建筑结构抗震设计教材总结.docx

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1、建筑结构抗震设计教材总结一、填空题 1、工程结构抗震设防的“三水准”是：小震不坏、中震可修、大震不倒。 2、建筑抗震设计的三个层次是指：抗震概念设计、抗震计算和验算、抗震构造措施。 3、液化地基根据液化指数划分为：轻微、中等和严重三个等级。 4、框架按破坏机制可分为：梁铰机制、柱铰机制。 5、建筑物在平面布置时，应尽可能使质量中心和刚度中心接近和重合。 6、为了保证结构的整体性和延性，通过内力组合得到框架结构的设计内力，还需进行调整，以满足：强柱弱梁、强剪弱弯和强节点弱构件的原则。 7、在建筑抗震设计中，建筑的平、立面布置宜：规则、对称，建筑的质量和刚度变化宜均匀。 8、地震按其产生的原因分为

2、：构造地震、火山地震和诱发地震。 9、场地类型是根据：土层剪切波速和场地覆盖层厚度划分为五类：岩石、坚硬土或软质岩石、中硬土、中软土、软弱土。 10、场地的土层刚度和场地覆盖层厚度是影响场地地震动的两个因素。 11、我国地震烈度水准有：多遇烈度、设防烈度和罕遇烈度。 14、柱净高与柱截面边长宽度之比：小于4的柱是短柱。 15、抗震设防标准时依据：建筑物按用途的重要性 ，一般情况下采用：标准设防。 16、伸缩缝和沉降缝的宽度应符合：防震缝的要求。 17、地震的破坏作用主要表现形式：地表破坏，建筑物破坏，次生破坏。 18、底部剪力法：步骤：先计算出作用于结构的总水平地震作用，也就是作用于结构底部的

3、剪力，然后将总水平地震作用按一定的规律分配给各质点。 19、多层砌体结构房屋抗震计算过程的主要步骤：计算简图的确定，计算及分配地震剪力，进行薄弱墙端验算。 20、在多层砌体结构房屋设置钢筋混凝土构造柱及圈梁后，可以对砌体结构起到约束作用，提高墙体抗剪能力，提高结构的极限变形能力。 21、为抵抗不同方向的地震作用，框架结构应设计为：双向抗测力体系。 22、框架抗震主要计算框架梁截面设计，为了保证梁在设计时达到强柱弱梁，强剪弱弯的原则，首先使梁端先于柱端产生塑性铰，并使塑性铰有足够的变形能力，其次，应防止梁端接尿先发生脆性的剪切破坏。设计步骤：梁正截面设计，梁斜截面设计。 23、框架抗震主要计算框

4、架柱截面设计，步骤：柱端弯矩设计值应按强柱弱梁的叶泽进行调整；柱端剪力设计值的调整应根据不同的抗震等级，按强剪弱弯的原则进行调整；柱截面尺寸限制于梁端截面设计相同，当剪压比较大时，将降低箍筋的抗剪效果，要限制柱端截面的剪压比。 24、结构隔震的基本原理：利用隔震系统使结构物隔震层上下部分分开，延长结构基本自振周期，结合适当的阻尼，使结构的加速度反应大大减弱。同时，结构的变形能力主要由隔震系统承担，结构自身承担的地震能力则很小，结构自身的地震破坏减轻，安全性提高。 25、消能减震框架结构消耗地震能量是由消耗装置和框架结构共同完成。 26、在强烈地震作用下，消能部件和阻尼器首先进入非弹性状态，消耗

5、大量地震能量，使主体结构避免进入明显的非弹性状态，进而保护主体结构。 二、判断题 1、地震震级大小表示一次地震释放能量的大小。 2、建筑场地类别有四类，其中四类场地比一类好。 3、钢筋混凝土框架柱的轴压比越大，抗震性能越好。 4、质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响。 5、计算竖向地震作用时，竖向高耸结构按静力法，大跨水平结构按竖向反应谱法。 6、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。 7、多层砌体房屋应优先采用纵墙承重体系。 8、在计算地震作用时，多质点体系的高振型发挥的贡献比低振型小。 9、砌体结构房屋的地震破坏，主要是墙体破坏和转

6、角破坏、内墙连接处的破坏。 10、框架剪力墙结构中框架和剪力墙的抗震等级相同。 三、名词解释 1、反应谱：单自由度体系的地震最大绝对反应与其自振周期关系。 2、烈度：某一区域的地表和各类建筑物遭受某一次地震影响的平均强弱程度。 3、薄弱层：抗侧刚度分布不均匀框架在地震作用下发生塑性变形集中地某一或某几个楼层。 4、地震系数：场地地震加速度峰值与重力加速度的比值，反应场地烈度情况。 5、延性：结构承载能力无明显降低的前提下，结构发生非弹性变形的能力。 6、震源：地球内部岩层破裂引起振动的地方。 7、地震波：地震时，地下岩体断裂、错动产生振动，并以波的形式从震源向外传播。 8、地震波的特性：分为体

