抗震结构设计

第一章地震波：由地震震源向四处传播的振动，指从震源产生向四周辐射的弹性波地震波的分类：体波和面波（）地震的分类（按成因）：构造地震，火山地震、陷落地震、诱发地震地震先上下颠簸，左右摇晃震级：表示一次地震本身强弱和大小的尺度震级大不一定烈度大地震烈度：衡量地震物遭受地震影响的强弱程度地震区域划分和抗震设防通过设防烈度的基本设计加速度和特征周期或者是规范中规定的设计地震动参数来表示地震震害类型：地表破坏，工程结构破坏，次生灾害破坏每种灾害的具体表现：地表破坏：滑坡，山石崩裂，地面裂缝，地陷，喷水冒砂；结构破坏：承重结构承载力不足或变形过大而造成的破坏，结构丧志整体性而造成的破坏，地基失效引起的破坏；次生灾害破坏：水灾，火灾，海啸，滑坡，泥石流，毒气污染抗震设防：指对建筑物进行抗震设计并采用一定的抗震构造措施，以达到结构抗震的效果和目的抗震设防烈度：一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件（图件）执行。抗震设防方针：小震不坏，中震可修，大震不倒设防方针表现和陈述：小震不坏：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响的时候，结构不损坏不需修理可继续使用；中震可修；当遭遇相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生破坏，但经一般性修理仍可继续使用；大震不倒：当遭遇高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏；概率统计计算准则是50年第一水准烈度：50年内众值烈度的超越概率为63.2%第二水准烈度：50年内超越概率约10%的烈度大体上相当于现行地震区划图规定的基本烈度第三水准烈度（罕遇地震烈度）：50年内的超越概率约为2%建筑结构抗震设计方法：第一阶段：与基本烈度相对应的众值烈度（相当于小震）的地震动参数用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下地震作用标准值和相应的地震作用效应，然后与其他荷载效应按一定的组合系数进行组合，并对结构构件截面进行承载力验算，对于较高的建筑物还要进行变形验算，以控制其侧向变形不要过大第二阶段：按与基本烈度相对应的罕遇地震烈度（相当于大震）验算结构的弹塑性层间变形是否满足规范要求（不发生倒塌），如果变形过大的薄弱层（或部位），则应修改设计或采取相对应的构造措施，以使其能满足第三水准的设防要求（大震不倒）第二章建筑场地：即指工程群体所在地，具有相似的反应谱特征，其范围相当于厂区、居民小和自然村或不小于1.0平方公里的平面面积场地的划分：一般场地，有利场地，不利场地，危险场地场地土：是指场地范围内的地基土硬的场地土中建筑物所受影响大还是软弱场地土所受影响大？一般软弱地基地面的自振周期和振动持续时间较长，振幅较大，震害也较严重场地土的划分是通过等效剪切波速土的类型土层剪切波范围（m/s）岩石Vs>800坚硬土或软质岩石800NVs>500中硬土500NVs>250中软土250NVs>150软弱土VsW150场地土的类型（五种）：岩石、坚硬土或软质岩石、中硬土，中软土，软弱土等效剪切波速：根据地震波通过计算深度范围内多层土层的时间等于该波通过计算深度范围内单一土层所需时间的条件求出的场地的覆盖层厚度标准值：等效剪切波速＞500m/s地基土的抗震承载力动载时地基承载力大还是静载时地基承载力大？液化：地震引起的振动使得粉土或砂土趋于密实，导致孔隙水压力急剧增加。在地震作用的短暂时间内，这种急剧上升的孔隙水压力来不急消散，使有效应力完全消失是，砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态。此时，土体抗剪强度等于零，形成有如“液体”的现象液化的判别：1、初步判别2、标准贯入度试验判别标准贯入度试验重力锤重量为63.5kg落锤距为76cm打入土层30cm记录锤击数第三章含有计算题，填空，名词解释工程结构中求解地震反映的方法：（两类）1.拟静力法2、直接动力分析法书里做的简化处理把结构在静力作用下最大加速度作用力作用水平地震作用的一个影响力单自由度体系：体系只做单向振动时单自由度弹性体系解有两部分：一个是常解（对应自由振动），一个是通解（强迫震动）强迫震动用到杜哈梅积分地震反应谱：位移反应谱，地震加速度反应谱（常用），速度反应谱地震的震级、场地，介质传递关系不同，发生地震后很难有一个代表性的曲线，所以计算时需要记录一条代表性的曲线标准反应谱：标准反应谱的前两个系数：地震系数和动力系数哪个是地震系数，哪个是动力系数？

k地震系数k：maxPk地震系数k：maxP（T）动力系数P： a••Xgmax设计反应谱（35-36需非常清楚，灵活运用）地震影响系数求解考试有曲线需自己选择，表3.2,3.3会查会用计算（考一个）：振型分解反应谱法（需记公式）：2amax2amaxT<T<=5Ta57ga57g<T<=6.0n0.2y2-niamax0.05—1

