效应综合系数 h1.0，试验算桩基水平地震承载力。（分数：2.00）_20.某工程的结构自振周期 T1.0s，8 度地震区，设计地震分组为第一组，场地土层分布为：02.7m 填土，剪切波速 s160m/s；2.75.50m 砂质黏土，s160m/s；5.56.60 黏土， s180m/s；6.6012.6m 砂卵石， s280m/s；12.618.0m 基岩，

12、s600m/s。试计算地震影响系数 (阻尼比 0.05)。（分数：2.00）_21.已知有如图所示属于同一设计地震分组的 A、B 两个土层模型，试判断其场地特征周期 Tg 的大小。 （分数：2.00）_22.建筑场地抗震设防烈度 8 度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为 0.2g，基础埋深 2m，采用天然地基，场地地质剖面如图所示，地下水位于地面下 2m。为分析基础下粉砂、粉土、细砂液化问题，钻孔时沿不同深度进行了现场标贯试验，其位置标高及相应标贯试验击数如图所示，粉砂、粉土及细砂的黏粒含量百分率 c 也标明在图上，试计算该地基液化指数 IlE 及确定它的液化等级。 （分数：2.0

13、0）_23.某场地抗震设防烈度为 7 度，场地典型地层条件见表，拟建场地地下水位深度为 1.00m，试判断从建筑抗震来说场地类别属于哪一类? 题 7-23 表成 因 年 代 土 层 编 号 土 名 层底深度(m) 剪切波速(m/s)1 粉质黏土 1.50 902 粘质粉土 3.00 140Q43 粉砂 6.00 160Q3 4 细砂 11.0 350岩层 750（分数：2.00）_24.某建筑场地抗震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为 0.20g，设计地震分组为第一组。场地地基土层的剪切波速见表。按 50 年超越概率 63%考虑，阻尼比为 0.05，结构基本自振周期为 0.40s，试计

14、算地震水平影响系数。 题 7-24 表土样编号 土层结构 层底深度(m) 剪切波速(m/s)1 填土 5.0 1202 淤泥 10.0 903 粉土 16.0 1804 卵石 20.0 4605 基岩 800（分数：2.00）_25.某场地覆盖厚 10m 的粉细砂，剪切波速 s150m/s，场地抗震设防烈度 7 度，设计地震分组为第一组，今修建一高 100m、直径 8m 的烟囱，烟囱自振周期 T0.45+0.0011 （分数：2.00）_26.某烟囱采用壳体基础，基础直径 14m，埋深 4m，地基持力层为稍密粉砂，fak156kPa，18.5kN/m 3，烟囱筒自重 45000kN，若地震力作

15、用于地面以上 60m 处，试验算地基承载力(地震影响系数 0.018)。（分数：2.00）_27.某建筑场地抗震设防烈度为 7 度，地基设计基本地震加速度为 0.15g，设计地震分组为二组，地下水位埋深 2.0m，未打桩前的液化判别等级如表所示，采用打入式混凝土预制桩，桩截面为 400mm400mm，桩长 l15m，桩间距 s1.6m，桩数 2020 根，置换率 m0.063，试求打桩后液化指数减了多少。 （分数：2.00）_28.某建筑场地土层条件及测试数据如表所示，试判断该场地类别。 题 7-28 表土层名称 层底深度 (m) 剪切波速 s(m/s)土层名称 层底深度 (m) 剪切波速 s

16、(m/s)填土 1.0 90 细砂 16 420粉质黏土 3.0 180 黏质粉土 20 400淤泥质黏土 11.0 110 基岩 25 500（分数：2.00）_29.某一高层建筑物箱形基础建于天然地基上，基底标高-6.0m，地下水埋深-8.0m，地震设防烈度为 8.0度，基本地震加速度为 0.20g，设计地震分组为第一组，为判定液化等级进行标准贯入试验结果如图所示，试按建筑抗震设计规范(GB 500112001)计算液化指数并划分液化等级。 （分数：2.00）_30.某普通多层建筑，其结构自震周期 T0.5s，阻尼比 0.05，天然地基场地覆盖层厚度 30m，等效剪切波速 se200m/s