7、波和面波，体波有纵波和横波，纵波其介质质点的运动方向与波的前进方向一致。面波有瑞雷波和勒夫波。地震波的传播速度，以纵波最快，横波次之，面波最慢。 9、减震：通过采用耗能构件以消耗地震传递结构的能量为目的的减震手段。 10、轴压比：指柱或墙轴力设计值与全截面混凝土抗压能力的比值。 11、辫梢效应：突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等，它们的震害比下面主体结构严重。这是由于出屋面的这些建筑的质量和刚度突然变小，地震反应随之增大的缘故。这种现象就是辫梢效应。 12、高宽比：结构总高与截面宽度的比值。 13、地震反应：由地震动引起的结构内力、变形、位移及结构运动速度与加速度等统称为地震反应。 14、结构动

8、力特性：由结构质量和刚度决定的结构特性，如周期、振型、阻尼。 15、概念设计：是指根据地震灾害和工程经验等形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。 16、场地覆盖层厚度：愿意指从地表至地下基岩面的距离。当相邻的两土层中的下层剪切波速比上层剪切波速大很多时，下层顶面至地表的距离则看做覆盖层厚。 17、地基土液化产生机理：地震时，饱和砂土或粉土颗粒在强烈振动下发生相对位移，颗粒结构趋于密实，颗粒间孔隙水来不及排泄而受到挤压，则孔隙水压力急剧增加。当孔隙水压力增加到与土颗粒所受到的总的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，从而土颗粒上浮形成液化现象

9、。 四、简答题 1、为什么抗震设计截面承载力可以提高？ 答：基于两个原因：动力荷载下材料强度比静力荷载下高；地震是偶然作用，结构的抗震可靠度要求可比承受其他荷载的可靠度要求低。 2、简述影响地震反应谱形状的主要因素。 答：影响因素有：地震烈度，其他条件相同，地震烈度越高地震影响系数最大值越大；阻尼比，阻尼比变化对曲线形状有一定影响，其值越大地震影响系数最大值降低；场地和震中距，影响曲线形状峰值出现的区域。 3、如何考虑不同类型建筑的抗震设防？ 答：我国建筑抗震设计规范将建筑物按其用途重要性分为甲、乙、丙、丁四类。甲类建筑是指重大建筑工程和地震时可能发生次生灾害的建筑。在6-8度设防取应按设防烈

10、度提高一度计算地震作用和采取构造措施。9度区应做专门研究。乙类建筑是地震时其功能不能中断或需尽快恢复的建筑。按设防烈度进行抗震计算，构造措施上应提高一度。丙类建筑指一般的除甲、乙、丁类建筑以外的工业和民用建筑，抗震计算和构造措施应按设防烈度进行。丁类建筑指次要建筑，按其设防烈度进行抗震计算，但抗震构造措施可适当降低 4、何种情况下可采用底部剪力法计算结构的最大地震反应？ 答：底部剪力法适用于高度不超过40米，质量、刚度分布均匀，以剪切变形为主的结构地震反应计算。 5、简述抗震框架中箍筋加密区位置和作用？ 答：抗震框架在两端、柱端和底层柱、节点区以及短柱、角柱等抗震不利构件需要箍筋加密。箍筋加密

11、提高加密区抗剪能力、约束混凝土的变形，提高了结构整体变形能力。 6、圈梁和构造柱在砌体结构抗震中的作用是什么？及设置的要求？ 答：圈梁：可以加强纵横墙的连接、增强房屋整体性，可以箍住楼盖、以增强墙体的稳定性，可约束墙体的开裂，抵抗由于地震或其他原因引起的地基不均匀沉降对房屋造成的破坏。构造柱的作用：可以提高墙体的抗剪能力、增大墙体或房屋的变形能力、加强墙体的整体性和稳定性。圈梁的设置：6、7、8、9度的外墙和内纵墙设置在屋盖处级每层楼盖处，内横墙也是，但是对于6、7度的屋盖处间距不应大于4.5m，楼盖处间距不应大于7.2m及构造柱对应部分，8度的各层所有横墙且间距必应大于4.5m，9度的设置各

12、层所有横墙。 7、“抗震规范”中，“三水准”、“两阶段的设计方法”是什么？答：三水准：小震不坏，中震可修，大震不倒。两阶段：第一阶段设计方法：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合验算结构的弹性形变。第二阶段：按罕见地震作用下，验算结构薄弱层的弹性形变，以满足第三水准的要求。 8、简述钢筋混凝土框架结构中梁、柱端加密箍筋的原因？ 答：梁：一般情况下，梁端塑性铰区纵向钢筋屈服的范围可达1.5倍梁高，为了保证梁有足够的延性、提高塑性铰区混凝土的极限压应变值，并防止在塑性铰区最终发生斜裂缝破坏，提高梁变形能力，因此在梁端要加密箍筋。柱：在地震反复作用下，柱端钢筋保护层往往先碎落，若无足