0.05—1

y=0.9+ 3n=0.020.3+61i0.05-己।+ Nn=i+4+32之20.05-己0.08+1.6之般结构自般结构自（结构阻尼比）取0.015y（曲线下降段的衰减指数）取0.9n】（直线下降段的下降斜率调整系数）取0.02n2（阻尼调整系数）取1.0底部剪力法（51页）表3.5会给建筑结构抗震验算：1、结构抗震的承载力验算2、结构的抗震变形验算（一般只进行水平地震作用力验算）80页例3.23.5第四章概念设计：根据实际的经验或试验研究所得到的非常重要的定性设计原则或工程判断进行设计所有计算都是基于工程实践，工程经验来计算的；半经验半公式化性质，仅能满足工程需要不能真正反映结构的实际情况哪些场地是有利场地，哪些形状是有利形状？答：有利地段：坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土用矩形、梯形、三角形等均匀变化的几何形状，尽量避免采用带有突然变化的阶梯形立面防震缝、施工缝，伸缩缝。三缝一体，以抗震缝为优先防震缝一般取20mm（矮层）框架房屋＞=70mm多道抗震防线：利用赘余杆件的破坏和退出工作，使结构从一种稳定体系过度到仍然稳定的另一种体系，实现周期的加大，从而减少地震力。多道抗震防线意义答：①一个抗震结构体系，应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作②抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，以使结构能够吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。房屋刚度是不是越大越好？不是，除刚度外还需要具有一定的延性。第五章（简答只靠一种）区分四种类型房屋的震害类型，表现：多层及高层钢筋混凝土房屋震害类型有哪些？答：1、扭转破坏2、薄弱层破坏3、应力集中4、防震缝处碰撞多层砌体房屋的震害类型有哪些？答：1、房屋倒塌2、墙体开裂、破坏3、墙角破坏4、纵横墙连接破坏5、楼梯间破坏6、楼盖与屋盖破坏7、附属构件的破坏高层及多层钢结构房屋的震害类型有哪些？答：1、节点连接破坏（框架梁柱节点破坏、支撑连接破坏）2、构件连接破坏（支撑压屈、梁柱局部失稳、钢柱脆性断裂）3、结构倒塌钢筋混凝土柱单层厂房的震害类型？答：横向地震作用下1、柱头与屋架连接破坏2、柱肩竖向拉裂3、上柱柱身变截面处的开裂或折断4、下柱震害5、门形天窗架与屋架连接节点的破坏6、围护墙的开裂外闪、局部或大面积倒塌破坏；纵向地震作用下1、屋面板的错动坠落2、门形天窗的倾倒3、天窗架立柱在平面外的折断4、屋架的局部破壤或倾倒以及柱间支撑和柱跟的破坏等强柱弱梁：节点处梁端实际受弯承载力May和柱端实际承载力Mby之间满足不等式：Ma>Ma强剪弱弯：防止梁、柱在弯曲屈服之前出现剪切破坏是抗震概念设计的要求，它意味着构件的受剪承载力要大于构件弯曲时实际达到的剪力，即构件的受剪承载力与按实际配筋面积和材料强度标准值计算的承载力之间要满足下列不等式：梁：V>(M'+M")/1+V柱：V>(M'/M")/Hbu bu bubnGb cu cu cu cn第六章地震时，在水平及竖直方向都有地震作用，某些情况下还有地震扭转多层砌体房屋计算：只验算房屋在水平和纵向地震作用下横墙和纵墙在其自身平面的剪切强度(141页)(156页)底部框架抗震墙房屋是现在最常用的结构形式我们用底部剪力法进行计算动力计算简图取单质点体系第七章钢结构容易在粘结出发生失稳，失稳一般是脆性和连接有偏心支撑和中心支撑破坏，偏心支撑更适合在抗震设防烈度高的地方第八章纵向地震作用下主体结构的震害比横向地震作用下主体结构的震害要严重第八章（218页）圈梁的构造圈梁沿平面必须闭合，在屋架端头上弦处、柱顶标高处，应各设现浇圈梁一道;当屋架端头高度不大于900mm时，可仅在柱顶或屋架端头上弦处标高处设一道圈梁；8度、9度去，应沿厂房竖向按上密下稀的原则，每隔4m左右在窗顶标高处增设现浇圈梁一道第九章隔震和耗能减震是建筑结构减