17、，抗震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度为 0.2g，设计地震分组为第一组，按多遇地震考虑，试求水平地震影响系数 。（分数：2.00）_31.拟在抗震设防烈度为 8 度的场地建一桥墩，基础埋深 2.0m，场地覆盖土层为 20m，地质年代均为 Q4，地表下为 5.0m 的新近沉积非液化黏性土层，其下为 15m 的松散粉砂，地下水埋深 dw5.0m，试按现行公路工程抗震设计规范(JTJ 004)计算 0/ e随深度的变化。（分数：2.00）_32.根据题 7-3l 条件，如水位以上黏性土重度 u18.5kN/m 3，水位以下粉砂重度 d20kN/m 3，试分别计算地面下 5.0m 处和 10m

18、 处地震剪应力比(地震剪应力与有效覆盖压力之比)。（分数：2.00）_33.某建筑场地土层分布及实测剪切波速如表所示，试求计算深度范围内土层的等效剪切波速。 题 7-33 表层序 岩土名称 层厚 di(m) 层底深度(m) 实测剪切波速 si(m/s)1 填土 2.0 2.0 1502 粉质黏土 3.0 5.0 2003 淤泥质粉质黏 土 5.0 10.0 1004 残积粉质黏土 5.0 15.0 3005 花岗岩孤石 2.0 17.0 6006 残积粉质黏土 8.0 25.0 3007 风化花岗岩 500（分数：2.00）_34.某建筑场地抗震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度为 0.3

19、0g，设计地震分组为第二组，场地类别为类，建筑物结构自震周期 T1.65s，结构阻尼比 取 0.05，当进行多遇地震作用下的截面抗震验算时，试求相应于结构自震周期的水平地震影响系数值。（分数：2.00）_35.某建筑场地抗震设防烈度为 7 度，地下水位埋深为 dw5.0m，土层分布如表所示，拟采用天然地基，按照液化初判条件，建筑物基础埋置深度 db最深不能超过多大临界深度时，方可不考虑饱和粉砂的液化影响?（分数：2.00）_36.桥梁勘察的部分成果参见表，根据勘察结果，按现行公路工程抗震设计规范(JTJ 004)进行结构的抗震计算时，试计算地表以下 20m 深度内各土层的平均剪切模量 Gm (

20、重力加速度 g9.81m/s 2)。 题 7-36 表序号 土层岩性 厚度(m) 重度(kN/m 3) 剪切波速(m/s)1 新近沉积黏性土 3 18.5 1202 粉砂 5 18.5 1383 一般黏性土 10 18.5 2124 老黏性土 14 20 3155 中砂 7 18.0 3606 卵石 3 22.5 3867 风化花岗岩 535（分数：2.00）_37.某建筑物按地震作用效应标准组合的基础底面边缘最大压力 pmax380kPa，地基土为中密状态的中砂，问该建筑物基础深、宽修正后的地基承载力特征值 fa至少应达到多少，才能满足验算天然地基地震作用下的竖向承载力要求?（分数：2.00

21、）_38.同一场地上甲乙两座建筑物的结构自震周期分别为 T 甲 0.25s，T 乙 0.60s，已知建筑场地类别为 II类，设计地震分组为第一组，若两座建筑的阻尼比都取 0.05，试求在抗震验算时甲、乙两座建筑的地震影响系数之比( 甲 / 乙 )。（分数：2.00）_39.已知某建筑场地土层分布如表所示，为了按建筑抗震设计规范(GB 50011 2001)划分抗震类别，测量土层剪切波速的钻孔应达到何种深度即可?并说明理由。 题 7-39 表层 序 岩土名称和性状 层 厚(m) 层底深度 m)1 填土 fak=150kPa 5 52 粉质黏土 fak=200kPa 10 153 稍密粉细砂 15