13、够的箍筋，纵筋就要向外膨曲，柱端破坏。同时箍筋对柱核心混凝土起着有效的约束作用，提高配箍率可以显著提高受压混凝土的极限压应变，从而有效增加柱延性，故在柱端要加密箍筋。 9、影响土层液化的主要因素有哪些？ 答：影响土层液化的主要因素有：地质年代，土层中土的粘性颗粒含量，上方覆盖的非液化土层的厚度，地下水位深度，土的密实度，地震震级和烈度。土层液化三要素：粉砂土，饱和水，振动强度。因此，土层中粘粒度愈细，愈深，地下水位愈高，地震振动愈剧烈，越容易发生土层液化。 10、为什么要强调概念设计？ 答：建筑场地的运动特性随震源机制、震级大小、震中距和传播路径中土层性质的不同而不同，从而对建筑物形成不同的破

14、坏作用，并且，结构形式、建筑材料、计算手段等的不同，也造成建筑物自身特性的不确定，因此数值设计无法完全解决建筑结构的抗震问题，这就依赖于建筑结构的抗震设计概念。 11、建筑、结构的总体布置的原则是什么？ 答：平面布置：考虑有利于抵抗水平力和竖向荷载，受力明确，传力直接，建筑的各结构单元的平面形状和抗侧力结构的分布应当力求简单规则，均匀对称，减少扭转的影响。竖向布置：尽量使结构的承载力和竖向刚度自下而上逐渐减少，变化均匀、连续，不出现突变。 12、结构抗震设计有几种计算方法？分别在什么情况下采用？ 答：底部剪力法：适用于高度不超过40米，质量、刚度分布均匀，以剪切变形为主的结构地震反应计算。振型

15、分解反应谱法：除款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。时程分析法：特别不规则的建筑、甲类建筑和烈度、场地类别分别为：，的高层建筑应采用时程分析法 13、结构抗震验算包括哪些内容？ 答：多遇地震下结构允许弹性形变验算，以防止非结构构件破坏。多遇地震下强度验算，以防止结构构件破坏。罕见地震下结构构件的弹塑性变形验算，以防止结构倒塌。其中“中震可修”的抗震要求，可通过构造措施加以保证。 14、哪些结构需要进行竖向地震作用计算？ 答：设防烈度为8度和9度区的大跨度屋盖结构、长悬臂结构组、烟囱及类似高耸结构和设防烈度为9度区的高层建筑，应考虑竖向地震作用。 15、建筑平面不规则的主要类型有？ 答：扭转

16、不规则：在规定的水平力作用下，楼层的最大弹性水平位移，大于该楼层两端弹性水平位移平均值的1.2倍；凹凸不规则：结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%；楼板局部的尺寸和平面刚度急剧变化。 16、建筑竖向不规则的主要类型有？ 答：侧向刚度不规则：该层戴尔侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%，除顶层或出屋面小建筑外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%；竖向抗测力构件不连续：竖向抗测力构件的呢里由水平转换构件向下传递；楼层承载力突变：抗测力结构的层间承载力小于相邻上一楼层的80%。 17、防震缝的设置应满足什么要求？ 答：应满足最小缝宽的

17、要求：框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15M时，不应小于100mm；高度超过15m，6度、7度、8度和9度分别每增加5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于中规定数值的70%，抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于中规定数值的50%，且均不宜小于100mm。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。 18、结构布置完成后形成的抗震结构体系应符合哪些要求？ 答：应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递路径。应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。应具备必要的抗震承载能力，良好的变形能

18、力和消耗地震能量的能力。对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。另外还应符合以下要求：宜有多道抗震防线；宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中；结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。 19、各类建筑结构的抗震计算，应遵循的原则？ 答：一般情况下，应至少在建筑结构的梁主轴方向分别计算水平地震作用，各方向的水平地震作用应由该方向抗测力构件承担。有斜交抗测力构件的结构，当相交角度大于15度时，应分别计算各抗侧离构件方向的水平地震作用。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

19、方法计入扭转影响。8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。平面投影尺度很大的空间结构，应视结构形式和支承条件，分别按单点一致、多点、多向单点或多向多点输入计算地震作用。 20、钢筋混凝土框架结构抗震设计步骤？ 答：确定结构方案与结构布置，初步选定梁柱截面及材料强度等级，计算各层荷载、重力荷载代表值，计算结构刚度参数，计算结构自振周期及振型，计算多遇烈度下地震作用，计算多遇烈度下结构侧移，地震作用下结构内力分析，竖向荷载作用下结构内力分析，内力组合、截面设计、构造设计，必要时还需进行罕遇地震下博日曾的弹性变形验算。 21、水平地震作用下框架内力计算采用D值法计算框架内力的步骤？ 答：计算各层柱的抗侧刚度D，计算各柱所分配的剪力，确定反弯点高度