建筑结构抗震设计整理

《建筑构造抗震设计》期末考试复习题一、 名词解释地震波：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；地震震级：表示地震本身大小的尺度，是按一次地震本身强弱程度而定的等级；(3)地震烈度：表示地震时确定地点地面振动强弱程度的尺度；震中：震源在地表的投影；震中距：地面某处至震中的水平距离；(6)震源：发生地震的地方；震源深度：震源至地面的垂直距离；极震区：震中四周的地面振动最猛烈，也是破坏最严峻的地区；(9)等震线：地面上破坏程度一样或相近的点连成的曲线；建筑场地：建筑建筑物的地方，大体相当于一个厂区、居民小区或自然村；沙土液化：处于地下水位以下的饱和砂土和粉土在地震时有变密的趋势，使孔隙水的压力急剧上升，造成土颗粒局部或全部将处于悬浮状态，形成了如同“液化”的现象，即称为场地土到达液化状态；构造的地震反响：地震引起的构造运动；构造的地震作用效应：由地震惊引起的构造瞬时内力、应力应变、位移变形及运动加速度、速度等；(14)地震系数：地面运动最大加速度与重力加速度的比值；(15)动力系数：单质点体系最大确定加速度与地面运动最大加速度的比值；(16)地震影响系数：地震系数与动力系数的乘积；(17)振型分解法：以构造的各阶振型为广义坐标分别求出对应的构造地震反响，然后将对应于各阶振型的构造反响相组合，以确定构造地震内力和变形的方法，又称振型叠加法；(18)〔我国取50年〔10％〕的地震烈度。(19)设防烈度：按国家规定权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。(20)罕遇烈度：50年期限内相应的超越概率2％~3％，即大震烈度的地震。(21)设防烈度(22)多道抗震防线：一个抗震构造体系，有假设干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的构造构件连接起来协同作用；鞭梢效应；楼层屈服强度系数；重力荷载代表值：建筑抗震设计用的重力性质的荷载，为构造构件的永久荷载〔包括自重〕标准值和各种竖向可变荷载组合值之和；等效总重力荷载代表值：单质点时为总重力荷载代表值，多质点时为总重力荷载代表值85%；轴压比：名义轴向应力与混凝土抗压强度之比；强柱弱梁：使框架构造塑性铰消灭在梁端的设计要求；(30)非构造部件：指在构造分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧向力的部件二、 简答题抗震设防的目标是什么？实现此目标的设计方法是什么？设防要求，概括起来是“小震不坏，中震可修，大震不倒水准是建筑物患病预估的罕遇的猛烈地震时坏。方法：依据三个地震烈度水准，使用两阶段抗震设计方法实现。建筑场地选择的原则是什么？地段，不应建筑非临时性的建筑物，尤其是严禁建筑甲、乙类建筑物。哪些建筑可不进展地基及根底的抗震承载力验算？1〕砌体房屋〕8层且高度在25M以下的一般民用框架房屋。根底荷载与上述一般民用框架房屋相当的多层框架厂房〔3〕抗震标准规定可不进展上部构造抗震验算的建筑。影响液化的因素有哪些？液化对建筑物有哪些危害？1〕土层的地质年月2〕土的组成和密实程度3〕液化土层的埋深〕地下水位深度〔5〕地震烈度和持续时间。危害：地面开裂下沉使建筑物产生过度下沉或整体倾斜，不变化处开裂。简述确定水平地震作用的振型分解反响谱法的主要步骤。答：简述确定构造地震作用的底部剪力法的适用条件及计算步骤。1〕构造的质量和刚度沿高度分布比较均匀2〕房屋的总高度不超过40M〔3〕〔4〕建筑构造在地震作用时的扭转效应可无视不计什么时候应考虑竖向地震作用的影响？899度时的高层建筑应考虑竖向地震作用。何谓时程分析法，在什么时候须用时程分析法进展补充计算？9度时乙类建筑中的钢筋混凝土构造和钢构造②高度大于150M7-9度0.5的钢筋混凝土框架构造③烈度89度时高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架④承受隔墙和消能减震设计的构造。何谓“抗震概念设计”？“概念设计”与计算设计有何不同？的抗震验算，而概念设计强调，在工程设计一开头，就应当把握好能量输入、房屋体型、构造设计需要辅以必要地计算设计。?在设计中如何表达?答：怎样保证框架梁柱节点的抗震性能?如何进展节点设计?应使施工过分困难。筋的延性和耗力量气③妥当解决梁纵筋锚固问题。框架构造在什么部位应加密箍筋？答：加密柱端。在多层砌体构造中设置构造柱和圈梁的作用是什么？构造柱与圈梁形成的约束体系可以有效地限制墙体散落能量，保证房屋不至倒塌。圈梁的作用：与构造柱整浇在一起，形成钢筋混凝土框架，共同约束墙体，提高房屋的整体性及延性，增加房屋的抗倒塌力气。在砌体构造的计算简图中如何确定构造底部固定端标高？1〕对于多层砌体构造房屋，当根底埋置较浅时，取为根底顶面2〕当根底埋置较深时，可取为室外地坪下0.5M处〔3〕当设有整体刚度很大的全地下室时，取为地下室顶板顶部〔4〕当地下室整体刚度较小或半地下室时，取地下室室内地坪处。《抗震构造设计》水平测试题及答案一、名词解释1、地震烈度：指某一地区的地面和各类建筑物患病一次地震影响的强弱程度。2、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。3、场地土的液化：饱和的粉土或砂土，在地震时由于颗粒之间的孔隙水不行压缩而无法排出，使得孔隙水压力增大，土体颗粒的有效垂直压应力削减，颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度接近于零，呈现出液态化的现象。４、等效剪切波速：假设计算深度范围内有多层土层，则依据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速。5、地基土抗震承载力：f

