结构抗震设计复习基本概念

1、地震的类型：按照成因分为构造地震，火山地震，陷落地震，诱发地震。根据震源（d）深度，将构造地震分为浅源地震（d300km） 地震波：地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量。根据在地壳中传播的路径不同， 地震波可以分为体波和面波。体波：在地球内部传播的地震波。分为纵波和横波。纵波：当质点的振动方向与波的传播方向一致时称为 纵波。可以在固体和液体中传播，在震中区主要引起地面垂直方向的振动，特点是周期短，振幅小。横波： 指质点的振动方向与波的前进方向垂直的地震波。横波又称剪切波。横波只能在固体介质中传播，横波在 震中区主要引起地面水平方向的振动。特点是周期长，振幅较大。面波：沿地表或

2、地壳不同地质层界面传播的波。是体波经过地层界面多次反射，折射所形成的次生波。地震波的传播速度依次是：纵波，横波，面波地震震害：分为原生灾害和次生灾害。原生灾害包括：地表破坏，建筑物破坏。地表破坏：地震造成的地表破坏一般有地裂缝，地陷，地面喷水冒砂以及滑坡，塌方。建筑物破坏：建筑物振动破坏，地基失效引起的破坏次生灾害：地震不仅引起建筑物的破坏等产生灾害，还会引起火灾，水灾，有毒物质的泄露。海啸，泥石 流等灾害，这些灾害通常叫做次生灾害。地震震级和地震烈度：一次地震有一个震级多个烈度地震震级是表示地震本身强度或大小的一种度量指标，震级每增加一级，地震释放的能量约增大32倍，震 幅相差10倍，地震烈

3、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，是衡量地震引起的后果的一种 度量。地震设防烈度是作为一个地区抗震设防依据的地震烈度，抗震设防目标：小震不坏，中震可修，大震不倒。50年内超越概率为63.2%的地震烈度称为多遇地震烈度 （又称小震烈度）所对应的地震水准多为多遇地震（小震）；50年内的超越概率为10%的地震烈度为抗震设 防烈度（又称为基本烈度）所对应的地震水准为设防烈度地震（中震）；50年内超越概率为2%3%的地震 烈度称为罕遇地震烈度，所对应地震水准为罕遇地震（大震）若以基本烈度为基准，多遇地震烈度比基本 烈度约低1.55度，而罕遇地震烈度比基本烈度高1度。建筑抗震设计

4、规范两阶段设计法：第一阶段设计是承载力验算，按第一水准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 构构件的承载能力和结构的弹性变形。（小震不坏）第二阶段设计是弹塑性变形验算，按第三水准罕遇地震 烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。（大震不倒）建筑抗震设防分类和设防标准：分为甲乙丙丁四个类别甲类建筑：重大建筑工程，地震时可能发生严重次生灾害的建筑。可能发生大爆炸，核泄露，放射性污染） 当抗震设防烈度为68度时，应该符合本地区抗震设防烈度提高1度。当为9度，应该比9度 设防更高的要求。乙类建筑：地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑。（供水供电，交通，消防，医疗，通信等系

5、统） 当抗震设防烈度为68度时，应该符合本地区抗震设防烈度提高1度。当为9度，应该比9度 设防更高的要求丙类建筑：除去甲乙和丁类以外的一般建筑应该符合本地区抗震设防烈度要求丁类建筑：抗震次要建筑，如一般的仓库，应该符合本地区抗震设防烈度要求，抗震措施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。建筑抗震设计包括三方面：概念设计，抗震计算，构造措施。概念设计：指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构的总体布置 并确定细部构造的过程。简答：建筑抗震概念设计一般主要包括：1.注意场地选择和地基基础设计2.把握建筑结构的规则性。3.选择 合理抗