22、 304 稍密中密圆砾 30 605 坚硬稳定基岩（分数：2.00）_40.在抗震设防烈度为 8 度的场区修建一座桥梁，场区地下水位埋深 5m，场地土层：05m，非液化黏性土；515m，松散均匀的粉砂；15m 以下为密实中砂。 按现行公路工程抗震设计规范(JTJ 004)计算判别深度为 515m 的粉砂层为液化土层，液化抵抗系数均为 0.7，若采用摩擦桩基础，试求深度 515m的单桩摩阻力的综合折减系数 。（分数：2.00）_41.高层建筑高 42m，基础宽 10m，深、宽修正后的地基承载力特征值 fa300kPa，地基抗震承载力调整系数 a1.3，按地震作用效应标准组合进行天然地基基础抗震验

23、算，问下列哪一选项不符合抗震承载力验算的要求，并说明理由。(1)基础底面平均压力不大于 390kPa；(2)基础边缘最大压力不大于 468kPa；(3)基础底面不宜出现拉应力；(4)基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的 15%。（分数：2.00）_42.某土石坝坝址区抗震设防烈度为 8 度，土石坝设计高度 30m，根据计算简图，采用瑞典圆弧法计算上游填坡的抗震稳定性，其中第 i 个滑动条块的宽度 b3.2m，该条块底面中点的切线与水平线夹角 i19.3，该条块内水位高出底面中点的距离 z6m，条块底面中点孔隙水压力值 u100kPa，考虑地震作用影响后，第 i 个滑动条块沿底

24、面的下滑力 Si=415kN/m，当不计入孔隙水压力影响时，该土条底面的平均有效法向作用力为 583kN/m，根据以上条件按照不考虑和考虑孔隙水压力影响两种工况条件分别计算得出第 i 个滑动条块的安全系数 Ki(R i/Si(土石坝填料凝聚力 c0，内摩擦角 42)。（分数：2.00）_43.某场地抗震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度为 0.30g，设计地震分组为第一组，土层等效剪切波速为 150m/s，覆盖层厚度 60m，相应于建筑结构自振周期 T0.40s，试计算阻尼比 0.05 的水平地震影响系数 。（分数：2.00）_44.某建筑场地土层分布如表所示，拟建 8 层建筑，高 25m

25、。根据建筑抗震设计规范 (GB 500112001)，该建筑抗震设防类别为丙类。现无实测剪切波速，试判断该建筑场地的类别。 题 7-44 表层 序 岩土名称和性状 层 厚(m) 层底深度 m)1 填土，f ak=150kPa 5 52 粉质黏土，fak=200kPa10 153 稍密粉细砂 10 254 稍密中密的粗中砂 15 405 中密圆砾卵石 20 606 坚硬基岩（分数：2.00）_45.高度为 3m 的公路挡土墙，基础的设计埋深 1.80m，场区的抗震设防烈度为 8 度。自然地面以下深度1.50m 为黏性土，深度 1.505.00m 为一般黏性土，深度 5.0010.00m 为亚砂土

26、，下卧地层为砂土层。根据现行公路工程抗震设计规范(JTJ 044)，在地下水位埋深至少大于何值时，可初判不考虑场地土液化影响?（分数：2.00）_46.土层分布及实测剪切波速如表所示，问该场地覆盖层厚度及等效剪切波速为多少? 题 7-46 表岩土名称 层 厚 d(m) 层底深度(m) 实测剪切波速 si(m/s)填土 2.0 2.0 150粉质黏土 3.0 5.0 200淤泥质粉质黏土 5.0 10.0 100残积粉质黏土 5.0 15.0 300花岗岩孤石 2.0 17.0 600残积粉质黏土 8.0 25.0 300风化花岗石 500（分数：2.00）_47.采用拟静力法进行坝高 38m

27、土石坝的抗震稳定性验算。在滑动条分法的计算过程中，某滑动体条块的重力标准值为 4000kN/m。场区抗震设防烈度为 8 度。试计算作用在该土条重心处的水平向地震惯性力代表值 Fh。（分数：2.00）_专业知识-地震工程答案解析(总分：94.00，做题时间：90 分钟)一、B论述题/B(总题数：47，分数：94.00)1.某 15 层住宅基础为筏板基础，尺寸 30m30m，埋深 6m，土层为中密中粗砂，19kN/m 3，地下水位平基础底，地基承载力特征值 fak300kPa，试确定地基抗震承载力。（分数：2.00）_正确答案：()解析：地基承载力经深度修正 b3， d4.4faf ak+ b(b