f

，其中ζ为地基土的抗震承载力调整系数，f为深宽修正后的地基承载力特征值。aE a a a a6、场地掩盖层厚度：〔GB50011-2023〕定义：一般状况下，可取地面到剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶的距离。7、重力荷载代表值：构造抗震设计时的根本代表值，是构造自重〔永久荷载〕和有关可变荷载的组合值之和。8、强柱弱梁：构造设计时期望梁先于柱发生破坏，塑性铰先发生在梁端，而不是在柱端。9、砌体的抗震强度设计值：f fVE N

，其中fv为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值，N为砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数。10、剪压比：V/fbhc 0

，是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小。三、简答题〔每题６分，共30分〕答：我国《建筑抗震设计标准〔GB50011-2023〕规定：进展抗震设计的建筑，其抗震设防目标是：当患病低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可连续使用，当患病相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可连续使用，当患病高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严峻破坏。具体为两阶段三水准抗震设计方法：第一阶段是在方案布置符合抗震设计原则的前提下，按与根本烈度相对应的众值烈度的地震惊参数，用弹性反响谱求〔损坏可修对大多数构造，一般可只进展第一阶段的设计。对于少数构造，如有特别要求的建筑，还要进展其次阶段设计，即按与根本烈度相对应的罕遇烈度的地震惊参数进展构造弹塑性层间变形验算，以保证其满足第三水准的设防要求。２、简述确定水平地震作用的振型分解反响谱法的主要步骤。计算多自由度构造的自振周期及相应振型；求出对应于每一振型的最大地震作用〔同一振型中各质点地震作用将同时到达最大值〕；求出每一振型相应的地震作用效应；将这些效应进展组合，以求得构造的地震作用效应。３、简述抗震设防烈度如何取值。答：一般状况下，抗震设防烈度可承受中国地震惊参数区划图的地震根本烈度(或与本标准设计根本地震加速度值对应的烈度值)。对已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度或设计地震惊参数进展抗震设防。４、简述框架节点抗震设计的根本原则。节点的承载力不应低于其连接构件的承载力；多遇地震季节点应在弹性范围内工作；罕遇地震季节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递；梁柱纵筋在节点区内应有牢靠的锚固；节点配筋不应使施工过分困难。答：1.共振效应引起的震害；构造布置不合理引起的震害；柱、梁和节点的震害；填充墙的震害；抗震墙的震害。三、简答题〔520〕1地震剪力的比值。 (i)y