6、震结构体系。4.合理利用结构延性，重视非结构因素。5.确保材料和施工质量建筑抗震设计规范中将建筑地段划分为有利地段：稳定基岩，坚硬土，开阔，平坦，密实均匀的中硬土一般地段：不属于有利，不利和危险的地段不利地段：软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，陡坡，陡坎，河岸和边坡的边缘，平面 分布上成因，岩性，状态明显不均匀的土层。高含水量的可塑黄土等危险地段：地震时可能发生滑坡，崩塌，地陷，地裂，泥石流等的部位场地土类型划分的两个因素：1.场地覆盖层厚度2.土层等效剪切波速液化：在强烈地震下，处于地下水位以下的饱和砂土或粉土的颗粒趋于密实，孔隙水在短时间内排泄不走 而受到挤压，孔隙水压力将急

7、剧增加，这种急剧上升的孔隙水压力不能及时消散，使土颗粒间有效应力减 小。当孔隙水压力增加到与剪切面上的法向压应力接近或相等时，砂土或粉土受到的有效压应力完全消失， 砂土颗粒局部或全部将处于悬浮状态，土体的抗剪强度等于零，形成了犹如“液体”的现象，即称为地基 土的“液化”只有饱和砂土或粉土才会出现液化，即液化粒径范围在砂土和粉土之间液化的判别：1.初判：根据土层的地质年代，土的组成，覆盖层厚度和地下水位的深度等定性判别不液化土。再判：标准贯入度试验判别法当初判地基土存在液化可能时。应采用标准贯入试验法进一步判别是否 液化。P19地基抗液化措施底部剪力法适用范围：1.高度不超过40M。以剪切变形为

8、主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构。2. 近似于单质点体系的结构。上述结构在振动过程中具有以下特点：地震位移反应以基本振型为主，基本振 型接近于倒三角形分布竖向地震作用计算适用范围：设防烈度为8度和9度区的大跨度结构，长悬臂结构，以及设防烈度为9度 区的高层建筑，应计算竖向地震作用。P50地震作用分项系数对于结构薄弱层的位置，规范中给出如下确定原则：1，楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取底层。楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可取该系数最小的楼层和相对较小的楼层，一般不超过23 处单层厂房，可取上柱。框架结构抗震设计思想：强柱弱梁，强剪弱弯，强压弱拉，更强的节点。柱的轴压比：

9、轴压比是指柱组合的轴压力设计值N与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积的比值。 轴压比是影响柱延性的重要因素之一。强烈地震下砌体结构房屋破坏部位：1，墙体破坏，2,墙体转角处的破坏3，内外墙连接处的破坏。4楼 梯间墙体的破坏。为什么限制建筑层高，层数？ 一般情况下，砌体房屋层数越多，高度越大，其震害程度和破坏率也就越大。 国内外建筑抗震设计规范都对层数和总高度加以限制。而且实践也证明，限制砌体房屋层数和总高度是一 项既经济又有效的抗震措施。为什么限制多层砌体房屋最大高宽比？为了保证多层砌体房屋不致因整体弯曲破坏和出于稳定性的考虑，建筑抗震设计规范规定，在不作整体 弯曲验算前提下，多层砌体房

10、屋总高度与总宽度最大比值宜符合要求P99表多层砌体房屋的结构体系，应该符合下列要求：1）应优先采用横墙承重或纵墙横墙共同承重的结构体系，不应采用砌体墙和混凝土墙混合承重的结构体系。2）纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。3） 房屋有下列情况之一时宜设置防震缝，缝两侧均应设置墙体，缝宽应根据烈度和房屋高度确定，可采用 70100M。房屋立面高差在6M以上，房屋有错层，且楼板高差大于层高的14,各部分结构刚度，质量截 然不同。4）楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。5）不应在房屋转角处设置转角窗。6）横墙较少，跨 度较大的房屋，宜采用现浇钢筋混凝土屋盖隔震：在基础和上部结构之间设置隔震装置，以避免或减小地震能向上部结构传输，以减小建筑物的地震 反应，实现地震时建筑物只发生较轻微运动和变形，从而使建筑物在地震作用下不损坏或倒塌。隔震原理：利用隔震层延长结构的周期，适当增加结构的阻尼，使结构的加速度反应大大减少，同时使结 构的位移集中于隔震层