28、-3)+ d m(d-0.5)300+3(19-10)(6-3)+4.419(6-0.5)841kPa根据建筑抗震设计规范(GB 500112001)，知 a1.3地基抗震承载力faE=fa a=1.3841=1093kPa2.某高层建筑，采用管桩基础，桩径 0.55m，桩长 16m，土层分布：02m 粉质黏土，qsa10kPa；24.5m 粉质黏土，q sa7.5kPa；4.57.0m 黏土，q sa11kPa；7.09.0m 黏土，qsa19kPa；9.012.8m 粗砂，q sa20kPa；12.8m 以下强风化岩，q sa32kPa，q pa3100kPa。试计算单桩抗震承载力。（分数

29、：2.00）_正确答案：()解析：R auq siali+qpaAp1.727(102+7.52.5+112.5+192+203.8+323.2)+0.23731001.727282.6+734.7488.1+734.71222.7kN抗震单桩承载力特征值RaER a1.251222.71.251528.4kN3.某 7 层住宅楼基础为天然地基，基础埋深 2m，抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值 0.1g，设计地震分组为第一组，地下水位深度 1.0m，地层条件见表，试计算场地液化指数。 （分数：2.00）_正确答案：()解析：第 2 层土的 c10%，第 4 层土为 Q3，均属不液化

30、层。第 3 层粉砂ds4m，N 06，d w1m，N cr7.2N5，液化。ds5.5m,N 06，d w1m，N cr8.1N7，液化。土层厚度 d 11.75m，dv21.25m权函数 W 110m -1，W 29.625m -1液化指数4.某预制桩，截面尺寸 0.3m0.3m，桩长 15m，低桩承台为 C30 混凝土，土层为黏性土，桩端持力层为砾砂，水平抗力系数比例系数 m24MN/m 4，试求单桩抗震水平承载力 (x oa10mm)。（分数：2.00）_正确答案：()解析：5.某仓库地基，地面下 511m 为细砂层，地下水位埋深 3m，标准贯入试验平均击数 N8，试以临界标贯击数方法判

31、断该土层各深度处在发生 7 度(设计地震分组为第一组)地震时是否发生液化，并计算场地液化指数 IlE。（分数：2.00）_正确答案：()解析：标贯临界值计算7 度地震，设计地震分组为第一组，N 06，砂土 c3d55m，N cr60.9+0.1(5-3)6.68，不液化。d66m，N cr60.9+0.1(6-3)7.28，不液化。d77m，N cr60.9+0.1(7-3)7.88，不液化。d88m，N cr60.9+0.1(8-3)8.48，液化。d99m、10m、11m，N cr分别为 9、9.6 和 10.2，液化。所以 7.511m 砂土发生液化。(2)标贯试验点中点深度(3)计算影

32、响权函数d8.0m,W 17.0m -1；d9m,W 2=6m-1；d=10m,W 35m -1；d10.75m,W 4=4.25m-1深度 7.51lm 范围，各计算土层厚度d18.5-7.51.0m,d 29.5-8.51.0m,d 310.5-9.51.0m,d 411-10.50.5m(4)计算液化指数液化等级为轻微液化。6.某场地抗震设防烈度为 8 度，设计地震分组为第一组，根据图土层分布和标准贯入试验击数，试判定土层的液化等级。 （分数：2.00）_正确答案：()解析：计算土层的标贯击数临界值 Ncr场地抗震设防烈度为 8 度，设计地震分组为第一组，标贯击数基准值 N010，砂土的黏粒含量百分率 c3，计算 Ncr。-1.4m 处 N cr=100.9+0.1(1.4-1.0)=9.4-4.0m 处 N cr100.9+0.1(4-1.0)12-5.0m 处 N cr100.9+0.1(5-1.0)13-6.0m 处 N cr100.9+0.1(6-1.0)14-7.0m 处 N cr100.9+0.1(7-1.0)15其中，-4.0m 处和-6.0m 处，N15N cr12， N16N cr14，该两处不液化，其余各处 NN cr，会产生液化。(2)计算产生液化的三处(-