V(i)yV(i)e作用：推断构造的薄弱层位置。小震不坏、中震可修、大震不倒〔小震1.5应保持弹性状态而不损坏，按这种受力状态进展内力计算和截面设计。②中震可修即在设防烈度下，建筑构造可以消灭损坏，经修理后仍可以连续使用，并保证生命和设备的安全。③大震不倒当患病了千年不遇的罕遇地震〔大震1～1.53、什么是剪压比？为什么要限制梁剪压比？Vfbhc 00.15时，量的强度和刚度有明显的退化现象，此时再增加箍筋，也不能发挥作用。4、多道抗震防线的概念？举例说明？多道抗震防线：一抗震构造体系，应有假设干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的构造构件连接起来协同工作。如：框架—抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成；双肢或多肢抗震墙体系由假设干个单肢墙分系统组成。大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。三、简答题〔520〕1、如何进展抗震设计中的二阶段设计？〔1〕第一阶段设计〔多遇地震〕的地震参数进展地震作用计算、构造分析和构件内力计算，按标准进展截面设计，然后实行相应的构造措施，到达“小震不坏，中震可修”的要求。〔2〕其次阶段设计应的构造措施，使薄弱层的水平位移不超过允许的弹塑性位移，实现第三水准的要求。2、如何确定构造的薄弱层？分布不均匀的构造，薄弱层可取其相对较小的楼层，一般不超过２－３处。3、影响框架梁柱延性的因素有哪些？影响框架梁延性及其耗力量气的因素很多，主要有以下几个方面：纵筋配筋率、剪压比、跨高比、塑性铰区的箍筋用量。4、砌体构造房屋的概念设计包括哪几个方面？建筑平面及构造布置〔2〕房屋总高和层数符合标准要求〔3〕高宽比符合要求〔4〕抗震墙间距满足标准要求〔5〕砌体墙段的局部尺寸符合限值四、计算题〔21分〕某两层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷FiVi。求构造总水平地震作用：T 0.9 g

0.400.9

0.080.033 〔3〕1 T1

max

1.028GeqCG0.85(12001200)2040kN〔3〕F Ek

G1

0.033204067.32kN 〔3〕〔2〕求作用在各质点上的水平地震作用T1.028s1.4T1

1.40.40.56s 0.08Tn 1

0.010.081.0280.010.092〔2分〕F n

Fn

0.09267.326.2kN〔1分〕GHF 1

F )1 nGH Ek nj jj1 12004 67.32(10.092)20.37kN〔3分〕1200412008GHF 2 2 F )FGH2 nGH Ek n nj jj1 12008 6.246.95kN〔4分〕1200412008〔3〕求层间剪力VFF1 1

20.3746.9567.32kN〔1分〕V F2 2

46.95kN 〔1分〕五、计算题〔22分〕某两层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等GG1 2

1200kN，每层层高皆为4.0m，框架的自振周期T1

0.393s；第一主振型11

，12

1.618；其次主振型21

， 6187〔T22

0.40s,

max

0.080.05，试按振型分解反响谱法计算框架的楼层地震剪力。1〕相应于第一振型自振周期T1

的地震影响系数：T 0.9

0.400.9 g

1.028

0.080.033 〔2〕1 T max 1第一振型参与系数1ni12mi1ni12mi1im212001.00012001.6180.724〔2分〕i1iF

i1

0.0330.7241.000120028.67kN 〔2〕11 1111 F G

0.0330.7241.618120046.39kN 〔2〕12 1112 2第一振型的层间剪力：V F12 12

46.39kN 〔1〕V F F11 11

75.06kN 〔1〕相应于其次振型自振周期T的地震影响系数：20.10sT 0.393sT 0.40s，故取 〔2分〕2 g 2 max其次振型参与系数n i12 2

mi2i

12001.0001200(0.618)12001.00021200(0.618)2

0.276

〔2〕m2F2